Xây dựng quy trình chiết xuất dầu cám gạo giàu y oryzanol

Trong đó, γ-oryzanol và các chất trong dầu cám gạo được chứng minh có một số tác dụng: giảm cholesterol, hạ lipid máu, hạ glucose máu ở bệnh nhân tiểu đường typ II, tăng cường chức năng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

ĐÀO ANH HOÀNG

XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT DẦU CÁM GẠO

GIÀU γ -ORYZANOL

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

ĐÀO ANH HOÀNG

XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT DẦU CÁM GẠO

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phạm Ngọc Bùng, người

hướng dẫn khoa học, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc, Khoa Bào chế- Chế biến

(Viện Dược Liệu) đã tạo điều kiện, cung cấp cơ sở vật chất, trang thiết bị cho tôi thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn Chị Nguyễn Minh Trang (Sở Khoa học- Công nghệ Tỉnh An Giang), Chị Phan Thị Hồng Thúy (Trung tâm Kiểm định và Kiểm

nghiệm Giống nông nghiệp An Giang) đã cung cấp đích danh một số mẫu lúa trong quá trình tôi thực hiện đề tài

Tôi xin thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Ngọc Chiến (Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc Gia), TS.Nguyễn Văn Hân (Bộ môn Công nghiệp Dược-

Trường Đại học Dược Hà Nội) đã tạo điều kiện và hướng dẫn sử dụng máy chiết xuất Separex

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, phòng Sau đại hoc và các

phòng ban liên quan đã tạo điều kiện thuận lợi cho các học viên hoàn thành khóa học, các thầy cô đã trang bị những kiến thức mới, hữu ích trong thời gian học tập

Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới bố mẹ tôi đã thu mẫu cho tôi trong quá trình nghiên cứu

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè và những người thân đã luôn động viên, tin tưởng tôi

Hà Nội, ngày 28 tháng 8 năm 2015

Học viên

Đào Anh Hoàng

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHŨ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Thành phần hóa học của cám gạo, dầu cám gạo 3

1.2 Quy trình xay xát gạo 7

1.3.1 Công dụng của cám gạo 8

1.3.2 Công dụng của dầu cám gạo 8

1.3.3.Tác dụng dược lý của γ- oryzanol 9

1.3.4 Tình hình nghiên cứu và sử dụng dầu cám gạo, γ- oryzanol trong nước 10

1.4 Các phương pháp chiết xuất dầu cám gạo 10

1.4.1 Chiết xuất bằng dung môi hữu cơ 10

1.4.2 Chiết xuất bằng CO 2 siêu tới hạn 11

1.4.3 Phương pháp ép 11

1.4.4 Phương pháp tinh chế dầu cám gạo 12

1.5 Các phương pháp phân tích 13

1.5.1 Phương pháp định lượng dầu mỡ trong dược liệu 13

1.5.2 Phương pháp xác định một số chỉ số vật lý, hóa lý của dầu béo 14 1.5.3 Phương pháp định lượng γ- oryzanol 17

1.5.4 Tiêu chuẩn cơ sở một số dầu cám gạo 20

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.1.2 Hóa chất, thiết bị 24

2.2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.2.1 Định lượng dầu cám gạo trong cám, gạo nguyên cám 25

2.2.2 Xây dựng phương pháp định lượng γ-oryzanol trong dầu cám gạo 25

2.2.3 Xây dựng quy trình chiết xuất 27

2.2.4 Tinh chế dầu cám gạo thô 27

2.2.5 Các phương pháp xác định chỉ tiêu vật lý, hóa lý của dầu béo 29

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 30

3.1 Xây dựng được quy trình chiết xuất dầu cám gạo giàu γ-oryzanol 30

3.1.1 Xây dựng phương pháp định lượng γ-oryzanol 30

3.1.2 Khảo sát các loại cám gạo 33

3.1.3 Khảo sát phương pháp chiết xuất 34

3.1.4 Tinh chế dầu cám gạo 36

3.2 Khảo sát được hàm lượng dầu và γ-oryzanol của một số giống lúa ở Việt Nam 40

3.3 Xây dựng chỉ tiêu chất lượng dầu cám gạo 41

Chương 4 BÀN LUẬN 42

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Hàm lượng một số chất trong dầu cám gạo 4

Bảng 1.2a Mức tocopherol và tocotrienol trong một số dầu thực vật 4

Bảng 1.2b Mức tocopherol và tocotrienol trong một số dầu thực vật 5

Bảng 1.3 Chỉ tiêu chất lượng dầu thô cám gạo theo TCVN 20

Bảng 1.4 Chỉ tiêu chất lượng của dầu cám gạo của công ty Puyang Zhongde Biotech 20

Bảng 1.5 Chỉ tiêu chất lượng dầu cám gạo Tsuno Rice 21

Bảng 1.6 Chỉ tiêu chất lượng dầu cám gạo Neptune 21

Bảng 2.1 Tên và kí hiệu các mẫu nghiên cứu 23

Bảng 3.1 Độ hấp thụ của dung dịch γ-oryzanol (15ug/ml) 30

Bảng 3.2 Độ hấp thụ quang của γ-oryzanol chuẩn tại các nồng độ khác nhau 32 Bảng 3.2 Một số chỉ tiêu chất lượng của cám C1, C2 33

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của dung môi đến lượng dầu chiết được và hàm lượng γoryzanol trong dầu 34

Bảng 3.4 Ảnh hưởng thời gian đến lượng dầu chiết được và hàm lượng γ-oryzanol trong dầu 35

Bảng 3.5.Ảnh hưởng của nhiệt độ đến lượng dầu chiết được và hàm lượng γ-oryzanol trong dầu 35

Bảng 3.6 Khối lượng dầu còn lại và hàm lượng γ-oryzanol trong dầu qua các giai đoạn tinh chế 36

Bảng 3.7 Khối lượng dầu còn lại và hàm lượng γ-oryzanol trong dầu tinh chế không qua giai đoạn loại acid tự do 37

Bảng 3.8 Kết quả đánh giá một số mẫu lúa ở Việt Nam 40

Bảng 3.9 Chỉ tiêu chất lượng dầu cám thực phẩm 41

Bảng 3.10.Chỉ tiêu chất lượng dầu cám giàu γ-oryzanol 41

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc hạt thóc 3

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của các cấu tử γ-oryzanol 6

Hình 1.3 Sơ đồ quy trình xay xát lúa gạo 7

Hình 1.4b Máy ép dầu trục vít 12

Hình 1.4a Máy ép dầu thủy lực 12

Hình 1.5 Sơ đồ quy trình tinh chế dầu 13

Hình 1.6 Phổ hấp thụ của γ-oryzanol chuẩn và γ-oryzanol từ dầu cám gạo trong n-hexan và isopropanol 19

Hình 3.1 Phổ hấp thụ của γ-oryzanol chuẩn trong dung môi heptan 30

Hình 3.2 Phổ hấp thụ của γ-oryzanol trong dầu cám và γ-oryzanol chuẩn 31

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa độ hấp thụ và nồng độ γ-oryzanol trong heptan, tại bước sóng 314nm 32

ĐẶT VẤN ĐỀ

Gạo là lương thực chủ yếu của hơn 50% dân số toàn cầu, chiếm 20% tổng

lượng lương thực tiêu thụ hàng năm Sản lượng lúa gạo trên thế giới đạt 700 -

800 triệu tấn.Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp lâu đời, cây lúa đã trở

thành cây lương thực chủ yếu có ý nghĩa quan trọng trong đời sống và nền kinh

tế nông nghiệp Việt Nam là nước sản xuất lúa gạo đứng thứ 4 thế giới, xuất

khẩu lúa gạo lớn thứ 2, tổng sản lượng lúa gạo đạt 40 - 50 triệu tấn/năm Sản

xuất lúa gạo là nguồn thu nhập chính của đa số hộ nông dân Quá trình sản xuất

gạo tạo ra cám gạo, chiếm 10% khối lượng hạt thóc, được coi là phụ phẩm nông

nghiệp, được dùng làm thức ăn chăn nuôi hoặc xuất khẩu dưới dạng nguyên liệu

thô Tuy nhiên, cám gạo có chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, lipid, chất

xơ, vitamin và nhiều chất có hoạt tính sinh học cao như γ-oryzanol, acid ferulic,

tocotrienol, tocopherols, phystosterols, acid phytic, inositol, acid gamma amino

butyric [7], [14], [18] Trong đó, γ-oryzanol và các chất trong dầu cám gạo được

chứng minh có một số tác dụng: giảm cholesterol, hạ lipid máu, hạ glucose máu

ở bệnh nhân tiểu đường typ II, tăng cường chức năng dạ dày, gan, ức chế tế bào

ung thư đại tràng, dạ dày, chống lão hóa, chống oxy hóa, giữ ẩm, làm trắng, bảo

vệ da [7], [32], [45]

Hiện nay, các nước có công nghệ cao (Mỹ, Nhật) và sản xuất lúa gạo lớn

(Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Indonesia,…) đều phát triển công nghệ chiết

xuất các sản phẩm từ cám gạo như: dầu cám gạo tinh chế, γ-oryzanol làm

nguyên liệu cho mỹ phẩm, dược phẩm nhất là các sản phẩm chăm sóc da từ cám

gạo để gia tăng giá trị của hạt lúa gạo Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc xây dựng

chuỗi giá trị cho một đối tượng còn rất hạn chế, chỉ có một số lượng ít các nhà

sản xuất, cung cấp các sản phẩm như: dầu cám gạo, cám gạo thô

Do đó, việc nghiên cứu quy trình chiết xuất dầu cám gạo để sử dụng trong

sản xuất thuốc, mỹ phẩm, thực phẩm chức năng là cần thiết, góp một phần nâng

cao giá trị gia tăng cho hạt lúa gạo nước ta

Nhận thấy được sự cần thiết của vấn đề nêu trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Xây

dựng quy trình chiết xuất dầu cám gạo giàu γ-oryzanol” với các mục tiêu:

- Xây dựng được quy trình chiết xuất dầu cám gạo giàu γ-oryzanol

- Xác định hàm lượng dầu cám gạo và γ-oryzanol trong cám gạo của một số giống lúa ở Việt Nam

- Xác định một số chỉ tiêu chất lượng của dầu cám gạo γ-oryzanol

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Thành phần hóa học của cám gạo, dầu cám gạo

Cám gạo là phụ phẩm chính thu được từ hạt thóc sau khi xay xát và chiếm khoảng 10% khối lượng hạt thóc Cám gạo bao gồm lớp vỏ nội nhũ, mầm, phôi của hạt và một phần từ tấm Cám gạo có màu vàng sáng và mùi thơm đặc trưng

Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc hạt thóc

Trong cám gạo có protein (11 – 17 %), chất béo (12 – 29%), carbonhydrat (10-55%), chất xơ (6-31%), vitamin nhóm B (B1, B2, B3, B5, B6), vitamin E, vitamin K, cholin, acid folic và chất khoáng (Fe, K, P, Mn, Se, Mg, Zn)[7] Cám gạo chứa hơn 100 chất có hoạt tính sinh học như γ-oryzanol, acid ferulic, tocotrienol, tocopherol, octacosanol, squalen, acid gamma amino butyric, acid phytic [18]

Dầu cám gạo chứa các acid béo chưa no (acid oleic, acid linoleic, acid linolenic), acid béo no (acid palmatic, acid stearic), các chất không xà phòng hóa (γ-oryzanol, vitamin E, squalen, tocopherol, tocotrienol và các dẫn chất) [14] Hàm lượng của chúng được nêu trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Hàm lƣợng một số chất trong dầu cám gạo

Bảng 1.2a Mức tocopherol và tocotrienol trong một số dầu thực vật

Dầu lạc Dầu dừa Dầu cọ Dầu vừng Alpha-tocopherol 49 ÷ 373 ND ÷ 17 4 ÷ 193 ND ÷ 3,3

Bảng 1.2b Mức tocopherol và tocotrienol trong một số dầu thực vật

Dầu đậu nành

Dầu hạt hướng dương

Dầu hạt nho Dầu cám gạo

C, là hỗn hợp ester của acid trans-ferulic với các phytosterols và triterpen alcol, gồm các chất chính: 24-methylen cycloartanyl ferulat, cycloartenyl ferulat, campesteryl ferulat, sitosteryl ferulate, Δ7-campestenyl ferulate, campestanyl ferulate, sitostanyl ferulate, Δ7-stigmastenyl ferulate, stigamsteryl ferulate, Δ7-sitostenyl ferulate [18] Hàm lượng γ-oryzanol trong gạo nguyên cám từ 3,5 – 21mg/100g tùy thuộc vào các giống lúa khác nhau

Mặc dù cám gạo giàu dinh dưỡng và các chất có hoạt tính sinh học nhưng cám gạo có độ ổn định thấp, các thành phần trong cám gạo bị phân hủy ngay sau quá trình xay xát do tác động của enzym lipase, proteaza.Trong vòng 24 giờ đầu, cám gạo đã bị biến đổi rất lớn về chất lượng nếu không được ổn định hóa [6], [20] Đây là lý do vì sao cám gạo ở nước ta vẫn được coi là phụ phẩm, dùng làm thức ăn gia súc, không có giá trị cao

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của các cấu tử γ-oryzanol

1.2 Quy trình xay xát gạo

Hiện nay các nhà máy xay xát lớn nhỏ đều thực hiện quy trình xay xát theo các bước sau:

Hình 1.3 Sơ đồ quy trình xay xát lúa gạo

Khối lượng cám gạo sau khi xay xát chiếm khoảng 10% tổng khối lượng thóc, trong đó cám xát chiếm 60%, cám chiếm xoa 40%

Thóc

Hạt màu Tấm Cám xoa Cám xát

Vỏ trấu

Bao gói

Tách tấm Xoa bóng Thóc

Bóc vỏ trấu

Phân ly thóc – gạo lật

Tách hạt màu Bóc cám

Sản phẩm

1.3 Công dụng của cám gạo, dầu cám gạo, tác dụng dươc lý γ- oryzanol, tình hình nghiên cứu sử dụng dầu cám gạo ở Việt Nam

1.3.1 Công dụng của cám gạo

Cám gạo được dùng để bổ sung vitamin B, đặc biệt là B1 và bổ sung acid folic cho khẩu phần ăn của phụ nữ có thai, giúp cho sự phát triển hệ thần kinh của thai nhi Lượng chất béo trong cám gạo rất cao, thường dùng chiết xuất dầu cám.Ngoài ra, cám gạo có lượng lớn protein, chất xơ, tốt cho sức khỏe con người

Nhiều nghiên cứu trên thế giới chứng minh sử dụng cám gạo có lợi cho sức khỏe: chống lão hóa, ổn định huyết áp, tăng sức đề kháng, cân bằng đường huyết, điều chỉnh hệ thống nội tiết tố cho phụ nữ tiền mãn kinh, hạn chế được sự phát triển của tế bào ung thư [14],[16],[17],[27]

Cám gạo còn được coi là một bí quyết sắc đẹp của người phụ nữ Nhật Bản [32] Cám gạo được sử dụng trong các chế phẩm sữa rửa mặt giữ ẩm cho da, kem dưỡng da có tác dụng chống oxy hóa, chống lão hóa, hấp thụ UV, giữ ẩm [32]

1.3.2 Công dụng của dầu cám gạo

Tỷ lệ giữa 03 thành phần acid béo no - acid béo không no đơn - acid béo không no đa trong dầu cám gạo gần với tỷ lệ 10:15:10 - tỷ lệ được Hiệp hội tim mạch Hoa Kỳ khuyên nên dùng cho bệnh nhân có vấn đề liên quan đến các bệnh tim mạch để phòng xơ vữa động mạch, tăng huyết áp, cholesterol máu cao [11],[12],[13],[15]

Sử dụng dầu cám gạo như thực phẩm bổ sung giúp mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe trong trường hợp bị tiểu đường bởi cơ chế làm giảm quá trình stress, oxy hóa dẫn tới quá trình tái sinh các tế bào tụy, thận, tim, gan trở lên bình thường [26],[32] Dầu cám gạo cũng làm giảm tình trạng rối loạn lipid máu, làm giảm sự tăng đáp ứng với nồng độ insulin cao trong trường hợp đái tháo đường [11]

Dầu cám chứa các thành phần hoạt tính sinh học cao như γ- oryzanol, squalene, tocotrienol, tocopherol nên có tác dụng chống oxy hóa mạnh, chống lão hóa, ngăn ngừa sự phát triển của tế bào ưng thư da, ung thư đại tràng, ung thư tụy [21] Ngoài ra, dầu cám còn được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc

da như giữ ẩm, làm mềm da, chống lão hóa, làm trắng da [7], [32]

1.3.3.Tác dụng dược lý của γ- oryzanol

Tác dụng trên thần kinh trung ương [32],[38]

- Cải thiện các triệu trứng của phụ nữ tiền mãn kinh, cải thiện trí nhớ người già, rối loạn thần kinh vận động

- Làm giảm viêm loét dạ dày do stress gây ra trên chuột thí nghiệm

- Làm giảm nồng độ TSH do ức chế trực tiếp lên vùng dưới đồi hoặc tuyến yên

Tác dụng chống oxy hóa [21]

- Chống oxy hóa gấp 10 lần tocotrienol và tocopherol

- Ức chế quá trình superoxy hóa bảo vệ tế bào gan, ngăn ngừa tổn thương tế bào gan do ethanol

Tác dụng lên chuyển hóa lipid và cholesterol [7],[12,[32]

- Làm giảm hấp thu cholesterol ở đường tiêu hóa, tăng đào thải cholesterol qua đường tiêu hóa bằng cách tăng tạo thành muối mật

- Làm giảm nồng độ LDL, V-LDL và tăng nồng độ HDL Do đó, γ- oryzanol có tác dụng là giảm lipid máu và cholesterol máu

- Ức chế enzyme tyrosinase ngăn cản hình thành melanin

-Tác động lên tuyến nhờn làm cải thiện tình trạng khô da trong trường hợp viêm da cơ địa, da khô

- Tác dụng giữ ấm da, ngăn cản tia UV

Tác dụng chống ung thư [3]

- Hoạt hóa đại thực bào, tế bào NK, ức chế sự phát triển của tế bào ung thư trên chuột thí nghiệm gây ưng thư đại tràng

- Ức chế sự phát triển dòng tế bào ung thư bàng quang DU145 và PC3

1.3.4 Tình hình nghiên cứu và sử dụng dầu cám gạo, γ- oryzanol trong nước

Cám gạo đã được chiết xuất dầu từ những năm 1960, khoảng 10 năm gần đây cám gạo mới trở thành đối tượng được nghiên cứu sâu rộng, bước đầu đã có kết quả nghiên cứu chiết xuất γ-oryzanol, acid γ- amino butyric Nguyễn Đức Tiến

và cộng sự trong phòng thí nghiệm, trích ly cám gạo có được dịch chế phẩm oryzanol ở quy mô phòng thí nghiệm (0.332g γ-oryzanol/100g cám gạo, H=86.84%)

γ-Trong nước đã có sản phẩm dầu ăn từ cám gạo, nhãn hiệu Neptune được sản xuất trong nước, hàm lượng γ-oryzanol 0,3%

1.4 Các phương pháp chiết xuất dầu cám gạo

1.4.1 Chiết xuất bằng dung môi hữu cơ

Những dung môi để chiết xuất dầu cần phải có một điểm sôi tương đối thấp

và không dễ cháy,ít độc hại Một số dung môi được sử dụng chiết xuất dầu cám

gạo: n-hexan, iso-propanol, dichloromethan, methanol, ethyl acetat, ethanol Thông thường, dầu cám gạo thường được chiết xuất bởi n- hexan, tuy nhiên,

hàm lượng γ- oryzanol thu được trong dầu không cao Trong các nghiên cứu tối

ưu hóa điều kiện chiết xuất để thu được hàm lượng γ- oryzanol cao, thường sử dụng kết hợp hỗn hợp dung môi với một dung môi khá phân cực như ethanol,

methanol, iso – propanol

- Renata Heidtmann-Bemvenuti và cs tìm ra điều kiện tối ưu là: hỗn hợp

dung môi n- hexan - isopropanol (1:3), tỷ lệ dung môi/gạo nguyên cám (7,5:1),

nhiệt độ 400C, thời gian 40 phút bằng phương pháp ngâm, có khuấy đảo [34]

- Heon Woong Kim và cộng sự sử dụng hỗn hợp dung môi dichloromethan- methanol (2:1), tỷ lệ dung môi/cám gạo (8:1), siêu âm 30 phút ở 300

C [18]

- Jeong-Yong Cho và cộng sự: dùng hỗn hợp dung môi n-hexan - ethanol

(9:1), tỷ lệ dung môi/gạo nguyên cám (10/1) siêu âm 5 phút, sau đó giữ ở nhiệt

độ 700C trong 30 phút, ly tâm 3000 v/p ở 150

C

1.4.2 Chiết xuất bằng CO 2 siêu tới hạn

CO2 ở trạng thái siêu tới hạn là chất lỏng có khả năng hòa tan và thấm thấu cao, do đó tốc độ chiết, hiệu suất chiết cao hơn các quá trình thông thường Khi thay đổi điều kiện áp suất, CO2 chuyển sang trạng thái khí, bay hơi, thu được hoạt chất Sử dụng CO2 siêu tới hạn để chiết xuất có tính chọn lọc, thu được sản phẩm có độ tinh khiết cao [4]

Một số điều kiện tối ưu chiết xuất γ- oryzanol từ cám gạo:

Áp suất 417 bar, nhiệt độ 600

ở mô công nghiệp và chi phí rẻ Trong một nghiên cứu cho thấy, dầu cám gạo chiết xuất bằng phương pháp này chỉ thu được 4,17% khối lượng cám gạo

Hình 1.4a Máy ép dầu thủy lực

Hình 1.4b Máy ép dầu trục vít 1.4.4 Phương pháp tinh chế dầu cám gạo

Dầu cám gạo được tinh chế theo quy trình sau [42]:

Hình 1.5 Sơ đồ quy trình tinh chế dầu

Dầu thô được lắc với nước nóng để loại phospholipid, lipoprotein, để lắng, loại

bỏ lớp nước Sau đó lắc với dung dịch NaOH để xà phòng hóa acid béo tự do, ly tâm, lấy lớp dầu Dầu sau khi loại acid béo tự do được tẩy màu bằng than hoạt tính hoặc đất sét, lọc, để lắng ở nhiệt độ thấp loại sáp Dầu được khử mùi ở nhiệt

độ cao, áp suất giảm thu được dầu tinh chế

Theo nghiên cứu này, khối lượng dầu sau tinh chế thu được 57,6%, hàm lượng γ-oryzanol bị mất đi trên 95% [42]

1.5 Các phương pháp phân tích

1.5.1 Phương pháp định lượng dầu mỡ trong dược liệu

Hàm lượng dầu mỡ trong dược liệu được xác định như sau: [1]

Xà phòng

Chiết hồi lưu nhiều lần đến khi dầu mỡ được chiết kiệt Cách thử: giỏ một giọt dịch chiết được rút ra từ bình chiết lên giấy lọc Hơ nóng, nếu trên giấy lọc không để lại vết là đạt yêu cầu

Cất thu hồi dung môi Chuyển dịch chiết trong bình cầu ra cốc khô, đã cân

bì Tráng bình cầu bằng một ít dung môi và dồn vào cốc Bốc hơi trên cách thuỷ, sau đó sấy ở 1000C đến trọng lượng không đổi Cân cặn còn lại Tinh hàm lượng dầu mỡ trong dược liệu theo công thức trên

1.5.2 Phương pháp xác định một số chỉ số vật lý, hóa lý của dầu béo

Các chỉ số vật lý, hóa lý như chỉ số acid, chỉ số xà phòng hóa thực hiện theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) quy định trong TCVN 7597:2013, Dược điển Việt Nam IV

- Xác định chỉ số acid, độ acid (TCVN 6127:2007)

Phương pháp dung môi lạnh sử dụng chuẩn độ điện thế

Cân phần mẫu thử theo bảng sau, cho vào cốc có mỏ 150 ml

a: Lượng cặn còn lại cân được (g) w: Lượng dược liệu đem định lượng,

đã trừ độ ẩm (g)

Nhóm sản phẩm

(các ví dụ)

Chỉ số acid xấp xỉ

Khối lƣợng phần mẫu thử

(g) Dầu thực vật tinh luyện

Thêm từ 50 ml đến 100 ml hỗn hợp dung môi đã trung hòa và hòa tan mẫu, làm nóng nhẹ, nếu cần

Đối với các mẫu có điểm tan chảy cao thì sử dụng hỗn hợp etanol-toluen

Đưa điện cực kết hợp vào hỗn hợp dung môi và nối điện cực với dụng cụ chuẩn

b) đến một chữ số thập phân đối với các giá trị từ 1 đến 100;

c) lấy đến số nguyên đối với các giá trị > 100

Đối với các phép tính sau đây, hàm lượng acid béo tự do (độ acid) xấp xỉ được tính từ:

WFFA = 0,5 x WAV

Cân chính xác lượng chế phẩm đã chỉ dẫn cho vào bình nón nút mài dung tích

250 ml Thêm 25,0 ml dung dịch kali hydroxyd 0,5 N trong ethanol và vài viên

bi thuỷ tinh Lắp ống sinh hàn ngược và, trừ khi có chỉ dẫn khác, đun sôi 30 phút

trên cách thuỷ, thỉnh thoảng lắc Thêm l ml dung dịch phenolphtalein và chuẩn

độ ngay (khi dung dịch còn đang nóng) bằng dung dịch acid hydrocloric 0,5 N Song song tiến hành một mẫu trắng

Chỉ số xà phòng hoá của chế phẩm được tính theo công thức sau:

-Dung dịch thử: 0,05% (kl/v) dầu cám gạo pha trong ethyl acetat

-Dung dịch chuẩn γ-oryzanol : dãy nồng độ 0,2 – 0,7µg/ml

-Dung môi triển khai: n-hexan – ethyl acetat (9:1, v/v)

-Bản mỏng silica gel 60 F254

-Triển khai sắc ký:

Lên bản mỏng:10µl dung dịch chuẩn Các vết dung dịch chuẩn có nồng độ 200ng/vết, 300ng/vết, 400ng/vết, 500ng/vết, 600ng/vết

-Hiện màu bằng bước sóng 365nm

-Sử dụng phần mềm CAT 4, TLC Scaner xác định mật độ điểm, tính diện tích pic Xây dựng đường chuẩn, từ đó xác định nồng độ mẫu thử

.Định lượng γ- oryzanol trong dầu cám gạo bằng phương pháp quang phổ

Theo tài liệu công bố của Oryza oil & Fat chemical Co., Ltd [32], γ-oryzanol

có thể được định lượng bằng phương pháp quang phổ

-γ- oryzanol trong dung dịch n-heptan hấp thụ ánh sáng cực đại ở các bước sóng 231nm, 291nm, 315nm

-E(1%,1cm) = 359

-Dung dịch chuẩn: pha dầu cám gạo trong n-heptan (tương đương dung dịch

γ- oryzanol 0,01%)

-Đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 315nm (D)

-Nồng độ γ- oryzanol trong dầu cám gạo: = (Dx100)/(359xm)

(m: khối lượng dầu cám gạo đem cân)

Theo TCVN 7597-2013, phục lục A.5.20, hàm lượng γ- oryzanol trong dầu cám gạo thô được định lượng như sau:

- Trước khi sử dụng, máy đo quang phổ cần được điều chỉnh đến zero, được đổ

đầy trước n-heptan vào cuvet mẫu và cuvet chuẩn

- Mẫu dầu được lọc qua giấy lọc ở nhiệt độ môi trường

- Cân chính xác khoảng 0,02 g mẫu đã chuẩn bị cho vào bình định mức 25 ml,

thêm n-heptan đến vạch

- Đổ đầy dung dịch thu được vào cuvet và đo hệ số tắt ở bước sóng hấp thụ tối

đa gần 315 nm, sử dụng cùng một dung môi để so sánh

- Hệ số tắt ghi được phải nằm trong dải từ 0,3 đến 0,6 Nếu không, cần lặp lại các phép đo thích hợp sử dụng dung dịch đậm đặc hơn hoặc pha loãng hơn Tính hàm lượng γ- oryzanol như sau:

Hàm lượng γ- oryzanol, % = 25 x (1/W) x A x (1/E)

quang phổ tại bước sóng cực đại 314nm (trong n-hexan) và 326nm (trong iso-

propanol):

- Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng γ- oryzanol chuẩn trong

n-hexan và iso- propanol

- So sánh phổ hấp thụ của γ- oryzanol chuẩn và γ- oryzanol trong dầu cám gạo

trong dung môi n-hexan và iso-propanol, từ đó khẳng định có thể định lượng

được γ- oryzanol trong dầu cám bằng phương pháp quang phổ dựa trên đường

chuẩn biểu diễn nồng độ γ-oryzanol/dung môi với độ hấp thụ tại bước sóng cực

đại

Hình 1.6 Phổ hấp thụ của γ-oryzanol chuẩn và γ-oryzanol từ dầu cám gạo

trong n-hexan và iso-propanol

Định lượng γ- oryzanol trong dầu cám gạo bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu

năng cao (HPLC)

Theo tác giả Eglal G Salema và cộng sự [14], γ- oryzanol được định lượng

bằng phương pháp HPLC như sau:

-Chất chuẩn γ- oryzanol

-Pha tĩnh: Cột sắc ký C18

-Pha động: methanol – acetonitrile – dichloromethane - acid acetic

(50:44:3:3)

-Tốc độ dòng 2ml/phút

-Detector UV 330 nm

1.5.4 Tiêu chuẩn cơ sở một số dầu cám gạo

Tiêu chuẩn dầu cám gạo thô theo Tiêu Chuẩn Việt Nam TCVN 7597-2013

Bảng 1.3 Chỉ tiêu chất lƣợng dầu thô cám gạo theo TCVN

Puyang Zhongde Biotech Co., Ltd.(2014)

%

Vàng sáng

Dễ chịu Trong suốt

≤0.05

≥215

Bảng 1.5 Chỉ tiêu chất lƣợng dầu cám gạo Tsuno Rice

Tsuno Rice, Fine Chemicals Co., Ltd (2012)

Bảng 1.6 Chỉ tiêu chất lƣợng dầu cám gạo Neptune

Dầu cám gạo Neptune, Dầu thực vật Cái Lân (2014)

Hàm lượng vitamin E (min) 10mg

Omega 6 (min) 30g

Chất báo chưa bão hòa đơn (min) 41g Chất béo chưa bão hòa đa (min) 33g

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

+Một số mẫu lúa trồng tại An Giang : OMG4900, OM6796, IR504, OMG5451, VD20 thu hoạch vụ đông xuân 2015

+ Mẫu lúa nếp cẩm tại Sơn La

+ Mẫu gạo lật (hay còn còn lại gạo lứt, gạo lức) trên thị trường

+ Mẫu cám gạo thu tại cơ sở xay xát ở địa phương (Mỹ Hào- Hưng Yên) Cám gạo trong quy trình xay xát được chia làm 2 phần: cám xát và cám xoa (cám xát là cám thu được trong giai đoạn xay xát gạo lật, cám xoa là cám thu được trong giai đoạn đánh bóng gạo) Do đó, mẫu cám thu tại cơ sở xay xát cũng được chia làm 2 loại

+ Chuẩn bị mẫu :

Các mẫu lúa sẽ được tách bóc vỏ trấu bằng máy xay xát quy mô nhỏ, thu được gạo lật (gạo nguyên cám), sau đó xay thô

Mẫu gạo lứt trên thị trường, xay thô

Mẫu cám gạo được chia làm 2 loại mẫu, mẫu được chiết ngay sau 2-4h Các mẫu được ghi tên và kí hiệu như Bảng 2.1, ảnh minh họa các mẫu tại Hình 2.1

Bảng 2.1 Tên và kí hiệu các mẫu nghiên cứu

1 OMG4900 AG1

2 0MG6976 AG2

- γ-oryzanol chuẩn (Tokyo chemical industry, CAS : 11042-64-1, Lot 5ZZYL),

có tiêu chuẩn của nhà sản xuất như sau (chi tiết trong phụ lục 1) :

λmax 313-317 nm, Abs 313-317mm>0,52, nồng độ 15ug/ml

- n-hexan, ethanol (EtOH), methanol (MeOH), dichloromethane (DCM) ,

Isopropanol (ISP) (TQ): đạt tiêu chuẩn Dược điển Việt Nam IV hoặc đạt chất lượng phân tích (PA)