Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu từ lá trầu không và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ MAI HƯƠNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG TÁCH CHIẾT TINH DẦU TỪ LÁ TRẦU KHƠNG VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA TINH DẦU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy Ngành: Cơng nghệ Thực phẩm Khoa: CNSH - CNTP Khóa học: 2016 - 2020 Thái Nguyên, năm 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ MAI HƯƠNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG TÁCH CHIẾT TINH DẦU TỪ LÁ TRẦU KHƠNG VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA TINH DẦU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy Ngành: Cơng nghệ Thực phẩm Lớp: K48 - CNTP Khoa: CNSH - CNTP Khóa học: 2016 - 2020 Người hướng dẫn: TS Lương Hùng Tiến Thái Nguyên, năm 2020 i LỜI CẢM ƠN Đề tài “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả tách chiết tinh dầu từ Trầu không đánh giá hoạt tính kháng khuẩn tinh dầu” nội dung em chọn để nghiên cứu làm khóa luận tốt nghiệp sau bốn năm theo học chương trình đai học, chuyên ngành Công nghệ thực phẩm trường Đại học Nơng lâm Thái Ngun Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc chân thành đến tồn q thầy Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, với quý thầy cô khoa Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm dạy dỗ, truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt bốn năm học tập rèn luyện trường Sáu tháng thực tập hội cho em tổng hợp thêm hệ thống hóa lại kiến thức học, đồng thời kết hợp với thực tế để nâng cao kiến thức chuyên môn Qua trình thực tập này, từ chỗ cịn bở ngỡ thiếu kinh nghiệm, em gặp phải nhiều khó khăn với giúp đỡ tận tình thầy TS Lương Hùng Tiến giúp em có kinh nghiệm quý báu để hoàn thành tốt tập viết lên báo cáo hoàn chỉnh Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn em - thầy TS Lương Hùng Tiến, người nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn em thực báo cáo Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS Phạm Thị Phương tận tình giúp đỡ, định hướng cách tư cách làm việc khoa học cho em Cuối em xin cảm ơn gia đình, bạn bè người thân ln động viên, giúp đỡ em suốt thời gian thực khóa luận tốt nghiệp Với việc hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tiễn nên khóa luận khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp quý báu Thầy Cô bạn Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 30 tháng năm 2020 Sinh viên CFU DNA E coli E ictaruli EAEC EHEC EIEC EPEC ETEC I MH MIC MRSA PBS PPCĐ PPVS R S S aureus TNF TSST iii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Vị trí phân loại thực vật trầu không Bảng 2.2 Thành phần chất chứa trầu tươi Bảng 2.3 Phân loại Staphylococcus aureus 18 Bảng 2.4 Các loại dung huyết tố tụ cầu vàng 22 Bảng 2.5 Phân loại Escherichia coli 26 Bảng 2.6 Phân loại Salmonella 31 Bảng 3.1 Danh mục thiết bị sử dụng 35 Bảng 3.2 Danh mục hóa chất sử dụng 35 Bảng 3.3 Bảng mã hóa điều kiện tối ưu 39 Bảng 3.4 Ma trận thực nghiệm Box-Behnken ba yếu tố hàm lượng tinh dầu từ Trầu không 40 Bảng 4.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ muối NaCl đến hàm lượng tinh dầu 42 Bảng 4.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu 44 Bảng 4.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian chiết dến hàm lượng tinh dầu 45 Bảng 4.4 Kết ma trận thực nghiệm Box-Behnken ba yếu tố chiết tinh dầu từ Trầu không 46 Bảng 4.5 Kết phân tích phương sai ANOVA mơ hình chiết tinh dầu từ Trầu khơng 47 Bảng 4.6 Ảnh hưởng tinh dầu đến khả kháng khuẩn 49 iv DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cây Trầu khơng Hình 2.2 Tụ cầu khuẩn Staphylococcus aureus 19 Hình 2.3 Trực khuẩn Escherichia coli 27 Hình 2.4 Tụ cầu khuẩn Salmonella 32 Hình 4.1 Bề mặt đáp ứng hàm lượng tinh dầu Trầu không 48 Hình 4.2 Hàm kỳ vọng điều kiện tối ưu hàm lượng tinh dầu Trầu khơng 48 Hình 4.3 Kích thước vịng kháng khuẩn tinh dầu Trầu không chủng vi sinh vật thử nghiệm 50 v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG .iii DANH MỤC HÌNH iv MỤC LỤC v PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn dề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan Trầu không 2.1.1 Phân loại đặc điểm thực vật học trầu không 2.1.2 Thành phần hóa học công dụng trầu không 2.1.3 Một số nghiên cứu trầu không 2.2 Một số phương pháp tách chiết chất từ thực vật 10 2.2.1 Khái niệm mục đích chiết 10 2.2.2 Các phương pháp tách chiết 10 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình chiết 12 2.3.1 Những yếu tố thuộc thành phần, cấu tạo dược liệu 12 2.3.2 Những yếu tố thuộc dung môi 14 2.3.3 Những yếu tố thuộc kỹ thuật 15 2.4 Giới thiệu chung vi sinh vật thử nghiệm 17 2.4.1 Tổng quan Staphylococus aureus (S aureus) 17 vi 2.4.2 Tổng quan Escherichia coli (E coli) 25 2.4.3 Tổng quan Salmonella (Sal) 30 PHẦN VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHÊN CỨU .35 3.1 Vật liệu nghiên cứu 35 3.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 36 3.3 Nội dung nghiên cứu 36 3.4 Phương pháp nghiên cứu 36 3.4.1 Phương pháp xử lý nguyên liệu 36 3.4.2 Phương pháp xác định hàm lượng tinh dầu theo Dược điển Việt Nam III 36 3.4.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 37 3.5 Phương pháp xử lý số liệu 41 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42 4.1 Kết nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả chiết tách tinh dầu từ Trầu không 42 4.1.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ NaCl đến hàm lượng tinh dầu 42 4.1.2 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu 43 4.1.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian chiết đến hàm lượng tinh dầu 45 4.1.4 Tối ưu hóa q trình tách chiết tinh dầu từ Trầu không 46 4.2 Kết nghiên cứu khả kháng khuẩn tinh dầu Trầu không 48 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 5.1 Kết luận 51 5.2 Kiến nghị 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn dề Cây Trầu khơng có tên khoa học Piper betle L thuộc họ Hồ tiêu (Piperaceae), loài thực vật nhiệt đới quan trọng khu vực châu Á, trồng rộng rãi Ấn Độ, Sri Lanka, Malaysia, Thái Lan, … Tên thường gọi Trầu (tiếng Việt) Betle (tiếng Anh), Paan (tiếng Ấn Độ), Phlu (tiếng Thái) Sirih (tiếng Bahasa Indonesia) [33] Lá trầu nghiên cứu cho thấy có chứa số chất dễ bay [35], khoáng chất [30], glycosid [26], enzym, vitamin, axit amin thiết yếu [21] tanin [34] Dịch chiết Trầu khơng có chất kháng khuẩn, kháng viêm chống ung thư [31] Các đặc tính chống oxy hóa chống viêm trầu cho thành phần hóa học khác có Lá trầu mà có hàm lượng phenol flavonoid cao có hoạt tính chống oxy hóa chống ung thư cao [36,32] Chống lở loét hàm lượng flavonoid trầu cao Người ta thấy chiết tách tinh dầu có Trầu có khả chữa lành vết loét dày [35] Còn nước ta, y học cổ truyền Việt Nam, trầu sử dụng cho nhiều mục đích khác nhai trầu để răng, chữa viêm mủ chân răng, nước sắc trầu để rửa đắp trị vết thương, bỏng, lở loét, mụn nhọt, chàm, trầu ngâm nước sôi dùng nhỏ mắt để chữa bệnh viêm kết mạc [10] Ở Việt Nam PGS.TS Nguyễn Quang Linh cộng Khoa Thủy sản – Đại học Nông Lâm Huế chế tạo hợp chất Bokashi Cho dịch chiết Trầu lên men với vi sinh vật có lợi, chế phẩm tạo nên có thành phần chủ yếu Eugenol, Chavicol, Estradiol, Cadinen, hợp chất phenol vi sinh vật chủ yếu nhóm Lactobacillus Chế phẩm vừa có khả kháng khuẩn có khả tăng cường vi sinh vật có lợi đường tiêu hóa động vật thủy sản; không gây ô nhiễm môi trường, không gây tồn dư thể động vật thủy sản; ao nuôi tôm bổ sung chế phẩm, tôm khỏe có vỏ kitin cứng hơn, màu sáng so với tôm không bổ sung Bokashi trầu nồng độ 4,5 ppm có khả ức chế hoạt động nồng độ 7,5 ppm có khả tiêu diệt vi khuẩn: Vibrio, Aeromonas, E coli, 45 4.1.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian chiết đến hàm lượng tinh dầu Thời gian trích ly phụ thuộc vào yếu tố: nguyên liệu, tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu, nhiệt độ… thời gian trích ly dài thu nhiều tinh dầu Tuy nhiên, kéo dài thời gian trích ly đến giới hạn định lượng tinh dầu thu hồi khơng tăng mà cịn giảm đi, đồng thời ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu số chất tinh dầu bị biến tính tiếp xúc lâu với nhiệt độ [5] Đồng thời việc kéo dài thời gian trích ly làm tiêu hao nhiều lượng cho trình chưng cất, tốn chi phí thí nghiệm Do vậy, cần xác định thời gian trích ly phù hợp tránh bị thất tinh dầu, em khảo sát thời gian từ 2,5 đến giờ: Bảng 4.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian chiết dến hàm lượng tinh dầu Công thức CT1 CT2 CT3 CT4 Ghi chú: chữ số mợt cợt biểu thị sai khác có ý nghĩa thống kê mức α