Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly tinh dầu củ gừng zingiber officinale roscoe xác định thành phần hóa học và khảo sát một số hoạt tính sinh học

Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước .... Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu cắt lát, cắt s

-CÔNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA

LẦN THỨ XX NĂM 2018

NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH

LY TINH DẦU CỦ GỪNG (Zingiber oficinale Roscoe), XÁC ĐỊNH

THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH

HỌC

LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU : Công nghệ Hoá – Dược

Mã số công trình: ………

ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH

BAN CHẤP HÀNH TP.HỒ CHÍ MINH

MỤC LỤC

MỤC LỤC……… i

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT……….……… v

DANH MỤC HÌNH vi

DANH MỤC BẢNG viii

ĐẶT VẤN ĐỀ 2

1 Lý do chọn đề tài 2

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng nghiên cứu 2

4 Phạm vi nghiên cứu 3

5 Ý nghĩa của nghiên cứu 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Giới thiệu về cây gừng 4

1.1.1 Vị trí phân loại 4

1.1.2 Khái quát về họ gừng 5

1.1.3 Sơ lược về chi Gừng (Zingiber) 7

1.1.4 Nguồn gốc củ gừng 13

1.1.5 Đặc điểm thực vật 13

1.1.6 Thành phần hóa học 13

1.1.7 Công dụng của gừng 15

1.2 Giới thiệu về tinh dầu 23

1.2.1 Khái niệm về tinh dầu 23

1.2.2 Phân bố tinh dầu trong thiên nhiên 24

1.2.3 Quá trình tích luỹ tinh dầu 24

1.2.4 Tính chất vật lý của tinh dầu 25

1.2.5 Tính chất hóa học của tinh dầu 26

1.2.6 Ảnh hưởng của những nhân tố khác nhau đến thành phần và tính chất của tinh dầu gừng 26

1.2.7 Ứng dụng của tinh dầu gừng 27

1.2.8 Nguyên tắc sản xuất tinh dầu từ nguyên liệu thiên nhiên 28

1.2.9 Nguyên tắc trích ly tinh dầu 28

1.2.10 Các phương pháp trích ly tinh dầu 28

1.3 Giới thiệu về phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 33

1.4 Khả năng kháng khuẩn và cơ chế kháng khuẩn của các hợp chất kháng khuẩn có nguồn gốc thực vật 35

1.4.1 Khái niệm 35

1.4.2 Các cơ chế kháng khuẩn 35

1.4.3 Một số nhóm hợp chất alkaloid ở thực vật 36

1.5 Giới thiệu về các chủng vi khuẩn gây bệnh 42

1.5.1 Staphyllococcus aureus 42

1.5.2 Escherichia coli (E.coli) 44

1.5.3 Shigella spp 45

1.6 Hoạt tính kháng oxy hóa 49

1.6.1 Khái niệm về gốc tự do 49

CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP 54

2.1 Thời gian tiến hành nghiên cứu 54

2.2 Vật liệu 54

2.3 Phương pháp nghiên cứu 56

2.3.1 Tiến hành trích ly tinh dầu và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng 58

2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 60

2.3.3 Xác định chỉ số hóa học vật lý của tinh dầu gừng 63

2.3.4 Phương pháp đánh giá hoạt lực kháng khuẩn 68

2.3.5 Phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy bằng DPPH 70

2.4 Thống kê và xử lý số liệu 72

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 73

3.1 Ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng tinh dầu gừng thu được bằng biện pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 73

3.1.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu (cắt lát, cắt sợi, xay nhuyễn) đến hàm lượng tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 73

3.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát nồng độ muối NaCl đến hàm lượng tinh dầu thu

được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 74

3.1.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát tính ảnh hưởng của tuổi nguyên liệu (củ non, củ bánh tẻ, củ già) đến hàm lượng tinh dầu củ gừng thu được băng phương pháp chưng cât lôi cuốn hơi nước 76

3.1.4 Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của xuất xứ của nguồn nguyên liệu (Gừng thu mua từ Chợ lớn và Gừng Long An) đến hàm lượng tinh dầu gừng thu hồi 78

3.1.5 Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của thời gian ngâm và thời gian chưng đến hàm lượng tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 79 3.1.6 Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng của việc sấy nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 81

3.2 Xác định chỉ số vật lý hóa học của tinh dầu gừng 83

3.2.1 Đánh giá cảm quan 83

3.2.2 Định lượng tinh dầu gừng 83

3.2.3 Các chỉ số hóa học của tinh dầu gừng 85

3.3 Kết quả xác định thành phần hóa học của tinh dầu gừng 86

3.4 Thử hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 88

3.4.1 Hoạt tính kháng Escherichia coli O157 của tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 88

3.4.2 Hoạt tính kháng Staphylococcus aureus của tinh dầu gừng thu được bằng bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 91

3.4.3 Hoạt tính kháng Shigella boydii của tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 93

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Error! Bookmark not defined.99 4.1 Kết luận 99

4.2 Kiến nghị 100

Tài liệu tham khảo 101

Phụ lục 104

Phụ lục 1: Thành phần các chất môi trường và cách pha 1 số dung dịch thử 104

Phụ lục 2: Xử lý thống kê ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 104 Phụ lục 3: Xử lý thông kê của kết quả mức độ kháng khuẩn của tinh dầu gừng trên các nhóm vi sinh vật chỉ thị 107 Phụ lục 4: kết quả xử lý thống kê phần trăm bắt gốc tự do của tinh dầu gừng 108 Phụ lục 5: Kết quả kiểm nghiệm thành phần hóa học và hàm lượng tương đối các hợp chất trong mẫu tinh dầu gừng bằng phương pháp GC-MS 110

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DMSO : Dimethyl sulfoxyde

SAS : Statistical Analysis Systems

TCVS : Tiêu chuẩn vi sinh

DPPH : 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Một số loại củ thuộc họ gừng

Hình 1.2 Một số sản phẩn trà gừng đóng gói trên thế giới

Hình 1.3 Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước

Hình 1.4 Máy ép tinh dầu

Hình 1.5 Hệ thống chưng cất hơi nước dưới sự hỗ trợ của vi sóng

Hình 1.6 Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước

Hình 1.7 Những vị trí của vi khuẩn bị tác động bởi các hợp chất thực vật Hình 1.8 Cấu trúc của morphine

Hình 1.9 Quinine trích ly từ cây Cinchona officinalis

Hình 1.10 Sơ đồ phân loại saponin (Nguyễn Tấn Thịnh, 2013)

Hình 2.1 Củ gừng (Zingiber officinale Roscoe)

Hình 2.4 Nguyên liệu củ gừng (Zingiber officinale Roscoe) dùng để thu nhận

tinh dầu

Hình 2.5 Nguyên liệu gừng tươi sau khi được xay ướt

Hình 2.6 Kích thước nguyên liệu: A Cắt lát; B Cắt sợi; C Xay nhuyễn

Hình 2.7 A ) Củ Gừng Việt Nam (trồng tại Long An); B) Củ Gừng mua tại

Chợ lớn TP HCM

Hình 2.8 Gừng nguyên củ được sau 7 ngày sấy ở nhiệt độ 45 ± 5oC

Hình 2.9 Quy trình đánh giá hoạt lực kháng khuẩn của tinh dầu gừng

Hình 2.10 Quy trình đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của tinh dầu gừng Hình 3.1 Đồ thị ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Hình 3.2 Đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl đến hàm

lượng tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Hình 3.3 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của độ tuổi đến hàm lượng tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Hình 3.4 Đồ thị thể hiện hàm lượng tinh dầu theo nguồn nguyên liệu

Hình 3.5 Sự biến thiên của hàm lượng tinh dầu gừng sau 7 giờ chưng cất lôi cuốn hơi nước vơi thời gian ngâm

Hình 3.6 Tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi

nước

Hình 3.7 Kết quả kháng E.coli O157 của tinh dầu gừng ở mẫu đối chứng

dương và các nồng độ: nguyên chất, 10-1, 10-2

Hình 3.8 Kết quả kháng Staphylococcus aureus ở mẫu đối chứng dương và

trên các nồng độ tinh dầu khác nhau: nguyên chất, 10-1, 10-2

Hình 3.10 Kết quả kháng Shigella boydii ở mẫu đối chứng dương và trên các

nồng độ tinh dầu khác nhau: nguyên chất, 10-1, 10-2

Hình 3.11 Đồ thị độ tương quan giữa nồng độ dung dịch với phần trăm bắt gốc tự do của tinh dầu gừng

Hình 3.12 Phản ứng của DPPH với tinh dầu gừng Phản ứng của hoạt tính

chống oxy hóa: 1) Đối chứng âm DPPH, 2) Đối chứng dương: vitamin C, 3) Tinh dầu 1 mg/ml và DPPH, 4) Tinh dầu 0,75 mg/ml và DPPH, 5) Tinh dầu 0,5 mg/ml và DPPH, 6) Tinh dầu 0,25 mg/ml và DPPH, 7) Tinh dầu 0,1 mg/ml và DPPH

DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu thu

được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl đến hàm lượng tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của tuổi nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của xuất xứ của nguồn nguyên liệu (Gừng thu mua từ

Chợ lớn TP HCM và Gừng Long An) đến hàm lượng tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của thời gian ngâm mẫu và thời gian chiết đến hàm lượng tinh dầu củ gừng bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của việc sấy nguyên liệu đến lượng tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bảng 3.7 Kết quả định lượng tinh dầu gừng

Bảng 3.8 Kết quả xác định tỷ trọng tinh dầu gừng

Bảng 3.9 Kết quả xác định độ hòa tan của tinh dầu gừng trong ethanol

Bảng 3.10 Các chỉ số hóa học của tinh dầu gừng thu được bằng phương pháp

chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bảng 3.11 Kết quả phân tích và hàm lượng tương đối các hợp chất trong mẫu tinh dầu gừng bằng phương pháp GC-MS

Bảng 3.12 Kết quả kháng Escherichia coli O157 của tinh dầu gừng thu được

bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bảng 3.13 Kết qủa kháng Staphylococcus aureus của tinh dầu gừng thu được

bằng bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bàng 3.14 Kết quả kháng Shigella boydii của tinh dầu gừng thu được bằng

phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bảng 3.15 Kết quả đo OD của các mẫu thử DPPH và giá trị phần trăm bắt gốc

T M TẮT

Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành các hướng sau đây:

Đầu tiên là nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng (kích thước nguyên liệu, tuổi nguyên liệu, nồng độ dung dịch NaCl, thời gian ngâm nguyên liệu trong dung dịch NaCl, thời gian chưng cất, độ h o của nguyên liệu, lượng nước chưng cất) đến hàm lượng tinh dầu Gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Kết quả cho thấy nguyên liệu củ gừng già xay nhuyễn trong 3 phút, tỷ

lệ rắn l ng là 1:2,5 ; nồng độ muối: 15%; thời gian chưng cất: từ 4 – 8 tiếng kể từ khi giọt tinh dầu đầu tiên ngưng tụ rơi xuống Tinh dầu gừng thu được có màu vàng nhạt, nhẹ hơn nước, có mùi thơm đặc trưng, vị cay nồng Đã xác định được các chỉ số hóa lý của tinh dầu gừng như sau: hàm lượng tinh dầu 0,58%; tỷ trọng tinh dầu gừng: 0,902; chỉ số acid: 5,93; chỉ số ester: 14,399; chỉ số savon hóa: 20,327; chỉ số ethanol: tỷ lệ tinh dầu: cồn tuyệt đối = 1:1,6; tỷ lệ tinh dầu: cồn

90o = 1:2,3; tỷ lệ tinh dầu: cồn 80o = 1:12,4; tỷ lệ tinh dầu: cồn 70o = 1:27

Thứ hai là phân tích thành phần hóa học của tinh dầu Gừng thu được bằng phương pháp sắc ký khí gh p khối phổ (GC-MS) Thành phần chính của tinh dầu gừng là các nhóm terpenes: α-Ciral (16,2%), β-Citral (11,424%), Camphene (11,21%), α-Zingiberene (10,68%), Sabinene (7,776%), Cineole (7,375%) chiếm đại đa số bên cạnh đó còn có 1 nhóm nh các chất thuộc nhóm sesquiterpenes có chứa hoạt tính sinh học cao: Sesquisabinene, α-Famesene (3,17%), β-Bisabolene (1,999%), α-Curcumene (2,228%)

Thứ ba là đánh giá khả năng kháng các chủng vi khuẩn (Escherichia

coli O157, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Shigella boydii)

của tinh dầu Gừng Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn 3 loại vi khuẩn:

E.coli O157, Staphylococcus aureus, Shigella boydii cho thấy tinh dầu gừng có

khả năng ức chế các loại vi khuẩn gram (+), gram (-) gây ngộ độc gây viêm

Trong đó Tinh dầu gừng kháng mạnh nhất là vi khuẩn Shigella boydii và

kháng yêu nhất là vi khuẩn Staphylococcus aureus

Thứ tư là đánh giá khả năng kháng oxy hóa của tinh dầu gừng Kết quả khảo sát hoạt tính chống oxy hóa cho thấy tinh dầu gừng có khả năng chống oxy hóa tương đối cao, kết quả IC50 thu được là 273µg/ml

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Tinh dầu gừng không phải là tinh dầu mới mẻ, tuy nhiên việc tách tinh dầu gừng với quy mô lớn vẫn chưa có nên việc cho ra những hoạt chất có dược tính cao từ tinh dầu gừng vẫn chưa được kiểm soát, cũng như việc chưa ứng dụng hết các lợi ích của tinh dầu gừng vào các ngành công nghiệp dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm Vì vậy việc nghiên cứu tách chiết được hàm lượng tinh dầu cao có hoạt tính sinh học từ củ gừng đồng thời thử hoạt tính sinh là việc làm cần thiết góp phần vào việc đánh giá hiệu quả và áp dụng các hợp chất thiên nhiên trong các lĩnh vực như thực phẩm, dược phẩm, và mỹ phẩm Nghiên cứu của đề tài sẽ làm tăng giá trị kinh tế của củ gừng ở Việt Nam, vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly tinh dầu củ gừng

(Zingiber offcinale Rose), xác định thành phần hóa học và khảo sát một số hoạt

tính sinh học”

2 Mục đích nghiên cứu

- Xác định ảnh hưởng của các yếu tố (kích thước, độ tuổi của nguyên liệu,

nồng độ muối, thời gian ngâm nguyên liệu, địa điểm mua nguyên liệu, đến khả

năng thu nhận tinh dầu củ gừng bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

- Định danh và định lượng thành phần hóa học tinh dầu gừng bằng phương pháp sắc ký ghép khối phổ (GC-MS)

- Kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch và hoạt tính chống oxy hóa của tinh dầu gừng bằng phương pháp DPPH

3 Đối tƣợng nghiên cứu

Gừng còn gọi là khương, sinh khương hay can khương và có tên khoa học

là Zingiber offcinale Rose Theo Đông y, củ gừng có vị cay, tính nóng, có tác

dụng chữa các bệnh về bộ máy tiêu hóa như đau bụng, tiêu chảy, nôn mửa, giải độc bên cạnh đó còn có tác dụng chữa ho, cảm mạc, phong hàn, Củ gừng có chứa tinh dầu có khả năng làm nóng và kháng khuẩn tốt, nhuận tràng, bổ xung nhiều loại vitamin và kích thích vị giác Với hơn 115 thành phần hóa học khác nhau được tìm thấy trong rễ và củ gừng, chúng có khả năng chống lại Oxy hóa mạnh mẽ, chống viêm, kháng khuẩn và gừng có chứa hơn 90 % sesquiterpene (

là một hợp chất kháng sinh có nguồn gốc từ tự nhiên, có khả năng chống lại ung thư, ung bướu …)

+ Thử hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu gừng trên các chủng vi sinh vật:

E.coli, Staphylococcus aureus, Shigella boydii

+ Xác định hoạt tính chống oxy hóa: khả năng khử gốc tự do DPPH

Xử lý số liệu bằng phần mềm SAS 9.1 và Excel 2013®

5 Ý nghĩa của nghiên cứu

Ý nghĩa khoa học:

- Xác định ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng thu nhận tinh dầu củ

gừng bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

- Xác định các thành phần hóa học có trong tinh dầu gừng thu được bằng

phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

- Xác định khả năng kháng khuẩn và khả năng chống oxy hóa của tinh dầu

gừng thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Ý nghĩa thực tiễn:

- Nâng cao giá trị của cây gừng, có thể tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị cao

từ tinh dầu gừng, có giá thành rẻ, mà lại ứng dụng được nhiều trong các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phầm, mỹ phẩm, an toàn, giúp cải thiện kinh tế cho

người nông dân trông gừng

- Tạo ra nhiều sản phẩm phục vụ đời sống có nguồn gốc từ thiên nhiên

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về cây gừng

1.1.1 Vị trí phân loại

Cây gừng (Zingiber offcinale Roscoe.) thuộc:

Giới (regnum) : Plantae Ngành (divisiso) : Magnoliophyta Lớp (class) : Liliopsida

Bộ (ordo) : Zingiberases

Họ (familia) : Zingiberaceae Chi (genus) : Zingiber Loài (species) : Zingiber officinale Roscoe

Tên thông thường: gừng, khương, Ingwer (Đức), imbir (Ba Lan), halia (Mã Lai), le gingembre (Pháp), gember (Hà Lan),…

Hình 1.1 Một số loại củ thuộc họ gừng

Củ riềng

Nghệ

Củ gừng

Củ nghệ

1.1.2 Khái quát về họ gừng

Họ gừng có khoảng trên 1.000 loài Nhiều loài là các loại cây cảnh, cây gia

vị, hay cây thuốc quan trọng

Đặc điểm hình thái họ Gừng (Zingiberaceae)

Dạng sống

Các cây trong họ Gừng (Zingiberaceae) gồm những cây thảo nhiều năm

thường sống nơi đất ẩm, dưới tán cây hay tán rừng, hiếm khi phụ sinh (Cautleya

gracilis, Hedychium bousigonianum, Hedychium poilanii) Rễ nh , hình sợi, đôi

khi đầu rễ phình to lên thành dạng củ (Curcuma, Kaempferia, Stahlianthus…)

Thân rễ to, nạc, nằm ngang, chứa nhiều chất dự trữ, có khi rất ngắn hoặc chỉ mang hoa, thân được tạo thành do các bẹ lá ôm chặt lấy nhau tạo thành thân giả,

rất ngắn hoặc không có (Distichochlamys, Kaempferia…) hay cao 1 – 3 m, đôi khi cao tới 4 – 5 m (Alpinia, Amomum…), không phân nhánh Cây thường có mùi thơm hay có mùi hắc như một số loài trong chi Zingiber

Lá: lá của các cây trong họ Gừng là lá đơn, mọc cách, các lá xếp thành hai hàng,

thường hướng lên trên, đôi khi nằm ngang gần như song song với mặt đất

(Kaempferia galanga, K pulchra); có khi lá chỉ là bẹ lá dạng vảy Lá gồm các

phần là: bẹ lá, cuống lá, lưỡi lá và phiến lá

Bẹ lá: mở đến gốc, phần dưới bẹ lá thường ôm chặt lấy nhau làm thành thân giả Cuống lá: cuống lá không có hay có, ngắn hay dài (có thể dài tới 25 cm), hình

lòng máng nông hoặc sâu

Lƣỡi lá (thìa lìa): là phần giữa bẹ lá và cuống lá, từ bẹ lá k o dài lên Lưỡi dày

hay m ng dạng màng, đầu nguyên hay xẻ 2, cụt ngang, dài 1 – 2 mm tới vài cm

Phiến lá: hình mác, hình trứng hẹp, bầu dục, ít khi gần tròn (Kaempferia

pulchra), gốc phiến nhọn, hình nêm hay gần tròn; đầu phiến thường nhọn, đôi khi

thót nh thành dạng đuôi, hiếm khi tròn Thông thường, phiến lá mầu xanh, nhưng ở một vài loài trong một số chi, mặt trên lá có đốm trắng loang lổ

(Stahlianthus) hay dọc gân chính mặt trên nâu đ (Curcuma) hoặc mặt dưới nâu

đ (Distichochlamys, Stahlianthus, Zingiber)

Cụm hoa: cụm hoa mọc trên ngọn thân có lá hay từ thân rễ sát mặt đất, tách biệt

với thân có lá, hoặc từ giữa các bẹ lá Cụm hoa dạng chùy, chùm hay bông

Cuống cụm hoa mọc từ thân rễ ở một số chi được bao phủ bởi các bẹ lá dạng vảy thưa hay dày Cụm hoa thường không phân nhánh, trừ một số ít loài trong các

chi Globba, Alpinia, Elettaria, Elettariopsis

+ Lá bắc: lá bắc thường có dạng vảy, hình bầu dục, hình mác hay mác-thuôn,

bao lấy lá bắc con và hoa, đôi khi lá bắc bao lấy truyền thể (Bulbil) Các lá bắc

dính với nhau ở nửa dưới làm thành dạng túi (Curcuma), hay thành dạng chuông (Stahlianthus), hoặc xếp lợp lên nhau Ở một vài chi, những lá bắc ở phía dưới

của cụm hoa là những lá bắc bất thụ (không chứa hoa), thường có mầu sắc, hay những lá bắc này phát triển rất to bao lấy cả cụm hoa khi non gọi là lá bắc tổng bao (nhưng thường sớm rụng) Đôi khi lá bắc không có hoặc sớm rụng

+ Lá bắc con: nằm trong lá bắc và đính gần sát gốc lá bắc, bao lấy hoa Lá bắc

con dạng vảy hay dạng ống, có gốc dính sát với bầu Đôi khi lá bắc con không có hoặc sớm rụng

Hoa: hoa lưỡng tính, mẫu 3, bầu hạ, đối xứng hai bên, có mầu sắc, kích thước

trung bình hoặc lớn Các hoa đính trên cụm hoa dày đặc hay thưa thớt, hoa đơn

độc hay vài hoa trong một cụm nh (Cincinnus) đính vào trục cụm hoa Hoa gồm

các bộ phận:

+ Đài: có các lá đài dính với nhau ở phần dưới thành hình ống, phần trên chia 2 –

3 thùy ngắn hay dài giống dạng răng, hoặc xẻ chữ V đầu trên chia 2 – 3 thùy dạng răng

+ Tràng: dính với nhau ở phần dưới thành hình ống, phần trên chia 3 thùy, thùy

lưng thường to hơn 2 thùy bên, phía đầu lõm ít nhiều dạng mũ

+ Bộ nhị: chỉ có một nhị sinh sản duy nhất, ở phía trong thùy lưng của tràng,

gồm có chỉ nhị dạng bản m ng hay dày, phía trên đính hai bao phấn hướng trong,

mở bằng khe dài dọc theo ô bao phấn Bao phấn có hay không có phần phụ của trung đới, nếu có thì k o dài lên phía trên tạo thành mào, không bao lấy vòi nhụy,

xẻ thùy hay nguyên, hay bao lấy vòi nhụy k o dài (Zingiber), hoặc k o dài ở 2 phía cạnh ngoài hai bao phấn thành dạng cánh (Globba) Đôi khi bao phấn không

có phần phụ nhưng ở gốc mỗi bao phấn k o dài xuống phía dưới tạo thành cựa

(Curcuma) Cánh môi đối diện với nhị, do 3 nhị bất thụ dính lại với nhau biến

thành, thường to, có màu sặc sỡ Hai nhị l p còn lại nằm ở hai bên gốc cánh môi,

dạng cánh tràng không dính với cánh môi (Hedychium), hay dính với cánh môi ở phía dưới (Zingiber), hoặc tiêu giảm thành dạng răng, dạng vảy hay tiêu giảm

hoàn toàn

+ Bộ nhụy: bộ nhụy hợp nguyên lá noãn (Syncarpous) hay hợp bên lá noãn

(Paracarpous) Một vòi nhụy mảnh, nằm dọc theo rãnh phía trong chỉ nhị, qua

khe giữa 2 bao phấn; núm nhụy nhô lên phía trên đầu 2 bao phấn, trừ ở chi Zingiber, vòi nhụy k o dài vượt quá đầu 2 bao phấn và được phần phụ trung đới của bao phấn k o dài bao lấy Ngoài 1 nhụy hữu thụ duy nhất, còn có các vòi nhụy l p đính trên đỉnh bầu, hình dùi hay bản ngắn Bầu hình cầu, bầu dục, hình trụ hay đôi khi hình phễu Bầu 3 ô hay 1 ô, noãn đảo, nhiều, đính noãn trụ giữa hay đính noãn bên

Quả: quả nang chẻ ô, đôi khi quả mọng, quả nạc, thường hình cầu, bầu dục,

đường kính từ 0,2 cm đến 2 – 3(4) cm, đôi khi quả có ngấn giữa (Alpinia

galanga), hay có dạng quả giác (quả cải) (Siliquamomum tonkinense), hoặc quả

có gờ nổi theo chiều dọc (Elettaria, Elettariopsis) V quả có lông hay không, có

gai mềm, gai phân nhánh hay không, hay v quả có cánh dạng quả khế

Trong nhân dân hiện nay có nhiều loại: gừng trâu có thân to, củ to thường

để làm mứt, có nhiều ở các vùng núi thấp; gừng gié có thân và củ đều nh nhưng rất thơm Cây ưa ẩm, ưa sáng Cây trồng thường có hoa năm thứ 2 Chưa thấy cây có quả và hạt Gừng trồng sau 1 năm nếu không thu hoạch sẽ có hiện tượng tàn lụi (phần trên mặt đất) qua đông Thời gian sinh trưởng mạnh của cây trùng với mùa hè-thu nóng và ẩm Gừng tái sinh dễ dàng bằng những đoạn thân rễ có nhú mầm, có thể trồng quanh năm nhưng tốt nhất vào mùa xuân Ra hoa vào mùa

hạ và mùa thu

Các cây tiêu biểu trong họ:

- Gừng (Zingiber officinale Roscoe.): dùng làm thuốc, gia vị

- Nghệ (Curcuma longa): dùng làm thuốc, gia vị

- Riềng (Alpinia officinarum): dùng làm gia vị

- Sa nhân (Amomum xanthioides Wall.): dùng làm dược liệu

1.1.3 Sơ lƣợc về chi Gừng (Zingiber)

Các đặc điểm nhận biết các chi trong họ Gừng (Zingiberaceae):

Theo các nghiên cứu gần đây, họ Gừng ở Việt Nam có 19 chi với khoảng

136 – 145 loài Sau đây là các chi thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) có ở Việt Nam với các đặc điểm dễ nhận biết ngoài thiên nhiên

Chi 1 Alpinia Roxb – Riềng, Sẹ

Đặc điểm: cây thảo cao 1 – 3(4) m Cụm hoa trên ngọn thân có lá, lá bắc màu

nâu hay trắng, cánh môi có màu trắng-vàng, trắng-đ , vàng-đ sặc sỡ, thường to rộng hơn các thùy tràng, phía đầu xẻ thành 2 – 3 thùy hay nguyên Phần lớn quả

hình cầu, đôi khi có hình bầu dục rộng, hiếm khi là hình thoi (Alpinia oxymitra)

Nơi sống: phần lớn các loài trong chi này ưa bóng, ưa ẩm, mọc dưới tán rừng,

dưới bóng các cây khác, nhưng có số ít loài vẫn phát triển tốt ở nơi ít bóng Trên thế giới có khoảng 230 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Châu Á, một số ít ở Úc và quần đảo Thái Bình Dương Việt Nam có 27 – 30 loài

Chi 2 Amomum Roxb nom cons – Sa nhân, Thảo quả

Đặc điểm: cây thảo lâu năm, cao 1 – 3(4 – 5) m Cụm hoa mọc từ thân rễ sát mặt

đất hay từ ngay gốc của thân có lá; cánh môi có màu trắng, vàng hay đ Quả nang thường có 3 dạng: v quả nhẵn, v quả có gai mềm và v quả có cánh giống như dạng quả khế

Nơi sống: thường mọc ven suối, dưới tán rừng ẩm, chỉ phát triển tốt và ra hoa

quả ở những nơi nhiều bóng và ẩm Trên thế giới có khoảng 150 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu Á và Úc Việt Nam có 21 – 23 loài

Chi 3 Boesenbergia Kuntze – Bồng nga truật

Đặc điểm: cây thảo nh Cụm hoa mọc giữa các bẹ lá, ít hoa Mỗi lá bắc chứa

một lá bắc con và một hoa, nhị l p bên thường rộng hơn thùy tràng, cánh môi hình trứng ngược rộng, rộng hơn thùy tràng và nhị l p, lõm sâu hình túi, phía gốc hẹp

Nơi sống: mọc hoang dại và được trồng nhiều nơi ở Việt Nam, cây ưa bóng, ưa

ẩm, thường mọc ven nương rẫy, dưới tán rừng Trên thế giới có khoảng 50 loài, phân bố ở Châu Á Việt Nam có 1 loài

Chi 4 Caulokaempferia K Larsen – Đại bao khương

Đặc điểm: cây thảo mảnh cao 30 – 50 cm Cụm hoa trên ngọn thân có lá, ít hoa

Các lá bắc xếp hai hàng, mỗi lá bắc bao một cụm nh (Cincinnus) có 1 – 4 hoa

Chỉ nhị rất ngắn, phần phụ trung đới k o dài thành mào rộng, cong ngược lại, nhị

l p bên dạng cánh tràng rộng

Nơi sống: thường mọc nơi vách đá ẩm có nước rỉ xuống, ở độ cao 1200 –1600

m Trên thế giới có khoảng 10 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới Châu Á, vùng tây - nam dãy Himalaya ở Mianma, Trung Quốc, Thái Lan Việt Nam có 1 loài

Chi 5 Cauley (Benth.) Royle ex Hook f – Cầu ly

Đặc điểm: cây thảo nh , mảnh, cao 20 – 80 cm Cụm hoa trên ngọn thân có lá,

thường có 2 – 10 hoa đính thưa Mỗi lá bắc chỉ bao một hoa Hoa thường có màu vàng, hai thùy tràng bên dính 1/2 ở phía gốc với cánh môi; nhị l p bên dạng cánh tràng, cánh môi dạng nêm rộng, xoè ra, đầu rách m p Quả hình cầu

Nơi sống: cây phụ sinh, nơi râm mát dưới tán cây khác Trên thế giới có 5 loài,

phân bố ở Ấn Độ, Mianma, Nepal, Butan, Trung Quốc, Thái Lan Việt Nam có 1 loài

Chi 6 Curcuma L nom cons – Nghệ

Đặc điểm: cây thảo, cao 1 – 2 m, thân rễ có nhánh, dày, nạc, có mùi thơm Cụm

hoa mọc từ thân rễ hay giữa các bẹ lá, đôi khi hoa xuất hiện trước lá Các lá bắc dính với nhau ở 1/2 chiều dài phía dưới và làm thành dạng túi, phần trên xòe ra, phía đầu các lá bắc có màu sắc khác nhau, gốc mỗi bao phấn k o dài xuống phía dưới thành dạng cựa Bầu 3 ô

Nơi sống: cây thảo ưa bóng, mọc dưới tán rừng ẩm, ven suối, ven nương rẫy,

sinh trưởng tốt trên đất giàu dinh dưỡng, đất phù sa, nhiều mùn ẩm, thoát nước, không được chịu úng Trên thế giới có khoảng 50 loài, chủ yếu ở vùng nhiệt đới Châu Á, 1 loài ở Úc Việt Nam có 18 – 20 loài

Chi 7 Distichochlamys M F Newman – Gừng đen

Đặc điểm: cây thảo nh , các bẹ lá không ôm lấy nhau tạo thành thân giả, rễ nh

Mặt dưới phiến lá nâu nhạt, nâu đ ; cuống lá dài 15-25cm Cụm hoa có cuống, mọc giữa các bẹ lá, ít hoa Hoa màu vàng, cánh môi hình trứng rộng đầu hay gần hình tam giác ngược, xẻ sâu hay nông thành 2 thùy Bầu 3 ô

Nơi sống: cây thảo ưa bóng, ưa ẩm hay mọc ven suối, dưới tán rừng Đây là chi

đặc hữu của Việt Nam Chi này có 3 loài, mới chỉ phát hiện thấy ở các tỉnh miền Trung Việt Nam

Chi 8 Elettaria (L.) Maton – Trúc sa, Tiểu đậu khấu

Đặc điểm: cây thảo cao 2 – 3 m Cụm hoa mọc từ thân rễ, trục mảnh, dài, rủ

xuống, có nhánh ngắn Mỗi lá bắc bao 1 cụm nh (Cincinnus) có 3 – 4 hoa Hoa

trắng-tím, có cuống ngắn, cánh môi hình thoi, đầu 3 thùy, thùy giữa rách m p Quả hình trứng, có gờ nổi dọc

Nơi sống: cây ưa bóng, mọc dưới tán rừng ẩm Trên thế giới có 3 loài, phân bố ở

Ấn Độ, Xrilanka, Singapore, Lào, Campuchia, Nam Mỹ Ở Việt Nam có 1 loài gặp ở miền Bắc

Chi 9 Elettariopsis Baker – Tiểu đậu

Đặc điểm: cây thảo 1 m Cụm hoa mọc từ thân rễ Mỗi lá bắc bao 1 cụm nh

(Cincinnus) có 1 – 2 hoa Hoa có đài màu trắng hoặc hồng, chỉ nhị ngắn, rộng,

phần phụ trung đới k o dài thành hình vuông Quả hình cầu, mầu nâu đ , có gờ theo chiều dọc hay không

Nơi sống: thường mọc nơi đất mùn ẩm, ven đường mòn trong rừng, dưới tán cây

Trên thế giới có khoảng 12 loài, phân bố ở Trung Quốc, Lào, Thái Lan, Malaysia, Indonesia Việt Nam có 2 loài

Chi 10 Etlingera Giseke – Ét ling

Đặc điểm: cây to cao đến 4 – 5 m Cụm hoa mọc từ thân rễ, dạng bông hay đầu,

xếp theo vòng cầu đồng tâm trên một đế phẳng, thường có vài hoa nở đồng thời xòe ra Cánh môi dạng lưỡi dài

Nơi sống: ven rừng, ven suối, sườn đồi nơi ẩm Trên thế giới có khoảng 70 loài,

phân bố ở Trung Quốc, Ấn Độ, Inđônêxia, Malaysia, Thái Lan, bắc Úc Việt Nam có 5 loài

Chi 11 Gagnepainia K Schum – Găng ba

Đặc điểm: cây thảo nh , đầu rễ phình lên thành củ Lá chỉ phát triển thành dạng

bẹ lá, không có phiến và lưỡi lá Cụm hoa xuất hiện trước lá, dưới cụm hoa là các

bẹ lá dạng vảy hẹp Cánh môi chia 3 thùy rõ ràng, thùy giữa dạng chỉ, hai m p cuộn vào nhau theo chiều dọc giống dạng ống, trừ phần gốc xòe ra giống dạng tai, 2 thùy bên to, dạng xoan rộng hay bầu dục

Nơi sống: cây thảo thường mọc nơi đất mùn ẩm, ven suối, sườn đồi, dưới tán

rừng Mới gặp ở miền Trung và miền Nam Việt Nam Có 3 loài trên thế giới, phân bố ở vùng nhiệt đới Đông Nam Á Việt Nam có 2 loài

Chi 12 Geostachys (Baker) Ridl – Địa sa

Đặc điểm: cây thảo cao 0,8 – 1 m Cụm hoa mọc sát gốc thân có lá, ít hoa Lá

bắc sớm rụng; lá bắc con dạng ống, gần như hình thoi, bao lấy 1 cụm nh

(Cincinnus) có 3 – 4 hoa Bầu hình trứng Quả nang, thuôn

Nơi sống: thường mọc nơi đất mùn ẩm sườn đồi, ven suối, dưới tán rừng Trên

thế giới có 5 loài, phân bố chủ yếu ở Malaysia, Thái Lan Việt Nam có 2 loài

Chi 13 Globba L – Lô ba

Đặc điểm: cây thảo nh , mảnh, cao 0,2 – 0,9 (1,5) m Cụm hoa trên ngọn thân có

lá Mỗi lá bắc bao một cụm nh (Cincinnus) trong có vài hoa, hoặc bao 1 truyền

thể (bulbil), bao phấn có hay không có phần phụ k o dài thành dạng cánh nhọn ở các cạnh ngoài, nhị l p bên dạng cánh tràng, cánh môi cong ngược lại

Nơi sống: cây thảo ưa bóng, ưa ẩm, thường mọc dưới tán rừng, ven suối, dọc khe

núi, có thể gặp ở độ cao tới 1000 m Có khoảng 100 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới châu Á, 1 loài ở Úc Việt Nam có 14 loài

Chi 14 Hedychium Koen – Ngải tiên, Bạch diệp

Đặc điểm: cây thảo cao 1 – 2(3) m, đôi khi phụ sinh, lưỡi lá thường dài, rất

m ng Cụm hoa trên ngọn thân có lá, mỗi lá bắc bao lấy một cụm nh

(Cincinnus) có 1 – 4 hoa, nhị l p bên dạng cánh tràng, rộng hơn thùy tràng, gốc

không dính với cánh môi Hoa chỉ có một màu trắng, vàng hay đ , thường có mùi thơm Quả nang hình cầu, mở bằng 3 van

Nơi sống: thường mọc ven nương rẫy, sườn đồi, núi, dưới tán rừng, đặc biệt ven

suối Có khoảng 50 loài, phân bố chủ yếu ở Châu Á, ngoài ra còn có ở Châu Phi (Madagascar) Việt Nam có 12 loài, 1 thứ

Chi 15 Hornstedtia Retz - Gỉa sa nhân

Đặc điểm: cây thảo cao 1 – 2(4) m Cụm hoa mọc từ thân rễ, gần gốc thân giả,

hình trứng hay thoi, cuống cụm hoa ngắn Các lá bắc xếp lợp, những lá bắc ở dưới và ngoài cùng dày, bất thụ, mầu đ , lá bắc hữu thụ ở phía trên, chứa 1 hoa Quả nang gần hình cầu, gần như 3 góc, nhẵn, mở đến gần gốc

Nơi sống: mọc nơi đất ẩm, ven đường mòn, ven suối, bờ đá ẩm Có khoảng 60

loài ở vùng nhiệt đới Châu Á Việt Nam mới phát hiện được 1 loài

Chi 16 Kaempferia L – Địa liền, Thiền liền

Đặc điểm: cây thảo nh , đầu rễ thường phình lên thành dạng củ Thân giả rất

ngắn hoặc không có, phiến lá đôi khi có đốm màu hay hồng ở mặt dưới Cụm hoa đầu, mọc giữa các bẹ lá hay ở đất từ thân rễ, hoa xuất hiện trước hay sau khi có

lá Nhị l p bên dạng cánh tràng, cánh môi trắng hay hồng, đôi khi có đốm và màu khác ở gần gốc cánh môi

Nơi sống: cây thảo thường sống nơi đất mùn ẩm, ven nương rẫy, trong hốc đá,

dưới tán rừng Trên thế giới có khoảng 50 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới Châu Á Việt Nam có 8 loài

Chi 17 Siliquamomum Baill – Sa nhân giác

Đặc điểm: cây thảo cao 1 – 2 m Cụm hoa chùm, trên ngọn thân có lá, hoa thưa

Hoa có cuống dài, gần đầu có khớp Quả nang dài dạng quả cải, dài gấp nhiều lần rộng

Nơi sống: thường mọc ở các sườn núi ẩm ở độ cao 800 – 1500 m Chỉ có 1 loài

duy nhất, phân bố ở Việt Nam và Trung Quốc

Chi 18 Stahlianthus Ktunze – Tam thất gừng

Đặc điểm: cây thảo, gần như không thân, đầu rễ phình lên thành dạng củ Cụm

hoa dạng đầu, thường được bao bởi một lá bắc tổng bao hình chuông

Nơi sống: cây thảo thường mọc nơi ẩm, ven nương rẫy, khe suối, hốc khe nơi

ẩm Trên thế giới có 6 loài, phân bố ở Ấn Độ, Trung Quốc, Campuchia, Lào, Thái Lan Việt Nam có 2 loài

Chi 19 Zingiber Boehm – Gừng, Khương

Đặc điểm: cây thảo cao đến 2 – 3 m Cụm hoa hình nón hẹp, mọc từ thân rễ sát

mặt đất hay trên ngọn thân có lá Đặc điểm dễ nhận biết nhất là 2 m p phần tiếp nối giữa cuống lá và bẹ lá giống như khuỷu (đầu gối); phần phụ của trung đới

k o dài và cong ở đầu, bao lấy vòi nhụy Toàn cây thường có mùi hắc

Nơi sống: ven suối, dưới tán rừng, ven đồi, hay còn được trồng Trên thế giới có

khoảng 150 loài, chủ yếu phân bố ở vùng Châu Á nóng ẩm Việt Nam có 14 – 17 loài (Nguyễn Quốc Bình, 2009)

1.1.5 Đặc điểm thực vật

Cây gừng là loại cây thân c , sống lâu năm Thân gừng cao khoảng 50 – 100cm, có nơi cây gừng cao đến 150cm Thân gừng phát triển theo hình ống, nó bao gồm nhiều bẹ lá ôm sát vào nhau Lá gừng thuộc loại lá đơn, mọc so le, lá hình mũi mác thuôn dài về phía ngọn Mặt lá nhẵn bóng màu xanh đậm, gân màu xanh nhạt Lá gừng cổ mùi thơm

Củ gừng phát triển ngầm dưới đốt củ có nhiều đốt, mỗi đốt có một vài mầm non, nếu gặp điều kiện thuận lợi những mầm đó sẽ phát triển thành chồi, thành thân mới Củ gừng có v màu vàng nhạt, thân củ gừng có rất nhiều sợi dọc Củ gừng có vị cay nồng và có thể dùng vào nhiều việc

Hoa gừng không mọc ra từ thân mà mọc ra từ củ Cuống hoa dài khoảng 20cm, các bông hoa mọc sát nhau Bông hoa dài khoảng 5cm, rộng 2 – 3 cm, đài hoa dài khoảng lcm Hoa có 3 cánh màu vàng nhạt, m p cánh hoa màu tím Nếu người ta thu hoạch củ sớm thì gừng sẽ không có hoa

1.1.6 Thành phần hóa học

- Theo phân tích của Bộ Nông nghiệp Mỹ:

(Nguồn: USDA Cơ sở dữ liệu dinh dưỡng)

-Theo ghi nhận từ các bài báo cáo khoa học đã được công bố:

Các mùi đặc trưng và hương vị của gừng được gây ra bởi một hỗn hợp của zingerone, shogaols và Gingerols, tinh dầu dễ bay hơi chiếm1-3% trọng lượng của gừng tươi Ở trong phòng thí nghiệm động vật, các Gingerols làm tăng nhu động của đường tiêu hóa và có tác dụng như thuốc giảm đau , thuốc an thần , hạ sốt và các đặc tính kháng khuẩn Tinh dầu Gừng đã được chứng minh

để ngăn ngừa ung thư da ở chuột và một nghiên cứu tại Đại học Michigan đã chứng minh rằng Gingerols có thể tiêu diệt tế bào ung thư buồng trứng Hợp chất [6]-gingerol (1-[4'-hydroxy-3'-metoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) là thành phần chính tạo mùi hăng của gừng Tiềm năng chất chemopreventive [6]-gingerol tyrong củ gừng là một chất thay thế đầy hứa hẹn trong tương lai để thay thế các loại thuốc trị liệu ung thư đắt tiền và độc hại

Gừng chứa đến 3% tinh dầu có mùi thơm với thành phần chính

là sesquiterpenoids, với (-)-zingiberene là thành phần chính Số lượng nh hơn của chất sesquiterpenoids khác ( β-sesquiphellandrene , bisabolene và farnesene )

và một phần nh chất monoterpenoid ( β-phelladrene , cineol ,citral ) cũng đã được xác định

Hương vị cay nồng của gừng là do Nonvolatile phenylpropanoid có nguồn gốc từ các hợp chất, đặc biệt là Gingerols và shogaols , tạo thành từ Gingerols khi gừng được sấy khô hoặc nấu chín Zingerone cũng được sản xuất từ Gingerols trong quá trình này, hợp chất này là ít hăng hơn và có mùi thơm cay ngọt Gừng cũng là một chất kích thích hóa học nhẹ, và đã được sử dụng bởi các nhà quân sự Châu Âu trước Thế chiến I bằng cách nh t bột gừng vào hậu môn ngựa chiến để kích thích chúng hăng lên trong chiến trận gọi là những “Trung đoàn ngựa chiến feaguing”

Ngoài ra gừng còn có tác động kích thích tuyến nước bọt “sialagogue” làm tăng sản xuất nước bọt nhiều hơn, làm cho việc nuốt dễ dàng hơn, giúp người già ăn uống dể dàng hơn

- Theo Bộ môn thực vật-Khoa dƣợc-Đại học Y Dƣợc TP HCM

Thành phần hóa học của Gừng như sau:

Gừng chứa 2 – 3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các hợp chất hydrocarbon sesquiterpenic: β-zingiberen (35%), ar-curcumenen (17%), β-farnesen (10%) và một lượng nh các hợp chất alcol monoterpenic như geraniol, linalol, borneol

Nhựa dầu chứa 20-25% tinh dầu và 20-30% các chất cay Thành phần chủ yếu của nhóm chất cay là zingeron, shogaol và zingerol, trong đó gingerol chiếm

tỷ lệ cao nhất Ngoài ra, trong tinh dầu Gừng còn chứa α-camphen, β-phelandren, eucalyptol và các gingerol Cineol trong Gừng có tác dụng kích thích khi sử dụng tại chỗ và có tác dụng diệt khuẩn trên nhiều vi khuẩn

1.1.7 Công dụng của gừng

Củ gừng già với hương vị đậm đà thường được sử dụng như là một gia vị trong công thức nấu ăn của Ấn Độ, và là một thành phần tinh túy của Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và nhiều món ăn Nam Á cho hương vị món ăn như hải sản hoặc thịt dê và ẩm thực ăn chay và ăn kiêng

- Ở Việt Nam củ gừng là món rau gia vị được dùng vào nhiều mục đích như nước chấm (nước mắm gừng), tương gừng, trong nhiều món xào, món nấu (với thịt dê, bò),…

- Ở Ấn Độ và Pakistan, gừng tươi là một trong các loại gia vị chính được sử dụng để nấu món cà ri đậu Pulse, đậu lăng và các thực vật khác Củ gừng như một chất bảo quản thực phẩm hữu ích

Bột gừng cũng được sử dụng trong một số chế phẩm thực phẩm, đặc biệt là đối với phụ nữ mang thai hoặc cho con bú, một trong những món ăn phổ biến

nhất là katlu, là một hỗn hợp sền sệt bao gồm bơ sữa trâu l ng, các loại hạt, và

- Ở Myanma gừng được gọi là gyin Nó được sử dụng rộng rãi trong nấu ăn, món phổ biến là xà lách gyin-Thốt Nốt , trong đó bao gồm gừng cắt nh bảo quản

trong dầu, và một loạt các loại quả hạch và các loại hạt

- Ở Trung Quốc, củ gừng cắt lát hoặc toàn bộ thường được kết hợp với các món ăn ngon như cá, và củ gừng xắt nh thường được kết hợp với thịt, khi nó được nấu chín

- Ở Nhật Bản, gừng ngâm để làm cho Beni Shoga và Gari hoặc xát nh và

sử dụng nguyên liệu trên đậu phụ hoặc mỳ

-Ở hàn Quốc, trong món kim chi truyền thống, gừng được thái nh và thêm vào các thành phần của hỗn hợp cay ngay trước khi quá trình lên men

- Ở Indonesia cũng sử dụng củ gừng gọi là jahe, như là thành phần phổ biến

trong công thức nấu ăn địa phương

- Ở malaysia, gừng được gọi là Halia và được sử dụng trong nhiều loại món

ăn, đặc biệt là một món súp

- Ở Việt Nam, lá gừng tươi, xắt nh , cũng có thể được thêm vào món tôm xào và canh khoai lang như một kiểu trang trí bắt mắt và chất gia vị từ lá để thêm một hương vị tinh tế hơn nhiều so với củ gừng xắt nh

Củ gừng được dùng làm kẹo, mứt

- Ở Việt Nam, gừng được chế thành kẹo gừng có tác dụng chống lạnh, thông cổ Trong dịp tết cổ truyền thường có món mức gừng để ấm bụng và kích thích tiêu hóa

- Ở Ấn Độ và Pakistan, Gừng cũng được sử dụng dưới dạng kẹo ngậm Kẹo gừng là củ gừng nấu đường cho đến khi mềm, và là một loại bánh kẹo dùng phổ biến để uống trà

- Ở Nhật bản gừng cũng được dùng làm kẹo gọi là Shoga

Tuy nhiên, kẹo gừng đôi khi là một thành phần của hộp kẹo Trung Quốc, và trà thảo dược cũng có thể được chế biến từ gừng

Gừng được dùng như nước trà

Trà gừng là một thức uống ở nhiều nước Châu Á, được làm từ củ gừng Trà ủ từ gừng là một phương thuốc dân gian phổ biến để chống cảm lạnh ở nhiều nước

- Ở Ấn Độ và Pakistan, gừng tươi hoặc sấy khô được sử dụng để trà và cà phê vị gừng, đặc biệt là vào mùa đông

- Ở Trung Quốc, trà gừng được chế bằng cách bóc v và thái lát gừng đun trong nước cho đến sôi, đường nâu (tốt nhất từ mía lau) thường được thêm vào Cắt lát trái cam hoặc chanh thêm vào để tạo thêm hương vị Trà gừng có tác dụng chống lạnh, giải cảm.Trà thảo dược cũng có thể được chế biến từ gừng

- Ở Hàn Quốc , trà gừng được gọi là cha saenggang Nó có thể được thực

hiện bằng cách đun sôi lát gừng hoặc bằng cách trộn nước nóng vào gừng ngọt được bảo quản Có nhiều nới gừng thát lát được tẩm với mật ong lưu trữ trong một vài tuần như mứt, pha nưới sôi được món nước trà gừng

- Ở Nhật Bản trà gừng được gọi là shōgayu Dùng uống chống lạnh và giải

nhiệt

- Ở Philippines, trà gừng được gọi là salabat , phục vụ trong các tháng

tương đối lạnh vào mùa đông Từ trà gừng với thành phần chính là gừng tươi, có hương vị cay và kích thích

- Ở Indonesia, một thức uống gọi là wedang jahe được làm từ gừng

và đường cọ

- Ở Ả Rập và một số nước Trung Đông, gừng được gọi là zanjabil, và bột

gừng được sử dụng như là một gia vị cho cà phê và sữa

- Ở Somaliland , gừng được gọi là sinjibil, được phục vụ trong các cửa hàng

cà phê tại Ai Cập

- Ở Bờ Biển Ngà , gừng nghiền nát và trộn với cam, dứa và chanh để sản

xuất nước hoa quả được gọi là nyamanku

- Ở Yêmen, bột gừng được sử dụng trong hawaij, một hỗn hợp gia vị được

sử dụng chủ yếu do người Do Thái Yemenite dùng cho súp và cà phê

- Ở Anh, gừng cũng được sử dụng làm gia vị thêm vào cà phê nóng, trà nóng

Hình 1.2 Một số sản phẩn trà gừng đóng gói trên thế giới

Gừng dùng trong nước uống có gas

Loại nước uống Soda gừng Ginger ale và bia gừng cũng uống say như như các loại bia khác nhưng có tác dụng tốt cho dạ dày được một số quốc gia Châu

Âu và Nam Mỹ nơi mà công nghệ đồ uống phát triển, nước uống có gas từ gừng

được khai thác

Ở Pháp, rượu gừng là một dạng rượu mùi với tên gọi là Canton được sản

xuất tại Jarnac

Ở Anh rượu gừng “Green” là một loại rượu có vị gừng được sản xuất với

chai thủy tinh màu xanh lá cây

Ở đảo Corfu , Hy Lạp, một thức uống truyền thống có gừng gọi

là tsitsibira , một loại bia gừng, được phổ biến Thức uống này bắt nguồn từ

người Hoa kỳ gốc Anh Anh khi Hoa Kỳ chiếm đóng hòn đảo Ionian

Ở Jamaica làm bia gừng như là một loại thức uống tươi và thức uống có gas trong gia đình Trà gừng thường được làm từ gừng tươi, cũng như đặc sản bánh

gừng Jamaica nổi tiếng khu vực

Các bộ phận cây gừng được dùng làm thuốc

công dụng khác nhau

Gừng sống còn gọi là sinh khương có tác dụng phát tán phong hàn, chống nôn ói Gừng khô còn gọi là can khương, có tính nóng hơn sinh khương, có thể làm ấm tỳ vị Gừng đốt cháy tồn tính còn gọi là hắc khương Hắc khương có

vị đắng, thường được tẩm đồng tiện, có thể làm ấm can thận, giáng hư h a V gừng được gọi là khương bì có tác dụng lợi tiểu Trong kỹ thuật bào chế, gừng cũng có thể giúp cho thầy thuốc đạt được một số mục đích quan trọng Sinh địa nấu với gừng sẽ hạn chế bớt tính mát Bán hạ chế với gừng để giải độc Một số loại thuốc khác như sâm, đinh lăng cũng thường được tẩm gừng, sao qua để

tăng tính ấm và dẫn vào phế vị

-Ở Trung Quốc, gừng được bao gồm trong một số toa thuốc truyền thống Một thức uống gồm củ gừng thái lát nấu nước với đường nâu hoặc với nước cola được sử dụng như một loại thuốc dân gian để trị bệnh cảm lạnh thông

thường Người Trung Quốc cũng làm một loại kẹo gừng khô được lên men trong nước p mận có đường, thường được dùng để ngăn chặn bệnh ho Trong lịch sử

Y học Trung Quốc cũng đã dùng gừng để điều trị viêm, nhưng một số nghiên cứu khoa học hỗ trợ, cho thấy gừng trị bệnh viêm khớp không có tốt hơn so với các

loại tân dược hiện đại

- Ở Mianma, gừng và chất tạo ngọt địa phương được làm từ nước cốt trái

cây cọ (htan nyat ) được đun sôi với nhau và được dùng để phòng ngừa cúm

Gừng là vị thuốc chính trong các bài thuốc y học cổ truyền

- Ở Congo, gừng nghiền nát và trộn với nhựa cây xoài để làm ra

thuốc tangawisi nước, được coi là một thuốc chữa bách bệnh

- Ở Ấn Độ, gừng xắt lát được dán lên trán để làm giảm đau đầu, và được sử dụng để ăn khi bị cảm lạnh thông thường Gừng với chanh muối chanh cũng

được sử dụng chống buồn nôn

- Ở Indinesia gừng được dùng để chống mệt m i, ngăn ngừa và chữa trị

bệnh thấp khớp và kiểm soát thói quen ăn uống nghèo dưỡng chất

+Theo Tây y

Các nghiên cứu sơ bộ trong Tây y cho biết:

Nghiên cứu sơ bộ cho thấy 9 hợp chất tìm thấy trong gừng có thể liên kết với các thụ thể serotonin của con người có thể ảnh hưởng đến chức năng đường

tiêu hóa

Nghiên cứu thực hiện trong thử nghiệm in vitro cho thấy chiết xuất từ gừng

có thể kiểm soát số lượng các gốc tự do và peroxy lipid

Nghiên cứu sơ bộ liên quan đến tác dụng của gừng trên buồn nôn xảy ra khi

mang thai cho thấy rằng uống gừng có thể gây ra ợ hơi sau khi ăn

Trong một nghiên cứu năm 2010, tiêu thụ hàng ngày của gừng đã được hiển

thị để giúp giảm đau cơ bắp kết hợp với tập thể dục 25%

Gừng đã được xác định trong một nghiên cứu để giúp làm giảm các dấu hiệu viêm đại tràng do PGE2, do đó cho thấy một biện pháp ngăn ngừa ung thư

ruột kết

Trong các nghiên cứu hạn chế, gừng đã được tìm thấy có hiệu quả hơn so với thuốc chống buồn nôn do say sóng , ốm ngh n và hóa trị liệu, mặc dù gừng

không được tìm thấy tác dụng cao hơn giả dược (Placebo) khi điều trị buồn

nôn sau phẫu thuật

Các nghiên cứu ban đầu cho thấy rằng gừng có tác động đến bệnh viêm khớp hoặc có máu loãng và giảm cholesterol, nhưng những hiệu ứng này vẫn

chưa được xác nhận

Trong nghiên cứu sơ bộ gừng có tác dụng ngăn đục thủy tinh thể do bệnh

tiểu đường thông qua các cơ chế antiglycating

Chất Zingerone trong gừng có hoạt động chống trực khuẩn Escherichia

coli gây ra bệnh tiêu chảy

Ở Hoa Kỳ, gừng được sử dụng để ngăn chặn say sóng do tàu, xe và chống buồn nôn khi phụ nữ ốm ngh n Nó được công nhận là an toàn bởi Cục Quản lý thực phẩm và dược phẩm và được bán như là một chế độ ăn uống bổ sung không được kiểm soát Nước gừng cũng được sử dụng để tránh chuột rút do nhiệt do vận động thể thao

Mộ số bài thuốc từ cây gừng

- Ngừa cảm lạnh sau khi phải dầm mưa nhiều giờ:

Gừng sống 20g, giã nát, b vào 1 ly nước sôi hoặc trà nóng cho đường vừa

đủ ngọt để dễ uống, uống lúc còn nóng ngay khi vừa về tới nhà (theo BS Phan

Xuân Trung)

- Chữa ngoại cảm lạnh do lạnh (nấu cháo cảm):

Gừng sống 10 g, hành lá 10 g, tiêu sọ 10 hạt Gạo tẻ 1 nắm nấu cháo, lúc sắp bắt xuống cho gừng sống (xắt nhuyễn) hành lá (cắt ngắn) và tiêu sọ (đâm nát) vào quậy đều Ăn cháo lúc còn nóng Ăn xong đắp chăn cho ra mồ hôi (theo BS

Phan Xuân Trung)

- Chữa trúng hàn đi tả hoặc phong hàn gây tê thấp, ho suyễn, tay chân móp

lạnh: Gừng khô tán nh 5g, hòa với nước ấm hoặc nước cháo nóng mà uống (theo BS Phan Xuân Trung)

- Chữa nôn mửa khi đi tàu xe:

Gừng sống cắt lát m ng Ngậm gừng sống nhấm nháp từng chút một, nuốt

nước dần cho tới khi hết nôn (theo BS Phan Xuân Trung)

- Chữa mất tiếng hoặc khan tiếng:

Củ cải trắng 2 củ, gừng sống 7 lát Rửa sạch, giã nhuyễn vắt lấy nước cốt uống làm 2 hoặc 3 lần trong ngày (theo BS Phan Xuân Trung)

- Chữa buồn nôn trong thời kỳ có thai:

Gừng sống 20 g, giã nát hoặc khoảng 8 g bột gừng khô B gừng vào một ly nước sôi hoặc nước trà nóng, có thể thêm một chút đường cho dễ uống (theo BS Phan Xuân Trung)

- Chữa trúng gió, tay chân tê, choáng váng, đột nhiên nói khó, liệt một bên: Gừng sống 40 g, đồng tiện 80 ml Gừng sống giã nát, cho vào một ít nước sôi, vắt lấy nước, hòa với đồng tiện uống lúc đồng tiện còn ấm

Đồng tiện tính mát, dưỡng âm, có thể trừ phong, tan được huyết ứ, giáng hư hoả Đồng tiện là nước tiểu "giữa dòng" của b trai từ 2 đến 10 tuổi Trên thực

tế, để tranh thủ thời gian lúc cấp cứu, có thể sử dụng nước tiểu của người thân trong gia đình có sẳn lúc đó B đoạn đầu, b đoạn cuối, chỉ lấy đoạn giữa Với chức năng phát tán khí huyết ra bì phu và tay chân, giáng khí, hành huyết, tiêu ứ, làm nhẹ áp lực ở vùng ngực và vùng đầu, bài thuốc "sinh khương đồng tiện” còn được kinh nghiệm dân gian sử dụng trong một số bệnh tim mạch như cơn đau vùng tim, cao huyết áp trong điều kiện không tiếp cận được thầy thuốc Tuy nhiên, điều cần nhớ là các triệu chứng trúng phong hoặc tim mạch không bất chợt xảy đến mà thường bắt nguồn từ những sự mất cân bằng trước đó của cơ thể Chẳng hạn dương hư hàn thịnh, đàm trọc, huyết ứ, khí trệ,… Do đó sau khi giải toả các triệu chứng cấp thời, người bệnh cần đến thầy thuốc chuyên môn để được thăm khám và điều trị thích hợp nhằm ổn định sức khoẻ lâu dài Cuối cùng, cũng nên nhắc lại một kinh nghiệm dân gian rất hữu ích và có thể xem như một biện pháp dưỡng sinh là ăn 1 – 2 lát gừng sống sau mỗi bữa ăn Gừng sống vừa giúp kích thích tiêu hóa vừa làm mất đi những mùi thức ăn để lại trong miệng Ngoài ra, tác dụng "hành khí" của gừng còn tác động tới sự lưu thông của khí huyết, ảnh hưởng tốt đến hệ tim mạch

Chú ý: Gừng khô có tính nóng nên những người có thể tạng nhiệt hoặc đang

có các chứng viêm nhiễm không nên dùng (theo BS Phan Xuân Trung)

- Phục hồi sức kh e sau khi bị bệnh lị vi khuẩn mạn tính

Gừng tươi 30 gr đem rửa sạch, sau khi giã nh , cho thêm chút nước vào đun sôi kỹ, để nước gừng còn ấm sẽ lấy khăn mặt khô sạch nhúng vào đó, vắt sơ sơ khăn rồi rửa và lau chùi khắp người, nhất là rửa và lau chùi nhiều ở bộ phận bụng ngực

Gừng tươi tính ôn nhiệt, có tác dụng rất tốt đối với bệnh về đường ruột Tắm rửa, lau người bằng nước đun nói trên vừa có thể trừ được hàn, thấp, lại có thể cải thiện được tuần hoàn huyết dịch, tăng cường sức chống bệnh, giúp ích cho việc phục hồi sức kh e sau khi bị bệnh lị vi khuẩn mạn tính (PTS dược học - BS Nguyễn Ninh Hải)

- Làm ấm tỳ thận, dẫn khí lưu thông và giảm đau

Lấy gừng tươi rửa sạch, thái m ng 9gr và phụ tử 9gr, đem rang sơ qua, hành 300 gr, muối 250 gr Nghiền vụn gừng và Phụ tử rang, đắp lên rốn, ngoài băng giữ cố định Lại lấy muối, hành cho vào nồi rang nóng, cho vào trong túi vải sạch đem là, chườm lên trên đó Gừng và Phụ tử đã rang đều là vị thuốc có tính ôn nhiệt tốt, dùng để đắp lên rốn, sau đó lại dùng túi hành và muối đã rang

để là, chườm, có thể phát huy được tác dụng làm ấm tỳ thận, dẫn khí lưu thông

và giảm đau (PTS dược học - BS Nguyễn Ninh Hải)

1.2 Giới thiệu về tinh dầu

1.2.1 Khái niệm về tinh dầu

Tinh dầu là hỗn hợp các chất hữu cơ tan lẫn vào nhau, có mùi đặc trưng tùy thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu cung cấp tinh dầu Cần phân biệt rõ tinh dầu với dầu béo (hỗn hợp các triglicerid) và dầu m (hỗn hợp các hydrocarbon) Rất khó khăn khi có một định nghĩa tuyệt đối chính xác cho tinh dầu Về mặt thực hành, tinh dầu có thể như “một hỗn hợp thiên nhiên có mùi, phần lớn có nguồn gốc từ thực vật”, chỉ có một số ít tinh dầu có nguồn gốc từ thực vật Tinh dầu thường là thể l ng ở nhiệt độ phòng, bay hơi hoàn toàn mà không bị phân hủy Trong thiên nhiên, rất nhiều tinh dầu ở trạng thái tự do, chỉ có một số ít trạng thái tiềm tàng Ở trạng thái tiếm tàng, 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 Còn ở trạng thái tự do, tinh dầu hiện sẵn trong nguyên liệu có thể

thu trực tiếp dưới những điều kiện ly trích bình thường (Abegaz et al., 1983)

1.2.2 Phân bố tinh dầu trong thiên nhiên

Các loại cây có tinh dầu được phân bố rộng trong thiên nhiên Kết quả thống kê cho thấy có khoảng 2.500 loài cây có chưa tinh dầu

Trữ lượng tinh dầu trong cây phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thỗ nhưỡng Cây mọc ở vùng nhiệt đới có trữ lượng tinh dầu cao hơn ở vùng ôn đới Ngay trong một cây, thành phần và lượng tinh dầu trong các bộ phận khác nhau cũng khác nhau Ngoài ra lượng tinh dầu thu được còn phụ thuộc vào điều kiện, phương pháp thu hoạch, bảo quản, tách chiết, Hàm lượng tinh dầu trong những cây khác nhau cũng rất khác nhau: hoa hồng hàm lượng tinh dầu vào khoảng 0,25%; bạc hà hàm lượng khoảng 1%; quả hồi và nụ đinh hương thì hàm lượng tinh dầu tương ứng có thể đạt giá trị 5% và 15% (Nguyễn Thị Hồng Liên, 2014)

1.2.3 Quá trình tích luỹ tinh dầu

Trong thực vật, tinh dầu được tạo ra và tích trữ trong các mô Hình thành các mô này thay đổi tùy theo vị trí của chúng trong cây Những mô này có thể hiện ở tất cả mọi nơi trong cây như rễ, thân, lá, hoa và trái, dưới những tên gọi khác nhau như:

Tế bào tiết: tế bào tiết ra tinh dầu rồi giữ luôn trong tế bào (mô tiết) như trong cánh hóa hồng, củ gừng,

Lông tiết: cũng là tế bào tiết nhưng nằm nhô ra ngoài bề mặt thực vật, thường bắt gặp ở lá các họ Hoa môi, Cúc, Cà,

Túi tiết: tế bào tiết ra tinh dầu nhưng không chứa lại bên trong mà dồn chung chứa vào một xoang trống, tạo ra bởi cơ chế ly bào hay tiêu bào Túi tiết

thường năm bên dưới biểu bì Thường có ở v trái các giống Citrus,

Eucalyptus,

Ống tiết: cách tạo ra tinh dầu cũng như túi tiết nhưng nằm sâu bên trong

phần gỗ và chạy dài theo sớ gỗ, bắt gặp trong các giống Dipterocarpi, Artmisia,

Về phần phân bố lượng tinh dầu, đặc biệt có nhiều trong họ Long não, họ Hoa môi, Họ Cam, Họ Sim, họ Hoa tán

Tinh dầu có trong các bộ phận khác nhau của cây: như ở hoa (hồng, nhài, cam, chanh, ); ở lá (bạch đàn, bạc hà, hương nhu, tần dầy lá, ); ở v cây (quế);

ở thân cây (hương đàn, peru, sả, ); ở rễ (hương bài, gừng, nghệ, xuyên khung, )

(Nguyễn Thị Hồng Liên, 2014)

1.2.4 Tính chất vật lý của tinh dầu

Ở nhiệt độ thường, tinh dầu ở thể l ng, trừ một số trường hợp như menthol, camphor, là ở thể rắn

Tinh dầu gần như không tan trong nước và dễ bay hơi, do vậy có thể tách thu tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Tinh dầu rất ít tan trong nước, tan tốt trong cồn và các dung môi hữu cơ, các loại dầu mỡ, có thể tan một phần trong dung dịch kiềm,

Đa số tinh dầu không có màu hoặc màu vàng nhạt, một số tinh dầu có màu như: tinh dầu quế có màu nâu sẫm, tinh dầu thymus màu đ Tinh dầu thường có

vị cay và hắc

Tỷ trọng của tinh dầu thường vào khoảng 0,85 – 0,95; có một số tinh dầu nặng hơn nước như tinh dầu đinh hương, tinh dầu quế Tỷ trọng thay đổi theo thành phần hóa học Nếu tinh dầu có thành phần chủ yêu là hydrocarbon terpenic thì tỷ trọng thấp, tinh dầu có hợp chất chứa oxy hoặc nhân thơm thì tỷ trọng cao hơn

Tinh dầu thường có chỉ số khúc xạ vào khoảng 1,45 – 1,56 Chỉ số khúc xạ cao hay thấp tùy theo thành phần các chất chứa trong tinh dầu là no, không no hoặc có nhân thơm Nếu tinh dầu có nhiều thành phần có nhiều dây nối đôi thì có chỉ số khúc xạ cao

Vì tinh dầu là một hỗn hợp nên không có nhiệt độ sôi nhất định Điểm sôi của tinh dầu thay đổi tùy theo thành phần hợp chất Ví dụ, hợp chất terpen có điểm sôi là 150 – 160o

C, hợp chất sesquiterpen có điểm sôi cao hơn, khoảng 250 – 280oC, còn các hợp chất polyterpene có điểm sôi trên 300oC Từ đó, ta có thể tách riêng các thành phần khác nhau trong tinh dầu bằng phương pháp chưng cất phân đoạn

Khi hạ nhiệt độ một số tinh dầu có thể kết tinh như tinh dầu hồi, tinh dầu bạc hà, tinh dầu xá xị, (Nguyễn Kim Phi Phụng, 2000; 2001)

1.2.5 Tính chất hóa học của tinh dầu

Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng, không khí, nước tinh dầu dễ bị oxy

hóa và có thể bị nhựa hóa một phần Alcol trong tinh dầu bọ oxy hóa thành aldehyde, aldehyde biến thành acid

Các hợp chất nối đôi dễ bị oxy hóa hoặc tham gia phản ứng cộng hợp Các hợp chất ceton và aldehyde dễ bị aldol hóa tạo nhựa khi có sự hiện diện của kiềm

Nhiều thành phần có các nhóm chức khác nhau có thể tham gia phản ứng

hóa học, làm thay đổi tính chất của tinh dầu (Phùng Thị Ái Hữu, 2012)

1.2.6 Ảnh hưởng của những nhân tố khác nhau đến thành phần và tính chất của tinh dầu gừng

Tinh dầu chứa trong thực vật có thành phần không cố định mà luôn thay đổi theo hướng phát triển của cây cũng như ảnh hưởng của những yếu tố khác

a Nguyên liệu chế biến và bộ phận dùng để chế biến

Mỗi loại cây tinh dầu, ở mỗi bộ phận chứa tinh dầu, có thành phần nhất định trong những điều kiện nhất định, các giống khác nhau thì thành phần tinh dầu cũng khác nhau Trong cùng 1 cây nhưng lượng tinh dầu ở các bộ phận khác nhau, hàm lượng và thành phần cũng khác nhau (Lê Ngọc Thạch, 2003)

b Phương pháp chế biến

Tùy thuộc vào phương pháp chế biến mà hàm lượng và thành phần cũng khác nhau Tinh dầu nhận được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước ít bị tạp hơn so với tinh dầu trích ly bằng dung môi bay hơi vì các thành phần tạp khác

sẽ hòa tan vào nước (Lê Ngọc Thạch, 2003)

c Hướng phát triển của cây

Trong thời gian cây sinh trưởng thành phần tinh dầu chịu hàng loạt các biến đổi và những chuyển hóa này có thể xác định thời kỳ mà cây tích tụ được nhiều tinh dầu nhất và có chất lượng cao nhất để thu hoạch và chế biến

Tinh dầu tạo thành trong cây không phải có 1 lượng cố định mà biến đổi liên tục theo hướng phát triển của cây Sự biến đổi này có xu hướng là càng ngày càng tích tụ nhiều những hợp chất có chứa oxy

Trong các bộ phận khác nhau của cây, tinh dầu tạo thành và tích lũy không giống nhau mà luôn luôn chuyển hóa lẫn nhau (Lê Ngọc Thạch, 2003)

f Độ sạch

Nguyên liệu càng sạch thì chất lượng tinh dầu thu được càng cao Do đó khi

ly trích cần phải làm sạch, loại b bẩn, các đối tượng không phải nguyên liệu cần

ly trích ra kh i nguyên liệu, không được để lẫn vào (Phùng Thị Ái Hữu, 2012)

1.2.7 Ứng dụng của tinh dầu gừng

Khoa học ngày càng tiến bộ, định danh được nhiều hoạt chất có trong tinh dầu nên việc ứng dụng tinh dầu vào các sản phầm ngày càng rộng rãi:

- Trong thực phẩm: gừng là gia vị cho món ăn, khử mùi tanh, tăng hương

vị, khử tính hàn của nguyên liệu,…

- Trong mỹ phẩm: tinh dầu đóng vai trò quan trọng vì nó có khả năng giữ mùi, chống oxy hóa, bảo vệ da, tạo hương thơm dịu tư nhiên Nên tinh dầu được ứng dụng nhiều trong: dầu thơm, nước hoa, kem, dầu gội, dung dịch vệ sinh,…

- Trong y học: giúp dễ tiêu hóa, chống lại tính hàn khi ăn đồ ăn sống hoặc tanh, hoặc khi cảm lạnh, giảm sự căng thẳng mệt m i, chưa các bệnh về khớp tăng khả năng tuần hoàn máu, kháng khuẩn kháng viêm Nên tinh dầu được sử dụng nhiều dưới dang thuốc viên, cao, hay dung dịch l ng,…

1.2.8 Nguyên tắc sản xuất tinh dầu từ nguyên liệu thiên nhiên

- 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 kh i nguyên liệu với chi phí thấp nhất

- Đơn giản, thuận tiện và nhanh chóng (Mai Thị Anh Tú, 2009)

1.2.9 Nguyên tắc trích ly tinh dầu

Nguyên tắc trích ly của tất cả các phương pháp nói trên đêu dựa vào những đặc tính của tinh dầu như:

- Dễ bay hơi

- Lôi cuốn theo hơi nước ở nhiệt độ dưới 100oC

- Hòa tan dễ dàng trong dung môi hữu cơ

- Dễ bị hấp thụ ngay ở thể khí

1.2.10 Các phương pháp trích ly tinh dầu

Do những yêu cầu về nguyên tắc sản xuất nên khi khai thác hợp chất thơm

từ thực vật, động vật, người ta thường dùng một trong các phương pháp sau đây:

a Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Hình 1.3 Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước

1 Bình cấp hơi nước,

2 Bình chứa nguyên liệu chưng cất

3 Lớp tinh dầu

4 Lớp nước

Hơi nước tạo ra từ nồi hơi, thường có áp suất cao hơn không khí, được đưa thẳng vào bình chưng cất Ngày nay thừng dùng phương pháp này để chưng cát tinh dầu từ các nguyên liệu thực vật Điểm ưu việt của phương pháp này là người

ta có thể điều chỉnh áp suất, nhiệt độ như ong muốn để tận thu sản phẩm nhưng

phải giữ nhiệt độ ở mức giới hạn để tinh dầu không bị phân hủy

Việc sử dụng phương pháp này cũng lễ thuộc vào những yếu tố hạn chế, yêu cầu hơi nước không quá nóng và quá ẩm Nếu nóng nó có thể phân hủy những cấu phần có độ sôi thấp Nếu dòng chảy của tinh dầu ngưng lại quá sớm, người ta phải chưng cất tiếp bằng hơi nước bão hòa trong một thời gian cho đến khi sự khuếch tán hơi nước được tái lập trở lại, khi đó mới tiếp tục dùng lại hơi nước quá nhiệt Nếu hơi nước quá ẩm sẽ dẫn đến hiện tượng hơi nước ngưng tụ, phần chất nạp phía dưới sẽ bị ướt, trong trường hợp này, người ta phải tháo nước

ra bằng một van xả dưới đáy nồi Trong công nghiệp, hơi nước trước khi vào bình chưng cất phải đi ngang qua một bộ phận tách nước

Với hơi nước có áp suất cao thường gây ra sự phân hủy quan trọng, nên tốt nhất là bắt đầu chưng cất với hơi nước ở áp suất thấp và cao dần cho đến khi kết thúc Không có một quy tắc chung nào cho mọi nguyên liệu vì mỗi chất nạp đòi

h i một kih nghiệm và yêu cầu khác nhau Hiệu suất và chất lượng tinh dầu phụ thuộc vào đặc tính của tinh dầu và cách chọn phương pháp chưng cất (Lã Đình Mỡi, 2001)

Trong phòng thí nghiệm, để chưng cất hơi nước tinh dầu người ta thườn dùng bộ dụng cụ thủy tinh Clevenger

Ưu điểm:

- Quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản

- Thiết bị gọn dễ chế tạo

- Không đòi h i vật liệu phụ như các phương pháp tẩm trích, hấp phụ

-Thời gian tương đối nhanh

Nhược điểm:

- Không có lợi đối với những nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp

- Chất lượng tinh dầu có thể bị ảnh hưởng nếu trong tinh dầu chó những cấu phần dễ phân hủy

- Trong nước chưng luôn luôn có một lượng tinh dầu tương đối lớn

- Những tinh dầu có độ sôi cao thường cho hiệu suất rất kém

b Phương pháp cơ học

Hình 1.4 Máy ép tinh dầu

Đây là phương pháp tương đối đơn giản dùng để tách tinh dầu ở dạng tự do bằng tác dụng lực cơ học lên nguyên liệu (thường là p) Phương pháp này được

dùng phổ biến với các loại có v quả họ Citrus như cam, chanh, quýt, bưởi,… Vì

những loại nguyên liệu này tinh dầu thường phân bố chủ yếu ở lớp v tế bào

m ng trong biểu bì Khi có lực tác động lên v quả, các tế bào có chứa tinh dầu

vỡ ra và giải phóng tinh dầu

Phương pháp p có nhiều ưu điểm như: tinh dầu giữu nguyên được mùi vị thiên nhiên ban đầu, các thành phần trong tinh dầu ít bị biến đổi

Nhược điểm của phương pháp này: dầu bị lẫn nhiều tạp chất, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ hòa tan vật liệu đem p (Lê Ngọc Thạch, 2003)

c Phương pháp trích ly bằng dung môi dễ bay hơi

Phương pháp này dưa trên nguyên tắc sử dụng dung môi thích hợp để hòa tan những cấu tử mang hương trong nguyên liệu đã được xử lý thành dạng thích

hợp ở nhiệt độ phòng Dung môi chiết sẽ ngấm qua thành tế bào của nguyên liệu, các hợp chất trong tế bào sẽ hòa tan vào dung môi, sau đó sẽ cuất hiện quá trình thấm thấu giữ dịch chiết bên trong với dịch chiết dung môi bên ngoài do chênh lệch nồng độ Sau đó khi trích ly phải thực hiện quá trình tách dung môi ở áp suất thấp để thu tinh dầu

- Ưu điểm: sản phẩm thu được theo phương phá này thường có mùi thơm tự nhiên Hiệu suất sản phẩm thu được thường cao hơn các phương pháp khác

- Khuyết điểm: yêu cầu cao về thiết bị; thất thoát dung môi; quy trình tương đối phức tạp (Mai Thị Anh Tú, 2009)

d Trích ly bằng dung môi không bay hơi

Dựa vào tính chất có thể hòa tan trong chất b o động vật và thực vật của tinh dầu, người ta ngâm nguyên liệu vào dầu động vật hoặc thực vật, tinh dầu sẽ khuếch tán qua màng tế bào, hòa tan vào dầu, sau đó tách riêng tinh dầu để thu nhận tinh dầu

Phương pháp ngâm bằng dung môi không bay hơi có nhiều ưu điểm nhược điêm hơn phương pháp trích lý bằng dung môi dễ bay hơi ở chỗ thu dầu được dầu nhiều tạp chất hơn Tuy nhiên, phương pháp này rất thủ công, khó cơ giới hóa và nhược điểm lớn nhất là chất béo dùng làm dung môi rất khó bảo quản và chế biến, giá thành cao Chính vì vậy hiện nay phương pháp này rất ít được sử dụng (Mai Thị anh Tú, 2009)

- Dung môi CO2 có tính chọn lựa tốt

- CO2 không có tác dụng độc hại với con người như các loại dung môi khác

- Dễ loại và không để lại dấu vết dung môi

- Khi loại dung môi không cần sử dụng nhiệt, vì vậy giữ được mùi thơm của tinh dầu mà không sợ tinh dầu bị phân hủy

- Quá trình kín ít bị hao tốn