luận văn khảo sát tinh dầu hồ tiêu piper nigrum linn

Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu theo thời gian, phương pháp MIHD không nước .... So sánh hàm lượng và thời gian ly trích tinh dầu quả hồ tiêu của 2 phương pháp.... Khối lượng tinh dầu qu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

PHẠM THỊ GIA MINH

KHẢO SÁT TINH DẦU HỒ TIÊU

(Piper nigrum Linn.)

Chuyên ngành: Hóa học Hữu cơ

Mã số chuyên ngành: 604427

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS

TS LÊ NGỌC THẠCH

Tp Hồ Chí Minh, Năm 2012

LỜI CẢM ƠN

Với tất cả lòng thành kính sâu sắc nhất, em xin gửi lời tri ân đến Thầy Lê Ngọc Thạch, Thầy đã chỉ bảo, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.

Xin cảm ơn Cô Nguyễn Thị Thảo Trân đã tận tình hướng dẫn, động viên và

hỗ trợ em hoàn thành luận văn.

Em cũng xin cảm ơn thầy cô trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP HCM, những người đã từng bước truyền đạt những kiến thức quý báu trong thời gian qua.

Con xin gởi lời tri ân đến Ba Mẹ, Bố Mẹ và anh chị em của đại gia đình đã

hy sinh rất nhiều để con học tập và thực hiện đề tài Cảm ơn con gái đã ra đời giúp cho mẹ có thêm niềm tin và nghị lực.

Bên cạnh đó, tôi xin chân thành cảm ơn em Lê Nguyễn Hoa Tiên, em Hứa Trà My và các bạn học viên cao học Hữu cơ K17 đã nhiệt tình giúp đỡ tôi suốt quá trình học tập.

Mặc dù đã cố gắng hoàn thiện đề tài với tất cả nỗ lực, nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Em kính mong quý Thầy Cô tận tình chỉ bảo và giúp đỡ cho em ngày càng hoàn thiện hơn.

Cuối cùng, tự đáy lòng mình tôi xin gởi lời cảm ơn đến Chồng, người đã tận tâm chia sẻ, gánh vác cho tôi mọi việc trong thời gian học tập và thực hiện

đề tài.

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ vi

DANH MỤC BẢNG viii

LỜI MỞ ĐẦU 1

Phần 1 2

TỔNG QUAN 2

1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ GIỐNG Piper 3

1.1.1 Mô tả thực vật 3

1.1.2 Nguồn gốc, phân bố và phân loại 3

1.2 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÂY HỒ TIÊU 5

1.2.1 Phân loại 5

1.2.2 Mô tả thực vật 6

1.2.3 Nguồn gốc và phân bố 6

1.2.4 Đặc điểm sinh thái, sinh trưởng và phát triển 6

1.2.5 Nhân giống và gây trồng 7

1.2.6 Thu hái và năng suất 9

1.2.7 Công dụng của hồ tiêu 10

1.3 TINH DẦU HỒ TIÊU 13

1.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ TINH DẦU HỒ TIÊU 13

1.4.1 Tinh dầu lá hồ tiêu 14

1.4.1.1 Hàm lượng tinh dầu 14

1.4.1.2 Tính chất hóa lý 14

1.4.1.3 Thành phần hóa học 15

1.4.1.4 Hoạt tính sinh học 19

1.4.2 Tinh dầu quả hồ tiêu 19

1.4.2.1 Hàm lượng tinh dầu 19

1.4.2.2 Tính chất hóa lý 20

1.4.2.3 Thành phần hóa học 23

1.4.2.4 Hoạt tính sinh học 37

i

Phần 2 39

NGHIÊN CỨU 39

2.1 THU HÁI VÀ XỬ LÝ MẪU 40

2.2 GIẢI PHẪU HỌC TUYẾN TINH DẦU 40

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP LY TRÍCH TINH DẦU 41

2.3.1 Lá hồ tiêu 42

2.3.1.1 Phương pháp CHHD 42

2.3.1.2 Phương pháp MIHD 43

2.3.1.3 So sánh giữa hai phương pháp ly trích 45

2.3.2 Quả hồ tiêu 46

2.3.2.1 Phương pháp CHHD 46

2.3.2.2 Phương pháp MIHD 47

2.3.2.3 So sánh giữa hai phương pháp ly trích 49

2.3.3 So sánh sự ly trích tinh dầu 2 bộ phận: lá, quả 51

2.4 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 51

2.4.1 Thời gian lưu trữ của lá hồ tiêu 52

2.4.2 Xử lý nguyên liệu 53

2.5 SO SÁNH HÀM LƯỢNG TINH DẦU HỒ TIÊU CỦA LUẬN VĂN VỚI CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC 55

2.6 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ VẬT LÝ – HÓA HỌC 56

2.6.1 Chỉ số vật lý 56

2.6.1.1 Tỷ trọng 56

2.6.1.2 Chỉ số khúc xạ 56

2.6.1.3 Góc quay cực 57

2.6.2 Chỉ số hóa học 57

2.6.2.1 Chỉ số acid 57

2.6.2.2 Chỉ số savon hóa 58

2.6.2.3 Chỉ số ester 58

2.6.3 So sánh chỉ số vật lý của tinh dầu luận văn với các nghiên cứu trước 59

2.6.4 So sánh chỉ số hóa học của tinh dầu luận văn với các nghiên cứu trước 59

i

2.7.1 Thành phần hóa học của tinh dầu lá hồ tiêu 60

2.7.2 Thành phần hóa học của tinh dầu quả hồ tiêu 63

2.7.3 So sánh thành phần hóa học của tinh dầu luận văn với các nghiên cứu trước 66

2.8 THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN 67

2.8.1 Hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu lá hồ tiêu 68

2.8.2 Hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu quả hồ tiêu 69

2.8.3 So sánh hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu hồ tiêu 70

Phần 3 71

THỰC NGHIỆM 71

3.1 NGUYÊN LIỆU 72

3.2 GIẢI PHẪU HỌC 72

3.2.1 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất 72

3.2.2 Thực hành 72

3.3 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 72

3.3.1 Thời gian lưu trữ 72

3.3.2 Xử lý nguyên liệu 73

3.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP LY TRÍCH 73

3.4.1 Phương pháp CHHD 74

3.4.2 Phương pháp MIHD 75

3.5 CÁC CHỈ SỐ VẬT LÝ 75

3.5.1 Tỷ trọng 75

3.5.1.1 Lý thuyết 75

3.5.1.2 Thực hành 76

3.5.2 Chỉ số khúc xạ 77

3.5.2.1 Lý thuyết 77

3.5.2.2 Thực hành 78

3.5.3 Góc quay cực 79

3.5.3.1 Lý thuyết 79

2.7 THÀNH PHẦN HÓA HỌC

5

3.6.1 Chỉ số acid 81

3.6.2 Chỉ số savon hóa 82

3.6.3 Chỉ số ester 83

3.7 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TINH DẦU 83

3.7.1 Phân tích GC/FID 83

3.7.2 Phân tích GC/MSD 84

3.8 THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN 85

Phần 4 87

KẾT LUẬN 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

DANH MỤC PHỤ LỤC 94

CÔNG TRÌNH TÁC GIẢ 3.5.3.2 Thực hành

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

AI (Acid Index): Chỉ số acid

CHHD (Convertional Heating Hydrodistillation): Phương pháp chưng cất hơi nước đun nóng truyền thống

EI (Esterfication Index): Chỉ số ester hóa

LRI (Linear Retention Index): Chỉ số lưu tuyến tính

MIHD (Microwave-assisted Hydrodistillation): Phương pháp chưng cất hơi nước chiếu xạ vi sóng

MIC (Minimum Inhibiting Concentration): nồng độ ức chế tối thiểu

MS (Mass Spectrometry): Khối phổ

RTL (Retention Time Locking): Khóa thời gian lưu

SI (Saponnification Index): Chỉ số savon hóa

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Cây hồ tiêu Piper nigrum Linn 5

Hình 1.2 Lá hồ tiêu và quả hồ tiêu xanh 13

Hình 2.1 Tế bào tiết tinh dầu ở lá (x40) 40

Hình 2.2 Tế bào tiết tinh dầu ở lá (x400) 40

Hình 2.3 Tế bào tiết tinh dầu ở quả (x200) 41 Hình 2.4 Tế bào tiết tinh dầu ở quả (x500) 41 Sơ đồ Quy trình ly trích tinh dầu theo phương pháp chưng cất hơi nước 42

Đồ thị 2.1 Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu theo thời gian, phương pháp CHHD 43

Đồ thị 2.2 Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu theo thời gian, phương pháp MIHD (có nước) 44

Đồ thị 2.3 Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu theo thời gian, phương pháp MIHD (không nước) 45

Đồ thị 2.4 So sánh hàm lượng và thời gian ly trích tinh dầu lá hồ tiêu của 2 phương pháp 46

Đồ thị 2.5 Khối lượng tinh dầu quả hồ tiêu theo thời gian, phương pháp CHHD 47

Đồ thị 2.6 Khối lượng tinh dầu quả hồ tiêu theo thời gian, phương pháp MIHD (có nước) 48

Đồ thị 2.7 Khối lượng tinh dầu qủa hồ tiêu theo thời gian, phương pháp MIHD (không nước) 49

Đồ thị 2.8 So sánh hàm lượng và thời gian ly trích tinh dầu quả hồ tiêu của 2 phương pháp 50

Đồ thị 2.9 So sánh sự ly trích tinh dầu lá và quả hồ tiêu 51

Đồ thị 2.10 Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu theo thời gian lưu trữ 52

8

Đồ thị 2.11 Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu không xay và xay nhuyễn theo

thời gian ly trích 53

Đồ thị 2.12 Khối lượng tinh dầu quả hồ tiêu không xay và xay nhuyễn theo thời gian ly trích 54

Hình 3.1 Bộ Clevenger 73

Hình 3.2 Máy cô quay 73

Hình 3.3 Lò vi sóng gia dụng cải tiến 74

Hình 3.5 Khúc xạ kế 78

Hình 3.6 Triền quang kế 80

Hình 3.7 Sắc ký khí ghép khối phổ 84

v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Một số loài thuộc họ Hồ Tiêu trên thế giới 4

Bảng 1.2 Lịch sử khám phá và gây trồng họ Hồ Tiêu 4

Bảng 1.3 Tên hồ tiêu ở các nước 5

Bảng 1.4 Sản phẩm hồ tiêu 9

Bảng 1.5 Thành phần tinh dầu lá hồ tiêu ở Neyyar Dam (Ấn Độ) 15

Bảng 1.6 Thành phần tinh dầu lá hồ tiêu ở các tỉnh Đồng Nai, Kiên Giang, Bình Dương, Cần Thơ khi tách bằng phương pháp CHHD 16

Bảng 1.7 Thành phần tinh dầu lá hồ tiêu ở các tỉnh Đồng Nai, Kiên Giang, Bình Dương, Cần Thơ khi tách bằng phương pháp MIHD 17

Bảng 1.8 Thành phần tinh dầu lá hồ tiêu ở Camerun 18

Bảng 1.9 Thành phần tinh dầu lá hồ tiêu ở Vellayani (Ấn Độ) 18

Bảng 1.10 Kết quả kháng vi sinh vật của tinh dầu lá hồ tiêu 19

Bảng 1.11 Tinh dầu hồ tiêu đen Buôn Ma Thuột 20

Bảng 1.12 Tính chất hóa lý tinh dầu quả hồ tiêu ở Pháp 22

Bảng 1.13 Tính chất hóa lý tinh dầu hồ tiêu đen ở Việt Nam 23

Bảng 1.14 Thành phần tinh dầu hồ tiêu đen được trồng nhiều nơi ở Ấn Độ 25

Bảng 1.15 Thành phần tinh dầu hồ tiêu đen ở Ấn Độ 25

Bảng 1.16 Thành phần tinh dầu hồ tiêu ở Sri Lanka theo thời gian thu hoạch 26

Bảng 1.17 Thành phần hidrocarbon trong tinh dầu hồ tiêu đen ở Ấn Độ 26

Bảng 1.18 Thành phần hợp chất có oxigen trong tinh dầu hồ tiêu đen ở Ấn Độ 27

Bảng 1.19 Thành phần tinh dầu hồ tiêu xanh và hồ tiêu đen ở Sri Lanka 27

Bảng 1.20 Thành phần tinh dầu hồ tiêu đen ở Buôn Ma Thuột, Việt Nam 28

10

Bảng 1.21 Thành phần tinh dầu hồ tiêu đen ở São Tomé và Príncipe 28

Bảng 1.22 Thành phần tinh dầu hồ tiêu xanh ở Tân Kỳ 29

Bảng 1.23 Thành phần tinh dầu hồ tiêu xanh ở Đô Lương 29

Bảng 1.24 Thành phần tinh dầu hồ tiêu đen giữa 2 phương pháp SD và scCO2 30

Bảng 1.25 Thành phần tinh dầu hồ tiêu đen ở Gia Lai, Việt Nam 31

Bảng 1.26 Thành phần tinh dầu hồ tiêu đen ở Thổ Nhĩ Kỳ 32

Bảng 1.27 Thành phần tinh dầu hồ tiêu trắng ở Camerun 34

Bảng 1.28 Thành phần tinh dầu quả hồ tiêu ở Vellayani (Ấn Độ) 34

Bảng 1.29 Thành phần tinh dầu hồ tiêu đen ở Cần Thơ (Việt Nam) 36

Bảng 1.30 Kết quả kháng khuẩn của tinh dầu hồ tiêu đen ở Thái Lan 37

Bảng 1.31 Kết quả kháng vi sinh vật của tinh dầu quả hồ tiêu ở Vellayani (Ấn Độ) 38

Bảng 1.32 Kết quả kháng vi sinh vật của tinh dầu hồ tiêu trắng (Ấn Độ) 38

Bảng 1.33 Kết quả kháng vi sinh vật của tinh dầu hồ tiêu đen ở Việt Nam 38

Bảng 2.1 Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu theo thời gian, phương pháp CHHD 43

Bảng 2.2 Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu theo thời gian, phương pháp MIHD (có nước) 43

Bảng 2.3 Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu theo thời gian, phương pháp MIHD (không nước) 44

Bảng 2.4 So sánh hàm lượng và thời gian ly trích tinh dầu lá hồ tiêu của 2 phương pháp 45

Bảng 2.5 Khối lượng tinh dầu quả hồ tiêu theo thời gian, phương pháp CHHD 47

1

Bảng 2.6 Khối lượng tinh dầu quả hồ tiêu theo thời gian, phương pháp

MIHD (có nước) 47

Bảng 2.7 Khối lượng tinh dầu quả hồ tiêu theo thời gian, phương pháp MIHD (không nước) 48

Bảng 2.8 So sánh hàm lượng và thời gian ly trích tinh dầu quả hồ tiêu của 2 phương pháp 49

Bảng 2.9 So sánh sự ly trích tinh dầu lá và quả hồ tiêu 51

Bảng 2.10 Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu theo thời gian lưu trữ 52

Bảng 2.11 Khối lượng tinh dầu lá hồ tiêu không xay và xay nhuyễn theo thời gian ly trích 53

Bảng 2.12 Khối lượng tinh dầu quả hồ tiêu không xay và xay nhuyễn theo thời gian ly trích 54

Bảng 2.13 So sánh hàm lượng tinh dầu lá hồ tiêu của luận văn với các nghiên cứu trước (phương pháp CHHD) 55

Bảng 2.14 So sánh hàm lượng tinh dầu quả hồ tiêu của luận văn với các nghiên cứu trước (phương pháp CHHD) 55

Bảng 2.15 Tỉ trọng của tinh dầu lá và quả hồ tiêu 56

Bảng 2.16 Chỉ số khúc xạ của tinh dầu lá và quả hồ tiêu 57

Bảng 2.17 Góc quay cực của tinh dầu lá và quả hồ tiêu 57

Bảng 2.18 Chỉ số acid của tinh dầu lá và quả hồ tiêu 58

Bảng 2.19 Chỉ số savon hóa của tinh dầu lá và quả hồ tiêu 58

Bảng 2.20 Chỉ số ester của tinh dầu lá và quả hồ tiêu 58

Bảng 2.21 So sánh chỉ số vật lý tinh dầu lá và quả hồ tiêu của luận văn với các nghiên cứu trước (phương pháp CHHD) 59

Bảng 2.22 So sánh chỉ số hóa học tinh dầu lá và quả hồ tiêu của luận văn với các nghiên cứu trước (phương pháp CHHD) 59

1

Bảng 2.23 Thành phần hóa học tinh dầu lá hồ tiêu, phương pháp CHHD 60

Bảng 2.24 Thành phần hóa học tinh dầu lá hồ tiêu, phương pháp MIHD 61

Bảng 2.25 So sánh một số cấu phần chính tinh dầu lá hồ tiêu giữa 2 phương pháp 62

Bảng 2.26 Thành phần hóa học tinh dầu quả hồ tiêu, phương pháp CHHD 63

Bảng 2.27 Thành phần hóa học tinh dầu quả hồ tiêu, phương pháp MIHD 64

Bảng 2.28 So sánh một số cấu phần chính tinh dầu quả hồ tiêu giữa 2 phương pháp 65

Bảng 2.29 So sánh một số cấu phần chính tinh dầu lá hồ tiêu của luận văn với các nghiên cứu trước (phương pháp CHHD) 66

Bảng 2.30 So sánh một số cấu phần chính tinh dầu quả hồ tiêu của luận văn với các nghiên cứu trước (phương pháp CHHD) 66

Bảng 2.31 Kết quả kháng khuẩn của tinh dầu lá hồ tiêu 68

Bảng 2.32 Kết quả kháng khuẩn của tinh dầu quả hồ tiêu 69

Bảng 2.33 So sánh đường kính vòng vô khuẩn của tinh dầu nguyên chất 70

Bảng 2.34 So sánh hoạt tính kháng khuẩn tinh dầu quả hồ tiêu của luận văn với tài liệu tham khảo (phương pháp CHHD) 70

Bảng 3.1 Tỉ trọng của tinh dầu hồ tiêu 77

Bảng 3.2 Chỉ số khúc xạ của tinh dầu hồ tiêu 78

Bảng 3.3 Góc quay cực của tinh dầu hồ tiêu 80

Bảng 3.4 Chỉ số acid của tinh dầu hồ tiêu 82

Bảng 3.5 Chỉ số savon hóa của tinh dầu hồ tiêu 83

1

DANH MỤC PHỤ LỤC

Phụ lục 1 Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn

Phụ lục 2 Sắc ký đồ GC/MSD của tinh dầu lá hồ tiêu, phương pháp CHHD Phụ lục 3 Sắc ký đồ GC/FID của tinh dầu lá hồ tiêu, phương pháp CHHD Phụ lục 4 Sắc ký đồ GC/MSD của tinh dầu lá hồ tiêu, phương pháp MIHD Phụ lục 5 Sắc ký đồ GC/FID của tinh dầu lá hồ tiêu, phương pháp MIHD Phụ lục 6 Sắc ký đồ GC/MSD của tinh dầu hồ tiêu xanh, phương pháp CHHD

Phụ lục 7 Sắc ký đồ GC/FID của tinh dầu hồ tiêu xanh, phương pháp CHHD

Phụ lục 8 Sắc ký đồ GC/MSD của tinh dầu hồ tiêu xanh, phương pháp MIHD Phụ lục 9 Sắc ký đồ GC/FID của tinh dầu hồ tiêu xanh, phương pháp MIHD

Phụ

9

LỜI MỞ ĐẦU

Trên thế giới, cây cỏ là nguồn nguyên liệu giúp ích rất nhiều trong cuộc sống của chúng ta Không những chúng được sử dụng để làm thực phẩm, gia vị mà chúng còn được nghiên cứu các ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực như dược phẩm,

mỹ phẩm…

Tài nguyên thiên nhiên Việt Nam phong phú và hệ thực vật đa dạng là nguồn nguyên liệu dồi dào đóng góp cho sự phát triển của xã hội và cho các ngành khác Trong đó có ngành công nghệ thực phẩm, hương liệu - hóa mỹ phẩm, dược phẩm,

…và tinh dầu là nguồn nguyên liệu không thể thiếu để phát triển và mở rộng các ngành trên

Hiện nay trên thế giới, ngành tinh dầu có thể nói được chú trọng và phát triển mạnh mẽ Việt Nam tuy phát triển nhưng vẫn chưa tận dụng hết nguồn tài nguyên thực vật phong phú mà thiên nhiên ban tặng Ngày nay, cùng với sự phát triển của các ngành hương liệu, mỹ phẩm, dược phẩm dùng các chất tổng hợp thì tinh dầu trích từ cây cỏ là nguồn hương liệu quý cho các ngành hương liệu, mỹ phẩm… ngoài ra, tinh dầu còn có hoạt tính sinh học nên giúp chúng ta chữa nhiều bệnh một cách trực tiếp hoặc gián tiếp

Hồ tiêu (Piper) là một giống lớn có nhiều loài cây chứa tinh dầu, trong đó hồ tiêu (Piper nigrum Linn.) là loài có giá trị kinh tế lớn nhất được dùng làm gia vị,

làm chất kích thích và làm thuốc trong y học dân gian Từ trước đến nay, người ta chỉ trồng hồ tiêu để lấy quả và hạt, còn lá thì không sử dụng đến Để đóng góp một phần nhỏ vào sự phát triển của ngành tinh dầu Việt Nam, chúng tôi đã chọn đề tài

“Khảo sát tinh dầu hồ tiêu Piper nigrum Linn.” cho nghiên cứu của mình.

Mở

1

Ph ần 1

TỔNG QUAN

Phần 1: Tổng

1

1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ GIỐNG Piper [2],[5],[35]

Giới (Kingdom) Plantae – Plants (Thực vật)

Giới phụ (Subkingdom) Tracheobionta – Vascular plants (Thực vật có mạch) Trên ngành (Superdivision) Spermatophyta – Seed plants (Thực vật có hột)

Ngành (Division) Magnoliophyta – Flowering plants (Thực vật có hoa)Lớp (Class) Magnoliopsida – Dicotyledons (Thực vật hai lá mầm) Lớp phụ (Subclass) Magnoliidae

1.1.1 Mô tả thực vật

Các loài trong giống hồ tiêu thường là thân thảo, sống nhiều năm, leo hoặc

bò, thân phân chia thành từng đốt, các chồi non và lá đều được hình thành từ các mấu ở mỗi đốt Lá mọc cách, phiến lá đơn, cân đối hoặc bất đối xứng, nguyên, ít khi chia thùy sâu ở phía dưới, thường có 3 hoặc nhiều gân chính, cuống lá ngắn hoặc tương đối dài Cụm hoa dạng bông hoặc đơn độc, mọc đối diện với lá, hoa thường đơn tính, đài và tràng tiêu giảm, lá bắc nhỏ có dạng hình ba cạnh hoặc gần tròn, nhị2-6, bầu chỉ có 1 ô, 1 hạt Quả hình cầu hoặc gần hình trứng [2],[5]

1.1.2 Nguồn gốc, phân bố và phân loại

Giống hồ tiêu (Piper) là một giống lớn gồm khoảng 1200 loài, phân bố chủ

yếu ở các khu vực có khí hậu nhiệt đới điển hình Trung tâm với số loài đa dạng và phong phú nhất của giống hồ tiêu là các nước khu vực Trung và Nam Mỹ

Trong vùng Đông Nam Á cũng có khoảng gần 400 loài

Ở nước ta, theo Phạm Hoàng Hộ (1991), giống hồ tiêu có chừng 40 loài.[5] Rất nhiều loài trong giống hồ tiêu có chứa tinh dầu, nên đã được dùng làmgia vị, làm chất kích thích và làm thuốc trong y học dân gian.[5]

Bảng 1.1 Một số loài thuộc họ Hồ Tiêu trên thế giới [14]

Loài Tên thông thường Thông tin

Piper cubeba L. Cubeb Được trồng ở Indonesia, sử dụng làm gia vị và làm thuốc.

Được trồng ở nhiều nước Châu Á, lá của

Piper betle L. Betel

Piper longum L. Tiêu dài Ấn Độ

loài hồ tiêu này được trộn chung với lá cam dùng để làm gia vị

Mọc hoang ở chân núi Himalaya, từng

là gia vị hàng đầu thế giới và được dùnglàm thuốc

Piper retrofractum Vahl. Tiêu dài Java Mọc hoang ở Malaysia, dùng làm gia vị

Piper methysticum Forst. Kava

Được trồng ở các đảo Nam Thái BìnhDương, rễ được dùng làm thuốc an thần

Piper guineense Schum. Tiêu Guinê Được trồng ở Tây Phi, dùng làm gia vị

Piper clussi DC. Tiêu Ashanti Được trồng ở Tây Phi, dùng làm gia vị

trong khi tiêu đen đến từ nam Ấn

Năm 176 Hồ tiêu đen được đánh thuế khi vào cảng Alexandria

Năm 978-1016 Hồ tiêu được mô tả trong đạo luật Etheired ở Anh

Quốc

Năm 1101 Mỗi binh sĩ Genoese nhận 2 pounds hồ tiêu như là phần

thưởng chiến thắng ở Palestin

Năm 1154-1189 Vào thời vua Henry II, các cối xay tiêu được sản xuất.Năm 1200 Hồ tiêu được mua bán trao đổi giữa Java và Trung

Quốc

Năm 1280 Marco Polo tìm thấy hồ tiêu mọc ở Java

Năm 1345 Cơ sở sản xuất cối xay hồ tiêu hàng loạt đầu tiên được

Năm 1938 Hồ tiêu được đưa vào nước cộng hòa Malaga

Năm 1954 Hồ tiêu được đưa vào nước Cộng hòa Trung Phi

1.2 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÂY HỒ TIÊU

Hình 1.1 Cây hồ tiêu Piper nigrum Linn.

1.2.1 Phân loại

- Tên thường gọi: hồ tiêu, cây tiêu, tiêu đen, tiêu hồi.[5],[8]

- Tên khoa học: Piper nigrum Linn.

- Tên đồng nghĩa: Piper aromaticum Lamk.

- Họ thực vật: Piperaceae (Hồ tiêu)

- Tên nước ngoài.[5],[33]

Bảng 1.3 Tên hồ tiêu ở các nước [36],[37]

Quốc gia Tên hồ tiêu

Philippines Paminta, Paminta-liso, Pamienta

Ấn Độ Maricha, Milagu, Kurumulaka, Marichamu, Golmirch,

Golmorich, Kala miri

Cụm hoa bông, mọc đối diện với lá trên các nhánh sinh sản, dài 3-15 cm và mang khoảng 50-150 hoa [5]

Quả mọng, hình cầu, không cuống, đường kính cỡ 4 – 8 mm, lúc non có màu lục rồi vàng và khi chín có màu đỏ Một chùm có từ 20 – 40 hạt Hạt tròn, cứng có mùi nồng và vị cay [12]

1.2.3 Nguồn gốc và phân bố

Hồ tiêu (Piper nigrum Linn.) là loài có nguồn gốc từ khu vực miền Tây Ghate

bang Kerala của Ấn Độ Tại đây vẫn còn gặp hồ tiêu mọc hoang dại trên các khu vực đồi núi Người Ấn Độ đã đưa hồ tiêu vào gây trồng khoảng trên 100 năm trước Công nguyên Từ đây nó được đưa vào trồng tại các nước Đông Nam Á và sau đó là các nước nhiệt đới châu Mỹ.[5]

Ở nước ta hồ tiêu được trồng phổ biến ở các tỉnh miền Nam từ thế kỷ XIX và dần trở thành một cây kinh tế quan trọng: Châu Đốc, Hà Tiên, Phú Quốc, Bà Rịa, Quảng Trị.[5]

1.2.4 Đặc điểm sinh thái, sinh trưởng và phát triển

Điều kiện nhiệt đới ẩm; với tổng lượng mưa hàng năm 2000 – 4000 mm, phân

bố đều quanh năm; nhiệt độ không khí trung bình khoảng 25 – 30 oC và độ ẩm không khí tương đối 65 – 95% rất thích hợp với sinh trưởng và phát triển của hồ tiêu

Ở điều kiện khí hậu gió mùa, mùa khô khoảng 2 – 3 tháng trong năm với lượngmưa thấp và phân bố không đều trong năm thì hồ tiêu sinh trưởng kém.

Hồ tiêu ưa đất tốt; lớp đất mặt sâu, dày, đủ ẩm và thoát nước tốt Trên các loạiđất cát pha thịt, đất nham thạch, đất thịt nặng, đất đỏ nâu đều có thể trồng hồ tiêu.Hạt hồ tiêu bóc vỏ và gieo ngay sau khi hái thì có thể nẩy mầm trong vòng 2 -3 tuần Nhưng trong thực tiễn sản xuất hàng hóa thì hồ tiêu được nhân giống chủ yếu bằng biện pháp sinh dưỡng (giâm cành, chiết cành) Hom giống là những đoạn cây

Hồ tiêu có thể tự thụ phấn hoặc thụ phấn chéo nhờ gió Trong thời kì nở hoa, thời tiết thuận lợi, có mưa nhỏ, độ ẩm tương đối không khí cao…thời gian tiếp nhận hạt phấn của đầu nhụy có thể kéo dài trong khoảng 8 – 13 ngày, tỷ lệ đậu quả tăng

và năng suất cao Nhưng nếu có gió bão, mưa lớn hoặc nắng hạn kéo dài thì khả năng thụ phấn sẽ giảm, năng suất sẽ thấp

Thời gian từ khi thụ phấn đến khi quả chín kéo dài chừng 8 – 9 tháng Trong thời kì phát triển của quả, hồ tiêu có nhu cầu cao về nước và dinh dưỡng khoáng, đặc biệt là với K và Mg

Từ năm thứ 7 – 8 năng suất bắt đầu cao Hồ tiêu cho năng suất tốt, đạt hiệu quảkinh tế cao trong khoảng 30 năm, nếu được chăm sóc tốt.[5]

1.2.5 Nhân giống và gây trồng

Trong sản xuất, hồ tiêu được nhân giống chủ yếu bằng biện pháp giâm cành Thời vụ giâm cành thích hợp nhất là vào đầu mùa mưa, ẩm Hom giống cần lấy từ những phần ngọn của các chồi dinh dưỡng ở giai đoạn 12 – 30 tháng tuổi Độ dài của hom giống khoảng 6 – 7 cm Nên giâm cành trong vườn ươm trước khi đưa trồng trên diện tích đại trà Đất giâm cành cần chuẩn bị trước, đủ ẩm và được che

bóng Ở điều kiện thuận lợi, các hom giống sẽ ra rễ sau khi giâm chừng 2 tháng.Đôi khi người ta còn giâm trực tiếp hom giống ngay trên diện tích sản xuất.

Nên trồng theo từng hố với khoảng cách chừng 2 – 4 x 2 – 4 m Mỗi khóm hồ tiêu cần trồng cây tựa cho chúng leo bám Với cây tựa là các loại gỗ, cần chọn gỗ chắc, mỗi đoạn dài khoảng 3.6 m Cây tựa là vấn đề đang được quan tâm ở nước ta cũng như ở nhiều nước khác Ngoài việc dùng cọc gỗ, nhiều nơi còn dùng các cá thể sống của một vài loài thực vật như Thừng mức miên, Mít…để làm trụ cho hồ tiêu leo

Biện pháp chăm sóc chủ yếu đối với hồ tiêu là làm cỏ dại; vun đất quanh gốc; ngắt, tỉa tạo bộ tán hợp lý đảm bảo đủ ánh sáng, bón phân, tưới nước và phòng trừ sâu bệnh

Ở thời kỳ hồ tiêu đạt khoảng 30 tháng tuổi, chúng đã tạo thành khóm, cao chừng2.5 m, bắt đầu ra hoa, kết trái và cho thu hoạch

Để hồ tiêu sinh trưởng, phát triển tốt; đặc biệt trong thời kỳ sinh trưởng, việc bón phân hợp lý, đảm bảo đủ dinh dưỡng là hết sức cần thiết Tùy thuộc vào độ phì của đất mà có thể chọn liều lượng phân bón khác nhau Hỗn hợp phân bón cần có tỷ

lệ thích hợp của N (12%), P2O5 (5%), K2O (17%) và Mg (2%) Trong năm đầu tiên nên bón cho mỗi gốc chừng 0.5 kg; năm thứ 2 liều lượng phân bón tăng lên 1 kg/gốc Không nên bón 1 lần, mà cần phân chia và bón làm nhiều lần (2 – 4 lần) trong mỗi năm Những năm tiếp theo, khi tiêu đã ra hoa, kết trái và cho thu hoạch thì lượng phân bón cũng cần tăng lên (khoảng 1.5 – 2.0 kg/gốc)

Cần có chế độ tưới tiêu đảm bảo đất đủ ẩm

Trong khu vực Đông Nam Á, hồ tiêu rất dễ bị bệnh hại do nấm gây ra, đặc biệt

là nấm Phytophthora palmivora MF.4 Điều kiện ẩm ướt, nấm sẽ phát triển rất

nhanh và dễ phát sinh thành dịch, nếu không được phòng dịch kịp thời Bệnh hại có thể xuất hiện và gây hại ở lá, thân, ngọn, rễ, quả…và thường phát sinh mạnh vào mùa mưa

Đồng thời với các biện pháp phòng trừ thích hợp thì việc nghiên cứu, chọn tạo các giống hồ tiêu có tính chống chịu khỏe và cho năng suất qủa cao là hướng giải quyết rất tích cực hiện đang được quan tâm Ở một vài nước, người ta cũng đã bắt

đầu nghiên cứu việc ghép các giống hồ tiêu trồng lên những gốc ghép là các loài khác cùng chi có tốc độ sinh trưởng cao, chống chịu bệnh khỏe.[5]

1.2.6 Thu hái và năng suất

Mùa vụ thu hái quả phụ thuộc vào điều kiện cụ thể ở từng địa phương, từng khu vực Từ quả này có thể thu hoạch được hồ tiêu trắng, hồ tiêu đỏ, hồ tiêu xanh và hồ tiêu đen

Mỗi năm có thể thu hoạch tới 2 – 3 vụ tùy thuộc vào điều kiện khí hậu và chế độ canh tác ở từng khu vực Mỗi mùa vụ có thể thu hái nhiều lần (thường 6 – 8 lần) và

cứ khoảng 2 tuần lại hái một lần

Tùy thuộc vào chế độ chăm bón mà tuổi thọ cũng như thời gian cho năng suất của hồ tiêu ở mỗi chu kỳ canh tác cũng khác nhau Thông thường thì cứ năm thứ 7 –

8, hồ tiêu bắt đầu cho thu hoạch và thời gian cho thu hoạch đạt hiệu quả kinh tế thường kéo dài khoảng 15 – 20 năm

Năng suất hồ tiêu ở nước ta thường đạt trung bình khoảng 1,5 tấn/ha/năm Năngsuất tiêu tại Thái Lan khá cao, đạt tới 3.3 tấn/ha/năm.[5]

Tùy vào thời gian thu hoạch để có được các sản phẩm từ hồ tiêu trên thị trườngkhác nhau như: hồ tiêu đen, hồ tiêu trắng, hồ tiêu xanh, hồ tiêu đỏ.[11]

Bảng 1.4 Sản phẩm hồ tiêu

Sản phẩm Độ chín khi thu hoạch

Hồ tiêu ngâm nước muối/đóng

hộp

Hồ tiêu xanh khử nước (vẫn giữ

Đang xanh và còn chưa cứng hạt (vào khoảng 4-5 tháng sau khi ra hoa

màu xanh)

10-15 ngày trước khi chín hoàn toàn

Tinh dầu và nhựa dầu hồ tiêu 15-20 ngày trước khi chín

Hồ tiêu bột Chín hoàn toàn với hạt tiêu đã cứng chắc

Hồ tiêu đen

Chín hoàn toàn với hạt tiêu đã cứng chắc, trên chùm quả

có 1-2 quả bắt đầu chuyển sang vàng

Hồ tiêu trắng Chín hoàn toàn, trên chùm quả có ít nhất 2-3 quả bắt đầu chuyển sang chín đỏ.

Hồ t iêu đỏ Chín ho àn to àn, t r ên chù m quả có nhiều quả chín đ ỏ

- Hồ tiêu đen: toàn quả hồ tiêu bao gồm vỏ quả và hạt được phơi khô đến độ ẩm13% Hồ tiêu đen thành phẩm có màu đen với lớp vỏ hạt nhăn nheo bọc bên ngoài,

do đó có tên là hồ tiêu đen Trung bình 100 kg hồ tiêu tươi (tiêu chùm) chế biến phơi khô được 35 kg hồ tiêu đen.

- Hồ tiêu trắng (còn gọi là hồ tiêu sọ): Quả hồ tiêu chín già được tách lớp vỏ bên ngoài rồi phơi khô Loại này có màu trắng ngà hay xám, ít nhăn nheo và ít thơm hơn (vì lớp vỏ chứa tinh dầu đã mất) nhưng cay hơn (vì quả đã chín) Trung bình

100 kg hồ tiêu tươi thu được khoảng 25 kg hồ tiêu trắng Hồ tiêu trắng cho hàm lượng tinh dầu khoảng 1,5% và 7% nhựa dầu nhưng ít được dùng để chưng cất lấy tinh dầu vì giá thành cao và lớp vỏ chứa nhiều tinh dầu đã bị loại bỏ.[1],[11],[38]

- Tinh dầu hồ tiêu: là tinh dầu bay hơi, đuợc chiết xuất từ quả hồ tiêu bằng phương pháp chưng cất hơi nước Đó là một hỗn hợp lỏng tự nhiên, trong suốt, có màu xanh vàng đến hơi xanh lá cây

- Oleoresin hồ tiêu: còn gọi là nhựa dầu hồ tiêu, ly trích bằng các dung môi ở nhiệt

độ cao Oleoresin là một hỗn hợp tinh dầu, nhựa và các alkaloid Nhựa dầu hồ tiêu

có đầy đủ các đặc trưng về hương vị thơm cay của hồ tiêu

- Hồ tiêu bột: hạt hồ tiêu khô được nghiền ở các kích cỡ khác nhau tùy theo yêu cầucủa người tiêu thụ

- Hồ tiêu xanh ngâm nước muối: được chế biến từ quả hồ tiêu chưa chín Các quả

hồ tiêu xanh này được ngâm trong dung dịch giấm và muối để giữ được màu xanh

tự nhiên và thể chất dòn, xốp của quả hồ tiêu xanh

- Hồ tiêu xanh khử nước: bằng cách xử lý quả ở nhiệt độ cao để làm vô hiệu sự hoạt động của các enzim làm quả hồ tiêu hóa nâu đen Quả xanh khử nước có thể tồn trữ được trong một năm, đáp ứng với nhu cầu tiêu dùng.[11]

- Hồ tiêu đỏ: khi hồ tiêu chín hoàn toàn, màu của quả hồ tiêu chuyển từ xanh sang

đỏ Màu đỏ của quả hồ tiêu được giữ lại bằng cách ngâm quả vào dung dịch nước muối hay muối và giấm cùng với chất bảo quản thực phẩm.[11], [34]

1.2.7 Công dụng của hồ tiêu

Cây hồ tiêu trồng với mục đích là để lấy quả và hạt, hạt hồ tiêu có nhiều ứng dụng: làm thuốc, làm hương liệu, nhưng chủ yếu là làm gia vị Ngoài ra, hồ tiêu còn

có thể trừ sâu mọt trong lúa gạo Ngày xưa, hồ tiêu rất hiếm và rất quý, lúc đó người

ta sử dụng hạt hồ tiêu để trao đổi thay cho tiền tệ, dùng hạt hồ tiêu giả nhỏ thành bột sơn quét lên tường cho ấm những nơi cung cấm của vua Ngày nay, hồ tiêu đã trở thành loại gia vị được sử dụng phổ biến trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các nước công nghiệp phát triển.[1]

Ngoài hồ tiêu nghiền, người ta còn chưng cất, tẩm trích tinh dầu và nhựa dầu để

sử dụng trong công nghệ thực phẩm Người ta có thể tìm thấy những chất tự nhiên

có tính chất áp dụng rất tốt cho da, tóc và cho da đầu trong lá và quả hồ tiêu [5],[11]

Hạt hồ tiêu có vị cay, tính nóng, có mùi thơm Chỉ với liều lượng nhỏ, hạt hồ tiêu có tác dụng gây tiết dịch vị, dịch tụy…kích thích khả năng tiêu hóa ở người Với liều lượng lớn, chúng kích thích niêm mạc dạ dày, gây sung huyết và viêm cục

bộ Khi làm gia vị, tùy theo yêu cầu của món ăn mà người nội trợ dùng hồ tiêu xanh, hồ tiêu hột hay hồ tiêu bột Hồ tiêu xanh là tiêu sắp chín đang ở trên cây, hái xuống giả nhỏ rồi nêm vào thức ăn, cũng có mùi vị thơm ngon.[1]

Ở nước ta, hồ tiêu thường được dùng làm chất kích thích tiêu hóa, giảm đau, trị đau bụng lạnh, thổ tả, ăn không tiêu, nôn mửa hoặc trúng hàn vùng tim, suyễn, đờm tắt, huyết lạnh Ngày dùng 2 – 4 lần dạng thuốc sắc, bột, viên Hồ tiêu tán bột dùng xĩa răng, chữa đau răng, sâu răng hoặc thổi vào mũi gây hắt hơi và xát vào chân răng chữa trúng gió lạnh, hôn mê cắn răng, co quắp…Trong nhựa dầu hồ tiêu đen

có hợp chất piperin có đặc tính chữa trị bệnh về gan.[12]

Hồ tiêu có tính kháng khuẩn và diệt trùng nên được dùng để giữ gìn thức ăn Người ta còn dùng hồ tiêu để trừ sâu bọ, thường bỏ vào tủ áo khỏi bị côn trùng cắn phá

Nhiều nước như Trung Quốc, Indonesia, Ấn Độ… hồ tiêu được xem như là một

vị thuốc thông dụng trong gia đình

Hải Thượng Lãn Ông đã sử dụng hồ tiêu vào những bài thuốc của mình để chữa các loại bệnh như:[12]

- Phong thấp: hồ tiêu, hồi, phèn chua đều bằng nhau Tán nhỏ, xoa bóp vào chỗ đau

- Tiêu chảy, thổ tả: hồ tiêu tán nhỏ uống với nước cơm

- Nấc, ợ hơi: hồ tiêu sao và tán nhỏ, viên với hồ, uống với giấm.

- Lang ben: lá hồ tiêu giã nhỏ trộn với giấm hoặc rượu, bọc vải xát lên da

- Ho lâu không khỏi: hồ tiêu 6 hạt, tán nhỏ, thận heo 1 đôi, cắt miếng Nấu lấynước uống

- Âm hộ sưng ngứa: 9 hạt hồ tiêu, cho vào nước nấu sôi, để ấm mà rửa

- Cấp cứu dịch tả, trên mữa, dưới ỉa, khát nước, người mê mệt: Đậu xanh để cả

vỏ, hồ tiêu sọ 9 chỉ, bột cà phê 2 chỉ và gừng sống 5 chỉ Các vị hiệp chung, quết cho nhừ, chế nước sôi vào nhồi cho đều, lược lấy nước cho bệnh nhân uống nhiều lần trong ngày

- Bụng và vùng ngực đau nhói vì khí lạnh: uống 21 hạt hồ tiêu chung với rượu trắng

- Kiết đàm, kiết máu: hồ tiêu và đậu xanh hai thứ bằng nhau xay ra bột, nhào với cơm nguội, vò viên bằng đầu đũa Nếu bị kiết đàm thì uống với nước cơm, còn bị kiết máu thì uống với nước gừng (nấu sôi)

- Trị sâu răng: hồ tiêu và tất bạt, hai thứ bằng nhau tán thành bột, nấu sáp ong chảy trộn hỗn hợp bột này vào, vò viên bằng hột mè, khi đau răng dùng một viên

nhét vào kẽ răng hay lỗ răng sâu (Tất bạt tên khoa học là Piper logum Linn., tức

tiêu lốt, cùng chung họ với hồ tiêu)

- Ăn vô mửa ra: hồ tiêu cân bảy tiền rưỡi, một lượng gừng cháy sém, nấu thật lâu cho gừng chín rồi lấy nước uống

- Bị tên, gai nhọn, dằm cây xóc vào thịt: hồ tiêu một lượng, cơm nguội một nắm,

bỏ vào cối đâm cho nhuyễn, xong đắp lên chỗ bị thương, gai, dằm sẽ lòi ra

- Đau nhói ở dưới tim: dùng 49 hạt hồ tiêu, nhủ hương 1 tiền, tán thành bột trộn đều Đàn ông thì dùng gừng sống nấu nước làm thang (nhủ hương là một thứ nhựa cây dùng làm thuốc)

- Bị chứng thương hàn, ho ngày đêm: dùng 30 hạt hồ tiêu giã nát, một phân xạ hương, hai chén rượu trắng, nấu còn nửa chén, uống nóng

- Nhiều người đêm hôm khuya khoắt đau bụng mà nhà không có sẵn thuốc, chỉnhai vài hạt hồ tiêu vào miệng rồi uống vài ngụm nước trà nóng, bụng cũng hết đau

1.3 TINH DẦU HỒ TIÊU

Hình 1.2 Lá hồ tiêu và quả hồ tiêu xanh

Trong thiên nhiên tinh dầu hồ tiêu ở trạng thái tự do, chúng hiện diện sẵn trong các bộ phận thực vật Quả hồ tiêu có 1.2-2% tinh dầu, 5-9% piperin và 2.2-6% chavixin Piperin và chavixin là 2 loại alkaloid có vị cay hắc làm cho hồ tiêu có vị cay Trong hồ tiêu còn có 8% chất béo, 36% tinh bột và 4% tro Trong cây hồ tiêu,

bộ phận cho tinh dầu là lá và quả, song các thành phần của tinh dầu cũng rất đa dạng.[5], [33]

1.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ TINH DẦU HỒ TIÊU

Khái niệm chung

Ở cây hồ tiêu, tinh dầu phân bố trên toàn cây, mỗi bộ phận của cây đều có chứa tinh dầu và thành phần hóa học của các tinh dầu này đều khác nhau Do đó, tinh dầu được tách ra từ các bộ phận của cây đều có tên gọi riêng:

+ Tinh dầu lá hồ tiêu: Nguyên liệu cho tinh dầu là lá hồ tiêu (Oil of pepper leaves,

Piper nigrum leaf oil).[19]

+ Tinh dầu hồ tiêu đen: Nguyên liệu cho tinh dầu gồm quả khô cả vỏ còn gọi là

quả hoặc trái hồ tiêu (Peppercorn oil, Piper nigrum fruit oil, black pepper oil).[5],

[19],[34]

+ Tinh dầu hồ tiêu trắng hay tinh dầu hột hoặc hạt hồ tiêu: Nguyên liệu cho tinh

dầu là hồ tiêu sọ đã loại bỏ vỏ quả chỉ để lại hột hoặc hạt (Piper nigrum seed oil,

white pepper oil).[5],[19],[34]

+ Tinh dầu hồ tiêu xanh: Nguyên liệu cho tinh dầu là quả hoặc trái hồ tiêu còn xanh(Green pepper oil).[5],[34]

1.4.1 Tinh dầu lá hồ tiêu

1.4.1.1 Hàm lượng tinh dầu

- Theo tài liệu [5], trong lá chứa tinh dầu với hàm lượng rất nhỏ 0.05-0.12%

- 1988, Bandyopadhyay và Variyar công bố hàm lượng tinh dầu ở lá là 0.12%, ởthân và cuống cũng cho hàm lượng tinh dầu rất thấp là 0.03%.[16]

- 1999, Sumathykutty và cộng sự đã công bố hàm lượng tinh dầu của lá hồ tiêu ởNeyyar Dam (Ấn Độ) là 1%.[27]

- 2009, Tchoumbougnang và cộng sự đã công bố hàm lượng tinh dầu lá hồ tiêu ởCamerun là 0.24%.[21]

- 2010, Sasidharan và cộng sự đã công bố hàm lượng tinh dầu lá hồ tiêu ở Vellayani(Ấn Độ) là 1.2%.[25]

1.4.1.3 Thành phần hóa học

- 1988, Bandyopadhyay và Variyar công bố thành phần chính trong tinh dầu lá hồ

tiêu là farnesen (24%) Ngoài ra còn có hàm lượng β-cariophilen (4%) trong tinh

dầu lá hồ tiêu.[16]

- 1999, Sumathykutty và các cộng sự sử dụng sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) nghiên cứu thành phần hóa học của lá hồ tiêu ở vùng Neyyar Dam, tỉnh Trivandrum, Ấn Độ, kết quả cho ở bảng sau:[27]

Bảng 1.5 Thành phần tinh dầu lá hồ tiêu ở Neyyar Dam (Ấn Độ)

- 2007, Nguyễn Ngọc Thanh Tịnh và cộng sự khảo sát thành phần hóa học tinh dầu

lá hồ tiêu ở các tỉnh Kiên Giang, Đồng Nai, Cần Thơ, Bình Dương Nhận thấy có sự khác nhau về hàm lượng và thành phần hóa học của tinh dầu hồ tiêu ở các tỉnh.[4]

Bảng 1.6 Thành phần tinh dầu lá hồ tiêu ở các tỉnh Đồng Nai, Kiên Giang, Bình

Dương, Cần Thơ khi tách bằng phương pháp CHHD

1.846

-δ-Elemen

2.1326.802

-Copaen

-1.4901.1271.385

-β-Elemen

9.1371.6016.0114.629

β-Cariophilen

3.665

4.655

-6.626

α-Cariophilen

Bảng 1.7 Thành phần tinh dầu lá hồ tiêu ở các tỉnh Đồng Nai, Kiên Giang, Bình

Dương, Cần Thơ khi tách bằng phương pháp MIHD

Bảng 1.8 Thành phần tinh dầu lá hồ tiêu ở Camerun

1.4.1.4 Hoạt tính sinh học

- Theo nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Thanh Tịnh và cộng sự cho thấy tinh dầu lá hồ

tiêu có tác dụng xua đuổi ruồi nhà Musca domestica L.[4],[6]

- Năm 2010, Sasidharan và cộng sự cho biết hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu

lá hồ tiêu như sau:[25]

Bảng 1.10 Kết quả kháng vi sinh vật của tinh dầu lá hồ tiêu

1.4.2 Tinh dầu quả hồ tiêu

Theo tài liệu [5], thông thường cứ 100 g hồ tiêu đen có chứa 9.5-12 g nước,10.9-12.7 g protein, 25.8-44.8 g bột, 9.7-17.2 g chất xơ, 3.4-6.0 g tro và 1.5-2.0 g tinh dầu Còn trong 100 g hồ tiêu trắng có chứa 9.5-13.7 g nước, 10.7-12.4 g protein, 53.9-60.4 g bột, 3.5-4.5 g chất xơ, 1.0-2.8 g tro và 0.5-0.9 g tinh dầu

Trong hạt hồ tiêu chứa alkaloid: piperin, chavicin không thuộc thành phần tinh dầu Tuy nhiên chất piperin có thể phân tích thành piperidin và acid piperic, acid này bị oxid hóa bằng permanganat kalium để tạo thành piperonal hay heliotropin làm chất thơm , chất định hương, giữ mùi trên da lâu, mùi dễ chịu.[1]

1.4.2.1 Hàm lượng tinh dầu

- Theo tài liệu [5], hàm lượng tinh dầu đạt khoàng 1.0-1.8% trong hồ tiêu đen và

chừng 0.5-0.9% trong hồ tiêu trắng

- Theo tài liệu [12], vỏ quả ngoài chứa 1-2.5% tinh dầu

- Theo tài liệu [6], tinh dầu tập trung ở vỏ quả giữa chiếm 1.5-2.2%

- Theo tài liệu [10], hồ tiêu đen chứa khoảng 2% tinh dầu, gồm monoterpen, sesquiterpen, hợp chất chứa oxigen và alkaloid như piperrin, piperetin, chavicin

- Theo báo cáo của Gildeneister và Hoffmann, hàm lượng tinh dầu khi chưng cấthơi nước hồ tiêu đen đã được xay nhuyễn là 1-2,6%.[18]

- 1951, Hasselstrom và cộng sự đã xác định hàm lượng tinh dầu hồ tiêu đen xaynhuyễn ở Malabar (Ấn Độ ) bằng phương pháp chưng cất hơi nước là 3.2%.[31]

- 1997, Phạm Thị Hòa và Đào Lê Minh Tuấn đã công bố hàm lượng tinh dầu hồ tiêuđen Buôn Ma Thuột như sau:[9]

Bảng 1.11 Tinh dầu hồ tiêu đen Buôn Ma Thuột

- 2005, Perakis và cộng sự đã công bố hàm lượng tinh dầu hồ tiêu đen là 1.5%.[17]

- 2007, Rouatbi, Duquenoy và Giampaoli nghiên cứu hàm lượng tinh dầu trong hồ tiêu đen đã xay nguyễn là 3.5% và không xay là 1.1%.[29]

- 2009, Tchoumbougnang và cộng sự đã công bố hàm lượng tinh dầu hồ tiêu trắng ởCamerun là 0.24%.[21]

- 2010, Sasidharan và cộng sự đã công bố hàm lượng tinh dầu hồ tiêu xanh là 2.2%

và hồ tiêu đen là 2.0% ở Vellayani (Ấn Độ).[25]

• Chỉ số ester: 4.2 – 5.5

• Chỉ số ester sau khi acetil hóa: 22.1

• Tinh dầu có màu vàng lục nhạt, mùi rất hắc

- Gildemeister và Hoffmann đã báo cáo những đặc tính của tinh dầu hồ tiêu đen nhưsau:[18]

• Chỉ số ester sau khi acetil hóa: 12 – 22.4

• Độ hòa tan trong etanol 90 oC: 1:3 – 1:10

• Độ hòa tan trong etanol 95 oC: 1:10 – 1:15

- Tinh dầu hồ tiêu đen được chưng cất ở Seillans, Pháp, từ tiêu nhập khẩu ở Saigon,

• Tinh dầu có mùi vị và hương thơm rất tốt

- Ngoài ra, khi thực hiện việc chưng cất hơi nước tinh dầu từ nguyên liệu thô (quả

hồ tiêu có lẫn cát bụi) ở Seillans, Pháp, đã cho ra tinh dầu với những đặc tính sau:[19]

Bảng 1.12 Tính chất hóa lý tinh dầu quả hồ tiêu ở Pháp

Chưng cất (không lẫn cát bụi)

Chưng cất (có lẫn bụi, sạn)

Qua phần thí nghiệm này cho thấy hiệu suất tinh dầu thấp, trọng lượng riêng

và chỉ số khúc xạ của hai loại tinh dầu này tương đối cao, phản ứng hóa học của phelandren trong cả 2 trường hợp này đều âm tính Những nét đặc trưng này có thể giải thích như đó là sự bay hơi của terpen ở nhiệt độ thấp trên bề mặt lớn của nguyên liệu thô khi được nghiền nát.[19]

- Tinh dầu hồ tiêu đen được chưng cất ở Buôn Ma Thuột, Việt Nam, có những đặc tính sau:[9]

• Tỷ trọng (25 oC): 0.879

• Chỉ số khúc xạ (25 oC): 1.4786

• Tinh dầu thu được là chất lỏng có màu lục nhạt, trong suốt, có mùi thơm của

hồ tiêu, vị cay, hăng

- Tinh dầu hồ tiêu đen được chưng cất ở Gia Lai, Việt Nam, có đặc tính khác nhau phụ thuộc vào 2 phương pháp sau:[10]

Bảng 1.13 Tính chất hóa lý tinh dầu hồ tiêu đen ở Việt Nam

Tính c hất hóa lý Chư ng cất hơi nướ c CO

2

lỏng siê u tới hạ n

Mùi Thơ m nhẹ Thơ m đặc trưn g

- Cũng ở Việt Nam, tinh dầu hồ tiêu đen chưng cất ở Cần Thơ có đặc tính sau:[7]

• Tỷ trọng (15 oC): 0.86

• Chỉ số acid: 0.67

• Chỉ số ester: 13.89

• Chỉ số ester sau khi acetil hóa: 14.57

• Tinh dầu dạng lỏng, màu trắng, có mùi thơm đặc trưng của hồ tiêu

- Theo tài liệu [19], tinh dầu hồ tiêu thu được bằng chưng cất hơi nước là chất lỏng

có màu vàng lục nhạt, có mùi giống của phelandren (một trong những cấu phần chính của tinh dầu) Có vị dịu, không gắt, mùi dễ chịu

Qua tất cả các báo cáo thí nghiệm của các nhà khoa học trên đã cho thấy: tinh dầu hồ tiêu ở những bộ phận, khu vực khác nhau thì có tính chất vật lý không giống nhau.[19]

Tinh dầu hồ tiêu trên thị trường kém chất lượng Do vậy, các nhà chuyên môn phải dựa vào tính chất vật lý, những lần kiểm tra về mùi vị, hương thơm Tất

cả phải được xác định một cách cẩn thận và phải dựa vào sự so sánh với những mẫu chuẩn để bảo đảm tính nguyên chất và tinh khiết của tinh dầu.[19]

chính xác Sau đó, hai báo cáo năm 1890 – 1901 (Guenther) đã mô tả sự có mặt của phelandren, cariophilen và tính triền quang của limonen.[14]

- Trước đây việc ly trích tinh dầu từ hồ tiêu đen đã được khảo sát kỹ lưỡng Cho đến gần đây, năm 1957, Hasselstrom và các cộng sự đã xác nhận sự có mặt của các hợp

chất sau đây trong tinh dầu hồ tiêu đen: α-pinen, β-pinen, phelandren, limonen,

cariophilen, epoxidihidrocariophilen, dihidrocarveol, crupton, citronelon, acid phenilacetic, piperidin Trong thành phần hóa học của tinh dầu hồ tiêu đen Hasselstrom cũng đưa ra một số bằng chứng về sự có mặt của những thành phần khác như: alcol tam cấp, monoterpen aldehid.[14]

- 1961, Jenings và Wrolstadt đã xác nhận sự có mặt của: α-pinen, β-pinen, limonen,

cariophilen trong thành phần hidrocarbon của tinh dầu hồ tiêu đen.[14]

- 1962, khi sử dụng phương pháp sắc kí khí, Ikeda, Stanley, Vannier và Spitler đã tìm thấy trong tinh dầu hồ tiêu đen có 57.2% monoterpen hidrocarbon bao gồm

những hợp chất sau: α-pinen (9.4%), β-tujen (2.9%), camphen (0.1%), β-pinen (13.8%), sabinen (20.4%), δ-3-caren (15.1%), α-phelandren (3.6%), mircen (6.4%), limonen (21.6%), β-phelandren (4.1%), β-cimen (1.3%).[14]

- 1965, Wrolstadt và Jennings đã kết hợp các phương pháp sắc kí khí , UV và IR để

cô lập và xác nhận thành phần các hợp chất sau (trong monoterpen của tinh dầu hồ

tiêu đen): α-pinen (26.0%), α-tujen (3.0%), β-pinen (13.0%), sabinen (25.0%), δ-3- caren (12.0%), α-phelandren (2.0%), mircen (3.0%), limonen (13.0 %), β- phelandren (2.0%), β-cimen (1.0%), terpinolen (<1.0%).[14]

- Hai năm sau đó (1967), Muler và Jennings đã khảo sát và đưa ra sự có mặt các thành phần sesquiterpen trong tinh dầu hồ tiêu bao gồm có: cariophilen (thành phần

chính của sesquiterpen), α-copaen, β-elemen, α-satalen, trans-α-bergamoten, α- humulen, α-silinen, β-bisabolen, calamen, δ-cadinen.[14]

- Ngoài ra, trên cùng một quốc gia (Ấn Độ) nếu hồ tiêu đen được lấy ở những nơi khác nhau thì sẽ cho hàm lượng (%) của các thành phần khác nhau Kết quả nghiên cứu của Lewis, Nambudiri và cộng sự năm 1969 đã chứng minh điều đó [14]

Bảng 1.14 Thành phần tinh dầu hồ tiêu đen được trồng nhiều nơi ở Ấn Độ

Nguồn gốc α-Pinen β-Pinen và mircen Sabinen

- 1981, cũng ở Ấn Độ, Lawrence đã báo cáo kết quả phân tích thành phần tinh dầu

hồ tiêu đen như sau: [14]

Bảng 1.15 Thành phần tinh dầu hồ tiêu đen ở Ấn Độ

- 1984, Jansz và cộng sự đã khảo sát ảnh hưởng của độ chín đến hàm lượng tinh dầu

hồ tiêu ở vùng Sri Lanka Họ cho rằng hàm lượng tinh dầu thay đổi theo thời gian thu hoạch như trong bảng sau: [20]

Bảng 1.16 Thành phần tinh dầu hồ tiêu ở Sri Lanka theo thời gian thu hoạch

- 1988, Bandyopadhyay và Variyar nghiên cứu và công bố thành phần chính trong

tinh dầu hồ tiêu đen là β-cariophilen (10%).[16]

- 1990, Pino và cộng sự dùng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ GC/MS để phân tích thành phần tinh dầu hồ tiêu đen ở Ấn Độ gồm khoảng 56 hợp chất Thành phần tinh dầu chứa hidrocarbon và hợp chất có oxigen như sau:[26]

Bảng 1.17 Thành phần hidrocarbon trong tinh dầu hồ tiêu đen ở Ấn Độ