. Tecpen hay còn gọi tecpenoid là hợp chất hữu cơ chứa C, H và O tồn tại trong thiên nhiên mà có bộ khung cacbon gồm nhiều mắt xích giống với khung cacbon của isopren, tức là có thể biểu diễn bới công thức (isoC5)n với n≥2.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM BÁO CÁO TIỂU LUẬN HÓA HỌC THỰC PHẨM Đề tài: TRÍCH LY TERPENOID VÀ ỨNG DỤNG GVHD Nhóm: TP Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2020Bảng phân công công việc Mục lục I/ Giới thiệu terpenoid Tecpen hay gọi tecpenoid hợp chất hữu chứa C, H O tồn thiên nhiên mà có khung cacbon gồm nhiều mắt xích giống với khung cacbon isopren, tức biểu diễn bới cơng thức (iso-C5)n với n≥2 Trong thiên nhiên, terpenoid chủ yếu có loại thực vật Chúng có vai trị quan trọng chế bảo vệ việc sinh sản nhiều loại cây, phát mùi hương dẫn dụ côn trùng thụ phấn[1] Các terpenoid tham gia vào trình trao đổi chất vitamin, có tác dụng tác nhân điều tiết đóng vai trị bảo vệ chất kháng oxy hóa[1] II/ Phân loại terpenoid Để phân loại tecpen người ta vào số lượng đơn vị isopren hợp thành để phân biệt n Loại terpen Số carbon Nguồn gốc (wikipedia) Tinh dầu Tinh dầu Tinh dầu Nhựa dầu Hiếm Sterol, saponin Caroten Cao su Hemiterpen Monoterpen 10 Sesquiterpen 15 Diterpen 20 Sesterpen 25 Triterpen 30 Tetraterpen 40 >8 Politerpen >40 Hermiterpenoid Cho đến nay, hợp chất thuộc nhóm hemiterpen biết đến Isopren phóng thích từ nhiều loại cây, tương tự etilen Isopen 3,3-dimetilalil tìm thấy số tinh dầu dạng tự dạng kết hợp ester, acetat alcol thứ pheromon báo động mạnh lồi ong, có đặc tính bay dễ dàng phân tán nhanh Một số hermiterpen tìm thấy Monotecpenoid 2.1 Acyclic Monotecpenoids Các monoterpenoit mạch khơng vịng phần lớn có khung 2,6 – dimetyloctan Các monoterpen chứa oxy có mùi thơm dễ chịu Vì ngồi việc phần lớn chiết từ ngun liệu thực vật, người ta tổng hợp lượng lớn để sử dụng kỹ nghệ nước hoa Các monoterpen mạch hở mơ tả sau đây: a) Myrcen C10H16 Myrcen tồn hai dạng α β Tiếp đầu ngữ “α” để dạng ispropyliden, ngược lại dạng “β” để isopropenyl Dạng β-myrcen phổ biến dạng α- myrcen b) Ocimen C10H16 Ocimen chất dạng dầu chiết từ Ocimum basilicum Linn (hiệu suất 0,40,8%) số loại khác Ocimen có dạng đồng phân: cis-α, trans-α, cis-βvà trans-β Thủy phân α-pinen 175oC thu cis-β ocimen với hiệu suất cao c) Geraniol C10H18O, Linalol C10H18O Nerol C10H18O Ngoài citronellol (C10H20O), geraniol (Đs: 229-230oC/ 757 mmHg) nerol (Đs : 225-226oC) cấu tử tinh dầu sả tinh dầu hoa hồng Linalol (Đs: 198-199 oC/ 760 mmHg) cấu tử tinh dầu chanh Ba ancol allylic chuyển hóa lẫn môi trường acid Nghiên cứu động học phản ứng chứng tỏ geraniol nerol có vận tốc tương đương Tuy nhiên, geraniol thường chuyển hóa thành linalol, nerol tạo thành γ-terpineol với hiệu suất nhanh gấp 18 lần geraniol d) Citronellol C10H20 Citronellol (Đs: 103oC/ mmHg) cấu tử tinh dầu sả tinh dầu hoa hồng Trong tinh dầu sả Java, có chừng 25-40% hỗn hợp cấu tử geraniol citronellol 23-50% citronellal e) Citral C10H16O Citral thành phần quan trọng monoterpenoit mạch hở Tồn hai dạng đồng phân: citral a (trans hay geranial) citral b ( cis hay neral) Đó cấu tử tinh dầu sả chanh (85%) Citral thu từ phương pháp chưng cất tinh dầu sả chanh, phản ứng dehydrohóa hỗn hợp geraniol/ nerol f) Citronellal C10H18O Citronellal thành phần tinh dầu bạch đàn chanh Eucalyptus macalata var citriodora Citronellal điều chế từ chưng cất tinh dầu sả tinh dầu bạch đàn chanh, phản ứng hidrohóa citral có xúc tác phản ứng dehydrohóa citrol 2.2 Monocyclic Monoterpenoids Đa số monoterpenoit vòng có khung 1-metyl-4 isopropylxiclohexan hay cịn gọi pmenthan hexahydro-p-xymen Về mặt lý thuyết, có 14 dien khung pmenthan Tất tổng hợp Tuy nhiên có chất tồn trạng thái thiên nhiên là: limonen,tecpinolen, α-tecpinen, γtecpinen, αphellandren βphellandren a) Limonen, C10H16O, Đs:175,5- 176,5oC Limonen thành phần tinh dầu vỏ cam, vỏ chanh bạc hà cay Ngồi ra, limonen cịn có mặt với lượng nhỏ nhiều loại tinh dầu khác Đây chất quan trọng phổ biến số monoterpenoit (+)-limonen điều chế cách tách nước α-tecpineol với KHSO4, ngược lại chuyển hóa limonen thànhαtecpineol cách lắc với dung dịch axit sunfuric loãng : b) α-Terpineol, C10H18O αtecpineol monoterpen ancol vòng, tồn thiên nhiên dạng (+), (-) (±) Người ta thường điều chế α -terpineol từ α -pinen: c) 1,8-Cineol, C10H18O Cineol (Đs : 174,4oC ) có tinh dầu bạch đàn, tràm Đó este đồng phân γ-terpineol Khi dehydrat hóa hidrat cis 1,8-terpin ta thu 1,8-cineol d) Menthol, C10H20O Hợp chất monoterpen vòng phổ biến quan trọng menthol Hàng năm giới sản xuất chừng 1000 mà phần lớn tách từ kết tinh tinh dầu bạc hà Menthe arvensis Trong tinh dầu có chừng 70-80% (-) menthol Menthol thiên nhiên tồn dạng quay trái Trong đồng phân có, (-) menthol có độ bền nhiệt động cao Ba nhóm (-OH, -CH3, -CH(CH3)2 ) đính vịng xyclohexan hợp chất đồng thời vị trí biên Phương pháp tổng hợp menthol quan trọng vịng hóa (+) citronellal nhiệt xúc tác acid (HCOOH, H3PO4, ) Sản phẩm thu (-) isopulegol bên cạnh đồng phân: neoisopulegol, neoisoisopuleol isoisopulegol Hydro hóa có xúc tác (-) isopulegol đồng phân tạo thành menthol đồng phân lập thể sau: Trong danh pháp Cahn, Ingold, Prelog cấu hình ancol vịng là:(-) menthol : 1R, 3R, 4S; (+) neomenthol: 1R, 3S, 4S; (+) neoisomenthol: 1R, 3R, 4R; (+) isomenthol: 1R, 3S, 4R 2.3 Bicyclic Monoterpenoids Có loại hợp chất monoterpen vịng chính: (a).Thuyan, (b).Caran, (c).Pinan, (d) CamphanIsocamphan, (e) Fenchan-Isofenchan Sesquiterpenoid Sesquiterpen có cơng thức phân tử C15H24 Theo qui tắc isopren, đơn vị isopren liên kết với theo kiểu "đầu đuôi" tạo thành sesquiterpen mạch thẳng với bốn liên kết đơi (khi số vịng tăng số liên kết đơi giảm) 3.1 Sesquiterpen mạch hở 3.2 Sesquiterpen vòng Diterpenoid Khung sườn diterpenoit chứa 20 nguyên tử cacbon phân tử tạo thành từ đơn vị isopren Các diterpen bao gồm axit nhựa hocmon sinh trưởng thực vật Phần đông diterpen hợp chất mạch vòng Một số diterpenoit tiêu biểu : 4.1 Phytol C20H40O Là diterpen mạch hở hoi Đó ancol có chứa liên kết đơi Phytol tạo thành từ thủy phân clorophyl 4.2 Vitamin A 10 Hai dạng quan trọng nhóm vitamin A vitamin A1 vitamin A2 Vitamin A1 có gan cá nước mặn vitamin A2 có gan cá nước Vitamin A tham gia vào q trình trao đổi protein, lipid, glucit muối khống Vitamin A cần thiết cho phát triển người động vật 4.3 Các acid nhựa Các triterpenoid Các triterpenoit thường gặp thực vật dạng este, glycozit hoặcở trạng thái tự Triterpen tiêu biểu Squalen: C30H50, Đs: 240- 242oC /4mmHg Squalen có gan cá mập gan vài loại cá khác Ngồi cịn có tinh dầu oliu số dầu thực vật khác Carotenoid Carotenoit chất màu vàng hay đỏ có nguồn gốc thực vật hay động vật Chúng tạo nên màu cà rốt, cà chua, lòng đỏ trứng, vàng mùa thu Từ cơng thức phân tử C40, carotenoit có cấu trúc tetraterpen thường chứa nối đôi liên hợp mà số lượng nối đôi định màu carotenoit Trong tự nhiên có chừng 600 carotenoid Chúng tan chất béo, không tan nước Các carotenoid nhạy với acid chất oxy hoá 6.1 Tetraterpen mạch thẳng: Licopen C40H56 11 Chất màu đỏ có cà chua số màu đỏ khác Hydro hố có xúc tác, licopin kết hợp với 13 phân tử H tạo thành pehydrolicopen C40H82, chứng tỏ có 13 liên kết đơi Ozon phân licopen dẫn đến hỗn hợp sản phẩm : axeton andehyt levulinic Bixin Chất màu đỏ hạt điều nhuộm Bixa orellana Bixin monoeste metyl diacid có khung sườn carotenoid 6.2 Tertraterpen vòng hai vòng Các tetraterpen vòng hai vòng biết phần lớn caroten chuyển đổi thành vitamin A thể động vật Vịng hố hai đầu lycopen, ta thu đồng phân α, β, γcaroten Xantophin (C40H56O2) 12 Là dẫn xuất dihydroxy α-caroten (xantophin) β-caroten (zeaxanthin) Lòng đỏ trứng chứa hai loại xantophin: xantophin zeaxanthin theo tỉ lệ (2:1) Zeaxantophil chất màu bắp vàng Bên cạnh clorophyl, xantophyl zexanthin caroten có loại rau xanh Criptoxantin C40H56O Là dẫn xuất monohidroxy α-caroten, chất màu cam quít Polyterpenoid: Cao su Cao su thu dạng latex từ cao su (heva), mọc nước nhiệt đới nhiệt đới Khi người ta rạch vỏ cao su, latex ứa chầm chậm từ vết cắt Nó có màu trắng sữa dạng nhủ tương 1,4 poly-isopren Thêm acid acetic vào latex, cao su đông lại vàđược tách để ép thành lớn, cao su làm khơ cách xơng khói Cao su thơ chứa hydrocacbon caosu (90-95%), protein, đường, acid béo nhựa Các thành phần không cao su thay đổi theo nguồn latex Cao su thơ trở nên mềm kết dính tăng nhiệt độ có tính đàn hồi khoảng nhiệt độ Trong dung môi hữu (benzen, ete dầu hoả, ete ), cao su hòa tan phần phần khơng tan protein Cao su không tan metanol, axeton Khi đun nóng cao su với vài % lưu huỳnh, ta có cao su lưu hố Cao su lưu hố chảy dính cao su thơ; khơng tan, khơng trương lên nhiều dung mơi hữu cơ, có độ căng dãn tính đàn hồi lớn cao su thơ 13 III/ Trích ly Terpenoid Các hợp chất thiên nhiên tách thường dạng khơng tinh khiết, muốn nghiên cứu, phân tích chúng trước tiên phải tách chúng thành chất riêng biệt dạng tương đối tinh khiết Trích ly dùng dung mơi hữu hịa tan chất khác, sau hòa tan, ta hỗn hợp gồm dung môi chất cần tách, đem hỗn hợp tách dung môi ta chất cần thiết Trong phương pháp trích ly Terpenoid người ta thường sử dụng phương pháp hịa tan dung mơi hữu phương pháp CO2 siêu tới hạn Ngoài cịn có số phương pháp trích ly khác chưng cất hydro chưng cất nước; phương pháp soxhlet,… Phương pháp hồ tan dung mơi hữu Phương pháp hồ tan dung mơi hữu dùng để tách tinh chế chất hữu rắn, dựa nguyên tắc chất khác có độ hồ tan khác dung mơi Dung mơi thích hợp để lựa chọn thường dung mơi có độ hồ tan chất rắn cần tinh chế thay đổi nhiều theo nhiệt độ Bằng cách tạo dung dịch bão hoà nhiệt độ cao (thường nhiệt độ sôi dung môi), tạp chất lại dung dịch Bằng cách kết tinh lại số lần dung môi, dung môi khác nhau, người ta thu tinh thể chất cần tinh chế dạng tinh khiết Cũng có người ta dùng dung mơi có độ hồ tan với tạp chất nhiều để loại tạp chất khỏi chất rắn cần tinh chế Dung môi thường nước, ancol etylic, ancol metylic, axeton, axit axetic băng, ete, benzen, cloroform, etyl axetat, n- hexan, ete dầu hoả… hỗn hợp chúng Khi cần tách hai hay nhiều chất chứa hỗn hợp với lượng tương đương nhau, người ta thường dùng phương pháp kết tinh phân đoạn Tiêu chuẩn hóa q trình chiết dung môi chiết xuất Lycopene từ bưởi cà chua[2] Giới thiệu Cà chua ( Lycopersicon esculentum ) sử dụng chủ yếu loại rau dạng tươi dạng chế biến, chế phẩm thực phẩm Hơn 80% cà chua chế biến sản xuất tiêu thụ dạng nước ép cà chua, bột nhão, nhuyễn, sốt cà 1.1 14 chua nước sốt Lycopene caroten quan trọng cà chua, chịu trách nhiệm cho màu đỏ cà chua Cà chua sản phẩm cà chua nguồn hợp chất lycopene chiếm 85% tất carotenoit có trái Khả chống oxy hóa lycopene dẫn đến kết đầy hứa hẹn việc giảm nguy mắc số bệnh ung thư 1.2 Nguyên liệu phương pháp Chiết xuất dung môi lycopene từ bưởi cà chua Bưởi cà chua tươi có độ ẩm 80-85% (wb) mua với số lượng lớn từ ngành công nghiệp chế biến cà chua gần đó, M / s Nirmal Foods Pvt Ltd, Ta: Virsad (Anand), Gujarat Các pomace đóng gói bảo quản -20 ° C tủ đơng sâu ( hình ) sử dụng để phân tích thử nghiệm thêm Mẫu bưởi bị nhận nước từ tủ đơng sâu sau cho phép tan 120 phút trước phân tích thí nghiệm Việc chiết xuất lycopene từ bưởi cà chua cách sử dụng bồn nước Shaker thực cách đặt mẫu nặng 5g (xấp xỉ) vào bình iốt chứa 150ml hệ dung mơi sau đặt vào giá đựng bình bồn nước lắc trì nhiệt độ cần thiết Dịch chiết sau phân tích hàm lượng lycopene kỹ thuật quang phổ UV-Vis (Thực hiện: Varian-Carry-50 ) Dịch chiết lại, lấy để đo hàm lượng lycopene máy quang phổ UV-Vis bước sóng 503nm Xác định hệ dung mơi phù hợp Để xác định hệ dung mơi thích hợp để chiết xuất lycopene hiệu từ bưởi cà chua, hai dung môi phân cực không phân cực chọn, ví dụ acetone, ethanol, ethyl acetate, hexane ether dầu khí Dung mơi đơn, hệ dung mơi kép (1: 1) hệ thống ba dung môi (1: 1: 1) sử dụng Hệ dung môi tốt xác định sở thu hồi lycopene phần trăm cao mẫu bưởi cà chua Tối ưu hóa q trình chiết dung mơi 15 Để tối ưu hóa q trình chiết xuất để thu hồi lycopene tối đa từ bưởi cà chua, việc chiết dung môi thực cách sử dụng hệ dung môi tốt xác định nhiệt độ khác (30, 40 45 ° C) kết hợp thời gian (1, 5, 10h) Sự kết hợp thời gian nhiệt độ tốt xác định sở thu hồi tối đa phần trăm lycopene đo máy quang phổ UV nhìn thấy Sự kết hợp nhiệt độ thời gian tốt xác định tiếp tục sử dụng để tối ưu hóa tỷ lệ thức ăn thành dung môi (1:10, 1:20 1:30) sở thu hồi phần trăm lycopene mẫu bưởi cà chua Đặc tính chiết xuất lycopene Đặc tính lycopene chiết xuất quy trình tối ưu hóa thực máy quang phổ UV-Vis, HPLC ( Make: Varian, USA ) độ tinh khiết lycopene chiết xuất, hệ thống đo màu lovibond khúc xạ kế kỹ thuật số Ngoài ra, mẫu lưu giữ cho nghiên cứu lưu trữ thời gian 60 ngày Các mẫu chứa lọ thủy tinh tối bảo quản hai nhiệt độ khác Một bảo quản nhiệt độ 30 ° C tủ ấm ( Make: Nova Cụ Pvt Ltd., Ahmedabad ) khác bảo quản tủ lạnh -4 ± ° C Nghiên cứu lưu trữ thực 60 ngày mẫu phân tích hàm lượng lycopene khoảng thời gian Các liệu thu được phân tích thống kê 1.3 Kết thảo luận: Xác định hệ dung môi phù hợp Chiết xuất phân tích hàm lượng lycopene Máy quang phổ UVVis Tất thí nghiệm thực ba lần giá trị trung bình báo cáo (Bảng 1) Dữ liệu phân tích thống kê CRD Việc xác định hệ dung mơi thích hợp thực sở hàm lượng lycopene cao có dịch chiết mẫu bưởi cà chua Trong số hai mươi bốn hệ dung môi khác sử dụng, chiết xuất dung môi thực Acetone: Ethyl acetate (T14) Ethanol: Ethyl acetate (T15) cho hàm lượng lycopene cao đáng kể so với hệ dung môi khác Lycopene chiết xuất hệ dung môi T14 T15 tìm thấy có ý nghĩa thống kê có hàm lượng lycopene, tức 7,91 mg / 100g 8,02mg / 100g, khác biệt tìm thấy khơng đáng kể Hệ thống dung mơi Acetone-Ethyl acetate (T14) chọn sẵn dàng hai dung mơi Tối ưu hóa q trình chiết dung mơi để thu hồi lycopene tối đa 16 Tối ưu hóa kết hợp thời gian nhiệt độ: Kết hợp thời gian nhiệt độ tối ưu chọn sở hàm lượng lycopene cao (mg / 100 g) từ mẫu bưởi cà chua Chiết xuất lycopene phân tích nồng độ kỹ thuật quang phổ UV-Vis Giá trị trung bình hàm lượng lycopene (mg / 100 g) ba lần lặp lại báo cáo (bảng 2) Trong số chín kết hợp thời gian nhiệt độ khác nhau, chiết xuất thực 40 ° C / 5h 40 ° C / 10h có khả phục hồi lycopene cao đáng kể so với kết hợp thời gian nhiệt độ khác Lượng lycopene chiết xuất 40 ° C / 5h 40 ° C / 10h, sử dụng Acetone-Ethyl acetate (T14) làm hệ thống dung mơi, tìm thấy mức thống kê (8,48 mg / 100 g 8,75 mg / 100 g tương ứng) Sự kết hợp thời gian nhiệt độ 40 ° C / 5h chọn tiết kiệm thời gian khai thác lượng, giảm chi phí vận hành hệ thống đến mức độ lớn Sự phục hồi lycopene tối thiểu quan sát thấy điều kiện chiết xuất 45 ° C / 1h, tức 4.0mg / 100g Điều giảm cơng suất chiết dung môi nhiệt độ cao thời gian chiết Tối ưu hóa tỷ lệ thức ăn thành dung môi: Sự kết hợp thời gian nhiệt độ tối ưu hóa sử dụng để thực chiết xuất dung môi lycopene từ bưởi cà chua Acetone: Ethyl acetate (T14) làm hệ thống dung mơi để tối ưu hóa tỷ lệ thức ăn thành dung môi Tỷ lệ thức ăn tối ưu so với dung môi chọn sở hàm lượng lycopene cao (mg / 100g) từ mẫu bưởi cà chua Chiết xuất lycopene phân tích nồng độ kỹ thuật quang phổ UV-Vis Hàm lượng lycopene (mg / 100g) bốn lần lặp lại báo cáo (bảng 3) Các liệu thu được phân tích thống kê Trong số ba tỷ lệ thức ăn khác dung môi sử dụng (1:10, 1:20 1:30), chiết xuất dung môi thực 1:30 cho hàm lượng lycopene cao đáng kể so với thức ăn khác so với tỷ lệ dung môi Lycopene chiết xuất, lấy tỷ lệ 1:30 làm thức ăn so với dung môi, sử dụng Acetone: Ethyl acetate (T14) làm hệ dung môi 40 ° C điều kiện chiết xuất có hàm lượng lycopene cao nhất, tức 12,06 mg / 100g Nó gia tăng công suất chiết dung môi với gia tăng lượng dung môi lấy cho lượng thức ăn mẫu lấy Do đó, tỷ lệ dung mơi 1:30 chọn để mơ tả đặc tính lycopene chiết xuất số lượng lớn để nghiên cứu thời hạn sử dụng Tỷ lệ thức ăn tối ưu so với dung môi thu phù hợp với tỷ lệ thức ăn so với dung môi báo cáo Sadler Việc tối ưu hóa trình chiết dung mơi để thu hồi tối đa lycopene từ bưởi cà chua thực cách chọn hệ dung môi phù hợp, kết hợp thời gian nhiệt độ tối ưu cho tỷ lệ dung mơi, ví dụ, Acetone: Ethyl acetate, 40 ° C 5h : 30 17 Nghiên cứu lưu trữ chiết xuất lycopene: Nghiên cứu lưu trữ thực 60 ngày mẫu phân tích hàm lượng lycopene (mg / 100g) khoảng thời gian giá trị báo cáo (bảng 4) Xu hướng hàm lượng lycopene thời gian lưu trữ hai điều kiện khác mơ tả đồ họa Hình Từ hình 2, thời gian lưu trữ tăng lên, hàm lượng lycopene giảm cho hai điều kiện lưu trữ Hàm lượng lycopene giảm nhanh mức lưu trữ 30 ° C so với nhiệt độ -4 ° C thời gian lưu trữ cụ thể Hàm lượng lycopene gần giữ nguyên toàn thời gian bảo quản -4 ° C Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian lưu trữ đáng kể mức 5% Các kết nghiên cứu lưu trữ phù hợp với báo cáo Akbari, et al Hàm lượng lycopene tối đa thu dịch chiết tươi hàm lượng lycopene tối thiểu thu kết thúc lưu trữ 60 ngày 30 ° C Điều xuống cấp trans -lycopene cis-lycopene (đồng phân hóa) Ánh sáng nhiệt phân rã mơ cà chua dẫn đến phá hủy lycopene Từ kết quả, người ta thấy việc lưu trữ lycopene -4 ° C giữ chất lượng lycopene tối đa Phương pháp trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn 2.1 Nguyên lí phương pháp siêu tới hạn Mỗi chất, điều kiện định, tồn trạng thái rắn, lỏng, khí Khi nén chất khí với áp suất đủ lớn, chất khí hóa lỏng Tuy nhiên, giá trị áp suất mà tăng nhiệt độ, chất lỏng không chuyển về trạng thái khí mà rơi vào trạng thái đặc biệt gọi siêu tới hạn Trạng thái đạt nhiệt độ áp suất tăng tới giá trị tới hạn Ở trạng thái này, khơng có phân biệt trạng thái lỏng khí.Chất khơng bị chuyển sang trạng thái lỏng tăng áp suất khơng bị chuyển sang trạng thái khí tăng nhiệt độ [2] Đối với CO2 trạng thái siêu tới hạn đạt nhiệt độ 31 oC áp suất 73.8 Bar 18 2.2 Sơ đồ trích ly lycopene từ chất thải cà chua paste phương pháp sử dụng CO2 siêu tới hạn Lưu đồ trình chiết suất siêu tới hạn từ chất rắn [3] ENT: bình thổi khí ngược dịng để xả CO2 EXT: phận tách chiết S1, S2: phân tách Dung môi (CO2 dạng lỏng) làm mát trước bơm (bơm cao áp) , đảm bảo pha lỏng tránh vấn đề xâm thực CO tăng áp làm nóng nhiệt độ tới hạn nó, đến nhiệt độ khai thác đưa vào vào thiết bị trích ly (EXT) Nguyên liệu cần chiết suất nạp đầy vào thiết bị trích ly trang bị lọc lưới thép hai đầu (CO2 qua mà đảm bảo vật liệu rắn không bị theo) Dòng CO siêu tới hạn chảy qua thiết bị trích ly, chất hịa tan vào dung mơi CO siêu tới hạn (vì chúng có độ hòa tan lớn nhât) hợp chất hòa tan chiết xuất Hỗn hợp chiết dòng CO khỏi bình chiết từ đỉnh thơng qua van giảm áp lực Sau đó, vào bình tách (S1, S2) đặt trước nhiệt độ ổn định 35 oC CO2 hóa khí tách khỏi dịch chiết, thu sản phẩm Sau thiết bị trích ly thực giảm áp, phần cặn rắn loại khỏi máy chiết làm sạch, máy tách rửa hexan Kết thúc q trình trích ly 19 2.3 Kết [3]: Không thể thu hồi toàn 100% carotene phương pháp chiết CO siêu tới hạn Chiết suất trường hợp ethanol hiệu suất thu hồi 20-40% lycopen ß-carotene Khi tăng 5% ethanol hiệu suất thu hồi tăng lên 50% Không nên nghiền nhỏ ( phụ gia tạo hương vị sử dụng cho nhiều loại bánh kẹo, sản phẩm miệng sản phẩm thuốc không kê đơn để làm mát có hoạt tính sinh học[8] Myrcene đóng góp hương thơm balsam bia [9] Dược phẩm Hầu hết terpen dẫn xuất có hoạt tính sinh học sử dụng toàn giới để điều trị nhiều bệnh [7] Nhiều monoterpenoid hữu ích việc giảm triệu chứng ngăn ngừa bệnh rối loạn thối hóa thần kinh bệnh alzheimer, bệnh parkinton, bệnh hungtington [10] Sesquiterpenoids cụ thể Sesquiterpene lactones từ Asteraceae, đóng vai trò quan trọng sức khỏe người, phần chế độ ăn uống cân tác nhân dược phẩm, tiềm điều trị bệnh tim mạch ung thư [11] Kết hợp sử dụng thuốc với carotenoid tự nhiên tăng khả đáng kể ức chế ung thư gan [12] Citral cho thấy hoạt động kháng khuẩn đáng kể chống lại vi khuẩn Gram dương, Gram âm nấm Tốc độ tăng trưởng nuôi cấy Escherichia coli giảm nồng độ citral ≥ 0,01% v/v, nồng độ ≥ 0,03% v/v tạo giảm nhanh chóng tế bào khả thi sau tái sinh hạn chế [13] Vitamin A cải thiện đáng kể sức khỏe, thị lực, phát triển xương khả sống sót trẻ em [14] Mỹ phẩm: Nhờ vào mùi thơm, hoạt tính kháng khuẩn nhiều terpen dẫn xuất terpen ứng dụng vào sản xuất kem đánh răng, nước hoa, sữa tắm, dầu gội,… 21 22 Tài liệu tham khảo 10 11 12 13 14 Wu, H., et al., Essential Oil Extracted from Cymbopogon citronella Leaves by Supercritical Carbon Dioxide: Antioxidant and Antimicrobial Activities Journal of analytical methods in chemistry, 2019 2019 Pandya, D., et al., Standardization of solvent extraction process for Lycopene extraction from tomato pomace J Appl Biotechnol Bioeng, 2017 2(1): p 00019 Baysal, T., S Ersus, and D Starmans, Supercritical CO2 extraction of β-carotene and lycopene from tomato paste waste Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2000 48(11): p 55075511 Rizvi, S.S and A Clifford, Supercritical fluid processing of food and biomaterials 1994: Blackie Academic & Professional London De Azevedo, A., et al., Extraction of green coffee oil using supercritical carbon dioxide The Journal of Supercritical Fluids, 2008 44(2): p 186-192 Araújo, J.M and D Sandi, Extraction of coffee diterpenes and coffee oil using supercritical carbon dioxide Food Chemistry, 2007 101(3): p 1087-1094 Perveen, S and A Al-Taweel, Terpenes and Terpenoids 2018: BoD–Books on Demand Kamatou, G.P., et al., Menthol: a simple monoterpene with remarkable biological properties Phytochemistry, 2013 96: p 15-25 Inui, T., et al., Different beers with different hops Relevant compounds for their aroma characteristics Journal of agricultural and food chemistry, 2013 61(20): p 4758-4764 Volcho, K.P., et al., Application of monoterpenoids and their derivatives for treatment of neurodegenerative disorders Current medicinal chemistry, 2018 25(39): p 5327-5346 Chadwick, M., et al., Sesquiterpenoids lactones: benefits to plants and people International journal of molecular sciences, 2013 14(6): p 12780-12805 Nishino, H., et al., Cancer prevention by carotenoids Archives of Biochemistry and Biophysics, 2009 483(2): p 165-168 Onawunmi, G.O., Evaluation of the antimicrobial activity of citral Letters in applied microbiology, 1989 9(3): p 105-108 Sommer, A., Vitamin A deficiency e LS, 2001 23 ... Caroten Cao su Hemiterpen Monoterpen 10 Sesquiterpen 15 Diterpen 20 Sesterpen 25 Triterpen 30 Tetraterpen 40 >8 Politerpen >40 Hermiterpenoid Cho đến nay, hợp chất thuộc nhóm hemiterpen biết đến... nóng nhiệt độ tới hạn nó, đến nhiệt độ khai thác đưa vào vào thiết bị trích ly (EXT) Nguyên liệu cần chiết suất nạp đầy vào thiết bị trích ly trang bị lọc lưới thép hai đầu (CO2 qua mà đảm bảo... nhiệt phân rã mô cà chua dẫn đến phá hủy lycopene Từ kết quả, người ta thấy việc lưu trữ lycopene -4 ° C giữ chất lượng lycopene tối đa Phương pháp trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn 2.1 Nguyên lí