khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu gừng (zingiber officinale roscoe) tin dầu tiêu (piper nigrum l.)

15 Bang 2.4 Thanh phan hóa học của tiêu đen trồng tại huyện Phú Quốc, tỉnh Kiên 16 Giang Bang 2.5 Thanh phân chính trong tỉnh đầu tiêu ở Hy Lạp theo phương pháp lôi 17 cuôn hơi nước và

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRUONG DAI HOC CAN THO

KHOA CONG NGHE

LUAN VAN TOT NGHIEP

KHAO SAT THANH PHAN HOA HOC

VA HOAT TINH SINH HOC CUA TINH DAU GUNG (Zingiber officinale Roscoe)

TINH DAU TIEU (Piper nigrum L.)

MSSV: 2082223

Lớp Công Nghệ Hóa Học - K34

= Cần Thơ, tháng 04/2012 <<

Z

NHAN XET CUA CAN BO PHAN BIEN

Cốk)#3C§CZk)

Z

NHAN XET CUA CAN BO HUONG DAN

Cốk)#3»C§GZk)

LOI CAM ON

Em rất vui và tự hào vì mình là sinh viên của ngành Công Nghệ Hóa Học - Trường Đại học Cần Thơ Ở đưới mái trường em được sự dạy dỗ của các thầy, cô các anh chi, những người luôn chia sẻ những kinh nghiệm học tập và kinh nghiệm trong cuộc sống cho em Em chân thành gửi lời cảm ơn đến:

Con thành kính cảm ơn đến công nuôi đưỡng sinh thành của cha, mẹ - người

đã luôn động viên tinh thần và truyền đạt kinh nghiệm sống cho con trong suốt quá trình học tập của con

Em xin cảm ơn Cô — Th§ Nguyễn Thị Bích Thuyền — người đã dõi theo em,

đã tận tình chỉ bảo với tất cả tình thương và trách nhiệm, truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm vô cùng quý báu trong suốt thời gian em thực hiện luận văn

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Hồ Quốc Phong — cán bộ quản lý Phòng thí nghiệm Hóa Hữu cơ - đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về trang thiết bị thí nghiệm và tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm việc tại phòng thí nghiệm

Em xin cảm ơn Cô Nguyễn Thị Thu Vân — trưởng Phòng thí nghiệm Sinh Kỹ thuật môi trường - Khoa Môi trường và Tài nguyên thiên nhiên đã hết lòng chỉ bảo

và giúp đỡ em trong suốt thời gian tiễn hành thử hoạt tính sinh học của tỉnh đầu củ

Gung va hat Tiéu tại phòng thí nghiệm

Tôi xin cảm ơn bạn bè của tôi — tập thê lớp Công nghệ Hóa học K34, những người bạn đã cùng nhau chia sẻ niềm vui nỗi buồn, cùng nhau học tập với tôi

Xin chan thanh cam on!

Trinh Minh Khang

0.0: 000 °¬-'d4 xi

PHAN 1 TONG QUAN

CHUONG 1 TONG QUAN VE GUNG sssssssssssssssssssssssssssessessssssosssssssssssesses 1

1 Giới thiệu chung - - - - << 210210 1010111111111 11 1011 2010 1n ng ng và 1

"1800 8h 2

3 Các giống gừng ¿+ kh TT E11 2111111111111 11H11 11 01H11 10110 rkg 4

“Won na 5

5 Tính chất vật lý - - - -k sSTn HS T11 91111 11 11g11 Hành nưkp 5

6 Thành phần hóa học 2E ++E E88 SESE SE E38 21521 1 521 2e 5

6.1 Nghiên cứu trong TƯỚC - - << x0 SH TH HH vệ, 5 6.2 Nghiên cứu ngoài nƯỚC - - - TH TH HH vip 7

I®)n ấn 8 (fMìoa ái n2 8 tuy am 8 7.3 Trong thc pham oo ecececscssssescscsescecscscscscscscscscscscscscscsescssescststsessseseanenees 8 7.4 Trong được phẩm + +2 + SE E3 E4 15115113 5 1111111 rkrkrki 8

CHUONG 2 TONG QUAN VE HO) TIEU <5 5< « «se ssese seses 10

II€ 8ï 0v 011177 10

3 Các giống TiêU - + se 2S SE E3 HT TH T001 0030130311110 0312 11

3.1 Gidng Tidu trong nU6C cece cece ccesceessescesscsescecseecstesesssestscsestscenseneeens 11

3.2 Céc gidng Tiéu trén thé gibi eee cscscecececsescscececscscsssssessesesesees 11

“W0 in 12

5 Tính chất vật lý - + kề E15 1111313 11111 1111111111111 như 12

6 Thành phần hóa học - - + SE SE SE E5 S9 ST kg re 12

6.1 Nghién ctu trong Nu 1177 12

6.2 Nghiên cứu ngoài TƯỚC - - - - E < << + x0 1111 11 3 11 HH xà 17 tq®i ái 17

CHUONG 3 ĐẠI CƯƠNG VÈẺ TINH DẦU . 5-555csessessssse 19 1 Khái niệm về tỉnh đầu ¿ + + tt tre 19 2 Trạng thái tự nhiên và quá trình tích luỹ - - 5< << «SH ve reg 19 2.1 Trạng thái tự nhiÊN - 2c c2 3222303 63 101111111111 1111 8 111802 2111 kg 19 “90:88:20 1 19

a) Tinh dâu tÏựC VẬT cà HE ThS HH HT TH TT HT ng ngư: 20 b) Tỉnh dầu từ động vậi - ¿- SccStS SE TH TH HH HH gu 20 3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và hàm lượng của tinh dâu 20

4 Công dụng của tinh đầu +2 + S++EE E2 E5 1 hưng 20 5 Các phương pháp sản xuất tỉnh đầu . + ¿5-5 ++x+£+eeerrsred 22 5.1 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước - 2-5-5 s + s sec secsz 22 5.2 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước có hỗ trợ của vi sóng 23

5.3 Phương pháp trích siêu âm 5 232332328153 5 551555 srree 26 5.4 Phương pháp trích bằng CO; lỏng siêu tới hạn . 5- 55552 26 5.5 Một số phương pháp trích ly khác . 2s + +E+EEE££e+e se xecee 27 PHAN 2 THỰC NGHIỆM CHƯƠNG 4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 28

0ï 200610 nh 28

Địa điểm và thời F1 Ñ1)0)1 0102 29

6) A)5i:1010i0i i01 29

P0 30

2 Chưng cất lẫy tỉnh đầu - - + 5£ Sẻ S2 SE E313 E3 5111115111111 1 11g11 gyy g 30

2.1 Chưng cất bằng lôi cuốn hơi nước + ¿2-22 ++£s£e£e£e+zvzzerzsecxe 30 a4) Khảo sát lượng tỉnh dầu theo thời gian chưng cất -5¿ 30 b) Khảo sát lượng tinh dâu theo nhiệt độ làm lạnh . -cec+ssss: 30

c) Khảo sát lượng tỉnh dâu theo ÏƯỢNg HHỚC 7+ << ccsssecerecered 30 2.2 Chưng cất hơi nước có sự hỗ trợ của vi sóng ¿-5 + <cscscs¿ 30

a) Khảo sát tỉnh dầu theo nhiệt độ làm lạnh c-Scccccsceeeererree 30

b) Khảo sát tỉnh dẫu theo công suất chiẾM %Ạ - «c5 cccc + srvereveeo 31 c) Khảo sát tỉnh dầu theo thời gian chưng CẤT, c-c-<5sSscsrkeerseeree 31 d) Khảo sát tỉnh dẫu theo lượng HƯỚC 5< Set ch ckk ket rekekrkee 31 e) Khảo sát tỉnh dâu trong trường hợp không dùng nước . - 31

3 Khảo sát các chỉ số hóa lý của tỉnh đầu - ¿ 2 2 5£ £ 2k+£+eeereksred 32 sân © in 32 S/¿b co 32

3.3 Chỉ số acid (IA)), ¿<< k kSkE*EkEE SE TT T11 E111 11111111111 k re 32 3.4 Chỉ số savon hóa (S) ¿- - << +22 E+ 2 E SE SE XE 111211111 1 xxx rưet 33 3.5 Chỉ số ester ([E) - ¿+ << S313 3 1 13 1311111111011 c1 34

4 Khảo sát thành phần hóa học của tỉnh đầu . 5-5 +s+<+zze+s2 34

5 Khảo sát hoạt tính sinh học của tỉnh dầu . 2+2 +2 E+k++e++E+Ese£ex+z 34 h4 021 “4 34

5.2.1 ¿F0 0, 0iiái)i 0n 35

1 Staphylococcus aureus ATCC 25923 cà he, 35

2 Bacilius subtfilis ATCC 2592 3 SH hh n 35

3 Escherichia coli ATCC 25922 che 35

4 Salmonella typhi fy2 TT vớ 35

5 Candidq @ÏÖICŒHS - Ă S SH ng 35

6 Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 «S2 36

⁄ Enterococcus ƒaecdlis (StrepfococCMsS ƒaeCđÏ1S) -< -«<+5 36

8 Nắm Aspergillus Ni €F, «cv TH HH ng ng ưyg 36 h2 3c ci1-0)()98i00i134: 1-2777 — 36

CHƯƠNG 5 KÉT QUÁ VÀ BÀN LUẬN . . s-5sc5<c<cescscssssesesee 40

1 Chưng cất tỉnh đầu +: 6 E1 SE 39 1 511115191111 3111311111511 111 re 40

1.1 Chưng cất bằng lôi cuốn hơi nước cô điễn - - 22-2 5 2< s+s+scc+£ 40 1.2 Chưng cất hơi nước có sự hỗ trợ của vỉ sóng ¿ - -s s©s+sccee 44

2 Các chỉ số hóa lý của tỉnh đầu +2 - + S2 2E ke vxÝ E2 re crreg 49

2.2 Tinh đầu Tiêu . ¿+ 2 SE SE SE 1E SE E1 171117112 ce 49

3 Thành phần hoá lhỌC - - 2 2E SE EEE SE EEEE E33 Y BE 3 513111301 3 2e 50

“070i 03::0 27 aa AB 53

“6 4:ìi 2n 53

4.2 Khang vi sinh Vat c.ccccccesescscssesesesssseesssscsssescscessssesscscscecsesesrscsnssssseees 53 PHAN 3 KET LUAN - KIEN NGHỊ

5727777 cecscccsscscsescsescscscscscssesesescscscscsescecssesssessscerscsessessessesssesceseseseess 62

Kaén nghiee ce cececccccscscsescssscscscscscscscscscscscssscscscscscssesesesvscsestsescsvsnstscsessscaeasaseeas 62

Tài liệu tham kkhảoO - 5+ 6 2222 SE 2E 321 3511315 513 171 1111511711101 11211 xe 63

DANH MUC BANG

Tén bang Trang Bang 1.1 Tên gọi của gừng ở một số nước 1

Bảng 1.2 Diện tích (ha) trồng gừng của một số nước trên thế giới 2

Bang 1.3 Sản lượng gừng của một số nước trên thế giới (don vi tinh 1000 kg) 3 Bang 1.4 Thành phần hoá học trong tinh dầu gừng Nhật Bán và Việt Nam 6 Bang 2.1 Thành phần hóa học tỉnh dầu tiêu của Huế 13 Bang 2.2 Thanh phan hóa học tinh dầu tiêu Chư Sê, tỉnh Gia Lai 14

Bảng 2.3 Thành phần hóa học tinh dầu tiêu ở một số nước 15

Bang 2.4 Thanh phan hóa học của tiêu đen trồng tại huyện Phú Quốc, tỉnh Kiên 16

Giang

Bang 2.5 Thanh phân chính trong tỉnh đầu tiêu ở Hy Lạp theo phương pháp lôi 17

cuôn hơi nước và CO; lỏng siêu tới hạn ở 100 atm và 40”C

Bang 5.1 Kết quả chưng cất tỉnh dầu Gừng theo thời gian chưng cất 40 Bang 5.2 Kết quả chưng cất tỉnh dầu Tiêu theo thời gian chưng cất 41 Bảng 5.3 Kết quả chưng cất tỉnh dầu Gừng theo lượng nước chưng cất 42 Bảng 5.4 Kết quả chưng cất tinh dầu Tiêu theo lượng nước chưng cất 43 Bang 5.5 Két qua chung cất tỉnh dầu Gừng theo nhiệt độ làm lạnh 43 Bảng 5.6 Kết quả chưng cất tỉnh dầu Tiêu theo nhiệt độ làm lạnh 43 Bang 5.7 Kết quả chưng cất tinh dau Gừng theo nhiệt độ làm lạnh AA Bảng 5.8 Kết quả chưng cất tỉnh dầu Tiêu theo nhiệt độ làm lạnh A4

Bảng 5.9 Kết quả chưng cất tinh đầu Gừng theo công suất lò vi sóng

Bảng 5.10 Kết quả chưng cất tỉnh dầu Tiêu theo công suất lò vi sóng

Bảng 5.11 Kết quả chưng cất tinh dầu Gừng theo thời gian chưng cất

Bảng 5.12 Kết quả chưng cất tinh dầu Tiêu theo thời gian chưng cất

Bảng 5.13 Kết quả chưng cất tỉnh dầu Gừng theo lượng nước chưng cất

Bang 5.14 Kết quả chưng cất tinh dầu Tiêu theo lượng nước chưng cất

Bảng 5.15 Bảng tóm tắt các thông số chưng cất

Bảng 5.16 Kết quả các chỉ số hóa lý cua tinh dau Ging

Bảng 5.17 Kết quả các chỉ số hóa lý của tỉnh đầu Tiêu

Bảng 5.18 Thành phần hóa học của tinh dầu Gừng thu được bằng hai phương

pháp chưng cất Ộ Ộ

Bang 5.19 Thành phân hóa học của tính dâu Tiêu thu được băng hai phương pháp

chưng cât

Bảng 5.20 Kết quả hoạt tính kháng oxy hóa của tỉnh dầu Tiêu và Gừng thu được

bằng hai phương pháp chưng cất

Bang 5.21 Kết quả tìm MIC với nắm Aspergillus Niger cua tinh dau Ging

Bảng 5.22 Kết quả tìm MIC với nẫm Aspergilius Niger của tỉnh đầu Tiêu

Bang 5.23 Kết quả MIC với Escherichia coli ATCC 25922 của tỉnh dầu Gừng

Bảng 5.24 Kết quả MIC với Escherichia coli ATCC 25922 của tỉnh dầu Tiêu

Bảng 5.25 Kết quả MIC véi Enterococcus feacalis ATCC 29212 cua tinh dau

Gung

Bang 5.26 Kết qua MIC voi Enterococcus feacalis ATCC 29212 của tỉnh dầu

Tiéu

Bang 5.27 Kết quả kháng của tinh dầu Gừng đối với các vi sinh vật thử nghiệm

Bang 5.28 Kết quả kháng của tinh dầu Tiêu đối với các vi sinh vật thử nghiệm

DANH MỤC ĐÒ THỊ

Đồ thị 5.1 Thể tích tinh dầu Gừng theo thời gian chưng cất 40

Đồ thị 5.2 Thể tích tinh đầu Tiêu theo thời gian chưng cất 41

Đồ thị 5.3 Thể tích tinh dầu Gừng theo lượng nước chưng cất 42

Đồ thị 5.4 Thể tích tinh đầu Tiêu theo lượng nước chưng cất 43

Đồ thị 5.5 Thể tích tinh dầu Gừng theo công suất lò AA D6 thi 5.6 Thé tich tinh dau Tiêu theo công suất lò AS

Đồ thị 5.7 Thể tích tinh dầu Gừng theo thời gian chưng cất 46

Đồ thị 5.8 Thể tích tinh đầu Tiêu theo thời gian chưng cất A6

Đồ thị 5.9 Thể tích tinh dầu Gừng theo lượng nước chưng cất AT

Đồ thị 5.10 Thê tích tinh dầu Tiêu theo lượng nước chưng cất 48

DANH MỤC HÌNH

Tên hình Trang

Hình 1.1 Gừng Việt Nam 1

Hình 3.1 Mô hình thiết bị chưng cất có hỗ trợ vi sóng trong phòng thínghiệm 24

Hình 5.3 Kết quả tìm MIC lần 1 của tinh dau Gimg déi véi Aspergillus Niger 54

Hình 5.4 Kết quả tìm MIC lần 2 của tinh dau Gimg déi véi Aspergillus Niger 54

Hinh 5.5 Két qua khang nam Aspergillus Niger cha tinh dau Gimg 54

Hình 5.6 Kết quả tìm MIC của tỉnh dầu Tiéu v6i nam Aspergillus Niger 55

Hình 5.7 Kết quả kháng nắm Aspergillus Niger của tỉnh dầu Tiêu 55

Hình 5.8 Kết quả tìm MIC lần 1 của tinh dầu Gừng với Escherichia coli 56

Hình 5.9 Kết quả tìm MIC lần 2 của tỉnh dầu Gừng với Escherichia coli 56

Hình 5.10 Kết quá kháng Escherichia coli của tỉnh dầu Gừng S7

Hình 5.11 Kết quả tìm MIC của tỉnh đầu Tiêu với Escherichia coli 57

Hình 5.12 Kết quả kháng Escherichia coli của tinh dầu Tiêu 58

Hình 5.13 Kết quả tim MIC lần 1 của tỉnh dầu Gừng với Ezerococcus

DANH MỤC PHỤ LỤC

SIT Tên phụ lục Trang

Phụ lục 1 Phổ đồ sắc ký khí ghép khối phổ tinh dầu Ging PLI Phụ lục 2 Phổ đồ sắc ký khí ghép khối phổ tinh dầu Tiêu PL2 Phụ lục 3 Một số hình ảnh và kết quả thử hoạt tính kháng vi sinhvật PL3

Phụ lục 4 Một số hình ảnh thử hoạt tính kháng oxy hóa PL4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIET TAT

: Mass Spectrum/Spectrometry (Phố khối lượng) : Retention factor

: Ultraviolet (Tia tử ngoại, tia cực tím) : Ultraviolet - Visible Spectroscopy (Phổ tử ngoại - khả kiến) : Minimum Inhibitory Concentration (Nông độ ức chế tối thiểu)

TOM TAT

va LL es

Gan day, du luan thé giới XÔn Xao về thịt lợn siêu nạc ở Trung Quốc, do người chăn nuôi trộn chất Clenbuterol tổng hợp vào thức ăn Chất này giúp tăng việc đốt cháy mỡ và phát triển cơ, do đó mà thịt lợn đa phân là nạt Tuy nhiên dùng thường xuyên sẽ bị bệnh, thậm chí tử vong do chất này thường lưu lại nhiều ở các nội tạng như gan, phổi Trên thị trường cũng có dạng được phẩm dùng giảm béo chắc cơ cho nguoi, voi nhiều tên biệt được khác nhau Tuy nhiên một SỐ tác dụng phụ không mong muốn như trên vẫn có thể xảy ra cho người Do đó giải pháp cho vẫn đề giảm béo, chắc cơ, nhưng không gây một số tác dụng không mong muốn là vẫn đề đang được thế giới quan tâm Đây là xu thế mới hiện nay được giới phụ nữ thích dùng ở dang mỹ phẩm làm tan mỡ ở vùng bụng và đùi và phụ nữ duy trì thé

hình lý tưởng

Với vẫn đề được đẻ cập trên thì sản phẩm làm tan mỡ đã được lưu hành ở Bị, Anh, Đức, Hồng Kông Tại Việt Nam, chưa có công ty nào đưa ra hai mặt hàng này, trong khi nguồn nguyên liệu trong nước hoàn toàn có khả năng cung ứng, kế cả xuất khẩu Đó là lý do cấp thiết chúng tôi chọn đề tài này với mục tiêu trước mắt là: Khảo sát các yếu tố cơ bản của hai loại tinh đầu củ Gừng và hạt Tiêu Lẫy kết quả nghiên cứu làm cơ sở cho đề tài “Thiết lập công thức phối chế kem tan mỡ dạng lotion từ tỉnh dầu gừng và tinh dầu tiêu” trong thời gian tới Mặt khác với mục tiêu lâu đài mà đề tài hướng tới là nhằm góp phần khảo sát khả năng ứng dụng của tinh dầu gừng và tinh dầu tiêu trong thuốc kháng sinh từ thiên nhiên, đáp ứng xu thế hiện nay của con người là thích sử đụng sản phẩm tự nhiên thay thế sản phẩm tổng hợp.Trong đề tài này, đối tượng nghiên cứu là củ gừng và hạt tiêu Hướng nghiên cứu tập trung vào những nội dung chính như sau:

- Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tách tinh dầu

- Khảo sát thành phần hóa học của tỉnh đầu theo hai phương pháp chưng cất:

e Chung ct 16i cuốn hơi nước cô điển

e_ Chưng cất lôi cuốn hơi nước có hỗ trợ của vi sóng

- Thử nghiệm hoạt tinh sinh hoc cua tinh dầu thu được:

e Hoạt tính khang vi sinh vat

e Hoạt tính kháng oxy hóa

_ CHUONG1 © TONG QUAN VE GUNG

1 Giới thiệu chung [1], [4], [7], [8], [9]

Hình 1.1 Gừng Việt Nam

Tén khoa hoc: Zingiber officinale Roscoe

Tên thông thường: Gừng, khương

Gidi: Plantea

Ngành: Magnoliphyta

Lớp: Zingiberales

Ho: Zingiberaceae Chi: Zingiber

Loai: Zingiber officinale Gừng là cây thảo, cao 40 — 80cm Thân rễ nạc, mọc bò ngang, phân thành nhiều nhánh Lá mọc so le thành hai dãy, hình mác thuôn, thắt lại ở sốc, đầu nhọn, dài 15 — 20cm, rộng 2cm, không cuốn, có bẹ nhẫn, có gân ở giữa hơi trắng nhạt, mặt trên mau luc sam bong, mặt dưới nhạt

Bảng 1.1 Tên gọi của Gừng ở một sô nước

Tên nước Tên gọi của Gững

Trung Quốc Jeung, Sang keong, Chiang, Jiang, Keong, Shen jiang

Nhat Ban Shouga, Kankyo, Shoukyo, Kinkyo

Kannada Alla (Gừng tươi), Sunth1 (Gừng khô)

Indonesia Jahé, Aliah, Jea, L1a

Lào Khing

Ingwer Gengibre Jengigre Imbir Zencefil Ginger Adi, Sunth (Gừng tươi), Shuntya (Gừng khô) Halia, Jahi, Keong phee, Kong Keung

Gin, Gyin sein, Khyen-seing, Ginsi-kyaw Imbir

Zenzero Engifer Zazvor Zanjabil Ingefara Khnehey, Khnhei phlung Ingerfaer

Shangabir, Zangabi Zangvil

Gừng, Sinh khương

2 Phan bo - sinh thai") 4)?

Gừng là loại cây gia vị cổ điển được phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, có nguồn gốc rất lâu đời từ Ấn Độ và Trung Quốc Sau đó lan rộng ra các nước Thái Lan, Philippin, Malaysia, Indonesia, Negeria, Bangladesh

Bang 1.2 Diện tích (ha) trồng Gừng của một số nước trên thế giới

Quốc gia Năm

1999 2000 2001 Bangladesh 6879 6879 7290

Từ số liệu trên cho thấy, nước có điện tích trồng Gừng lớn là NIgerla, Ấn

Độ, Trung Quốc, Indonesia và Bangladesh Tuy nhiên theo sản lượng thì Ấn Độ cho sản lượng cao nhất, kế đến là Trung Quốc, Nigeria, Indonesia va Bangladesh

Hằng năm, toàn thế giới sản xuất 14000 — 15000 tấn Gừng tươi, 30 tan tinh

dầu Gừng, 150 — 300 tấn nhựa dầu Gừng An Độ và Trung Quốc là hai nước sản xuất tinh dầu và nhựa dầu chính, còn Mỹ, Canada, Anh, Đức là các nước tiêu thụ

chính

Ở Việt Nam, Gừng được trồng phố biến ở khắp các địa phương, từ vùng núi cao đến đồng bằng và các hải đảo Riêng ở Đồng bằng Sông Cửu Long phong trào trồng Gừng những năm gần đây phát triển mạnh Một trong những đặc điểm của Gừng là có thể trồng xen canh trong vườn cây ăn trái như ở Hậu Giang hay trồng trong bọc nylon như ở An Giang Diện tích trồng Gừng năm 2006 của tỉnh Hậu Giang đạt hơn 300 ha, tập trung ở các huyện Phụng Hiệp, VỊ Thanh, nhưng nhiều nhất là huyện Long Mỹ với 210 ha Nhưng chủ yếu được trồng với quy mô nhỏ, chủ yếu cung cấp cho các địa phương trong nước

Gừng được trồng phổ biến ở các vùng khí hậu nhiệt đới, nhiệt độ trung bình

hàng năm 21 — 27C, lượng mưa hàng năm 1500 — 2500 mm và nơi có độ cao trên

mặt nước biển từ vài mét tới 1500 m Tại các vùng núi cao hơn 1500 m, khí hậu lạnh, nhiễu sương giá thì không nên trồng Gừng

Gừng thích hợp ở vùng có một mùa khô ngắn Vì vậy, khí hậu miền Nam nước ta thích hợp cho trồng Gừng

3 Các giống Gừng

Loại Gừng trâu có thân, củ to thường để làm mứt có nhiều ở các vùng núi thấp như Cao Bằng, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Bắc Cạn, Tuyên Quang

Loại Gừng gié có thân và củ đều nhỏ nhưng rất thơm gồm 2 giống Giống

củ nhỏ có màu hồng tía ở phần củ non, thường được trồng ở vùng núi cao như các

huyện phía bắc tỉnh Hà Giang, Sìn Hồ (Lai Châu), Sa Pa, Bát Xát (Lào Cai)

Giống Gừng củ nhỏ màu vàng ngà được trồng phổ biến ở các tỉnh đồng bằng Bắc

Bộ và phía Nam

Loại Gừng dại mọc ở một số nơi như Hà Tây (Ba Vì), Ninh Bình (Cúc

Phương) và các tỉnh phía Nam

Loại Gừng gió có nhiều ở vùng Tam Đảo và Bình Trị Thiên

Loại Gừng lúa được trồng nhiều ở Đồng Nai (Biên Hoà), An Giang (Châu

Ở miên Nam, vụ chính trông Gừng là vào đầu mùa mưa (tháng 4 -5 hàng

năm); trong khi ở miên Bắc là vào mùa xuân có mưa phùn và âm độ không khí khá cao

Cân thận khi thu hoạch Gừng để tránh làm xây xác củ (làm giảm giá trị thương phẩm và khó bảo quản); sau đó nhỗ cả bụi, rũ sạch đất, chất thành khóm và

tiến hành cắt lẫy củ

Gừng cân được bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát Các củ giông được đặt

vào thùng, chậu hoặc trải đêu trên sàn nhà, ở dưới và trên môi lớp củ được phủ băng

một lớp đât mịn, khô, dày 1 - 2 cm

5 Tính chất vật lý

Tinh dầu Gừng là chất lỏng có màu vàng, có mùi thơm đặc trưng của Gừng,

vi cay, hăng, nhẹ hơn nước

Ty trong 6 25°C: 0.879 + 0.884

Góc quay cuc: -32°C + 42°C

Chiết suất: 1.483 + 1.496

6 Thành phần hóa học ñ É1 H1, H21, H51

6.1 Nghiên cứu trong nước “1Ì

Theo Đỗ Tất Lợi, Gừng chứa 2-3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các

hợp chất hydrocarbon sesquiterpenic: B-zingiberene (35%), ar-curcumenene (17%),

B-farnesene (10%) và một lượng nhỏ các hợp chất alcol monoterpenic như geraniol,

linalol, borneol Nhựa dầu chứa 20-25% tinh dầu và 20-30% các chất cay Thành

phần chủ yếu của nhóm chất cay là zingerone, shogaol và zingerol, trong đó gingerol chiếm tỷ lệ cao nhất Ngoài ra, trong tinh dầu Gừng còn chứa ơ-camphene, B-phelandrene, eucalyptol và các gingerol Cineol trong Gừng có tác dụng kích thích khi sử dụng tại chỗ và có tác dụng diệt khuẩn

Công trình nghiên cứu của Nguyễn Thị Bích Thuyền và các cộng sự (2007),

khảo sát tỉnh dầu Gừng của Nhật Bản và Việt Nam Kết quả thê hiện ở bảng 1.4

Bảng 1.4 Thành phần hoá học trong tinh dầu Gừng Nhật Bản và Việt Nam

Hàm lượng (%)

TT Tên hợp chất Kintoki Kintoki Kintoki ViệtNam Việ Nam Kintoki Kintoki

Lâm Đông) Đắc Lắc) Phú Yên) Đắc Lắc) Đông Tháp) Phú Yên) Phú Yên)

6.2 Nghiên cứu ngoài nước!!! 12: Hải

Năm 1981, D.J Hervey nghiên cứu thành phần hóa học của Gừng và xác định

sự có mặt của những øingerdione

Năm 1982, Fumiyuki Kiuchl và các cộng sự, Trường đại học Tokyo (Nhật Bản) đã tách và định danh được 6ó-dehydrogingerdione, 6-gingerdione, 10- øingerdione từ cao n-hexane và 6-gingerol, 10- dehydrogingerdione từ cao ethyl

acetate bằng phương pháp sắc ký cột và các phương pháp phổ

Năm 1986, Chu-Chin Chen xác định những đồng phân của shogaol Cùng

năm, tác giả này công bồ trên tap chi Food Chem Vol.34, No.3, 1986 với nội dung trích ly Gừng bằng CO; và xác định 6-gingerol, 8-gingerol, 10-gingerol và 6- shogaol

Năm 1987, công trình nghiên cứu của Hiroshi Morita xác định galanolactone

và độc tính tế bào cũng như hoạt tính kháng nẫm của nó

Năm 1991, Qirong Huang và các cộng sự, Trường đại học Kyoto (Nhật Bản)

đã tách và định danh được galanolactone từ cao acetone băng phương pháp sắc ký cột và phương pháp phổ

Năm 1991, Hiroe Kikuzaki va cac cOng su, Truong dai hoc Osaka (Nhat Ban)

da tach va dinh danh duoc 6 chat diarylheptanoid ti cao dichloromethane

Đến 1992, các tác giả này tiếp tục chiết tách và nhận danh được 6-gingerdiol

và 4 chất khá gồm: (3R,5S)-5-aceftoxy-3-hydroxy-l-(4-hydroxy-3-

methoxyphenyl)decane

(3R,5S)-3-acetoxy-5-hydroxy-1-(4-hydroxy-3- methoxyphenyl)decane

(3R,5S)-3,5-diacetoxy-1-(4-hydroxy -3-methoxyphenyl)decane (3R,5S)-3,5-diacetoxy-1-(3,4-dimethoxyphenyl)decane

Năm 1994, Masayuri Yoshikawa va các cộng sự, Trường đại học Kyoto (Nhật Bản) đã tách và định danh được 6-gingesulfonic acid, øingerglycolipid A, B, C từ cao butanol bằng phương pháp sắc ký cột Nghiên cứu cũng cho thấy 6- øingesulfonic acid cố khả năng trị được chứng loét dạ dày khi thử nghiệm trên chuột

Ngoài ra, có nhiều nghiên cứu khác về thành phần tinh dầu, nhựa đầu Gừng và các tác dụng dược lý của nó

7 Công dụng

7.1 Trong dân gian

Gừng tươi chữa cảm mạo, phong hàn, nhức đầu, ngạt mũi, ho có đờm, nôn mửa, bụng đầy trướng Dùng làm thuốc kích thích tiêu hóa, tăng bài tiết, sát trùng, giải độc ngứa do cua, cá, chim, Ngày dùng 4 — 8 g, dạng thuốc sắc uống Còn dùng làm thuốc xoa bóp và đắp ngoài chữa sưng phù và vết thương

Gừng khô chữa đau bụng lạnh, đầy trướng hơi không tiêu, chân tay giá lạnh, đàm âm, ho suyễn và thấp khớp Ngày dùng 4 — 20 g dạng thuốc sắc hoặc tán

Thường dùng phối hợp với các vị thuốc khác

7.2 Làm gia vị

Từ lâu Gừng là một gia vi phô biến trong nghệ thuật am thực Giá trị của Gừng được dùng trong lĩnh vực âm thực được thê hiện qua hai dạng chính là Gừng tươi và Gừng khô Gừng tươi là gia vị phố biến nhất ở các nước Đông Nam Á Người Châu Á rất thích mùi thơm cay nồng của Gừng tươi nguyên chất Thông

thường, củ Gừng tươi được thái lát hoặc băm nhuyễn và cho vào các món ăn trước

khi dùng Ging khô rất dé chế biến và có thể bảo quản trong thời gian đài Gừng

khô thường được sử dụng trong các món ăn Châu Âu hay Châu Mỹ ở dạng lát mỏng

hay dang bột Gừng khô có vị thơm hơn là vị hăng cay, được dùng trong các loại bánh tâm gia vị hoặc dùng để tăng thêm vị ngon cho các món súp

7.3 Trong thực phẩm

Gừng được sử dụng sản xuất một số loại thực phẩm như: bánh mì Gừng, bia Gung, rugu Ging, tra Gung

7.4 Trong duoc pham

Một số tác dụng dược lý '“* ỨÈ 8) 011 DI

Trên thực nghiệm, Gừng có tác dụng làm giãn mạch và tăng tỷ lệ proteine toàn phần và gøma-globumine (một loại proteine trong máu) trên động vật thí nghiệm

Ức chế thần kinh trung ương, làm giảm vận động tự nhiên và tăng thời gian gây ngủ Cao chiết Gừng khô, gingerol và shogaol đều ức chế sự vận động tự nhiên của chuột nhắt

Hạ nhiệt: shogaol và gingerol làm giảm sốt trên chuột đã được gây sốt bằng tiém men bia

Giảm đau và kháng viêm mà không có tác dụng phụ

Kháng oxy hóa: theo nhiều nghiên cứu cho thấy gingerol và shogaol có tính kháng oxy hóa cao

Ức chế bệnh loét dạ dày: với thí nghiệm trên chuột, cho thay các chất 6- gingesulphonic acid, 6-shogaol, curcumene trong củ Gừng là các chất điều trị bệnh này

Gừng tươi có tác dụng kích thích tiết nước bọt

Tác dụng chống viêm: dịch chiết Gừng khô tiêm dưới da cho chuột nhắt ức

chế sự tăng tính thâm thấu của các mao quản trong phản ứng viêm thực nghiệm

Uc chế sự tông hợp prostaglandin PEG; (C¿oHazO;) Đây là chất lỏng sinh học tự nhiên có trong cơ thể phụ nữ mang thai và làm co thắt cỗ tử cung Nếu hàm lượng chất này tăng cao thì thai phụ có nguy cơ sinh non

Tác dụng chống say sóng của Gừng đã được nghiên cứu trên học viên Trường sĩ quan hải quân không quen đi biển vào lúc biển động dữ dội Cho mỗi người uống 1g Gừng và theo dõi liên tục 4 giờ liên sau đó, thấy Gừng làm giảm nôn

và giảm ra mô hôi lạnh

Cao Gừng chiết với acetone, zingiberene và hoạt chất gây cay 6-shogaol có

tá dụng ức chế những tổn thương dạ dày gây ở chuột trắng bởi acid hydrochloric/ethanol Những kết quả thí nghiệm này gợi ý rằng zingiberene và 6- shogaol là những thành phan quan trong trong những thuốc làm dễ tiêu có chứa thành phần Gung Cao Gừng có tác dụng ức chế sự phát triển hệ sợi nắm của Epidermophyton floccosum, Microsporum gypseum, Paecilomyces varioti va Trichophyton mentagrophytes

Trong thú y, Gừng được dùng làm thuốc kích thích và gây trung tiện trong bệnh khó tiêu do mắt trương thực của ngựa và trâu bò

CHƯƠNG 2 TONG QUAN VE HO TIEU

Tên khác: Oleum Piperis (Latin), Essenece de Poive (Pháp), Pfefferoel (Đức), Hạt

Tiêu, Hắc hồ Tiêu, Tiêu (Việt Nam)

Một số loài thường gặp:

- _ Trầu không (Piper betle): lá rộng và to, màu xanh dợt hay vàng

Lá lốt (Piper lalot, C.D): cỏ đứng, lá láng xanh đậm, thơm, hoa màu trắng

- Cang cua (Peperomia reflaxa): cỏ nhỏ, mập dòn, hoa ở chót thành cọng xanh,

quả tròn nhỏ (0.5mm)

- _ Tiêu (Piper nigrum L): dây leo với rễ bám, gié hoa rất nhỏ, quả xanh đến lúc chín thì đỏ

2 Phân bố - sinh thái!”

Hạt Tiêu được biết nhiều đến với công dụng như là một loại gia vị lâu đời

Có nguồn gốc từ miền Bắc Ấn Độ và được người ta phát hiện vào thế kỉ thứ IV

trước công nguyên Việc trồng Tiêu được phát triển từ Malabar đến bờ biến Malacca và quân đảo phía tây Ấn Độ

Ngoài ra, cây Tiêu còn được trồng ở các nước châu Á như Thái Lan, Ấn Độ, Campuchia, Indonesia, Malaysia được tim thấy ở những vùng am áp nhiệt đới

như Nam Mỹ, Châu Phi, Tây Nam và Đông Nam Trung Quốc

Ở Việt Nam Hồ Tiêu được trồng nhiều ở các vùng đất bazan từ Quảng Trị

vào đến các tỉnh Tây Nguyên, Đông Nam Bộ Một số nơi khác của Nam bộ cũng có trồng như Hà Tiên, Phú Quốc, Châu Đốc

3 Các giống Tiêu

3.1 Giống Tiêu trong nước”!

Hiện nay nước ta có nhiều giống Tiêu tốt, nhưng tên giống thường đặt theo

tên địa phương như Tiêu Phú Quốc, Tiêu Hà Tiên, Tiêu Lộc Ninh, Tiêu Đất Đỏ và

một số giống nhập khẩu từ các nước như Indonesia, Campuchia

Giống Tiêu sẻ: Trồng phố biến ở miền Đông Nam Bộ gọi là Tiêu sẻ Đất Đó

Đây là giống thuộc nhóm lá nhỏ, mang các đặc tính sau:

Ra hoa sớm, sau ha1 năm cho trái

Phẩm chất hạt tốt, hạt to và thơm

Năng suất cao từ 2.5-3kg/nọc/năm

Khả năng thích nghi rộng

3.2 Các giống Tiêu trên thế giới”

a) Gống Sree chea, Kamchay, Kampot, Kep từ Campuchia thuộc nhóm lá nhỏ, mang các đặc tính như sau:

- Ra hoa hơi muộn (3 năm sau khi trồng)

- Gié trái dài từ 10-12 cm, đóng trái dày, phẩm chất hạt tốt

- Năng suất khá cao, từ 2-2.5kg/nọc/năm

- Thích nghi rộng

b) Gống Lada Baelangtung

Giống này có nguồn gốc từ Indonesia và du nhập vào Việt Nam từ Madagascar khoang nam 1947

Đây là giống Tiêu cỡ lá lớn, xanh đậm cho năng suất chất lượng cao Tuy

nhiên, giống này có khả năng thích nghi kém

thì có thê cho trái và có thể thu hoạch với thời gian khoảng 40 năm

Hạt Tiêu chín không đều, chín đến đâu thì thu hoạch đến đó Khi thu hoạch

thì phải thu cả chùm, hái những chùm có trái từ xanh chuyên sang vàng

Một hecta trung bình có thể cho 3 tấn Tiêu trong một năm

Tiêu phải được bảo quản nơi khô ráo thoáng mát

5 Tính chất vât lý!” [2], [3], [6], [7], [8].I9]

Tinh dầu Tiêu là một chất lỏng có màu trắng đục hay hơi ngả sang màu vàng,

có mùi thơm đặc trưng của Tiêu, vị cay, hăng

Tinh dầu có tỉ trọng nhẹ hơn nước:

- Tỷ trọng 6 15°C: 0.873 + 0.916

- Góc quay cực: -10°%C + 3°C Tinh dầu Tiêu tan trong dung môi hữu cơ và hòa tan một lượng rất it trong

nước

Dễ bị oxy hóa làm thay đôi màu sắc, hương vị, hình thành chất nhựa

Mỗi tỉnh dầu có các hằng số vật lý đặc trưng như tỉ trọng (đ), chiết suất (n),

độ quay cực (ø ) và các chỉ số hóa học Qua các chỉ số này mà người ta đánh giá sơ

bộ tinh dau

6 Thanh phan hóa học !° #3} 8!

6.1 Nghiên cứu trong nước

Theo Đỗ Tắt Lợi, trong hồ Tiêu chất gây cay chiếm 6-13%, chủ yếu là các

alkaloid piperine, chalvicine, piperidine và piperitine Chalvitine là đồng phân của

piperine, tồn tại dưới dạng nhựa được xem như là chất gây cay nhất trong hồ Tiêu

Không tìm thấy peperine trong lá và cành của cây hồ Tiêu Tinh dầu hỗ Tiêu tan

trong EtOH 95% theo tỉ lệ 1:3 Thành phần chính chứa 95% hydrocarbon terpene

mà chủ yếu là sabinene, limonene, 1-3 carene, œ - pinene và caryophyllene Hàm lượng monoterpene cao là điều quan trọng cho chất lượng của Tiêu Các thành phần khác như terpinene-4-ol khống chế mùi thơm bay ra của Tiêu Piperine ít tan trong nước nhưng dễ tan trong cồn

Theo Phạm Thị Hòa - Đại học Huế, tinh dau thu duoc bằng phương pháp chưng cất hơi nước là chất lỏng có màu lục nhạt, có mùi thơm của hồ Tiêu, vị cay, hăng Thành phan hóa học được xác định bằng phương pháp sắc kí khí ghép khối

phé (GC/MS), thé hién 6 bang 2.1

Bang 2.1 Thành phần hóa học tinh dầu Tiêu của Huế

Kết quả nghiên cứu của Phan Nhật Minh (2006), thành phần hóa học tỉnh

dầu Tiêu trồng tại huyện Chư Sê, tỉnh Gia Lai ly trích theo phương pháp lôi cuốn

hơi nước và chiết xuất bằng phương pháp CO; lỏng siêu tới hạn, thể hiện ở bảng

2.2

Bang 2.2 Thành phần hóa học tinh dầu Tiêu Chư Sê, tỉnh Gia Lai

Năm 2006, Nguyễn Thị Mỹ Nhiên nghiên cứu thành phần hóa học của Tiêu đen trồng tại huyện Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang, kết quả như sau:

Bảng 2.4 Thành phần hóa học của Tiêu đen trồng tại huyện Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang

6.2 Nghiên cứu ngoài nước

Bảng 2.5 Thành phần chính trong tỉnh đầu Tiêu ở Hy Lạp theo phương pháp lôi cuốn hơi nước và CO; lỏng siêu tới hạn ở 100 atm và 40°C

Hạt Tiêu có tác dụng kháng khuẩn và diệt trùng nên có tác dụng diệt trùng và bảo quản được thức ăn

Tinh dầu Tiêu có tác dụng giữ âm cơ thể, chữa trị táo bón

Cao hồ Tiêu rút ngắn thời gian máu đông, do làm tăng hoạt hóa thrombine và làm giảm tỷ lệ heparine trong hệ thống đông máu

CHƯƠNG 3 DAI CUONG VE TINH DAU

1 Khái niệm về tỉnh dầu @) ©) 4

Tinh dầu là một hỗn hợp nhiều hợp chất thiên nhiên với đặc điểm sau:

- Dễ bay hơi, có mùi đặc trưng

Tinh dầu là một hỗn hợp nhiều chất để bay hơi, có mùi đặc trưng tùy thuộc

vào nguồn gốc nguyên liệu cung cấp tinh dầu Về mặt thực hành, có thể xem “tinh dau như hỗn hợp thiên nhiên có mùi, phần lớn có nguồn gốc từ thực vật”, chỉ có một số ít tỉnh dầu có nguồn gốc từ động vật, thường là ở thê lỏng ở nhiệt độ phòng, bay hơi hoàn toàn mà không phân hủy

Trong thiên nhiên có rất nhiều tinh dầu ở trạng thái tự do, chỉ có một SỐ Ít ở

trạng thái tiềm tang Ở trạng thái tiềm tàng, tinh dầu không có sẵn trong nguyên liệu

mà chỉ xuất hiện trong những điều kiện gia công nhất định trước khi tiến hành ly

trích hay dưới tác dụng cơ học Còn ở trạng thái tự do, tính dầu có sẵn trong nguyên

liệu có thể thu hái trực tiếp đưới những điều kiện ly trích bình thường

2.2 Qúa trình tích lũy

Trong thực vật, tinh dầu được tạo ra và tích trữ trong các mô Tĩnh dầu có thể phân bố ở mọi bộ phận của cây như rễ, căn hành, thân, cành, lá, hoa, trái và hạt Tuy nhiên, cũng có một số loại cây tinh dầu chỉ có ở một vài bộ phận trên cây Tỉnh dầu,

ở mỗi bộ phận trên cùng một cây có thể giống nhau hoặc khác nhau rất nhiều về hàm lượng, thành phần hóa học cũng như hàm lượng cấu tử chính

Có hai nguồn tinh dầu trong thiên nhiên là thực vật và động vật Trong đó, nguồn thực vật là lớn, phong phú và phô biến nhất

b) Tỉnh dẫu từ động vật

Những tinh dầu từ động vật không nhiều và phong phú như tinh dầu thực vật Cho đến nay, người ta mới tìm thấy tinh dầu trong một số con vật thuộc họ Cầy hay

họ Hươu Đó chính là xạ hương Xạ hương là tên một loại tinh dầu lay ra tir tuyén

xạ của con Huou xa (thuong séng 6 mién nui Tay Tang, Trung Quốc và cũng tìm thấy ở vùng Cao Bằng, Lạng Sơn, Việt Nam)

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và hàm lượng tỉnh dầu!”

Tình dâu là một sản phâm sinh hóa của tự nhiên nên chịu ảnh hưởng của nhiêu yêu

4 Công dụng của tỉnh dầu '°° Ét I6

Tinh dầu vốn rất gần gũi với cuộc sống con người Từ rất xa xưa, người ta đã biết sử dụng các loài hoa cỏ có hương trong các nghi lễ tôn giáo, cúng tế để tỏ lòng

yêu kính các bậc tiền bối, thánh thần hay người đã khuất Trải qua suốt bề dày lịch

Sử, cùng với sự phát triển của nền văn minh và tri thức khoa hoc, tinh dầu càng ngày càng được biết đến với nhiều công dụng và giá trị lợi ích hơn

Rất nhiều loài thực vật chứa tỉnh đầu và có hương thơm thường được đùng lam gia vi cho thực pham như hành, ngò, rau răm, qué, gimg, sa Mot số tỉnh dầu

cho vào thực phẩm còn có tác dụng như một chất chống oxy hóa hay kháng khuẩn

giúp bảo quản thực phẩm được lâu hơn

Những tinh dầu hay hỗn hợp tinh dầu có hương thơm dễ chịu luôn là nguyên

liệu chính dùng trong kỹ nghệ nước hoa, một trong những ngàng mỗi nhọn của lĩnh vực mỹ phẩm

Một số tinh dầu là nguồn dược liệu, được phẩm có giá trị bởi tác dụng trị liệu

Tinh dầu họ cam, quýt, chanh dùng làm thuốc kích thích tiêu hóa rất tốt

Tinh dầu tỏi, tinh dau hành có tác dụng làm giảm cholesterol, ngừa bệnh xơ cứng động mạch và ung thư

Một số tỉnh dầu có vai trò như là chất dẫn dụ đối với côn trùng, để qua đó

giúp chúng duy trì và phát triển giống loài Chắng hạn như hương thơm của hoa có

tác dụng dẫn dụ các loại côn trùng đến giúp hoa thụ phẫn nhờ tác động lẫy mật hoặc sáp hoa của chúng

Ngoài ra, nó cũng có tác dụng bảo vệ cho cơ thể thực vật, hạn chế sự xâm hai của các loài động vật ăn cỏ Tỉnh đầu một số loại cây có tác dụng chống lại động vật

ăn cỏ hoặc côn trùng ăn lá có thể bằng cách là gây khó chịu hay cảm giác không ngon cho các loài động vật khi ăn

Tinh dầu cũng có vai trò hỗ trợ phát triển của các loài thực vật chung quanh Bên cạnh đó, nó còn là nguồn tạo ra những hóa chất có tác dụng có lợi hoặc có hại cho sự phát triên của các loài cây xung quanh nó Sự ảnh hưởng đó có thê băng các

cách ngăn chặn sự nảy mầm của hạt, làm biến dạng ré cay hay lam cham su phat triển của cây

Tinh dầu trong bản thân cây còn có vai trò đặc biệt như một chất mang hay dung môi hòa tan và vận chuyển một số hợp chất hữu cơ thiết yếu cho cây

Đa số các tinh dầu dù ít hay nhiều đều có tính kháng một số vi sinh vật nhất định Các vi sinh vật đó có thể là khuẩn, nắm mốc hoặc nắm men Khả năng này được hiểu như là khả năng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật này

Tinh dầu không chỉ có tác dụng kháng các vi sinh vật mà còn có tác dụng không tốt đối với các sinh vật lớn hơn Chẳng hạn như một số tinh dầu có khả năng làm chết hoặc xua đuôi côn trùng Một số tỉnh dầu có tác dụng như thuốc trừ sâu, lại

rat thân thiện với môi trường vì chúng có nguồn gốc tự nhiên và phân hủy nhanh sau khi sử dụng

5 Các phương pháp sản xuất tỉnh dầu !°° IS 201

Tùy thuộc vào đặc tính của nguyên liệu mà có các phương pháp khác nhau để

ly trích tinh dầu Dựa trên cách tiến hành, người ta chia làm bốn loại: cơ học, tâm, trích, hấp thụ và chưng cất hơi nước Gần đây, các phương pháp mới như vi sóng, siêu âm cũng được áp dụng trong trích ly tỉnh dầu nhằm tiết kiệm thời gian, năng

lượng và giữ cho sản phẩm có mùi thơm ban đầu của nguyên liệu Nhìn chung, các phương pháp ly trích tỉnh dầu phải đạt được một số yêu cầu sau:

Tinh dầu thu được phải có mùi thơm tự nhiên như nguyên liệu

Quy trình tách chiết phải phù hợp vời từng loại nguyên liệu

Tinh dầu phải được lấy triệt để khỏi nguyên liệu, với chi phí thấp nhất

5.1 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Nguyên tắc: Phương pháp này dựa trên sự thâm thấu, hòa tan, khuếch tán và lôi cuốn theo hơi nước của những hợp chất hữu cơ trong tỉnh đầu chứa trong các mô khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa dầu trương phông do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian

nhất định

Nguyên liệu có thể để nguyên hay cắt nhỏ vừa phải cho vào bình Sau đó cho nước vào phủ kín nguyên liệu nhưng phải trừ một khoảng không gian phía trên để tránh nước sôi mạnh làm tràn nguyên liệu qua hệ thông hoàn lưu

Khi nguyên liệu được làm vỡ vụn thì chỉ có một số mô chứa tinh dầu bị vỡ

và cho tinh dầu thoát tự đo ra ngoài theo hơi nước cuốn đi Phần lớn tinh dầu còn lại trong các mô thực vật sẽ tiễn dần ra ngoài bề mặt nguyên liệu bằng sự hòa tan và thâm thấu Von Rechenberg đã mô tả quá trình chưng cất hơi nước như sau: “Ở nhiệt độ nước sôi, một phần tinh dầu hòa tan vào trong nước có sẵn trong tế bào thực vật Dung dịch này sẽ thấm thấu dần ra bề mặt nguyên liệu và bị hơi nước cuốn

đi Còn nước đi vào nguyên liệu theo chiều ngược lại và tinh dầu lại tiếp tục hòa tan vào lượng nước này Quy trình này lặp đi lặp lại cho đến khi tinh dau trong các mô thoát ra ngoài hết”

Ưu điểm

Quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản

Thiết bị gọn, dễ chế tạo

Không đồi hỏi vật liệu phụ như các phương pháp tâm trích, hấp phụ

Thời gian tương đối nhanh

Nhược điểm

Không có lợi đối với những nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp

Chất lượng tỉnh dầu có thể ảnh hưởng nếu trong tỉnh dầu có những câu phan

dễ bị phân hủy

Không lẫy được các loại nhựa và sáp trong nguyên liệu

Trong nước chưng luôn luôn có một lượng tỉnh dầu tương đối lớn

Những tỉnh dầu có độ sôi cao thường cho hiệu suất rất thấp

5.2 Phương pháp chưng cất lôi cuôn hơi nước với sự hỗ trợ của vỉ sóng

VỊ sóng là sóng điện từ lan truyện với vận toc ánh sáng

Hình 3.1 Mô hình thiết bị chưng cất có hỗ trợ vì sóng trong phòng thí nghiệm Hiện tượng làm nóng

Một số phân tử, thí dụ như nước phân chia điện tích trong phân tử một cách

bất đối xứng Như vậy, các phân tử này là những lưỡng cực có tính định hướng

trong chiều của điện trường Dưới tác động của điện trường một chiều, các phân tử lưỡng cực có khuynh hướng sắp xếp theo chiêu điện trường này Nếu điện trường là một điện trường xoay chiều, sự định hướng của các lưỡng cực sẽ thay đổi theo chiều xoay đó Cơ sở của hiện tượng phát nhiệt có vi sóng là sự tương tác giữa điện trường và các phân tử phân cực bên trong vật chất Trong điện trường xoay chiêu

có tần số rất cao (2.45x10” Hz), điện trường này sẽ gây ra một sự xáo động ma sát rất lớn giữa các phân tử, đó chính là hiện tượng nóng lên của phân tử

Với một cơ cấu có sự bất đối xứng cao, phân tử nước có độ phân cực rất lớn,

do đó nước là một chất rất lý tưởng để đun nóng bằng vi sóng Ngoài ra, các nhóm

định chức phân cực như: -OH, -COOH, -NH; trong các hợp chất hữu cơ cũng là

những nhóm chiu su tac động của trường điện từ

Do đó, những hợp chất càng phân cực càng rất mau nóng dưới sự chiếu xạ của vi sóng Việc này có liên quan đến hằng số điện môi của hợp chất đó Tóm lại,

sự đun nóng bởi v1 sóng rât chọn lọc, trực tiêp và nhanh chóng

Tính chất

Vi sóng có đặc tính là có thể đi xuyên qua được không khí, gốm sứ, thủy tinh, polymer và phản xạ trên bề mặt kim loại Độ xuyên thấu tỉ lệ nghịch với tần

số, khi tần số tăng lên thì độ xuyên thấu giảm Đối với một vật chất có độ âm 50%

với tần số 2450 MHz có độ xuyên thấu là 10cm

Ngoài ra, vi sóng có thể lan truyền trong chân không, trong điều kiện áp suất

Cao

Năng lượng của vi sóng rất yếu, không quá 10 eV, trong khi năng lượng của một số nối đôi cộng hóa trị là 5 eV, đo đó bức xạ vi sóng không phải là một bức xạ 1on hóa

Có một số công trình đã khẳng định được tính vô hại của vi sóng đối với sinh vật Chẳng hạn, khi nghiên cứu sự phát triển của enzyme trong điều kiện vi sóng, người ta nhận thấy rằng ảnh hưởng của vi sóng rất giống với ảnh hưởng của các gia nhiệt thông thường

Vi sóng cung cấp một kiểu đun nóng mới không dùng sự truyền nhiệt thông thường Với kiểu đun nóng bình thường, sức nóng đi từ bề mặt của vật chất lần vào bên trong, còn trường hợp sử dụng vi sóng, vi sóng xuyên thấu vật chất và làm nóng vật chất ngay từ bên trong V1 sóng tăng hoạt chọn lọc những phân tử phân cực, đặc biệt là nước Nước bị đun nóng đo hấp thu vi sóng bốc hơi tạo ra áp suất rất cao tại nơi bị tác dụng, đây nước đi từ tâm của vật đun ra đến bề mặt của nó

Chiếu xạ vỉ sóng

Dưới tác dụng của v1 sóng, nước trong các tế bào thực vật bị nóng lên thật nhanh, áp suất bên trong tăng lên đột ngột làm các mô chứa tinh đầu bị vỡ ra Tinh dầu thoát ra bên ngoài, bị lôi cuốn theo hơi nước sang hệ thống ngưng tụ

Ưu điểm

Hiệu suất có thể bằng hoặc cao hơn những phương pháp khác nhưng thời

gian cần thiết rất ngắn

Tinh dầu thu được có mùi tự nhiên

Sản phẩm phân hủy trong tinh dầu thường giảm đi

Tiết kiệm thời gian, năng lượng dẫn đến giảm giá thành sản xuất