Khảo sát hiệu quả của quá trình trích ly và vi bao đa nhân curcumin bằng phương pháp giọt tụ

LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc với các thầy cô của Trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh, các thầy cô Khoa Công nghệ Hó

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA QUÁ TRÌNH TRÍCH LY VÀ VI BAO ĐA NHÂN CURCUMIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP

GIỌT TỤ

GVHD: LÊ TẤN HOÀNG SVTH: NGUYỄNTHỊ BÉ THẢO MSSV: 15116127

SVTH: HUỲNH THỊ TUYẾT TRINH MSSV: 15116146

SKL 0 0 6 1 2 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Bé Thảo MSSV: 15116127

Huỳnh Thị Tuyết Trinh MSSV: 15116146

Ngành: Công nghệ Thực phẩm

1 Tên khóa luận: Khảo sát hiệu quả của quá trình trích ly và vi bao đa nhân curcumin

bằng phương pháp giọt tụ

2 Nhiệm vụ của khóa luận:

- Tìm hiểu về nghệ vàng và phương pháp trích ly curcumin, cơ sở để lựa chọn điều kiện trích ly tối ưu nhất cho quá trình trích ly curcumin từ củ Nghệ vàng

- Khảo sát vi bao với các tỉ lệ chất bao/màng bao khác nhau, cơ sở để lựa chọn

tỉ lệ chất bao/màng bao tối ưu nhất

- Khảo sát độ ổn định của bột vi bao dưới các điều kiện pH, ánh sáng, độ trương nở, khả năng chống oxi hóa, kháng nấm của curcuminoids, curcumin

và bột vi bao

3 Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 7/03/2019

4 Ngày hoàn thành khóa luận: 31/07/2019

5 Họ tên người hướng dẫn: Th.s Lê Tấn Hoàng

Phần hướng dẫn: Toàn bộ khóa luận

Nội dung và yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đã được thông qua bởi

Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm

Tp.HCM, ngày tháng năm 2019

Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn chính

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc với các thầy cô của Trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh, các thầy cô Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm của trường đã tạo điều kiện cho chúng tôi hoàn thành khóa luận này

Đặc biệt, chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến Thầy Lê Tấn Hoàng, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng tôi hoàn thành khóa luận này

Chúng tôi cũng xin chân thành cảm ơn phía Nhà trường đã tạo điều kiện để chúng tôi có trang thiết bị, tài liệu liên quan để thực hiện khóa luận

Vì kiến thức còn hạn chế, trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện khóa luận này, chúng tôi còn nhiều thiếu sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ Quý thầy cô và Hội đồng phản biện

Cuối cùng, chúng tôi xin kính chúc Quý thầy cô, Hội đồng phản biện nhiều sức khỏe và thành công

Chúng tôi chân thành cảm ơn

Nguyễn Thị Bé Thảo

Huỳnh Thị Tuyết Trinh

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là

do chính chúng tôi thực hiện Chúng tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định

Ngày tháng năm 2019

Ký tên

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i LỜI CẢM ƠN iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC xxiii DANH MỤC HÌNH xxvi DANH MỤC BẢNG xxvii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xxviii TÓM TẮT LUẬN VĂN xxix LỜI MỞ ĐẦU xxx CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1 Nghệ vàng 1 1.1.1 Mô tả thực vật 2 1.1.2 Thành phần hóa học 2 1.1.3 Công dụng và dược tính 2 1.2 Tính chất hóa học và hoạt tính sinh học của curcumin 4 1.2.1 Tính chất hóa học 5 1.2.2 Hoạt tính sinh học 6 1.3 Tổng quan về phương pháp trích ly 7 1.3.1 Định nghĩa về trích ly 7 1.3.2 Cơ sở lý thuyết 7

1.3.3 Phương pháp trích ly 10

1.4 Tổng quan về vi bao 10 1.4.1 Khái niệm vi bao 10 1.4.2 Phân loại 11 1.4.3 Ứng dụng của vi bao 13 1.4.4 Phương pháp vi bao 14 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 17 2.1 Nguyên liệu-hóa chất-thiết bị 17 2.1.1 Nguyên liệu 17 2.1.2 Hóa chất 17 2.1.3 Dụng cụ và thiết bị 17 2.2 Sơ đồ nghiên cứu 18 2.3 Trích ly 20 2.4 Tinh chế curcumin thô 22 2.5 Vi bao 22 2.5.1 Mục đích 22 2.5.2 Phương pháp thực hiện 22 2.6 Các phép phân tích 23 2.6.1 Hiệu suất trích ly curcuminoids 23 2.6.2 Hiệu quả quá trình vi bao 23 2.6.3 Hiệu suất thu hồi bột 24 2.6.4 Khảo sát ảnh hưởng của pH đến độ ổn định của curcumin 24 2.6.5 Khảo sát độ trương nở của bột vi bao 24 2.6.6 Hình thái của hạt bột 24

2.6.7 Khả năng chống oxi hóa 25 2.6.8 Khả năng kháng mốc 25 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 27 3.1 Trích ly curcumioids từ bột nghệ vàng 27 3.1.1 Tỉ lệ dung môi trích ly 27 3.1.2 Thời gian trích ly 28 3.1.3 Nhiệt độ trích ly 29 3.2 Tinh chế curcumin thô 31 3.3 Vi bao 33 3.3.1 Hiệu suất vi bao 33 3.3.2 Hiệu quả vi bao 33 3.3.3 Khảo sát độ ổn định curcumin ở giá trị pH khác nhau 35 3.3.4 Khảo sát độ trương nở của bột vi bao 37 3.3.5 Khả năng kháng mốc 39 3.3.6 Khả năng chống oxi hóa 41 3.3.7 Khả năng ổn định ánh sáng 42 3.3.8 Hình thái hạt bột 43 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 46 4.1 Kết luận: 46 4.2 Kiến nghị: 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 Phụ lục 1 53

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Nghệ vàng 1Hình 1 2 Ứng dụng của nghệ 3Hình 1 3 Các dạng của curcumin 4Hình 1 4 Các đồng phân của curcumin 5Hình 1 5 Các loại vi bao 12Hình 2 1 Sơ đồ nghiên cứu 19Hình 3 1 Hiệu suất trích ly curcuminoids theo tỉ lệ 28Hình 3 2 Hiệu suất trích ly curcuminoids theo thời gian trích ly 29Hình 3 3 Hiệu suất trích ly curcuminoids theo nhiệt độ trích ly 30Hình 3 4 Hiệu suất kết tinh curcumin theo tỉ lệ rắn:dung môi 32Hình 3 5 Hiệu suất kết tinh curcumin theo thời gian 32Hình 3 6 Hiệu suất kết tinh curcumin theo nhiệt độ 32Hình 3.7 Hiệu suất vi bao 35Hình 3 8 Độ ổn định với pH của các mẫu sau 30 phút 36Hình 3 9 Độ ổn định với pH của các mẫu sau 20 giờ 36Hình 3 10 Độ ổn định với pH của các mẫu sau 40 giờ 37Hình 3 11 Độ trương nở trong nước và trong cồn 38Hình 3 12 Tốc độ ức chế sau 48 giờ 39Hình 3 13 Tốc độ ức chế sau 72 giờ 40Hình 3 14 Tốc độ ức chế sau 7 ngày 40Hình 3 15 Khả năng chống oxi hóa của curcumin và bột vi bao 42Hình 3 16 Sự phân hủy của bột curcumin dưới tác dụng của ánh sáng 43Hình 3 17 Hình SEM của mẫu bột vi bao curcumin 44Hình 3.18 SEM của một mẫu bột vi bao 44

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Kích thước hạt dựa trên phương pháp vi bao 11 Bảng 2.1 Thiết lập các yếu tố khảo sát 21Bảng 2.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ chất bao và màng bao đến hiệu quả vi bao 23 Bảng 3.1 Khối lượng và hiệu suất trích ly curcuminoids theo tỉ lệ 27Bảng 3.2 Khối lượng và hiệu suất trích ly curcuminoids theo thời gian ngâm 29Bảng 3.3 Khối lượng và hiệu suất trích ly curcuminoids theo nhiệt độ trích ly 30Bảng 3.4 Khối lượng và hiệu suất kết tinh curcumin 31Bảng 3.5 Khối lượng và hiệu suất thu hồi bột 33Bảng 3.6 Nồng độ free curcumin 34Bảng 3.7 Hiệu quả vi bao 34Bảng 3.8 Độ trương nở trong nước của bột curcumin sau vi bao 38Bảng 3.9 Độ trương nở trong cồn của bột curcumin sau vi bao 38Bảng 3.10 Khả năng chống oxi hóa của curcumin, curcuminoids và bột vi bao 41Bảng 3.11 Sự phân hủy của bột curcumin dưới tác dụng của ánh sáng 43 Bảng 6.1 Độ hấp thụ của các mẫu sau 30 phút 53Bảng 6.2 Độ hấp thụ của các mẫu sau 20 giờ 53Bảng 6.3 Độ hấp thụ của các mẫu sau 40 giờ 54Bảng 6.4 Kích thước của khuẩn lạc sau 48 giờ 54Bảng 6.5 Kích thước của khuẩn lạc sau 72 giờ 55 Bảng 6.6 Kích thước của khuẩn lạc sau 7 ngày 56

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Đề tài: Khảo sát hiệu quả của quá trình trích ly và vi bao đa nhân curcumin bằng phương pháp giọt tụ

Curcumin is a phenolic compound and a main active constituent of turmeric herb

Curcumin is a yellow crystalline powder, which exhibits strong absorption between 420 and

430 nm in organic solvent This paper presents research results on extraction conditions, purified and curcumin microcapsules were prepared by Complex Coacervation using gum arabic and gelatin as wall material here Research results on extraction conditions were: optimum extraction time is 12 hours, the rate of solid/liquid 100g/500ml; Results showed optimal microcapsules condition as follows: the ratio of core and wall material of 1/20 The

stability of microencapsulation curcumin against pH, antioxidant activity, antifungal activity

was effectively improved

Curcumin là một hợp chất phenolic và là thành phần chính của củ nghệ Curcumin là bột tinh thể màu vàng, với độ hấp thụ mạnh khoảng 420 và 430nm trong dung môi hữu cơ Bài báo cáo này trình bày kết quả nghiên cứu về điều kiện trích ly, tinh sạch và vi bao curcumin bằng phương pháp giọt tụ sử dụng gum arabic và gelatin làm chất bao Kết quả nghiên cứu về điều kiện trích ly tối ưu là: thời gian là 12 giờ, tỉ lệ bột nghệ/dung môi là 100g/500ml, trích ly

ở nhiệt độ phòng (300C); Với các điều kiện trích ly như trên, chúng tôi đạt hiệu suất trích ly khoảng 67% Kết quả cho thấy điều kiện vi bao tối ưu như sau: tỷ lệ chất bao và màng bao là 1/20 Tính ổn định của curcumin đã được vi bao dưới điều kiện pH khác nhau, hoạt động chống oxy hóa, hoạt tính kháng nấm được cải thiện hiệu quả

LỜI MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Cây Nghệ vàng Curcuma longa L thuộc họ gừng (Zingiberaceae), được trồng nhiều ở

những vùng khí hậu nóng ẩm như Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Jamaica, Peru… và Việt Nam Củ nghệ từ lâu đã được sử dụng rộng rãi làm gia vị, chất bảo quản và chất tạo màu trong thực phẩm Ngoài ra, củ nghệ cũng là một trong những phương thuốc dân gian hiệu quả trong chữa trị nhiều loại bệnh như vàng da, các bệnh về gan, mật, u nhọt, viêm khớp, cảm cúm…Trong những thập kỷ gần đây, rất nhiều các nghiên cứu đã được công bố về hoạt tính sinh học và dược học của củ Nghệ vàng cũng như các thành phần chiết xuất từ củ nghệ, trong

đó curcuminoids và curcumin được chứng minh là những thành phần chính tạo nên dược tính cao của củ Nghệ vàng

Việt Nam có nguồn Nghệ vàng phong phú, phân bố ở nhiều tỉnh thành như Vĩnh Phúc, Hải Dương, Hưng Yên, Nghệ An, Quảng Nam, Đồng Nai, Bình Dương… Thành phần, hàm lượng curcuminoids, curcumin và tinh dầu trong củ Nghệ vàng ở các vùng khác nhau có sự thay đổi lớn do ảnh hưởng của điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng, điều kiện trồng trọt, chăm sóc

Curcumin là hợp chất polyphenol tự nhiên có hoạt tính sinh học: chống oxi hóa, kháng nấm, kháng khuẩn và khả năng ứng dụng cao trong y học Ở nước ta, tuy trữ lượng nghệ khá dồi dào, nhưng việc sản xuất curcumin và đặc biệt các sản phẩm từ curcumin vẫn còn hạn chế

Do đó chúng tôi chọn đề tài “ Khảo sát hiệu quả của quá trình trích ly và vi bao đa nhân curcumin bằng phương pháp giọt tụ.”

2 Mục tiêu

Thu nhận curcumin từ bột nghệ vàng

Tiến hành vi bao curcumin sử dụng phương pháp sấy đối lưu

3 Nội dung nghiên cứu

- Trích ly, tinh chế curcumin từ bột nghệ vàng

- Hàm mục tiêu:

+ Hiệu suất thu bột curcuminoids thô, hiệu suất thu bột curcumin tinh chế

+ Xác định điều kiện trích ly và tinh chế thích hợp

- Vi bao curcumin sử dụng phương pháp sấy đối lưu

- Hàm mục tiêu:

+ Hiệu suất thu bột curcumin sau vi bao

+ Hiệu quả của quá trình vi bao

4 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phương pháp ngâm trực tiếp dung môi trong quá trình trích ly curcuminoids từ bột nghệ vàng

Vi bao curcumin bằng phương pháp giọt tụ (complex coacervation) sử dụng phương pháp sấy đối lưu

5 Đối tượng nghiên cứu

Bột nghệ nguyên chất 100% được mua từ siêu thị cooxtra

bột nghệ Sản lượng củ nghệ toàn cầu khoảng 1.100.000 tấn/năm (K.P.P Nair, 2013)

Ở Việt Nam có khoảng 18 loài nghệ gồm các loài: Curcuma cochinchinensis, Curcuma thrichosantha, curcuma domestica, curcuma angustifolia, Curcuma kwangsiensis (nghệ Quảng Tây), Curcuma aromatica (nghệ rừng), Curcuma alismatifolia (Uất kim hương Thái

Lan),…

1.1.1 Mô tả thực vật

Nghệ là loài thực vật cao 0.6m đến 1m, thân rễ phình ra thành củ hình trụ hoặc hơi dẹt,

cả thân và rễ có mùi thơm Lá hình elip thon nhọn ở hai đầu, hai mặt nhẵn dài tới 45cm, rộng 18cm Các lá mọc xen kẽ và xếp thành hai hàng, cuốn lá có bẹ, cụm hoa mọc từ giữa các lá lên, thành hình nón thưa, lá bắc màu xanh nhạt, hình thon dài từ 3-5cm Từ các bẹ lá, thân giả được hình thành Nghệ thường ra hoa vào mùa thu, khoảng tháng tám Cánh hoa ngoài màu vàng nhạt, chia thành ba thùy, thùy trên to hơn, phiến cánh hoa trong cũng chia thành ba thùy Chỉ có nhụy hoa là sinh sản được, túi phấn được gắn tại đáy của nhụy Quả nang mở với 3 ngăn và hạt có áo hạt

Do nghệ dễ trồng, dễ thích nghi nên được trồng phổ biến trong cả nước để làm gia vị và làm thuốc, một số tỉnh trồng nhiều như Hưng Yên, Nghệ An,…Ngoài ra ở một số nước ngoài cũng trồng nhiều như Ấn Độ, Lào, Trung Quốc,…

1.1.2 Thành phần hóa học

Các thành phần hóa học quan trọng nhất của nghệ là một nhóm các hợp chất được gọi là curcuminoids Vào đầu thế kỉ XIX, người ta đã trích ly được curcumin tinh thể không tan trong nước, tan trong cồn và ete Ngoài ra còn các loại tinh dầu chiếm 1-5% màu vàng nhạt, có mùi thơm nhẹ Trong tinh dầu gồm có 25% cacbuatecpenic, chủ yếu là zingiberen và 65% xeton sespuitecpenic, các chất tumeron, tinh bột, canxi oxalat, chất béo,… Củ nghệ chứa 8-

10% nước, 6-8% chất vô cơ, (S.J.Kulkarni et al.,2017)

1.1.3 Công dụng và dược tính

Củ nghệ được biết đến với nhiều công dụng khác nhau như làm chất màu thực phẩm, gia vị, trị bệnh, làm đẹp, Trong những công thức nấu ăn ở các nước Nam Á, nghệ thường

được sử dụng làm chất tạo màu vàng cho bánh, các sản phẩm nướng (P.N Ravindran, 2007)

Riêng Việt Nam nhắc đến nghệ thì phải kể ngay đến tạo màu đặc trưng cho món cà ri, bánh xèo, bánh khọt và mì quảng Đây cũng là thành phần quan trọng để sản xuất bột cà ri thương mại

Do khả năng chống oxi hóa bằng cách tiêu hủy các gốc tự do, làm trẻ hóa da, chậm quá trình lão hóa nên được ứng dụng vào mỹ phẩm, các thực phẩm chức năng

Hình 1 2 Ứng dụng của nghệ

Củ nghệ có thể chữa nhiều bệnh như hen suyễn, ho, trị cảm, mụn và các bệnh ngoài da Giảm viêm nhiễm, rối loạn kinh nguyệt và tăng cường sức khỏe cho tim Củ nghệ xay nhỏ cùng với nước và mật ong giúp lợi tiểu, tăng cường tiêu hóa Ngoài ra, củ nghệ còn giúp trị đau răng, ngừa sâu răng, giảm đau bao tử, tạo cảm giác thèm ăn Khử trùng, chữa lành vết

thương và chống viêm (S.J.Kulkarni et al., 2017) Giảm đau, viêm khớp đầu gối (P.Anand et

al., 2008)

Chống oxi hóa hoặc các gốc tự do, ổn định ở nhiệt độ cao và trong acid, không ổn định

trong kiềm và khi có ánh sáng (A.Gupta et al.,1999) Củ nghệ không chỉ có công dụng giúp

liền sẹo như nhiều người đã biết, mà còn mang lại rất nhiều tác dụng hữu ích, giúp ngăn ngừa mụn và làm đẹp da

1.2 Tính chất hóa học và hoạt tính sinh học của curcumin

Curcumin [(1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-metoxyphenyl)-1,6-heptadien-3,5-dion] Công

thức phân tử: C21H20O6, phân tử khối: 368,38 g/mol, nhiệt độ nóng chảy: 183 0C (361 K)

Demethoxy curcumin [1-(4-Hydroxyphenyl)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-hepta-1,6

Bis - demethoxy curcumin: [1,7-bis-(4-hydroxyphenyl)-hepta-1,6-diene-3,5-dione] (BDMC) Công thức phân tử: C19H16O4, khối lượng phân tử: 308 g/mol

Trong đó, curucmin chiếm chủ yếu, khoảng 77%, DMC chiếm 17% và BDMC chiếm

khoảng 3% (W.Chearwae et al., 2014)

Hình 1 3 Các dạng của curcumin

Cấu trúc của curcumin gồm 3 phần: hai vòng thơm có chứa nhóm phenol o-methoxy, nối với nhau bằng một mối liên kết 7-cacbon bao gồm một α, β-không no và β-diketone Nó có cấu trúc gồm ba mạch thẳng kết nối với nhau thông qua hai liên kết đôi Curcumin có các dạng

đồng phân hình học: cis-diketone, trans-diketone và enol (Bùi Thanh Tùng và cộng sự., 2011)

(1) cis-diketone; (2) trans-diketone; (3) enol

Hình 1 4 Các đồng phân của curcumin

Curcumin là một polyphenol và là sắc tố tạo màu vàng đặc trưng cho củ nghệ Độ hấp

thụ mạnh nhất trong khoảng 420 và 430nm trong dung môi hữu cơ

Curcumin thường được sử dụng để tạo màu cho thực phẩm, được kí hiệu E100 Curcumin là chất có khả năng chống ung thư, giúp vô hiệu tế bào ung thư và ngăn chặn không

cho hình thành tế bào ung thư mới (R.A Fugita., 2012) Curcumin có khả năng giải độc và bảo

vệ gan, bảo vệ và làm tăng hồng cầu, loại bỏ cholesterol xấu, điều hòa huyết áp, hạ mỡ máu,…

(K.Indira Priyadarsini., 2013)

1.2.1 Tính chất hóa học

Curcumin ít tan trong nước nhưng tan tốt trong acetone, methanol, ethanol,

Trong môi trường pH < 1, curucmin ở trạng thái proton hóa H4A+ có màu đỏ Ở pH từ 1-7, hầu hết các diferulolymethane đều ở dạng trung hòa H3A, có khả năng hòa tan rất thấp và

dung dịch có màu vàng Ở pH > 7.5, màu của dung dịch chuyển sang đỏ (Goel et al., 2008)

Curcumin tương đối bền ở pH acid nhưng lại nhanh chóng bị phân hủy ở pH kiềm Đầu tiên ferulic acid và ferulolylmethane được tạo thành Sau đó, feruolylmethane nhanh chóng tạo

thành sản phẩm ngưng tụ có màu vàng đến vàng nâu Tiếp theo, feruolylmethane tiếp tục thủy

phân tạo vanilin và acetone (Cano-Higuita et al., 2015)

Curcumin không bền khi có ánh sáng, đặc biệt ở trạng thái dung dịch Curcumin bị phân hủy khi tiếp xúc với ánh sáng ngay cả ở dạng rắn

1.2.2 Hoạt tính sinh học

Hoạt tính chống ung thư

Cucurmin đã được nghiên cứu ứng dụng nhiều trong lĩnh vực y sinh học với các tác dụng như: chống oxy hóa, ức chế con đường truyền tín hiệu tế bào, ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của enzyme trong tế bào, khả năng thay đổi quá trình phiên mã gen và kích hoạt cơ chế làm chết tế bào theo chương trình (apoptosis) Một số khả năng tác dụng khác cũng được nghiên cứu nhiều như: chống viêm, ức chế sự nhân lên của virus gây suy giảm miễn dịch ở

người (HIV), kháng khuẩn, chốn bệnh sốt rét, chống ung thu, bảo vệ gan, thận, (R.A Fugita., 2012) Trên in vitro, cucurmin có hiệu quả ức chế tăng sinh của tế bào ung thư buồng trứng,

vú, cổ, tuyến tiền liệt, kết tràng, gan, tuyến tụy và xương (K Indira Priyadarsini et al., 2013; Bùi Thanh Tùng và cộng sự, 2011)

Hoạt tính chống oxy hóa

Gốc tự do là các chất phản ứng mạnh, được tạo ra khi cơ thể chúng ta thu nhận khí oxy hoặc chuyển hóa thức ăn để tạo ra năng lượng Bản thân các gốc tự do góp phần vào quá trình lão hóa tự nhiên của cơ thể Tuy nhiên, nếu số lượng gốc tự do quá nhiều có thể gây tổn thương các tế bào lành và thậm chí có thể là nguyên nhân chính dẫn đến một số bệnh như ung thư, xơ cứng động mạch, làm suy yếu hệ thống miễn dịch gây dễ bị nhiễm trùng, làm giảm trí

tuệ, teo cơ quan bộ phận người cao niên (K Indira Priyadarsini, 2013) Theo các nhà nghiên

cứu, gốc tự do hủy hoại tế bào theo diễn trình tự sau: trước hết, gốc tự do oxy hóa màng tế bào, gây trở ngại trong việc thải chất bã và tiếp nhận thực phẩm, dưỡng khí; rồi gốc tự do tấn công các ty lập thể, phá vỡ nguồn cung cấp năng lượng Sau cùng, bằng cách oxy hóa, gốc tự

do làm suy yếu kích thích tố, enzym khiến cơ thể không tăng trưởng được Để hạn chế hoạt động của gốc tự do người ta dùng chất chống oxy hóa Curcuminoids là hợp chất tự nhiên có

khả năng chống oxy hóa, có khả năng ngăn cản sự tạo thành gốc tự do như superoxide, hydroxyl Ngăn cản sự peroxide hóa các lipid trong cơ thể nhờ vào nhóm OH trên vòng bezen

(He, L.Z Lindernmaier et al., 1998) Một số ứng dụng khác về khả năng chống oxy hóa của

curcuminoids như: dùng làm chất phụ gia thực phẩm, giúp thực phẩm không bị ôi thiu do sự oxy hóa dầu mỡ trong quá trình bảo quản và lưu trữ

1.3 Tổng quan về phương pháp trích ly

1.3.1 Định nghĩa về trích ly

Trích ly là bước đầu tiên để tách các sản phẩm tự nhiên khỏi nguyên liệu thô (Mircea Oroian et al., 2015), bao gồm các phương pháp như trích ly bằng dung môi, chưng cất, ép và thăng hoa (Ciara McDonnell et al., 2017) Trích ly bằng dung môi là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất (Qing-Wen Zhang et al., 2018)

1.3.2 Cơ sở lý thuyết

Phương pháp trích ly bằng dung môi là phương pháp truyền thống, trong phương pháp này, năng suất trích ly của các hợp chất hoạt tính sinh học phụ thuộc vào điều kiện trích và độ

phân cực của dung môi (Mojtaba Delfanian et al., 2015)

Trích ly bằng dung môi là sử dụng dung môi để chiết/tách một thành phần mong muốn (chất tan) khỏi chất rắn Động lực của quá trình này là sự chênh lệch nồng độ của thành phần

giữa hai pha (Mircea Oroian et al., 2015)

Quá trình trích ly các sản phẩm tự nhiên trải qua các giai đoạn sau:

(1) Dung môi thâm nhập vào hỗn hợp chất rắn;

(2) Chất tan hòa tan trong dung môi;

(3) Chất tan được khuếch tán ra khỏi chất rắn;

(4) Các chất hòa tan được thu nhận

Lựa chọn dung môi