Nghiên cứu một số tính chất của muối magie hydroxycitrat, ứng dụng chế biến bột giảm béo hòa tan

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hội nghị quốc tế lần thứ VIII về béo phì họp tại Paris ngày 01091998 nhận định rằng Bệnh béo phì đã trở thành đại dịch toàn cầu, là vấn đề lớn đang đe dọa sức khoẻ cộng đồng. Số liệu thống kê gần đây của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cho thấy số người béo phì đang gia tăng một cách đáng báo động với hơn 1,5 tỉ người toàn cầu. Theo tính toán của WHO, một người được xem là béo phì khi chỉ số khối lượng cơ thể (dựa trên thể trọng và chiều cao) cao hơn 30, người thừa cân có chỉ số dao động từ 25 30. Tại Trung Quốc, tình trạng thừa cân và béo phì có thể lên đến 20% dân số tại một số thành phố. Tại Mỹ, 30% người trưởng thành bị béo phì (60 triệu người). Tại châu Âu, Anh đứng đầu bảng với 23% người béo phì. Ở Việt Nam, theo Viện Dinh dưỡng quốc gia, tỷ lệ béo phì ở người trưởng thành, từ 2564 tuổi lên tới 16,8%. Kết quả khảo sát cũng cho thấy tình trạng thừa cân, béo phì tăng nhanh nhất ở lứa tuổi từ 45 trở lên (chiếm 23 số người bị thừa cân, béo phì) và tỷ lệ béo phì ở người dân thành thị cao gấp 3 lần so với nông thôn. Tình trạng này cũng tăng đều ở trẻ em. Trên thế giới hiện có 22 triệu trẻ từ năm tuổi trở xuống bị thừa cân. Theo một báo cáo công bố mới đây của Viện y tế Mỹ, năm 2010, gần 15 trẻ em Mỹ bị béo phì. Tỉ lệ trẻ béo phì cũng đang ở mức báo động tại châu Âu, nơi đang có hơn 14 triệu trẻ thừa cân. Tình trạng này sẽ dẫn đến một thế hệ thanh niên béo phì trong tương lai. Béo phì cũng đang là một vấn đề đối với các nước đang phát triển. Tại Thái Lan, chỉ trong vòng hai năm, tỉ lệ béo phì ở trẻ 512 tuổi đã tăng từ 12,2% lên 15,6%. Bệnh béo phì không chỉ ảnh hưởng đến lao động, sinh hoạt, thẫm mỹ mà còn nguy hại nhất định đến sức khoẻ. Người trung niên và lớn tuổi bị béo phì sẽ dễ mắc các bệnh như: huyết áp cao, bệnh mạch vành, tiểu đường, bệnh Gout, tai biến mạch não,…

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA MUỐI MAGIE HYDROXYCITRAT, ỨNG DỤNG

CHẾ BIẾN BỘT GIẢM BÉO HÒA TAN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SU PHẠM

Sinh viên thực hiện : Trần Thị Quỳnh

Giáo viên hướng dẫn : GS.TS Đào Hùng Cường

Đà Nẵng - Năm 2012

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Trần Thị Quỳnh

1 Tên đề tài: “Nghiên cứu một số tính chất của muối magie hydroxycitrat, ứng

dụng chế biến bột giảm béo hòa tan”

2 Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị

 Nguyên liệu: vỏ quả bứa khô

 Hóa chất: cồn 960, nước cất, etylaxetat, MgO, glucose, NaCl, NaOH 0,1N, phenolphtalein

 Dụng cụ và thiết bị:

- Cốc thủy tinh 100ml, 250ml, 500ml, 1000ml;

- Phễu lọc, nồi áp suất, bếp điện, bếp cách thủy, tủ sấy, cân phân tích;

- Đũa thủy tinh, nhiệt kế, buret, pipet, bình tam giác, ống đong;

- Máy đo HPLC

3 Nội dung nghiên cứu

 Điều tra sơ bộ, thu gom và xử lí nguyên liệu;

 Dùng phương pháp chưng ninh để chiết tách axit;

 Tổng hợp muối Magie hydroxycitrat;

 Xác định một số chỉ số hóa lý: độ ẩm, độ tan, độ quay cực riêng, nhiệt độ nóng chảy;

 Chế biến bột hòa tan từ muối magie hydroxytrat, đường glucose và muối NaCl;

 Đánh giá, nhận xét sản phẩm muối thu được và bột hòa tan

I Giáo viên hướng dẫn: GS.TS Đào Hùng Cường

II Ngày giao đề tài: 05/05/2011

III Ngày hoàn thành: 21/05/2012

Chủ nhiệm Khoa

PGS.TS Lê Tự Hải

Giáo viên hướng dẫn

GS.TS Đào Hùng Cường

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày … tháng 05 năm 2012

Kết quả điểm đánh giá:

Ngày… tháng 05 năm 2012

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ tên)

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hội nghị quốc tế lần thứ VIII về béo phì họp tại Paris ngày 01/09/1998 nhận định rằng Bệnh béo phì đã trở thành đại dịch toàn cầu, là vấn đề lớn đang đe dọa sức khoẻ cộng đồng Số liệu thống kê gần đây của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cho thấy số người béo phì đang gia tăng một cách đáng báo động với hơn 1,5 tỉ người toàn cầu Theo tính toán của WHO, một người được xem là béo phì khi chỉ số khối lượng cơ thể (dựa trên thể trọng và chiều cao) cao hơn 30, người thừa cân có chỉ số dao động từ 25-

30

Tại Trung Quốc, tình trạng thừa cân và béo phì có thể lên đến 20% dân số tại một

số thành phố Tại Mỹ, 30% người trưởng thành bị béo phì (60 triệu người) Tại châu

Âu, Anh đứng đầu bảng với 23% người béo phì Ở Việt Nam, theo Viện Dinh dưỡng quốc gia, tỷ lệ béo phì ở người trưởng thành, từ 25-64 tuổi lên tới 16,8% Kết quả khảo sát cũng cho thấy tình trạng thừa cân, béo phì tăng nhanh nhất ở lứa tuổi từ 45 trở lên (chiếm 2/3 số người bị thừa cân, béo phì) và tỷ lệ béo phì ở người dân thành thị cao gấp 3 lần so với nông thôn

Tình trạng này cũng tăng đều ở trẻ em Trên thế giới hiện có 22 triệu trẻ từ năm tuổi trở xuống bị thừa cân Theo một báo cáo công bố mới đây của Viện y tế Mỹ, năm

2010, gần 1/5 trẻ em Mỹ bị béo phì Tỉ lệ trẻ béo phì cũng đang ở mức báo động tại châu Âu, nơi đang có hơn 14 triệu trẻ thừa cân Tình trạng này sẽ dẫn đến một thế hệ thanh niên béo phì trong tương lai Béo phì cũng đang là một vấn đề đối với các nước đang phát triển Tại Thái Lan, chỉ trong vòng hai năm, tỉ lệ béo phì ở trẻ 5-12 tuổi đã tăng từ 12,2% lên 15,6%

Bệnh béo phì không chỉ ảnh hưởng đến lao động, sinh hoạt, thẫm mỹ mà còn nguy hại nhất định đến sức khoẻ Người trung niên và lớn tuổi bị béo phì sẽ dễ mắc các bệnh như: huyết áp cao, bệnh mạch vành, tiểu đường, bệnh Gout, tai biến mạch não,…

Cuộc chiến chống béo phì đã được diễn ra từ lâu, ở khắp các quốc gia trên thế giới với rất nhiều biện pháp được đưa ra Từ việc tập thể dục thường xuyên, những chế

độ ăn uống hợp lý với nhiều rau quả, hạn chế đường, chất béo… đến việc sử dụng các sản phẩm chức năng giúp giảm cảm giác thèm ăn, giảm hấp thụ các chất béo,…Những sản phẩm giảm cân có nguồn gốc từ thiên nhiên đang chiếm ưu thế bởi tính hiệu quả và

an toàn Trong số đó, những sản phẩm có Axit hydroxycitric (HCA) như Hydrotrim, Maximum Protein, Agel SLM, Healtheries Slim,…Ở Mỹ, Hydrotrim là sản phẩm độc quyền được điều chế từ muối của HCA, được người tiêu dùng ưa chuộng, có hiệu quả cao trong việc điều trị giảm cân Hơn nữa, đây là sản phẩm chức năng ở dạng bột hòa tan nên rất tiện dụng

HCA được chiết từ vỏ quả bứa có tác dụng kiềm hãm quá trình chuyển hóa lượng đường dư thừa trong cơ thể thành mỡ Không những giúp giảm cân, HCA còn giảm các loại mỡ xấu cho sức khỏe như tryglycerid, LDL cholesterol, cholesterol toàn phần và tăng HDL cholesterol là loại mỡ có tác dụng bảo vệ thành mạch Ngoài ra, HCA làm gia tăng nồng độ serotonin, một chất dẫn truyền thần kinh chính yếu có vai trò kiểm soát sự thèm ăn và cảm xúc HCA kiềm hãm cảm giác thèm ăn, đồng thời cải thiện tâm

lí phiền muộn ở người dư cân, béo phì giúp họ giảm năng lượng khẩu phần HCA ở dạng tự do có hoạt tính sinh học nhưng không bền, dễ chuyển hóa thành dạng lacton, bền nhưng kém hoạt động Vì thế cần phải tạo ra HCA tồn tại ở dạng dẫn xuất, bền và

có hoạt tính sinh học Theo kết quả nghiên cứu trên thế giới thì những muối HCA của kim loại kiềm và kiềm thổ có tác dụng giảm cân Một trong số đó là muối magie của HCA (magie hydroxycitrat) Muối magie của HCA có hoạt tính sinh học của HCA, ngoài ra còn bổ sung một lượng magie, loại khoáng chất quan trọng cho cơ thể

Ở Việt Nam, cây bứa là một loại cây rất dễ trồng, phát triển tốt, cho năng suất cao

và có ở hầu hết trên các địa bàn Miền Trung, Tây Nguyên, Nam Bộ Dân ta dùng lá và quả bứa làm món ăn, dùng vỏ quả bứa để trị một số bệnh ngoài da và dùng búp non nhai ăn để chữa bệnh động thai, Tuy nhiên, ở nước ta chưa có nhiều công trình

nghiên cứu về ứng dụng của loại axit này, cũng như những dẫn xuất của nó một cách rộng rãi và hiệu quả Thiếu những nghiên cứu mang tính cơ bản về thành phần, tính chất, khả năng ứng dụng, công nghệ khai thác về các hợp chất hoá học có trong cây bứa Đây là những vấn đề rất đáng được quan tâm nghiên cứu nhằm góp phần quy hoạch, khai thác, chế biến và ứng dụng các sản phẩm của cây bứa một cách có hiệu quả, khoa học hơn

Với những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu một số tính chất của muối magie hydroxycitrat, ứng dụng chế biến bột giảm béo hòa tan”

2 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu một số tính chất lý hóa của muối magie hydroxycitrat được tổng hợp

từ MgO và axit hydroxycitric chiết tách từ vỏ quả bứa

- Nghiên cứu chế biến bột giảm béo hòa tan từ muối magie hydroxycitrat theo công thức của sản phẩm chức năng Hydrotrim

- Đóng góp thêm những thông tin, tư liệu khoa học về muối của HCA, tạo cơ sở khoa học ban đầu cho các nghiên cứu sâu về ứng dụng của muối của HCA

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

 Đối tượng nghiên cứu

- Muối magie hydroxycitrat

4 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết: Phương pháp nghiên cứu các hợp chất tự nhiên, tổng quan các tài liệu về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hoá học, ứng dụng của một số

loài thực vật thuộc họ bứa Clusiaceae

- Phương pháp lấy mẫu: Mẫu vỏ quả chọn quả chín Quả được hái ở dạng tươi, sau đó sấy khô đến độ ẩm thích hợp Dung môi là nước

- Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng chiết chưng ninh để chiết tách HCA; Chuyển hóa HCA thành muối; Phối trộn muối tạo thành với đường glucose và muối NaCl tạo thành bột hòa tan; Phân tích công cụ để xác định hàm lượng, độ tinh khiết của muối magie hydroxycitrat trong mẫu muối tạo thành và trong bột hòa tan, nhiệt độ nóng chảy, độ quay cực riêng của muối tạo thành; Xác định độ ẩm của muối tạo thành,

độ hòa tan trong các dung môi khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau

5 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm 59 trang, trong đó có 10 bảng và 28 hình Phần mở đầu 04 trang, kết luận và kiến nghị 01 trang, tài liệu tham khảo 01 trang Nội dung của luận văn chia làm 03 chương:

Chương 1: Tổng quan, 19 trang

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu, 06 trang

Chương 3: Kết quả và thảo luận, 18 trang

NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 CÂY BỨA

1.1.1 Bộ Chè [2]

Là bộ lớn, bao gồm chủ yếu các cây thân gỗ có quan hệ gần gũi với bộ sổ và sớm

ra đi ra từ bộ này

Bộ 2 lá mầm thuộc phân lớp sổ Dilleniiae Lá đơn có khi lá kép; hoa thường cánh

phân; nhiều nhị; đài xếp xoắn ốc sát nhau [2]

Bộ chè gồm 19 họ, ở nước ta có 8 họ trong đó có 2 họ quan trọng nhất là họ Chè

và họ Măng cụt, phân biệt với nhau chủ yếu như sau:

- Cây không có nhựa mủ, lá mọc cách thường thuộc Họ Chè

- Cây có nhựa mủ màu vàng, lá mọc đối thường thuộc Họ Măng cụt

1.1.1.1 Họ Chè (Theaceae)

Cây gỗ hay cây bụi, lá mọc cách, đơn nguyên và không có lá kèm, trong lá thường

có tế bào đã phân nhánh Hoa lưỡng tính, thường mọc đơn độc Đài gồm 5 lá đài không bằng nhau, tồn tại trên quả Tràng gồm 5-9 cánh rời Nhị nhiều Nhụy do 3-5 lá noãn hợp thành bầu trên, số ô tương ứng với số lá noãn, trong mỗi ô có 2 hay nhiều noãn, đính noãn trụ giữa Quả có một hay nhiều hạt, không có nội nhũ, phôi lớn

Họ chè có 29 giống và khoảng 550 loài, phân bố chủ yếu ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới của hai bán cầu, đặc biệt ở Đông và Đông Nam Á Ở Việt Nam có 11 giống với trên 100 loài

- Hải đường (Camellia amplexicaulis (Pit.) Coh-Swart.) : Cây bụi Hoa mọc 2-3

cái ở gần ngọn, không có hương thơm Cánh hoa tròn, đỏ, dính nhau ở gốc, nhị nhiều, màu vàng, trồng làm cảnh Hoa nở vào dịp tết, thường được chưng ngày tết vì hoa đẹp

và lâu tàn

- Chè (Camellia sinensis (L.) O.Ktze) : Còn gọi là trà, chè xanh Hoa mọc đơn

độc ở nách lá Gốc có 3-4 lá bắc dễ rụng Đài 5 cánh không đều nhau Tràng có 5-6 cánh, nhị rất nhiều xếp làm 4-5 dãy Ra hoa từ tháng 9, 10 đến tháng 2 năm sau Hiện nay ở nước ta chè là một loại đặc sản được trồng nhiều ở nông trường Chè nổi tiếng của ta là chè Phú Thọ, Hà Giang, Thái nguyên

1.1.1.2 Họ Măng cụt (Clusiaceae)

Họ măng cụt Guttiferae còn gọi họ bứa Clusiaceae thuộc bộ Chè Cây gỗ có mủ

vàng, cành nhỏ mọc thành nhiều tầng Lá đơn mọc đối, không có lá kèm Phiến lá dày, mép nguyên gân bên nhiều nhỏ không nổi rõ Hoa thường đơn tính hoặc hoa tạp tính tức hoa đực và hoa lưỡng tính cùng gốc, bầu trên Quả thịt hay quả hạch thường có đài

tồn tại ở gốc Như Măng cụt Garcinia mangostana; dọc G multiflora; bứa G oblongifolia; Tai chua G cowa; mù u (hồ đồng) Calophyllum inophyllum [2], [7]

Họ măng cụt gồm 14 giống và hơn 350 loài phân bố trong giới hạn các nước nhiệt đới ẩm Ở Việt Nam có 5 giống, 41 loài [7]

1.1.2 Bứa [1], [7]

Bứa - Garcinia oblongifolia Champ Ex Benth., thuộc họ măng cụt-Clusiaceae

Mô tả: Cây gỗ thường xanh cao 6-7 m (hình 1.1) Cành non thường vuông, xoè

ngang và rủ xuống Lá hình thuẩn, hơi dài, đuôi nhọn, chóp dài, mép nguyên, nhẵn bóng, có nhiều điểm mờ Hoa đực mọc thành cụm 3-5 hoa ở nách lá, 4 lá đài và 5 cánh hoa, 20 nhị có chỉ nhị ngắn Hoa lưỡng tính có lá đài và cánh hoa như ở hoa đực, màu hơi vàng hoặc trắng; bầu 4 (6-10) ô, hình cầu, vòi ngắn Quả mọng mang đài tồn tại; vỏ quả dày, có khía múi, khi chín màu vàng, phía trong hơi đỏ chứa 6-10 hạt Mùa hoa quả tháng 3-6

Bộ phận dùng: Vỏ

Nơi sống và thu hái: Cây mọc hoang trong rừng thứ sinh của các tỉnh từ Hà

Tuyên, Vĩnh Phú đến Quảng Nam - Đà Nẵng Cũng thường được trồng lấy lá tươi và quả nấu canh chua Thu hái vỏ quanh năm, cạo bỏ lớp vỏ ngoài, thái nhỏ, phơi khô

Tính vị, tác dụng: Vỏ có tính săn da và hơi đắng, mát, hơi độc, có tác dụng tiêu

viêm, hạ nhiệt, làm săn da, hàn vết thương

Công dụng: Lá có vị chua thường được dùng thái nhỏ nấu canh chua Hạt có áo

hạt chua, ăn được, dùng nấu canh chua Vỏ thường dùng trị:

1 Loét dạ dày, loét tá tràng;

2 Viêm dạ dày ruột, kém tiêu hoá;

3 Viêm miệng, bệnh cặn răng;

Hình 1.1 Quả, lá và cây bứa

1.1.2.1 Bứa mọi [1], [7]

Bứa mọi - Garcinia harmandii Pierre, thuộc họ bứa-Clusiaceae

Mô tả: Cây gỗ cao 6-10 m, phân nhánh nhiều từ gốc, có vỏ vàng vàng Lá thuôn,

hình trứng ngược hay hình ngọn giáo ngắn, có góc ở gốc, có mũi nhọn ở đầu, nguyên, dai, dài 4-10 cm, rộng 15-30 mm; cuống ngắn Hoa vàng vàng, hầu như không cuống; hoa đực xếp thành nhóm 3-6, hoa cái đơn độc Quả có đường kính 10-20 mm, màu tía, hơi dẹp giữa các hạt; hạt 2, có phôi to màu lục Ra hoa tháng 2-3, có quả tháng 3

Bộ phận dùng: Vỏ

Nơi sống và thu hái: Loài đặc hữu và sống phổ biến ở Nam Việt Nam,

Campuchia và Nam Lào Ở nước ta cây mọc hoang trong rừng ở độ cao thấp từ Khánh Hoà tới Đồng Nai, Tây Ninh

Công dụng: Quả có nạc ngon, mùi thơm, vị ngọt, ăn được Vỏ chát được nhân

dân Campuchia dùng ăn với trầu Người ta phối hợp với nhiều vị thuốc khác trị ỉa chảy

Ghi chú: Còn có loài Bứa Lanessan-Garcinia lanessanii Pierre mọc ở rừng Tây

Ninh, có vỏ dùng để nhuộm; ở Campuchia cây này có nhiều công dụng

1.1.2.2 Bứa mủ vàng [1], [7]

Bứa mủ vàng - Garcinia xanthochymus Hook.f.ex J Anderson, thuộc họ Clusiaceae

bứa-Mô tả: Cây gỗ lớn, nhánh non vuông, vàng vàng hay nâu Lá có phiến thuôn, to,

dài đến 30 cm, rộng 6-8 cm, dày bóng; gân phụ nhiều cách nhau khoảng 1 cm; cuống ngắn Hoa ở nách lá già, rộng cỡ 1 cm, cuống 2 cm; hoa đực có 5 lá đài, 5 cánh hoa trắng, cao 8mm; 5 bó nhị mà mỗi bó có 3-5 bao phấn, có nhụy lép; hoa cái có bao hoa như hoa đực, nhị lép, bầu 5 ô Quả tròn, to 9cm; hạt 1-5 (hình 1.2)

Bộ phận dùng: Lá, thân, nhựa, mủ và quả

Nơi sống và thu hái: Loài này phân bố ở Ấn Độ, Nepan, Trung Quốc và Việt

Nam Ở nước ta, cây mọc ở rừng miền Nam

Tính vị, tác dụng: Lá, thân, mủ có vị đắng, chua, tính mát, có tác dụng sát trùng

Quả giải nhiệt, lợi mật, làm dịu và làm nhày

Công dụng: Ở Ấn Độ, quả được dùng như quả loài Garcinia indica Chois làm

thuốc chống bệnh scorbut Ở Trung Quốc, để trị đỉa vào mũi, người ta lấy mủ tươi với liều lượng thích hợp nhỏ vào xoang mũi, đỉa sẽ bò ra

Hình 1.2 Cây, lá, quả, hoa bứa mủ vàng

1.1.2.3 Bứa nhà [1], [7]

Bứa nhà - Garcinia cochinchinensis (Lour) Choisy, thuộc họ Măng Clusiaceae

cụt-Mô tả: Cây cao 10-15 m, vỏ ngoài màu đen, phía trong màu vàng Cành non

vuông, về sau tròn Lá thuôn nhọn ở gốc, dài 8-15 cm, rộng 3-4,5 cm Hoa đực 1-5, mọc thành chùm ở nách lá, màu vàng, có nhiều nhị; hoa lưỡng tính không cuống, thường mọc đơn độc; nhị xếp thành 4 bó, mỗi bó 7-12 bao phấn; bầu 6-10 ô, thường là

8 Quả cao 5cm, đường kính 4cm, hình trứng; vỏ quả nạc, có cơm hơi đỏ bao quanh hạt (hình 1.3) Ra hoa vào tháng 4-5

Bộ phận dùng: Vỏ, lá, quả

Nơi sống và thu hái: Cây mọc chủ yếu ở rừng thưa, thông thường ở bình nguyên

Từ Quảng Trị trở vào cũng thường được trồng Thu hái vỏ, lá quanh năm

Tính vị, tác dụng: Vỏ chát làm săn da Lá và quả giải nhiệt

Công dụng: Lá và vỏ quả thường dùng nấu canh chua Quả chín ăn giải khát; áo

hạt có vị chua ngọt Vỏ thường dùng trị dị ứng mẩn ngứa và bệnh ngoài da Lá giã nát đắp trị sâu quảng Búp non nhai ăn chữa động thai

Đơn thuốc: Dị ứng mẩn ngứa, dùng vỏ bứa 20-30 g, nước 500 ml, sắc còn 150

ml, chia 2-3 lần uống trong ngày

Ghi chú: Còn loài bứa rừng hay bứa núi - Garcinia oliveri Pierre, mọc khá phổ

biến ở miền Nam nước ta, có đọt non và lá dùng nấu canh chua Quả có thịt và vỏ quả trong chua, dùng ăn được

Hình 1.3 Cây, quả bứa nhà

1.1.2.4 Tai chua [7], [12]

Tên khoa học là Garcinia pedunculata Roxb (G cowa Roxb) Cây nhỏ mọc

thẳng, thân thường có nhiều u lồi Cành nhiều và mảnh, thường nằm ngang, đầu hơi rủ xuống Lá hình trứng ngược, đầu lá tù, đuôi lá hình nêm, dài 7-17 cm, rộng 2,5-6 cm, gân lá rõ ở cả hai mặt, đường gân phụ nối liền với nhau ở mép, cuống lá mảnh dài gần

2 cm Cụm hoa đực có 3-8 hoa xếp hình tán, hoa có cuống dài 1 cm, đài 4, tràng 4 cánh dày, nhị xếp thành một khối, chỉ nhị ngắn Hoa lưỡng tính đơn lẻ hay tụ thành 2-3 mọc

ở nách lá, gần không cuống, nhị hợp thành 4 bó, mỗi bó 1-8 thuỳ hình nêm Quả mập hình cầu dẹt, trên có những múi nổi rõ (hình 1.4) Mọc hoang tại nhiều khu rừng miền Bắc nước ta, nhiều nhất ở Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai, Hoà Bình, Tuyên Quang, Hà Giang, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Cao Bằng, Lạng Sơn Một số vùng người ta trồng ven đường làng để lấy quả ăn và dùng trong công nghệ Mùa hoa vào các tháng 3-4, mùa quả vào tháng 7-8 Thường hái về bỏ hạt thái thành từng miếng mỏng phơi hay sấy khô, có màu đen nâu nhạt, hơi mềm

Trong nhân dân tai chua chủ yếu được dùng để nấu canh có vị chua Một số nơi nhân dân sắc uống chữa sốt, khát nước Ngày uống 6-10 gam Trước khi chưa có axit

citric tổng hợp người ta xem tai chua là axit citric thiên nhiên đáng quý Theo lời phát biểu của một giám đốc nhà máy nhuộm Zurich (Đức) thì cao quả tai chua dùng trong in vải vừa giữ cho màu bền, vừa không hại vải cho nên dù cùng một giá trị với axit citric hay với giá trị cao hơn một chút thì việc sử dụng tai chua trong nhuộm in trên vải vẫn tốt hơn Điều này giải thích kinh nghiệm trong nhân dân ta dùng tai chua làm chất cắn màu trong nhuộm vải, lụa, nhuộm cói đan chiếu và do tính axit nhẹ nên sử dụng trong việc làm bóng các loại vàng bạc

Hình 1.4 Quả tai chua

1.1.2.5 Garcinia cambogia [12]

Loại cây có kích thước nhỏ hoặc trung bình với các nhánh mọc tròn đối xứng như

vương niệm, nằm ngang hoặc rủ xuống; lá của nó có màu xanh đậm và bóng, hình elip dạng trứng ngược, dài từ 5-12 cm và rộng từ 2-7 cm; quả hình trứng, đường kính 5 cm, màu vàng hoặc đỏ khi chín với 6-8 rãnh, và mỗi quả có từ 6 đến 8 hạt được bao quanh bởi áo hạt mọng nước (hình 1.5) Cây bứa thường tìm thấy tại các cánh rừng thường xanh phía tây Ghats, từ Phía nam của Konkan đến Travancore Ấn Độ, và trong rừng

Shola của Nilgiris với độ cao 1828 m so với mực nước biển Nó ra hoa vào suốt mùa

nắng, và trái chín kéo dài trong mùa mưa Hạt của Garcinia cambogia chứa 31% dầu

béo có thể ăn được

Quả của Garcinia cambogia có nhiều axit có thể ăn sống Nước sắc của vỏ quả có

thể chữa bệnh thấp khớp và bệnh đau đường ruột Nó cũng được sử dụng làm thuốc thú

y để rửa các bệnh ở mồm gia xúc Tại Ceylon-Ấn Độ vỏ quả khô của G cambogia

được sử dụng với muối trong muối cá Vỏ quả khô rất có giá trị, nó được sử dụng như

là gia vị tạo mùi trong carri để thay thế me hoặc chanh

Hình 1.5 Cây, lá, hoa, quả Garcinia cambogia

1.1.2.6 Garcinia indica [12]

Là cây thường xanh mảnh khảnh với các cành rủ xuống; Lá hình trứng hoặc hình thun ngọn giáo, dài từ 6-9 cm và rộng 2,5-4 cm, màu xanh đậm ở mặt trên và màu xanh nhạt ở phía dưới; quả có hình cầu, đường kính từ 2,5-4 cm, có màu tím đậm khi chín và

được bao quanh từ 5-8 hạt lớn (hình 1.6) Cây bứa này tìm thấy tại tầng mưa nhiệt đới của Western Ghats, từ phía nam Konkan đến Mysore, Coorg, và Wynaad Ấn Độ Nó ra hoa từ tháng 11 đến tháng 2, quả chín vào tháng 4-5 Rễ chắc chắn Hạt có dầu ăn được, trong thương mại nó được biết đến như là bơ Kokam

Quả Garcinia indica mùi hương dễ chịu và có vị chua ngọt Nó được sử dụng làm

hương vị chua trong nấu carri và nó cũng được dùng làm siro trong mùa nóng Quả của

nó cũng có thể chữa giun sán và bệnh trĩ, bệnh lỵ, khối u, vết thương, bệnh đau tim Siro từ nước bứa rất được ưa thích Vỏ quả khô có giá trị, nó được sử dụng như là gia

vị tạo mùi trong carri để thay thế me hoặc chanh

Hình 1.6 Cây, quả Garcinia Indica và Kokam

1.1.2.7 Garcinia atroViridis [12]

Cây phong nhã có kích thước trung bình, cao 9-15 m (30-50 ft), tìm thấy ở phía đông bắc quận Assam-Ấn Độ Lá dài 15-23 cm (6-9 inch) và rộng 5-7,6 cm (2-3 inch), dày như da, nhẵn, mũi nhọn, và phần đuôi thon nhỏ; hoa ra theo từng quý, nhụy đơn và rộng Quả màu vàng cam, gần giống hình cầu (dài 3-4 inch.), vỏ có các đường rãnh sâu

và khá mỏng cơm màu trắng đục với các hạt bao quanh (hình 1.7)

Vỏ quả của Garcinia atroViridis cũng chứa nhiều axit và có thể ăn sống, nhưng vị

của nó rất hấp dẫn khi ninh nhừ với đường Tại Malay-Ấn Độ, vỏ quả gần chín được phơi khô, bán làm gia vị để nấu carri thay cho me và sử dụng làm gia vị kho cá Quả này cũng được sử dụng làm thuốc nhuộm với nhôm trong nhuộm tơ lụa Nước sắc từ quả và rễ được sử dụng để chữa bệnh đau tai

Hình 1.7 Hoa, lá, quả và cây Garcinia atroViridis

1.2 AXIT HYDROXYCITRIC (HCA) [12]

Vỏ quả G cambogia sấy khô phổ biến được xem như là “me Malabar” được sử

dụng rộng rải khắp vùng biển phía đông Ấn độ với mục đích nấu nướng và trong thương mại sử dụng như “Colombo curing” để muối cá Axit hữu cơ trong quả bứa có mục đích kiềm hãm có hiệu quả sự phát triển của vi khuẩn trong môi trường nước mắm

do pH thấp Trong quả khô chứa 30% khối lượng là axit được tính như là axit citric Axit hữu cơ này đã được xác định nhầm và xem như là axit me và axit chanh Dung dịch nước chiết quả cho thấy rõ 02 axit thương phẩm bằng phương pháp sắc ký giấy sử dụng các dung môi khác nhau, mà nó rất gần giống axit tactaric và citric, nhưng nó luôn có ý nghĩa khi sự khác biệt nhỏ giá trị của Rf trong các hệ dung môi Phân tích nước trái cây bằng sử dụng cột trao đổi ion biểu diễn bằng Palmer cho thấy vạch rộng hơn vùng axit citric

Lewis và Neelakantan đã chiết axit chủ yếu trong vỏ quả G cambogia và xác định

nó như (-)-HCA là hoá chất chính và được nghiên cứu bằng phương pháp quang phổ

Sự xác định và tách axit hydroxycitric bằng giấy Whatman No 1 được thực hiện bằng

cách sử dụng n-butanol/axit axetic/nước (4:1:5) và n-propanol/axit focmic/nước

(4:1:5) Các vạch được xác định bằng phun metavanadate 5% Xà phòng hoá axit bằng cách trộn với lượng kiềm dư và cho đi qua cột nhựa trao đổi ion (Zeocarb 215), kết quả

rửa cho thấy chỉ có vạch (spot) (Rf = 0,34) có giá trị thấp tương ứng với (-)-HCA tự

do Trong nồng độ nước rửa cũng còn có vạch cao hơn (Rf = 0,46) đó chính là lacton

Nước chiết từ quả cho thấy có 02 vạch axit nổi trội trong sắc ký với 02 hệ dung môi khác nhau Trong trường hợp chuẩn độ dung dịch chiết này bằng kiềm, sử dụng

phenolphthalein làm chất chỉ thị màu, thu được 02 điểm tới hạn khác nhau, trong môi trường lạnh và sau đó đun nóng, điều này cho thấy đó là đặc điểm của lacton Hai vạch sắc ký đã được xem như là axit hydroxycitric và lacton của nó (hình 1.8 và 1.9) Điều này cũng chứng tỏ rằng 02 vạch trong sắc ký cũng là của axit γ-hydroxycitric và lacton của nó và không phải là của axit tactaric và axit citric

COOH

C H HO

COOH

HO C

COOH C

H H

Axit (-)-hydroxycitric (I) Axit (+)-hydroxycitric (II)

COOH C H C COOH C

H H

HOOC OH

OH

COOH

C H HO

C COOH C

H H

Axit (+)-allo-hydroxycitric (III) Axit (-)-allo-hydroxycitric (IV)

COOH C H C COOH C

H H

HO C C H H C=O O

Axit (-)-hydroxycitric

lacton

COOH

C HC C H H C=O O

khô Phương pháp gồm có chiết tách axit bằng cách nấu vật liệu thô với nước dưới áp suất (10 psi (lb/in.2

) trong thời gian 15 phút) Dịch chiết được cô đặc và pectin được loại bỏ bằng cách kết tủa với rượu Dịch lọc sạch được trung hoà bằng kiềm, cho qua cột nhựa trao đổi cation để khôi phục lại axit, sau đó dịch này được cô đặc và sấy Khối lượng thô sau sấy được chiết với ete và kết tinh lại để thu được lượng nhỏ tinh thể hình kim của lacton Lewis đã báo cáo một phương pháp nữa dùng để chiết tách (-)-HCA từ

G cambogia bằng cách sử dụng axeton Dịch chiết bằng axeton được cô đặc và axit

được hoà tan trong nước Sau khi cho bay hơi nước dung dịch hoà tan thu được sản phẩm lacton Moffett và những cộng sự đã phát triển quá trình chiết tách (-)-HCA bằng

nước từ vỏ Garcinia Dịch chiết được cho qua cột trao đổi anion để hấp phụ (-)- HCA,

và nó được rửa với natri/kali hiđroxit để thu (-)-HCA Dịch chiết được cho qua cột trao đổi cation để thu sản phẩm axit tự do Guthrie và Kierstead, Moffett và những cộng sự

đã báo cáo dịch cô đặc từ vỏ Garcinia chứa 23-54% (-)- HCA và 6-20% lacton

1.2.4 Hoá học lập thể của HCA

Axit Hydroxycitric (axit 1,2-dihydroxypropan-1,2,3-tricacboxylic) có 02 trung tâm bất đối; Vì vậy, có thể tồn tại 02 cặp đồng phân lập thể hoặc 04 đồng phân khác nhau (Hình 1.8) Martius và Maue đã tổng hợp thành công 04 đồng phân lập thể của

axit hydroxycitric Một trong các đồng phân này được tìm thấy trong Garcinia (Hình 1.8, I) và một đồng phân nữa được tìm thấy trong loài cây dâm bụt (Hibiscus) (Hình

1.8, II) Cấu hình chính xác của lacton axit hydroxycitric, axit hibiscus và axit garcinia,

đã được xác định lần lược là axit (2S, 3R)- và (2S, 3S)-2-hydroxycitric-2,5-lacton (Hình

1.9) Cấu hình chính xác được xác định bằng qui luật Hudson’s lacton, chiều quay quang học của ánh sáng phân cực, vòng tròn của ánh sáng lưỡng sắc, và tính toán góc quay của phân tử Glusker và những cộng sự đã báo cáo cấu trúc và cấu hình chính xác của canxi hydroxycitrat và (-)-HCA lacton bằng chụp X-quang tinh thể Stallings và những cộng sự báo cáo cấu trúc tinh thể muối etylene diamine cặp đồng phân lập thể hydroxycitrat

1.2.5 Tính chất của (-)-HCA và lacton

Tính chất vật lý của (-)-HCA và lacton (Hình 1.8) từ Garcinia và Hibiscus giới

thiệu tại bảng 1.1 Đương lượng của lacton sạch là 69, xác định bằng chuẩn độ kiềm hoặc phân tích bằng muối bạc Phổ IR của etyleste cho thấy este và nhóm hydroxyl lần lược là 5,41-5,76 và 2,74-2,79 μ Cấu trúc của (-)-HCA lacton đã được chứng minh bằng phổ IR và 1

H NMR (-)- HCA lacton thể hiện rõ dải sóng phổ IR tại 3200, 1760,

và 1680 cm-1 Quang phổ 1

H NMR của (-)-HCA lacton cho thấy 02 proton tại

γ-cacbon, nó cho AB quartet tại δ 2.53 và δ 2.74 với J = 17.1 Hz, và 01 proton tại cacbon cho thấy một singlet tại δ 5.15

α-Bảng 1.1 So sánh tính chất vật lý của HCA, lacton từ Garcinia và Hibiscus

nước; trung bình trong ete

Tan tốt trong nước và rượu; tan yếu trong ete Sắc ký giấy (Rf)

Màu da cam hơi đỏ Màu

vàng

Màu vàng

Bảng 1.2 Mô tả các đặc điểm của HCA

Nguồn thực vật Garcinia cambogia

Họ thực vật Họ bứa (họ măng cụt), Guttiferae

Các tên gọi khác nhau Axit (-)-Hydroxycitric; Axit

dihydroxy-1,2,3-propan tricacboxylic; Axit Garcinia; Axit dihydroxy propan-1,2,3-tricacboxylic

Công thức phân tử C6H8O8 [(-)-HCA]

Khối lượng phân tử 208 [(-)-HCA]

Trạng thái vật lý bột, không sơ sợi

axit malic trong quả Garcinia và việc thiếu phương pháp chính thức để phân tích

(-)-HCA đã tạo ra một sự lộn xộn và bất đồng giữa các nhà phân tích Phương pháp hiện

tại để xác định (-)-HCA chứa trong dịch chiết từ G cambogia bằng phương pháp

chuẩn độ axit-bazơ, phương pháp này giúp ta xác định được tổng lượng axit có trong dịch chiết Tuy nhiên, trong phương pháp này không thể định lượng được nồng độ của (-)-HCA và lacton một cách riêng biệt

Lowenstein và Brunengraber đã xác định lượng HCA chứa trong quả G cambogia bằng phương pháp sắc ký khí (GC) GC được xây dựng để định lượng sự

thay đổi các axit để tạo dẫn xuất dễ bay hơi Họ sử dụng cột sắc ký khí OV-17 (3 m x 3

mm i.d.) Cột này được chạy ở nhiệt độ 1450C, sử dụng nitơ làm khí mang (40 mL/phút) với nhiệt độ tiêm vào là 2500C và đầu dò nhiệt độ là 3000

C (-)-HCA lacton

là thành phần chính có trong dịch chiết, và sau khi kết tinh có chứa < 0,5% tạp chất Cần sấy khô hoàn toàn mẫu, nhưng (-)-HCA có khuynh hướng bị lacton hoá trong suốt

quá trình sấy; bởi vì (-)-HCA hút ẩm cao trong tự nhiên, điều này gây khó khăn hơn trong việc sấy mẫu Từ các lý do này, chúng ta không thể đánh giá định lượng được (-)-HCA tự do

Gần đây, Jayaprakasha và Sakariah đã phát triển phương pháp sắc ký lỏng cao áp

(HPLC) để xác định axit hữu cơ trong quả của G cambogia, mẫu chiết thương mại của

G cambogia, và lá, vỏ quả của G indica Trong phương pháp HPLC này, dịch chiết

pha loãng có thể xác định định lượng mà không cần cô đặc, sấy Đây là điểm thuận lợi

để có thể định lượng (-)-HCA và lacton của nó một cách riêng biệt

1.2.7 Tác dụng của HCA

1 HCA có tác dụng ngăn chặn quá trình tích mỡ và cải thiện bilance mỡ máu HCA sẽ kiềm hãm quá trình chuyển hóa lượng đường thừa trong cơ thể thành mỡ, giúp ngăn chặn quá trình béo phì, đặc biệt đạt hiệu quả cao đối với những người dư cân có chế độ ăn quá nhiều bột đường

Không những giúp giảm cân, HCA còn cải thiện giảm các loại mỡ xấu cho sức khỏe như tryglycerid, LDL cholesterol, cholesterol toàn phần và tăng HDL cholesterol

là loại mỡ có tác dụng bảo vệ thành mạch

2 HCA làm gia tăng nồng độ Serotonin, một chất dẫn truyền thần kinh chính yếu

có vai trò kiểm soát sự thèm ăn và cảm xúc HCA kềm hãm cảm giác thèm ăn, đồng thời cải thiện tâm lý phiền muộn ở người dư cân, béo phì giúp họ giảm năng lượng khẩu phần

3 HCA làm gia tăng quá trình tổng hợp glycogen và tăng độ oxy hóa, đốt cháy

mỡ thừa

Ở người dùng HCA, lượng đường thừa trong cơ thể sẽ không chuyển sang dạng

mỡ dự trữ mà sẽ được tổng hợp thành glycogen dự trữ tại gan và cơ

Khi mức glycogen bão hòa, dưới tác dụng của axit hydroxycitric lượng đường

thừa này sẽ kích hoạt quá trình chuyển acid béo vào ty lạp thể để đốt cháy tạo năng lượng cho tế bào, làm giảm lượng mỡ thừa dự trữ trong

1.2.8 Dẫn xuất của axit hydroxycitric

Vỏ quả của G cambogia và G indica chứa 20-30% (-)-HCA Vì vậy, nó là nguồn

chủ yếu chứa (-)-HCA Bên cạnh đó, (-)-HCA dễ bị lacton hoá trong quá trình hoá hơi

và cô đặc, do đó dẫn xuất bền của (-)-HCA, cụ thể là: lacton, este, muối natri, kali và canxi của (-)-HCA sẽ được trình bày ở hình 1.10 Trong mẫu chiết thương mại của

G.cambogia, )-HCA hiện diện như một dạng muối kali bởi vì tính chất bền của nó )-HCA tự do có thể thu được dễ dàng từ mẫu chiết thương mại của G cambogia, bằng

(-cách cho dung dịch muối canxi hoà tan trong nước đi qua cột trao đổi cation Majeed

và những cộng sự đã báo cáo cách tạo muối kali hydroxycitrat từ Garcinia Nó bao gồm quá trình chiết (-)-HCA từ quả Garcinia bằng cách sử dụng rượu alkyl, dịch chiết

trộn lẫn được xử lý bằng kali hiđroxit và kết tủa kali hydroxy xitrat hình thành lắng xuống đáy Balasubramanyam và những cộng sự tường thuật lại cách tạo thành cặp muối kim loại hoà tan nhóm IA và IIA của (-)- HCA Nó bao gồm (-)-HCA chiết bằng nước và xử lý dịch chiết với các loại hiđroxit và clorua kim loại khác nhau để được cặp

muối kim loại Ibnusaud và những cộng sự đã báo cáo cách chiết tách axit Garcinia từ

vỏ quả tươi hoặc khô của G cambogia, G indica, và G atroViridis Nó bao gồm 04 đến 5 cách chiết quả Garcinia bằng cách nấu với nước trong vòng 20 giờ Hỗn hợp

dịch chiết được cô đặc, xử lý bằng metanol để loại bỏ pectin và được lọc Phần nước lọc được xử lý bằng dung dịch xút (NaOH) ở 800

C nhằm thu được Natri hydroxycitrat

C COO HO

H

C

HO COO

Mg H

C

Ca H

H COO

Magie hydroxycitrat Canxi hydroxycitrat

C COOK HO

C H

C H

C

H

Kali hydroxycitrat Natri hydroxycitrat

Hình 1.10 Cấu trúc các dẫn xuất của axit hydroxycitric

 Dẫn xuất của axit hydroxycitric - Magie hydroxycitrat

Magie hydroxycitrat Các điểm kĩ thuật của Magie hydroxycitrat