MỤC LỤC TRANG BÌA……………………………………………………………………..i Lời cảm ơn ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC HÌNH v DANH MỤC CÁC BẢNG vi MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 3 1.1. CÂY QUẤT 3 1.1.1.Danh pháp 3 1.1.2.Đặc diểm cây quất 3 1.1.3.Công dụng của quả quất 3 1.2. TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU 4 1.2.1 Khái niệm về tinh dầu 4 1.2.2. Vai trò của tinh dầu trong đời sống thực vật 4 1.2.3. Thành phần hóa học của tinh dầu 5 1.2.4. Tính chất vật lý và hóa học của tinh dầu 7 1.2.4.1.Tính chất vật lý 7 1.2.4.2.Tính chất hóa học 7 1.2.5. Các phương pháp chiết tách tinh dầu 10 1.2.5.1. Phương pháp cơ học 10 1.2.5.2. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 11 1.2.5.3. Phương pháp trích ly bằng dung môi hữu cơ 15 1.2.5.4. Phương pháp trích ly bằng CO2 siêu tới hạn 17 1.2.5.5. Trích ly dưới sự hỗ trợ của vi sóng 17 1.2.5.6. Ly trích dưới sự hỗ trợ của sóng siêu âm 18 1.2.6. Tinh dầu quất 19 1.2.6.1. Trạng thái 19 1.2.5.2. Thành phần hóa học và tính chất của tinh dầu vỏ quả quất 19 1.2.7. Ứng dụng của tinh dầu quất 20 1.2.7.1.Cơ sở khoa học 20 1.2.7.2. Ứng dụng của tinh dầu 21 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..23 2.1.NGUYÊN VẬT LIỆU 23 2.1.1. Nguyên liệu chính 23 2.1.2. Dụng cụ Thiết bị 23 2.1.3. Hóa chất 23 2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.2.1. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 24 2.2.2. Phương pháp xác định thành phần hóa học của tinh dầu 24 2.2.3. Phương pháp xác định chỉ số hóa lý của tinh dầu 26 2.2.3.1. Xác định độ trong, màu sắc và mùi vị của tinh dầu theo TCVN 8460:2010. 26 2.2.3.2. Xác định tỷ trọng của tinh dầu theo TCVN 8444:2010 27 2.2.3.3. Xác định góc quay cực theo TCVN 8446:2010 28 2.2.3.4. Xác định chỉ số khúc xạ theo TCVN 8445:2010 29 2.2.3.5. Xác định chỉ số axit theo TCVN 8450:2010 30 2.2.3.6. Xác định chỉ số este theo TCVN 8451:2010. 31 2.2.4. Phương pháp xác định hoạt tính sinh học 31 2.2.4.1. Phương pháp xác định khả năng quét gốc tự do DPPH 31 2.2.4.2. Phương pháp xác định khả năng kháng khuẩn 32 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TINH DẦU THU ĐƯỢC 34 3.2. XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT THU HỒI TINH DẦU 34 3.2.1. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu 34 3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến hiệu suất thu hồi tinh dầu 35 3.1.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu 37 3.3. XÂY DỤNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH DẦU 38 3.3.1. Sơ đồ quy trình tách chiết tinh dầu 38 3.3.2. Thuyết minh sơ đồ 39 3.4. XÁC ĐỊNH CÁC CẤU TỬ VÀ CÁC CHỈ SỐ HÓA LÝ TRONG TINH DẦU VỎ QUẤT…. 40 3.4.1. Xác định các cấu tử trong tinh dầu vỏ quất 40 3.4.2. Chỉ số hóa lý của tinh dầu vỏ quất 42 3.5. MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH HỌC CUẢ TINH DẦU VỎ QUẤT 44 3.5.1. Khả năng quét gốc tự do DPPH của tinh dầu vỏ quất 44 3.5.2. Hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu vỏ quất 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI // KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ HÓA HỮU CƠ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TÁCH CHIẾT, XÁC ĐỊNH CÁC CẤU TỬ VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA TINH DẦU VỎ QUẤT CBHD: T.S NGUYỄN VĂN LỢI Sinh viên: NGUYỄN THỊ HÒA Mã sinh viên: 0741120300 Lớp: ĐẠI HỌC CN HÓA K7 Khóa: 2012-2016 Hà Nội - 2016 i Lời cảm ơn Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn: Thầy TS Nguyễn Văn Lợi, người trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình làm đề tài tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô trường Đại học Công nghiệp Hà Nội dạy dỗ truyền đạt kiến thức cho em suốt khóa học Các thầy, cô phụ trách môn Hóa, Phòng Thí nghiệm tạo điều kiện giúp đỡ em trình làm thí nghiệm Qua đây, em gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Quang Tuyển giảng viên Trường Đại học Sư phạm giúp đỡ em cung cấp kiến thức phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ Xin cảm ơn gia đình bạn bè bên cạnh động viên, giúp đỡ em để em hoàn thành đề tài Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Sinh viên thực Nguyễn Thị Hòa ii MỤC LỤC TRANG BÌA…………………………………………………………………… Error: Reference source not found Lời cảm ơn Error: Reference source not found BỘ CÔNG THƯƠNG i Lời cảm ơn ii MỤC LỤC iii TRANG BÌA…………………………………………………………………… Error: Reference source not found iii MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN .2 1.1 CÂY QUẤT .2 1.2 TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU 1.2.1 Khái niệm tinh dầu 1.2.2 Vai trò tinh dầu đời sống thực vật 1.2.4.1.Tính chất vật lý 1.2.5 Các phương pháp chiết tách tinh dầu 10 1.2.5.1 Phương pháp học .10 1.2.5.2 Phương pháp chưng cất lôi nước 11 1.2.6 Tinh dầu quất 18 iii 1.2.6.1 Trạng thái 18 1.2.7 Ứng dụng tinh dầu quất .19 1.2.7.1.Cơ sở khoa học 19 1.2.7.2 Ứng dụng tinh dầu 20 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1.NGUYÊN VẬT LIỆU .22 2.1.1 Nguyên liệu 22 2.1.2 Dụng cụ - Thiết bị 22 2.1.3 Hóa chất 23 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.2.1 Phương pháp chưng cất lôi nước 23 2.2.2 Phương pháp xác định thành phần hóa học tinh dầu 23 2.2.3 Phương pháp xác định số hóa lý tinh dầu 26 2.2.3.1 Xác định độ trong, màu sắc mùi vị tinh dầu theo TCVN 8460:2010 26 2.2.3.2 Xác định tỷ trọng tinh dầu theo TCVN 8444:2010 27 2.2.3.3 Xác định góc quay cực theo TCVN 8446:2010 28 2.2.3.4 Xác định số khúc xạ theo TCVN 8445:2010 29 2.2.3.5 Xác định số axit theo TCVN 8450:2010 30 2.2.3.6 Xác định số este theo TCVN 8451:2010 31 2.2.4 Phương pháp xác định hoạt tính sinh học 31 2.2.4.1 Phương pháp xác định khả quét gốc tự DPPH .31 2.2.4.2 Phương pháp xác định khả kháng khuẩn .32 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TINH DẦU THU ĐƯỢC 33 iv 3.2 XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT THU HỒI TINH DẦU 33 3.2.1 Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu 34 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian chưng cất đến hiệu suất thu hồi tinh dầu 35 3.1.3 Ảnh hưởng tỷ lệ nước / nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu 36 3.3 XÂY DỤNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH DẦU 37 3.3.1 Sơ đồ quy trình tách chiết tinh dầu 37 3.3.2 Thuyết minh sơ đồ 38 3.4 XÁC ĐỊNH CÁC CẤU TỬ VÀ CÁC CHỈ SỐ HÓA LÝ TRONG TINH DẦU VỎ QUẤT 39 3.4.1 Xác định cấu tử tinh dầu vỏ quất 39 3.4.2 Chỉ số hóa lý tinh dầu vỏ quất 41 3.5 MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH HỌC CUẢ TINH DẦU VỎ QUẤT 42 3.5.1 Khả quét gốc tự DPPH tinh dầu vỏ quất .42 3.5.2 Hoạt tính kháng khuẩn tinh dầu vỏ quất 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 DANH MỤC CÁC HÌNH v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Một số số hóa lý tinh dầu vỏ quất…………………… 19 vi MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Tinh dầu nguồn hương liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên , cỏ, thiên nhiên ngày người ý đến ưa chuộng Mỗi loại tinh dầu có mùi đặc trưng hương thơm riêng giúp thư thái, thoải mái dễ chịu sử dụng tinh dầu Tinh dầu sử dụng rộng rãi hỗn hợp chất có giá trị cao lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm mỹ phẩm [5] Ngày việc sử dụng hợp chất thơm có nguồn gốc thiên nhiên dường trở thành xu công trình nghiên cứu chúng không ngừng phát triển hiệu mang lại sản phẩm cao so với sản phẩm tổng hợp tương tự Qua công trình nghiên cứu có thực tế tiêu dùng cho thấy sử dụng sản phẩm có nguồn gốc thực vật, có tác dụng phụ có hại lí quan trọng mà ngày sản phẩm tự nhiên ngày phát triển mạnh mẽ Việt Nam có điều kiện thiên nhiên thuận lợi cho việc phát triển loại hoa quả, cảnh, có nhiều loại chứa túi tinh dầu có giá trị Trong đó, Quất loài có tiềm năng, chưa khai thác tận dụng mức, sau sử dụng loại cảnh dịp tết hàng năm bị thải bỏ hoang phí Đồng thời xét mặt y học, tinh dầu Quất có mùi thơm dễ chịu, thoải mái, có tác dụng trị cảm, giảm stress nhiệt …thường sử dụng spa cao cấp [22] Đó lí chọn đề tài: “Nghiên cứu quy trình công nghệ tách chiết, xác định cấu tử hoạt tính sinh học tinh dầu vỏ quất” Vận dụng kiến thức chuyên ngành hóa học nhà trường, kĩ tìm kiếm tổng quát hóa kiến thức nghiên cứu quy trình công nghệ tách chiết tinh dầu, xác định cấu tử hoạt tinh sinh học tinh dầu vỏ quất đời sống Mục tiêu đề tài Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết tinh dầu vỏ quất để làm sở khoa học cho việc sản xuất quy mô công nghiệp Cụ thể là: Xác lập điều kiện tối ưu cho việc tách chiết tinh dầu từ Quất phương pháp chưng cất lôi nước Đưa quy trình chưng cất tối ưu cho việc tách chiết tinh dầu từ vỏ quất Xác định cấu tử, số lý- hóa số hoạt tính sinh học sản phẩm để làm hương liệu Nội dung đề tài Đề tài thực nội dung sau: Tổng quan tinh dầu Thực nghiệm phương pháp nghiên cứu tinh dầu vỏ quất Kết nghiên cứu tinh dầu vỏ quất CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 CÂY QUẤT 1.1.1 Danh pháp Cây quất hay gọi tắc, hạnh thuộc họ cam Quất loài trồng phổ biến giống kim quất Quất loài thường xanh, làm trồng nhà Cây quất hay trồng làm cảnh, chí làm bonsai Quất có tên khoa học là: Fortunella japonica, tên tiếng Anh Kumquat, tên tiếng Pháp Clementine Cây quất có nguồn gốc từ châu Á vùng nhiệt đới, Trung Quốc, Nhật Bản, trồng từ lâu nước ta, để lấy làm nước uống, làm mứt ăn làm cảnh để trang trí vào dịp tết [4] 1.1.2 Đặc diểm quất Cây quất nhỏ, cao cỡ 1m -1,5m, thân dẻo, màu xanh xám, phân nhiều cành nhánh, đơn hình bầu dục, màu xanh thẫm Hoa thường nở đơn không mọc thành chùm, nở xòe cánh màu trắng tươi, thơm Hoa đậu thành hình cầu Quả lúc non màu xanh bóng, chín có màu vàng cam đẹp Bên ruột có nhiều múi màu vàng nhạt, chứa nhiều nước, chua gắt nên thường dùng để làm nước uống với đường khát làm mứt để ăn Hình 1.1 Cây quất 1.1.3 Công dụng quất Theo Đông y, quất có vị chua, tính ấm Lá quất có vị cay đắng, tính lạnh, hạt rễ quất vị chua cay, tính ấm Các phận quất như: quả, lá, rễ, hạt, vỏ quất… sử dụng làm thuốc Từ quất người ta dùng làm gia vị cho ăn làm thành thứ nước giải khát hấp dẫn ngày nóng Theo kinh nghiệm dân gian, quất dùng để trị ho, long đờm tốt, trị bệnh đường tiêu hóa (đầy tức vùng thượng vị, đau dày, nôn mửa, chán ăn), đau bụng sa sau sinh… Quất có tác dụng sát trùng da tinh dầu từ vỏ quất có công dụng an thần kinh Nó chứa nhiều vitamin A, C, B1, B11, canxi, photpho, kali, kẽm… Một số nghiên cứu Nhật Bản cho biết, quất có tác dụng làm giảm cholesterol, bền thành mạch, có lợi cho người cao huyết áp Các nhà khoa học Viện Y tế quốc gia Mỹ cho hay, quất có nhiều chất chống oxy hóa chứa Proanthocyanidins, giúp ngăn ngừa vi khuẩn, giảm nhiễm trùng đường tiết niệu, có lợi cho bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt [23] 1.2 TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU 1.2.1 Khái niệm tinh dầu Tinh dầu hợp chất hữu có mùi thơm, dễ bay hơi, không tan tan nước Các hợp chất thường có thành phần hóa học, cấu tạo, tính chất, độ tan nước hay loại dung môi khác Tinh dầu có số phận cỏ (hạt, rễ, củ, vỏ cây, hoa, lá, quả, dầu, nhựa cây…) hay động vật (túi tinh dầu) [9] 1.2.2 Vai trò tinh dầu đời sống thực vật Vấn đề vai trò tinh dầu đời sống đề cập nhiều công trình nghiên cứu Theo quan niệm trình bày công trình khác nhau, vai trò tinh dầu (Ph X Tanaxienco, 1985): - Bảo vệ khỏi tác động sâu bệnh - Che phủ vết thương gỗ - Ngăn chặn bệnh nấm 3.2.1 Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu Xác định ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu ta tiến hành chưng cất tinh dầu vỏ quất với điều kiện như: lượng nước chưng cất 250ml, thời gian chưng cất giờ, với kích thước là: 0,5mm; 1mm; 1,5mm; 2mm; 2,5mm; 3mm; 3,5mm Hiệu suất tinh dầu vỏ quất thu thay đổi theo kích thước nguyên liệu thể bảng 3.1: Bảng 3.1 Hiệu suất tinh dầu thu thay đổi kích thước nguyên liệu Kích thước (mm) V (ml) Hiệu suất (%) 0,5 1,5 2,5 3,5 0,8 44,44 0,85 47,22 0,83 46,11 0,75 41,67 0,7 38,89 0,65 36,11 0,6 33,33 Hình 3.1 Biểu đồ thể ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hiệu suất tinh dầu thu Từ kết hình 3.1 kết hợp với bảng 3.1 ta thấy: Hiệu suất tinh dầu thu kích thước 1mm lớn (47.22%), hiệu suất tinh dầu thu giảm dần kích thước tăng, cụ thể sau: kích thước 1.5mm (46.11%), kích thước 2mm (41.67%), kích thước 2.5mm (38.89%), kích thước 3mm (36.11%), kích thước 3.5mm (33.33%) 34 Qua kết trên, ta chọn kích thước nguyên liệu cho hiệu suất thu hồi tinh dầu lớn 1mm 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian chưng cất đến hiệu suất thu hồi tinh dầu Xác định ảnh hưởng thời gian chưng cất đến hiệu suất thu hồi tinh dầu, ta tiến hành chưng cất tinh dầu vỏ quất với điều kiện như: lượng nước chưng cất 250ml, kích thước khảo sát phần 3.2.1 1mm, với thời gian chưng cất là: 60 phút, 90 phút, 120 phút, 150 phút, 180 phút, 210 phút, 240 phút, 270 phút Hiệu suất tinh dầu thu thay đổi theo thời gian chưng cất thể bảng 3.2 : Bảng 3.2 Hiệu suất tinh dầu thu thay đổi thời gian chưng cất Thời gian 60 90 120 150 180 210 240 270 (phút) V (ml) 0,6 0,7 0,8 0,85 0,8 0,75 0,75 0,7 33,33 38,89 44,44 47,22 44,44 41,67 41,67 38,89 Hiệu suất (%) Hình 3.2 Biểu đồ thể ảnh hưởng thời gian chưng cất đến hiệu suất tinh dầu thu 35 Từ kết hình 3.2 kết hợp với bảng 3.2 ta thấy: với thời gian chưng cất 150 phút hiệu suất tinh dầu thu lớn (47,22%) Trong khoảng thời gian kể từ lúc hỗn hợp sôi đến 150 phút lượng tinh dầu tăng lên cách nhanh chóng cụ thể sau: 60 phút hiệu suất thu hồi tinh dầu 33,33%; 90 phút: 38,89%; 120 phút: 44,44%; 150 phút: 47,22% Nhưng sau lượng tinh dầu thu lại bắt dầu giảm xuống, 180 phút: 44,44%; 210 phút: 41,67%; 240 phút: 41,67%; 270 phút: 38,89% Qua kết trên, ta chọn thời gian chưng cất tối ưu để thu hiệu suất tinh dầu lớn 150 phút 3.1.3 Ảnh hưởng tỷ lệ nước / nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu Xác định ảnh hưởng tỷ lệ nước/nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu, ta tiến hành chưng cất tinh dầu vỏ quất với điều kiện như: kích thước khảo sát phần 3.2.1 1mm, thời gian chưng cất khảo sát phần 3.2.2 150 phút, với lượng nước chưng (hay tỷ lệ nước chưng/ nguyên liệu) sau: 100ml (1/1 ml/g); 150ml (1,5/1 ml/g); 200ml (2/1 ml/g); 250ml (2,5/1 ml/g); 300ml (3/1 ml/g) Hiệu suất tinh dầu thu thay đổi theo tỷ lệ nước/ nguyên liệu thể bảng 3.3: Bảng 3.3 Hiệu suất tinh dầu thu thay đổi lượng nước chưng cất Lượng nước (ml) V (ml) Hiệu suất (%) 100 0,7 38,89 150 0,73 40,56 200 0,75 41,67 250 0,85 47,22 300 0,7 38,89 36 Hình 3.3 Biểu đồ thể ảnh hưởng tỷ lệ nước chưng/ nguyên liệu đến hiệu suất tinh dầu thu Từ kết hình 3.3 kết hợp với bảng 3.3 ta thấy: với lượng nước chưng 250ml (hay tỷ lệ nước chưng/nguyên liệu 2,5/1 (ml/g), ứng với khối lượng nguyên liệu 100g) hiệu suất tinh dầu thu lớn 47,22% Với lượng nước hiệu suất tinh dầu thu lại giảm; lượng nước 100ml hiệu suất tinh dầu thu 38,89%; 150ml: 40,56%; 200ml: 41,67% Tuy nhiên lượng nước cao vừa tiêu tốn nhiên liệu vừa không đạt hiệu suất tinh dầu mong muốn, 300ml: 38,89% Qua kết trên, ta chọn tỷ lệ nước chưng/ nguyên liệu thích hợp để hiệu suất thu hồi tinh dầu lớn 2,5/1 (ml/g) hay nước chưng 250ml 3.3 XÂY DỤNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH DẦU 3.3.1 Sơ đồ quy trình tách chiết tinh dầu Qua việc nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi tinh dầu vỏ quất, cho thấy điều kiện tối ưu để tách chiết tinh dầu là: kích thước nguyên liệu, thời gian chưng cất, tỷ lệ lượng nước chưng/nguyên liệu để hiệu suất tinh dầu thu lớn lần lươt sau: 1mm; 150 phút; 2,5/1 (ml/g) Ta có sơ đồ quy trình tách chiết tinh dầu vỏ quất sau: Vỏ quất 37 Thái nhỏ 1mm Chưng cất lôi nước Thời gian chưng cất: 150 phút Lượng nước chưng cất: 250ml Tinh dầu thô Làm khan + Na2SO4 khan Tinh dầu Hình 3.4 Sơ đồ quy trình tách chiết tinh dầu vỏ quất 3.3.2 Thuyết minh sơ đồ Chuẩn bị nguyên liệu: Chọn quất tươi, phần vỏ sáng bóng đạt độ chín kỹ thuật, không thuốc hóa học, không nấm mốc, sâu bệnh Sau rửa để loại bỏ bụi bẩn tạp chất có bề mặt nguyên liệu ta bỏ phần cuống, bóc lấy phần vỏ bên cân mẫu thí nghiệm 100g vỏ Tiến hành cắt nhỏ nguyên liệu theo kích thước khảo sát để tạo điều kiện thuận lợi cho trình thí nghiệm sau Trong trường hợp số lượng mẫu lớn, sau rửa bảo quản đông để chủ động nguồn nguyên liệu đảm bảo chất lượng tinh dầu tạo Chưng cất: Tiến hành chưng cất hỗn hợp nguyên liệu xử lý khoảng thời gian 150 phút lượng nước cần dùng để chưng cất 250ml để thu hồi tinh dầu 38 Làm khan: Thêm Na2SO4 vào bình chứa tinh dầu thô, vừa thêm vừa khuấy quan sát thấy tinh thể muối Na 2SO4 bắt đầu rời Tiến hành tách ta thu tinh dầu sản phẩm 3.4 XÁC ĐỊNH CÁC CẤU TỬ VÀ CÁC CHỈ SỐ HÓA LÝ TRONG TINH DẦU VỎ QUẤT 3.4.1 Xác định cấu tử tinh dầu vỏ quất Bằng phương pháp GC/MS xác định 42 thành phần hóa học tinh dầu vỏ quất Các thành phần hóa học tinh dầu vỏ quất trình bày bảng sau: Bảng 3.4 Thành phần hóa học tinh dầu vỏ quất STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Tên hợp chất n-Butan-1-ol α-Thujene α-Pinene Camphene Sabinene β-Pinene δ-3-Carene Myrcene Cis-β-Ocimene Octanal Citronellal l-Limonene Terpinolene Nonanal cis-Nerolidol Linalool Octanol Bicyclogermacrene α-Phellandrene Germacrene-D Terpinene-4-ol β-Phellandrene Thời gian lưu Tỷ lệ (%) (phút) 2,269 2,275 2,788 3,456 3,572 3,683 3,715 4,288 4,516 4,734 5,093 5,612 5,645 6,355 6,852 7,113 7,342 7,656 7,843 8,059 8,238 9,263 1,23 1,36 0,69 0,36 0,41 1,29 1,08 0,34 0,59 0,74 0,61 45,56 1,14 0,57 1,07 1,08 1,05 3,39 0,59 1,06 0,38 2,21 39 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 α-Terpineol Neryl acetate β-Citronellol Nerol Decanal Perilla alcohol α-Copaene-11-ol Geranial Valencene Germacrene B α-Farnesene β-Caryophyllene α-Humulene δ-Cadinene Cis-Geraniol Trans-Geraniol 9,927 10,356 11,128 11,626 12,127 12,753 13,128 13,947 14,526 14,908 15,132 15,345 15,456 15,512 15,617 15,795 0,63 0,36 0,45 0,38 1,87 2,06 2,62 0,72 1,02 1,06 4,21 2,12 2,43 0,87 1,07 0,93 39 40 41 42 β-Bisabolene Perilly acetate Decanol β-Elemol Monoterpene Sesquiterpene Andehit Ancol Este Tổng hidrocacbon có oxi Tổng hidrocacbon oxi Tổng cộng 16,129 16,573 17,628 18,338 0,85 1,12 0,83 1,26 56,00 17,01 4,51 14,66 1,48 20,65 73,01 93,66 Tỷ lệ (%) tính theo diện tích peak sắc ký Bằng phương pháp GC/MS xác định 42 cấu tử có tinh dầu vỏ quất Từ kết bảng 3.4 ta thấy: Trong có 27 thành phần thuộc nhóm hidocacbon oxi, chiếm 73,01% l-Limonene: 45,56%, αFarnesene: 4,21%, α-Humulene: 2,43%, β-Phellandrene: 2,21%, β- Caryophyllene: 2,12% thành phần chiếm tỷ lệ lớn Trong 27 thành 40 phần có 12 thành phần monoterpene chiếm 56% sesquiterpene chiếm 17,01% Ngoài ra, có 15 thành phần thuộc nhóm hidrocacbon có chứa oxi chiếm 20,65%, thành phần chiếm tỷ lệ lớn như: α-Copaene-11ol: 2,63%, Perilla alcohol: 2,06%, Decanal: 1,87%, Decanol: 0,83% Trong 20,65% thành phần hydrocacbon có chứa oxi tinh dầu vỏ quất, nhóm andehit chiếm 4,51%, nhóm ancol chiếm 14,66%, nhóm este chiếm 1,48% 3.4.2 Chỉ số hóa lý tinh dầu vỏ quất Sử dụng Tiêu chuẩn Quốc gia tinh dầu- phương pháp thử, công bố năm 2010 xác định số hóa lý tinh dầu vỏ quất Kết số hóa lý tinh dầu vỏ quất trình bày bảng sau: Bảng 3.5 Chỉ số hóa lý tinh dầu vỏ quất STT Chỉ số Vị tinh dầu Tỷ trọng d 200C Góc quay cực αtD Chỉ số khúc xạ n20D Hàm lượng acid (%) Chỉ số acid (mg KOH/g) Hàm lượng ester (%) Chỉ số ester (mg KOH/g) Giá trị Hơi đắng 0,830 850 38’ 1,465 0,183 0,653 2,98 0,71 Từ kết bảng 3.5 xác định số hóa lý tinh dầu vỏ quất tỷ trọng, góc quay cực, số khúc xạ, hàm lượng acid, số acid, hàm lượng ester, số ester tinh dầu vỏ quất Giá trị tỷ trọng tinh dầu quất 25 oC 0,830 nhỏ 1, điều chứng tỏ tinh dầu quất nhẹ nước thường mặt nước Trong thành phần tinh dầu chứa nhiều hợp chất phân cực dễ bay (có thể 41 alcol, andehyt, xeton…) Như vậy, tinh dầu vỏ quất đa số loại tinh dầu khác bền nhiệt, cần bỏ quản chúng nhiệt độ thấp để hạn chế biến đổi xấu ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu thành phẩm Chỉ số khúc xạ tinh dầu vỏ quất 1,465, số nhỏ 1,47 điều cho thấy tinh dầu có chứa nhiều thành phần có chứa liên kết đôi Tinh dầu vỏ quất thường suốt không màu, có mùi thơm dễ chịu, có vị đắng 3.5 MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH HỌC CUẢ TINH DẦU VỎ QUẤT 3.5.1 Khả quét gốc tự DPPH tinh dầu vỏ quất Khả quét gốc tự DPPH tinh dầu vỏ quất thực phòng thí nghiệm Bộ môn Quản lý chất lượng, Bộ môn vi sinh-Hóa sinhSinh học phân tử- Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩmTrường Đại học Bách khoa Hà Nội Khả quét gốc tự DPPH tinh dầu vỏ quất trình bày bảng sau: Bảng 3.6 Khả quét gốc tự DPPH tinh dầu vỏ quất TT Mẫu thí nghiệm Tinh dầu vỏ quất Vitamin C Khối lượng (ml) 0,1 0,1 % Quét gốc tự DPPH 44,12 ± 0,16 39,31 ± 0,25 Qua kết thể bảng 3.3 thấy khả quét gốc tụ DPPH tinh dầu vỏ quất cao vitamin C hay khả chống oxi hóa tinh dầu vỏ quất cao vitamin C Cơ chế khả quét gốc tự DPPH nhận hydro ngăn trình oxi hóa chuyển gốc tự sang trạng thái ổn định Như vậy, có mặt chất chống oxi hóa khử gốc tự DPPH 42 làm cho dung dịch bị giảm màu sắc, độ hấp thụ dung dịch giảm 3.5.2 Hoạt tính kháng khuẩn tinh dầu vỏ quất Xác định khả kháng khuẩn tinh dầu vỏ quất chủng vi sinh vật kiểm chứng sau: Escherichia coli, Staphylococcus aureus Khả kháng khuẩn tinh dầu vỏ quất thực nồng độ pha loãng 10 CFU/ml Kết khả kháng khuẩn tinh dầu vỏ quất thể bảng sau: Bảng 3.7 Khả kháng khuẩn tinh dầu vỏ quất STT Chủng vi sinh vật Escherichia coli Staphylococcus aureus Hình 3.5 Vi khuẩn Escherichia coli Đường kính vòng kháng khuẩn (mm) 46,05 39,15 Hình 3.6 Vi khuẩn Staphylococcus aureus Qua kết bảng 3.4, cho thấy tinh dầu vỏ quất có khả kháng khuẩn chủng vi sinh vật kiểm chứng Khả kháng vi khuẩn Escherichia coli mạnh Staphylococcus aureus 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau tiến hành nghiên cứu tinh dầu vỏ quất, rút số kết luận sau: Đã xác định hàm lượng tinh dầu nguyên liệu, cụ thể vỏ quất 1,8ml, chưng cất với lượng nước 300ml, khối lượng nguyên liệu 100g, thời gian chưng cất 12 Xác định yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi tinh dầu: Kích thước nguyên liệu thích hợp 1mm, thời gian chưng cất tối ưu 150 phút lượng nước dùng để chưng cất 250ml Qua việc khảo sát yếu tố trên, xây dựng quy trình chiết tách tinh dầu cách thích hợp để hiệu suất thu hồi tinh dầu lớn Bằng phương pháp GC/MS xác định 42 thành phần hóa hoc tinh dầu vỏ quất Trong đó, thành phần chiếm tỷ lệ (%) lớn lLimonene (45,56%) Thành phần monoterpene chiếm 56% sesquiterpene chiếm 17,01%, nhóm andehit chiếm 4,51%, nhóm ancol chiếm 14,66%, nhóm este chiếm 1,48% Giá trị tỷ trọng tinh dầu quất 25oC 0,830, số khúc xạ tinh dầu vỏ quất 1,465, Tinh dầu vỏ quất thường suốt không màu, có mùi thơm dễ chịu, có vị đắng Khả quét gốc tụ DPPH tinh dầu vỏ quất cao vitamin C hay khả chống oxi hóa tinh dầu vỏ quất cao vitamin C 44 Tinh dầu vỏ quất có khả kháng khuẩn chủng vi sinh vật kiểm chứng, khả kháng vi khuẩn Escherichia coli mạnh Staphylococcus aureus Đề nghị Tiếp tục nghiên cứu chiết xuất tinh dầu vỏ quất phương pháp hỗ trợ vi sóng, chiết tinh dầu CO siêu tới hạn… để tìm phương pháp chiết tối ưu Nghiên cứu thử hoạt tính sinh học tinh dầu quất chủng vi sinh vật khác nhau, từ kết luận vê khả ứng dụng sản phẩm công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm y học 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Đỗ Huy Bích Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam tập 1, Nhà xuất khoa học công nghệ (2004) Nguyễn Thanh Hà Phương pháp kỹ thuật khoanh giấy kháng sinh khuếch tán, kỹ thuật xét nghiệm vi sinh vật Y học Nhà xuất Y học, Hà nội, 329-338, (1991) Phạm Thanh Hiền, Huỳnh Hồng Quang Sắc ký ghép khối phổ số ứng dụng (GC/MS-Gas Chromatography Mass Spectometry) Viện sốt rét ký sinh trùng côn trùng Quy Nhơn (2008) Trịnh Hoàng Hiếu, Nguyễn Thị Thảo Trân, Lê Ngọc Thạch Khảo sát tinh dầu vỏ trái tắc, Fortunella japonica, Thumb.Tạp chí phát triển Khoa học Công nghệ tập 12, số 10, 41-47 (2009) Phan Quốc Kinh Giáo trình hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học Nxb giáo dục Việt Nam (2011) Phạm Thanh Kì Giáo trình dược liệu ,tập Trường Đại học Dược Hà Nội (1998) Vũ Ngọc Lộ, Đỗ Trung Võ, Nguyễn Mạnh Pha, Lê Thúy Hạnh Những tinh dầu Việt Nam Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 101110 (1996) Nguyễn Văn Lợi, Nguyễn Thị Minh Tú, Hoàng Đình Hòa Nghiên cứu tách chiết xác định hoạt tính sinh học thành phần tạo hương tinh dầu vỏ bưởi vỏ cam Việt Nam Tạp chí Khoa học Công nghệ, 153-162 (2013) Đỗ Tất Lợi Những thuốc vị thuốc Việt Nam Nhà xuất y học (2004) 46 10 Nguyễn Văn Minh Các phương pháp sản xuất tinh dầu Bản tin khoa học công nghệ- Viện nghiên cứu dầu có dầu 11 Nguyễn Văn Minh.Vai trò tinh dầu đời sống thực vật Bản tin khoa học công nghệ- Viện nghiên cứu dầu có dầu 12 Nguyễn Đắc Phát Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ vỏ bưởi Năm Roi (Citrus grandis (L.) Osbeck var grandis) phương pháp chưng cất lôi nước Khoa chế biến, Đại học Nha Trang (2010) 13 Lê Ngọc Thạch Tinh dầu Nxb Đại học Quốc gia Tp HCM (2003) 14 Ngô Văn Thu Giáo trình dược liệu, tập Trường Đại học Dược Hà Nội (2011) 15 Tuyển tập tiêu chuẩn Quốc gia tinh dầu- phương pháp thử 37-42 (2010) Tài liệu nước 16 A.Zaks, R Davidovich Rikanati, E Bar, M Inbar and E Lewinsohn Biosynthesis of linaly acetate in lemon mint Isr J.Plannt Sci 56,233- 17 244 (2008) Karl Georg Fahlbusch, Franz Josef Hammerschmidt, Johannes Panten, Wilhelm Pịkenhagen, Dietmar Schatkowski Flavors and Fragrances 18 Ullmann’s Encyclopedia of Industryal Chemistry (2002) Minh Tu N.T, Thanh L.X, Une A, Ukeda U and Sawamura M Volatile constituents of Vietnamese pummel, orange, tangerine and lime peel 19 oils Flavour and Fragrance Journal, 169-174 (2002) Friedman M, Henika P R and Mandrell R.E Bactericidal activities of plant essential oils and some of their isolated constituents against Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Listeria monocytogenes and Salmonella enteric Journal of Food Protection, 1545-1560 (2002) 47 20, Perez C, Pauli M and Bazevque P An antibiotic assay by the agar well diffusion method Acta Biologiae et Medicine Experrimentalis, 113115 (1990) 21 Thavanapong, N The essential oil from peel and flower or Citrus Maxima Master Thesis, Dept Pharmacology, Silpakorn University (2006) Tài liệu Interet 22 http://voer.edu.vn/m/ki-thuat-khai-thac-tinh-dau/040e2808 23 http://suckhoedoisong.vn/qua-quat-phong-benh-mua-dong-n3424.html 24 https://vi.wikipedia.org/wiki/Quất 25 http://infonet.vn/nhung-tac-dung-cua-tinh-dau-toi-suc-khoe-ma-banchua-biet-post197375.info 48 [...]... 2,5/1 (ml/g), thời gian chưng cất tinh dầu là 150 phút, bằng bộ chưng cất tinh dầu Clevenger (d