quy trình chế tạo nguyên liệu làm thuốc thực phẩm chức năng giàu terpenoid từ các loại thực vật 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIKHOA CÔNG NGHỆ HÓA

Mô tả cây chanh

Tên khoa học: Citrus limonia Osbeck Cây nhỡ, có gai dài 2,5-3,5 cm, mọc

Lá mọc so le, hình trái xoan, gốc hơi tròn, đầu tù hay nhọn, mép khóa răng Quả hình cầu, vỏ mỏng nhẵn, khi chín

màu vàng nhạt

Lá và vỏ quả vò ra có mùi thơm mát Mùa hoa: tháng 3-5, mùa quả: tháng

7-9

Phân bố, sinh thái

o Thuộc chi Cam chanh (Citrus) phân bố tập trung ở vùng nhiệt đới, một số loài ở vùng cận nhiệt đới Ở Việt Nam, chi này chỉ có khoảng 20 loài trong đó chanh.

o Có tài liệu cho rằng, chanh được thuần hóa, đưa vào trồng trọt đầu tiên ở Malaysia, sau lan rộng ra các vùng nhiệt đới.

o Chanh ra hoa vào đầu xuân, thu hái quả suốt mùa hè đến giữa mùa thu Cây ưa sáng, ưa ẩm và rụng lá vào mùa đông Mùa hoa của chanh cũng là mùa ra chồi và lá non.

o Nhiệt độ thích hợp trung bình năm từ 22 đến 26ºC Cây đặc biệt mẫn cảm với nhiệt độ thấp và không chịu được úng ngập.

2.1 Tác dụng của chiết suất cây chanh

Tăng cường hệ miễn dịch: Vitamin C và các chất chống oxy hóa khác trong chiết xuất cây chanh giúp tăng cường hệ miễn dịch và giúp cơ thể chống lại bệnh tật

Chống ung thư: Một số terpenoid trong chiết xuất cây

chanh, như limonene và citral, đã được chứng minh là có khả năng chống lại sự phát triển của các tế bào ung thư.

2.1 Tác dụng của chiết suất cây chanh

Chống viêm: Terpenoid có khả năng chống viêm và có thể giúp giảm các triệu chứng của các bệnh viêm nhiễm như viêm khớp, viêm loét đại tràng và hen suyễn.

Chống oxy hóa: Terpenoid và vitamin C có khả năng chống oxy hóa và giúp bảo vệ cơ thể khỏi tác hại của các gốc tự do Gốc tự do là những phân tử không ổn định có thể làm hỏng tế bào và dẫn đến các bệnh mãn tính như ung thư, tim mạch và bệnh Alzheimer.

2.1 Tác dụng của chiết suất cây chanh

Hỗ trợ tiêu hóa: Axit citric trong chiết xuất cây chanh giúp hỗ trợ tiêu hóa và giảm các triệu chứng khó tiêu.

Cải thiện sức khỏe da: Vitamin C và các chất chống oxy hóa khác trong chiết xuất cây chanh giúp cải thiện sức khỏe da và làm giảm các dấu hiệu lão hóa.

2.2 Thành phần hóa học của chiết xuất cây chanh

Chiết xuất cây chanh có chứa nhiều hợp chất hóa học có lợi cho sức khỏe, bao gồm: terpenoid (chiếm 90-95%), axit citric, vitamin C, flavonoid, kali Trong đó Limonene là một terpenoid chính

trong vỏ quả chanh, chiếm khoảng 70-90% tổng lượng terpenoid Nó có mùi thơm chanh đặc trưng và có nhiều đặc tính có lợi cho sức khỏe, bao gồm

chống ung thư, chống viêm, chống oxy hóa và tăng cường hệ miễn dịch.

Trọng lượng phân tử: 136,23 g/mol.

Limonene xuất hiện dưới dạng chất lỏng không màu có mùi chanh Điểm chớp cháy 113°F, không hòa tan trong nước nhưng tan trong trong rượu và ete Do đó nổi trên mặt nước Hơi nặng hơn không khí

Hương vị: Vị ngọt, cam quýt.Điểm sôi: 352°F ở 760 mmHg.

1 Rửa sạch vỏ chanh 2

Cắt nhỏ vỏ chanh thành từng miếng nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc với dung môi Rồi Cho vỏ chanh vào bình thủy tinh

Cắt nhỏ vỏ chanh thành từng miếng nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc với dung môi Rồi Cho vỏ chanh vào bình thủy tinh

Thêm nước và ethanol vào bình thủy tinh theo tỷ lệ 2:1 Ethanol sẽ giúp hòa tan limonene ra khỏi vỏ chanh

Thêm nước và ethanol vào bình thủy tinh theo tỷ lệ 2:1 Ethanol sẽ giúp hòa tan limonene ra khỏi vỏ chanh

Lắp đặt máy chưng cất vào bình thủy tinh Máy chưng cất sẽ giúp tách limonene ra khỏi hỗn hợp dưới dạng hơi

Lắp đặt máy chưng cất vào bình thủy tinh Máy chưng cất sẽ giúp tách limonene ra khỏi hỗn hợp dưới dạng hơi

Đặt một bình thu gom vào đầu ra của máy chưng cất Limonene sẽ ngưng tụ trong bình thu gom dưới dạng chất lỏng

Đặt một bình thu gom vào đầu ra của máy chưng cất Limonene sẽ ngưng tụ trong bình thu gom dưới dạng chất lỏng

6 Lọc limonene qua giấy lọc để loại bỏ tạp chất

7 Bảo quản limonene trong bình kín ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.

2.4 Sơ đồ chiết xuất limonene từ cây chanh (Phương pháp chưng cất)

3.1 Phương pháp chưng cất:

 Đây là phương pháp truyền thống và đơn giản nhất để chiết xuất limonene từ vỏ quả chanh.

 Vỏ quả chanh được cho vào nồi chưng cất cùng với nước  Khi đun nóng, nước sẽ bốc hơi và mang theo limonene.

 Hơi nước được ngưng tụ và thu được limonene dưới dạng chất lỏng  Ưu điểm:

 Dễ thực hiện  Không tốn kém  Nhược điểm:

 Hiệu suất chiết xuất thấp

 Limonene thu được có thể bị lẫn tạp chất

3.2 Phương pháp chiết xuất bằng dung môi:

 Phương pháp này sử dụng dung môi như ethanol hoặc hexane để chiết xuất limonene từ vỏ quả chanh.

 Vỏ quả chanh được ngâm trong dung môi trong một khoảng thời gian nhất định.

 Dung dịch sau đó được cô đặc để thu hồi limonene  Ưu điểm:

 Hiệu suất chiết xuất cao hơn so với phương pháp chưng cất  Limonene thu được có độ tinh khiết cao hơn

 Nhược điểm:

 Cần sử dụng dung môi, có thể gây hại cho sức khỏe và môi trường  Quá trình chiết xuất phức tạp hơn

3.3.Phương pháp chiết xuất bằng siêu âm:

 Phương pháp này sử dụng sóng siêu âm để phá vỡ tế bào thực vật và giải phóng limonene.

 Vỏ quả chanh được cho vào dung môi và xử lý bằng sóng siêu âm  Dung dịch sau đó được cô đặc để thu hồi limonene.

 Ưu điểm:

 Hiệu suất chiết xuất cao

 Limonene thu được có độ tinh khiết cao

 Quá trình chiết xuất nhanh chóng và đơn giản  Nhược điểm:

 Cần sử dụng thiết bị siêu âm, có thể tốn kém

 Sóng siêu âm có thể ảnh hưởng đến chất lượng của limonene

3.1 Phương pháp chiết xuất bằng CO2 siêu tới hạn:

 Phương pháp này sử dụng khí CO2 ở trạng thái siêu tới hạn để chiết xuất limonene.

 Vỏ quả chanh được cho vào bình chứa CO2 siêu tới hạn  CO2 siêu tới hạn sẽ hòa tan limonene và các hợp chất khác  CO2 sau đó được bay hơi để thu hồi limonene.

 Ưu điểm:

 Hiệu suất chiết xuất cao

 Limonene thu được có độ tinh khiết cao

 Quá trình chiết xuất thân thiện với môi trường  Nhược điểm:

 Cần sử dụng thiết bị chiết xuất CO2 siêu tới hạn, có thể tốn kém  Quá trình chiết xuất phức tạp

Ứng dụng của

4.1.Trong công nghiệp thực phẩm:

Chất tạo hương vị: Limonene được sử dụng như chất tạo

hương vị tự nhiên trong thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là trong các sản phẩm có hương vị cam quýt như nước ngọt, nước trái cây, kẹo, bánh kẹo, v.v.

Chất bảo quản: Limonene có đặc tính kháng khuẩn và chống

nấm, giúp kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm.

Chất chống oxy hóa: Limonene giúp bảo vệ thực phẩm khỏi bị

hư hỏng do oxy hóa.

4.2.Trong dược phẩm:

Chất chống ung thư: Một số nghiên cứu cho thấy limonene có

thể giúp ngăn ngừa và điều trị ung thư.

Chất chống viêm: Limonene có tác dụng chống viêm, giúp giảm đau và sưng tấy.

Chất hỗ trợ tiêu hóa: Limonene có thể giúp cải thiện tiêu hóa và giảm các triệu chứng như đầy hơi, khó tiêu và táo bón.

4.3.Trong vệ sinh:

Chất tẩy rửa: Limonene được sử dụng trong các sản phẩm tẩy

rửa gia dụng như nước lau sàn, nước lau bếp, nước lau kính, v.v để loại bỏ bụi bẩn, dầu mỡ và vi khuẩn.

Chất khử mùi: Limonene có khả năng khử mùi hôi hiệu quả,

do đó nó được sử dụng trong các sản phẩm khử mùi phòng, khử mùi xe hơi và khử mùi cơ thể.

Ngoài ra, limonene còn có một số ứng dụng khác như:

Chất làm dung môi trong sơn và chất phủ: Limonene được sử

dụng làm dung môi trong sơn và chất phủ để giúp chúng hòa tan và bám dính tốt hơn.

Chất tạo nhiên liệu sinh học: Limonene có thể được sử dụng

để sản xuất nhiên liệu sinh học.