Nghiên cứu tinh dầu hoa hồng thơm trồng tại Trung tâm khảo nghiệm nghiên cứu các giống hoa hồng huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình

Đây là cơ sở trồng trọt, nghiên cứu các giống Hoa hồng thơm bước đầu sản xuất các sản phẩm trong đó có tinh dầu Hoa hồng, nước Hoa hồng; tuy nhiên các sản phẩm chưa được nghiên cứu phát

SƠN, TỈNH HÒA BÌNH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2019

SƠN, TỈNH HÒA BÌNH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình hoàn thành khóa luận, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quý

báu của các thầy cô giáo, bạn bè và gia đình

Trước hết, với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn đến

PGS.TS Nguyễn Viết Thân và NCS Nguyễn Thanh Tùng hai người thầy đã dìu dắt

tôi từ những ngày đầu tiên khi tôi bắt đầu nghiên cứu khoa học tại bộ môn Dược liệu, định hướng, chỉ bảo, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể thầy cô giáo trường Đại học Dược Hà Nội, đặc biệt là các thầy cô bộ môn Dược liệu, các thầy cô bộ môn Thực vật, những người thầy đã truyền cho tôi kiến thức và kĩ năng trong suốt 5 năm qua, đặc biệt là trong thời gian tôi thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Tôi xin trân trọng cảm ơn NCS Nguyễn Thị Thu Huyền, DS Phạm Thị Linh

Giang, DS Đặng Quang Đô là những người anh, người chị đã chỉ bảo, động viên, giúp

đỡ rất nhiều để tôi có thể hoàn thành khóa luận sau bao khó khăn Tôi xin cảm ơn các bạn sinh viên nghiên cứu khoa học tại bộ môn Dược liệu và bộ môn Thực vật, các bạn

đã luôn chia sẻ với tôi những vui buồn suốt quá trình học tập tại bộ môn, đặc biệt là bạn

Khương Nguyễn Lưu Ly

Tôi cũng không quên các cô chú quản lý và công nhân viên Trung tâm khảo

nghiệm nghiên cứu các giống Hoa hồng, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình luôn hết

lòng đón tiếp, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng tôi xin gửi lời cám ơn đến gia đình thân yêu, bạn bè thương mến đã

luôn tin tưởng và ủng hộ tôi, là điểm tựa để tôi ngày càng cố gắng hơn trong học tập và trong cuộc sống

Hà Nội, ngày 18 tháng 05 năm 2019

Sinh viên Bùi Thị Thảo

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT……… …………iii

DANH MỤC CÁC BẢNG……… …… iv

DANH MỤC CÁC HÌNH………v

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về chi Rosa L 2

1.1.1 Vị trí phân loại của chi Rosa L 2

1.1.2 Đặc điểm thực vật học của chi Rosa L 2

1.1.3 Nguồn gốc và phân bố 3

1.2 Tổng quan về các loài Hoa hồng có hàm lượng tinh dầu cao trên thế giới 4

1.2.1 Đặc điểm thực vật, nguồn gốc 4

1.2.2 Thành phần hóa học 6

1.2.3 Tính chất, hàm lượng và thành phần tinh dầu trong Hoa hồng 7

1.2.4 Sự biến đổi hương thơm của Hoa hồng 10

1.2.5 Công dụng của Hoa hồng 11

1.2.6 Các phương pháp chiết xuất tinh dầu Hoa hồng 13

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 Đối tượng và phương tiện nghiên cứu 15

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 15

2.1.2 Phương tiện nghiên cứu 15

2.2 Nội dung nghiên cứu 16

2.2.1 Khảo sát quần thể và lựa chọn mẫu nghiên cứu 16

2.2.2 Xác định hàm lượng tinh dầu 16

2.2.3 Xác định thành phần tinh dầu 16

2.2.4 Đánh giá chất lượng mùi hương của nước cất cánh hoa 16

2.3 Phương pháp nghiên cứu 16

2.3.1 Phương pháp lựa chọn mẫu nghiên cứu 16

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu cảm quan 16

2.3.3 Phương pháp giám định tên khoa học 17

2.3.4 Phương pháp xác định hàm lượng tinh dầu trong nguyên liệu 17

2.3.5 Phương pháp sắc ký khí kết hợp khối phổ 18

2.3.6 Phương pháp đánh giá chất lượng mùi hương của nước cất cánh hoa 18

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 20

3.1 Thực nghiệm, kết quả 20

3.1.1 Nghiên cứu về mặt thực vật 20

3.1.2 Nghiên cứu tinh dầu Hoa hồng 27

3.2 Bàn luận 36

3.2.1 Về mặt thực vật 36

3.2.2 Về hàm lượng tinh dầu 36

3.2.3 Về kết quả phân tích thành phần bằng GC/MS 37

3.2.4 Về đánh giá chất lượng mùi hương của nước cất cánh hoa 39

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DĐVN V Dược điển Việt Nam tái bản lần thứ V GC/MS Gas chromatography-mass spectrometry

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Một số nhóm Hoa hồng chính và vùng phân bố của chúng 4

Bảng 1.2 Hiệu suất chiết xuất tinh dầu Hoa hồng từ phương pháp cất kéo hơi nước và

chiết bằng dung môi 8

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của tinh dầu Rosa damascena Mill từ một số vùng khác

nhau trên thế giới 9

Bảng 1.4 Tỷ lệ tinh dầu, nước Hoa hồng trong một số loại nước hoa cao cấp……… 12

Bảng 3.1 Kết quả phân nhóm theo đặc điểm hình thái chính của quần thể ………… 21 Bảng 3.2 Kết quả khảo sát mùi hương các cây Hoa hồng trong quần thể 24

Bảng 3.3 Kết quả xác định hàm lượng tinh dầu bằng phương pháp cất kéo hơi nước

theo bộ dụng cụ của Dược điển Mỹ (USP 38) 28

Bảng 3.4 Kết quả xác định hàm lượng tinh dầu theo phương pháp cất kéo hơi nước

bằng bộ dụng cụ định lượng tinh dầu theo DĐVN V………….……….29

Bảng 3.5 Các số liệu kỹ thuật một số mẫu nước cất cánh hoa chiết xuất bằng hệ thống

cất kéo hơi nước dưới áp suất giảm 31

Bảng 3.6 Kết quả phân tích thành phần chính trong tinh dầu các mẫu: H1412, H2312,

H2401, H1705 32

Bảng 3.7 Các cấu tử và thành phần thường gặp trong tinh dầu các mẫu phân tích … 34 Bảng 3.8 Kết quả phép đo mùi hương mẫu nước cất cánh hoa H1412 ……… 35 Bảng 3.9 So sánh thành phần tinh dầu thu được với tiêu chuẩn ISO 9842:2003…… 38

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Công thức cấu tạo một số hợp chất quan trọng trong Hoa hồng 10

Hình 3.1 Vị trí địa lý Trung tâm khảo nghiệm nghiên cứu Hoa hồng, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình ……… … ……… 20

Hình 3.2 Các kiểu hình thái chính của hoa quan sát được trong quần thể 23

Hình 3.3 Đặc điểm thực vật mẫu Hoa hồng nghiên cứu 26

Hình 3.4 Bốn đặc điểm hình thái chính của hoa trong mẫu nghiên cứu 27

Hình 3.5 Mô tả hệ thống cất kéo hơi nước dưới áp suất giảm… 30

Hình 3.6 Sắc ký đồ mẫu H1705……… ……….33

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hoa hồng là một loài hoa có lịch sử hóa thạch khoảng hơn 25 triệu năm trước [26] Lịch sử lâu đời của Hoa hồng gắn liền lịch sử của loài người với dấu tích Hoa hồng được khai quật cùng xác ướp Ai Cập cổ đại, hay các bằng chứng về việc sử dụng Hoa hồng cho mục đích y học từ thời xa xưa, trong đó có các bản thảo khắc trên đá cổ đã cho thấy Hoa hồng được dùng cho cơ thể, tâm trí và tâm hồn [26]

Một trong những lý do khiến Hoa hồng trở thành loài hoa được yêu thích nhất là bởi hương thơm của nó Hoa hồng thơm là các giống Hoa hồng có hàm lượng tinh dầu cao, có nguồn gốc Đông Á, sau này di thực đến Châu Âu và các vùng khác trên thế giới, được sử dụng chủ yếu trong sản xuất tinh dầu và trong trang trí [18] Tinh dầu Hoa hồng được ví như “vàng lỏng” vì nó là loại hương liệu lâu đời nhất và có giá trị bậc nhất trong các loại hương liệu trên thế giới, dùng trong pha chế nước hoa, mỹ phẩm, dược phẩm [4] Tinh dầu Hoa hồng có tác dụng điều trị trầm cảm, lo lắng, căng thẳng và stress, liệu pháp xông hơi sử dụng tinh dầu hoa hồng giúp hỗ trợ điều trị một số bệnh dị ứng, hội chứng đau đầu, đau nửa đầu [11], kháng khuẩn (staphylococus aureus) [6], ức chế virus HIV [23], hạ đường huyết [14], cải thiện tổn thương do stress oxy hóa tại tế bào gan [13], điều trị đau bụng, ngực, rong kinh ở phụ nữ [8] Và tác dụng chống lão hóa, trị mụn, làm đẹp và trẻ hóa làn da trong các sản phẩm mỹ phẩm có chiết xuất từ Hoa hồng [10], [11]

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về Hoa hồng, ở Việt Nam các nghiên cứu chủ yếu tập trung đến lĩnh vực nông nghiệp mà chưa có nhiều nghiên cứu về hàm lượng

và thành phần tinh dầu Hoa hồng Trong chương trình giao lưu văn hóa, kinh tế và nông nghiệp, Trung tâm khảo nghiệm nghiên cứu các giống Hoa hồng tại huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình đã được thành lập Đây là cơ sở trồng trọt, nghiên cứu các giống Hoa hồng thơm bước đầu sản xuất các sản phẩm trong đó có tinh dầu Hoa hồng, nước Hoa hồng; tuy nhiên các sản phẩm chưa được nghiên cứu phát triển một cách khoa học và chất lượng sản phẩm chưa được tốt qua các đánh giá về cảm quan Xuất phát từ tình hình thực tế đó, trung tâm đã đề xuất chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tinh dầu Hoa hồng thơm trồng trọt tại Trung tâm khảo nghiệm nghiên cứu các giống Hoa hồng, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình” với 2 mục tiêu sau:

1 Xác định hàm lượng tinh dầu trong mẫu Hoa hồng thơm

2 Phân tích thành phần tinh dầu trong mẫu Hoa hồng thơm

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về chi Rosa L

1.1.1 Vị trí phân loại của chi Rosa L

Chi Hoa hồng thuộc họ Rosaceae, có một lịch sử hóa thạch lâu dài, hóa thạch của

chúng được tìm thấy ở thế Oligocene (33.9 đến 25 triệu năm trước) và thế Miocene (23.05 đến 5.33 triệu năm trước) tại vùng đất trung tâm của Oregon và Colorado (Hoa Kỳ) Hóa thạch của chi Hoa hồng được tìm thấy cùng với những hóa thạch của các loài

thuộc chi Mộc lan (Magnolia) được coi là thủy tổ của thực vật hai lá mầm [26] Theo hệ thống phân loại thực vật của Takhtajan (1987) [1], chi Rosa có vị trí phân loại như sau: Giới thực vật – Plantae

Chi Hoa hồng – Rosa

1.1.2 Đặc điểm thực vật học của chi Rosa L

Chi Rosa L thuộc phân họ Rosoideae, họ Rosaceae với khoảng 200 loài và hơn

5000 giống khác nhau, đang lan rộng và phát triển ở phía bắc của Châu Âu, Châu Á, Trung Đông và Bắc Mỹ [18], [12], [29]

Các loài trong chi Rosa L có một số đặc điểm chung: cây bụi, thân thẳng đứng

hoặc thân leo, hầu hết có gai dày đặc, có lông Lá mọc xen kẽ, lá kép hình lông chim một lần, số lá lẻ, phiến lá thường có lông, mép có răng cưa, cuống lá có các lá kèm thường rụng sớm Hoa mọc đơn độc hoặc xếp thành dạng ngù, ở đầu cành; lá bắc đơn độc, hoặc có nhiều, cũng có khi không có lá bắc; đài hoa hình cầu, hình bình, hình chén hoặc thắt lại ở cổ; thường có 5 cánh hoa với 2 cánh bên ngoài, 2 cánh bên trong, 1 cánh

ở giữa; số lượng cánh hoa cũng khác nhau tùy từng loài, nhưng thường có 5 cánh, xếp gối lên nhau, màu trắng, vàng, hồng Bộ nhị cấu tạo bởi nhiều nhị rời xếp xoắn ốc tạo thành hình đĩa trên đế hoa Bộ nhụy cấu tạo bởi nhiều lá noãn rời nhau, đính noãn treo Quả tụ với dạng đế hoa lõm, phồng to tạo thành một quả giả hình chén, trong đựng các quả đóng, tức là quả thật do các lá noãn rời tạo thành Số lượng hạt, x=7 [12]

Có khoảng hơn 5000 giống với đa số là giống lai, tổ tiên của chúng có thể là hỗn hợp phức tạp của các loài có nguồn gốc châu Âu và Đông Á, do đó mà đặc điểm thực

vật rất đa dạng Bốn loài lai sau đây được quan tâm nhiều: Rosa damascena Mill., Rosa gallica L., Rosa centifolia L., Rosa alba L [31], [34]

1.1.3 Nguồn gốc và phân bố

Các nghiên cứu địa chất đã cho thấy hóa thạch Hoa hồng cách đây khoảng 25 triệu năm Tài liệu tham khảo đầu tiên về Hoa hồng đã được tìm thấy ở Irắc với niên đại khoảng từ năm 3000 trước Công nguyên [26] Khoảng 5000 năm trước đây Hoa hồng được trồng ở Trung Quốc, Tây Á, Bắc Phi; sau đó di thực đến Châu Âu và khắp nơi trên thế giới Phân bố ở vùng ôn đới từ hàn đới đến cận nhiệt đới, tâp trung nhiều nhất ở một

số nước như Mỹ, Irắc, Ethiopia và Trung Quốc Nhiều nhà khoa học đã chia chi Rosa

L thành 10 nhóm lớn, với 200 loài phân bố chủ yếu ở 8 vùng trên thế giới [5] Một số

nhóm Hoa hồng chính và vùng phân bố của chúng được thể hiện trong Bảng 1.1

Bảng 1.1 Một số nhóm Hoa hồng chính và vùng phân bố của chúng [5]

Nhóm Những loài chủ yếu Vùng phân bố Số loài Số

NST Banksiae R banksiae Alt

R cymosa Tratt

Pimpinelifolae R sericea Lindl

R foetida Herrm

R xanthina Lindl

R hugonis Hemsl

Châu Á, Nam Âu 10 14-28

Systylae R moschata Herrm

[18] Tuy nhiên chỉ có một số loài thuộc chi Rosa là có mùi thơm, bao gồm: Rosa damascena Mill., Rosa gallica L., Rosa centifolia L., Rosa moschata Herrm., Rosa bourboniana D., Rosa chinensis Jacq., và Rosa alba L Đặc biệt bốn loài trong số đó

được đánh giá cho hàm lượng tinh dầu cao và được trồng chủ yếu để khai thác tinh dầu

đó là: Rosa damascena Mill., Rosa gallica L., Rosa centifolia L., Rosa moschata Herrm

[18] Loài Rosa damascena Mill cho hiệu suất và chất lượng tinh dầu tốt nhất [4]

Rosa damascena Mill được gọi là Hoa hồng Castile hoặc Hoa hồng Bulgaria, có nguồn gốc từ Tiểu Á Nó là một loài lai từ Rosa gallica L., Rosa moschata Herrm., Rosa feldschenkoana R [31] Rosa damascena Mill có đặc điểm thực vật: cây bụi lâu năm,

cao từ 1-2 m với hoa lớn, thường có màu hồng nhạt đến đậm Lá kép lông chim một lần,

có 5-7 lá chét hình bầu dục, mép lá có răng cưa Cuống hoa dài phủ đầy lông tuyến và gai nhỏ Đài hoa hình quả lê và có nhiều lông bao phủ [18], [31]

Rosa moschata Herrm (Musk rose) là một loài Hoa hồng có nguồn gốc từ loài Hoa hồng mọc hoang ở phía Tây dãy Himalaya [26] Rosa moschata Herrm là cây bụi

hoặc cây leo chiều cao lên tới 3 m với hoa trắng, đường kính khoảng 5 cm, mọc thành cụm hoa xim hoặc dạng ngù ở đầu cành Đài hoa dài 2 cm với những chấm nhỏ Hoa có mùi xạ thơm, đặc điểm này cũng thấy ở các thế hệ sau của nó Trên thân cây, cuống lá

có nhiều gai thẳng hoặc cong cách nhau một khoảng rộng Lá màu xanh nhạt hoặc xanh xám có từ 5 đến 7 lá chét hình bầu dục, mép lá xẻ răng cưa nhỏ, gân lá thường có lông

tơ và sống lá có gai Lá kèm nhỏ thường mọc ở ngọn lá Quả nhỏ, hình trứng được sinh

ra và chuyển sang màu đỏ cam vào mùa thu [18]

Rosa gallica L (Hồng Gallic, Hồng Pháp, hoặc Hồng Provins) là một loài Hoa

hồng bản địa Pháp [4], phân bố chủ yếu từ miền bắc và trung Châu âu về phía đông đến

Thổ Nhĩ Kỳ và vùng Caucasus Rosa gallica L là một loại cây bụi, lá xếp thành tán lớn,

thân có nhiều gai và lông tuyến Lá xếp hình lông chim, với 3 đến 7 lá chét màu xanh nhạt Cụm hoa xim với khoảng 4 bông, mỗi bông có 5 cánh hoa màu hồng đậm và có mùi thơm Quả hình cầu hoặc hình trứng, đường kính 10-13 mm, màu cam đến hơi nâu [18]

Rosa centifolia L là một loài Hoa hồng lai được phát triển bởi các nhà lai tạo

Hoa hồng đến từ Hà Lan trong những năm 1600 đến 1800 hoặc sớm hơn Nó được lai

tạo bởi nhiều loài khác nhau, từ Rosa gallica L., Rosa damascena Mill., Rosa moschata Herrm., Rosa canina L.[31] Dạng cây bụi, với cành dài và lá màu xanh xám, xếp hình

lông chim với 5-7 lá chét Hoa hình cầu với nhiều cánh hoa mỏng xếp gối lên nhau, mùi thơm đậm, cánh hoa thường màu hồng, đôi khi có màu trắng hoặc đỏ thẫm [18]

Rosa chinensis Jacq có nguồn gốc từ Trung Quốc, loài này mọc tự nhiên ở nhiều nước châu Á và đã được di thực đến Châu Âu Rosa chinensis Jacq., cũng như nhiều

loài Hoa hồng cổ là tổ tiên của nhiều loài lai hiện tại Với đặc điểm chính: cây bụi với nhiều thân cây nhỏ, có ít hoặc không có gai, số lượng cành thưa thớt Dạng nguyên bản

và các hậu duệ của nó tương đối nhỏ, chỉ cao tối đa 1.5 m Lá kép lông chim mọc so le Hoa đều, lưỡng tính, đường kính 5-6 cm khi hoa nở, có mùi thơm [12]

1.2.2 Thành phần hóa học

Trong các loài thuộc chi Rosa có một số ít loài được nghiên cứu về thành phần hóa học là R.gallica L., R.centifolia L., R.moschata Herm., R.damascena Mill, R.canina L., R chinensis Jacq., trong đó R.damascena Mill là loài được nghiên cứu về thành

phần hóa học nhiều nhất vì nó vượt trội về chất lượng tinh dầu chưng cất [4], [20] Cho

đến nay có khoảng 400 chất là thành phần của các loài trong chi Rosa L đã được xác

định [18], [31]với 4 thành phần chính đã được chứng minh có vai trò quan trọng tạo nên tác dụng của Hoa hồng đó là: tinh dầu, acid phenolic và dẫn chất, flavonoid, anthocyanin [31]

Acid phenolic

Acid phenolic chiếm 8% về khối lượng, điển hình là acid gallic và các chất tương

tự acid gallic Hoa hồng được đánh giá rất giàu acid gallic, lớn hơn so với trà xanh (chứa khoảng 6%) Ngoài ra còn có các glycosid của 2-phenylethyl alcol, ester của 2-phenylethyl alcol với acid gallic [31], [10]

xuất bằng CO2 siêu tới hạn, phương pháp ướp, chiết siêu âm phối hợp vi sóng [25], [32], [20] Có nhiều nghiên cứu về tinh dầu Hoa hồng trên thế giới, trong đó đối tượng được

nghiên cứu chủ yếu là R.damascena Mill với các nghiên cứu tập trung ở các nước thuộc

Châu Âu, Tây Á, Đông Á, đặc biệt là Bulgari, Thổ Nghĩ Kỳ, Iran, Ấn Độ, Trung Quốc, Parkistan [11], [20]

1.2.3 Tính chất, hàm lượng và thành phần tinh dầu trong Hoa hồng

1.2.3.1 Tính chất của tinh dầu Hoa hồng

Tinh dầu Hoa hồng là một chất lỏng không màu hoặc màu vàng có mùi và vị đặc trưng của cánh Hoa hồng Tinh dầu Hoa hồng sản xuất ở Bungari có màu vàng sáng, ở nhiệt độ 21 đến 250C là khối đặc, đậm đặc mùi Hoa hồng, có thể hóa lỏng bằng cách làm ấm [19] Dung dịch trong nước có vị hơi chua, d30: 0.848 – 0.861; αD: -202’ đến -

408’; nD25: 1.453 – 1.464; điểm đông đặc: +16.5 đến +23.50 Chỉ số acid 0.92 – 3.75; chỉ

số ester 7.2 -17.2; chỉ số ester sau khi acetyl hóa 197.0 – 233.3 [4]

1.2.3.2 Hàm lượng tinh dầu, hiệu suất chiết xuất

Hàm lượng và thành phần tinh dầu là một trong những thông số quan trọng nhất quyết định chất lượng của tinh dầu Hoa hồng, chủ yếu phụ thuộc vào kiểu gen Hoa hồng, bên cạnh đó cũng bị ảnh hưởng đáng kể bởi các điều kiện môi trường và khí hậu, mùa thu hoạch, các phương pháp bảo quản, chế biến hoa và chiết xuất tinh dầu [32], [20] Trung bình để sản xuất 1 kg tinh dầu cần 3500 - 4000 kg cánh Hoa hồng tươi [9] Hiệu suất chiết tinh dầu phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thu hái, trong điều kiện thời tiết thuận lợi cứ 2600 – 2700 kg hoa thu được 1 kg tinh dầu, khi trời nóng để thu được

1 kg tinh dầu phải cần từ 7000 - 8000 kg hoa [4] Hiệu suất chiết xuất bằng phương pháp cất kéo hơi nước trong công nghiệp thường là 0.02% [9] Với phương pháp chiết bằng dung môi: có thể dùng n-hexan hoặc ete dầu hỏa để chiết xuất, sau khi bốc hơi dung môi thu được “Rose concrete oil”, hiệu suất 0.22 – 0.25% Từ Rose concrete oil thu được 50 – 60% “Rose abosolute oil”, tinh dầu này có chứa 35 – 41% phần tinh dầu bay hơi được [4], [9]

Một nghiên cứu tại Parkistan (2008) so sánh về hiệu suất chiết xuất tinh dầu bằng phương pháp cất kéo hơi nước và chiết bằng dung môi hữu cơ (n-hexan) trong phòng

thí nghiệm, với kết quả như trong Bảng 1.2

Bảng 1.2 Hiệu suất chiết xuất tinh dầu Hoa hồng từ phương pháp cất kéo hơi

nước và chiết bằng dung môi [32]

Cất kéo hơi nước Chiết bằng dung môi

1.2.3.3 Thành phần hóa học của tinh dầu Hoa hồng

Các phân tích thành phần tinh dầu Hoa hồng bắt đầu từ những năm 1970 với hơn

200 chất bay hơi khác nhau đã được xác định, có thể được nhóm thành năm chuỗi chính sau: hydrocarbon (chủ yếu là các hydrocarbon mạch thẳng), alcol (chủ yếu là terpen như geraniol, nerol và citronellol), este (chủ yếu là acetat), ete thơm (3,5-dimethoxytoluene, benzylmethyl ete, methyleugenol), và các loại khác như aldehyd, chuỗi aliphatic, và norisopren như β-ionol [18]

Tinh dầu Hoa hồng là một hỗn hợp rất phức tạp của các thành phần khác nhau, trong đó thành phần chính là phenylethyl alcol, geraniol, citronellol và nerol Nhiều thành phần khác chỉ hiện diện với số lượng vết nhưng có vai trò rất quan trọng đối với chất lượng chung và đặc biệt là mùi thơm của tinh dầu như: damascenone, orcinol dimethyl ete, ionol Một lưu ý về phenylethyl alcol, đây là thành phần chính của tinh dầu, nhưng vì tính hòa tan của nó trong nước, nó thường bị mất khi cất, làm giảm hàm lượng chất này, trừ khi được thu dưới dạng nước Hoa hồng hay bằng phương pháp chiết xuất với dung môi [18]

So sánh kết quả với tài liệu đã công bố trên thế giới về thành phần và hàm lượng

các cấu tử trong tinh dầu Hoa hồng được thể thống kê trong Bảng 1.3; cho thấy sự khác

biệt về hàm lượng và thành phần các chất trong tinh dầu giữa các nghiên cứu, có thể được quy cho các yếu tố sinh thái: thời tiết, khí hậu; khác biệt di truyền, phương pháp thu hái, bảo quản nguyên liệu trước khi chiết xuất, thời kỳ phát triển của hoa [7],[32], [21]

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của tinh dầu Rosa damascena Mill từ một số vùng

khác nhau trên thế giới [22]

Phenylethyl alcol (70.9%), citronellol (3.7%), rhodinol (2.7%),

citranellyl acetat (2.5%), eugenol (1.6%), geraniol (1.5%)

Linalol (3.4%), nerol (3.1%), geraniol (15.5%), n-tricosan (16.7%),

nonadecen (18.6%), n-pentacozan (5.1%), n-hexa triacosan (24.6%)

Iran – Guilan

Citronellol (38.7%), geraniol (17.2%), nonadecan (7.2%), nerol

(8.3%)

Thổ Nhĩ Kỳ

Citronellol (24.5-42.9%), nonadecan (6.4-18.9%), nerol

(0.75-7.6%), geraniol (2.1-18.1%), ethanol (0-13.4%), heneicosan

(2.3-8.9%), 1-nonadecen (1.8-5.4%)

Thổ Nhĩ Kỳ

Phenylethyl alcol (27.2%), octadecan (10.5%), hexadecan (7.8%) Ấn Độ

Citronellol (23.4%), geraniol (19.0%), nonadecan (11.9%), nerol

(7.5%)

Bulgari

Citronellol (23-28%), geraniol (14-20%), nonadecan (11-16%),

nerol (6-11%), linalol (8%), heneicosan (7%)

Saudi Arabia

Hình 1.1 Công thức cấu tạo một số hợp chất quan trọng trong tinh dầu Hoa hồng

1.2.4 Sự biến đổi hương thơm của Hoa hồng

Hương thơm của Hoa hồng được quyết định bởi hàm lượng và thành phần các hợp chất thơm trong cánh hoa, sự biến đổi hương thơm của Hoa hồng là do sự biến đổi hàm lượng và thành phần các chất trong tinh dầu, với các terpenoid và dẫn chất chứa nhân thơm có vai trò tạo hương thơm, các hydrocarbon giữ vai trò định hương [21], [9] Nhiều nghiên cứu cho thấy hàm lượng tinh dầu và các chất dễ bay hơi khác nhau ở các giai đoạn phát triển của hoa và cao nhất khi hoa mới nở: là giai đoạn 3 (cánh vòng ngoài vừa

hé mở, cánh vòng trong còn khép) và 4 (cánh vòng ngoài mở hoàn toàn, các cánh vòng trong hé mở) trong 6 giai đoạn phát triển của hoa [18], [31] Điều kiện thời tiết khí hậu làm thay đổi rõ rệt thành phần tinh dầu, vào những ngày nhiệt độ cao thành phần các terpenoid thường giảm so với ngày có nhiệt độ thấp, vào ngày mưa hàm lượng tinh dầu trong hoa giảm đáng kể [16] Ngay cả trong một ngày cũng thấy có sự biến đổi về thành

phần các chất trong tinh dầu, bởi sự phát xạ theo nhịp sinh học và các kích thích bên ngoài như: ánh sáng, nhiệt độ [19].Trong một ngày nên thu hái Hoa hồng vào buổi sáng trước khi mặt trời mọc để hạn chế sự bay hơi của tinh dầu [32], [16]

Nhiều nghiên cứu đã so sánh thành phần tinh dầu thu được ở các phương pháp chiết xuất, kết quả cho thấy có sự khác biệt về thành phần các cấu tử trong tinh dầu Hoa hồng thu được giữa các phương pháp chiết xuất khác nhau [9], [22], [25], [32], [33] Hương thơm Hoa hồng được quyết định bởi các thành phần đặc trưng trong tinh dầu [31] Một nghiên cứu về sự thay đổi mùi hương của tinh dầu Hoa hồng trên da tình nguyện viên trong khoảng thời gian lớn hơn 5 giờ cho thấy rằng bên cạnh vai trò rất quan trọng của rose oxid và damascenon, các hợp chất đặc trưng của tinh dầu Hoa hồng,

cụ thể là citronellol, geraniol, nerol, geranial, 2- phenylethyl alcol đóng góp đáng kể vào hương thơm, và các hydrocarbon như nonadecan có tác dụng cố định lưu giữ hương thơm trên da [31], [9] Phương pháp bảo quản nguyên liệu từ khi thu hái đến khi chiết xuất ảnh hưởng rất nhiều đến thành phần tinh dầu trong hoa do đó có thể làm thay đổi mùi hương Hoa hồng [3], [24]

1.2.5 Công dụng của Hoa hồng

Các sản phẩm từ Hoa hồng bao gồm tinh dầu Hoa hồng (rose oil), nước Hoa hồng (rose water), rose concrete oil, và rose absolute oil có nhiều ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm, mỹ phẩm đặc biệt là nước hoa, và dược phẩm như làm tá dược điều hương trong thuốc mỡ và kem dưỡng da [11] Để tạo ra các sản phẩm trên thì hàng năm trên thế giới tiêu thụ khoảng 3000-5000 kg Rose oil [9]

ưa chuộng Liệu pháp xông hơi sử dụng tinh dầu hoa hồng giúp hỗ trợ điều trị một số bệnh dị ứng, hội chứng đau đầu, đau nửa đầu [11], [10]

Trong y học hiện đại

Hoa hồng thơm chứa lượng tinh dầu lớn hơn các loài khác trong chi Rosa với các

thành phần như terpen, glycosid, flavonoid và anthocyanin có tác dụng có lợi cho sức

khỏe con người [31], [11] Trong đó, R damascena Mill được nghiên cứu nhiều về tác

dụng dược lý, với các nghiên cứu chủ yếu trên động vật thí nghiệm và một số trên người; kết quả cho thấy tinh dầu Hoa hồng có tác dụng lên hệ thần kinh như thôi miên, giảm đau và chống co giật [11], [15] Ngoài ra, một số chiết xuất từ Hoa hồng còn có tác dụng trên hô hấp, tim mạch, tiêu hóa như nhuận tràng, điều trị đái tháo đường [14], [22], kháng khuẩn, ức chế virus HIV [23], chống viêm và chống oxy hóa [11], [10] Gần đây,

có một số nghiên cứu trên mô hình động vật đã chứng minh tác dụng của cao toàn phần

R damascena Mill trong điều trị gan mạn tính, viêm gan, gan nhiễm mỡ với cơ chế

chính là cải thiện những tổn thương do stress oxy hóa tại tế bào gan [13]

1.2.5.2 Trong kỹ nghệ mỹ phẩm

Với các tác dụng được biết đến là chống oxy hóa, trẻ hóa làm đẹp da, và mùi hương quyến rũ sang trọng, tinh dầu Hoa hồng thường có mặt trong các loại nước hoa cao cấp dù chỉ với một lượng nhỏ trong công thức Tỷ lệ tinh dầu Hoa hồng, nước Hoa hồng trong các công thức mỹ phẩm thường nhỏ, do giá thành rất cao của nguyên liệu

này theo dõi trong Bảng 1.4 Ngày nay, khi nhu cầu về các sản phẩm có nguồn gốc tự

nhiên ngày một gia tăng thì tiềm năng của việc trồng trọt Hoa hồng thơm để sản xuất các sản phẩm hương liệu là rất lớn Nhiều sản phẩm được sản xuất từ Hoa hồng có giá trị thương mại cao, phải kể đến như: nước Hoa hồng ( Rose water), Hoa hồng khô, xà bông Hoa hồng, mặt nạ Hoa hồng, trà Hoa hồng và nhiều loại kem dưỡng da, toner, nước hoa cao cấp [4], [11], [10]

Bảng 1.4 Tỷ lệ tinh dầu, nước Hoa hồng trong một số loại nước hoa cao cấp [29]

Thương hiệu nước hoa Công thức cấu tạo

1.2.6 Các phương pháp chiết xuất tinh dầu Hoa hồng

Có nhiều phương pháp chiết xuất khác nhau được sử dụng trong sản xuất và chiết xuất các loại tinh dầu [30], [28]; việc lựa chọn phương pháp chiết xuất phụ thuộc vào loại vật liệu thực vật đem chiết xuất Nói cách khác, loại nguyên liệu thực vật quyết định phương pháp chiết xuất để thu tinh dầu [25] Các phương pháp truyền thống để sản xuất tinh dầu Hoa hồng là: cất kéo hơi nước, chiết xuất với dung môi hữu cơ (ete dầu hỏa, hexan), phương pháp ướp [4], [20]

Cùng với sự phát triển của các phương pháp chiết xuất tinh dầu từ thực vật, có nhiều phương pháp hiện đại được nghiên cứu để ứng dụng trong sản xuất tinh dầu Hoa hồng như phương pháp chiết bằng CO2 lỏng siêu tới hạn [33], hay chiết phối hợp vi sóng

và năng lượng siêu âm (US/MW) [25]

Tuy nhiên việc áp dụng các công nghệ mới này vẫn còn hạn chế vì nó đòi hỏi chi phí đầu tư lớn, khó áp dụng với quy mô công nghiệp, và do thói quen trong sản xuất tinh dầu truyền thống, mặt khác nhiều quan điểm cho rằng mùi hương tinh dầu chiết theo phương pháp truyền thống gắn liền với cảm nhận của người dùng qua nhiều thế kỷ, và

vì thế mùi hương tạo bởi phương pháp chiết xuất mới có thể chưa được đón nhận nhiều [30], [28] Do đó phương pháp kinh điển trong chiết xuất tinh dầu Hoa hồng trên thế giới hiện nay vẫn là cất kéo hơi nước, bên cạnh đó là chiết xuất bằng dung môi hữu cơ

Phương pháp cất kéo hơi nước: Hoa hồng sau khi thu hái được đưa vào cất trong

các thiết bị hiện đại Hơi nước được tạo trực tiếp trong nồi hoặc đưa vào từ các ống dẫn hơi do nồi hơi bên ngoài cung cấp Kỹ thuật cất được tiến hành theo những quy định chặt chẽ và được kiểm tra thường xuyên Thời gian cất nếu đun trực tiếp là 3 giờ, nếu cất bằng hơi nước là 2 giờ 15 phút Sau khi cất chỉ thu được 1/3 tinh dầu có chứa trong hoa ở bình hứng Loại tinh dầu này gọi là crude oil, first oil hay direct oil Còn khoảng 2/3 lượng tinh dầu nằm lại trong nước cất thơm dưới dạng nhũ dịch, được tách tiếp bằng cách cất lại hoặc bằng phương pháp chiết với dung môi và được gọi là second oil, cooked oil hay indirect oil Hai loại tinh dầu được trộn với nhau theo tỷ lệ nhất định có tên chung là Rose oil [4] Bên cạnh phương pháp này, tinh dầu thơm từ Hoa hồng cũng có thể được chiết bằng dung môi hữu cơ, sản phẩm tạo thành là Rose concrete oil và sau

đó tiếp tục được chiết lại với alcol để tạo ra sản phẩm cuối cùng là Rose Absolute, phương pháp này được dùng nhiều trong công nghiệp sản xuất nước hoa [4], [20]

Nhiều nghiên cứu cho thấy hàm lượng tinh dầu chiết bằng phương pháp cất kéo hơi nước thấp hơn so với phương pháp chiết bằng dung môi [17], [32], [33], [25]; có thể

do một số thành phần trong tinh dầu Hoa hồng như phenylethyl alcol và 1 số ester tan một phần trong nước và mất đi trong quá trình chiết xuất [18]

Tuy nhiên, do tính an toàn với môi trường, hạn chế tổn dư dung môi chiết xuất, và

dễ triển khai quy mô công nghiệp nên phương pháp cất kéo hơi nước vẫn là phương pháp chính để sản xuất tinh dầu Hoa hồng trong công nghiệp tại Bulgari, Thổ Nhĩ Kỳ [20] - cái nôi của sản xuất tinh dầu, cũng như các sản phẩm hương liệu khác từ Hoa hồng

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phương tiện nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là Hoa hồng thơm mới nở được thu hái tại Trung tâm khảo nghiệm nghiên cứu các giống Hoa hồng thuộc huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình Tiêu bản thực vật khô có cành mang hoa, nụ hoa, quả, cuống lá đang được lưu giữ tại phòng Quản lý mẫu vật thuộc Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam Mẫu hoa được thu hái trong 2 giai đoạn: từ tháng 10/2018 đến tháng 01/2019 và tháng 05/2019 Sau khi thu hái, mẫu cành mang hoa, nụ hoa và quả được mang đi giám định tên khoa học và làm tiêu bản thực vật khô để lưu mẫu; mẫu hoa được sử dụng dạng tươi để cất tinh dầu

2.1.2 Phương tiện nghiên cứu

2.1.2.1 Hóa chất, dung môi

- Dùng trong chiết xuất và xác định hàm lượng: Nước cất, xylen

- Dùng trong phân tích thành phần tinh dầu bằng phương pháp sắc ký khí kết hợp khối phổ (GC/MS): n-hexan, chloroform (Sigma), natri sulfat khan (Trung Quốc)

2.1.2.2 Dụng cụ thiết bị, máy móc

- Dùng cho mô tả đặc điểm thực vật và giám định tên khoa hoc:

+ Bộ dụng cụ ép tiêu bản

+ Tủ sấy WiseVen (dùng trong sấy tiêu bản thực vật – Bộ môn Thực vật)

+ Dụng cụ cố định tiêu bản: kim, chỉ, bìa cứng

+ Máy ảnh kỹ thuật số

- Dùng trong định lượng tinh dầu:

+ Bình cầu dung tích 1000 ml (Germany)

+ Bộ dụng cụ định lượng tinh dầu theo Dược điển Mỹ - USP 38 ( sử dụng 12/2018) + Bộ dụng cụ định lượng tinh dầu DĐVN V (sử dụng 05/2019 – Bộ môn Thực vật)

- Dùng trong điều chế nước cất cánh hoa (hệ thống được mô tả tại Hình 3.5)

+ Cân kỹ thuật Sartorius

Bộ dụng cụ cất tinh dầu gồm:

+ Bình cầu 3 cổ nhám (Germany)

+ Ống nối silicon với các kích cỡ khác nhau

+ Thiết bị cấp hơi nước dung tích 4000 ml (OEM - Trung Quốc)

+ Rơ-le cảm biến nhiệt

+ Nhiệt kế thủy tinh (Germany)

+ Hệ thống sinh hàn: sinh hàn bóng 40 cm, sinh hàn ruột gà 40 cm (Germany) + Máy hút chân không (công suất 125-320 w)

+ Bình nón có nút mài, chai thủy tinh có nắp kín

- Dùng cho phân tích thành phần tinh dầu

+ Hệ thống sắc ký khí Aginent 7890A, detector khối phổ 5975C, cột DB-5MS (30

m x 0.25 mm x 0.25 μm), khí mang heli

+ Lọ vial, Micropipet Nichipet EX plus II

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Khảo sát quần thể và lựa chọn mẫu nghiên cứu

- Khảo sát, đánh giá quần thể Hoa hồng về mặt thực vật : hình thái hoa, phương pháp nhân giống, đặc điểm mùi thơm; lựa chọn mẫu nghiên cứu

- Mô tả đặc điểm hình thái và xác định tên khoa học loài Hoa hồng trong mẫu nghiên cứu

2.2.2 Xác định hàm lượng tinh dầu

Xác định hàm lượng tinh dầu có trong Hoa hồng bằng phương pháp cất kéo hơi nước

2.2.3 Xác định thành phần tinh dầu

Xác định thành phần cấu tử của tinh dầu trong Hoa hồng bằng phương pháp sắc

ký khí kết hợp khối phổ

2.2.4 Đánh giá chất lượng mùi hương của nước cất cánh hoa

Đánh giá độ đậm đặc mùi hương của sản phẩm nước cất cánh hoa bằng phương pháp đo mùi hương

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp lựa chọn mẫu nghiên cứu

Mẫu nghiên cứu được lựa chọn dựa trên đặc điểm: năng suất cho cánh hoa cao, cánh hoa có mùi thơm đậm và ổn định, được trồng theo phương pháp giâm cành để đảm bảo ổn định chất lượng giống và đồng đều giữa các cá thể trong mẫu nghiên cứu

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu cảm quan

Quan sát và mô tả cây trong quần thể và trong mẫu nghiên cứu về đặc điểm thực vật, hình dáng, kích thước, màu sắc bằng mắt thường, và chụp ảnh trong điều kiện có

đủ ánh sáng tự nhiên, tốt nhất là ánh sáng mặt trời

Đánh giá mùi hương, tốt nhất là đánh giá trực tiếp tại thực địa khi hoa mới nở, còn trên cây tươi

2.3.3 Phương pháp giám định tên khoa học

Giám định tên khoa học của cây trên cơ sở phân tích các đặc điểm hình thái, đặc điểm của bộ phận sinh sản, so sánh đối chiếu với khóa phân loại thực vật trong Thực vật chí Trung Quốc (Flora of China - 2015) và 1 số tài liệu được công bố trên thế giới về

các loài trong chi Rosa, cùng với sự hỗ trợ của các chuyên gia phân loại thực vật để xác

định tên khoa học của loài

2.3.4 Phương pháp cất kéo hơi nước dưới áp suất giảm

Nguyên tắc: Dựa trên nguyên tắc cất hỗn hợp hai chất lỏng bay hơi được không trộn lẫn vào nhau (nước và tinh dầu) Khi áp suất hơi bão hòa bằng áp suất khí quyển, hỗn hợp bắt đầu sôi và hơi nước kéo theo hơi tinh dầu Hơi nước có thể đưa từ bên ngoài

do các nồi hơi cung cấp hoặc tự tạo trong nồi cất Dưới sức nóng của hơi nước, tinh dầu

từ tế bào nhu mô của cánh hoa được tách ra Hơi nước mang tinh dầu đi qua bộ phận làm lạnh (ngưng tụ) và được hứng trong bộ phận hứng Việc kết hợp với máy tạo áp suất giảm giúp hạ nhiệt độ sôi của nước trong hệ thống cất kéo hơi nước và hạn chế sự tác động bởi nhiệt độ cao đối với các thành phần dễ bị biến đổi bởi nhiệt độ trong tinh dầu

2.3.5 Phương pháp xác định hàm lượng tinh dầu trong nguyên liệu

Tinh dầu trong dược liệu được định lượng bằng cách cất kéo hơi nước trong bộ dụng cụ định lượng tinh dầu theo DĐVN V (phụ lục 12.7) [2]

Cho một lượng nước cất phù hợp (thường 400 – 500 ml) vào bình cầu

Mở khóa K’ dùng pipet cho vào 1 ml xylen, đóng khóa K’ sao cho lỗ thông trùng khớp

Kiểm tra đảm bảo hệ thống đã hoàn toàn kín, tiến hành cất kéo hơi nước, cất trong 30 phút Ngừng cất, đọc thể tích xylen trong ống hứng chia độ khi nhiệt độ ống hứng trở về nhiệt độ phòng, được Vbh (ml) (giai đoạn bão hòa xylen)

Tách lấy cánh hoa từ mẫu Hoa hồng thu được, cân chính xác 1 lượng cánh hoa phù hợp, cho vào bình cầu

Kiểm tra đảm bảo hệ thống đã hoàn toàn kín, tiến hành cất kéo hơi nước cho đến khi thể tích xylen không tăng lên nữa Ngừng cất, đọc thể tích hỗn hợp tinh dầu và xylen trong ống hứng chia độ khi nhiệt độ ống hứng trở về nhiệt độ phòng được Vs (ml) Thể tích đọc được lần này trừ đi thể tích xylen sẽ cho thể tích tinh dầu trong mẫu đem định lượng

Tính toán kết quả theo công thức:

X = Vs − Vbh

m ∗ 100 Trong đó:

+ X (%) là hàm lượng tinh dầu tính theo nguyên liệu tươi

+ Vbh là thể tích xylen đọc được trong ống hứng chia độ giai đoạn bão hòa xylen (ml) + Vs là thể tích xylen đọc được trong ống hứng chia độ sau khi cất với nguyên liệu (ml) + m là khối lượng cánh hoa đem đi cất (g)

2.3.6 Phương pháp sắc ký khí kết hợp khối phổ

Sắc ký khí kết hợp khối phổ GC/MS gồm có thiết bị sắc ký khí kết nối với detector khối phổ Mẫu sau khi tách trên cột phân tích của thiết bị sắc ký khí sẽ được detector khối phổ nhận biết Hiện nay phương pháp này được áp dụng phổ biến để định tính (dựa vào thời gian lưu) hay định lượng (dựa vào chiều cao hay diện tích peak) tinh dầu

Hệ thống máy GC/MS: được thực hiện trên hệ thống GC: Agilent Technologies 7890A,

hệ thống MS: Agilent Technologies 5975C, cột sắc ký DB-5MS với chiều dài cột 30m, đường kính cột 0.25 mm Khí mang Heli, tốc độ khí mang 1ml/phút, tinh dầu được hòa tan trong n-hexan Thể tích tiêm mẫu 1 microlit, chế độ chia dòng 1:50 Cài đặt các thông số nhiệt độ thích hợp Phổ được so sánh với thư viện Willey, NIST 2.2 để phân tích kết quả

2.3.7 Phương pháp đánh giá chất lượng mùi hương của nước cất cánh hoa

Đánh giá mùi thơm của nước cất cánh hoa điều chế bằng phương pháp cất kéo hơi nước dưới áp suất giảm theo phương pháp đo mùi Từ mẫu nước cất cánh hoa thu được với tỷ lệ khối lượng (g): thể tích nước cất cánh hoa (ml) phù hợp (thường là 1: 2) sau đó pha loãng gấp đôi nhiều lần và đánh giá mùi thơm các mẫu sau khi pha loãng

Mùi thơm được đánh giá bởi 1 nhóm gồm 10 người với tiêu chuẩn lựa chọn là người có

độ tuổi 18-30 tuổi, có nhận thức và khứu giác bình thường Chất lượng mùi hương trong nước cất cánh hoa đánh giá thông qua độ đậm đặc mùi hương, thể hiện ở tỷ lệ pha loãng tối đa còn phát hiện được mùi thơm đặc trưng của Hoa hồng [27]

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1 Thực nghiệm, kết quả

3.1.1 Nghiên cứu về mặt thực vật

Trung tâm khảo nghiệm nghiên cứu các giống Hoa hồng, thuộc xã Hòa Sơn, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình, được thành lập từ năm 2016 trong chương trình đẩy mạnh phát triển kinh tế và nông nghiệp, với định hướng sản xuất các sản phẩm chăm sóc sức khỏe từ Hoa hồng Trung tâm cách trung tâm Hà Nội 36 km về phía Tây Tây Nam với diện tích 1 ha và quy mô trồng trọt là 3000 cây Hoa hồng Sau 3 năm hoạt động, các tư liệu ghi chép những thí nghiệm đồng ruộng bao gồm thông tin giống, theo dõi nhân giống Hoa hồng của trung tâm không được liên tục

Hình 3.1 Vị trí địa lý Trung tâm khảo nghiệm nghiên cứu Hoa hồng, Lương Sơn,

Hòa Bình

3.1.1.1 Khảo sát quần thể Hoa hồng

Từ quần thể gồm 3000 cây Hoa hồng, thực hiện quan sát về đặc điểm hình thái, đặc điểm giống, đặc điểm mùi hương như sau:

a, Khảo sát đặc điểm hình thái

Từ quần thể gồm 3000 cây Hoa hồng, sau khi quán sát đặc điểm hình thái dựa vào: đặc điểm về màu sắc, kích thước hoa, số lượng cánh hoa trên 1 bông, cách sắp xếp hoa trên 1 cành, dạng cây, chiều cao, độ sải ngang, số cành trên 1 cây, số lượng hoa và

Trung tâm KNNC Hoa hồng

nụ trên 1 cây, đặc điểm hình thái lá, gai, cành, quả Sau khi quan sát chúng tôi nhận thấy quần thể có đặc điểm hình thái rất đa dạng, gồm nhiều chủng loại, nhiều loài và giống

(E) (F)

Hình 3.2 Các kiểu hình thái chính của hoa quan sát được trong quần thể

b, Khảo sát đặc điểm giống

Quần thể Hoa hồng này có nhiều giống khác nhau, chủ yếu là các giống Hoa hồng lai tạo, nguồn gốc đa dạng Để phát triển quy mô trồng trọt, trung tâm có nhân giống vô tính cây Hoa hồng bằng các phương pháp: giâm cành, ghép (ghép mắt nhỏ gỗ, ghép đoạn cành với Tầm xuân) và chiết cây Theo thống kê hiện tại, trong quần thể 3000

cây Hoa hồng này có 20% cây gốc (là các cây được nhân giống bằng phương pháp chiết), 40% cây ghép và còn lại là các cây được trồng bằng phương pháp giâm cành

c, Khảo sát đặc điểm mùi hương

Khảo sát đặc điểm mùi hương với các đối tượng là hoa mới nở, còn tươi, vào buổi sáng sớm (6-8 giờ), ngày tạnh ráo Sau khi đánh giá, chúng tôi với sự hỗ trợ của chuyên gia đã phân chia quần thể Hoa hồng này thành 3 nhóm theo đặc điểm mùi hương như sau: nhóm không thơm, thơm không ổn định và thơm ổn định

Bảng 3.2 Kết quả khảo sát mùi hương của các cây Hoa hồng trong quần thể

Không thơm Không có mùi thơm, hoặc

Hình 3.2 (E), (F), (H), (I),

(K), (L)

30%

Thơm ổn định Có mùi thơm rất đậm, ấm,

đồng đều giữa các bông trên cùng 1 cây

Hình 3.2 (M), (N), (O),

(P), (Q)

20%

3.1.1.2 Thu mẫu

a, Tiến hành chọn và đánh dấu mẫu nghiên cứu

Qua khảo sát thực địa, nhận thấy quần thể Hoa hồng này gồm các giống hỗn tạp với đặc điểm hình thái hoa rất đa dạng, mùi thơm không đồng đều, được nhân giống với phương pháp khác nhau Sau thời gian theo dõi, những gốc được ghép với Tầm xuân có đặc điểm sinh trưởng không đồng đều, phần ghép với Tầm xuân sinh trưởng rất nhanh, cành to, cao vượt nhưng lại không hoặc ít cho hoa, và mùi thơm của hoa trên các cây này cũng không đồng nhất Do đó để đảm bảo tính đồng đều các cây trong mẫu nghiên cứu, chúng tôi lựa chọn các cây được nhân giống bằng cách giâm cành

Với mục đích nghiên cứu về tinh dầu Hoa hồng và đánh giá tiềm năng trồng trọt Hoa hồng thu tinh dầu của cơ sở, chúng tôi nhận thấy với những cây hoa thơm nhưng

số cánh ít, bông nhỏ, khối lượng cánh thấp cho tiềm năng sản xuất tinh dầu không cao

Căn cứ vào các đánh giá trên, chúng tôi chọn vào mẫu những cây có mùi thơm ổn định,

số lượng cánh nhiều ( >15 cánh/ bông), và được trồng bằng cách giâm cành

Với các tiêu chí trên, chúng tôi chọn khoảng 200 cá thể vào mẫu nghiên cứu, tiến hành đánh dấu những cá thể được chọn Như vậy, trong quá trình nghiên cứu chúng tôi chỉ nghiên cứu những cây Hoa hồng được đánh dấu

b, Kết quả thu mẫu

Mẫu nghiên cứu gồm 200 gốc Hoa hồng có độ tuổi từ 2-5 năm, trung bình khoảng 5-6 ngày thì cho một lần hoa, khối lượng cánh hoa trung bình 1 bông là: 2.5 g, tổng khối lượng cánh hoa 1 lần hái khoảng: 300 – 400 g Tiến hành thu mẫu nghiên cứu từ

tháng 10/2018 đến tháng 05/2019 Gồm 4 hình thái hoa (Hình 3.4) Đặc điểm thực vật theo quan sát như sau (Hình 3.3):

Cây bụi chia nhiều nhánh, cao 1.2-1.5 m Thân hình trụ, đường kính từ 0.5-1.5

cm, thân già màu ghi sáng, thân non màu xanh lá, bề mặt thân có gai, gai nhỏ, số lượng gai trung bình

Lá kép lông chim mọc so le, dài 8-12 cm, bẹ lá dính vào gốc cuống lá dài 2-3.5

cm, có ít gai nhỏ, gân chính lá có gai nhỏ, có lá kèm thường rụng sớm Mỗi lá gồm 3-5

lá chét hình trứng, gốc phiến tròn, đầu nhọn, bề mặt nhẵn, mặt dưới màu xanh nhạt, mặt trên màu xanh đậm dài 3-6 cm rộng, 2-3.5 cm, mép lá có răng cưa nhọn, hướng lên phía trên

Cụm hoa đầu cành hay nách lá trên cùng, cuống hoa dài 2-4.5 cm, có gai mảnh Hoa đều, lưỡng tính, đường kính 5-6 cm khi hoa nở, có mùi thơm đậm Đế hoa lõm hình chén mang các bộ phận của hoa Đài 5, rời, màu xanh, nhẵn, hình elip thuôn dài, ngọn hơi nhọn, dài 1-2 cm, rộng 0.5 cm, màu xanh, đầu nhọn, khi non mép nhiều lông trắng mảnh, giữa có gân, viền xẻ răng cưa mềm mại Tràng đều, nhiều, xếp thành các vòng, mõi vòng 5 bộ phận, tiền khai hoa 5 điểm; tràng rời, hình hoa hồng, kích thước khoảng 1.5-2 cm, màu hồng nhạt đến đậm, có mùi thơm Nhị nhiều, rời, xếp xoắn, chỉ nhị hình sợi, gốc chỉ nhị nhiều lông tơ, dài 0.5 cm, màu vàng; bao phán hai ô, một vài nhị có thể biến đổi thành dạng màu sắc như tràng Bộ nhụy gồm nhiều lá noãn rời, xếp trong phần

đế hoa lõm hình chén; mỗi lá noãn mang một noãn bên trong, đính noãn treo Quả tụ, bề mặt nhẵn

Hình 3.3 Đặc điểm thực vật mẫu Hoa hồng nghiên cứu

Hình 3.4 Bốn đặc điểm hình thái chính của hoa trong mẫu nghiên cứu

Trên cơ sở phân tích các đặc điểm hình thái ngoài, sau khi tham khảo các tài liệu chuyên khảo tin cậy, tài liệu gốc và so sánh mẫu lưu tại Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam

và Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, dưới sự giúp đỡ và tư vấn của chuyên gia phân loại thực vật Viện Bảo tàng Thiên Nhiên Việt Nam, chúng tôi kết luận mẫu thực vật thu tại trung tâm khảo nghiệm nghiên cứu các giống Hoa hồng thuôc huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình như sau:

Tên khoa học: Rosa chinensis Jacq 1768

Họ Hoa hồng (Rosaceae) thuộc bộ Hoa hồng (Rosales)

3.1.2 Nghiên cứu tinh dầu Hoa hồng

Trung tâm khảo nghiệm nghiên cứu các giống Hoa hồng định hướng trồng Hoa hồng thơm để sản xuất các sản phẩm hương liệu trong đó sản phẩm quan trọng nhất là tinh dầu Trung tâm đã tiến hành cất tinh dầu, tuy hiên chưa thu được tinh dầu, sản phẩm thu được là nước cất cánh hoa chưa có mùi thơm tự nhiên của Hoa hồng Dựa trên tình

hình thực tế đó, chúng tôi đã thực hiện nghiên cứu như sau