Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm các biện pháp khai thác tinh dầu và nhựa từ động vật và vi sinh vật

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM  TIỂU LUẬN MƠN HĨA SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI SỐ 23: CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU VÀ NHỰA TỪ ĐỘNG VẬT VÀ VI SINH VẬT Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương Lớp: DHTP 8ALT Thành viên nhóm: Trần Quốc Khánh Đặng Thị Phương Thảo Nguyễn Thị Ni Phan Thế Sơn MSSV: 12162411 MSSV: 12173771 MSSV: 12077381 MSSV: 12163641 Tp.Hồ Chí Minh, ngày 18, tháng 06, năm 2014 BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM  TIỂU LUẬN MƠN HĨA SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI SỐ 23: CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU VÀ NHỰA TỪ ĐỘNG VẬT VÀ VI SINH VẬT Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương Lớp: DHTP 8ALT Thành viên nhóm: Trần Quốc Khánh Đặng Thị Phương Thảo Nguyễn Thị Ni Phan Thế Sơn MSSV: 12162411 MSSV: 12173771 MSSV: 12077381 MSSV: 12163641 Tp.Hồ Chí Minh, ngày 18, tháng 06, năm 2014 BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC STT Họ tên MSSV Trần Quốc Khánh 12162411 Phan Thế Sơn 12163641 Đặng Thị Phương Thảo 12173771 Nguyễn Thị Ni 12077381 Phần phụ trách Các phương pháp khai thác tinh dầu từ động vật Các phương pháp khai thác tinh dầu từ vi sinh vật Các phương pháp khai thác nhựa từ động vật Các phương pháp khai thác nhựa từ vi sinh vật NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Tp.HCM, Ngày 18 tháng năm 2014 Giáo viên hướng dẫn Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương LỜI MỜ ĐẦU Từ xưa, người biết khai thác sử dụng tinh dầu nhựa từ loài đông vật thực vật để phục vụ cho nhu cầu sống dùng mỡ cá voi dầu thắp sáng, nhựa làm sáp che khe thuyền, bè Ngày nay, công nghệ khoa học phát triển người ta không khai thác từ thực vật động vật mà cịn khai thác từ vi sinh vật để phục vụ cho nhiều ngành, lĩnh vực khác như: mĩ phẩm, thực phẩm, y học, sinh học… Theo số liệu FAO, sản lượng nhựa thông tồn giới đạt khoảng 1,2 triệu tấn/năm, khoảng 60% colophan 35% tinh dầu thông Các nước có tiềm xuất sản phẩm từ nhựa thông đứng đầu giới Trung quốc, Indonesia, Bồ Đào Nha Hoa Kỳ nước có sản lượng lớn chiếm 40% sản lượng giới khai thác ứng dụng tinh dầu nhựa Từ thấy người ngày quan tâm nhiều đến việc khai thác ứng dụng tinh dầu nhựa để phục vụ cho đời sống nhu cầu họ Vì vậy, nhà trường tạo điều kiện hướng dẫn giáo viện mơn, nhóm chúng em thực đề tài “Các Phương Pháp Khai Thác Tinh Dầu & Nhựa Từ Động Vật & Vi Sinh Vật” để tìm hiểu nghiện cứu nhiều công nghệ tinh dầu nhựa sinh học Qua đây, nhóm chúng em xin cám ơn trường ĐH Công Nghiệp Tp.HCM, Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm tạo điều kiện để nhóm chúng em thực nghiên cứu Đồng thời, chúng em gửi lời cám ơn tới cô Mai Hương tận tình hướng dẫn chúng em hồn thành tốt đề tài Do điều kiện kiến thức hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong thầy, bạn góp ý để nghiên cứu hoàn thiện Tp.HCM, Ngày 18 tháng năm 2014 Nhóm đề tài số 23 Trang Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG LỜI MỜ ĐẦU MỤC LỤC PHẦN 1: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT TINH DẦU VÀ NHỰA 1.1 Tổng quan động vật sản xuất tinh dầu: 1.1.1 Xạ Hương: 1.1.2 Cà cuống: 1.1.3 Long Diên Hương (AMBERGRIS) 1.2 Tổng quan động vật sản xuất nhựa 11 1.2.1 Nhựa cóc (Thiềm tơ): 11 1.2.2 Lông gà, vịt 14 1.3 Tổng quan vi sinh vật sản xuất nhựa 15 PHẨN 2: TỔNG QUAN CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU VÀ NHỰA 17 2.1 Phương pháp học: 17 2.2 Phương pháp chưng cất lôi nước 18 2.2.1 Chưng cất lôi nước trực tiếp: 18 2.2.2 Chưng cất cách thủy 19 2.2.3 Chưng cất lôi nước gián tiếp 19 2.3 Phương pháp trích ly dung môi bay 19 2.4 Trích ly dung mơi khơng bay chất hấp phụ rắn 20 2.4.1 Phương pháp trích ly với dung môi không bay 20 Nhóm đề tài số 23 Trang Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 2.4.2 Phương pháp hấp thụ chất keo 21 PHẦN 3: CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU & NHỰA TỪ ĐỘNG VẬT VÀ VI SINH VẬT 22 3.1 Biện pháp khai thác tinh dầu từ động vật: 22 3.1.1 Khai thác xạ hương từ hươu xạ: 22 3.1.2 Khai thác tinh dầu từ cà cuống 23 3.2 Biện pháp khai thác nhựa từ động vật: 24 3.3 Biện pháp khai thác nhựa từ vi sinh vật: 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 Nhóm đề tài số 23 Trang Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương PHẦN 1: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT TINH DẦU VÀ NHỰA 1.1 Tổng quan động vật sản xuất tinh dầu: 1.1.1 Xạ Hương: Hươu xạ (danh pháp khoa học: Moschus moschiferus) loài hươu xạ tìm thấy cánh rừng miền núi Đông Bắc Á, phát có khu vực khác Mơng Cổ, Nội Mông Cổ, Mãn Châu bán đảo Triều Tiên Xạ hương tiết từ tuyến xạ hươu xạ Người ta săn bắt chúng để lấy xạ hươu, chứa loạt hợp chất hữu có mùi thơm mạnh, dùng sản xuất nước hoa số dược phẩm, bán tới giá 45.000 USD/kg Chỉ khoảng 25 gam xạ hươu tiết từ đực trưởng thành Người ta tách xạ mà khơng cần giết chết vật, việc người thợ săn làm Thường họ giết chết vật để lấy toàn tuyến xạ (IUCN – Liên minh bảo tồn thiên nhiên quốc tế) Túi thơm Hươu xạ đực nằm bụng rốn quan sinh dục túi trịn phồng, kích thước - 7cm x 3cm x - 4cm, quanh túi có lơng mọc, phần trụi có lỗ thông Túi chứa xạ hương tuyến thành túi tạo Ở hươu xạ trưởng thành,túi chứa đầy chất xạ nặng 60g Xạ hương hươu sóng quánh mật ong, màu nâu đỏ, để khô chất xạ biến thành khối màu nâu xám lại Hình 1.1: Hươu xạ xạ hương Nhóm đề tài số 23 Trang Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương Trong xạ hương có cholesterol, chất béo, chất nhựa đắng, muối canxi, amoni số tinh dầu (chủ yếu muscon) Xạ hương nguyên chất có mùi thơm hắc, mạnh bền mùi, có vị cay, tính ấm  Thành phần cấu tạo: Pentadecanolactone _ CTPT: C15H28O2 _ Phân tử có hình đĩa với đường kính từ 8-10 A0 _ Phân tử lượng: 240.39 g/mol _ Nhiệt độ nóng chảy: 34-38 0C _ Nhiệt độ sôi: 137 0C _ Trạng thái vật lý: bán rắn, bền vững nhiệt độ thường _ Không tan nước, tan rượu Pentadecanolacton e  Theo Y học cổ truyền: Xạ hương có tác dụng: khai khiếu tỉnh thần, hoạt huyết tán kết, thống sản Chủ trị chứng: nhiệt nhập tâm bào lúc mắc bệnh ôn nhiệt, sang thương thũng độc, trung tích kinh bế, kinh phong, kinh giản trúng phong (chứng bế), tâm phúc bạo thống, diệt dã tổn thương, bào y bất hạ (rau thai không ra)       Sách Bản kinh: "chủ trị ác khí (trừ khí độc), khử độc, trị động kinh" Sách Danh y biệt lục: "chủ trị chứng tà quỉ khí, trúng ác, tâm phúc bạo thống trướng cấp, bĩ mãn phong độc, đàn bà đẻ khó trụy thai, khử nốt ruồi mặt, mộng thịt mắt, uống lâu tinh thần minh mẫn" Sách Bản thảo kinh tập chú: " xạ thơm nên trừ độc" Sách Thang dịch thảo: "trị lỗ mũi không phân biệt thơm thối" Sách Y học nhập môn: "Xạ hương thông quan lợi khiếu, thương đạt phu, nội nhập cốt tủy Các chứng thương hàn âm độc, nội thương tích tụ phụ nhân tử cung, bạch đới dùng tốt, khớp thơng lạnh tan dương khí tự hồi vậy" Sách Cảnh nhạc toàn thư: "trừ chứng ác sang, trĩ lậu, sưng đau, nước mủ thịt thối, mặt sạm ban chẩn"  Kết nghiên cứu dược lý đại: Đối với hệ thần kinh trung ương: Liều nhỏ Xạ hương chất muscone ceton (trong Xạ hương) có tác dụng hưng phấn hệ thần kinh trung ương, liều cao ức chế Nhóm đề tài số 23 Trang Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương Thuốc làm giảm rõ phù não, tăng thích nghi hệ thần kinh trung ương trạng thái thiếu oxy, cải thiện tuần hoàn não Nhờ tác dụng mà thuốc có tác dụng khai khiếu (tỉnh não) Đối với hệ tuần hồn - hơ hấp: thuốc có tác dụng hưng phấn tim cô lập Thuốc Xạ hương 1mg/1ml tưới vào tim cô lập chuột lang làm cho lưu lượng máu động mạch vành tăng gấp đôi Cetone Xạ hương nhân tạo thiên nhiên chích tĩnh mạch cho mèo gây mê tác dụng nâng huyết áp tăng tần số hô hấp Tác dụng kháng khuẩn kháng viêm: 2% ceton Xạ hương dịch pha 1% lỗng 1:400, in vitro có tác dụng ức chế tụ cầu vàng, trực khuẩn đại tràng ( E Coli), khuẩn thổ tả heo, thuốc cịn có tác dụng kháng viêm mơ hình gây viêm khớp cho chuột đồng Tác dụng tử cung: thuốc có tác dụng hưng phấn rõ rệt tử cung cô lập thỏ nhà, chuột đồng chuột Hà lan, tác dụng hưng phấn tử cung có thai mạnh Tác dụng chống ung thư: thuốc có tác dụng ức chế tế bào ung thư, loại ung thư thực quản, ung thư tuyến bao tử, ung thư đại tràng, ung thư bàng quang, nồng độ cao tác dụng mạnh Nhưng ung thư tâm vị lại khơng có tác dụng rõ rệt + Chế biến Xạ hương hươu xạ hoang dã thường thu hoạch vào mùa đông mùa xuân Sau săn hươu xạ, cắt lấy túi thơm, phơi âm can gọi Mao xác xạ hương Mổ túi thơm, trừ bỏ da bìu Xạ hương nhân Xạ hương hươu xạ nuôi: Lấy Xạ hương trực tiếp từ túi thơm phơi âm can để dụng cụ làm khơ thích hợp đến khơ Xạ hương nhân (Thái Nguyễn Ngọc – 2012) + Bảo quản Để nơi khơ, mát, bao bì kín, tránh ánh sáng, tránh sâu mọt + Cách dùng, liều lượng Ngày dùng 0.03 – 0.1 g, dạng hồn tán Có dùng bơi ngồi da với lượng thích hợp + Kiêng kỵ Phụ nữ có thai khơng dùng Nhóm đề tài số 23 Trang Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 1.1.2 Cà cuống: Cà cuống có cịn gọi đà cuống hay long sắt, tên khoa học: Lethocerus indicus (Lepeletier et Serville 1825) loại côn trùng thuộc họ Chân bơi Belostomatidae sống nước, thuộc Cánh nửa (Hemiptera) Cà cuống loại sâu bọ sống hồ, ruộng nước có nhiều cỏ mọc Chúng thường bay vào mùa hè, hướng nơi có ánh sáng Sinh sản vào tháng năm đến tháng tám, đẻ hàng trăm trứng, kết vào thành búi màu vàng hay trắng bám vào cỏ; trứng nở qua giai đoạn bán biến thái để thành cà cuống trưởng thành sau 40 ngày Cà cuống thuộc nhóm sâu bọ ăn thịt chúng hút dịch máu động vật thủy sinh, sâu bọ, ếch nhái cá nhỏ: cà cuống đậu nước, thường bám vào cỏ hay thủy sinh, đầu chốc xuống nước, đuôi chổng lên mặt nước để hút khơng khí Tinh dầu Cà cuống vũ khí săn mồi phương tiện tự vệ chúng Tỷ lệ 1000 Cà cuống đực cung cấp 20ml dầu Ở ngực, gần phía lưng, có hai ống nhỏ gọi bọng cà cuống Mỗi bọng dài 2-3cm, rộng 2-3cm, màu trắng, chứa chất thơm, tinh dầu cà cuống Tinh dầu ester acetic phức tạp, thành phần dầu phân tử (E)-2hexenol acetat (E hay trans hai thể dấu nối đôi hai carbon 3, dạng Z hay cis) - V Devakul H Maarse) chất lỏng màu suốt, dễ bay hơi, nhẹ nước, cho thoảng mùi đặc biệt giống mùi quế Vì lý nên thị trường có loại tinh dầu nhân tạo, dĩ nhiên mùi không hồn tồn giống tinh dầu thiên nhiên Hình 1.2: Cà cuống tinh dầu cà cuống Nhóm đề tài số 23 Trang Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương Đun sơi với HCl đặc, cho acginin, axit suberic chất gọi bufotalin Bufotalin hay bufotalol khơng phải glucozit thủy phân khơng cho phần đường Cơng thức C26H36O6 Đây chất có tinh thể, tan nước ête, tan rượu clorofoc Độ chảy 148°C, có tác dụng giống chất glucozit chữa tim Bufotalin hợp chất thuộc nhóm steroit, có nhân nhânmetyl-cyclo-penteno-phenanthren Khi phân tích, cho đồng phân axit desoxycholic, có liên quan tới axit mật Bufogin estemetylic bufotalin Chất bufotenin C12H16ON2 chất kiềm, tính chất dầu, tan nước, tan rượu, ête, axeton, cho với axit muối có tinh thể Độ chảy 147°C Nó dẫn xuất nhân indol có cơng thức hydroxy-N metyl tryptamin Chất bufotenidin có kiến trúc bufotenin Chất bufothiodin C12H14O4N2S thủy phân cho axit sunfuric Bảng 1.1: Một số thành phần hóa học nhựa cóc STT Tên chất R1 R2 R3 R4 R5 Bufalin CH3 H OH H H Resibufogenin CH3 H OH OH H Bufotalin CH3 H OH H OAc CH2OH H OH H H 19-hydroxybufalin Hellebrigenol CH2OH OH OH H H Hellebrigenin CHO OH OH H H Marinobufagin CH3 OH OH OH H Desacetylbufotalin CH3 H OH H OH Trong dân gian người ta sử dụng nhựa cóc để trị bệnh chó dại, mụn nhọt, trẻ em bị suy dinh dưỡng, lợi sưng đau Nhựa mủ cóc có tác dụng gây tê chỗ, tác dụng với tim khơng theo qui luật, khó dùng, thường có tác dụng làm chậm nhịp tim, tăng huyết áp, liều cao tim ngừng đập thời tâm thu Nhóm đề tài số 23 Trang 13 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 1.2.2 Lông gà, vịt BBC đưa tin, hội thảo Hiệp hội Hóa học Mỹ hơm 31/3, nhà hóa học Đại học Nebraska Mỹ tuyên bố họ tìm cách chế tạo loại nhựa nhẹ thân thiện với môi trường loại nhựa Giống tóc ngón tay người, thành phần chủ yếu lông gia cầm chất sừng (keratin) Độ cứng chất sừng tăng lên, đồng thời khối lượng giảm trộn lẫn với số hợp chất hóa học Ơng Yiqi Yang, chun gia hóa học Đại học Nebraska Mỹ, đồng nghiệp cho lông gà hỗn hợp gồm nhiều hóa chất - bao gồm methyl acrylate - để biến chúng thành nhựa Các thử nghiệm cho thấy sản phẩm họ chịu lực chống thấm nước tốt so với loại nhựa truyền thống Ngoài lượng polyethylene polypropylene – hai hợp chất hữu tách từ dầu mỏ – biến thành phần “nhựa lông gà” “Trong công nghệ sản xuất nhựa truyền thống, chất sừng dùng để làm phụ gia cho polyethylene polypropylene Nghiên cứu biến lông gia cầm thành thứ có tính chất polyethylene polypropylene Vì hỗn hợp không cần polyethylene polypropylene nữa”, giáo sư Yang nói Hàng triệu lơng gia cầm thải hàng năm hoạt động giết mổ động vật người khắp giới Nếu không xử lý chúng trở thành loại rác nguy hiểm mơi trường q trình phân hủy chúng diễn lâu Các nhà khoa học nhận định việc dùng lông gà để sản xuất nhựa mang tới lợi ích phương diện kinh tế lẫn mơi trường Hàng triệu USD tạo từ lông gà, lượng lông gà bị thải mơi trường giảm Nhóm đề tài số 23 Trang 14 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 1.3 Tổng quan vi sinh vật sản xuất nhựa Một tác nhân gây nhiễm mơi trường nguồn chất thải rắn bao bì, vật liệu nhựa từ polymer tổng hợp… Các vật liệu khó bị phân hủy tồn lâu đất, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Giải pháp khắc phục nghiên cứu tìm nguồn vật liệu để thay Trong đó, loại polymer sinh học có khả bị phân hủy nhanh nhờ loài vi sinh vật quan tâm PHB (poly-β-hydroxybutyrate), loại nhựa sinh học chịu nhiệt, dễ phân hủy, quan tâm nguồn thay lý tưởng cho nhựa tổng hợp có tính chất tương tự nhựa tổng hợp PHB tích lũy tế bào nhiều loài vi sinh vật với hàm lượng khác Chủng Methylobacterium sp (kí hiệu Mcd), phân lập từ môi trường nuôi cấy mô chanh dây tạp nhiễm vi khuẩn màu hồng, phát triển mơi trường khống với methanol 1% nguồn C lượng PHB tạo chiếm 31,37 % tổng lượng sinh khối khô sau ngày nuôi cấy Sản xuất PHB theo đường sinh học từ nguồn C rẻ tiền (methanol) mở hướng nghiên cứu ứng dụng đầy triển vọng nước ta  Nguồn gốc: Methylobacterium họ vi khuẩn gram âm thường sống đất Chủng vi khuẩn Methylobacterium sp., nhóm vi khuẩn sắc tố hồng, có khả sử dụng methanol làm nguồn cung cấp Carbon tổng hợp PHB (poly-β-hydroxybutyrate) theo đường biến dưỡng serine  Đặc điểm: PHB nguồn Carbon dự trữ tế bào số loài vi sinh vật: Alcaligenes eutropha, Pseudomonas sp., Methylobacterium sp., Bacillus sp., Rhodospirillum rubrum… Nhóm đề tài số 23 Trang 15 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương PHB (poly-β-hydroxybutyrate), loại nhựa sinh học chịu nhiệt, dễ phân hủy, quan tâm nguồn thay lý tưởng cho nhựa tổng hợp có tính chất tương tự nhựa tổng hợp PHB tích lũy tế bào nhiều lồi vi sinh vật với hàm lượng khác Sản xuất PHB theo đường sinh học từ nguồn C rẻ tiền (methanol) mở hướng nghiên cứu ứng dụng đầy triển vọng nước ta Thuộc nhóm PHAs (poly hydroxyalkanoates), polyester có tính chất tương tự nhựa tổng hợp, PHB quan tâm đặc biệt chúng có độ dẻo tính chịu nhiệt cao (nhiệt độ nóng chảy xấp xỉ 1700C) Đặc biệt, PHB dễ phân hủy tự nhiên nhờ chủng vi sinh vật có khả sử dụng PHB nguồn Carbon lượng cho hoạt động sống Nhóm đề tài số 23 Trang 16 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương PHẨN 2: TỔNG QUAN CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU VÀ NHỰA Việc lựa chọn phương pháp thu hồi tinh dầu phụ thuộc vào loại tinh dầu, nhựa thơm, giá trị thương mại, khả tách Độ bền nhiệt dạng nguyên liệu ban đầu Nói tóm lại phương pháp dùng để tách cần phải tỏa mãn yêu cầu sau: - Giữ cho sản phẩm có mùi vị tự nhiên - Đơn giản, thích hợp, thuận tiện nhanh chóng - Tách tương đối triệt để, khai thác hết tinh dầu nguyên liệu với chi phí thấp Cho nên khai thác tinh dầu tử động vật dùng phương pháp sau: - Phương pháp học - Phương pháp lôi nước - Phương pháp trích ly dung mơi dễ bay - Phương pháp trích ly dung mơi khơng bay chất hấp thụ rắn - Các phương pháp khác vi sóng, lên men,… 2.1 Phương pháp học: Đây phương pháp tương đối đơn giản dùng để tách tinh dầu dạng tự cách tách dụng lực học lên nguyên liệu (thường ép) Khi tác dụng lên tế bào có chứa tinh dầu bị vỡ giải phóng tinh dầu Sau ép, phần bả khoảng 30-40% tinh dầu, tiếp tục chưng cất lôi nước trích ly để tách hết tinh dầu lại Ưu điểm phương pháp: Tinh dầu giữ mùi vị tự nhiên ban đầu, thành phần bị biến đổi Nhóm đề tài số 23 Trang 17 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương Tuy nhiên sử dụng phương pháp có nhược điểm dễ bị nhiễm tạp chất, chủ yếu hợp chất hữu hòa tan từ vật liệu đem ép 2.2 Phương pháp chưng cất lôi nước  Nguyên tắc chung: Phương pháp chưng cất lôi tinh dầu nước dựa nguyên lý trình chưng cất hỗn hợp không tan lẫn vào nước tinh dầu Khi hỗn hợp gia nhiệt, hai chất bay Nếu áp suất nước cộng với áp suất tinh dầu áp suất mơi trường hỗn hợp sơi tinh dầu lấy với nước Ưu điểm: nhiệt độ sôi hỗn hợp thấp nhiệt độ sơi tinh dầu nước áp suất khí 2.2.1 Chưng cất lôi nước trực tiếp: Nguyên liệu nước cho vào thiết bị, đun sôi, nước bay lôi theo tinh dầu, sau làm lạnh ngưng tụ hơi, ta thu tinh dầu sau phân ly tách nước Thiết bị sử dụng tương đối đơn giản, rẻ tiền, phù hợp với sản xuất nhỏ địa phương, nơi bắt đầu khai thác tinh dầu, bước đầu chưa có điều kiện đầu tư vào sản xuất Nhược điểm: - Chất lượng tinh dầu sản phẩm không cao - Nguyên liệu dễ bị cháy, khét, bị thiếu nước, bị dính vào thành thiết bị - Khó điều chỉnh thơng số kỹ thuật(nhiệt độ, áp suất), thời gian chưng cất kéo dài - Tiêu tốn nhiều lượng Nhóm đề tài số 23 Trang 18 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 2.2.2 Chưng cất cách thủy Trong phương pháp nguyên liệu nước cho chung vào thiết bị nguyên liệu không cho tiếp xúc trực tiếp với nước mà ngăn cách lớp vỉ Hơi nước từ phần qua lớp vỉ, sau vào lớp nguyên liệu kéo theo tinh dầu thiết bị làm lạnh Ưu điểm: Nguyên liệu bớt cháy khét không cho tiếp xúc trực tiếp với đáy nồi đốt Tuy nhiên phẩm chất tinh dầu việc điều khiển thông số kỹ thuật chưa cải thiện đáng kể, phương pháp địi hỏi nhiều cơng lao động 2.2.3 Chưng cất lôi nước gián tiếp Phương pháp chưng cất gián tiếp sử dụng nồi bốc riêng sử dụng chung hệ thống nước từ lò chung cho thiết bị khác Do phận chưng cất không bị gia nhiệt trực tiếp nên phương pháp khác phục tình trạng nguyên liệu bị khê, khét, màu sắc phẩm chất tinh dầu thu tốt Do nước cấp từ bên nên dễ dàng khống chế điều chỉnh yếu tố lưu lượng, áp suất cho phù hợp với nguyên liệu, giúp nâng cao hiệu suất chất lượng tinh dầu thu Để thu tinh dầu với hiệu suất cao người ta cho hồi lưu lượng nước ngưng tụ lượng lớn tinh dầu tan nước chưa tách Sau tinh dầu đem chưng cất phân đoạn áp suất thấp để nâng cao hàm lượng cấu tử cần thiết 2.3 Phương pháp trích ly dung môi bay  Nguyên tắc Dựa dung mơi thích hợp để hịa tan cấu tử mang hương nguyên liệu xử lý thành dạng thích hợp Dung mơi chiết ngấm qua thành tế bào nguyên liệu, hợp chất tế bào hịa tan vào dung mơi, sau đósẽ xuất q trình thẩm Nhóm đề tài số 23 Trang 19 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương thấu dịch chiết bên với dung mơi bên ngồi chênh lệch nồng độ Sau trích ly phải thực trình tách dung mơi áp suất thấp để thu tinh dầu  Yêu cầu dung môi Chất lượng tinh dầu, hiệu trích ly, điều kiện kỹ thuật phương pháp phụ thuộc chủ yếu vào dung mơi trích ly Dung mơi sử dụng phải đáp ứng u cầu sau: - Có nhiệt độ sơi thấp, không thấp để hạn chế tổn thất dung môi thuận lợi cho việc ngưng tụ dung mơi - Khơng tương tác hóa học với tinh dầu - Có khả thu hồi tái sử dụng - Độ nhớt thấp để không làm giảm tốc độ khuếch tán - Có khả hịa tan tinh dầu lớn, hịa tan hợp chất khơng hịa tan nước đề tránh làm lỗng dung mơi hạn chế khả hòa tan tinh dầu dung môi - Dung môi phải tinh khiết, không độc, không ăn mịn thiết bị - Khi bay dung mơi không để lại cạn -Dung môi phải rẽ tiền dễ kiếm 2.4 Trích ly dung mơi khơng bay chất hấp phụ rắn 2.4.1 Phương pháp trích ly với dung mơi khơng bay  Ngun tắc: Dựa vào tinh chất hịa tan chất béo động vật tinh dầu,người ta ngâm nguyên liệu vào dầu động vật, tinh dầu khếch tán qua màng tế bào, hịa tan vào dầu, sau tách riêng dầu để thu tinh dầu Ngâm nguyên liệu dầu thực chất phương pháp trung gian hấp thu trích ly Nhóm đề tài số 23 Trang 20 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương  Yêu cầu dung mơi: Kết q trình tách tinh dầu phụ thuộc vào chất lượng dầu béo,l dầu béo phải đáp ứng yêu cầu sau: - Không mùi - Độ nhớt tương đối thấp để tăng cường tiếp xúc với nguyên liệu - Không tương tác với nguyên liệu - Dung môi phải dùng chất béo động vật mỡ bò mỡ cừu mở lợn,… Thực nghiệm chứng minh phần mở bò với hai phần mỡ lợn dã tinh chế thích hợp cho q trình 2.4.2 Phương pháp hấp thụ chất keo  Nguyên tắc: Chất béo ngồi khả hấp phụ tinh dầu cịn có khả hấp thụ chất thơm, dựa vào tính chất người ta sử dụng để tách tinh dầu Khác với phương pháp ngâm phương pháp hấp phụ dựa tượng hấp phụ hai pha hơi- rắn Quy trình thực phương pháp tương đối đơn giản, tiến hành nhiệt độ thường Nhưng chủ yếu thực thủ cơng, khó giới hóa Chất béo sau hấp phụ tinh dầu khó bảo quản Nhóm đề tài số 23 Trang 21 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương PHẦN 3: CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU & NHỰA TỪ ĐỘNG VẬT VÀ VI SINH VẬT 3.1 Biện pháp khai thác tinh dầu từ động vật: 3.1.1 Khai thác xạ hương từ hươu xạ: Túi xạ phía bụng khoảng 2cm trước chỗ bìu dái trước dương vật Hình dạng túi xạ thay đổi hình trịn hình dẹt phủ lông chỗ lông khác bụng hươu xạ Túi xạ có điểm sâu, đường kính chừng 5mm, tất lông trông hướng điểm  Quy trình thu xạ hương: Hươu xạ Hồi xạ Cắt túi xạ Làm khơ Bao gói Xạ hương  Thuyết minh quy trình: Bắt cầy hương để nằm im nửa cho xạ hương hồi Cắt lấy túi xạ treo lên khô, hay lấy trầu bọc lại treo lên khơ túi dễ bị tạo mùi Khi túi xạ khơ bỏ vào lọ đậy kín Bảo quản: cần để lọ thật kín, để nơi thống mát khơ tránh nóng ẩm làm mùi thơm, cần để xa chất có mùi thơm băng phiến, bạc hà dễ bị bắt mùi Quy trình tương đối đơn giản cách hiệu thu xa hương Nhóm đề tài số 23 Trang 22 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 3.1.2 Khai thác tinh dầu từ cà cuống Tinh dầu cà cuống chất lỏng nước lọc Để khơng khí dễ bay dầu cà cuống cần đựng lọ nhỏ, nút kín Tùy theo to, nhỏ mà tinh dầu có nhiều hay Trung bình cho 0,02mL, 1.000 đực thu chừng 20mL  Quy trình tách tinh dầu từ Cà cuống: Cà cuống Rạch ngang lưng Tách bọng dầu Bọng Xác Tách dầu khỏi bọng Bao gói Tinh dầu  Thuyết minh quy trình: Muốn lấy dầu cà cuống, người ta áp bụng cà cuống xuống phía dưới, để phía lưng lên, lấy que tre đầu vót nhọn, đem rạch ngang lưng nơi tiếp giáp với ngực, nghĩa vị trí đơi chân thứ ba, sau gấp bụng cà cuống xuống, tức khắc hai bọng dầu cà cuống lịi lên phía Lấy đầu tre nhọn khều hai bọng ra, bỏ bọng vào bát hay chén Khi nhiều bọng, chích bọng cho dầu khỏi bọng Vỏ bọng loại bỏ đi, không, để lâu dầu cà cuống có mùi Nhóm đề tài số 23 Trang 23 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 3.2 Biện pháp khai thác nhựa từ động vật: Phương pháp lấy nhựa cóc: Hiện phương pháp lấy nhựa cóc ta chưa ổn định, chưa có nhựa cóc xuất Là nhựa tiết từ tuyến sau tai tuyến da cóc Tập trung túi chứa nằm bướu phía sau tai cóc Lấy khoảng 8.000 - 10.000 cóc thu kg nhựa cóc (thiềm tơ)  Quy trinh tách nhựa cóc: Cóc Rửa sạch, lau khơ Kích thích tiết nhựa Thu nhựa Bao gói Nhựa cóc  Thuyết minh quy trình: Bắt cóc về, rửa vùng da, lau khơ, kích thích tuyến sau tai cho tiết nhựa ra, hứng vào vật chứa sành, sứ thủy tinh (nếu dùng vật chứa sắt kim loại làm nhựa biến màu thành đen Nhựa lấy có màu trắng đục, sau quánh dần ngả màu nâu Nhóm đề tài số 23 Trang 24 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 3.3 Biện pháp khai thác nhựa từ vi sinh vật:  Quy trình sản xuất: Chủng vi sinh Phân lập Chuyển môi trường nuôi cấy Nhân giống Ly tâm Dịch Thu sinh khối Sấy Sản phẩm  Thuyết minh quy trình: Chủng vi khuẩn phân lập từ môi trường nuôi cấy mô chanh dây bị tạp nhiễm vi khuẩn có sắc tố hồng mơi trường MMS có bổ sung 1% methanol Chủng phân tích đặc điểm sinh lý, sinh hóa hình thái, kết hợp với giải trình tự vùng 16S rDNA nhằm tiến hành định danh Kết cho thấy chủng vi khuẩn thuộc chi Methylobacterium (kí hiệu Mcd) Mơi trường ni cấy sử dụng có pH=7 Nhóm đề tài số 23 Trang 25 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương Khuẩn lạc cấy vào erlen 250mL chứa 100mL môi trường, nuôi lắc 150v/p nhiệt độ 29 ± 10C Tiến hành ly tâm thu sinh khối 8500v/p 20 phút vào thời điểm khác (24h, 48h, 72h, 96h 120h) Sinh khối sấy khơ hồn tồn 650C cân trọng lượng Nhóm đề tài số 23 Trang 26 Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu & Nhựa từ Động vật Vi sinh vật GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương TÀI LIỆU THAM KHẢO http://vi.wikipedia.org/wiki/H%C6%B0%C6%A1u_x%E1%BA%A1 Đỗ Tất Lợi, Những thuốc vị thuốc Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội (1986) Vũ Quang Mạnh, Lê Thị Bích Lam – Tạp chí sinh học – 2012, (166-172) Võ Quang Yến – Vietsciences – 2007 Bộ môn dược liệu (2011), “Bài giảng dược liệu”, tập I Trường đại học Dược Hà Nội http://archive.today/qzWXB#selection-1401.1-1413.35 LÊ LÝ THÙY TRÂM - Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Nhóm đề tài số 23 Trang 27 ... từ động vật Các phương pháp khai thác tinh dầu từ vi sinh vật Các phương pháp khai thác nhựa từ động vật Các phương pháp khai thác nhựa từ vi sinh vật NHẬN XÉT CỦA GIÁO VI? ?N ……………………………………………………………………………………………... Nguyễn Thị Mai Hương PHẦN 3: CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU & NHỰA TỪ ĐỘNG VẬT VÀ VI SINH VẬT 3.1 Biện pháp khai thác tinh dầu từ động vật: 3.1.1 Khai thác xạ hương từ hươu xạ: Túi xạ phía bụng... TP HỒ CHÍ MINH VI? ??N CƠNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM  TIỂU LUẬN MƠN HĨA SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI SỐ 23: CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU VÀ NHỰA TỪ ĐỘNG VẬT VÀ VI SINH VẬT Giáo vi? ?n hướng dẫn: