Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu sả chanh (Cymbopogon citratus Stapf.) thuộc họ hòa thảo (Poaceae)

Tác giả đã tổng hợp lý thuyết về sả chanh và ứng dụng của sả chanh, cũng như tinh dầu sả chanh, các phương pháp ly trích tinh dầu và về hoạt tính sinh học quan tâm (kháng oxi hóa và kháng khuẩn). Tác giả đã tiến hành ly trích tinh dầu sả chanh bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự ly trích tinh dầu, xác định các chỉ số cơ bản của tinh dầu và thử nghiệm hoạt tính kháng oxi hóa và kháng khuẩn của tinh dầu điều chế được với kết quả khá khả quan (kháng lại 3 chủng vi khuẩn Bacillus cereus, E. coli, Staphylococus aureus).

VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA

TINH DẦU SẢ CHANH (Cymbopogon citratus Stapf.)

THUỘC HỌ HÕA THẢO ( P oace ae )

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: SƢ PHẠM HÓA HỌC

2016

VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA

TINH DẦU SẢ CHANH (Cymbopogon citratus Stapf.)

THUỘC HỌ HÕA THẢO ( P oace ae )

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM HÓA HỌC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ths THÁI THỊ TUYẾT NHUNG

2016

LỜI CẢM ƠN



Trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài “Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu sả chanh

(Cymbopogon citratus Stapf.)” tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ quý

Thầy, Cô, gia đình và bạn bè

Trước hết, tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Ths Thái Thị Tuyết Nhung người đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các Thầy, Cô, Cán bộ trong Bộ môn Sư phạm Hóa học, Khoa Sư phạm, Trường Đại học Cần Thơ đã tận tình chỉ bảo, động viên và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt luận văn này

Có được ngày hôm nay, con xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ba,

Mẹ và gia đình đã luôn tạo điều kiện về vật chất, tinh thần và luôn ủng hộ, động viên con

Ngoài ra, tôi xin chân thành cảm ơn đến tất cả các bạn sinh viên lớp Sư phạm Hóa K38 đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn!

ii

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Cán bộ hướng dẫn: Ths Thái Thị Tuyết Nhung

2 Đề tài: Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu sả

chanh (Cymbopogon citratus Stapf.) thuộc họ hòa thảo (Poaceae)

3 Sinh viên thực hiện: Ngô Văn Bến

Về kết quả công việc nghiên cứu: sinh viên đã tiến hành ly trích tinh dầu

sả chanh bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự ly trích tinh dầu, xác định các chỉ số cơ bản của tinh dầu và thử nghiệm hoạt tính kháng oxi hóa và kháng khuẩn của tinh dầu điều chế

được với kết quả khá khả quan (kháng tốt 3 chủng vi khuẩn Bacillus cereus, E

coli, Staphylococus aureus)

Về tác phong làm việc với khoa học: với bước đầu tập làm nghiên cứu sinh viên Ngô Văn Bến tỏ ra rất năng động, cần cù, cẩn thận, chính xác và nghiêm túc trong công việc Vì vậy, các kết quả nghiên cứu của sinh viên Ngô Văn Bến có thể tin cậy và sử dụng được cho các quá trình nghiên cứu tiếp theo sau này

Về việc trình bày và báo cáo luận văn: Luận văn gồm có 50 trang bao gồm 17 tài liệu tham khảo và phần phụ lục, được chia làm 5 phần chính: Giới thiệu (2 trang), Tổng quan (12 trang), Phương pháp nghiên cứu (13 trang), Kết quả và thảo luận (12 trang) và phần Kết luận và kiến nghị (2 trang) Văn phong đơn giản và rất ít sai chính tả Báo cáo tập trung vừa phải, thu hút

Với những nhận xét trên, tôi có thể đánh giá tốt chất lượng của đề tài do sinh viên Ngô Văn Bến đã thực hiện đồng thời qua việc thực hiện đề tài này

nói lên rằng sinh viên Ngô Văn Bến có nền tảng kiến thức tốt và có khả năng cho việc tiếp tục học tập và nghiên cứu sau này

iv

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1

1 Cán bộ phản biện 1: Nguyễn Phúc Đảm

2 Đề tài: Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu sả

chanh (Cymbopogon citratus Stapf.) thuộc họ hòa thảo (Poaceae)

3 Sinh viên thực hiện: Ngô Văn Bến

MSSV: B1200564

Lớp: Sư phạm Hóa học – Khóa: 38

4 Nội dung nhận xét

a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp (LVTN)

 Luận văn gồm có 50 trang bao gồm 17 tài liệu tham khảo và phần phụ lục, được chia làm 5 phần chính: Giới thiệu (2 trang), Tổng quan (12 trang), Phương pháp nghiên cứu (13 trang), Kết quả và thảo luận (12 trang) và phần Kết luận và kiến nghị (2 trang)

 Văn phong đơn giản, bố cục trình bày rõ ràng, sạch đẹp, dễ hiểu và ít lỗi chính tả

b Nhận xét về nội dung của LVTN

 Đánh giá nội dung thực hiện đề tài: trình bày ngắn gọn và khá đầy đủ chi tiết quá trình thực hiện và kết quả của quá trình nghiên cứu Nội dung chuyên môn phù hợp với đề tài nghiên cứu về hợp chất thiên nhiên

 Kết quả: tác giả đã tổng hợp lý thuyết về sả chanh và ứng dụng của sả chanh, cũng như tinh dầu sả chanh, các phương pháp ly trích tinh dầu

và về hoạt tính sinh học quan tâm (kháng oxi hóa và kháng khuẩn) Tác giả đã tiến hành ly trích tinh dầu sả chanh bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự ly trích tinh dầu, xác định các chỉ số cơ bản của tinh dầu và thử nghiệm hoạt tính kháng oxi hóa và kháng khuẩn của tinh dầu điều chế được

với kết quả khá khả quan (kháng lại 3 chủng vi khuẩn Bacillus cereus,

E coli, Staphylococus aureus)

 Những mặt còn hạn chế:

o Tên khoa học họ và ngành thực vật không có in nghiêng

o Nên bổ sung thêm phần tài liệu tham khảo trong từng đoạn văn cho dễ theo dõi

o Phần tổng quan bắt buộc cung cấp thông tin đã công bố về tinh dầu sả chanh ở Việt Nam để so sánh và đối chiếu kết quả mà tác giả đã làm được

c Kết luận, đề nghị và điểm

 Đạt yêu cầu một LVTN, đề nghị hội đồng thông qua

 Sinh viên nên cố gắng phát huy khả năng nghiên cứu để tiếp tục học tập nâng cao trình độ

 Chỉnh sửa luận văn theo yêu cầu về định dạng và lỗi chính tả

 Điểm số: 9/10

Cần Thơ, ngày 18 tháng 05 năm 2016

Cán bộ phản biện 1

Nguyễn Phúc Đảm

vi

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2

1 Cán bộ phản biện 2: Ngô Quốc Luân

2 Đề tài: Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu sả

chanh (Cymbopogon citratus Stapf.) thuộc họ hòa thảo (Poaceae)

3 Sinh viên thực hiện: Ngô Văn Bến

MSSV: B1200564

Lớp: Sư phạm Hóa học – Khóa: 38

4 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp

 Luận văn gồm có 50 trang bao gồm 17 tài liệu tham khảo và phần phụ lục, được chia làm 5 phần chính: Giới thiệu (2 trang), Tổng quan (12 trang), Phương pháp nghiên cứu (13 trang), Kết quả và thảo luận (12 trang) và phần Kết luận và kiến nghị (2 trang)

 Văn phong đơn giản, bố cục trình bày rõ ràng, sạch đẹp, dễ hiểu và ít lỗi chính tả

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp

 Đánh giá nội dung thực hiện đề tài: Trình bày ngắn gọn, đầy đủ chi tiết quá trình thực hiện và kết quả của công trình nghiên cứu Nội dung chuyên môn phù hợp, kết quả nghiên cứu đáp ứng yêu cầu của một luận văn tốt nghiệp đại học

 Những vấn đề còn hạn chế: một số từ ngữ chưa chính xác, phần tổng quan bắt buộc cung cấp thông tin đã công bố về tinh dầu sả chanh ở Việt Nam để so sánh và đối chiếu kết quả mà tác giả đã làm được

c Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài

Thông qua việc thực hiện đề tài, sinh viên Ngô Văn Bến tỏ ra có năng lực nghiên cứu Kết quả có thể sử dụng cho các nghiên cứu tiếp theo

d Kết luận, đề nghị và điểm

 Đạt yêu cầu một LVTN, đề nghị hội đồng thông qua

 Sinh viên nên cố gắng phát huy khả năng nghiên cứu để tiếp tục học tập nâng cao trình độ

 Chỉnh sửa luận văn theo yêu cầu về định dạng và lỗi chính tả

viii

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỀ TÀI

Đề tài được thực hiện dựa trên những nội dung sau:

- Ly trích tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất tinh dầu sả chanh như: thời gian, thể tích dung môi, độ héo của nguyên liệu

- Khảo sát các chỉ số vật lí và các chỉ số hóa học của tinh dầu

- Dùng GC-MS để xác định thành phần hóa học có trong tinh dầu sả chanh

- Thử hoạt tính sinh học của tinh dầu sả chanh sản phẩm

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ii

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1 iv

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2 vi

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỀ TÀI viii

MỤC LỤC ix

DANH SÁCH BẢNG xii

DANH SÁCH HÌNH xiii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiv

GIỚI THIỆU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 1

4 Các phương pháp nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu về họ Poaceae 3

1.1.1 Phân loại sinh học 3

1.1.2 Phân loại thực vật 5

1.1.3 Phân bố và thu hái 6

1.1.4 Công dụng của sả chanh 6

1.2 Tinh dầu 7

1.2.1 Khái quát về tinh dầu 7

1.2.2 Quá trình tích lũy 8

x

1.2.3 Tinh dầu sả chanh 8

1.3 Một số phương pháp ly trích tinh dầu 11

1.3.1 Phương pháp cơ học 11

1.3.2 Phương pháp dùng dung môi hòa tan 12

1.3.3 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 13

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 Địa điểm, thời gian, thiết bị, nguyên liệu và hóa chất 15

2.1.1 Địa điểm và thời gian 15

2.1.2 Thiết bị, nguyên liệu, dụng cụ và hóa chất 15

2.2 Phương pháp nghiên cứu 16

2.2.1 Xử lý nguyên liệu 17

2.2.2 Ly trích tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 17

2.2.3 Xác định một số chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu sả chanh 19

2.2.4 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng tinh dầu sả chanh 22

2.2.5 Xác định thành phần hóa học của tinh dầu sả chanh bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) 23

2.2.6 Thử nghiệm hoạt tính sinh học của tinh dầu sả chanh 23

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

3.1 Xác định các chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu sả chanh 28

3.1.1 Đánh giá cảm quan 28

3.1.2 Xác định các chỉ số acid (IA), savon hóa (IS) và ester (IE) 28

3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ly trích tinh dầu 29

3.2.1 Thời gian ly trích 29

3.2.2 Khảo sát lượng nước chưng cất 30

3.2.3 Khảo sát độ héo của nguyên liệu 31

3.3 Xác định thành phần hóa học của tinh dầu sả chanh bằng phương pháp

GC/MS 32

3.4 Thử nghiệm hoạt tính sinh học của tinh dầu sả chanh 36

3.4.1 Khảo sát khả năng kháng oxi hóa của tinh dầu sả chanh 36

3.4.2 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp đục lỗ thạch 39

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40

4.1 Kết luận 40

4.2 Kiến nghị 41

PHỤ LỤC 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

xii

DANH SÁCH BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Các chỉ số hóa lý của tinh dầu sả chanh 9

Bảng 3.1 Kết quả xác định chỉ số acid 28

Bảng 3.2 Kết quả xác định chỉ số savon hóa 29

Bảng 3.3 Kết quả khảo sát thời gian ly trích tinh dầu 29

Bảng 3.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng nước chưng cất 30

Bảng 3.5 Kết quả khảo sát độ héo của nguyên liệu 31

Bảng 3.6 Thành phần hóa học của tinh dầu sả chanh 32

Bảng 3.7 So sánh nghiên cứu trước đây vể thành phần tinh dầu sả chanh 34

Bảng 3.8 Kết quả khảo sát khả năng kháng oxi hóa của tinh dầu sả chanh bằng DPPH 36

Bảng 3.9 Kết quả khảo sát khả năng kháng oxi hóa của vitamin C bằng DPPH 37

Bảng 3.10 Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu sả chanh bằng phương pháp đục lỗ thạch 39

Bảng 4.1 Kết quả các chỉ số hóa lý của tinh dầu sả chanh 40

Bảng 4.2 Kết quả các điều kiện tối ưu cho quá trình ly trích tinh dầu sả chanh 40

DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 1.1 Sơ đồ phân loại và mô tả thực vật học của sả chanh 5

Hình 1.2 Cây sả chanh trong tự nhiên 5

Hình 1.3 Thân sả chanh 5

Hình 1.4 Tinh dầu sả chanh thương mại 8

Hình 2.1 Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước 17

Hình 2.2 Sơ đồ ly trích tinh dầu sả chanh bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước trong phòng thí nghiệm 18

Hình 3.1 Tinh dầu sả chanh 28

Hình 3.2 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng tinh dầu 30

Hình 3.3 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của lượng nước chưng cất 31

Hình 3.4 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của độ héo đến hàm lượng tinh dầu 32

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn khả năng kháng oxi hóa của tinh dầu sả chanh 37

Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn khả năng kháng oxi hóa của vitamin C 38

Hình P.1 Nguyên liệu thô 42

Hình P.2 Nguyên liệu cắt nhỏ 42

Hình P.3 Hệ thống chưng cất 43

Hình P.4 Tinh dầu sản phẩm 43

Hình P.5 Vòng vô khuẩn của tinh dầu sả chanh với vi khuẩn Bacillus cereus 44 Hình P.6 Vòng vô khuẩn của tinh dầu sả chanh với vi khuẩn Escherichia coli O157:H7 44

Hình P.7 Vòng vô khuẩn của tinh dầu sả chanh với vi khuẩn Staphylococcus aureus ATCC 25923 44

Hình P.8 Hàm lượng thành phần các hợp chất trong mẫu tinh dầu sả bằng phương pháp GC/MS 45

Hình P.9 Sắc ký đồ tinh dầu sả 46

Hình P.10 Kết quả khả năng kháng oxi hóa của tinh dầu sả 47

Hình P.11 Kết quả khả năng kháng khuẩn của tinh dầu sả 48

xiv

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

GIỚI THIỆU LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

GIỚI THIỆU

1 Đặt vấn đề

Tinh dầu là nguồn nguyên liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên Hiện nay trên thế giới, con người ngày càng quan tâm đến các sản phẩm y học có nguồn gốc từ tinh dầu để đảm bảo sức khỏe và không có tác dụng phụ Do đó, các nghiên cứu về tinh dầu trong và ngoài nước không ngừng tăng lên về số lượng

và chữa các bệnh như nấm, sốt rét, nhiễm khuẩn, giải độc, giảm huyết áp, và đặc biệt là ngăn ngừa bệnh ung thư

Xuất phát từ thực tế chung đó, việc khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu sả chanh là một việc làm cần thiết, từ đó góp phần tạo thêm hướng ứng dụng cho tinh dầu sả chanh, khai thác tiềm năng và nâng cao giá trị của loại cây này

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng quy trình ly trích, khảo sát thành phần hóa học và thử hoạt tính sinh học của tinh dầu thu được

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

- Tiến hành thực nghiệm ly trích tinh dầu sả chanh bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

- Xác định một số chỉ số hóa lý và thành phần hóa học của tinh dầu

GIỚI THIỆU

2

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

- Thử hoạt tính sinh học về khả năng kháng khuẩn và kháng oxi hóa của tinh dầu sả chanh

4 Các phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lí thuyết: thu thập, phân tích, tổng hợp tài liệu

- Thực nghiệm hóa học:

 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

 Phương pháp xác định các hợp chất hữu cơ: GC/MS

 Phương pháp sinh hóa: thử hoạt tính sinh học của tinh dầu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về họ Poaceae

Họ Hòa Thảo (danh pháp khoa học: Poaceae hay Gramineae), còn được gọi bằng nhiều tên khác như họ Lúa, họ Cỏ là một họ thực vật một lá mầm Trong họ này có khoảng 668 chi và khoảng 10.035 loài cỏ (theo hệ thống phân loại APG III) Người ta ước tính rằng các đồng cỏ chiếm khoảng 20% toàn bộ thảm thực vật trên Trái Đất

Một nhánh nhỏ trong họ Poaceace là chi Cymbopogon Spreng với nhiều

loài khác nhau có hương thơm và được sử dụng rộng rãi, mang ý nghĩa kinh

tế Một số loài là cây bụi, thân đứng hay hiếm gặp hơn như thân bò được gieo trồng rộng rãi dạng tập trung hoặc mọc hoang Các loài cây này có hương thơm không chỉ đơn thuần như một loài cỏ dễ gieo trồng, nhân giống bằng cách giâm cành mà chúng còn có khả năng hỗ trợ việc điều trị bệnh như một dược liệu quý [1]

1.1.1 Phân loại sinh học

Sả là cách gọi của người Việt chỉ những loài cỏ xuất hiện hầu hết ở các nước nằm trong vùng nhiệt đới và ôn đới ấm Tại miền Nam, cây sả được cho

là có nguồn gốc từ Ấn Độ có tên khoa học là Cymbopogon citratus Stapf Tuy

nhiên, tùy theo từng vùng mà đặc điểm và thành phần tinh dầu khác nhau Bên cạnh đó, tùy theo khí hậu của mỗi khu vực mà chi sả được phân loại thành nhiều loài với nhiều tên gọi như sau:

- Cymbopogon winterianus J (Sả Java) có nguồn gốc từ Nam Ấn Độ

được trồng để sản xuất tinh dầu với tên thương phẩm là Citronella oil, thành phần chính của tinh dầu là geraniol (85 - 90%), citronella (35 - 40%)

- Cymbopogon nardus R (Sả Sri Lanka) có nguồn gốc từ Sri Lanka,

cho tinh dầu có tính chất và thành phần hóa học tương tự Sả Java nhưng chất lượng kém hơn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

4

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

- Cymbopogon martinii Stapf var Motia (Sả hoa hồng) được trồng để

sản xuất tinh dầu với tên thương phẩm là Palmarosa oil, thành phần chính là geraniol (75 - 95%)

- Cymbopogon martinii Stapf var Sofia (Sả gừng) được trồng để sản

xuất tinh dầu với tên thương phẩm là Gingergrass oil

- Cymbopogon flexuosus Stapf (Sả dịu ) có nguồn gốc từ Ấn Độ, được

trồng để sản xuất tinh dầu Sả dịu với tên thương phẩm là East Indian Lemongrass oil, thành phần tinh dầu chứa hàm lượng citral cao (75 - 90%)

- Cymbopogon pendulus (Nees ex Steud.) Wats (Sả tía hay Sả Jammu)

được trồng để sản xuất tinh dầu Sả Jammu với tên thương phẩm là Jammu Lemongrass oil

- Cymbopogon citratus Stapf (Sả chanh) được trồng để sản xuất tinh

dầu với tên thương phẩm là West Indian Lemongrass oil, thành phần chính chứa hàm lượng citral cao (80 - 90%)

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

1.1.2 Phân loại thực vật

Sả chanh (Cymbopogon citratus Stapf.) có nguồn gốc từ Nam Ấn Độ là

loại cây thảo sống nhiều năm, thân rễ có nhiều chồi bên tạo thành bụi xòe đều

ra xung quanh, mỗi bụi từ 50 - 200 tép Cây cao 1 - 2 m, lá có phiến lục tươi, thuôn dài có kích thước khoảng 1 m, bìa cắt, có mùi thơm đặc biệt, bẹ lá và chồi thân thường có màu tía, trắng xanh

Cụm hoa to dài đến 60 cm, có 4 - 9 đốt, gồm nhiều bông nhỏ nhưng ít gặp (do bị cắt thường), chùm tụ, tán thưa, có mo, gié hoa hẹp, không lông gai [2-3]

Hình 1.2 Cây sả chanh trong tự nhiên Hình 1.3 Thân sả chanh

Hình 1.1 Sơ đồ phân loại và mô tả thực vật học của sả chanh

Loài

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

6

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

1.1.3 Phân bố và thu hái

Chi Sả với khoảng 55 loài khác nhau phân bố khắp Châu Phi, Nam Á, Đông Nam Á và Australia Sả chanh phân bố rộng rãi ở các nước Đông Nam

Á và Đông Á

Ở nước ta, sả chanh được trồng khắp cả nước để làm thuốc, nguyên liệu hay lấy tinh dầu Những năm gần đây, sả cho hiệu quả kinh tế cao nên diện tích trồng ngày càng tăng lên, tập trung ở các vùng như Tiền Giang, An Giang, Bình Dương, Quảng Nam, Đắk Lắk, Phú Yên,

Với hình thức gieo trồng khá đơn giản bằng cách chiết lấy nhánh con bên ngoài bụi sả có đủ gốc và rễ nên có thể trồng xen với cây cao su hoặc cà phê, xen canh cây lúa 2 vụ/năm, sau 3 tháng có thể thu hoạch, có thể khai thác 4 - 6 năm mới cải tạo lại đất

1.1.4 Công dụng của sả chanh

Từ xa xưa, sả là loại cây được biết đến như một nguyên liệu quen thuộc đối với người dân Việt Nam trong đời sống hằng ngày qua các món ăn đậm chất dân tộc Cây sả không chỉ đơn thuần là phụ gia trong thực phẩm mà còn được xem như một bài thuốc dân gian có tác dụng phòng và chữa các bệnh như nấm, sốt rét, giải cảm, giải độc, chữa tiêu chảy, ho và đầy bụng, [3] Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, sả chanh và tinh dầu sả chanh còn được sử dụng rộng rãi và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau như:

- Trong thực phẩm, sả được dùng để làm gia vị, ăn sống hay chế biến các món ăn, ướp thịt, cá, Thân sả dùng để nấu các món lẩu với nhiều hương vị khác nhau hoặc cắt nhuyễn để làm các loại nước chấm ăn kèm rất đậm đà

- Trong mỹ phẩm, tinh dầu sả cải thiện chất lượng làn da như giảm mụn trứng cá và mụn nhọt Tinh dầu sả dùng trong massage cũng có tác dụng làm săn chắc các cơ và các mô trong cơ thể, tạo cảm giác thư giãn, thoải mái Bên cạnh đó, tinh dầu còn được dùng để sản xuất nước hoa hay các loại nước xịt phòng khử mùi hôi, giúp tóc thêm sạch

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

dạ dày, không chỉ loại bỏ khí từ ruột mà còn ngăn ngừa sự đầy hơi

 Tinh dầu sả được sử dụng để tăng cường và cải thiện các chức năng

hệ thần kinh, hỗ trợ điều trị một số rối loạn của hệ thần kinh như Alzheimer, bệnh Parkinson, co giật, chóng mặt, run rẩy chân tay,

 Bổ sung các tinh chất có trong sả sẽ có hiệu quả trong việc giảm huyết áp, tăng tuần hoàn máu và giúp giảm bớt tất cả các vấn đề về huyết áp

 Bên cạnh đó, một nghiên cứu gần đây của Đại học Ben Gurion (Israel) cho thấy trong cây sả có chất citral, một hợp chất chính có tác dụng tiêu diệt các tế bào chết trong các tế bào gây ung thư và giữ lại các tế bào bình thường

Ngoài ra, tinh dầu sả chanh còn có khả năng chống viêm sưng, nấm mốc, kháng khuẩn, diệt côn trùng và chống khuẩn rất hiệu quả

1.2 Tinh dầu

1.2.1 Khái quát về tinh dầu

Tinh dầu là một hỗn hợp của nhiều chất dễ bay hơi, có mùi đặc trưng tùy thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu cung cấp tinh dầu Phần lớn tinh dầu có nguồn gốc từ thực vật Trong tự nhiên, tinh dầu ở trạng thái tự do, chỉ có một

số ít ở trạng thái tiềm tàng, nghĩa là tinh dầu không có sẵn trong nguyên liệu

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

ly trích hay dưới tác dụng cơ học Tinh dầu trạng thái tự do có sẵn trong nguyên liệu có thể thu hái ly trích trong điều kiện bình thường [4]

- Tế bào tiết: tinh dầu được tiết ra rồi chúng được giữ trong tế bào (mô tiết) ví dụ trong cánh hoa hồng, trong củ gừng,

- Lông tiết: cũng là tế bào tiết nhưng nằm nhô ra ngoài thực vật, thường bắt gặp ở các loài Hoa môi, Cúc, Cà,…

- Túi tiết: tế bào tiết ra tinh dầu nhưng không chứa lại bên trong mà dồn chung chứa vào một xoan trống, tạo ra bởi cơ chế ly bào hay tiêu bào Túi tiết thường nằm bên dưới lớp biểu bì

- Ống tiết: cách tạo ra tinh dầu cũng giống như túi tiết nhưng nằm sâu trong phần gỗ và chạy dài theo sớ gỗ, thường bắt gặp trong các giống Dipterocarpi, Artemisia,

1.2.3 Tinh dầu sả chanh

Tinh dầu sả chanh là một chất lỏng, sánh, có màu vàng nhạt thu được bằng cách chưng cất lôi cuốn hơi nước

Thành phần, tính chất của tinh dầu sả chanh tùy thuộc vào giống, đất đai

và khí hậu từng vùng

Hình 1.4 Tinh dầu sả chanh thương mại

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

Các chỉ số hóa lý của tinh dầu sả chanh (Cymbopogon citratus Stapf.)

như sau:

Bảng 1.1 Các chỉ số hóa lý của tinh dầu sả chanh

Giá trị 0,881 – 0,895 1,491 -620 0,5 – 3,5 20 – 40 Trong đó:

: tỷ trọng của tinh dầu sả chanh

: chiết suất của tinh dầu sả chanh

: độ quay cực của tinh dầu sả chanh

IA: chỉ số acid của tinh dầu sả chanh

IS: chỉ số savon (chỉ số xà phòng hóa) của tinh dầu sả chanh

IE: chỉ số ester của tinh dầu sả chanh

Thành phần hoá học của tinh dầu sả chanh chủ yếu là citral (là một hỗn hợp đồng phân của geranial và neral) chứa 65 - 85 % Ngoài ra, trong tinh dầu còn có các hợp chất khác như myrcen (12 - 25%), các diterpen, methylheptenon, citronellol, linalol, farnesol, alcohol, aldehyd, linalool, terpineol,

Trong những năm gần đây, tinh dầu sả được giới khoa học rất quan tâm bởi khả năng ức chế hoạt động sống của một số nhóm vi sinh vật gây bệnh và hoạt tính dược lý của nó Priyanka Singh và cộng sự đã nghiên cứu về ảnh hưởng của tinh dầu sả đến sự phát triển và khả năng sản sinh độc tố của Aspergillus flavus, kết quả cho thấy tinh dầu sả ức chế hoàn toàn sự phát triển của nấm mốc A flavus (Singh P et al., 2010) Khả năng ức chế sự hình thành các biofilm bởi Candida albicans, Listeria monocytogenes, biofilm nguyên nhân chính gây nhiễm trong công nghiệp sản xuất thực phẩm bởi chúng rất khó bị loại trừ trong quá trình vệ sinh hệ thống trang thiết bị (Maíra Maciel Mattos de Oliveiraa et al., 2010; Khan MS and Ahmad I, 2012) Một số công

trình nghiên cứu ngoài nước về thành phần tinh dầu sả chanh (Cymbopogon

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

10

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

citratus) cho thấy thành phần chính của nó gồm geranial (citral-a), neral

(citral-b) và myrcene (Bassolé IH et al., 2011; Mohamed Hanaa AR et al., 2012) [13]

Công trình nghiên cứu công bố tại Hội nghị khoa học toàn quốc về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần thứ 6 cho kết quả là hàm lượng tinh dầu từ các mẫu của loài sả chanh ở 6 địa điểm của Nghệ An đạt 0,30% và 0,45% theo nguyên liệu tươi Tinh dầu được phân tích bằng phương pháp sắc ký khí (GC)

và sắc ký khí khối phổ (GC/MS) 58 hợp chất được xác định từ 6 mẫu nghiên cứu chiếm 89,74-92,53% tổng hàm lượng tinh dầu Với 12 hợp chất chung của

6 mẫu tinh dầu gồm Z-citral (61,62- 66,66%), β-myrcene (4,98-16,99%), limonene (0,11-0,48%), (Z)-β-ocimene (0,78-2,32%), (E)-β-ocimene (0,79-1,5%), linalool (1,27-1,51%), alloocimene (0,72-2,02%), citronellal (0,43- 0,59%), geranic acid (0,25-0,79%), geranyl acetate (0,62-2,28%), β-caryophyllene (0,23-1,22%) và α-beganotene (0,15-0,34%) Trong 6 mẫu được nghiên cứu thì có 2 hợp chất đặc trưng cho loài sả chanh là β-myrcrene

và Z-citral, đặc biệt là Z-citral chiếm từ 61,62-66,66% của các mẫu tinh dầu [13]

Công trình nghiên cứu được đăng trên báo Greener Journal of Biological Sciences do nhóm nghiên cứu thuộc Trường Đại học Kurdistan, Iran thực hiện

Nghiên cứu được thực hiện trên loài sả C citratus Stapf., nhóm đã tiến hành khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính kháng nấm Phytophthora của tinh

dầu nhằm phát triển hướng nghiên cứu thuốc diệt nấm ứng dụng vào nông nghiệp Tinh dầu sau khi ly trích được tiến hành phân tích thành phần hóa học

bằng sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) Các chủng nấm Phytophthora đã được sử dụng trong nghiên cứu này là: P capsici, P drechsleri, P melonis

Thử nghiệm khả năng kháng nấm bằng phương pháp đĩa thạch, sau đó phân tích thống kê kết quả thu được Kết quả khảo sát như sau: Camphene 0,34%, Methyheptenone 1,15%, Limonene 5,83%, 1,3,6- Octatriene, 3,7-dimethyl 0,58%, cis-β- Ocimene 0,39%, Nonanone 0,87%, β-Linalool 1,38%, trans- Chrysanthemal 0,32%, 6- Octenal, 3,7-dimethyl-, (R) 0,75%, 2-Cyclopenten- 1-one, 3,4,4-trimetnyl 0,72%, Cyclohexane, ethenyl 1,43%, Decanal 0,25%,

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

D-Citral 0,58%, Z-Citral 30,95%, Geraniol 0,47%, α-Citral 39,16%, 2,7- Octadiene, 4- methyl 0,47 Eugenol 0,35%, Geranyl acetate 3,10%, β-Elemene 0,29%, Caryophyllene 3,44%, α-Bergamotene 0,39%, Iso-Eugenol 0,43%, α-Caryophyllene 0,42%, Benzene,1-methyl-4-(1,2,2-trimethylcyclopentyl)-, (R) 0,30%, Naphtalene 0,79%, 10 Vinyl dimethyl (1,3,3-triboromoprophyl) silane

0,22%, Caryophyllene oxide 2,02% Hoạt tính kháng nấm Phytophthora sau

khi được phân tích thống kê cho thấy liều lượng càng tăng thì khả năng ức chế

sự tăng trưởng của nấm càng tốt [14]

1.3 Một số phương pháp ly trích tinh dầu

Dựa trên cách tiến hành, các phương pháp sản xuất tinh dầu được chia làm 4 loại: cơ học, tẩm trích, hấp thụ và chưng cất hơi nước

Quy trình sản xuất theo bất cứ phương pháp nào cũng đều có các điểm chung sau đây [4-5]:

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

- Quy trình khai thác phải phù hợp với nguyên liệu

- Tinh dầu phải được lấy triệt để khỏi nguyên liệu với chi phí thấp nhất Nguyên tắc ly trích của tất cả các phương pháp nói trên đều dựa vào những đặc điểm của tinh dầu như:

1.3.1.3 Ép

Vừa ép nguyên liệu, vừa phun nước muối 10% để tinh dầu dễ trôi ra và đồng thời khi ngưng ép, tinh dầu không bị ép trở lại xác Đem dung dịch li tâm hoặc lắng gạn để thu phần tinh dầu

Các phương pháp cơ học này có ưu điểm là tinh dầu có mùi thơm tự nhiên do không dùng đến sức nóng và dung môi, nhược điểm là tốn nhiều nhân công và đòi hỏi cây trồng tập trung, hiệu suất không cao, tinh dầu lấy ra không triệt để, do đó phải dùng phương pháp khác để lấy lượng tinh dầu còn lại [5-6]

1.3.2 Phương pháp dùng dung môi hòa tan

Phương pháp này phải dùng một số dung môi thích hợp như etanol, ether dầu hỏa để dễ hòa tan tinh dầu có trong nguyên liệu

Cho nguyên liệu vào bình có nút kín, thêm dung dịch vào ngâm trong 8 ngày Trong thời gian ngâm thỉnh thoảng lắc bình cho đều, sau đó lọc và ép Tinh dầu có mùi của nguyên liệu thiên nhiên Với loại tinh dầu này ta có thể pha chế nước hoa, kẹo, bánh,…

Ưu điểm của phương pháp này là thu được tinh dầu có mùi thơm tự nhiên, có hiệu suất cao

Nhược điểm phương pháp này là không mang tính kinh tế, dung dịch etanol thu được thường có lẫn màu xanh của diệp lục tố nên khi pha kẹo hoặc nước uống màu sắc cũng bị ảnh hưởng [5-6]

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

1.3.3 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

tự nhiên và không thể áp dụng cho những loại tinh dầu dễ biến tính bởi nhiệt

độ [4-6]

1.3.3.2 Phương pháp ly trích kết hợp vi sóng

Một số phân tử, trong đó có nước, phân chia điện tích trong phân tử một cách bất đối xứng Do đó, khi đặt trong điện trường một chiều, các phân tử này chuyển động như những lưỡng cực định hướng theo chiều của điện trường Nếu là điện trường xoay chiều thì sự định hướng của các lưỡng cực sẽ thay đổi theo chiều điện trường đó

Phân tử nước có độ phân cực lớn nên nước là một chất lý tưởng để đun nóng bằng vi sóng Vi sóng được áp dụng trong hóa học chủ yếu là khai thác hiện tượng làm nóng lên của vật chất Những phân tử này có lưỡng cực định hướng theo chiều của từ trường nên điện xoay chiều có tần số cao sẽ gây một xáo động rất lớn lên các phân tử trên khiến chúng bị ma sát mạnh, đây chính là

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

14

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

Tóm lại, vi sóng cung cấp một phương pháp duy nhất về sự đun nóng không dùng sự truyền nhiệt bình thường, tức là sức nóng đi từ bề mặt của vật chất vào bên trong, làm nóng vật chất từ bên trong nó Sự đun nóng này rất hiệu quả, thời gian nhanh và đặc biệt bảo vệ được các hợp chất dễ bị phân hủy nhiệt [4-6]

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa điểm, thời gian, thiết bị, nguyên liệu và hóa chất

2.1.1 Địa điểm và thời gian

Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ, Bộ môn Sư phạm Hóa học, Khoa Sư phạm, Trường Đại học Cần Thơ

Thời gian thực hiện: từ 5/12/2015 đến 15/5/2016

2.1.2 Thiết bị, nguyên liệu, dụng cụ và hóa chất

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

16

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

Qua sự định danh của TS Đặng Minh Quân – giảng viên bộ môn Sư phạm Sinh học, Khoa Sư phạm, Trường Đại học Cần Thơ và tham chiếu trong quyển “Cây cỏ Việt Nam” (Phạm Hoàng Hộ, 2003) thì mẫu sả được sử dụng

khảo sát thực nghiệm có tên khoa học là Cymbopogon citratus Stapf [2]

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được mục đích đặt ra của đề tài, nghiên cứu được tiến hành theo các bước sau:

- Thu mua và xử lý nguyên liệu

- Ly trích tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước với các điều kiện khảo sát là thời gian ly trích, lượng dung môi ly trích và

độ héo nguyên liệu

- Xác định chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu

- Khảo sát thành phần hóa học trong tinh dầu bằng máy sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS)

- Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu

- Khảo sát khả năng kháng oxi hóa của tinh dầu

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

2.2.1 Xử lý nguyên liệu

Mẫu sả chanh sau khi thu hái được loại bỏ các tạp lẫn như cỏ, rơm hoặc

các phần bị hư không đạt yêu cầu, sau đó rửa sạch và để ráo Tiếp theo, mẫu sả

chanh sẽ được cắt nhuyễn và tiến hành ly trích

2.2.2 Ly trích tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi

nước

Cân 200 g mẫu Sả chanh đã được cắt nhuyễn cho vào bình cầu 1000 ml,

rót nước cất vào bình sao cho thể tích nước trong bình không vượt quá 2/3 thể

tích của bình cầu Nếu cho nước quá nhiều thì trong quá trình đun xác mẫu

trong bình cầu sẽ trào lên bộ phận hứng lấy tinh dầu Lắp bình cầu vào hệ

thống gồm ống hứng tinh dầu và ống sinh hàn Sau khi quá trình ly trích hoàn

tất, hỗn hợp tinh dầu thu được gồm tinh dầu sả chanh và nước Hỗn hợp sẽ

được làm khan bằng Na2SO4 để loại bỏ nước, thu được tinh dầu

Hình 2.1 Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước