.2 Ảnh hƣởng của thời gian xay

Một phần của tài liệu Khảo sát quá trình trích ly tinh dầu hoa cúc đại đóa vàng (chrysanthemum morifolium) (Trang 46)

3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ dung môi và nguyên liệu

Điều kiện khảo sát:

Thời gian trích ly: 180 phút Nồng độ muối NaCl 10%

Kích thƣớc nguyên liệu: xay 60 giây Độ ẩm nguyên liệu: nguyên liệu tƣơi Kết quả thu đƣợc trong Phụ lục 3

Căn cứ vào Hình 3.3, nhìn chung tỷ lệ dung môi và nguyên liệu không ảnh hƣởng nhiều đến quá trình chƣng cất, ở tỷ lệ 1:2 và 1:3 thì lƣợng tinh dầu thu đƣợc tƣơng ứng là 0,055 và 0,060 mL. Tuy nhiên lƣợng nƣớc khơng thể q ít vì hơi nƣớc giúp phá vỡ các túi tinh dầu giúp lôi cuốn tinh dầu theo, cũng nhƣ không cung cấp đủ hơi để cuốn tinh dầu đi đến ống sinh hàn. Ngồi ra điều kiện tiến hành thí nghiệm khơng cho phép tổng thể tích dung dịch và nguyện liệu cho vào bình cầu vƣợt quá 2/3 thể tích bình. Vì vậy chọn tỷ lệ 1:3 là tỷ lệ tối ƣu trong phạm vi nghiên cứu này.

1 5.5 4 0 1 2 3 4 5 6 0 20 40 60 80 100 T inh dầu (m m )

Thời gian xay (giây)

37

Hình 3.3 Ảnh hƣởng của tỷ lệ ngun liệu/dung mơi

3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ muối NaCl

Điều kiện khảo sát:

Thời gian trích ly: 180 phút

Tỷ lệ dung mơi và ngun liệu 1:3 Kích thƣớc ngun liệu: xay 60 giây Độ ẩm nguyên liệu: nguyên liệu tƣơi Kết quả thu đƣợc ở Phụ lục 4

Từ kết quả Hình 3.4, có thể thấy lƣợng tinh dầu thu đƣợc phụ thuộc vào nồng độ dung dịch NaCl thêm vào, lƣơng tinh dầu tăng từ 0,020 mL đến 0,055 mL khi tăng nồng độ muối từ 0 đến 10% và lại giảm xuống đến 0,02 mL khi tiếp tục tăng nồng độ muối đến 20%. Thêm muối NaCl vào làm tăng độ điện ly của nƣớc giúp tinh dầu dễ khuếch tán vào trong nƣớc, làm tăng nhiệt độ sôi (hay làm giám áp suất hơi của nƣớc). Tuy nhiên khi chƣng cất với nồng độ lớn hơn, lƣơng tinh dầu thu đƣợc giảm điều này có thể giải thích do khi sử dựng muối ở nồng độ cao thì các lớp biểu bì ngồi chứa tinh dầu bị co lại ngăn cản khuếch tán tinh dầu ra ngoài [6].

5.5 6 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6 6.1 1:2 1:3 VT inh dầu × 10 2 (m L)

Tỷ lệ nguyên liệu/dung mơi Tỷ lệ ngun liệu/dung mơi

38

Hình 3.4 Ảnh hƣởng nồng độ NaCl

3.1.5 Khảo sát thời gian trích ly

Điều kiện khảo sát: Nồng độ muối NaCl 10%

Tỷ lệ dung mơi và ngun liệu 1:3 Kích thƣớc nguyên liệu: xay 60 giây Độ ẩm nguyên liệu: nguyên liệu tƣơi Kết quả thu đƣợc trong Phụ lục 5

Dựa vào kết quả Hình 3.5, thời gian chƣng cất càng lâu thì lƣợng tinh dầu thu đƣợc càng nhiều, lƣợng tinh dầu thu đƣợc gần nhƣ tuyến tính theo thời gian. Nhƣng càng về sau lƣợng tinh dầu thu đƣợc so với thời gian càng ít và lƣợng tinh dầu khơng cịn tăng nữa ở 240 phút với lƣợng tinh dầu tối đa là 0,06 mL. Vì vậy để thu đƣợc lƣợng tinh dầu tối đa thì thời gian chƣng cất tối ƣu là 240 phút.

2 3 5.5 4 2 0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 15 20 25 T inh dầ u ( m m ) Nồng độ NaCl (%) Nồng độ NaCl

39

Hình 3.5 Ảnh hƣởng của thời gian trích ly

Hiệu suất trích ly tinh dầu 3.2

Với điều kiện trích ly tối ƣu, kết quả thể tích tinh dầu thu đƣợc trong điều kiện này đƣợc thể hiện trong Bảng 3.2. Hiệu suất trích ly tinh dầu đƣợc tính theo cơng thức 2.1

Bảng 3.2 Kết quả chƣng cất ở điều kiện tối ƣu

Thí nghiệm TN6-1 TN6-2 TN6-3

Khối lƣợng nguyên liệu (g) 200 200 200

Thời gian sấy (phút) 0 0 0

Thời gian xay (giây) 60 60 60

Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1:3 1:3 1:3

Nồng độ NaCl (%) 10 10 10 Thời gian chƣng cất (phút) 240 240 240 Thể tích tinh dầu (mL) 0,055 0,060 0,600 Hiệu suất (%) 0,028 0,030 0,030 0 2 2.5 3 4 5 5.5 6 6 0 1 2 3 4 5 6 7 0 50 100 150 200 250 300 T inh dầ u ( m m ) Thời gian Thời gian chung cất

40

Tính chất vật lý của tinh dầu hoa cúc 3.3

Các yếu tố mà Dƣợc Điển Việt Nam yêu cầu rất nghiêm ngặt đối với tinh dầu thiên nhiên đó là tỷ trọng, chỉ số khúc xạ, góc quay cực riêng.

Tỷ trọng của tinh dầu thƣờng nằm trong khoảng 0,85-0,95 (Có một số tinh dầu nguyên chất nặng hơn nƣớc nhƣ tinh dầu đinh hƣơng, tinh dầu quế,…). Tỷ trọng của tinh dầu có thể thay đổi theo thành phần hóa học của nó. Chỉ số khúc xạ có giá trị định tính và phát hiện tạp chất của tinh dầu. Tinh dầu thiên nhiên thƣờng có chỉ số khúc xạ vào khoảng 1,45 -1,56.

Tỷ trọng và chỉ số khúc xạ của tinh dầu hoa cúc đƣợc xác định tại Phịng thí nghiệm Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.

Tỷ trọng của tinh dầu hoa cúc so với nƣớc ở 25 C là: 0,8845 ± 0,002. Tỷ trọng đƣợc tính theo cơng thức 2.2 với m1 =0,9175 ± 0,001; m2 = 1,0353 ± 0,001

Chỉ số khúc xạ của tinh dầu hoa cúc là: 1,484.

Hoa cúc có tỷ trọng và chỉ số khúc xạ tƣơng đối thấp so với các loại tinh dầu khác.

Đánh giá cảm quan và thành phần hóa học của tinh dầu 3.4

3.4.1 Cảm quan tinh dầu thu được

Tinh dầu thu đƣợc đƣợc thực hiện đánh giá cảm quan theo TCVN 8460 : 2010, kết quả thu đƣợc trong Bảng 3.3

Bảng 3.3 Các tính chất cảm quan của tinh dầu hoa cúc Màu sắc Tinh dầu hoa cúc trong suốt có màu vàng Màu sắc Tinh dầu hoa cúc trong suốt có màu vàng

Khả năng tạo nhũ Tinh dầu hoa cúc có khả năng tạo nhũ kém trong nƣớc, dễ dàng tách ra trong q trình chƣng cất lơi cuốn hơi nƣớc.

Mùi Tinh dầu có mùi thơm đặc trƣng của hoa cúc, giống mùi thảo dƣợc

41

3.4.2 Kết quả xác định thành phần hóa học của tinh dầu bằng GC-MS

Từ kết bảng 3.4, thành phần tinh dầu hoa cúc chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc trực tiếp gồm 32 thành phần. Trong đó thành phần chính là chrysanthenone (27,61%), trans- chrysanthenyl acetate (15,75%), selin-6-en-4 -ol (10,08%), cis-verbenyl acetate (7,24%), eucalyptol (0,63%), caryophyllene oxide (3,5%) và một số thành phần chiểm tỷ lệ nhỏ nhƣ β-selinene, β-elemene, longifolene, … Kết quả trên cũng khá tƣơng đồng với các nghiên cứu trƣớc đây nhƣng có sự chênh lệch về thành phần. Điều này cho thấy rằng hàm lƣợng thành phần trong tinh dầu có sự khác biệt nhau tùy thuộc vào điều kiện địa lý, khí hệu và thổ nhƣỡng, .. của từng vùng canh tác.

Hai thành phần cis-verbenyl acetate (7,24%), eucalyptol (0,63%) có mặt trong hoa cúc đại đóa vàng C. morifolium, đồng thời cũng là thành phần chính của tinh dầu cây Artemisia turanica Krasnch từ Iran. Năm 2013, Behravan và các cộng sự đã nghiên

cứu thành phần hóa học, hoạt tính chống nấm và gây độc tế bào cytotoxic. Theo nghiên cứu tinh dầu Artemisia turanica chứa 1,8-cineol (40,9%), cis-verbenyl actate

(19,0%) và long não (11,0%), chống lại các chủng nấm Trichophyton rubrum,

Bảng 3.4 Kết quả phân tích thành phần của tinh dầu hoa cúc

STT Thời gian lƣu (phút) Thành phần Tỷ lệ %

1 10.688 Eucalyptol 0,63 2 12.300 trans-Chrysanthenol 1,49 3 12.384 Chrysanthenone 27,61 4 14.143 trans-Chrysanthenyl acetate 15,75 5 14.551 cis-Verbenyl acetate 7,24 6 19.053 Caryophyllene oxide 3,50 7 19.943 Selin-6-en-4𝛼-ol 10,08 8 20.069 Longifolene 4,9

42

Trichoderma reesei, Microsporum gypseum và Aspergillus niger đồng thời thể hiện sự

ức chế tăng trƣởng khối u (100%) ở nồng độ 0,02% (w/v) và cao hơn [51].

Theo nghiên cứu của Rasoanaivo và các cộng sự tinh dầu thu đƣợc từ q trình chƣng cất lơi cuốn hơi nƣớc hoa Athanasia brownii (Asteraceae), đã nghiên cứu về thành

phần hóa học bằng GC/FID và GC/MS và xác định hoạt tính sinh học, cụ thể là khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn và kháng hóa chất, bằng cách xét nghiệm DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl), ABTS (2,2'-azinobis [3 ethylbenzothioline-6-sulfonic acid) và FRAP (ferric giảm khả năng chống oxy hóa), thử nghiệm khuếch tán đĩa và MTT (3- (4, 5- dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphe- nyltetrazolium bromide). Tinh dầu gồm phần lớn Sesquiterpen oxy (71,2%), với selin-11-en-4 -ol (24,6%), oxit caryophyllene (8,7%), humulene epoxide II (5,1%) và (E) -nerolidol (4,9%). Tinh dầu cho thấy làm giảm hoạt động Streptococci cũng nhƣ có thể trị tận gốc. Tinh dầu có tác dụng ức chế đối với các tế bào ung thƣ ở ngƣời nhƣ A375 (ung thƣ tế bào hắc tố) và HCT 116 (ung thƣ đại trực tràng) với giá trị IC50 là 19,85 và 29,53 mg/ml [50]. Nhận thấy thành phần hoa cúc vàng cũng chứa selin-6-en-4 -ol (10,08%) và caryophyllene oxide (3,5%). Do đó, có thể định hƣớng nghiên cứu về khả năng ức chế tế bào ung thƣ của tinh dầu hoa cúc về sau.

43

KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ KẾT QUẢ

Tinh dầu hoa cúc C. morifolium đƣợc thu đƣợc bằng phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc, với các điều kiện tối ƣu khối lƣợng nguyên liệu 200 g; thời gian sấy 0 phút; thời gian xay 60 giây; tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1:3; nồng độ NaCl 10%; thời gian chƣng cất 240 phút. Lƣợng tinh dầu thu đƣợc ở diều kiện tối ƣu là 0,055-0,060 mL tƣơng đƣơng với hiệu suất 0,028-0,030% (mL/g).

Tinh hoa cúc C. morifolium, trong suốt có màu vàng, có khả năng tạo nhũ kém trong nƣớc, dễ dàng tách ra trong q trình chƣng cất lơi cuốn hơi nƣớc, mùi thơm đặc trƣng của hoa cúc, mùi tinh dầu dai hơi giống mùi thảo dƣợc. Các chỉ số hóa lý của tinh dầu hoa cúc là: chỉ số khúc xạ của tinh dầu hoa cúc là: 1,484; tỷ trọng của tinh dầu hoa cúc so với nƣớc ở 25 C là: 0,8845 ± 0,002.

Bằng phƣơng pháp GC-MS, đã xác định đƣợc 32 hợp chất trong tinh dầu, trong đó thành phần chính là chrysanthenone (27,61%), trans-chrysanthenyl acetate (15,75%), selin-6-en-4-ol (10,08%), cis-verbenyl acetate (7,24%), eucalyptol (0,63%), caryophyllene oxide (3,5%) và một số thành phần chiếm tỷ lệ nhỏ nhƣ β-selinene, β- elemene, longifolene. Theo các nghiên cứu trƣớc đây các thành phần này có tác dụng kháng khuẩn , chống nấm và đặc biệt là ức chế các tế bào ung thƣ ở ngƣời.

Tinh dầu hoa cúc C. morifolium có tác dụng ức chế sự phát triển của 4/6 chuẩn vi

khuẩn gây bệnh đƣờng hô hấp trong đó có ba chủng vi khuẩn Gram dƣơng S. pyogenes, S. pneumonia, S. aureu và một vi khuẩn Gram âm H. influenza. Khả năng

kháng khuẩn của tinh dầu hoa cúc nằm trong khoảng từ vừa đến mạnh với đƣờng kính vịng kháng khuẩn từ 10 mm trở lên, trong đó khả năng kháng khuẩn cao nhất là S. pyogenes với đƣờng kính vịng kháng khuẩn 24 mm. Bên cạnh khóa luận cũng xác

định nồng độ ức chế tối thiểu MIC của bốn chủng vi khuẩn kể trên với kết quả khá tốt. Mức độ nhạy của tinh dầu hoa cúc đối với bốn chủng vi khuẩn này khá thấp, hai chủng vi khuẩn S. pyogene, S. pneumoniae có nồng độ MIC thấp nhất, độ nhạy cao với giá trị là 0,03125%; chủng S. aureu có nồng độ MIC đạt giá trị cao hơn hai chủng trên là 0,0625% và độ nhạy thấp nhất là 0,5% đối với chủng H. influenza.

44

KIẾN NGHỊ

Trong q trình thực hiện khóa luận cũng cịn nhiều bất cập cũng nhƣ những hạn chế mà đề tài chƣa thực hiện đƣợc. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chƣng cất tinh dầu đƣợc tối ƣu trong khóa luận này chỉ phù hợp với quy mơ phịng thí nghiệm chƣa đƣợc tối ƣu hóa trên thiết bị cơng nghiệp dung tích lớn. Các yếu tố khó có thể thực hiện trong công nghiệp nhƣ kích thƣớc nghuyên liệu cần phải xay nhỏ nguyên liệu trƣớc khi chƣng cất, sau khi xay cần chƣng cất nhanh chóng vì tinh dầu đã đƣợc phân tán trong nƣớc để quá lâu sẽ bị thất thốt tinh dầu. Phƣơng pháp chƣng cất lơi cuốn hơi nƣớc trong khóa luận này đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp trực tiếp, tức nguyên liệu phải tiếp xúc trực tiếp với nhiệt, rất khó kiểm sốt nhiệt để ngun liệu khơng bị cháy. Vì vậy, các yếu tố này chỉ đƣợc thực hện để nghiên cứu các hoạt tính sinh học của tinh dầu hoa cúc Đại đóa vàng C. Morifolium, chƣa đƣợc thực hiện trên quy mô công

nghiệp đem lại giá trị kinh tế. Hy vọng trong tƣơng lai sẽ phát triển đề tài lên quy mô công nghiệp, gáp phần nâng cao giá trị của hoa cúc.

Trong khóa luận chỉ thực hiện khảo hoạt tính kháng khuẩn trên một số dịng gây bệnh về đƣờng hô hấp. Tuy nhiên, trong các nghiên cứu trƣớc đây, trong chi

Chrysanthemum có rất nhiều lồi có khả năng kháng khuẩn trên nhiều dòng nhau nhƣ Escherichia coli, Citrobacter freundii, Shigella sonne, Salmonella enteritids, Bacillus subtilis. Do những hạn chế về thời gian, cơ sở vật chất và một số yếu tố khách quan

khác nên trong khóa luận này chƣa thể xác định hoạt tính kháng khuẩn của các chủng đó. Định hƣớng tƣơng lai để phát triển đề tài này nghiên cứu chuyên sâu hơn về các chủng vi khuẩn khác ngồi các chủng gây bệnh đƣờng hơ hấp. Bên cạnh đó với khả năng kháng khuẩn của một số chủng vi khuẩn gây bệnh đƣờng hô hấp, kiến nghị các nghiên cứu về sau đi sâu hơn về ứng dụng của tinh dầu hoa cúc trong các sản phẩm vệ sinh vùng miệng.

Trong khóa luận đã xác định đƣợc hầu hết các thành phần của tinh dầu hoa cúc C. Morifolium. Trong thành phần của tinh dầu hoa cúc có các hợp chất nhƣ

chrysanthenone (27,61%), trans-chrysanthenyl acetate (15,75%), cis-verbenyl actate (7,24%), selin-6-en-4 -ol (10,08%) và caryophyllene oxide (3,5%) đã đƣợc nghiên cứu có chứa trong một số lồi thực vật khác, có nhiều tác dụng khác nhau nhƣ chống

45

nấm, chống oxi hóa và đặc biệt là khả năng ức chế các tế bào ung thƣ ở ngƣời. Do khóa luận đƣợc thực hiện trong đợt dịch COVID-19 và một số yếu tố khách quan khác mà khóa luận này chƣa thể đi sâu hơn về các hoạt tính khác của tinh dầu hoa cúc. Hy vọng sẽ đƣợc phát triển nghiên cứu này để xác định các hoạt tính có ý nghĩa trong y học và các ngành liên quan.

46

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] N. D. Đoàn, "Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ lá cây bạch đàn bằng phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc: Đồ án tốt nghiệp," Trƣờng Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu. Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm, 2016.

[2] M. T. Phạm and T. H. P. G. Vũ, "Nghiên cứu chiết tách và kiểm tra hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu lá Trầu không ở tỉnh Bà Rịa–Vũng Tàu: Đề tài nghiên cứu khoa học," 2019.

[3] Y. Fu et al., "Antimicrobial activity of clove and rosemary essential oils alone and in combination," vol. 21, no. 10, pp. 989-994, 2007.

[4] O. O. Sonibare and I. J. A. J. o. B. Effiong, "Antibacterial activity and

cytotoxicity of essential oil of Lantana camara L. leaves from Nigeria," vol. 7, no. 15, 2008.

[5] E. Simionatto, C. Porto, U. F. d. Silva, A. Squizani, I. I. Dalcol, and A. F. J. J. o. t. B. C. S. Morel, "Composition and antimicrobial activity of the essential oil from Aloysia sellowii," vol. 16, no. 6B, pp. 1458-1462, 2005.

[6] Z. Ulukanli, M. Çenet, B. Ưztürk, F. Bozok, S. Karabưrklü, and S. C. J. J. o. E. O. B. P. Demirci, "Chemical characterization, phytotoxic, antimicrobial and

insecticidal activities of Vitex agnus-castus’ essential oil from East Mediterranean Region," vol. 18, no. 6, pp. 1500-1507, 2015.

[7] H.-C. Huang et al., "Inhibition of melanogenesis versus antioxidant properties of essential oil extracted from leaves of Vitex negundo Linn and chemical composition analysis by GC-MS," vol. 17, no. 4, pp. 3902-3916, 2012.

[8] andieplinh. (2013). Tách tinh dầu bằng phương pháp trích ly. Available:

https://andieplinh.wordpress.com/2013/03/11/tach-tinh-dau-bang-phuong-phap-trich- ly/

[9] R. S.S.H, "Supercritical fluid processing of food and biomaterials," ed. [10] J. E. Sihvonen. M, Hietaniemi. V, Huopalahti. R,, "Advances in Supercritical carbon dioxide technology," ed, 1999.

[11] K. T. G. Azevedo. A.B.A, Tashima. A.K, Mohamed. R.S,Mazzafera. P, Vieira de Melo S.A.B, "Extraction of green coffee oil using supercritical carbon dioxide. The journal of supercritical fluids," ed, 2008.

[12] A. S. D. Julio. M.A, "Extraction of coffee diterpenes and coffee oil using supercritical carbon dioxide," ed, 2006.

[13] "Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây hoa cúc. ," Viện hoa học Việt Nam, Trung tâm

khuyến nông quốc gia, 2017.

[14] T. TRANG, K. C. N. T. PHẨM, and M. HIỀN, "Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm trà túi lọc chùm ngây và hoa cúc

".

[15] SK&DS, "Loài hoa tƣợng trƣng cho phúc lộc và trƣờng thọ này còn là vị thuốc nổi tiếng trong y học cổ truyền," 2018.

47

[16] H. S. Chung, "Phenolic Compounds with Antioxidant Activity on DPPH Free Radical Scavenging and Inhibition of Xanthine/Xanthine Oxidase from the Flowers of

Một phần của tài liệu Khảo sát quá trình trích ly tinh dầu hoa cúc đại đóa vàng (chrysanthemum morifolium) (Trang 46)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(67 trang)