Xác định thành phần hóa học trong tinh dầu quất Thành phố Hội An, Quảng Nam

- Ở nhiệt độ thường, tinh dầu thường tồn tại ở các trạng thái lỏng, không có màu như tinh dầu quất hoặc có màu vàng nhạt như tinh dầu lá tràm và một số ít tinh dầu có màu, như tinh dầu n

Trong lĩnh vực Y học, các nhà nghiên cứu đã tổng hợp được rất nhiều hợp chất

có tác dụng chữa bệnh, ức chế và tiêu diệt các loại vi khuẩn thâm nhập vào cơ thể người và động vật, giúp cho việc điều chỉnh một số chức năng của tế bào Tuy nhiên những hợp chất tổng hợp thường có những tác dụng phụ Vì thế hiện nay khuynh hướng sử dụng thuốc chữa bệnh có nguồn gốc thảo mộc an toàn và ít độc ngày càng được ưa chuộng

Ở Việt Nam nguồn dược liệu phong phú sẵn có, với nền y học cổ truyền phát triển nên việc nghiên cứu các hoạt chất tự nhiên trên cơ sở kết hợp y học cổ truyền với y học hiện đại đã được các nhà khoa học quan tâm

Địa hình Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nhiều cây tinh dầu có giá trị Trong đó có nhiều cây trồng đại trà ở các nông trường hay ở quy mô hộ gia đình và

có cả những cây mọc hoang dại đều là nguồn tinh dầu quý có giá trị kinh tế cao Cho nên việc nghiên cứu xác định thành phần hóa học được tách ra từ các loại cây này có ý nghĩa vô cùng quan trọng và cần thiết

Cây quất có những quả tròn trĩnh với màu đỏ da cam, chín mọng trông rất đẹp không những làm đẹp cảnh quan ngày tết, mong muốn năm mới gặp nhiều may mắn, phát đạt mà còn là vị thuốc hay trong y học cổ truyền và kinh nghiệm dân gian

Hiện nay người ta đã tìm ra nhiều tác dụng chữa bệnh to lớn của quả quất Đặc biệt, trong vỏ quả quất, dược liệu có vị chua, hơi ngọt, the, mùi thơm, tính ấm,

không độc có tác dụng điều khí, chữa ho, nôn mửa, tiêu đờm, giải rượu, trướng bụng, ngăn ngừa phát sinh ung thư gan, thực quản, đại tràng, dạ dày

Chính vì vậy, việc khai thác và sử dụng tinh dầu được tách ra từ vỏ quả quất có

ý nghĩa vô cùng quan trọng và cần thiết

Xuất phát từ tầm quan trọng trên của vỏ quả quất, chúng tôi chọn đề tài: Xác định thành phần hóa học trong tinh dầu quất Thành phố Hội An - Quảng Nam

Tinh dầu là sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi chất và không được sử dụng trở lại trong hoạt động sống của cây Tinh dầu do các mô chứa tế bào tiết ra và trữ lại Tinh dầu có trong lông tiết, ống nhựa mủ và túi tiết

Thành phần của tinh dầu: Có thể là hiđrocacbon béo hoặc thơm và những dẫn xuất của nó như ancol, anđehit, xêton, este, ete , ngoài ra còn có một số hợp chất của sunfua và nitơ Thành phần phổ biến trong tinh dầu là monotecpen

Tinh dầu là một hỗn hợp các chất có giá trị cao trong các lĩnh vực y tế, mỹ phẩm, thực phẩm, xuất khẩu

- Trong y dược: Tinh dầu được dùng thuốc xoa bóp và thuốc chữa bệnh

- Trong công nghiệp mỹ phẩm: Người ta sử dụng tinh dầu để sản xuất nước hoa, phấn và các loại kem xoa

- Trong công nghiệp thực phẩm: Tinh dầu được dùng để sản xuất nước giải khát, chất gia hương cho bánh kẹo, rượu mùi, chế biến các món ăn

- Trong công nghiệp tiêu dùng: Tinh dầu được dùng sản xuất thuốc đánh răng,

xà phòng thơm

1.1.2 Tính chất vật lý của tinh dầu: [1]; [3]; [8]; [12]

Tinh dầu nói chung có một số tính chất khác với các hóa chất tổng hợp hoặc hợp chất thiên nhiên khác, đó là:

- Ở nhiệt độ thường, tinh dầu thường tồn tại ở các trạng thái lỏng, không có màu như tinh dầu quất hoặc có màu vàng nhạt như tinh dầu lá tràm và một số ít tinh dầu

có màu, như tinh dầu ngải cứu (màu xanh), tinh dầu thym (màu đỏ), tinh dầu thạch xương bồ (màu đỏ sẩm), tinh dầu quế (màu nâu thẩm), tinh dầu diếp cá, tinh dầu sả (màu vàng đậm)

- Tinh dầu có nhiệt độ sôi cao (150 - 2000C) Tinh dầu rất dễ bay hơi và hòa tan chất cao su Vì vậy đựng tinh dầu trong những chai nhỏ, có nút kín và không được dùng nút cao su mà phải dùng nút thủy tinh

- Mỗi loại tinh dầu có một tính năng và mùi hương riêng biệt vô cùng độc đáo Mùi thơm của tinh dầu chính là do sự bay hơi và khả năng tác động nhất định của một số chất thơm vào khứu giác

- Khi ta nhỏ một giọt tinh dầu lên giấy thì trên giấy sẽ có một vết trong giống như ta nhỏ giọt dầu mỡ lên giấy Nhưng sau một thời gian rất ngắn, vết trong trên giấy sẽ mất đi do tinh dầu bay hơi hết Điều này giúp ta phân biệt giữa tinh dầu và dầu mỡ

- Tinh dầu thường nhẹ hơn nước (d<1g/ml) như tinh dầu bạc hà, tràm, sả, quất nhưng có một số tinh dầu lại nặng hơn nước (d>1g/ml) như tinh dầu đinh hương, tinh dầu quế

- Hầu hết tinh dầu không tan hoặc rất ít tan trong nước nhưng tan tốt trong dung môi hữu cơ như: Benzen, clorofom, etanol Cho nên có thể dùng các dung môi này

để chiết suất một số tinh dầu từ các nguồn nguyên liệu có chứa tinh dầu

- Tinh dầu không phải là một chất nguyên chất mà là hỗn hợp của rất nhiều chất Tất cả những tính chất chung của tinh dầu đã được nêu ở trên, có thể dựa vào đó

để phân biệt các hợp chất tổng hợp với các hợp chất thiên nhiên

1.1.3 Phân bố của tinh dầu: [12]

Cây chứa tinh dầu phân bố khá rộng, đã tìm thấy trong hơn 60 họ thực vật có tinh dầu Các họ có nhiều cây chứa tinh dầu là: Pinaceae, Lauraceao, Myrtaceae, Lamiaceae, Umbeliferae, Rutaceae, Asteraceae, Rosaceae, Zingiberaceae

Trong cây, tinh dầu có thể ngụ trú ở mọi bộ phận của cây: Cánh hoa, rễ, vỏ trái cây, cuống, hạt, nhựa cây, quả, lá, vỏ cây, gỗ

1.1.4 Đại cương về Tecpenoid: [11]; [12]

1.1.4.1 Thành phần cơ bản và tính chất chung của các loại hợp chất tecpen:

Tecpen là một nhóm hợp chất tự nhiên mà phân tử của nó được cấu tạo bởi một hoặc nhiều đơn vị isopren ( ) theo kiểu “đầu nối đuôi” và chúng có chung một nguồn gốc sinh tổng hợp

Dựa vào số đơn vị isopren để chia các tecpen thành:

Monotecpen (C10), số đơn vị isopren là 2

Sesquitecpen (C15), số đơn vị isopren là 3

Ditecpen (C20), số đơn vị isopren là 4

Tritecpen (C30), số đơn vị isopren là 6

Tetratecpen (C40), số đơn vị isopren là 8

Polytecpen (C5n), số đơn vị isopren là n

Hầu hết hợp chất tecpen có cấu trúc vòng với một số nhóm chức như OH, cacbonyl Đặc tính chung của chúng là ít tan trong nước, ngoại trừ chúng kết hợp với các oza tạo thành glycozit tan trong chất béo

Về mặt hóa học, hiện tượng đồng phân trong tecpen rất phổ biến, nên có thể gặp

cả 2 dạng đồng phân trong cùng một cây Ngoài ra hầu hết chúng có cấu trúc vòng

và vòng xicloankan thường là dạng ghế nên có cấu hình khác nhau tùy thuộc vào các nhóm thế xung quanh

Về mặt phân bố trong tự nhiên, tecpen có mặt trong hầu hết các lớp từ thực vật bậc thấp như tảo, nấm đến thực vật bậc cao và cả trong động vật, vi khuẩn

đuôi

đầu

Isopren (C 5 H 8 ) Ocimen (C 10 H 16 )

Nhưng mỗi nhóm tecpen có sự phân bố đặc trưng Monotecpen là thành phần chủ yếu của tinh dầu đã tìm thấy trong hơn 60 họ thực vật, nhưng tập trung chủ yếu trong khoảng 10 họ Serquitecpenoid phân bố đặc trưng trong họ Asteraceae

Ngoài khái niệm tecpen người ta còn dùng khái niệm tecpenoid để bao hàm rộng rãi các sản phẩm thoái biến tự nhiên và các dẫn xuất tự nhiên hay tổng hợp các tecpen Tuy nhiên khi sử dụng thì hầu như không có sự phân biệt rõ ràng về ranh giới giữa hai khái niệm này

Cavon δ-terpineol

Các nhóm thế như cacbonyl hoặc nối đôi ngoại vòng có tác dụng làm cho vòng phẳng hơn

Các nguyên tử cacbon của khung p-methan được đánh số theo quy tắc chung của danh pháp hóa học

Về phương diện lí thuyết có thể tồn tại mười bốn đien có khung p-methan, và tất

cả các hiđrocacbon này đều đã được tổng hợp ra Trong số đó tuy nhiên chỉ có sáu chất là chắc chắn xuất hiện trong thiên nhiên, đó là limonen, terpinolen, α-terpinen, γ-terpinen, α-phellandren và β-phellandren Tất cả sáu đien này có thể chuyển hóa lẫn nhau với sự có mặt của axit, của bazơ, hoặc trên các bề mặt như silicagel, hoặc khi bức xạ, như biểu diễn trong hình 1.1

Mặc dầu khung p-menthan thường dễ hình thành thông qua việc đóng vòng các monotecpen không vòng hoặc bằng cách mở vòng tất cả các loại monotecpen hai vòng trong các phản ứng ionic hoặc nhiệt phân, quá trình này không dễ thực hiện

ngược lại Khung p-methan dường như có thể đại diện cho cấu trúc monotecpen bền vững nhất Chỉ ở các phản ứng có năng lượng tương đối cao, thí dụ phản ứng nhiệt hoặc bức xạ quang hóa, thì vòng mới có thể bị phá vỡ, và ngay khi đó sản phẩm cũng thường đóng vòng lại

b/ Limonen: [11]

Limonen thuộc monotecpen

Limonen là thành phần chính của tinh dầu vỏ quả quất

CTPT: C10H16

CTCT:

Limonen là một hydrocacbon

Limonen còn có tên gọi: 1-metyl-4-prop-1-en-2-yl-xiclohexen

Limonen xuất hiện dưới dạng d, dạng l hoặc dạng dl trong nhiều tinh dầu

Thí dụ: d-limonen có với hàm lượng tới trên 90% trong tinh dầu lấy từ vỏ quả một số loài cam chanh, l-limonen và dl-limonen xuất hiện trong tinh dầu thông, hàm lượng có khi tới trên 80%

Ta còn có thể thu được limonen bằng cách đồng phân hóa α- hoặc β-pinen dưới tác dụng của các chất xúc tác axit

a/ Tính chất vật lí:

- Là chất lỏng có mùi thơm dễ chịu

- Phân tử khối: 136,24 g/mol

CH3

Khi vắng mặt một chất cảm quang phản ứng xảy ra theo hướng khác, hai ancol

có nối đôi ngoại vòng không hình thành, và ta nhận được hai carveol dưới dạng raxemat Phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:

1.1.5 Các phương pháp chiết tách tinh dầu từ dược liệu: [6]; [12]

1.1.5.1 Phương pháp hóa lý:

a/ Chưng cất:

* Chưng cất đơn ở áp suất thường:

Trong trường hợp cần tinh chế một chất lỏng, tách nó ra khỏi tạp chất rắn không bay hơi, ta chỉ cần tiến hành chưng cất ở áp suất thường (chưng cất đơn giản), nghĩa

là chuyển chúng sang pha hơi trong một bình cất có nhánh rồi ngưng tụ hơi của nó bằng ống sinh hàn vào một bình hứng khác Thường được áp dụng để tinh chế các chất thô Trong hữu cơ, thường được áp dụng đuổi dung môi để tách tinh dầu

* Chưng cất đơn ở áp suất thấp:

Khi cần chưng cất một chất lỏng dễ phân hủy ở nhiệt độ cao, người ta phải dùng phương pháp chưng cất dưới áp suất thấp, tức là dùng bơm hút để giảm áp suất trên

bề mặt chất lỏng Vì chất lỏng dễ sôi khi áp suất riêng phần đạt đến áp suất khí quyển, nên bằng cách này người ta có thể giảm được nhiệt độ sôi của nó một cách đáng kể, tránh được hiện tượng phân hủy hay cháy nổ Nhờ phương trình Claparon

OH

OH+

+

– Clausius, người ta có thể tính được sự phụ thuộc áp suất hơi của một chất vào nhiệt độ Tuy nhiên, có thể áp dụng quy luật thực nghiệm gần đúng như sau: Khi áp suất khí quyển trên bề mặt chất lỏng giảm đi một nữa, thì nhiệt độ sôi nó hạ thấp đi khoảng 150

C

* Chưng cất phân đoạn:

Phương pháp chưng cất phân đoạn dùng để tách hai hay nhiều chất lỏng có nhiệt

độ sôi khác nhau tan lẫn hoàn toàn vào nhau, dựa trên nguyên tắc có sự phân bố khác nhau về thành phần các cấu tử giữa pha lỏng và pha hơi ở trạng thái cân bằng (ở cùng nhiệt độ), Như vậy bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình bay hơi- ngưng tụ, bay hơi- ngưng tụ ta dần dần có thể thu được cấu tử A có nhiệt độ sôi thấp hơn ở dạng gần tinh khiết Vì vậy ta dùng phương pháp tinh luyện bằng cách lắp trên bình chưng cất một cột cao có nhiều đĩa (cột Vigrơ) giúp cho việc tái tạo quá trình bay hơi ngưng tụ trên Nhờ vậy chất lỏng A dễ bay hơi dần dần thoát lên trên, ở trạng thái ngày càng tinh khiết, còn chất B có nhiệt độ sôi cao hơn, ngưng tụ trở lại bình chưng Hiệu quả của các cột được tính bằng “số đĩa lý thuyết”

* Chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước:

Phương pháp này dùng để tinh chế các chất không tan trong nước Phương pháp này dựa theo nguyên tắc: Khi hai hay nhiều chất lỏng không trộn lẫn với nhau nằm trong một hỗn hợp, áp suất chung của chúng bằng tổng áp suất riêng phần p = p1 +

p2, nghĩa là nó luôn lớn hơn áp suất riêng phần của bất kì cấu tử nào Do đó nhiệt

độ sôi của hỗn hợp sẽ thấp hơn nhiệt độ sôi của cấu tử có nhiệt độ sôi của cấu tử có nhiệt độ sôi thấp nhất Tỉ lệ hơi cất sang bình ngưng (về số mol) sẽ bằng tỉ lệ áp suất hơi riêng phần của chúng ở nhiệt độ sôi của hỗn hợp Nhờ vậy ta có thể tính toán được lượng nước cần thiết để lôi cuốn hết chất cần tinh chế

b/ Trích ly: Trích ly có thể dùng dung môi bay hơi hoặc dung môi không bay

hơi

1.1.5.2 Phương pháp cơ học: Dùng các quá trình cơ học để khai thác tinh dầu

như ép, bào nạo

1.1.5.3 Phương pháp kết hợp: Khai thác tinh dầu bằng cách kết hợp giữa quá

trình hóa lý và quá trình cơ học, hoặc sinh hóa (lên men) và cơ học

Trong đề tài này, để tách tinh dầu vỏ quất tôi đã sử dụng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

1.1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu:

1.1.6.1 Giống và sự di truyền:

a/ Hạt giống:

Hầu hết các cây tinh dầu đều trồng bằng hạt, ngoại trừ một số cây được

trồng bằng căn cành, chiết cành hoặc cấy mô Khi gieo trồng bằng hạt, để đạt hiệu

suất nảy mầm cao cho các loại hạt cần phải khảo sát điều kiện nhiệt độ

b/ Di truyền:

Sự nghiên cứu về di truyền trên những cây tinh dầu bắt đầu được chú ý đến

từ những năm 1920 Người ta tìm cách thông qua việc sử dụng những kết quả về di truyền học để có một loài cây tinh dầu mới có thành phần hóa học như ý

Đầu tiên người ta đã nghĩ đến sự lai giống trong công nghiệp (ghép cây, thụ phấn…) để làm thay đổi thành phần hóa học, cũng như hàm lượng tinh dầu của các cây đời F1 Hiện nay với những tiến bộ trong công nghệ sinh học người ta có cung cấp các giống cây tinh dầu điều khiển được thành phần hóa học và hàm lượng tinh dầu thông qua con đường nuôi cấy mô

Về thành phần hóa học, qua sự lai tạo nhiều cây ở thế hệ F1, F2, F3… người

ta đã có được một loại tinh dầu có thành phần hóa học đạt yêu cầu đề ra Trong tương lai, thị trường về cây tinh dầu sẽ quan tâm đến những cây cung cấp tinh dầu hầu như chỉ chứa chủ yếu một cấu phần, là kết quả của những tiến bộ về di truyền

học

1.1.6.2 Đất đai, phân bón:

a/ Đất đai:

Nơi trồng của cây tinh dầu có ảnh hưởng rất nhiều đến thành phần hóa học

và hàm lượng tinh dầu Đối với tinh dầu vỏ các loại quả có múi như quất, chanh, bưởi, cam… thành phần bách phân limonen và hàm lượng tinh dầu thay đổi rõ theo nơi trồng

Tóm lại, khi khảo sát tinh dầu của một loài thực vật nào, chúng ta cũng phải luôn luôn chú ý đến nơi trồng, nơi mọc của chúng Do đó, ngoài việc ghi nhận về địa phương, đôi khi còn phải chú ý đến địa thế đất, thành phần đất, nơi thu hái chúng

b/ Phân bón:

Phân bón rất cần thiết cho cây cối nói chung và cây tinh dầu nói riêng Phân bón chủ yếu là phân đạm Khi bón phân đạm chất lượng của cây sẽ tăng lên, thí dụ như tăng tính nhạy cảm với con trùng chống lại bệnh tật và giúp đỡ những chuyển hóa phức tạp trong cây, như kéo dài thêm thời gian sinh trưởng, tăng chiều cao, số cành, số lá, nói chung là làm tăng sinh khối của cây

Đã có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của phân bón trên sinh khối của cây từ

đó đưa đến kết quả của hàm lượng tinh dầu Tùy theo loại cây và nơi trồng, lượng phân đạm có thể dùng đến 200kg/hecta để hiệu suất tinh dầu đạt cực đại

1.1.6.3 Môi trường:

a/ Thời tiết:

Thời tiết trong năm có ảnh hưởng rất quan trọng đến chất lượng và hàm lượng tinh dầu, nhất là trên các cây có đời sống ngắn Với các cây tinh dầu mà nguyên liệu cung cấp tinh dầu là phần trên mặt đất thì thời điểm thu hái tốt nhất là

khi những hoa đầu tiên bắt đầu nở

Đối với tinh dầu vỏ các loại quả có múi như quất, chanh, bưởi, cam… thì hàm lượng tinh dầu sẽ nhiều hơn nếu thu hái vào mùa hè, các mùa khác thì thu được lượng tinh dầu ít hơn

Thành phần hóa học cũng bắt đầu thay đổi tùy theo thời tiết của mỗi năm

b/ Ánh sáng:

Vận tốc phát triển của hầu hết các cây tinh dầu được kiểm soát bởi sự kết hợp giữa nhiệt độ và độ dài của ngày

1.1.6.4 Thời điểm thu hái:

Thời điểm thu hái nguyên liệu cũng có ảnh hưởng quan trọng đến hàm lượng

và chất lượng của tinh dầu Thời điểm được chọn tùy theo độ tuổi của cây, độ chín của nguyên liệu và giờ thu hái trong ngày

Tóm lại, khi khảo sát một cây tinh dầu, trong những điều kiện có thể chúng

ta nên khảo sát tất cả các yếu tố có ảnh hưởng đến hàm lượng và chất lượng tinh dầu của cây, để có thể biết được thời điểm thu hoạch nào là tối ưu, có nghĩa là lúc

đó hàm lượng và chất lượng tinh dầu được cao nhất

1.1.7 Bảo quản tinh dầu:

- Tinh dầu dễ kết hợp với oxi của không khí để thành chất nhựa, trong không khí thủy phân cho ra các chất có mùi khác nhau Những hiện tượng oxi hóa hay thủy phân này thường xảy ra ở nhiệt độ cao có nhiều hơi nước, ánh sáng Do đó để bảo quản tinh dầu thì phải đóng kín, không để nơi nóng, tránh ánh sáng trực tiếp của mặt trời, bụi bặm Không để sản phẩm ngấm nước và các sản phẩm khác rơi vào, như thế sẽ làm hỏng tinh dầu

- Tinh dầu dễ bay hơi nên đựng tinh dầu trong các lọ có miệng nhỏ, khô

- Tinh dầu hòa tan cao su nên không dùng nút cao su để đậy lọ đựng tinh dầu mà phải dùng nút thủy tinh để đậy lọ đựng tinh dầu

- Phân họ Rutoideae: Lá noãn rời nhau, bộ nhị theo kiểu đảo lưỡng nhị đầy đủ hoặc giảm, quả đại

- Phân họ Aurantioideae: Lá noãn dính, bộ nhị đa thể, quả loại cam

Trên thế giới họ Rutaceae có khoảng 160 chi Ở Việt Nam:

+ có gần 30 chi: Acronychia, Aegle, Atalantia, Boennighausenia, Citrus, Clausena, Euodia, Feroniella, Fortunella (Citrofortunlla), Glycosmis (Hesperethusa), Limnocitrus, Limonia, Luvunga (Lavanga), Maclurodendron, Micromelum, Murraya, Naringi, Paramignya, Phellodendron, Pleiopermium, Ruta, Severinia, Skimmia, Tetradium, Thoreldra, Toddalia, Triphasia, Zanthoxylum + có khoảng 110 loài

1.2.2 Đặc điểm sinh thái của một số cây chi cam chanh (chi Citrus), họ cam (họ Rutaceae):

Chi cam chanh (Citrus) là một chi thực vật có hoa trong họ cam (Rutaceae), có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới ở Đông Nam châu Á Các loại cây trong chi này là các cây bụi lớn hay cây thân gỗ nhỏ, cao tới 0,5-15m tuỳ loại, với thân cây có gai và các lá thường xanh mọc so le có mép nhẵn Hoa mọc đơn hay thành ngù hoa nhỏ, mỗi hoa có đưòng kính 2-4cm với 5 (ít khi 4) cánh hoa màu trắng, mỗi hoa có rất nhiều nhị hoa Hoa thông thường có mùi thơm rất mạnh Quả

là loại quả có múi, một dạng quả mọng đặc biệt, hình cầu hay cầu thuôn dài, chiều dài 4-30 cm và đường kính 4-20 cm, bên trong quả khi bóc lớp vỏ và cùi sẽ thấy lớp

vỏ mỏng, dai, màu trắng bao quanh các múi bên trong chứa nhiều tép mọng nước Chi này là quan trọng về mặt thương mại do nhiều loài (hoặc cây lai ghép), đuợc trồng để lấy quả (trừ cây quất còn để làm cảnh)

- Citus limonia Osbeck (chanh):

Là loài cây nhỡ, cao từ 1m đến 3m Thân có gai Lá hình trứng, dài từ 5,5cm đến 11cm, rộng từ 3,5cm đến 6cm, mép lá có hình răng cưa, mọc so le, mép khía răng Hoa màu trắng, phớt tím, thơm, mọc đơn độc hay từng chùm từ 2 đến 3 hoa Quả hình cầu, chia làm nhiều múi Vỏ quả chanh mỏng nhẵn, màu vàng nhạt hoặc

xanh, vị rất chua, có nhiều tinh dầu Lá và vỏ quả vò ra có mùi tinh dầu thơm mát Cây chanh được trồng khắp nơi ở nước ta Nhân dân thường trồng chanh để lấy quả

ăn hoặc làm gia vị Y học dân gian sử dụng vỏ quả, lá và rễ cây để làm thuốc

- Citrus Sinensis L Osbeck (cam):

Cam là loài cây nhỡ, cao đến khoảng 10m, cành có gai Lá thường xanh dài khoảng 4 đến 10 cm

+ Citrus limonimedica (cam thanh yên): Cây nhỡ hay cây gỗ nhỏ, cao từ 2,5m đến 5m, có cành không đều, rẽ đôi, gai ngắn, nhánh non, nhuốm màu tim tím Lá không rụng, xoan thuôn, có răng cưa ở mép Hoa thơm, to, màu trắng ở trong, màu tím đỏ nhiều hay ít ở ngoài, với 30 - 40 nhị, tập hợp ở nách các lá Quả rất to 12-20

x 8-12cm, xoan thuôn, màu vàng chanh khi chín, thường rất sần sùi, da rất dày, mùi dịu và thơm, vỏ trong trắng dịu, nạc không nhiều, màu trăng trắng hơi chua

+ Citrus nobilis (cam sành): Là giống cam được các nhà vườn ưa chuộng, cây

có phẩm chất trái thơm ngon, trồng được ở nhiều loại đất, màu sắc trái xanh vàng,

bề mặt vỏ sần, trái hình cầu, hơi dẹp hai đầu, thịt trái màu cam, mềm, nhiều nước

Lá hình trứng màu xanh đậm, trọng lượng trung bình 250g, ít hạt

+ Citrus aurantium sinense (cam mật): Cây 5 tuổi cao trung bình 5m, tán hình cầu, cây phân cành nhiều, ít gai Lá có màu xanh đậm, eo lá nhỏ, tán cây thoáng Cây ra 2-3 vụ trái/năm Số trái đạt từ 1.000-1.200 trái, trọng lượng trung bình 240-

250 g Vỏ trái dày 3-4 mm, trái mọng nước, khi chín có màu vàng, thơm, ngọt, ít chua, nhiều hạt Cam mật là một giống có năng suất cao

- Citrus reticulata (quýt):

Cây gỗ nhỏ có dáng chắc và đều, thân và cành có gai Lá đơn, mọc so le, phiến

lá hình ngọn giáo hẹp có khớp, trên cuống lá có viền mép Hoa nhỏ, màu trắng, ở nách lá Quả hình cầu hơi dẹt, màu vàng da cam hay đỏ, vỏ mỏng, nhẵn hay hơi sần sùi, không dính với múi nên dễ bóc, cơm quả dịu, thơm, hạt xanh

- Citrus maxima C.gandis (bưởi):

Bưởi là loài cây to, cao từ 10-13m, vỏ thân có màu vàng nhạt, ở những kẽ nứt của thân đôi khi có chảy nhựa Cành có gai dài, nhọn Lá hình trứng, dài từ 11-12

cm, rộng 4,5-5,5 cm, hai đầu tù, nguyên, dai, cuống có dìa cánh to Hoa đều, mọc thành chùm 6-10 bông Quả hình cầu to, vỏ dày, màu sắc tuỳ theo giống

- Citus japonica Thumb (quất):

Cây nhỏ 1-5m, có gai Cành lá sum suê, lá đơn mọc so le, màu lục sẫm bóng, hình trái xoan hay tròn dài, cuống có cánh rất nhỏ Chùm hoa gắn ở nách lá hay ở ngọn, hoa có màu trắng, cánh hoa dài 7-9mm; nhị 15-20 Quả nhỏ hình cầu, rộng 1,5-3,5cm, màu vàng da cam bóng, có 5-6 múi, nạc chua, hạt có màu xanh

1.2.3 Tinh dầu trong một số cây họ Rutaceae:

- Mỗi loài cây chứa tinh dầu cho một loại tinh dầu đặc trưng Tinh dầu phân bố trong mọi bộ phận của cây: Cánh hoa, rễ, vỏ trái cây, cuống, hạt, nhựa cây, quả, lá,

vỏ cây…

- Tinh dầu vỏ cam: Có màu vàng đậm, mùi thơm đặc trưng của phần vỏ quả

- Tinh dầu vỏ bưởi: Có màu vàng nhạt, mùi gỗ nhẹ

Tinh dầu trong hai vị này không có vị đắng hoặc có vị đắng nhẹ (thành phần của tinh dầu có chứa Tecpen), cay, ngọt, có tính sát trùng phản ứng trung tính với giấy quỳ

- Tinh dầu vỏ quất: Trong suốt, vị cay ngọt, có mùi thơm đặc trưng dễ chịu

- Tinh dầu vỏ chanh: Không màu, vị hăng cay nhẹ, mùi thơm tự nhiên đặc trưng

- Tinh dầu vỏ quýt: Có màu vàng nhạt, vị hăng cay nhẹ, mùi thơm tự nhiên đặc trưng dễ chịu

1.3 Cây quất và giá trị sử dụng:

1.3.1 Cây quất:

Cây Quất tên kí hiệu là: Citus japonica Thumb Cây quất còn được gọi là kim quất, quất vàng, sơn quýt, hạnh, kim đàn, kim táo, quýt sữa bò, cam thọ tinh, chanh quật, người miền nam gọi là cây tắc…, có nguồn gốc từ Trung Quốc, Nhật Bản

Cây nhỏ 1-5m, có gai Cành lá sum suê, lá đơn mọc so le, màu lục sẫm bóng, hình trái xoan hay tròn dài, cuống có cánh rất nhỏ, dày và cứng Chùm hoa gắn ở nách lá hay ở ngọn, hoa trắng, cánh hoa dài 7-9mm; nhị 15-20 Quả nhỏ hình cầu,

rộng 1,5-3,5cm, màu vàng da cam bóng, có 5-6 múi, nạc chua, hạt có màu xanh

1.3.2 Giá trị sử dụng của cây quất:

Cây quất có rất nhiều ứng dụng, ngoài ứng dụng lớn nhất là làm đẹp cảnh quan trong những ngày tết, với mong ước năm mới sẽ gặp được nhiều điều tốt lành thì cây quất còn có tác dụng dược lý rất quan trọng, cụ thể:

* Hạt quất: Có vị đắng, chát, tính bình, chữa táo bón, trị ho, rắn cắn, cầm máu

* Rễ quất: Có vị đắng, tính ôn, được dùng để chữa ho

* Lá quất: Có vị cay ngọt, tính ôn, chữa nhức đầu, kích thích tiêu hóa, trung hòa bớt vị béo của thức ăn để giúp ăn ngon miệng và còn có tác dụng tăng cường chuyển hóa làm giảm lượng cholesterol xấu trong cơ thể Nếu không có lá chanh, nhân dân ta cũng có thể thay bằng lá quất tươi chứa nhiều tinh dầu có tính sát khuẩn, tiêu đờm sử dụng làm nguyên liệu cho nồi xông giải cảm, giải độc

* Quả quất: Là loại trái cây rất có ích cho sức khỏe

- Quả quất có chứa các chất antioxidants có thể bảo vệ các tế bào khỏi bị tổn thương Chất xơ trong quả quất có tên gọi là pectin làm giảm lượng cholesterol trong máu, có lợi cho tiêu hóa, làm vững chắc thành mạch, chữa bệnh tăng huyết

áp Quả quất có chứa hai chất rất quan trọng với làn da là vitamin C và Limonene Vitamin C hoạt động giúp tăng lớp collagen trong da Limonene là một chất chống oxi hóa đặc biệt được tìm thấy trong vỏ quả giúp làn da luôn mịn màng, tươi trẻ Tác dụng chủ yếu của quả quất là làm tan đờm, trị ho Quả quất giúp tiêu hóa tốt, chữa bệnh ăn uống khó tiêu, chán ăn, đau chướng bụng, kích thích tiêu hóa Chữa hậu sản, phù nề, vàng da Ức chế phát sinh ung thư gan, phổi, đại tràng, dạ dày và khối u của ung thư vú Quất là một loại quả giải rượu rất tốt

- Tinh dầu trong vỏ quả quất: Được dùng làm gia vị trong thực phẩm, hương thơm trong nước hoa, chất tẩy rửa dầu mỡ và tẩy rửa nói chung Chất tẩy rửa từ tinh

chất quất rất hiệu quả, thân thiện với môi trường và ít độc hại, đồng thời có mùi thơm dễ chịu

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU

VÀ THỰC NGHIỆM

2.1 Mở đầu

2.1.1 Tìm hiểu thực vật học, phương pháp trồng, chăm sóc, thu hoạch quất

ở Thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam

- Tên khoa học: Citrus japonica Thumb

- Tên thường gọi: Kim quất, quất vàng, sơn quýt, kim đàn, kim táo, quýt sữa bò, cam thọ tinh, cây tắc, chanh quật…

Cây nhỏ 1-5m, có gai Cành lá sum suê

- Lá đơn, mọc so le có mép nhẵn, màu lục sẫm bóng, hình trái xoan hay tròn dài, cuống có cánh rất nhỏ, dày và cứng

- Chùm hoa gắn ở nách lá hay ở ngọn Mỗi hoa có 4-5 cánh, cánh hoa màu trắng, dài 7-9mm, mỗi hoa có 15-20 nhị Hoa có mùi thơm rất mạnh

- Quả nhỏ hình cầu, rộng 1,5-3,5cm, khi còn tươi có màu xanh, chín có màu vàng da cam, quả mọng, mỗi quả có 5-8 múi, nạc chua, hạt có màu xanh, mỗi múi

có 1-3 hạt

2.1.2 Thời vụ trồng:

Thông qua việc nghiên cứu tài liệu và trực tiếp tìm hiểu qua người nông dân trồng quất, chúng tôi nhận thấy quất được trồng quanh năm, nếu trồng mới nên chọn phương pháp chiết cành là tốt nhất và thực hiện vào đầu mùa mưa

2.1.3 Đất trồng:

- Thường trồng trên đất vườn, đất có pha cát, sét bảo đảm được độ thông thoáng và đủ độ ẩm Độ pH thích hợp là 5 ÷ 6 Có thể trồng quất trực tiếp trên đất, nhưng cũng có thể trồng vào giỏ, chậu… Tốt nhất nếu muốn trồng vào chậu thì trước hết nên trồng quất ngoài đất vườn rồi sau đó mới đưa vào chậu

- Quá trình làm đất: Đất được cày, xới, trộn đều Sau đó tiến hành lên liếp cao, thiết kế mương nước xung quanh, liếp rộng 4-6m, mương rộng khoảng 1,5m Mặt liếp phải cao hơn mương nước từ 20-30cm, tránh để nước ngập, quất sẽ ngừng phát triển và có thể chết

2.1.4 Ƣơm giống:

Quất không trồng bằng hạt vì dễ biến dị, cây chậm ra quả Do vậy, nên trồng mới bằng phương pháp chiết cành Chọn cành chiết từ cây mẹ khỏe mạnh, không có biểu hiện bệnh đảm bảo cho cây con sau này khỏe mạnh, khả năng phát triển tốt, đậu quả nhiều Cần chọn cành khỏe, cành tơ, mọc xiên, da vỏ còn xanh, tán đều Chọn cành sau này chỉ cho một thân là tốt nhất Tiến hành khoanh vỏ, để khô 4-5 ngày, quấn rơm đã nhào với đất bùn ướt, bên ngoài cần bao một lớp nilon có đục lỗ thoát nước Nên chiết vào tháng 2-4 và tháng 8-9 âm lịch Cành chiết khoảng 1-2 năm tuổi là có thể đem trồng được

2.1.5 Quá trình trồng và thu hoạch:

* Quá trình trồng:

Sau khi đã lên liếp, dùng xẻng đào các hố kích thước 60cm×60cm×60cm, các

hố cách nhau khoảng 1,5-3m, cho nhánh quất đã chiết vào hố, mỗi hố một nhánh, sau đó phủ đất lên

Cần bón phân cân đối cho quất, bón lót, bón thúc cho hợp lý cây mới phát triển tốt và cho nhiều quả

- Bón lót trung bình một gốc cần 20-25kg phân chuồng hoai, rác mục

- Bón thúc dùng phân NPK (16-16-8), trung bình 0,3-0,5 kg/gốc/năm, chia làm hai lần, bón cách nhau 40 ngày Khi cây chuẩn bị ra hoa cần bón thêm phân KCl 100g/gốc để tăng cường đậu trái và trái ít bị rụng Để cây phát triển mạnh, cành lá xanh mướt cần phun thêm phân bón lá, 15 ngày phun một lần

Quất cần nhiều ánh sáng, chịu ẩm ướt, nhiệt độ thích hợp từ 20-240

C Vào mùa khô cần tưới nước đầy đủ, tránh để đất khô, quất sẽ không phát triển và vàng lá rồi rụng dần

Quất thường dễ bị bệnh trong trường hợp thiếu phân, ánh sáng và pH không phù hợp…

Do vậy, nên thường xuyên thăm vườn để phát hiện và loại bỏ các cây bị bệnh vàng lá để tránh lây sang cây khác

* Thu hoạch:

Quất thường được thu hoạch cả cây, quả chín vào cuối tháng 12 âm lịch, để phục vụ cho cảnh quan ngày tết Trong các mùa khác, để sản xuất hương liệu dùng trong các loại nước giải khát hoặc làm thuốc trị ho, ở các mùa này người ta chỉ thu hoạch quả lúc còn xanh Điều này đồng nghĩa với việc ta có thể thu hoạch quất quanh năm

* Năng suất:

1000m2 trồng được khoảng từ 500-550 gốc quất Mỗi cây quất tùy theo lớn hay nhỏ, cho thu hoạch khoảng 5 đến 10kg quả, có cây thu hoạch đến 20 hay 25kg Như vậy với 1000m2

thu hoạch được 2.500kg – 5.500kg quả

* Thị trường:

Quất ở TP Hội An, Tỉnh Quảng Nam có thị trường tiêu thụ rất lớn Chủ yếu là Hội An, các nơi trong Tỉnh Quảng Nam cho đến Đà Nẵng, Huế, và vào cả miền

Nam

Quất quả bán với giá trung bình là 3.000 đồng/kg Tuy nhiên tháng 02 năm

2012, giá quất quả tăng , từ 10.000 đồng đến 18.000 đồng/kg

Năm 2010 trở về trước, quất cây có giá từ 20.000 đồng đến 2 triệu đồng/cây Năm 2012, giá quất dao động từ 300.000 đồng đến 4 triệu đồng/cây Đắt nhất là quất thế, quất lùm cao trên 2m, hoặc quất lâu năm có gốc to, thân thấp và nhiều quả Một cây quất đủ hoa, nụ, quả xanh, quả chín, chiều cao vừa phải có giá trên dưới 900.000 đồng

2.2 Nguyên liệu chính

Hình 3.3: Quả quất bổ đôi, hạt quất Hình 3.2: Hoa và quả quất trên cây

2.2 Phương pháp nghiên cứu:

2.2.1 Phương pháp trực quan:

Bằng quan sát trực tiếp cây quất trong thực tế, qua sách báo và tài liệu, tiếp xúc với người dân trồng quất ở Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam để tìm hiểu về phương pháp trồng, chăm sóc và thu hoạch quất

2.2.2 Phương pháp phân tích trọng lượng:

2.2.2.1 Độ ẩm vỏ quả quất:

Cân khối lượng trước và sau khi sấy, độ chênh lệch khối lượng trước và sau khi sấy chính là lượng nước trong vỏ quả quất Từ đó xác định được độ ẩm vỏ quả quất

2.2.2.2 Hàm lượng tro trong vỏ quả quất:

Từ mẫu vỏ quả quất đã xác định độ ẩm, đem đi tro hóa Cân khối lượng trước và sau khi tro hóa, độ chênh lệch khối lượng trước và sau khi đem tro hóa chính là hàm lượng hữu cơ bị đốt cháy Từ đó xác định được hàm lượng tro trong vỏ quả quất

2.2.3 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước:

Phương pháp này dùng để tinh chế các chất không tan trong nước Phương pháp này dựa theo nguyên tắc: Khi hai hay nhiều chất lỏng không trộn lẫn với nhau nằm trong một hỗn hợp, áp suất chung của chúng bằng tổng áp suất riêng phần p = p1 +

p2, nghĩa là nó luôn lớn hơn áp suất riêng phần của bất kì cấu tử nào Do đó nhiệt

độ sôi của hỗn hợp sẽ thấp hơn nhiệt độ sôi của cấu tử có nhiệt độ sôi của cấu tử có nhiệt độ sôi thấp nhất Tỉ lệ hơi cất sang bình ngưng (về số mol) sẽ bằng tỉ lệ áp suất hơi riêng phần của chúng ở nhiệt độ sôi của hỗn hợp Nhờ vậy ta có thể tính toán được lượng nước cần thiết để lôi cuốn hết chất cần tinh chế

Sau khi đã dùng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, thường ta phải chiết tách các chất tinh chế ra khỏi nước Nếu chất cần tách không tan trong nước thì ta

dễ dàng tách bằng cách chiết, nếu tan trong nước thì phải tách bằng một dung môi thích hợp, rồi lại tiến hành chưng cất phân đoạn để tách dung môi Cuối cùng chưng cất lấy chất tinh khiết bằng bình chưng cất có gắn nhiệt kế dưới áp suất thấp, với sự kiểm tra của nhiệt độ chất cần tinh chế

2.2.4 Phương pháp xác định các chỉ số hóa lý:

2.2.4.1 Phương pháp xác định các hằng số vật lý:

a/ Tỉ trọng của tinh dầu:

Đo tỉ trọng bằng bình đo tỉ trọng (picnometer) Ban đầu cân bình đo tỉ trọng rỗng, rồi cân khi có nước cất và khi có chất lỏng cần đo Tỉ lệ giữa khối lượng chất nghiên cứu và nước cất là tỉ trọng d

Chất lỏng và nước phải đo ở cùng nhiệt độ

b/ Chỉ số khúc xạ của tinh dầu:

Chỉ số khúc xạ là hằng số, có độ lớn bằng tỉ lệ của sinα (α là góc tới trên

bề mặt phân chia hai môi trường) và sinβ (β là góc khúc xạ)

Tương ứng với tỉ lệ của tốc độ ánh sáng trong môi trường 1 (G1) với môi trường 2 (G2)

Chỉ số khúc xạ phụ thuộc vào nhiệt độ và độ dài sóng của ánh sáng tới

Vì thế chỉ số kèm theo cả chiều dài ánh sáng (ở phía dưới) và nhiệt độ (ở phía trên) chẳng hạn nd Thường dùng quang phổ của ngọn lửa vàng Na (d

= 5893A0)

c/ Độ hòa tan của tinh dầu trong etanol:

Độ hòa tan của tinh dầu trong etanol được biểu diễn là thể tích etanol ở nồng

độ nhất định hòa tan hoàn toàn 1ml tinh dầu

G1

20

Phương pháp xác định dựa vào phản ứng trung hòa giữa các axit tự do có trong tinh dầu và dung dịch KOH pha trong rượu:

RCOOH + KOH → RCOOK + H2O

Từ lượng kiềm ta đã dùng xác định được chỉ số axit theo định nghĩa: Chỉ số axit là lượng KOH (tính bằng mg) cần thiết để trung hòa axit tự do trong 1g tinh dầu

b/ Chỉ số este:

Chỉ số este biểu diễn bằng lượng mg KOH cần thiết để xà phòng hóa este

có trong 1g tinh dầu

Phương pháp xác định dựa vào phản ứng xà phòng hóa este trong tinh dầu bằng dung dịch KOH pha trong rượu:

R1COOR + KOH → R1COOK + ROH

c/ Chỉ số xà phòng hóa:

Chỉ số xà phòng hóa là số mg KOH cần thiết để trung hòa các axit tự do

và xà phòng hóa các este chứa trong 1g tinh dầu

2.2.5 Phương pháp vật lý xác định một số thành phần hóa học chính trong tinh dầu:

Xác định các thành phần hóa học chính của tinh dầu bằng phương pháp sắc

ký khí – khối phổ liên hợp (GC/MS)

2.2.5.1 Lý thuyết về phương pháp sắc ký khí: [5]

* Sắc ký khí là phương pháp tách, phân ly, phân tích các chất dựa vào sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai pha động và tĩnh Trong phương pháp sắc ký pha động phải là lưu thể (các chất ở dạng khí hay lỏng), còn pha tĩnh có thể là các chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn Dựa vào trạng thái tập hợp của pha động, người ta

chia sắc ký thành hai nhóm lớn: sắc ký khí và sắc ký lỏng Dựa vào cơ chế trao đổi của các chất giữa hai pha động và tĩnh người ta lại chia các phương pháp sắc ký thành các nhóm nhỏ hơn

* Sắc ký khí là một phương pháp hiện đại có hiệu lực cao Trong sắc ký khí

pha động là chất khí hoặc hơi Tùy thuộc vào trạng thái pha tĩnh người ta phân biệt: sắc ký khí hấp phụ khi pha tĩnh là chất hấp thụ rắn, sắc ký lỏng – lỏng khi pha tĩnh

là chất lỏng hay chính xác hơn là màng chất lỏng trên bề mặt chất mang rắn

- Nguyên lý cơ bản của sự tách sắc ký khí là dòng khí mang các chất nghiên

cứu (pha động) chạy qua cột (pha tĩnh) có bề mặt tiếp xúc rộng Trong quá trình đó các hợp chất trong pha động được tách riêng và phân bố giữa pha khí và pha tĩnh theo hệ số phân bố của chúng Ở cuối cột, các hợp chất đã tách ra được đo và ghi nhận bằng một hệ thống phát hiện

- Hệ thống phát hiện bao gồm một detector và một máy ghi sắc đồ, từ đó nhận được một phổ của sắc ký khí Trong sắc phổ, những chất được tách xuất hiện

là những pic tỉ lệ với lượng chất được tách, còn thời gian và thể tích lưu là đặc trưng đối với mỗi chất được tách

- Công thức tính thành phần phần trăm của một chất:

% A =

2.2.5.2 Phổ khối lƣợng (MS): [5]; [11]

Khi cho các phần tử ở trạng thái khí va chạm với một dòng electron có năng lượng cao thì các phân tử sẽ bật ra 1 hay 2 electron và nó trở thành các ion có điện tích +1 (chiếm tỉ lệ lớn) và +2 Nếu các phân tử tiếp tục va chạm với dòng electron

có năng lượng lớn thì chúng sẽ bị phá vỡ thành nhiều mảnh ion, thành các phân tử trung hòa khác nhau, được gọi là các quá trình phân mảnh

Các ion có khối lượng m và điện tích e Tỷ số m/e được gọi là số khối Z Bằng cách nào đó tách các ion có số khối khác nhau ra khỏi nhau và xác định được

Diện tích của pic (A) Tổng diện tích (S) của các pic

× 100