Kobayashi T và cộng sự nghiên cứu cho thấy bôi trên da ở liều 1% ɤ- oryzanol không bị kích ứng (Kobayashi T. et al.,1979). Chứng tỏ ɤ- oryzanol có tính an toàn cao không gây kích ứng da.
1.4.5. Ứng dụng, đóng gói và bảo quản chế phẩm ɤ- oryzanol .
- Ứng dụng:
ɤ- oryzanol được ứng dụng trong thực phẩm ở dạng viên nang mềm, viên nang cứng, phụ gia thực phẩm …ɤ- oryzanol được ứng dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm, như: Xà phòng, gel rửa mặt…
- Đóng gói:
Chế phẩm ɤ- oryzanol dùng cho thực phẩm và mỹ phẩm thường được đóng gói trong túi thiếc hoặc các lon nhựa kín, bên ngoài được bao bằng thùng carton. Chế phẩm ɤ- oryzanol được bảo quản lưu giữ ở nhiệt độ phòng, ở điều kiện tối và kín, tránh những nơi có nhiệt độ cao và ẩm ướt.
- Các yếu tốảnh hưởng tới ɤ- oryzanol
+ ɤ- oryzanol tan ở nhiệt độ nóng chảy là 135 – 137 0C, hấp thụ cực đại ở bước sóng 315, 291 và 231nm.
+ ɤ- oryzanol không tan trong nước, tan trong chloroform, isopropyl và cồn nóng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 30
1.4.6. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng ɤ- oryzanol
1.4.6.1. Trên thế giới
Công nghệ sản xuất chế phẩm ɤ- oryzanol từ cám gạo đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu chi tiết cụ thể và hoàn chỉnh đầy đủ từ lâu. Các nước có trang thiết bị hiện đại và công nghệ sản xuất đã đưa sản phẩm ra thị trường rất được hưởng ứng như, Nhật Bản, Ấn Độ, Mỹ, Trung Quốc… Nhiều nghiên cứu về hoạt chất sinh học của ɤ- oryzanol trong việc bảo vệ và phòng chống một số bệnh cho con người như viêm loét dạ dày, giảm giảm căng thẳng thay đổi của phụ nữ thời kì mãn kinh và sau mãn kinh... Các sản phẩm như thực phẩm bổ sung, sản phẩm dùng cho các vận động viên thể thao phát triển hệ cơ cho cơ thể và tăng sức bền của cơ thể, sữa dưỡng da, sữa tắm, kem chăm sóc da…
Sản phẩm ɤ- oryzanol chế từ cám gạo dạng thức ăn của hãng Sunfarmnhi – Australia và một số hãng khác trên thế giới đã được bán rộng rãi tại thị trường Châu Âu. Chứng tỏ cám gạo là một mặt hàng có giá trị, với các nước không trồng được lúa, các nước hiện đang nhập khẩu cám gạo để sản xuất các chế phẩm có giá trị cao.
ɤ- oryzanol được chiết xuất và tinh chế vào những năm thập niên 50 của thế kỉ trước. Thập niên 60 nó được dùng trong điều trị bệnh nhân có biểu hiện lo lắng, và các trường hợp cholesterol trong máu cao, nó xuất hiện làm tăng cường hoạt động của hệ thần kinh giao cảm. Trong những sự nghiên cứu, người phụ nữ mà bổ sung 20 mg - 300 mg ɤ- oryzanol/ngày cho kết quả an toàn, giúp giảm cholesterol đối với người có chỉ số cholesterol cao
Hiện nay ở Nhật Bản đã phê chuẩn ɤ- oryzanol là chất chống oxy hóa trong danh mục các loại phụ gia cho thực phẩm. Đã có hơn 40 bằng sáng chế về trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo như Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, Ấn Độ … (Noda H. et al.,1975)
Hàng năm ở Nhật sản xuất 7500 tấn ɤ- oryzanol từ 150.000 tấn cám gạo. Các sản phẩm đã được bán trên thị trường hiện nay dưới dạng viên nang dạng dầu, viên nang cứng hoặc bột xuất xứ từ Nhật Bản có tên thương mại là ɤ- oryzanol .
Về công nghệ sản xuất ɤ- oryzanol trên thế giới, việc trích ly ɤ- oryzanol đã được sử dụng nhiều phương pháp khác nhau: Ép cám gạo bằng cơ học để thu
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 31
dầu có ɤ- oryzanol , trích ly bằng dung môi, hoặc trích ly bằng CO2 siêu tới hạn. Hiện phổ biến nhất là công nghệ sử dụng dung môi như cồn, hexan để trích ly ɤ- oryzanol và dầu ra khỏi cám gạo sau đó tinh chế để thu ɤ- oryzanol từ xà phòng dầu cám gạo thô
-(Patel & Naik, 2004) đã đưa ra quy trình tinh chếɤ- oryzanol từ cám gạo
Hình 1.6. Tinh chếɤ- oryzanol
ɤ - oryzanol và dầu thô
Khử sáp Khử keo Bùn Xử lý kiềm Kết tinh Trích ly Cô Cám gạo Gamma oryzanol Sáp Xà phòng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 32
(Kim I & Kim C.1991) đã đưa ra quy trình tinh chế ɤ- oryzanol từ xà phòng dầu cám gạo
Hình 1.7. Quy trình thu hồi ɤ- oryzanol từ phần xà phòng
Hòa lẫn dung môi có thể hòa tan Trích ly ɤ - oryzanol Cô Xử lý Rửa nước Acid béo Sấy khô Kết tinh ɤ - oryzanol
Thu hồi dung môi
Phần xà phòng dầu cám gạo
Sản phẩm gamma oryzanol
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 33
1.4.6.2. Trong nước
Chế phẩm ɤ- oryzanol để sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm và sản phẩm thực phầm đều phải nhập khẩu. Trong nước hiện chưa có cơ sở nào sản xuất ɤ- oryzanol từ cám gạo. Cám gạo sử dụng trong nước chỉ mới dừng lại ở chế biến thức ăn chăn nuôi, sản xuất dầu...
• Nhu cầu và thị trường sử dụng Oryzanol trong nước
Hiện nay chế phẩm ɤ- oryzanol được sử dụng cho sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm và các sản phẩm thực phẩm chứa ɤ- oryzanol đều phải nhập khẩu. Nền kinh tế phát triển, người dân, đặc biệt là người dân có mức sống cao nên họ quan tâm đến các sản phẩm làm đẹp, thực phẩm tăng cường sức khoẻ, hoặc có tác dụng đối với chức năng nào đó với cơ thể. Chính vì vậy, với những sản phẩm được quảng cáo là “chữa bách bệnh”, “kéo dài tuổi thanh xuân”, như nước uống Noni,... được người tiêu dùng rất hưởng ứng mặc dù các loại thực phẩm này có giá thành rất cao mà tác dụng thật của sản phẩm chưa hẳn đúng với quảng cáo vì thực phẩm chức năng không có tác dụng chữa bệnh như thuốc hoặc các loại dược phẩm.
Trong khoảng 10 năm qua, nhiều sản phẩm bổ sung, mỹ phẩm đã được nhập khẩu vào nước ta như các chất chống oxy hoá như β-caroten, vitamin C, vitamin E, các sản phẩm chống béo phì, chống thấp khớp (chondroitin, glucosamin), các sản phẩm có hoạt tính như nội tiết tố sinh dục pregneodon, DHEA, các phytoestrogen, từ đậu tương, sắn dây, các omega-3, các sản phẩm trái nhàu, các sản phẩm mỹ phẩm như kem dưỡng da, kem chống nắng, kem trắng da, sữa tắm trắng da…Vậy sản xuất chế phẩm ɤ- oryzanol để làm nguyên liệu cho sản xuất sản phẩm mỹ phẩm chống lão hóa da, dưỡng da, chống nắng; làm nguyên liệu để sản xuất thực phẩm bổ sung có tác dụng chống lão hóa, gảm cholesterol, lipit, làm giảm các triệu chứng bốc hỏa và căng thẳng của phụ nữ ở thời kỳ mãn kinh, thực phẩm tăng lực, tăng sức bền cho vận động viên thể thao…là rất cần thiết.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 34
ɤ- oryzanol được chiết xuất từ cám gạo có tác dụng rất tốt đới với cơ thể con người. Nhưng hiện nay, ở Việt Nam rất ít công trình nghiên cứu nào về trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo được công bố. Do vậy, nghiên cứu sử dụng cám gạo trong nước để sản xuất ɤ- oryzanol phục vụ cho công nghệ thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm là hết sức cần thiết. Có công nghệ sẽđược ứng dụng rộng rãi vào trong công nghệ thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Đồng thời nâng cao giá trị của cám gạo, góp phần nâng cao giá trị của cám gạo trong nước, tạo tiền đề sản xuất ɤ- oryzanol ở quy mô công nghiệp và xuất khẩu. Không những giúp chúng ta chủ động sản xuất mà còn làm giảm giá thành sản phẩm và góp phần phát triển kinh tế đất nước.
1.5. Phương pháp trích ly 28
Trích ly là phương pháp dùng dung môi (đơn hay hỗn hợp) để tách lấy một chất hay một nhóm các chất từ hỗn hợp cần nghiên cứu. Trường hợp thường gặp nhất là sự chiết hoạt chất từ dung dịch nước vào dung môi hữu cơ. Dung môi có tỷ trọng nhỏ hơn sẽ ở lớp trên như: Eter, benzene, các hyđrocacbua,… dung môi có tỷ trọng lớn hơn sẽở lớp dưới như: Chloroform, tetracloriccarbon, dicloetan,… khi trộn lẫn hai pha nước và dung môi hữu cơ với nhau, pha này có thể khuếch tán một ít sang pha kia nhưng về cơ bản một pha vẫn là nước và pha kia vẫn là dung môi hữu cơ. Khi lắc hai pha lại với nhau, thể tích hai pha khi lắc không bằng đúng như thể tích trước khi lắc. Tuy nhiên để cho đơn giản, giả thiết rằng thể tích của pha là không đổi khi lắc. Trích ly nhằm mục đích điều chế hay phân tích.
Một hệ trích ly có thể là: Trích ly lỏng – rắn; trích ly lỏng – lỏng
Dựa vào trạng thái của nguyên liệu và đặc tính của dung môi người ta chia làm:
- Trích ly tĩnh là trong suốt quá trình trích ly nguyên liệu và dung môi không được đảo trộn.
- Trích ly động là nguyên liệu và dung môi dược khuấy trộn để tăng sự tiếp xúc, nhờđó mà hiệu suất trích cao hơn.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 35
nhiệt. Loại nguyên liệu ít bị biến đổi hay biến đổi theo chiều hướng có lợi khi gia nhiệt thì có thể gia nhiệt trong quá trình để tăng khả năng hòa tan của các cấu tử nguyên liệu, làm thời gian trích ly nhanh hơn.
Dựa vào phương pháp, số bậc trích ly có thể chia thành trích ly gián đoạn gồm:
- Trích ly đơn (chiết một lần): Toàn bộ quá trình thực hiện trong một thiết bị trích ly, nguyên liệu và dung môi tiếp xúc một lần. Phương pháp thường cho hiệu suất thấp.
- Trích ly lặp (chiết nhiều lần): Nếu hệ số phân bố không đủ lớn thì phải chiết nhiều lần như chiết một lần thì lượng chất tan còn trong dịch chiết lượng đáng kể người ta cho thêm dung môi chiết mới và chiết một hoặc nhiều lần nữa. Nhờđó mà đường đi của dung môi được kéo dài tạo điều kiện cho dung môi bão hòa chất tan. Toàn bộ quá trình vẫn thực hiện trên một thiết bị. Hiệu suất phương pháp cao hơn chiết đơn nhưng tốn dung môi, thời gian và công suất.Tùy thuộc vào chiều chuyển động của dung môi và nguyên liệu ta có trích ly nhiều lần xuôi dòng và ngược dòng. Trích ly nhiều lần ngược dòng là cho dung môi vào dung dịch cần ly chiết chạy ngược dòng nhau. Đây là một quá trình liên tục, mục đích tách hai hay nhiều chất tan ra bằng một loạt sự phân chia giữa hai pha lỏng – lỏng. Nguyên tắc chiết lỏng – lỏng là chuyển chất cần phân tích trong dung môi thứ nhất sang dung môi thứ hai và điều kiện chất đó không tan trong dung môi thứ nhất.
Công nghệ trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo cũng dựa vào nguyên tắc chung của công nghệ trích ly. Việc chọn loại hình trích ly sao cho hiệu suất cao nhất với chi phí về dung môi, thời gian, thiết bị dễ chế tạo và vận hành là cần thiết. Một số phương pháp hòa tan chiết xuất bao gồm:
- Phương pháp ngâm: Chuẩn bị nguyên liệu cho vào cột có kích thước nhất định. Đổ dung môi ngâm qua đêm. Dịch chiết thu được đem cô thu hồi dung môithu hoạt chất
- Phương pháp ngấm kiệt: Cho nguyên liệu vào bình ngâm nhỏ giọt, lót một lớp bông thấm nước lên trên ống thoát dịch để nguyên liệu không gây tắc bình và
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 36
lẫn vào dịch chiết. Đặt giấy lọc đã cắt vừa vặn với tấm kim loại có đục lỗ ởđáy bình. Cho từ từ nguyên liệu đã được làm ẩm vào bình vừa san đều và nén nhẹ. Cho tới 2/3 thể tích bình đặt giấy lọc và để các bi thủy tinh hoặc các tấm sứ, thép không gỉ có đục lỗ lên trên mặt nguyên liệu tránh khối nguyên liệu bị xáo trộn khi đổ dung môi. Đổ dung môi vào bình và ngâm lạnh, mở khóa ống thoát dịch chiết rồi đổ dung môi tới khi có vài giọt dịch chiết chảy ra, đóng khóa lại. Đổ dung môi cho tới khi cách mặt nguyên liệu 3 – 4cm, ngâm lạnh 22 – 24 giờ. Sau đó mở khóa cho dịch chiết chảy ra từng giọt vào bình hứng. Thể tích dịch chiết/1 phút là 0,5 – 1ml.
- Phương pháp trích ly bằng thiết bị Soxhlet: Chuẩn bị nguyên liệu, bọc giấy, bịt 2 đầu rồi đặt vào trụ chiết. Dùng dung môi chiết trong thời gian nhất định. Sau khi thực hiện các chu trình chiết lấy dịch chiết ra đem cô chân không thu được hoạt chất thô.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 37
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU