QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH CURCUMINOID TỪ THÂN RỄ NGHỆ VÀNG CURCUMA LONGA L. SỬ DỤNG DUNG MÔI HYDROTROPE

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH CURCUMINOID TỪ THÂN RỄ NGHỆ VÀNG CURCUMA LONGA L. SỬ DỤNG DUNG MÔI HYDROTROPE

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ KIM THOA Ngành : CÔNG NGHỆ HÓA HỌC Niên khóa: 2004-2008

Tháng 10/2008

KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH CURCUMINOID TỪ THÂN RỄ NGHỆ VÀNG CURCUMA LONGA L. SỬ DỤNG DUNG MÔI HYDROTROPE

Tác giả

NGUYỄN THỊ KIM THOA

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu Cấp bằng Kỹ sư ngành Công nghệ hóa học

Giáo viên hướng dẫn Th.S NGUYỄN HỮU ANH TUẤN

Tháng 10/2008 -i-

LỜI CẢM ƠN “Không gì diễn tả được lòng biết ơn bởi tình thương yêu và sự quan tâm mà ba mẹ và các Dì đã dành trọn cho con.

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Th.S Nguyễn Hữu Anh Tuấn đã tận tình chỉ dẫn và luôn theo sát, động viên em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Gởi lời cảm ơn chân thành đến cô T.S Trần Thanh Lương, các chị ở phòng Vật

liệu thuộc Viện công nghệ hóa học và các thầy cô ở phòng thí nghiệm hóa của Bộ môn Công nghệ hóa học Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ và luôn tạo cảm giác thoải mái để em có thể thực hiện tốt đề tài.

Sẽ không quên các thầy cô ở Bộ môn Công nghệ hóa học, Trường Đại học

Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh đã truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực hiện đề tài.

Luôn nhớ đến các bạn lớp DH04HH, những người bạn luôn bên cạnh khi khó

khăn đến với tôi.”

TP. Hồ Chí Minh, tháng 10/2008 Nguyễn Thị Kim Thoa

- ii -

TÓM TẮT Dưới sự hướng dẫn của Th.S. Nguyễn Hữu Anh Tuấn, đề tài nghiên cứu “Khảo sát quá trình chiết tách curcuminoid từ thân rễ nghệ vàng Curcuma longa L. sử dụng dung môi hydrotrope” đã được S.V Nguyễn Thị Kim Thoa thực hiện từ tháng 2/2008 đến tháng 10/2008 tại phòng thí nghiệm I4 thuộc Bộ môn Công Nghệ Hóa Học, Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Mục đích đề tài:

− Đề xuất quy trình trích ly Curcumin từ củ nghệ vàng Curcuma longa L. sử dụng dung môi hydrotrope.

− Khảo sát điều kiện trích ly tối ưu. Nâng cao độ tinh khiết của sản phẩm Tiến trình thực hiện.

1./ Thực hiện các thí nghiệm khảo sát quy trình sử dụng dung môi hydrotrope:

Thí nghiệm 1: Trích ly sử dụng hệ thống Soxhlet

Khảo sát thời gian trích ly lần lượt là 2, 4 ,8 giờ (Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi=10%, nồng độ dung dịch= 1M).

Kết quả: thu được dung dịch màu vàng trong suốt, thêm nước để hạ nồng độ dung dịch xuống điểm MHC = 0,65 mol/l, để lắng trong 10giờ, quan sát không thấy tạo kết tủa.

Thí nghiệm 2: Sử dụng phương pháp trích ly trực tiếp (dung môi tiếp xúc trực tiếp với nguyên liệu) sử dụng sinh hàn hoàn lưu.

Khảo sát thời gian 2, 4, 8 giờ kể từ giọt đầu tiên nhỏ xuống bình cầu, (R/L = 10%; nồng độ dung dịch = 1 M).

Kết quả: Thu được dung dịch màu vàng, hơi sệt, thêm nước từ từ để hạ nồng độ dung dịch xuống dưới điểm MHC, để lắng 10giờ. Thấy trong dung dịch xuất hiện kết tủa và một phần lơ lửng trong dung dịch. Lọc lấy kết tủa bằng máy lọc chân không.

Nhưng thời gian lọc rất lâu, không hiệu quả, kết quả thu được lẫn nhiều tạp

- iii -

Thí nghiệm 3: Trích ly sử dụng bếp khuấy từ.

Thực hiện ở nhiệt độ thường, tốc độ quay của cá từ 500 vòng/phút, với thời gian trích ly khảo sát 2, 5, 8 giờ (R/L = 10%; nồng độ dung dịch = 1 M).

Kết quả: Thu được dung dịch màu vàng, hạ nồng độ dung dịch sau trích xuống dưới nồng độ MHC bằng nước, sau đó để lắng và thu kết tủa bằng phương pháp ly tâm.

Curcumin thô thu được xốp hơn so với phương pháp trích ly sử dụng sinh hàn hoàn lưu.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Chúng tôi chọn phương pháp trích ly sử dụng bếp khuấy từ để trích ly Thí nghiệm 4: Lựa chọn nguyên liệu cho quá trình trích ly sử dụng dung môi hydrotrope

Thực hiện quá trình trích ly sử dụng bếp khuấy từ với hai nguyên liệu: bột nghệ chưa loại béo và bột nghệ đã loại béo bằng ether dầu hỏa có nhiệt độ sôi 30-60oC. Bột nghệ chưa loại béo: tạo ra lớp nhựa bám vào đáy lọ dựng trong đó có chứa curcumin, rất khó tách nhựa và curcumin dẫn đến hiệu suất trích ly giảm  chọn bột nghệ đã loại nhựa

Qua kết quả thu được của các thí nghiệm khảo sát, chúng tôi chọn tiến hành trích ly sử dụng bếp khuấy từ và bột nghệ

2./ Thực hiện khảo sát các yếu tố ảnh hưởng: nồng độ, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi, thời gian trích ly.

Thí nghiệm 5: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới hai đáp ứng hiệu suất quá trình và độ tinh khiết của sản phẩm.

Kết quả thu được:

Các thông số phù hợp để trích curcumin trong củ nghệ vàng sử dụng dung môi hydrotrope: thời gian trích 8h, nồng độ 2M, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi 5% Hiệu suất tối ưu của quá trình trích ly: 5,356% Độ tinh khiết cao nhất 94,1%.

Thí nghiệm 6: Định tính và định lượng sản phẩm

- iv -

MỤC LỤC Trang tựa ......................................................................................................................i Lời cám ơn ................................................................................................................. ii Tóm tắt ..................................................................................................................... iii Mục lục ......................................................................................................................iv Danh mục các phụ lục.................................................................................................vi Danh sách các hình ....................................................................................................vii

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Danh sách các bảng ................................................................................................. viii Danh sách các từ viết tắt .............................................................................................ix

Chương 1: MỞ ĐẦU ....................................................................................... 1 1.1.

1.2.

1.3.

1.4.

Đặt vấn đề .....................................................................................................1

Mục đích đề tài..............................................................................................1 Nội dung đề tài ..............................................................................................2 Yêu cầu .........................................................................................................2

Chương 2:TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................. 3 2.1

Cây nghệ [1, 2, 3] ..........................................................................................3

2.1.1

Tên gọi...................................................................................................3

2.1.2

Đặc điểm thực vật ..................................................................................5

2.1.3

Phân bố sinh thái ....................................................................................5

2.1.4

Trồng trọt, thu hoạch và bảo quản ..........................................................5

2.1.5

Thành phần hóa học ...............................................................................5

2.1.6

Công dụng của củ nghệ ..........................................................................6

2.2

Tinh dầu: .......................................................................................................8

2.2.1

Tính chất vật lý [1] .................................................................................9

2.2.2

Thành phần hóa học của tinh dầu [8] ......................................................9

2.2.3

Các phương pháp trích ly tinh dầu [9, 10]...............................................9

2.3

Curcumin ......................................................................................................9

2.3.1

Tên gọi và thành phần hóa học của curcumin [1, 2,3].............................9

2.3.2

Tính chất vật lý [1] ...............................................................................10

2.3.3

Tính chất hóa học. [8, 11, 12, 13, 14] ...................................................11 -v-

2.3.4

Hoạt tính sinh học của Curcumin..........................................................13

2.3.5

Tác dụng dược lý của curcumin............................................................14

2.3.6

Phương pháp điều chế ..........................................................................18

2.3.7

Ứng dụng của curcumin trong thực phẩm.............................................22

2.4

Dung môi hydrotrope [22, 23, 24, 25,26, 27, 28] .........................................23

2.4.1

Giới thiệu .............................................................................................23

2.4.2

Tính chất của dung môi hydrotrope ......................................................24

2.4.3

Ưu điểm của dung môi hydrotrope so với dung môi khác.....................25

3.1

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM.................................32 Thiết bị, hóa chất và nguyên liệu .................................................................28

3.1.1

Nguyên liệu..........................................................................................28

3.1.2

Thiết bị.................................................................................................28

3.1.3

Hóa chất ...............................................................................................29

3.2 3.3

Tiến trình thực nghiệm ................................................................................29 Khảo sát nguyên liệu ...................................................................................30

3.3.1

Chuẩn bị nguyên liệu............................................................................30

3.3.2

Khảo sát độ ẩm.....................................................................................30

3.3.3

Xác định hàm lượng curcumin trong bột nghệ ......................................31

3.4

Trích ly sử dụng dung môi hydrotrope.........................................................31

3.4.1 3.5

Nhận danh và định lượng curcumin......................................................33

Các thí nghiệm sơ bộ ...................................................................................35

3.5.1

Lựa chọn phương pháp trích ly.............................................................36

3.5.2

Lựa chọn nguyên liệu quá trình trích ly ...............................................36

3.6

Phương pháp thí nghiệm..............................................................................36

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..............................................................44 4.1

Kết quả khảo sát nguyên liệu.......................................................................39

4.1.1

Chuẩn bị nguyên liệu............................................................................39

4.1.2

Xác định độ ẩm ....................................................................................39

4.1.3

Xác định hàm lượng Curcumin trong bột nghệ .....................................40

4.2

Kết quả khảo sát sơ bộ.................................................................................41

4.3

Kết quả khảo sát điều kiện trích ly...............................................................42 - vi -

4.3.1

Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố lên chỉ tiêu hiệu suất ....................45

4.3.2

Độ tinh khiết của curcumin sản phẩm...................................................48

4.3.3

Nhận xét chung ....................................................................................51

4.4

Nhận danh curcumin ...................................................................................52

4.4.1

Xác định điểm nóng chảy .....................................................................52

4.4.2

Phương pháp sắc ký bản mỏng .............................................................53

4.5

Định lượng hàm lượng curcumin trong sản phẩm. .......................................54

5.1 5.2

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ......................................................... 61 Kết luận.......................................................................................................61 Đề nghị........................................................................................................61

- vii -

DANH SÁCH CÁC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Độ ẩm nguyên liệu ....................................................................................65 Phụ lục 2: Phương pháp lập đường chuẩn ..................................................................66 Phụ lục 3: Quy trình chiết tách curcumin sử dụng dung môi hydrotrope. ...................67 Phụ lục 4: Hàm lượng curcumin trong sản phẩm........................................................68 Phụ lục 5: Thông số điều chỉnh nồng độ dung dịch Na-Sal trong các nghiệm thức.....69

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phụ lục 6.: Kết quả thí nghiệm...................................................................................70 Phụ lục 7: Xử lý số liệu dùng phần mềm JMP 4.0......................................................71

- viii -

DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1:Thành phần dinh dưỡng của củ nghệ.............................................................4 Bảng 2.2: Một số loại dung môi Hydrotrope ..............................................................23 Bảng 2.3: Các tính chất của Sodium Salicilat.............................................................24 Bảng 2.4: Nồng độ tối thiểu của các dung môi hydrotrope. ........................................25

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Bảng 4. 1: Kết quả xử lý nghệ tươi ............................................................................39 Bảng 4. 2: Độ ẩm của nghệ tươi.................................................................................39 Bảng 4. 3: Độ ẩm của nghệ khô .................................................................................40 Bảng 4. 5: Thông số điều chỉnh nồng độ hydrotrope trong các nghiệm thức ..............43 Bảng 4. 6: Kết quả thực nghiệm.................................................................................44 Bảng 4. 7: Bảng ước lượng các tham số (Parameter Estimates)..................................46 Bảng 4.8: Bảng ước lượng các tham số ......................................................................49 Bảng 4.9: Bảng đánh giá tác động của các yếu tố lên độ tinh khiết của curcumin.......49 Bảng 4. 10: Kết quả thực nghiệm nhiệt độ nóng chảy. ...............................................53 Bảng 4. 4: Độ hấp thu A của dung dịch chuẩn ...........................................................54

- ix -

DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Cây nghệ, củ nghệ

.......................................................................................... 4

Hình 2.2: Bột nghệ

...................................................................................3

Hình 2.3: Củ nghệ vàng ...............................................................................................4 Hình 2.4: Cấu trúc một số dung môi Hydrotrope........................................................24

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Hình 2.5: Cấu tạo phân tử Sodium salicilat ................................................................24 Hình 4. 1: Sơ đồ mối tương quan giữa hiệu suất thực tế và hiệu suất dự đoán ...........45 Hình 4. 2: Sơ đồ dự đoán ảnh hưởng của các yếu tố lên hiệu suất. .............................46 Hình 4.3: Mô hình bề mặt đáp ứng của chỉ tiêu hiệu suất biểu diễn theo các yếu tố nồng độ, thời gian, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi......................................................47 Hình 4.4: Tương tác giữa các yếu tố . .......................................................................47 Hình 4.5: Sơ đồ mối tương quan giữa độ tinh khiết thực tế và độ tinh khiết dự đoán..48 Hình 4. 6: Sơ đồ dự đoán ảnh hưởng của các yếu tố lên độ tinh khiết.........................49 Hình 4.7: Mô hình bề mặt đáp ứng của độ tinh khiết biểu diễn sự thay đổi theo các yếu tố thời gian, nồng độ, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, ...................................................50 Hình 4.8: Tương tác giữa các yếu tố lên độ tinh khiết của sản phẩm. .........................50 Hình 4.9: Prediction Profiler, giản đồ tối ưu ..............................................................52 Hình 4. 10: Bảng sắc ký lớp mỏng. ............................................................................53 Hình 4. 11: Tinh thể Na-Sal .......................................................................................55 Hình 4. 12: Bột nghệ nguyên liệu sau khi tách tinh dầu..............................................56 Hình 4. 13: Trích curcumin trên bếp khuấy từ ở nhệt độ 400C....................................56 Hình 4. 14: Dung dịch Curcumin sau khi lắng ...........................................................57 Hình 4. 15: Thiết bị ly tâm.........................................................................................57 Hình 4. 16: Dung dịch trích sau khi ly tâm.................................................................57 Hình 4. 17: Dung dịch curcumin thô sau khi lọc (ly tâm) ...........................................58 Hình 4. 18: Curcumin sau khi kết tinh........................................................................58 Hình 4. 19: Bình triển khai sắc ký lớp mỏng ..............................................................59 Hình 4. 20: Kết quả chạy sắc ký lớp mỏng (TLC) ......................................................60 Hình 4. 21: Curcumin sản phẩm.................................................................................60 -x-

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Na-NBBS: Muối Natri n-butyl benzen sulfonate.

Na-CuS: Muối Natri Cumene sulfonate.

Na-BMGS: Muối Natri butyl mono glycol sulfonate.

PTSA: Acid p-Toluene sulfonic.

NA-Sal: Muối Natri Salicylate.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

STT: Số thứ tự.

Klượng: Khối lượng.

Ngliệu: Nguyên liệu.

Dmôi: Dung môi.

NL/DM: Tỷ lệ nguyên liệu và dung môi.

HPLC: High Performane Liquid Chromatography (Sắc ký lỏng ao áp) TLC: Thin layer chromatography (Sắc kí bản mỏng)

- xi -

Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1.

Đặt vấn đề

Khi đời sống xã hội phát triển, nhu cầu của con người luôn đòi hỏi các thực phẩm phải có chất lượng cao về mặt dinh dưỡng, cảm quan, đồng thời phải đảm bảo vệ sinh,

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

an toàn thực phẩm. Ngoài ra, thực phẩm góp phần không nhỏ trong việc phòng ngừa và chữa bệnh. Nghệ được biết đến với nhiều tác dụng chữa bệnh và được ứng dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm và trong công nghệ dược.

Thành phần có dược tính chính của nghệ là curcumin và tinh dầu.

Curcumin là chất tạo màu chính trong củ nghệ và có hoạt tính sinh học mạnh. Hoạt tính chính của curcumin là họat tính kháng khuẩn, kháng oxi hóa, tuy nhiên nó còn có tính kháng viêm, kháng nấm, làm liền vết thương, chống dị ứng, chống co thắt, ức chế sự phát triển của khối u, …. Ngoài ra, trong một số nghiên cứu tại trường y khoa Havard cho biết curcumin còn có tác dụng trong việc điều trị HIV, Alzheimer. Ở nước ta, trữ lượng nghệ rất dồi dào và nhu cầu sử dụng curcumin của người dân ngày càng tăng nhưng hầu hết curcumin sử dụng trong nước đều được nhập từ nước ngoài.

Tại Việt Nam, việc chiết tách các hoạt chất sinh học thiên nhiên còn gặp nhiều khó khăn. Do trong quá trình chiết tách cần sử dụng các dung môi hữu nhưng dung môi hữu cơ có tính độc, dễ bay hơi, dễ cháy nổ, tồn đọng trong sản phẩm và ảnh hưởng xấu tới môi trường. Quá trình trích ly, tinh chế phức tạp, hiệu suất quá trình thấp và chi phí sản xuất cao.

Với mục tiêu hướng tới xây dụng quy trình sản xuất curcumin thân thiện với môi trường, tận dụng nguồn nguyên liệu trong nước, đáp ứng nhu cầu sử dụng của người dân. Cần có những nghiên cứu sâu hơn để tiến đến chủ động sản xuất curcumin trong nước. Được sự đồng ý của Bộ môn công nghệ hóa trường đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Hữu Anh Tuấn, chúng tôi thực hiện đề tài: “Khảo sát quá trình chiết tách curcuminoid từ thân rễ nghệ vàng Curcuma longa L. sử dụng dung môi hydrotrope”.

-1-

1.2. Mục đích đề tài 

Đề xuất quy trình trích ly Curcumin từ củ nghệ vàng Curcuma longa L. sử dụng

dung môi hydrotrope. 

Khảo sát điều kiện trích ly tối ưu. Nâng cao độ tinh khiết của sản phẩm.

1.3. Nội dung đề tài Chúng tôi tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly curcumin từ nguồn nguyên liệu: thân rễ nghệ vàng Bình Dương.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Khảo sát trên 3 yếu tố ảnh hưởng đến qui trình: i. Nồng độ dung môi chiết

ii. Tỷ lệ nguyên liệu so với dung môi. iii. Thời gian trích ly.

Quá trình khảo sát được đánh giá trên 2 đáp ứng: hiệu suất quá trình và độ tinh khiết của curcumin thành phẩm.

1.4. Yêu cầu

 Đưa ra quy trình tách chiết curcumin.

 Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng tới quá trình trích ly.

 Xác định hiệu suất và độ tinh khiết của sản phẩm thu được.

-2-

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cây nghệ [1, 2, 3] 2.1.1 Tên gọi Cây nghệ có tên khoa học: Curcuma longa L., thuộc họ gừng (Zingibereceae) hay

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Curcuma domestica Valeton, Amomum curcuma Jacq, Curcuma xanthorrhiza Naves.

Curcuma là tên La tinh bắt nguồn từ từ "Kourkoum ", một từ có nguồn gốc Arập nghĩa là cây nghệ tây. Curcuma cũng là tên do Linnaeus đặt vào năm 1737 cho một loại cây thảo dược một lá mầm ở Ấn Độ.

Hình 2.1: Cây nghệ, thân rễ nghệ

Hình 2.2: Bột nghệ

(Food-Info_net Curcumin (Turmeric)_files)

Nghệ có nhiều loại nhưng thường gặp các loại sau : Nghệ hay nghệ vàng, Curcuma longa L. Nghệ rễ vàng, Curcuma xanthorrhiza Roxb.

Bột nghệ, Curcuma pierreana Gagnep.

Nghệ trắng, Curcuma aromatica Salish.

Nghệ xanh, nghệ tím, Curcuma zedoaria (Berg) Rose.

Nghệ đen Curcuma zedoaria Roecoe.

-3-

Trong luận văn này, chúng tôi chọn khảo sát nghệ vàng Curcuma longa L. từ Bình

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Dương với tên gọi địa phương là nghệ “xà cừ”.

Hình 2.3: Thân rễ nghệ vàng

Bảng 2.1:Thành phần dinh dưỡng của thân rễ nghệ.

Tên

Hàm lượng/100g

Nước (g)

6,0

Năng lượng (kcal)

390

Protein(g)

8,5

Chất béo (g)

8,9

Carbonhydrat (g)

69,9

Tro (g)

6,8

Canxi (g)

0,2

Photpho (mg)

260

Natri (mg)

30

Kali(mg)

2000

Iot(g)

47,5

Thiamin(mg)

0,09

Riboflavin (mg)

0,19

Niacin (mg)

4,8

Acid ascorbic (mg)

50

(Nguồn Peter, 1999) -4-

2.1.2 Đặc điểm thực vật Cây thảo sống lâu năm, cao 0,6-1m, thân rễ to, hình trụ hay hình cầu dài từ 2-5cm, đường kính từ 1-3cm, có ngấn, phân nhánh thành nhiều củ hình bầu dục. Củ chắc và nặng, cắt ngang thấy rõ hai vùng: vỏ ở ngoài có màu vàng nhạt, trụ giữa màu vàng sẫm hơn, chiếm 2/3 bán kính. Mùi thơm hắc, vị cay. Lá mọc thẳng từ thân rễ, gốc thuôn hẹp đầu hơn nhọn, dài từ 30-40cm, rộng 10-15cm, hai mặt nhẵn cùng màu lục nhạt, mép nguyên uốn lượn, bẹ lá rộng và dài.

2.1.3 Phân bố sinh thái

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nghệ có nguồn gốc nguyên thủy từ Ấn Độ, từ thời xa xưa cây được trồng ở nhiều nơi ở Trung Quốc. Từ thế kỷ VII đến thế kỷ VIII, cây được du nhập sang Đông Phi và Tây Phi. Ngày nay, nghệ là cây trồng phổ biến ở các nước vùng nhiệt đới thuộc châu Mỹ Latinh, châu Phi, châu Á, châu Úc, và một phần châu Âu.

Ở Việt Nam, nghệ được trồng ở khắp các địa phương, nhưng cây phát triển tốt ở các tỉnh phía Nam với khí hậu nhiệt đới nóng, ẩm.

2.1.4 Trồng trọt, thu hoạch và bảo quản

Nghệ được trồng ở nhiều nơi, vừa làm gia vị vừa làm thuốc. Cây không kén đất, ưa ẩm, chịu bóng nhưng không chịu được úng.

Ở Việt Nam, nghệ được trồng vào cuối tháng 2 đến hết tháng 3.

Nghệ thu hoạch vào mùa đông khi cây lụi tàn. Năng suất trung bình đạt 11-12 tấn củ tươi một hecta.

 Thân rễ được thu hái vào tháng 8 và tháng 9, cắt bỏ rễ để riêng. Muốn để nghệ lâu, người ta hấp nghệ trong 6-12 giờ, để ráo nước rồi đem phơi nắng hoặc sấy khô.

2.1.5 Thành phần hóa học Trong nghệ người ta đã phân tích được:  Chất màu curcumin 4-8% lượng khô tuyệt đối, tinh thể nâu đỏ, ánh tím, không tan trong nước, tan trong rượu, ete, cloroform, dung dịch có huỳnh quang màu xanh lục.

Tan trong acid (màu đỏ tươi), trong kiềm (màu đỏ máu rồi chuyển sang tím), trong chất béo (dùng làm chất nhuộm các chất béo).  Tinh dầu chiếm 1-5% khối lượng, tinh dầu có màu vàng nhạt, thơm. Trong tinh dầu có curcumene C15H24, 5% paratolylmethyl cacbinol và 1% lông não hữu tuyến. Hai chất sau chỉ thấy có trong tinh dầu Curcuma xanthorrhiza Roxb.

-5-

Ngoài ra, còn có tinh bột, canxi oxalat, chất béo.

Theo R.R.Paris và H.Moyse (1967) củ nghệ chứa 8-10% nước, 6-8% chất vô cơ, 4050% tinh bột nhựa.

2.1.6 Công dụng của củ nghệ 2.1.6.1 Các nghiên cứu về tác dụng của củ nghệ [4, 5, 6] Nghiên cứu của Đức về nghệ: chống những bệnh viêm khớp xương, chống oxy hóa mạnh, chữa lành sẹo của các loại mụn.

Là một vũ khí công hiệu chống lại các triệu chứng do căn bệnh Alzheimer gây ra.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Đây là kết quả nghiên cứu đầy hứa hẹn do một nhóm các nhà khoa học thuộc trường Đại học California (Mỹ) thực hiện. Bệnh Alzheimer gây thoái hóa một số tế bào não khiến bộ não không thể hoạt động bình thường. Những người mắc căn bệnh này gặp trở ngại trong khả năng suy nghĩ, ghi nhớ, hiểu và quyết định. Họ ngày càng gặp khó khăn trong việc thực hiện những công việc hàng ngày. Đặc điểm chính của bệnh Alzheimer trong bộ não là sự có mặt của những “mảng suy yếu do tuổi già” được tạo bởi một chất gọi là beta-amyloid. Các thử nghiệm thực hiện ở loài chuột đã chứng minh rằng củ nghệ ngăn chặn sự tích tụ của beta-amyloid và làm tiêu hủy những mảng suy yếu. Đối với nhà thần kinh học Gregory Cole, tác giả chính của nghiên cứu này, “củ nghệ là phương pháp công hiệu nhất trong số tất cả các phương pháp điều trị được thử nghiệm. Nó có thể được dùng để phòng ngừa và điều trị căn bệnh Alzheimer”.

Theo giáo sư Cole, các nghiên cứu mới đây đã từng chứng minh rằng củ nghệ làm giảm các thương tổn do sự oxy hóa và viêm nhiễm có thể tìm thấy trong những căn bệnh như Alzheimer, ung thư hoặc tim mạch. Trung tâm nghiên cứu bệnh Alzheimer (ADRC) thuộc trường Đại học California đang tìm những người tình nguyện để thử nghiệm tính hiệu quả của phương pháp này đối với người. Mục tiêu là xác định hàm lượng có thể sử dụng là bao nhiêu. Nhiều nghiên cứu về phương pháp này sẽ được bắt đầu trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Nhiều nhà khoa học như Guy Laroche, H.Leclec, Robber, Trương Ngôn Chí (TQ), M.M.Semiakin (Nga), Taniyma.H (Nhật Bản), Vũ Điền, Võ Văn Lan (VN) có các nghiên cứu về nghệ như sau: 

Phá cholesterol trong máu



Diệt nấm, sát trùng với bệnh nấm, với Staphyloc và vi trùng khác.

-6-



Tăng bài tiết mật, có tính chất co bóp túi mật → điều chỉnh một số rối loạn

gan mật làm da mịn màng hơn. 

Tác dụng đối với cơ năng giải độc của gan.



Giảm galactoza niệu



Dùng trong những bệnh về gan và mật thì chóng hết đau. Tuy nhiên, trong

trường hợp sỏi mật cấp tính thì kết quả chậm.

Ngăn cản sự phát triển vi trùng lao.



Các tác dụng khác trong nghiên cứu màng tế bào, khuẩn lao và hủi.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T



Ngành y học cổ truyền của Ấn Độ đã dùng gia vị này từ hàng trăm năm nay vì những đặc tính chống viêm của nó.

Ở Ấn Độ, nghệ được dùng làm chất nhuộm màu trong dược học, bánh kẹo và công nghệ thực phẩm. Trong y học Ấn Độ, nghệ được dùng làm chất dễ tiêu, bổ và lọc máu, chữa sốt rét, trộn với sữa nóng trị cảm lạnh. Nước ép nghệ tươi được dùng làm thuốc chống ký sinh trùng trong nhiều bệnh ngoài da. Dùng nghệ đắp ngoài, chữa những bệnh loét không đau. Dùng bột nhão làm từ bột thân rễ nghệ cùng với vôi để chữa đau khớp. Nước sắc thân rễ có tác dụng giảm đau trong viêm tấy có mủ. Cao nước thân rễ được dùng điều trị các bệnh về mật.

Trong y học Trung Quốc, nghệ được dùng làm thuốc kích thích, bổ, giảm đau, cầm máu và tăng cường chuyển hóa được chỉ định trong loét dạ dày, chảy máu dạ dày do loét (phối hợp với các dược liệu khác), tiểu ra máu và các bệnh khác. Dùng ngoài dạng bột chữa vết thương, trĩ, viêm mủ da và bệnh nấm tóc. Mỗi lần uống 8-10g dạng thuốc bắc và hãm. Dùng ngoài dạng bột từ thân rễ phơi khô.

Ở Nepal, nghệ được dùng làm thuốc, bổ, làm trung tính, lọc máu. Dùng ngoài, chữa bong gân và vết thương. Nước sắc thân rễ nghệ dùng trong viêm tấy có mủ. Nước ép tươi chữa giun sán và chống ký sinh trùng trong nhiều bệnh ngoài da. Nghệ cũng được dùng làm thuốc chống dị ứng. Ở các nước Đông Nam Á, nghệ được coi là có tác dụng bổ dạ dày, gây trung tiện, cầm máu, chữa vàng da và bệnh gan khác. Dùng ngoài chữa ngứa, vết thương nhỏ, sâu bọ cắn, phát ban, đậu mùa và làm thuốc làm mưng mủ. Có tác dụng điều trị rối loạn kinh nguyệt, làm tăng tuần hoàn, làm tan cục máu đông, trị nhiễm khuẩn đường tiết niệu, đau bụng. ngực và lưng, tiêu chảy, thấp khớp, ho, lao phổi, là thuốc chống co -7-

thắt, trị viêm lợi, có tác dụng diệt côn trùng, diệt nấm, diệt giun tròn. Ở Papua Niu Guinê, nghệ trị đau ở da, vết thâm tím, viêm xuất tiết, giảm sốt và làm gia vị.

Nghệ ức chế tính chất gây đột biến của các chất ngưng tụ từ khói thuốc lá và dịch chiết thuốc lá.

2.1.6.2 Sơ lược về chất màu trong củ nghệ [7] Màu vàng đặc trưng trong củ nghệ do hỗn hợp sắc tố polyphenolic (các curcuminoids) mà chủ yếu là curcumin.

Curcuminoid rất bền nhiệt nhưng nhạy cảm với ánh sáng và pH. Khi pH tăng lên

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

khoảng 7,5 – 10,2 sự thoái hóa là cao nhất, nhưng pH tăng từ 10,2 – 11,5 sự thoái hóa giảm xuống. Tuy nhiên thành phần bisdesmethoxycurcumin lại bền với kiềm, do đó trong công nghiệp người ta sẽ tăng thành phần của bisdesmethoxycurcumin đối với những sản phẩm mang tính kiềm, để trách sự thoái hóa kiềm người ta có thể cho thêm vào thực phẩm các acid như citric, gentisic và các chất nhũ hóa.

Curcuminoid rất nhạy với ánh sáng nhưng ion Al3+ lại có tác dụng làm giảm sự nhạy cảm. Như trong sản phẩm dưa chuột ngâm giấm: đối với sản phẩm không chứa Al3+ thì thời gian để làm giảm một nửa lượng curcumin là 7,5giờ, nhưng sản phẩm chứa Al3+ thì thời gian đó là 10,5 – 14 giờ. Hoạt động của Al3+ có được do hình thành phức hợp kim loại-turmeric. Phức hợp này sẽ chống lại sự phân hủy curcumin bởi ánh sáng.

Ion Al3+ ở nồng độ 1 – 4mM có thể chống lại sự thoái hóa nhiệt cho các sản phẩm rau quả muối ngâm ở nhiệt độ 40 – 90oC. Hơn nữa Al3+ còn giảm sự thoái hóa các chất màu trong nghệ bởi peroxydase. Sự bền vững của các curcuminoid trong dung dịch muối ngâm giảm dần theo thứ tự curcumin, desmethoxycurcumin, bisdesmethoxycurcumin. (BESANCON Pierre, BIDAN Pierre,…)

2.2 Tinh dầu: Củ nghệ chứa từ 1 – 5% tinh dầu từ quá trình chưng cất lôi cuốn hơi nước từ 810giờ. Tinh dầu nghệ chứa khoảng 60% turmerone, 25% zingiberene và một lượng nhỏ -phellandrene, -sabinene, cineol và forneol.

-8-

2.2.1 Tính chất vật lý [1] Tinh dầu nghệ là chất lỏng màu vàng nhạt, có mùi thơm, vị hăng cay.

0,938 – 0,967

Chỉ số khúc xạ:

1,5054 – 1,517

Góc quay cực:

-12o – 17,3o

Chỉ số acid:

0,6 – 3,1

Chỉ số xà phòng hóa:

28 – 53

Chỉ số ester:

3,2 – 16

Chỉ số acetyl:

26,3

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Tỷ trọng ở 200C:

Độ tan: tan trong 4-5 thể tích cồn 800; 0,5 – 1 thể tích cồn 900.

2.2.2 Thành phần hóa học của tinh dầu [8]

Tinh dầu nghệ có mùi thơm hoạt tính sinh học mạnh, được dùng làm thuốc chữa nhiều loại bệnh, thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu và tìm hiểu thành phần hóa học để tìm ra hợp chất mới. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu nghệ được xác định là những sesquiterpene keton: ar-turmerone, -turmerone, -turmerone, và curlone.

Nhiều hợp chất terpen khác cũng được xác định có trong tinh dầu nghệ: -pinene, -pinene, camphene, limonene, terpinene, caryophyllen, inalool, borneol, isoborneol, camphor, eugenol, cineol, curzerenone, curcumene

2.2.3 Các phương pháp trích ly tinh dầu [9, 10]

Dựa trên cách thực hành, người ta chia các phương pháp sản xuất tinh dầu ra làm bốn loại: cơ học, tẩm trích, hấp thu và chưng cất hơi nước.

Nhưng dù tiến hành theo bất kỳ phương pháp nào, quy trình sản xuẩt đều phải đáp ứng những yêu cầu chung sau: 

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.

2.3 Curcumin 2.3.1 Tên gọi và thành phần hóa học của curcumin [1, 2,3] Tên quốc tế của Curcumin: 1.7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6- heptadien-3,5dion -9-

Curcuminoid chiếm 3 – 5% nguyên liệu, là những dẫn xuất diarylheptan gồm: Curcumin (curcumin I) chiếm 50 – 60% Demethoxycurcumin (curcumin II) chiếm 20 – 30% Bisdemethoxycurcumin (curcumin III) chiếm 7 – 20% Và một dẫn xuất không đối xứng là dihydrocurcumin. Độ bền của thành phần curcuminoid khác nhau, curcumin I kém bền nhất, curcumin III có độ bền cao nhất. Mức độ không bền của curcuminoid không phụ thuộc vào thấp.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

thành phần nhưng phụ thuộc nồng độ của các curcuminoid, thể hiện rõ nhất ở nồng độ Công thức cấu tạo của curcuminoid:

công thức cấu tạo curcumin (M=368)

2.3.2 Tính chất vật lý [1]

 Curcumin trích từ củ nghệ có dạng bột màu vàng cam không mùi.  Tỷ trọng: 0,93

 Điểm chảy: 179 – 1830C

 Curcumin không tan trong nước, tan trong rượu, chloroform, dung dịch có huỳnh quang màu màu xanh lục. Tan trong acid (màu đỏ tươi), trong kiềm (màu đỏ máu rồi ngả tím), trong chất béo (dùng để nhuộm các chất béo).  Curcumin bền trong quá trình sử dụng và lưu trữ ở điều kiện thường.  Màu của curcumin bền với nhiệt độ, không bền với ánh sáng và khi có sự hiện diện của SO2 với nồng độ 10ppm.  Dung dịch curcumin trong dung môi hữu cơ có độ hấp thu cực đại ở bước sóng khoảng 420 – 430 nm - 10 -

2.3.3 Tính chất hóa học. [8, 11, 12, 13, 14] Công thức cấu tạo Curcumin: HO

OH

H3CO

OCH3

O

O

2.3.3.1 Phản ứng cộng H2 Trong phân tử Curcumin có nối đôi trong mạch Cacbon nên có thể tham gia phản ứng HO

H3CO

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

công Hydro khi có mặt xúc tác kim loại hay oxit kim loại ( Ni, PtO2, …).

OH

+ H2 Ni (PtO2)

HO

H3CO

OCH3

O

O

OH

O

OCH3

O

H

dihydrocurcumin

HO

OH

H3CO

O

OCH3

O

H

HO

OH

Tetrahydrocurcumin

H3CO

O

OCH3

OH

Hexahydrocurcumin

2.3.3.2 Phản ứng phân hủy

 Phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng:

Màu curcumin không bền khi tiếp xúc với ánh sáng.Curumin bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng gắt. Có thể xảy ra các phản ứng phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng khác nhau khi có mặt Oxi và không có Oxi.  Không có Oxi, Curcumin có thể bị vòng hóa:

 Khi có Oxi và ánh sáng: Curcumin bị phân hủy tạo ra 4-vinylguaialcol và vanillin  Phân hủy trong môi trường kiềm: Nhóm Cacbonyl gắn vào nguyên tử cacbon mang nối đôi làm cho liên kết C = C được hoạt hóa, tạo điều kiện cho phản ứng phân hủy curcumin trong môi trường kiềm xảy ra dễ dàng dưới tác dụng của nhiệt độ.

CH=CH-COOH HO

-OH, T0

OH

H3CO

+ OCH3

OCH3

O

OH

O

- 11 -

CH=CH-CO-CH3

Acid Ferulic

OCH3 OH

Feruroul

2.3.3.3 Phản ứng tạo phức Curcumin với cấu trúc diketon trong môi trường acid hay trung tính nằm dưới dạng hỗ biến keto – enol đối xứng và ổn định, làm cho curcumin có khả năng tạo phức với nhiều ion kim loại khác nhau như: Zn, Sn, Al, Cu, Ni, Fe, Mo, W,… Đây là phản ứng đặc trưng của curcumin.

Phức kim loại bao gồm ion kim loại trung tâm liên kết với các phân tử khác bằng các liên kết cộng hóa trị. Các ion kim loại hấp thu các cặp electron trong nguyên tử oxy của phân tử curcumin để tạo phức. Phức ion – kim loại không bền ở nhiệt độ cao

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

và khi tiếp xúc với ánh sáng trong thời gian dài. Một ion kim loại có thể tạo phức với một hay nhiều phân tử curcumin.

2+

Ar

O

O

O

Zn

OH

O

Ar

Ar

Ar

ZnCl2

+

Cl2

O

Ar

Ar

Các ion kim loại khi liên kết với phân tử curcumin sẽ làm thay đổi sự phân bố các electron trong phân tử curucmin, do đó làm thay đổi sự nhiễu xạ của tia sáng. Kết quả là phức của ion kim loại và curcumin sẽ có nhiều sắc khác nhau phụ thuộc vào nồng độ kim loại.

2.3.3.4 Phản ứng Isoxozol hóa

Curcumin cho phản ứng isoxozol hóa khi tác dụng với hydroxylamin.

HO

OH

H3CO

OCH3

O

+

NH2OH

O

HO

OH

H3CO

OCH3

N

+

2H2O

O

2.3.3.5 Phản ứng của nhóm -OH trên vòng benzen Các cặp electron chưa liên kết của oxy nhóm hydroxyl liên hợp mạnh với vòng benzen làm cho nguyên tử H của nhóm OH trở nên linh động hơn. Điều này giải thích tính acid và khả năng phản ứng với các gốc tự do của curcumin.

Ngoài ra, phản ứng với các gốc tự do còn liên quan đến sự chuyển nguyên tử H của nhóm methylen ở carbon giữa mạch, làm giảm hay mất hoạt tính của các gốc này. Hai - 12 -

hướng phản ứng này góp phần giải thích tính chống oxy hóa mạnh của curcumin khi ứng dụng trong ngành dược.

2.3.4 Hoạt tính sinh học của Curcumin Curcumin dự phòng và cải thiện những thương tổn gây thực nghiệm ở dạ dày do kích thích sản sinh chất nhầy.

Curcumin có tác dụng kháng virus và ức chế protease của HIV-1 và HIV-2.

Curcumin và những dẫn xuất của chúng là thành phần có hoạt tính chống viêm, tác dụng này có thể do khả năng thu dọn những gốc oxy có liên quan đến quá trình viêm.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Natri curcuminat kích thích không đặc hiệu co bóp cơ trơn hồi tràng cô lập chuột lang. Curcumin ức chế sự tạo khí in vitro và in vivo. Cho thêm curcumin vào Clostridium perfringens phân lập từ chuột in vitro và cho curcumin vào thức ăn chuột cống trắng làm giảm sự tạo khí. Tinh dầu và natri curcuminat làm tăng tiết mật sau khi tiêm tĩnh mạch cho chó; ngoài ra, còn kích thích cơ túi mật.

Tác dụng kháng khuẩn của một số thành phần hóa học của nghệ đã được chứng minh. Chất curcumin I có tác dụng ức chế in vitro sự phát triển của trực khuẩn lao ở nồng độ tối thiếu 25 g/ml, ngoài ra, còn có tác dụng ức chế Salmonella paratyphi ở 50g/ml, tụ cầu vàng ở 50 g/ml.

Một công trình tập hợp kết quả nghiên cứu của 15 nhóm tác giả cho thấy nghệ có tác dụng: kháng khuẩn, kháng oxy hóa, kháng nấm, chống co thắt phế quản, kháng histamin, chống viêm, long đờm.

Curcumin chiết từ nghệ có tác dụng ức chế sự tan hồng cầu gây ra bởi hydrogen peroxide ở những nồng độ thấp nhưng không ức chế ở những nồng độ cao.

Curcumin cho chuột cống trắng ăn đã có tác dụng kích thích của men arylhydroxy là men phụ thuộc vào cytochrom P450 của ty lạp thể gan, trong hệ thống men oxygenase của chức phận hỗn hợp của gan.

Một chất tương tự curcumin chiết từ nghệ vàng có hoạt tính chống oxy hóa mạnh đối với sự tự oxy hóa của acid linoleic trong một hệ nước-cồn. bản thân không có tác dụng trên gan, nhưng có vẻ như đã biến đổi trong gan thành một dẫn xuất của acid cinnamic có tác dụng tăng tiết mật.

- 13 -

2.3.5 Tác dụng dược lý của curcumin Từ xưa, người ta đã biết dùng nghệ chữa trị nhiều bệnh khác nhau như viêm nhiễm, rối loạn tiêu hóa,… nhiều công trình nghiên cứu từ nghệ đã ra đời tập trung vào tinh dầu nghệ và thành phần hoạt chất chính trong nghệ là curcumin và các dẫn xuất của curcumin.

Kết quả cho thấy curcumin có khả năng trị liệu đa dạng thúc đẩy các nhà nghiên cứu tìm hiểu sâu hơn về cơ chế trị liệu này. Cơ chế kháng oxi hóa của curucmin là một khám phá quan trọng chi phối tính đa dạng về khả năng chữa trị của curcumin.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Cấu trúc phân tử curcumin tạo ra hoạt tính sinh học mạnh của curcumin: Nhóm para hydroxyl - hoạt tính kháng oxy hóa.

Nhóm keto – họat tính kháng viêm, ung thư, kháng sinh. Liên kết C=C hoạt tính kháng viêm.

2.3.5.1 Tính kháng oxy hóa của nghệ và curcumin. [15]

Trong quá trình hít thở vật lý, oxy kết hợp với mô, oxy hóa thành phần tế bào và các phân tử sinh học. Quá trình oxy hóa này tạo ra những sản phẩm oxy hóa là các gốc tự do. Các gốc tự do có khả năng phản ứng rất cao với các hợp chất sinh học gây ra tổn thương mô.

Một chuỗi các sự thay đổi khi bị tổn thương như sau: Sự nhạy cảm hóa của vết thương.

Hoạt hóa thực bào và sản sinh ra các gốc tự do nguy hiểm. Phóng thích acid Arachidonic và thành lập peroxide. Phóng thích ion kim loại dự trữ trong tế bào.

Các protein có thể phản ứng với peroxide làm tăng cường độ tổn thương gây ra bởi các gốc tự do. Cạn kiệt dần các cơ chế kháng oxy hóa tự nhiên của tế bào.

Các hợp chất chứa oxy hoạt tính là nguyên nhân gây ra sự phá hủy thành phần tế bào như carbonhydrat, lipid, protein,… Một số gốc tự do có hoạt tính mạnh như ROO., NO,O2, OH,… gốc tự do OH là gốc quan trọng có khả năng phản ứng mạnh nhất, các ion kim loại Fe2+, Cu2+, có trong tế bào sống đóng vai trò quan trọng trong quá trình xúc tác để tạo gốc tự do.

- 14 -

Chất kháng oxy hóa có khả năng kết thúc chuỗi phản ứng dây chuyền tạo gốc tự do bởi các tương tác sau: − Dập tắt hay trung hòa gốc tự do. − Tương tác với tác nhân oxy hóa ngăn chặn chúng phát triển (kết hợp với oxy làm giảm khả năng phản ứng oxy hóa). − Ngăn chặn các enzym oxy hóa. − Tạo phức hay phá hủy tính oxy hóa của ion kim loại.

Curucminoid là hợp chất thiên nhiên, có tính kháng oxy hóa mạnh. Cả dịch trích

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

nghệ và curcumin tinh đều có khả năng ngăn chặn sự hình thành các gốc tự do như superoxide, hydroxyl. Tính kháng oxy hóa của curcumin là ngăn chặn sự peroxide hóa các lipid trong cơ thể.

Phân tích cấu trúc của curcumin thì nhóm OH trên vòng benzen giữ vai trò quan trọng cho khả năng chống oxy hóa.

Cho động vật ăn curcumin đã làm giảm mức độ tạo thành peroxide béo giảm nhiễm bệnh và ngăn chặn sự tạo thành các gốc tự do có hại. Những nghiên cứu ở tế bào gan thỏ và chuột cho thấy: chỉ cần curcumin ở nồng độ vi lượng đã giảm được sự tạo thành peroxide béo. Curcumin cũng ngăn chặn tác hại do sự oxy hóa và sự thay đổi vật chất di truyền DNA trong nguyên sinh chất.

Curcumin còn ngăn ngừa bệnh tim mạch gây ra do sự co hẹp thành động mạch. Sự co hẹp thành động mạch do sự lắng đọng các mảng cholesterol bị oxy hóa cao tương ứng với mức độ các peroxide béo cao. Với người khỏe mạnh, dùng 500 mg curcumin mỗi ngày, trong vòng bảy ngày lượng peroxide béo trong máu giảm 33% tương ứng lượng cholesterol trong máu giảm 29%.

Một ứng dụng khác về khả năng oxy hóa của curcumin là dùng làm chất phụ gia có nguồn gốc thiên nhiên trong thực phẩm, nó giúp cho thực phẩm không bị ôi thiu do sự oxy hóa dầu mỡ trong suốt quá trình bảo quản.

Tóm lại, nghệ và curcumin có tính chất kháng oxy hóa mạnh và ngăn chặn sự hinh thành gốc tự do phá hủy các tế bào sinh học trong cuộc sống.

2.3.5.2 Hoạt tính kháng viêm. [16] Viêm nhiễm là một chuỗi các phản ứng của cơ thể chống lại sự tốn thương mô.

Phản ứng này cần thiết cho quá trình bắt đầu lành vết thương và cũng tạo ra sự đau - 15 -

đớn kết hơp với nổi đỏ và phồng rộp vết thương. Trong quá trình viêm nhiễm, cơ thể sinh ra một hormon gọi là acid arachidonic. Acid archidonic dưới tác dụng của enzime cyclooxygenase bị chuyển hóa thành các prostaglandin (PG) và thromboxan (TX), thành acid hydroxyeicosatetraenoic (HETE) và leukotrien (LT). Một số PG làm giản nở mạch máu, trong khi LT làm tăng khả năng thấm qua mạch làm trương phồng mô, dẫn đến quá trình gây viêm. Lượng PG tăng lên gây mẫn đỏ, trương phồng đau nhức vết thương, còn vài TX, LT có thể ngăn cản quá trình cung cấp máu và năng lượng cho tế bào.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nghiên cứu về mối quan hệ giữa cấu trúc hóa học của curcumin và hoạt tính sinh học của chúng cho thấy sự hiện diện của liên kết đôi ở vị trí C3,4 và C3’,C4’ và nhóm OH ở vị trí C8,8’ trên vòng benzen tạo ra hoạt tính kháng viêm cho curcumin.

Mặt khác, nếu khóa nhóm OH cũng không làm giảm hoạt tính kháng viêm trong vai trò ngăn cản mô sinh sản histamin – chất gây viêm quan trọng. Ngoài ra, sự có mặt của nhóm keto trên dây carbon của curcumin cũng góp phần ngăn cản hoạt động của histamin.

Chất kháng viêm có khả năng ngăn cản enzime cyclooxygenase và lipooxygenase – nhóm enzime kết hợp với phản ứng chuyển hóa của acid arachidonic trong cơ thể.

Sự ngăn cản hoạt động của enzime sẽ làm giảm sản phẩm gây viêm từ sự chuyển hóa của acid arachidonic. Curcumin có tác dụng giống aspirin, nhưng tốt hơn aspirin khi sử dụng cho những người bị nghẽn huyết khối mạch máu, viêm khớp.

2.3.5.3 Ngăn cản và điều trị ung thư. [17]

Tác nhân gây ung thư là các chất hóa học trong thực phẩm, phụ gia thực phẩm, trong quá trình xử lý thực phẩm, chất gây ô nhiễm môi trường, hóa chất tổng hợp, thuốc và mỹ phẩm.

Sự phát triển của ung thư gồm nhiều giai đoạn mà bắt đầu là sự xuất hiện khối u và phát triển khối u. Chống ung thư là ngăn cản sự phát triển của khối u và các bước phát triển của khối u.

- 16 -

Dịch trích nghệ và curcumin ngăn cản ung thư dưới tác dụng sau: Chất gây ung thư  Ngăn cản cytochrom 450  Tăng cường quá trình sản sinh GCH và giải độc

Hoạt động của

 Bài tiết gen tiền ung thư

chất gây ung thư Kết hợp trực tiếp tế bào ung thư và vô hiệu hóa nó.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nhân bản tế bào mà vật liệu di truyền bị đã thay đổi

Ấn định đột biến

Ngăn cản sự phát triển khối u

Ung thư

Sơ đồ 2. 1: Hoạt động của curcumin ngăn cản chất gây ung thư

Cho chuột ăn 1% mỗi ngày ngăn chặn được khối u bao tử và ung thư vú, với 2% curcumin mỗi ngày sẽ ngăn ngừa ung thư ruột kết ở thỏ.

Trong một đánh giá lâm sàng trên 62 bệnh nhân bị ung thư da dùng kem chứa 0,5% curcumin, kết quả giảm mùi hôi, ngứa và tiết dịch trên phần lớn bệnh nhân (mùi hôi giảm 90%, ngứa giảm 50%, tiết dịch giảm 70%).

2.3.5.4 Hoạt tính kháng đột biến. [18] Khả năng ngăn ngừa ung thư liên quan đến khă năng ngăn cản sự đột biến gen. Đột biến gen là sự thay đổi gen được hình thành trong quá trình tái tạo tế bào. Một nghiên cứu về khả năng chống đột biến gen ở 16 người nghiện thuốc ở Ấn Độ với hàm lượng 1,5 g curcumin/ngày trong 30 ngày cho thấy: chất bài tiết ra ngoài giảm và khả năng các enzime chuyển hóa khói thuốc thành những chất không độc được tăng cường.

Với thực phẩm, quá trình nấu nướng ở nhiệt độ cao cũng bị thay đổi tính chất lý hóa tạo ra những chất gây đột biến gen và ung thư, có hại cho sức khỏe. Dịch trích nghệ và curcumin ngăn cản sự tạo thành những chất này, do đó nó được dùng làm phụ gia thực - 17 -

phẩm. Đồng thời, dịch trích nghệ và curcumin cũng ngăn cản sự tạo thành độc tố aflatoxin, chất độc từ nấm mốc trong thực phẩm khi không được bảo quản tốt.

Ngoài ra, chất bảo quản natri nitrit làm tăng cường màu sắc và cấu trúc cho thịt bị chuyển hóa thành hợp chất nitrozo trong môi trường acid của bao tử, có thể gây đột biến hay ung thư. Những phản ứng này bị ngăn chặn bởi hợp chất phenolic như curcuminoid, vitamin C, E và –caroten. Curcumin ngăn cản quá trình nitrozo hóa bằng cách trung hòa các ion nitrit ngay lập tức trong thức ăn. Đó là tác động của nhóm

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

hydroxyl trên vòng benzen.

2.3.5.5 Hoạt tính kháng đông máu.[18],

Sự kết tụ của các tiểu cầu trong máu sẽ gây ra hiện tượng đông máu làm cản trở dòng máu mang năng lượng tới tế bào. Curcumin ngăn cản hoạt động của enzime cycloxygenase tạo thêm tiểu huyết cầu nên curcumin có tác dụng chống đông máu và liều dùng có thể lên đến 200 mg/kg qua đường uống.

2.3.5.6 Tính chất kháng virus, vi sinh vật và ký sinh trùng [8, 19] Curcumin còn được dùng trong điều trị HIV nhờ khả năng chống lại virus.

Dịch trích cồn của nghệ còn có tác dụng kháng khuẩn chỉ với hàm lượng 50 mg/ml.

Curcumin với nồng độ 2,5-50mg/100ml cồn ngăn cản được sự phát triển của Staphylococus aureus. Natri curcuminat kháng khuẩn Micrococcus pyogen chỉ với hàm lượng 1ppm.

Dịch trích chloroform và eter có khả năng kháng nấm gây viêm da.

Dịch trích cồn ngăn cản sự sản xuất aflatoxin từ nấm Aspergillus parasiticus và kháng nấm Entamoeba histolynca.

Hỗn hợp các curcumin, demethoxycurcumin, bisdemethoxycurcumin, cyclocurcumin còn cho thấy tính kháng giun.

Curcuminoid an toàn, không độc đối với cơ thể, không có tác dụng phụ khi dùng trong thời gian dài.

2.3.6 Phương pháp điều chế 2.3.6.1 Trích ly curcumin từ củ nghệ [20, 21, 22]

- 18 -

a./Quá trình trích ly sử dụng dung môi.

Trích ly là quá trình tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp bằng dung môi mà dung môi này chỉ hòa tan chọn lọc một số chất trong hỗn hợp. Trích ly chất hòa tan trong chất lỏng gọi là trích ly lỏng, trích ly chất hòa tan trong chất rắn gọi là trích ly rắn.

Trích ly là quá trình khuếch tán. Hiệu suất nồng độ ở hai pha tiếp xúc nhau là động lực của quá trình. Chất tan chuyển dời về pha có nồng độ nhỏ hơn (pha rắn sang pha lỏng hoặc pha lỏng này sang pha lỏng khác) Diễn biến của quá trình trích ly có thể hệ thống hóa như sau:

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

− Nguyên liệu hấp thu dung môi, dung môi sẽ xâm nhập vào đó và tạo thành các mixell. Sau khi đã đẩy các bọt khí ra khỏi tế bào, mixell hòa tan chất tan của bề mặt nguyên liệu. Sau đó dung môi xâm nhập sâu vào trong tế bào và tiếp tục hòa tan chất tan ở sâu trong mao quản.

− Một tỷ lệ lớn các chất hòa tan chứa trong tế bào bị phá vỡ do quá trình cắt, nghiền được trích ly trực tiếp bởi quá trình rửa trôi.

− Khi hỗn hợp được lắc, chất tan dời khỏi bề mặt bên ngoài của màng tế bào bởi sự đối lưu. Nguyên liệu được trích ly tới trạng thái cân bằng hay gần cân bằng giữa lượng chất tan của nguyên liệu rắn và dung môi.

− Sản phẩm của quá trình trích ly là hỗn hợp các cấu tử đã tách dời cộng với dung môi. Thường tách dung môi bằng phương pháp chưng cất.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly.

 Sự chênh lệch nồng độ giữa hai pha: khi chênh lệch nồng độ lớn, lượng chất trích ly sẽ tăng lên, thời gian trích ly giảm, thực hiện bằng cách tăng tỷ lệ dung môi so với nguyên liệu.  Diện tích tiếp xúc: đối với quá trình trích ly rắn lỏng, diện tích tiếp xúc càng tăng quá trình trích ly càng nhanh, do đó cần tăng diện tích tiếp xúc bằng cách nghiền, thái, băm nhỏ vật liệu.  Tính chất của vậy liệu (độ ẩm) cũng ảnh hưởng tới hiệu suất quá trình trích ly.  Nhiệt độ: nhiệt độ tăng quá trình khuếch tán và làm giảm độ nhớt, phần tử chất hòa tan chuyển động dễ dàng giữa các phân tử và dung môi. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể xảy ra các phản ứng không mong muốn khác gây khó khăn cho quá trình.

Do đó, việc tìm ra nhiệt độ tối ưu thích hơp cho quá trình trích ly là rất quan trọng.

- 19 -

 Thời gian trích ly: thời gian tăng lượng chất khuếch tán tăng, nhưng thời gian phải có giới hạn, khi đạt độ trích ly cao nhất nếu tiếp tục kéo dài thời gian sẽ không có hiệu quả kinh tế. b./Phương pháp hệ một dung môi: Bột nghệ được ngâm với ethanol và lọc sau một ngày. Phần bã được lọc rửa với ethanol một lần nữa. Curcumin được tách khỏi dung môi và kết tủa bằng dung dịch chì acetat bão hòa. Sau đó, lọc rửa sản phẩm với ethanol và nước.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phân hủy muối chì bằng khí H2S. lọc và rửa kết tủa với nước, sấy khô ở 800C. Hòa tan trong benzen, cho qua cột sắc ký CaCO3 và rửa giải với ethanol 1% trong benzen.

Sau đó, làm bay hơi dung môi thu được curcumin. Hiệu suất của quá trình 0.3%.

Bột nghệ

Ngâm với ethanol, lọc

Bã 1

Dịch ethanol

Ngâm rửa với ethanol, lọc

Bã 2

Dịch

Pb(AcO)2 bão hòa, lọc Rắn

   

Rửa với EtOH và nước.

Sục khí H2S Lọc, rửa với nước Sấy khô ở 800C

Curucmin thô  Sắc ký cột CaCO3.  Rửa giải với ethanol/benzen.  Cô đuổi dung môi.

Curcumin

Sơ đồ 2. 2: Phương pháp trích ly curcumin hệ một dung môi.

- 20 -

c./ Phương pháp hệ hai dung môi: Bột nghệ được trích bằng ete dầu hỏa trong Soxhlet trong 16 giờ, để loại bỏ tinh dầu. Lấy phần bã đem trích với dung môi benzen để lấy hết chất màu. Dịch trích thu được đem đuổi dung môi thu được curcumin. Hiệu suất của quá trình là 1,1%.

Sau này, có một vài phương pháp khác chiết curcumin dựa theo cách chiết hai dung môi:  Loại tinh dầu và resin bằng ete dầu hỏa (40-600C), sau đó trích curcumin bằng dung

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

môi aceton.  Loại tinh dầu bằng ligoin, sau đó trích curcumin bằng diethyl ete.

Bột nghệ

Ngâm eter dầu hỏa

Dịch eter dầu hỏa

Bã 1

Trích bằng benzen,16 giờ

Loại dung môi

Tinh dầu

Bã 2

Dịch benzen

Benzen, 48 giờ

Bã 3

Dịch benzen

Benzen, 48 giờ

Bã 4

Dịch benzen

 Thu hồi dung môi.  Kết tinh Curcumin

Sơ đồ 2. 3: Phương pháp trích ly curcumin hệ hai dung môi.

- 21 -

c./ Phương pháp sử dụng chất tang-tan.

Theo Gaikar: có thể dùng các dung môi chất lưỡng cực có mạch alkyl ngắn gồm các muối

của

natri,

kali

với

các

alkyl

benzensulfonat

như:

benzensulfonat,

etylbenzensulfonat, nitrobenzoat,… Quy trình này được thực hiện ở nhiệt độ từ 0-800C 2.3.6.2 Tổng hợp curcumin [8] Curcumin được tổng hợp bằng phản ứng ngưng tụ aldol của andehyd thơm (vanillin) với hợp chất enolic alkyl diketon (RCH2-CO-CH2-CO-CH2R). phản ứng được thực hiện trong dung môi phân cực cho proton và được xúc tác bằng amin bậc

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

một hay amin bậc hai.

2.3.7 Ứng dụng của curcumin trong thực phẩm  Kỹ nghệ bơ sữa

Đây là hình thức áp dụng cơ bản của curcumin:

Kem vani: sử dụng bằng cách kết hợp curcumin với norbixin tỷ lệ khoảng 20ppm curcumin với 12ppm norbixin.

Yauort: sử dụng với liều lượng khoảng 5ppm sẽ tạo màu vàng chanh đẹp mắt cho sản phẩm. Trong các sản phẩm bơ sữa curcumin nhuộm màu do sự tạo thành nhũ tương dầu trong nước, trong đó curcumin phân bố tron pha dầu.  Kỹ nghệ bánh, kẹo, mứt:

Nhuộm vàng cho kẹo, bánh biscuit là hình thực phổ biến nhất trong sử dụng curcumin.

Tuy nhiên phải có phương pháp bao gói để tránh ánh sáng làm ảnh hưởng tới màu sắc mặt cắt sản phẩm. Nồng độ thường sử dụng 20ppm sẽ tạo sản phẩm màu vàng đậm.

Ngoài ra curcumin còn được ứng dụng trong các sản phẩm đông lạnh với nồng độ khoảng 5-15 ppm.  Ứng dụng khác Do curcumin không tan trong nước nên việc sử dụng có phần hạn chế. Để tăng khả năng sử dụng người ta phối trộn curcumin với các chất nhũ hóa như polysorbat, dầu thực vật, tạo phức curcumin với cyclodextrin (encapsul hoa curcumin- phương pháp bao bọc curcumin bằng một lớp màng háo nước).

- 22 -

2.4

Dung môi hydrotrope [22, 23, 24, 25,26, 27, 28]

2.4.1 Giới thiệu Hydrotropy là hiện tượng làm tăng khả năng hòa tan vào nước của các chất kém tan trong nước có thành phần là các hợp chất hữu cơ khi có mặt của các chất hydrotrope.

Thuật ngữ “hydrotrope” biểu thị muối của các hợp chất hữu cơ có nhóm alkyl ngắn liên kết với nước và hòa tan các thành phần kỵ nước vào trong nước.

Theo từ điển hóa học: “Hydrotrope”: chất tăng-tan (là hợp chất có khả năng làm tăng độ hòa tan của một số chất hữu cơ ít tan)

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Dung môi hydrotrope là dung môi có khả năng làm tăng độ tan của một số các hợp chất hữu cơ ít tan hoặc không tan trong nước, thường dung môi này được gọi là chất tăng-tan. Các hợp chất tăng-tan chính là các muối hữu cơ có khả năng làm tăng sự hòa tan trong nước, thường là các muối của alkyl benzene sulfonate như natri, kali, canxi, amoni, magie. Khả năng làm tăng sự hòa tan của các hợp chất hữu cơ vào nước không chỉ phụ thuộc vào nồng độ của chất tăng - tan mà còn phụ thuộc bản chất của chất tăng-tan và chất tan.

Bảng 2.2: Một số loại dung môi Hydrotrope

Tên các dung môi hydrotrope Muối Natri Toluen sulfonate Muối Kali Toluen sulfonate

Muối Natri Xylene sulfonate Muối Kali Xylene sulfonate

Muối Ammoni Xylene sulfonate Muối Canxi Xylene sulfonate

Muối Natri Cumene sulfonate (Na-CuS) Muối Ammoni Cumene sulfonate Muối Natri n-butyl benzen sulfonate (Na-NBBS) Muối Natri butyl mono glycol sulfonate (Na-BMGS) Acid p-Toluene sulfonic (PTSA) Muối Natri Salicylate (NA-Sal)

- 23 -

CH3

CH3

CH3

CH3

O

ONa

OH

O= S=O

NBBS

O= S=O

PTSA

O_Na

O= S=O

Na-CuS

OH

O_Na

Na-Sal

Hình 2.4: Cấu trúc một số dung môi Hydrotrope Trong đề tài này chúng tôi chọn dung môi Natri Salicilat để khảo sát và thu hồi

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

dung môi bằng cô quay chân không.

O

ONa

OH

Hình 2.5: Cấu tạo phân tử Sodium salicilat

Các tính chất của Natri Salicilate được cho trong bảng 2.3: Bảng 2.3: Các tính chất của Sodium Salicilat Công thức phân tử

C7H5NaO3

Khối lượng phân tử

160,11 g/mol

Nhiệt độ nóng chảy

200oC

Khả năng hòa tan trong nước

1000g/l ở nhiệt độ 20oC

Tồn tại

Dạng tinh thể trắng

2.4.2 Tính chất của dung môi hydrotrope

Các phân tử có cấu trúc với đầu kỵ nước là các mạch thẳng ngắn hoặc nhóm alkyl hoặc vòng thơm với các nhóm alkyl ngắn gắn với một đầu phân cực hoặc nhóm ion đều có thể sử dụng như một loại dung môi hydrotrope. Hydrotrope cũng có một đầu kỵ nước tác dụng như một chất hoạt động bề mặt, nhưng tính chất này yếu hơn so với các chất hoạt động bề mặt. Khả năng hòa tan của dung môi hydrotrope tăng khi nồng độ của nó nằm trên nồng độ tối thiểu của hydrotrope (MHC: Minimum hydrotrope concentration) tương tự như nồng độ micell tới hạn (CMC: critical micellar concentration) trong chất hoạt động bề mặt. Tuy nhiên, độ tan không có sự thay đổi - 24 -

đột ngột như trong trường hợp trên điểm CMC của chất hoạt động bề mặt. Tùy vào bản chất của mỗi dung môi hydrotrope có điểm MHC khác nhau.

Bảng 2.4: Nồng độ tối thiểu của các dung môi hydrotrope.

Hydrotrope

MHC (mol/dm3) 0,1

Na-CuS

0,1

PTSA

0,38

Na-BMGS

0,7

Na-Sal

0,65

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Na-NBBS

2.4.3 Ưu điểm của trích ly curcumin sử dụng dung môi hydrotrope so với dung môi khác

Nghệ là một loại cây được trồng phổ biến trên nhiều vùng khác nhau của nước ta.

Chỉ riêng việc khai thác nghệ để chế biến thành chất màu dùng trong thực phẩm và dược phẩm cũng đủ mở ra một hướng đi khả thi với nguồn tài nguyên nghệ phong phú của Việt Nam.

Việc tận dụng nghệ, một nguồn dược liệu rẻ tiền, phong phú trong nước và áp dụng kỹ thuật trích ly hiện đại sẽ tạo ra nguồn dược, mỹ phẩm nội địa, vừa kế thừa vừa phát huy tiềm năng y học cổ truyền, góp phần bảo vệ hữu hiệu sức khỏe cho nhân dân.

Các quy trình trích ly curcumin trước đây khi chưa sử dụng dung môi hydrotrope gặp các nhược điểm như:

Sastry B.S [Res.Ind 1970,15,(4),258-60] trích ly sử dụng dung môi ethanol, ethyl acetate và benzen với quy trình trích ly cồng kềnh, phức tạp. Sản phẩm thu được đạt độ tinh khiết không cao do lẫn các tạp chất giống nhựa cây.

Myagi, Hisashige và cộng sự trích ly curcumin bằng CO2 siêu tới hạn. Thực ra, sử dụng CO2 siêu tới hạn để tách tinh dầu và sau đó, tách trích ly curcumin từ củ nghệ bằng hỗn hợp ethanol và nước. Quá trình trích ly này không hiệu quả về mặt kinh tế và curcumin thu được sau khi tách nước có lẫn tạp cyclodextrin [Jpn. Kokai Tokyo Koho JP06, 69, 479, 409,479,(CL.C07C49/255), Jan. 18, 1994, Appl. 92/169, 647, Jun. 26, 1992, 5pp].

Ran, Qiliang và Zhou, Xianrong trích ly curcumin từ củ nghệ bằng dung dịch kiềm (pH9). Curcumin được thu hồi khi kết tủa ở pH 3-4. Sản phẩm thu được chứa - 25 -

82,5% curcumin, tuy nhiên curcumin không bền trong môi trường kiềm và sự thoái biến tốc độ giảm nhanh từ pH 7,45 đến tối đa 10,2, theo Price Lisa C và Buescher.R.W. Một số nhược điểm của các dung môi trích ly curcumin thường dùng trước đây: i.

Dung môi hữu cơ thường độc với người

ii.

Tồn dư hóa chất trong sản phẩm cuối cùng, không được phép sử dụng trong thực phẩm và dược phẩm

iii.

Các dung môi trích thường là chất dễ bay hơi, dễ cháy, khó tái sinh.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Curcuminoid là các hợp chất kém phân cực, ít tan tan nước, nên chúng tôi chọn các hợp chất muối hữu cơ làm tăng khả năng hòa tan trong nước. Đây là sự hòa tan tự nhiên và phụ thuộc vào bản chất và nồng độ của hydrotrope, với việc hạ nồng độ hydrotrope dưới ngưỡng cho phép giúp ta thu hồi chất tan trong dung môi dưới dạng kết tủa.

Dung môi hydrotrope hòa tan curcuminoids bằng cách:

 Dung môi thấm vào các lớp cellulosic của tế bào, làm yếu lớp phospholipid

đôi của tế bào thực vật và cuối cùng phá vỡ thành tế bào, để dung môi thấm vào tế bào.

 Trong tế bào, dung môi hydrotrope tác động và hòa tan các curcuminoid vào

dung dịch

Khi cho chất hỗ trợ tan ở nồng độ thích hợp cao hơn nồng độ MHC (minimum hydrotrope concentration) thì các hợp chất curcuminoid tan trong nước, nhưng với nồng độ nhỏ hơn nồng độ MHC thì curcuminoid không tan trong nước và lắng xuống, chúng ta lọc tủa và rửa lại bằng nước.

Một lý do khác để chúng tôi chọn natri saliciate để trích ly là do curcuminoid có cấu trúc phenolic, có khả năng tan tốt trong dung môi hydrotrope. Về mặt kỹ thuật thì đây là phương pháp đơn giản, không độc với người và môi trường.

Dung môi hydrotrope đa số an toàn với người và thân thiện với môi trường, vì dung môi Na-Sal thường được sử dụng như chất dẫn, nâng cao khả năng thấm qua da của các thuốc bôi ngoài da. Nguyên tắc trích ly là hòa tan, nên có thể thu hồi sản phẩm bằng cách giảm nồng độ dung môi trích xuống nồng độ MHC như vậy trong sản phẩm - 26 -

không còn dung môi, và lấy dung môi đuổi nước thu lại được muối Natri salycilat không thải ra môi trường.

Việc áp dụng dung môi hydrotrope trong tách và tinh chế curcumin là một hướng đi mới trong hóa học xanh. Dung môi sau khi trích có thể thu hồi để tái sử dụng nhiều

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

lần tích kiệm được chi phí dung môi và an toàn với môi trường.

- 27 -

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Thiết bị, hóa chất và nguyên liệu 3.1.1 Nguyên liệu Củ (thân rễ) nghệ có nguồn gốc từ tỉnh Bình Dương được làm sạch sơ bộ sau đó

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

mang đi xác định ẩm độ ban đầu và đem sấy khô tới ẩm độ bảo quản dược liệu để đảm bảo nguyên liệu không bị mốc trong thời gian dài sử dụng.

Hình 3.1:Hoa và củ nghệ vàng (theo:evietnamlife_net_files)

3.1.2 Thiết bị

i. Hệ thống Soxhlet

ii. Hệ thống đun hồi lưu iii. Bếp khuấy từ iv. Máy ly tâm. v. Máy UV-Vis vi. Bình cầu 2 cổ

vii. Máy lọc hút chân không viii. Cân định lượng ix. Tủ sấy (hiệu Memmert) Các thiết bị này được trang bị tại phòng I4, phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Hóa học trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh.

- 28 -

3.1.3 Hóa chất i. Sodium salicilat : mua ở trường Dược, số 1, Đinh Tiên Hoàng, Quận 1, Tp Hồ Chí Minh, độ tinh khiết 99% ii. Petroleum Ether, Ethanol 960, Aceton, Etylacetat mua tại công ty hóa chất Việt Hồng, trên đường Tô Hiến Thành, Quận 10, Tp Hồ Chí Minh, do Trung Quốc sản xuất.

3.1.4 Tiến trình thực nghiệm

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nghệ tươi

 Làm sạch, cắt mỏng  Sấy t0C: 40-500C  Xác định ẩm độ.

Xử lý sơ bộ

Nghệ khô

Xác định ẩm độ

Nghiền

Bột nghệ

Xác định ẩm độ

Xác định hàm lượng curcumin

Khảo sát quy trình trích ly sử dụng dung môi hydrotrope

 

Tỷ lệ ngliệu/dmôi Nồng độ  Thời gian

Curcumin thô  

Tinh chế

Cồn 950 Kết tinh nhiệt độ lạnh

 

Curcumin

Hiệu suất tách trích ly. Độ tinh khiết của curcumin

Sơ đồ 3.1: Tiến trình thực nghiệm - 29 -

3.2 Khảo sát nguyên liệu 3.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu Nguyên liệu: củ nghệ tươi trồng ở Bình Dương, thu hoạch vào tháng 2, sau khi mua về được rửa sạch đất, loại củ hư và các tạp chất, để khô, cắt lát đem sấy ở nhiệt độ 50 - 60oC, trong khoảng 4 ngày. Đem nguyên liệu đi nghiền mịn, xác định độ ẩm của nguyên liệu nghệ khô đến khi nhỏ hơn 12% thì đạt.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Củ nghệ

Loại bỏ tạp chất

Sấy

Cắt lát

Nghiền

Xác định độ ẩm

Bột nghệ

Sơ đồ 3.2: Quy trình xử lý nguyên liệu

3.2.2 Khảo sát độ ẩm Xác định độ ẩm của nghệ tươi và bột nghệ khô bằng tủ sấy Memmert ở nhiệt độ 103-1050C, sấy cho đến khi khối lượng nghệ không đổi. Mỗi lần thực hiện 1(g) với nghệ khô và 10(g) với nghệ tươi. Độ ẩm được xác định theo công thức:

%am 

Trong đó: m1: khối lượng nghệ trước khi sấy (g) m2: khối lượng nghệ sau khi sấy (g)

- 30 -

m1  m2 x100% m1

(3. 1)

3.2.3 Xác định hàm lượng curcumin trong bột nghệ Xác định hàm lượng curcumin trong bột nghệ bằng phương pháp ASTA Chuẩn bị dung dịch mẫu: bột nghệ được nghiền mịn, cân chính xác 0,5g bột nghệ đem trích bằng 75ml aceton có hồi lưu trong 1giờ. Sau đó, để nguội và dung dịch được lọc vào bình định mức 100ml. Thêm aceton vừa đủ 100ml. Hút 1ml dịch này và pha loãng với aceton thành 100ml.

Chuẩn bị dung dịch chuẩn: cân chính xác 0,25g curcumin chuẩn hòa tan trong aceton, thêm aceton vừa đủ 100ml. Hút chính xác 1ml dung dịch cho vào bình định mức

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

100ml và thêm aceton đến định mức. Lấy chính xác 5ml vào bình 100ml và thêm aceton đến định mức.

Đo độ hấp thu mẫu thử và mẫu chuẩn ở bước sóng hấp thu cực đại 425nm. Hàm lượng curcumin thu được:

% c u rc u m in =

A m m cV m x1 0 0 Ac m m Vc

(3. 2)

Am: độ hấp thu mẫu thử.

Ac: độ hấp thu mẫu chuẩn.

Vm: thể tích pha loãng mẫu. (ml)

Vc: thể tích pha loãng chuẩn (ml) mm: khối lượng mẫu thử (g)

mc: khối lượng mẫu chuẩn (g)

3.3 Trích ly sử dụng dung môi hydrotrope a./ Quy trình trích

Mỗi lần trích dùng 5g bột nghệ đã được sấy khô (độ ẩm < 12%)

Pha dung môi: cân Na-Sal và đong nước theo tỷ lệ, phụ thuộc vào nồng độ dung môi và tỷ lệ khối lượng nghệ so với thể tích dung môi. (phụ lục 5) Trích ly curcumin bằng dung môi Na-Sal trên bếp khuấy từ với tốc độ 500 vòng/phút ở nhiệt độ 400C, trong thời gian khảo sát (2, 5, 8 giờ). Sau đó lọc qua vải lọc và ly tâm với tốc độ 4000 vòng/phút ở thời gian 25 phút để loại hết bã nghệ. Cho nước vào dịch trích sau khi ly tâm hạ nồng độ dung dịch xuống nồng độ MHC (0,65M) quan sát hiện tượng và cho tiếp 20% thể tích nước so với lượng dung dịch có trong bình, để lắng trong 24 giờ. Sau đó ly tâm dung dịch trích sau khi pha loãng để thu kết tủa. Kết tủa thu được là curcumin thô, nhưng độ tinh khiết không cao, nên cần qua giai đoạn - 31 -

tinh chế, hòa tan kết tủa trong cồn 950, lọc nóng, cô quay dung dịch sau lọc và để lạnh ở nhiệt độ 110C trong thời gian 10 giờ và lọc kết tủa thu được Curcumin tinh Bột nghệ  Trích bằng Na-Sal.  Lọc, ly tâm

Dịch Na-Sal

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

bã

Pha loãng với V(ml) nước

Dịch Na-Sal loãng

 Lắng trong 24 giờ.  Ly tâm

Curcumin thô

Dịch loãng

 Hòa tan trong ethanol nóng.  Kết tinh

Curcumin

Sơ đồ 3.3: Quy trình trích ly curcumin từ củ nghệ

Khảo sát điều kiện tách curcumin 

Khảo sát nồng độ dung môi Na-Sal: 1, 2, 3 mol/l



Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu (g/ml): 5, 10, 15%



Thời gian trích: 2, 5, 8 giờ

Với các yếu tố cố định như sau:  Khối lượng bột nghệ dùng mỗi lần là 5g, thực hiện ở nhiệt độ 40oC, trên bếp khuấy từ với tốc độ khuấy 500 vòng/phút.  Thời gian lắng của dịch sau khi pha loãng 24 giờ.  Lượng nước cho vào sau khi pha loãng dịch đạt nồng độ MHC (đối với Na-Sal MHC = 0,65 mol/l) là 20% theo phần trăm thể tích - 32 -

Tiến hành bố trí thực nghiệm và khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố trên dựa vào hai chỉ tiêu: (i) Hiệu suất trích ly curcumin: % H 

(ii) Hàm lượng curcumin % =

m tin h m 1 th o x1 0 0 m 2 th o m b d

Am - b

aX 3.3.1 Nhận danh và định lượng curcumin

x 100

(3. 3)

(3. 4)

3.4.1.1. Định tính Xác định điểm chảy

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

a./

Điểm chảy của curcumin thành phẩm được xác định bằng máy Apparatus Electronthermal 9200, tại phòng Vật liệu thuộc Viện Công Nghệ Hóa Học, số 1, Mạc Đĩnh Chi Tp Hồ Chí Minh

b./ Phương pháp sắc ký bản mỏng

Pha tĩnh: bản mỏng tráng silicagel GF 254, Merck.

Pha động: hệ dung môi chloroform: ethanol với tỷ lệ 25:1.

Dung dịch mẫu: dung dịch curcumin sản phẩm.

Dung dịch chuẩn: dung dịch curcumin chuẩn.

Chấm lên bản mỏng dung dịch trên, triển khai trong pha động một khoảng 10cm.

Sau đó, để khô bản mỏng trong không khí và xác định giá trị Rf. Sắc ký đồ mỗi dung dịch tách ra thành 3 vết màu vàng. Chất chuẩn curcumin cho một vết màu vàng.

3.4.1.2. Định lượng

Curcumin thành phẩm được định lượng bằng phương pháp lập đường chuẩn.

Dung dịch curcumin mang màu có vùng tuyến tính nằm trong khoảng nồng độ 0,5.10-5 đến1,5.10-5 mol/l, ở bước sóng hấp thu cực đại là 427nm. Do đó đường tuyến tính của curcumin chuẩn sẽ được xây dựng trong khoảng nồng độ này.

Lập đường chuẩn: cân chính xác 0,01842g chuẩn curcumin pha trong bình định mức 50ml với etanol (C1). Hút chính xác 0,3ml; 0,4ml; 0,5ml; 0,6ml; 0,7ml cho vào bình 50 và pha loãng đến định mức cùng với dung môi. Nồng độ đường chuẩn của 5 dung dịch trên tương ứng với: 0,6.10-5; 0,8.10-5; 1.10-5; 1,2.10-5 và 1,4.10-5 mol/l.

- 33 -

Chuẩn bị dung dịch mẫu: Cân chính xác 0,01842g curcumin sản phẩm hòa tan với ethanol và định mức 50ml (M1). Hút 0,5 ml M1 pha loãng thành 50 ml với ethanol.

Dung dịch mẫu có nồng độ lý thuyết là 1.10-5 mol/l. Đo độ hấp thu của dung dịch chất chuấn và mẫu ở bước sóng 425nm. Hàm lượng trong mẫu được tính dựa theo phương trình đường chuẩn có dạng Y=aX + b

(3. 5)

Trong đó: Trục Y biễu diễn độ hấp thu dung dịch.

Trục X biểu diễn nồng độ dung dịch curcumin (.10-5 M)

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

b: tung độ gốc.

Hàm lượng curcumin trong sản phẩm (C%): C%=

(Am – b).100 aX

(3. 4)

Trong đó Am: Độ hấp thu đo được của dung dịch mẫu.

X: Nồng độ dung dịch curcumin mẫu lý thuyết (.10-5), X=1.

Khối lượng curcumin tinh trong sản phẩm:

mcur =

Khối lượng curcumin sản phẩm x C%

100

- 34 -

(3. 6)

3.4 Các thí nghiệm sơ bộ Nước

Hydrotrope

Dung dịch hydrotrope

Trích ly

Nguyên liệu nghệ

Cô

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

quay

chân

Bã

Lọc 1

không

Pha loãng

Nước

Lắng

Lọc 2

Dung dịch hydrotrope loãng

Curcumin

Sơ đồ 3.4: Sơ đồ khảo sát sơ bộ

Bột nghệ

Khảo sát pp trích ly

Khảo sát nguyên liệu

Hệ thống

Hệ thống

Bếp

Bột nghệ

Bột nghệ

Soxhlet

đun sinh

khuấy từ

đã tách

chưa tách

Sơ đồ 3.5: Trình tự các thí nghiệm sơ bộ trong phần 3.5 - 35 -

3.4.1 Lựa chọn phương pháp trích ly Thí nghiệm 1: Trích ly sử dụng hệ thống Soxhlet Khảo sát thời gian trích ly lần lượt là 2, 5 ,8 giờ (Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi=10%, nồng độ dung dịch= 1M).

Thí nghiệm 2: Sử dụng phương pháp trích ly trực tiếp (dung môi tiếp xúc trực tiếp với nguyên liệu) sử dụng sinh hàn hoàn lưu.

Khảo sát thời gian 2, 5, 8 giờ kể từ giọt đầu tiên nhỏ xuống bình cầu, (R/L=10%;

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

nồng độ dung dịch=1 M).

Thí nghiệm 3: Trích ly sử dụng bếp khuấy từ.

Thực hiện ở nhiệt độ thường, tốc độ quay của cá từ 500 vòng/phút, với thời gian trích ly khảo sát 2, 5, 8 giờ (R/L=10%; nồng độ dung dịch=1 M).

Chúng tôi chọn phương pháp trích ly sử dụng bếp khuấy từ để trích ly.

3.4.2 Lựa chọn nguyên liệu cho quá trình trích ly sử dụng dung môi hydrotrope Thí nghiệm 4: So sánh nguyên liệu tách béo và không tách béo.

Thực hiện quá trình trích ly sử dụng bếp khuấy từ với hai nguyên liệu: bột nghệ chưa loại béo và bột nghệ đã loại béo bằng ether dầu hỏa có nhiệt độ sôi 30-60oC. Bột nghệ loại béo: ngâm 25g bột nghệ khô trong 150 ml Eether dầu hỏa đặt trên bếp khuấy từ trong thời gian 8 giờ sau đó lọc lấy bã để khô tự nhiên.

3.5 Phương pháp thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp quy hoạch yếu tố toàn phần, trên cơ sở đó xây dụng “bề mặt đáp ứng” bằng phần mềm JMP4.0. Theo phương pháp bố trí này mối quan hệ của các yếu tố khảo sát và các chỉ tiêu theo dõi được thể hiện dưới dạng mặt cong (bề mặt đáp ứng: Response Surface). Dựa vào mô hình dự đoán sự biến đổi của các chỉ tiêu đánh giá theo các yếu tố khảo sát. Bề mặt đáp ứng lồi hay lõm, trên đó sẽ cho biết giá trị thấp nhất hay lớn nhất của các yếu tố khảo sát.

Trong luận văn này chúng tôi khảo sát 3 yếu tố ảnh hưởng đến quy trình: tỷ lệ nguyên liệu chiết và dung môi, nồng độ dung môi và thời gian trích ly.

Số thí nghiệm phải thực hiện nếu có k yếu tố và mỗi yếu tố có n mức: N=nk.

Mỗi yếu tố chỉ thay đổi trong khoảng min và max; có nghĩa Xi Є [ai,bi] Các yếu tố này được mã hoá trong hệ toạ độ không thứ nguyên, Xi chỉ nhận 2 giá trị [-1 ; +1] trong đó giá trị -1 ứng với giá trị min, +1 ứng với giá trị max. Theo qui - 36 -

hoạch tuyến tính toàn phần sẽ có 8 nghiệm thức, là tổ hợp của 3 yếu tố khi nhận 2 giá trị min và max.

Thí nghiệm được lập lại 3 lần và tiến hành 6 thí nghiệm tại tâm.

Bảng 3.1: Các mức giá trị trong thí nghiệm.

Nồng độ

Tỷ lệ NL/DM

Thời gian

(M)

(%)

(giờ)

+

1

5

2

0

1,5

10

5

Giá trị mã hóa

Mức cao Mức tâm

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Mức giá trị

Mức thấp

-

2

- 37 -

15

8

Bảng 3.2: Ma trận thực nghiệm Thời gian

Ng.liệu/D.môi

Nghiệm thức

(giờ)

Nồng độ (M)

(g/ml)

1

++-

8

2

5

2

--+

2

1

15

3

000

5

1,5

10

4

+++

8

2

15

5

000

5

1,5

10

6

--+

2

1

15

7

-++

2

2

15

8

+-+

8

1

15

9

-+-

2

2

5

10

-++

2

2

15

11

+++

8

2

15

12

+-+

8

1

15

13

000

5

1,5

10

14

---

2

1

5

15

-++

2

2

15

16

-+-

2

2

5

17

+--

8

1

5

18

---

2

1

5

19

++-

8

2

5

20

++-

8

2

5

21

+++

8

2

15

22

---

2

1

5

23

+--

8

1

5

24

000

5

1,5

10

25

-+-

2

2

5

26

+-+

8

1

15

27

000

5

1,5

10

28

--+

2

1

15

29

+--

8

1

5

30

000

5

1,5

10

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

STT

- 38 -

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết quả khảo sát nguyên liệu 4.1.1 Chuẩn bị nguyên liệu Điều kiện tiến hành:

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Khối lượng nghệ tươi đem xử lý: 1000 g.

Quy trình xử lý theo sơ đồ 3.2

Bảng 4.1: Kết quả xử lý nghệ tươi Stt

K.lượng nghệ tươi (g)

K.lượng bột nghệ (g)

1

1000

182

2

1000

190

3

1000

199

Trung bình

1000

190,33

4.1.2 Xác định độ ẩm Điều kiện tiến hành: 

Khối lượng nghệ tươi ban đầu là 10 (g), và nghệ khô là 1 (g).



Nhiệt độ sấy: 103 – 1050C.



Thời gian sấy: 3 giờ.



Độ ẩm nghệ tươi và khô được tính theo công thức (3. 1) Bảng 4.2: Độ ẩm của nghệ tươi

Độ ẩm

Stt

Klượng nghệ tươi (g)

Klượng nghệ sau khi sấy (g)

1

10,02

1,82

81.84

2

10,01

1,88

81.22

3

10

1,99

80.10

4

10,02

1,93

80.74

Trung bình

10,0125

1,905

80.97

- 39 -

nghệ tươi

Độ ẩm trung bình của nghệ tươi: 80,97% Bảng 4. 3: Độ ẩm của nghệ khô Độ ẩm nghệ

K.lượng nghệ khô(g)

K.lượng nghệ sau khi sấy

1

1,01

0,95

5.94

2

1,02

0,96

5.88

3

1,01

0,76

24.75

4

1,01

0,97

3.96

5

1

0,9

10.00

Trung bình

1,0125

0,91

10.11

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Stt

khô

Độ ẩm trung bình của nghệ khô: 10,11%.

Dựa vào giá trị ẩm độ của nghệ tươi và bột nghệ khô đo được ta thấy: Độ ẩm của nghệ tươi rất cao (80,97%), chứng tỏ hàm lượng nước trong nghệ tươi rất lớn, khó bảo quản, dễ bị mốc, nảy mầm làm giảm lượng chất trong nguyên liệu. do vậy dược liệu cần phải ổn định để làm mất hoạt tính của enzyme, ngăn chặn hoạt động của các men, tránh sự phân hủy, oxi hóa, thủy phân các hợp chất có trong dược liệu. Độ ẩm của bột nghệ sau khi sấy khô 10,11% có thể lưu trữ tốt, độ ẩm thích hợp để bảo quản tốt dược liệu thường nhỏ hơn 12%. Ngoài ra trong quá trình sấy khô dược liệu, còn làm mất hoạt tính của enzym – một yếu tố ảnh hưởng đến vấn đề chiết xuất dược liệu. Vì trong quá trình chiết xuất các dược chất thiên nhiên, nếu không khống chế hoạt động của các men thì các glucoside có thể bị phân hủy một phần hoặc toàn phần làm thay đổi tính phân cực, do đó làm thay đổi độ hòa tan của hợp chất đối với dung môi.

4.1.3 Xác định hàm lượng Curcumin trong bột nghệ Điều kiện thí nghiệm: Khối lượng bột nghệ: 0,5 (g).

Khối lượng curcumin chuẩn: 0,25 (g).

Hòa tan trong aceton và đo độ hấp thu mẫu ở bước sóng 425nm.

Từ công thức (3. 4)  Hàm lượng curcumin trong bột nghệ: 6,11 % - 40 -

Với hàm lượng curcumin phân tích được, thì nguồn nguyên liệu này có hàm lượng curcumin cao, ẩm độ nhỏ hơn 12%. Đây là nguồn nguyên liệu phù hợp để trích lấy curcumin.

4.2 Kết quả khảo sát sơ bộ Thí nghiệm 1: Trích ly sử dụng hệ thống Soxhlet Khảo sát thời gian trích ly lần lượt là 2, 4 ,8 giờ (Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi=10%, nồng độ dung dịch= 1M).

Kết quả: thu được dung dịch màu vàng trong suốt, thêm nước để hạ nồng độ dung tủa.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

dịch xuống điểm MHC = 0,65 mol/l, để lắng trong 10giờ, quan sát không thấy tạo kết Nguyên nhân: do nhiệt độ sôi của nước thấp hơn nhiệt độ sôi của Na-Sal nên nước bốc hơi trước. Nồng độ Na-Sal tiếp xúc với nguyên liệu không đạt như lý thuyết.

Thí nghiệm 2: Sử dụng phương pháp trích ly trực tiếp (dung môi tiếp xúc trực tiếp với nguyên liệu) sử dụng sinh hàn hoàn lưu.

Khảo sát thời gian 2, 4, 8 giờ kể từ giọt đầu tiên nhỏ xuống bình cầu, (R/L = 10%; nồng độ dung dịch = 1 M).

Kết quả: Thu được dung dịch màu vàng, hơi sệt, thêm nước từ từ để hạ nồng độ dung dịch xuống dưới điểm MHC, để lắng 10giờ. Thấy dung dịch xuất hiện kết tủa và một phần lơ lửng trong dung dịch. Lọc lấy kết tủa bằng máy lọc chân không. Nhưng thời gian lọc rất lâu, không hiệu quả, kết quả thu được lẫn nhiều tạp Khắc phục: 

Tăng công suất bơm lọc chân không, nhưng không cải thiện được.



Điều chỉnh pH dung dịch để lắng bằng cách cho acid HCl ở các nồng độ 1N, 0,1N,

0,01N vào dung dịch sau lọc. Kết quả, khắc phục được tình trang khó lọc, nhưng kết tủa thu được nhiều do HCl phản ứng với Na-Sal tạo acid Salycilic. Mất nhiều thời gian để loại aicd Salycilic.

Thay lọc kết tủa bằng ly tâm để lấy kết tủa, sau đó đem tinh chế sản phẩm bằng dung dịch ethanol 950và để dung dịch tinh chế kết tinh trong 10 giờ ở nhiệt độ 11oC .

Thí nghiệm 3: Trích ly sử dụng bếp khuấy từ.

Thực hiện ở nhiệt độ thường, tốc độ quay của cá từ 500 vòng/phút, với thời gian trích ly khảo sát 2, 5, 8 giờ (R/L = 10%; nồng độ dung dịch = 1 M).

- 41 -

Kết quả: Thu được dung dịch màu vàng, hạ nồng độ dung dịch sau trích xuống dưới nồng độ MHC bằng nước, sau đó để lắng và thu kết tủa bằng phương pháp ly tâm.

Curcumin thô thu được xốp hơn so với phương pháp trích ly sử dụng sinh hàn hoàn lưu.

Chúng tôi chọn phương pháp trích ly sử dụng bếp khuấy từ để trích ly Thí nghiệm 4: Lựa chọn nguyên liệu cho quá trình trích ly sử dụng dung môi hydrotrope Thực hiện quá trình trích ly sử dụng bếp khuấy từ với hai nguyên liệu: bột nghệ

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

chưa loại béo và bột nghệ đã loại béo bằng ether dầu hỏa có nhiệt độ sôi 30-60oC. Bột nghệ chưa loại béo: tạo ra lớp nhựa bám vào đáy lọ dựng trong đó có chứa curcumin, rất khó tách nhựa và curcumin dẫn đến hiệu suất trích ly giảm  chọn bột nghệ đã loại nhựa

Qua kết quả thu được của các thí nghiệm khảo sát, chúng tôi chọn tiến hành trích ly sử dụng bếp khuấy từ và bột nghệ đã loại béo.

4.3 Kết quả khảo sát điều kiện trích ly Điều kiện trích ly curcumin:

Khối lượng nghệ đã tách tinh dầu: 5 g. Độ ẩm : 10,11%.

Thực hiện trên bếp khuấy từ: ở nhiệt độ 400C, số vòng quay 500 vòng/phút. Lắng trong 24 giờ và ly tâm 4000 vòng/phút trong 25 phút.

- 42 -

Bảng 4.4: Thông số sử dụng trong điều chỉnh nồng độ hydrotrope trong các nghiệm thức Lượng

Khối lượng

Lượng

nước V1

Na-Sal

nước V2

(ml)

(g)

(ml)

1

100

16

53,85

153,85

30,77

1,5

100

24

130,77

230,77

46,15

2

100

32

207,69

307,69

61,54

1

50

8

26,92

76,92

15,38

1,5

50

12

65,38

115,38

23,08

2

50

16

103,85

153,85

30,77

1

33,33

5,33

17,95

51,28

10,26

1,5

33,33

8,00

43,59

76,92

15,38

2

33,33

10,67

69,22

102,55

20,51

Ngliệu/dmôi

Nồng độ

(g/ml)

(M)

(ml)

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

5

V1+V2

10

15

V1: Thể tích dung môi khi hòa tan Na-Sal trong nước.

V2: Thể tích nước thêm vào dịch trích để hạ nồng độ dung dịch xuống điểm MHC.

- 43 -

Nước thêm 20%

Bảng 4. 5: Kết quả thực nghiệm Nghiệm thức

Thời gian (giờ)

Nồng độ (M)

Ng.liệu/D.môi (g/ml)

Hiệu suất (%)

Độ tinh khiết (%)

1

++-

8

2

5

5,44

94,00

2

--+

2

1

15

3,81

90,97

3

000

5

1,5

10

4,21

93,18

4

+++

8

2

15

4,16

93,65

5

000

5

1,5

10

4,31

92,99

6

--+

2

1

15

3,91

91,40

7

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

STT

-++

2

2

15

4,07

92,40

+-+

8

1

15

4,14

92,76

-+-

2

2

5

3,67

92,67

-++

2

2

15

4,50

92,51

+++

8

2

15

4,02

92,84

+-+

8

1

15

4,07

93,10

000

5

1,5

10

4,69

93,16

---

2

1

5

3,6

91,30

-++

2

2

15

4,12

92,29

-+-

2

2

5

3,51

92,58

+--

8

1

5

4,35

93,20

---

2

1

5

3,44

90,87

++-

8

2

5

5,29

93,85

++-

8

2

5

5,67

94,15

+++

8

2

15

4,40

93,41

---

2

1

5

3,82

91,73

+--

8

1

5

4,54

92,64

000

5

1,5

10

4,43

93,04

-+-

2

2

5

3,86

92,76

26

+-+

8

1

15

4,45

92,58

27

000

5

1,5

10

4,51

93,12

28

--+

2

1

15

4,29

90,54

29

+--

8

1

5

4,92

93,76

30

000

5

1,5

10

3,99

93,07

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Kết quả xử lý số liệu sử dụng phần mềm JMP 4.0: (Phụ lục 7)

- 44 -

4.3.1 Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố lên chỉ tiêu hiệu suất trích ly khi sử dụng dung môi hydrotrope Từ bảng ước lượng, phương trình bề mặt đáp ứng cho chỉ tiêu hiệu suất trích bằng dung môi hydrotrope được thiết lập như sau: Y= 4,273 + 0,37X1 + 0,14X2 - 0,32X1X3.

Trong đó: Y: hiệu suất tách curcumin bằng dung môi hydrotrope.

X1: yếu tố thời gian.

X2: yếu tố nồng độ. hieu suat Actual D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

X3: yếu tố tỷ lệ nguyên liệu và dung môi.

Kết quả xử lý số liệu cho thấy mối tương quan giữa các yếu tố thời gian, nồng độ và tỷ lệ nguyên liệu/dung môi lên hiệu suất là có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% (P < 0,001), hệ số tương quan R2 = 0.81.

6

5.5

5

4.5

4

3.5

3

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

hieu suat Predicted P<.0001 RSq=0.81 RMSE=0.2587

Hình 4. 1: Sơ đồ biểu thị mối tương quan giữa hiệu suất thực tế (hiệu suất actual) và hiệu suất dự đoán (hiệu suất predicted).

- 45 -

Bảng 4. 6: Bảng ước lượng các tham số (Parameter Estimates) Term

Estimate

Std Error

t Ratio

Prob>|t|

4,273

0,04724

90,45

<,0001

thoi gian(2,8)

0,36875

0,052816

6,98

<,0001

nong do(1,2)

0,1404167

0,052816

2,66

0,0140

nglieu/dmoi(5,15)

-0,090417

0,052816

-1,71

0,1004

0,06875

0,052816

1,30

0,2059

thoi gian(2,8)*nglieu/dmoi(5,15)

-0,32375

0,052816

-6,13

<,0001

nong do(1,2)*nglieu/dmoi(5,15)

-0,090417

0,052816

-1,71

0,1004

Intercept

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

thoi gian(2,8)*nong do(1,2)

Kết quả tương tác của các yếu tố khảo sát lên hiệu suất của quá trình trích ly thể hiện ở bảng 4.6. Từ kết quả trên cho thấy ảnh hưởng của các yếu tố thời gian và yếu tố nồng độ dung môi trích ly lên hiệu suất trích ly là có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% (Phụ lục 6.1). Tuy yếu tố tỉ lệ nguyên liệu/dung môi không có ảnh hưởng lên hiệu suất trích (P = 0,1004> 0,005) nhưng tương tác ngang giữa thời gian với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi lại có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất trích ly (thể hiện ở P<0,0001 và hệ số -0,32 trong phương trình hồi quy). Trong hai yếu tố đơn ảnh hưởng lên hiệu suất trích ly thì yếu tố thời gian có ảnh hưởng mạnh hơn so với yếu tố nồng độ, và cả hai đều có ảnh hưởng dương lên hiệu suất. Điều này cho thất có thể dự đoán được khi nồng độ dung môi và thời gian trích ly tăng thì hiệu suất trích ly tăng. Trong cùng một thời gian trích nếu tăng tỉ lệ nguyên liệu/dung môi sẽ làm giảm hiệu suất, ngoài ra nếu ở cùng một điều kiện nguyên liệu/dung môi nếu tăng thời gian trích cũng sẽ là giảm hiệu suất trích ly.

Hình 4. 2: Sơ đồ dự đoán ảnh hưởng của các yếu tố lên hiệu suất.

Dưới đây là mô hình bề mặt đáp ứng của chỉ tiêu hiệu suất trích ly được biểu diễn theo yếu tố thời gian, nồng độ, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi.

- 46 -

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Hình 4.3: Mô hình bề mặt đáp ứng của chỉ tiêu hiệu suất biểu diễn theo các yếu tố nồng độ, thời gian, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi

Sự tương tác ngang giữa các yếu tố lên hiệu suất trích được thể hiện qua mặt cắt ngang qua các bề mặt đáp ứng

Hình 4.4: Tương tác giữa các yếu tố nhiệt độ, nồng độ, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi.

Trong ba yếu tố thì tương tác của thời gian với tỷ lệ nguyên liệu/dung môi mạnh hơn tương tác giữa nồng độ với tỷ lệ nguyên liệu/dung môi. Thời gian hay nồng độ tăng đều làm tăng hiệu suất của quá trình, tuy nhiên khả năng tăng của hiệu suất theo thời gian cao hơn nồng độ. Khi tăng thời gian trích ly với tỷ lệ nguyên liệu và dung môi bằng 5% thì thì hiệu suất tăng nhanh hơn so với tỷ lệ nguyên liệu và dung môi - 47 -

bằng 15%, tương tác này có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%. Khi tăng nồng độ, với tỷ lệ nguyên liệu và dung môi bằng 5% thì hiệu suất quá trình tăng nhanh hơn so với tỷ lệ nguyên liệu và dung môi bằng 15%, nhưng tương tác giữa nồng độ và tỷ lệ nguyên liệu và dung môi không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%. Điều kiện tối ưu cho hiệu suất trích ly: Các thông số tối ưu được lập dựa trên giản đồ tối ưu đưa ra giải pháp để hiệu suất quá trình trích ly đạt cao nhất ở điều kiện: thời gian trích ly 8giờ, nồng độ dung môi 2M; tỷ lệ nguyên liệu và dung môi 5% (hình 4.9).

D ẠY do tinh khiet Actual da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Hiệu suất tối ưu dự đoán của quá trình 5,356%.

4.3.2 Độ tinh khiết của curcumin sản phẩm

Độ tinh khiết thể hiện lượng chất curcumin có trong sản phẩm. Độ tinh khiết càng cao, khả năng ứng dụng của curcumin trong các lĩnh vực càng rộng.

Mô hình thể hiện mối tương quan của các yếu tố khảo sát lên độ tinh khiết của curcumin sản phẩm được thể hiện trong hình 4.8.

Phương trình hồi quy được thiết lập:

Y = 92,68 + 0,75X1 + 0,511X2 -0,211X3 – 0,19X1X2 Trong đó: X1 là yếu tố thời gian X2 là yếu tố nồng độ

X3 là yếu tố tỷ lệ nguyên liệu và dung môi.

94.5

94

93.5

93

92.5

92

91.5

91 90.5 90.5

91.0

91.5

92.0

92.5

93.0

93.5

94.0

94.5

do tinh khiet Predicted P<.0001 RSq=0.87 RMSE=0.3773

Hình 4.5: Sơ đồ biểu thị mối tương quan giữa độ tinh khiết thực tế và độ tinh khiết dự đoán.

- 48 -

Theo kết quả xử lý số liệu, mô hình tương quan giữa các yếu tố khảo sát lên độ tinh khiết của curcumin sản phẩm có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%, hệ số tương quan R2 = 0.87 cho thấy tương quan này tương đối chặt.

Bảng 4.7: Bảng ước lượng các tham số Term

Estimate

Std Error

t Ratio

Prob>|t|

92,684

0,068878

1345,6

<,0001

thoi gian(2,8)

0,7466667

0,077008

9,70

<,0001

nong do(1,2)

0,5108333

0,077008

6,63

<,0001

nglieu/dmoi(5,15)

-0,210833

0,077008

-2,74

0,0117

thoi gian(2,8)*nong do(1,2)

-0,189167

0,077008

-2,46

0,0220

thoi gian(2,8)*nglieu/dmoi(5,15)

-0,060833

0,077008

-0,79

0,4376

nong do(1,2)*nglieu/dmoi(5,15)

-0,031667

0,077008

-0,41

0,6847

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Intercept

Bảng 4.8: Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo lên độ tinh khiết của curcumin

Từ phương trình hồi quy và sơ đồ dự đoán ảnh hưởng của các yếu tố lên độ tinh khiết của curcumin sản phẩm, xét thấy yếu tố thời gian, nồng độ, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi đều ảnh hưởng lên độ tinh khiết của sản phẩm. Theo sơ đồ dự đoán ảnh hưởng của các yếu tố lên độ tinh khiết, thời gian và nồng độ tăng thì độ tinh khết tăng, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi tăng thì độ tinh khiết có xu hướng giảm (hình 4.9).

Hình 4. 6: Sơ đồ dự đoán ảnh hưởng của các yếu tố lên độ tinh khiết.

- 49 -

Dưới đây là mô hình đáp ứng của các yếu tố thời gian, nồng độ, tỷ lệ nguyên liệu và

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

dung môi ảnh hưởng lên độ tinh khiết của curcumin sản phẩm.

Hình 4.7: Mô hình bề mặt đáp ứng của độ tinh khiết biểu diễn sự thay đổi theo các yếu tố thời gian -nồng độ, thời gian - tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, nồng độ - tỷ lệ nguyên liệu/dung môi

Sự tương tác của các yếu tố lên độ tinh khiết của sản phẩm thể hiện qua mặt cắt

ngang của các bề mặt đáp ứng

Hình 4.8: Tương tác giữa các yếu tố thời gian, nồng độ, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi lên độ tinh khiết của sản phẩm. Ở nồng độ cao (2 M) thì thời gian tăng thì độ tinh khiết tăng nhưng chậm hơn so với nồng độ thấp (bằng 1M) khi thời gian trích tăng. Tương tự, khi trích ly ở thời gian dài (8 giờ) khi tăng nồng độ, độ tinh khiết tăng nhưng chậm hơn so với trích ly ở thời gian ngắn (2 giờ) khi thời gian tăng. Ảnh hưởng của thời gian và nồng độ có ý nghĩa ở độ - 50 -

tin cậy 95%. (Phụ lục 8.2). Các yếu tố còn lại tương tác không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% Các thông số tối ưu được lập dựa trên giản đồ tối ưu đưa ra giải pháp để curcumin có độ tinh khiết cao nhất ở điều kiện: thời gian trích ly 8 giờ, nồng độ dung môi 2M, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi 5%. Độ tinh khiết dự đoán: 94.1% 4.3.3 Nhận xét chung Quá trình trích ly gồm nhiều nhiều giai đoạn liên tiếp: dung môi thấm qua màng tế

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

bào thực vật và làm yếu lớp màng thực vật tạo điều kiện cho dung môi tiến sau hơn vào hòa tan hoạt chất và thẩm thấu ra ngoài. Quá trình trích ly hoàn tất khi chênh lệch nồng độ giữa dung môi bên trong tế bào và dung môi bên ngoài cân bằng. Lúc đó quá trình trích ly đạt tối ưu tại điều kiện vừa khảo sát. Nếu tiếp tục trích thì các đáp ứng (hiệu suất, độ tinh khiết của sản phẩm) cũng không tăng thêm mà có xu hướng giảm lại tốn thời gian và không có hiệu quả kinh tế.

Các tác động của thông số khảo sát: thời gian trích, nồng độ dung môi, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi ảnh hưởng có ý nghĩa lên hiệu suất và độ tinh khiết của sản phẩm.

Trong đáp ứng hiệu suất thì tương tác giữa thời gian trích và tỷ lệ nguyên liệu và dung môi là tương tác có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%, tương tác giữa thời gian trích và nồng độ dung môi là có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% đối với đáp ứng độ tinh khiết của sản phẩm.

Các thông số tối ưu được lập dựa trên giản đồ tối ưu: thời gian trích 8h, nồng độ 2M, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi 5%

Từ hình 4.13 prediction profile và contour proflies (Phụ lục 8.2)  Hiệu suất tối ưu của quá trình trích ly: 5,356%  Độ tinh khiết cao nhất 94,1%.

So với quy trình trích ly dung môi hữu cơ khác như ethanol: đối với hệ một dung môi hiệu suất 0.3% (sơ đồ2.2), đối với hệ hai dung môi hiệu suất của quá trình 1.1% ( sơ đồ 2.3) thì hiệu suất của quy trình trích ly curcumin sử dụng dung môi hydrotrope cao hơn và ít tốn thời gian hơn so với quy trình trích ly hệ hai dung môi (hệ hai dung môi cần tối thiểu 112 giờ cho một mẻ trích, trích bằng dung môi hydrotrope cần tối đa 60 giờ cho một mẻ trích) - 51 -

hiieu suat

5.67 4.273 3.44

do tinh khiet

94.15 92.684

nong do(1,2)

nglieu/dmoi(5,15)

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

thoi gian(2,8)

10

15

1.5

5

2

5

1

8

2

90.54

hiieu suat

5.67

5.3555

3.44

do tinh khiet

94.47

94.05567

90.54

Desirability

1

0.898063

thoi gian(2,8)

nong do(1,2)

1

0

5

nglieu/dmoi(5,15)

15

5

2

2

1

8

8

2

0

Desirability

Hình 4.9: Prediction Profiler, giản đồ tối ưu

4.4 Nhận danh curcumin

4.4.1 Xác định điểm nóng chảy Điểm nóng chảy của curcumin chuẩn: 179-1830C. Nhiệt độ nóng chảy của curcumin sản phẩm. Đo bằng máy Apparatus Electronthermal 9200.

- 52 -

Bảng 4. 9: Kết quả thực nghiệm nhiệt độ nóng chảy.

Nhiệt độ điểm chảy (0C)

Mẫu curcumin chuẩn của Merck

176 – 183

Mẫu curcumin nghiệm thức 1

172 – 180

Mẫu curcumin nghiệm thức 2

172 – 181

Mẫu curcumin nghiệm thức 3

173 – 181

Mẫu curcumin nghiệm thức 4

173 – 181

Mẫu curcumin nghiệm thức 5

173 – 181

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Mẫu

Mẫu curcumin nghiệm thức 8

173 – 181

Mẫu curcumin nghiệm thức 14

173 – 181

Dựa vào kết quả xác định điểm chảy, ta thấy trong sản phẩm thu được có chứa

curcumin, nhưng không tinh khiết hoàn toàn. Kết quả này phù hợp với kết quả thực nghiệm.

4.4.2 Phương pháp sắc ký bản mỏng Điều kiện tiến hành:

Pha tĩnh: bản mỏng tráng silicagel GF 254, Merck.

Pha động: hệ dung môi chloroform: ethanol với tỷ lệ 25:1

Curcumin DemethoxyCurcumin Bisdemethoxycurcumin

Hình 4. 10: Bảng sắc ký lớp mỏng.

- 53 -

Chấm lên bản mỏng các điểm (từ trái sang phải): Điểm 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 tương ứng là curcumin của nhiệm thức 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 theo thứ tự.

Curcumin sản phẩm tách ra thành 3 vết màu vàng rõ ràng, tương ứng với 3 hợp chất curcuminoid có trong nghệ vàng trong nghệ là: curcumin, demethoxycurcumin, bisdemethoxycurcumin, với giá trị Rf tương ứng: 0,54; 0,36; 0,29.

Kết quả TLC trên hình 4.4 cho thấy vẫn còn những vệt dài nằm theo đường xuất phát, do vậy curcumin thành phẩm vẫn chưa đạt độ tinh khiết cao.

4.5 Định lượng hàm lượng curcumin trong sản phẩm.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phương pháp lập đường chuẩn: Điều kiện tiến hành:

Nồng độ dung dịch curcumin chuẩn (*10-5): 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4.

Nồng độ lý thuyết của dung dịch curcumin sản phẩm: 1.10-5M

Đo độ hấp thu của dung dịch curcumin chuẩn và curcumin sản phẩm, sau đó xây dựng đường chuẩn A = f(C)

Bảng 4. 10: Độ hấp thu A của dung dịch chuẩn

Nồng độ dung dịch chuẩn (*10-5 M)

Độ hấp thu A

0,6

0,273

0,8

0,411

1,0

0,506

1,2

0,695

1,4

0,789

- 54 -

Độ hấp thu của curcumin chuẩn 0.9

y = 0.658x - 0.1232

0.8

R2 = 0.9898

0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

0

0

0.5

1

1.5

Đồ thị 4.1: Đường chuẩn dung dịch curcumin trong cồn

Phương trình đường chuẩn: y = 0,658x – 0,1232

Từ phương trình đường chuẩn và độ hấp thu đo được các mẫu, hàm lượng curcumin trong sản phẩm được tính theo công thức (3.4).(phụ lục 4)

4.6 Hình ảnh thực nghiệm quy trình trích ly sử dụng dung môi hydrotrope.

Hình 4. 11: Tinh thể Na-Sal

- 55 -

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Hình 4. 12: Bột nghệ nguyên liệu sau khi tách tinh dầu

Hình 4. 13: Trích curcumin trên bếp khuấy từ ở nhệt độ 400C

- 56 -

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T Hình 4. 14: Dung dịch Curcumin sau khi lắng

Hình 4. 15: Thiết bị ly tâm

Hình 4. 16: Dung dịch trích sau khi ly tâm.

- 57 -

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Hình 4. 17: Dung dịch curcumin thô sau khi lọc (ly tâm)

Hình 4. 18: Curcumin sau khi kết tinh

- 58 -

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T Hình 4. 19: Bình triển khai sắc ký lớp mỏng

- 59 -

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T Hình 4. 20: Kết quả chạy sắc ký lớp mỏng (TLC)

Hình 4. 21: Curcumin sản phẩm

- 60 -

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Từ những kết quả của các thí nghiệm trích ly hoạt chất curcumin từ củ nghệ vàng sử dụng dung môi hydrotrope, chúng tôi rút ra được những kết luận sau:

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

(i) Đưa ra quy trình trích ly curcumin từ nghệ vàng Curcuma longa L. sử dụng dung môi hydrotrope (phụ lục 3) với một số lưu ý như sau:

– Nguyên liệu: nghệ khô dễ trích ly hơn so với nghệ tươi, độ ẩm của nghệ phải được kiểm soát (nhỏ hơn 12%) và để nơi khô, thoáng, nếu ẩm độ không đạt phải sấy lại.

– Nghệ được tách tinh dầu sẽ ít ảnh hưởng tới hiệu suất trích ly.

– Các thông số của nghệ nguyên liệu: độ ẩm nghệ khô:10,11%, hàm lượng curcumin trong bột nghệ:6,11% (hàm lượng curcumin trong bột nghệ: 4 – 8%). Đây là nguyên liệu phù hợp để khảo sát tách trích ly hoạt tính curcumin.

– Tiến hành thực hiện trích ly trên bếp khuấy từ, đạt kết quả tốt hơn so với dùng hệ thống Soxhlet và đun hồi lưu.

(ii) Các thông số tối ưu để trích curcumin trong củ nghệ vàng sử dụng dung môi hydrotrope: thời gian trích 8 giờ, nồng độ 2M, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi 5%. (iii) Hiệu suất tối ưu của quá trình trích ly: 5,356%. (iv) Độ tinh khiết tối ưu đạt được 94,1%.

5.2 Đề nghị Từ kết quả đạt được và từ những kiến thức trong quá trình tổng quan tài liệu, chúng tôi có một số kiến nghị như sau: (i) Kích thước nguyên liệu cũng ảnh hưởng tới hiệu suất quá trình trích lý. Do vậy cần có những khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu lên quá trình trích ly. (ii) Cần khảo sát thêm yếu tố pH trong thời gian lắng, vì trong điều kiện pH hơi acid sẽ tạo điều kiện cho quá trình lắng tốt hơn và lọc dễ hơn [22].

- 61 -

(iii) Cần thực hiện tinh chế nhiều lần để nâng cao độ tinh khiết của curcumin sản phẩm hơn nữa.

Do thời gian thực hiện đề tài bị hạn chế nên chúng tôi không kiểm tra chính xác độ tinh khiết và hiệu suất quá trình bằng phương pháp HPLC và khảo sát được hết tác dụng của nhóm dung môi hydrotrope trong quá trình trích ly Curcumin từ củ nghệ, và tìm ra loại dung môi tốt nhất thuộc nhóm hydrotrope, để từ đó góp phần xây dựng quy

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

trình sản xuất curcumin trong thực tế nước ta.

- 62 -

TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung và nhóm tác giả khác, Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam tập II, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội [2] PTS Nguyễn Văn Chi, Cây rau làm thuốc, NXB tổng hợp Đồng Tháp, 2001 [3] GSTS Đỗ Tất Lợi, Cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, 2003.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

[6] BS. Phạm Thị Thục, Tạp chí Sức Khỏe & Đời Sống

[8] Bùi Nguyễn Quỳnh Chiêu, Luận văn Thạc sĩ khoa Công nghệ Hóa học – Bộ môn Hữu cơ, Nghiên cứu tách tinh dầu, curcumin từ củ nghệ vàng Curcuma longa L. và điều chế dẫn xuất rosocyanin từ curcumin, 2005.

[9] Th.S Nguyễn Hữu Anh Tuấn, Giáo trình Hương liệu mỹ phẩm, Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh.

[10] Lê Ngọc Thạch, Tinh dầu, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh.

[18] PGS. TS Dương Thanh Liêm, Giáo trình thực phẩm chức năng, Đại học Nông Lâm Tp HCM, 2007

TÀI LIỆU TIẾNG ANH

[ 7] Mohamed Awad Saad Abd El-Galeel, Solubility and Stability of Natural food colorants in microemulsions, 2002.

[11]Kerala, Handbook of Herbs and species: Turmuric, CRC press.

[12] Agus Sundaryono, Aziz Nourmamode, Christian Gardrat, Alain Fritsch, Alain castellan, Synthesis and complexation properties of two new curcuminoid molecules

bearing a diphenylmethane

linkage,

Journal ò Molecular

structure,649, 177-190, 2003 [14] Dolfini, et al., Hydrolysis of curcumin, US Patent 4972805, May 22, 1990.

[13] k. Indira Priyadarsini, et al., Role of phenolic O-H and methylene hydrrogen on the free radical reactions and antioxidant activity of curcumin, Free radical biology and medicine, 35, No.5, 475-484, 2003.

- 63 -

[15] R. Selvan, Latitha Subramnian, R. Gayathri, N. Angayarkanni, The antioxidant activity of turmeric (Curcuma longa), Journal of Ethnopharmacology 47 (1995) , 59-67.

[16] Young-Joon Surth, Molecurlar mechanisms of chemopreventive effects of selêctd dietary and medicinal phenolic substances, Mutation research 428 (1999) 305327.

[19] Zhihui Sui, Rafael Salto, Jia Li, Charles Craik and Paul R. Ortiz de Montallano, Inhibition of the HIV-1 and HIV-2 proteases by curcumin and currcumin boron

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

complex, Bioorganic and Medicinal chemistry Vol.1, No.6, 415-422, 1993.

[20] Mara E.M. Braga, Patricia F. Leal, Jao E. Cavalho, M.Angle A. Meireles, Comprision of yeild, composition and antioxidant activity of turmaric ( curcuma longa) extract obtained using various Techniques, J. Agric. Food Chem, 2003, 51, 6604-6611.

[21]

Vijayalakshmi

Ravindranath,

M.N.

Satyanarayana,

An

unasymmetrical

diarylheptanoid from curcuma longa, Phytochemical, 19, 2031-2032, 1980

[22] Gaikar, et al., Process for extraction of curcuminoids from curcuma species, United States Patent: 6 22 877, 2001.

[23] Sastry B.S [Res.Ind 1970,15,(4),258-60]

[24] Myagi, Hisashige và cộng sự [Jpn. Kokai Tokyo Koho JP 06,69,479, 9409,479, (CL.C07C49/255),Jan.18,1994,Appl.92/169,647,Jun.26,1992,5pp]

[25] Ran, Qiliang và Zhou, Xianrong [Shipin Keuxue (Beijing) 1988, 101,12-15] [26] [Price Lisa C and Buescher.R.W;J Food Sci.1997,62(2),267-269].

TÀI LIỆU TỪ INTERNET. [4] http://www.khoahoc.com.vn/view.asp?Cat_ID=6&Cat_Sub_ID=5&news_id=6044 [5] http://thucphamchucnang.vn/?page=product&code=detail&id=113 [17] http://www.nature.com/bjp/journal/v139/n2/full/0705241a.html [27] http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_salicylate [28] www.Curcumin A natural antiinflammatory agent Kohli K, Ali J, Ansari MJ, Raheman Z, - Indian J Pharmacol_files

- 64 -

PHỤ LỤC 1: ĐỘ ẨM NGUYÊN LIỆU Mẫu tươi, khối lượng mẫu Dm= 10 (g), nhiệt độ: 103-104, Dt= 30 phút Bảng số liêu thô khối lượng

t1

cốc (g)

t2

t3

t4

t5

t6

t7

t8

t9

t10

t11

t12

8.71

18.73

16.1

14.61

13.23

12.26

11.35

10.73

10.58

10.55

10.55

10.53

10.53

m2

8.39

18.4

15.84

14.27

12.93

12.17

11.46

10.71

10.43

10.32

10.29

10.27

10.27

m3

6.54

16.54

14.07

12.38

11.08

10.17

9.26

8.78

8.59

8.55

8.55

8.54

8.53

m4

10.24

20.26

18.14

16.57

15.26

14.46

13.53

12.71

12.33

12.2

12.18

12.17

12.17

khối lượng nghệ: t1 10.02 10.01 10 10.02 10.0125

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

m1

t2

t3

t4

t5

t6

t7

t8

t9

t10

t11

t12

7.39

5.9

4.52

3.55

2.64

2.02

1.87

1.84

1.84

1.82

1.82

7.45

5.88

4.54

3.78

3.07

2.32

2.04

1.93

1.9

1.88

1.88

7.53

5.84

4.54

3.63

2.72

2.24

2.05

2.01

2.01

2

1.99

7.9

6.33

5.02

4.22

3.29

2.47

2.09

1.96

1.94

1.93

1.93

7.5675

5.9875

4.655

3.795

2.93

2.2625

2.0125

1.935

1.9225

1.9075

1.905

Ẩm độ nghệ tươi: ẩm độ vật liệu=(m1-m2)/m1 = 80.97378277% Ẩm độ nguyên liệu nghệ khô:

Nguyên liệu khô, m=1 (g), t= 30 (phút) bảng số liệu thô

khối lượng cốc

t1

t2

t3

t4

t5

t6

m1

8.71

9.72

9.68

9.67

9.66

9.66

9.66

m2

8.38

9.4

9.36

9.35

9.34

9.33

9.34

m3

6.52

7.53

7.4

7.29

7.29

7.28

7.28

m4

10.23

11.24

11.17

11.15

11.14

11.13

11.2

m4

9.81

10.81

10.74

10.74

10.71

10.71

10.71

t1

t2

t3

t4

t5

t6

m1

1.01

0.97

0.96

0.95

0.95

0.95

m2

1.02

0.98

0.97

0.96

0.95

0.96

m3

1.01

0.88

0.77

0.77

0.76

0.76

m4

1.01

0.94

0.92

0.91

0.9

0.97

m5

1

0.93

0.93

0.9

0.9

0.9

trung bình

1.0125

0.9425

0.905

0.8975

0.89

0.91

thời gian

0

18

43

73

103

133

khối lương nguyên liệu

Ẩm độ nghệ khô = 10.11345679 % - 65 -

PHỤ LỤC 2: PHƯƠNG PHÁP LẬP ĐƯỜNG CHUẨN phương pháp lập đường chuẩn độ hấp

Cn

thu A 0.273

0.8

0.411

1

0.506

1.2

0.695

1.4

0.789

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

0.6

Độ hấp thu chuẩn A

0.9

y = 0.658x - 0.1232

0.8

R2 = 0.9898

0.7

độ hấp thu A

0.6 0.5 0.4

Linear (độ hấp thu A)

0.3 0.2 0.1

0

0

0.5

1

- 66 -

1.5

PHỤ LỤC 3: QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH CURCUMIN SỬ DỤNG DUNG MÔI HYDROTROPE.

Bột nghệ

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

 Trích bằng Na-Sal.  Lọc

bã

Dịch Na-Sal

Pha loãng với V(ml) nước

Dịch Na-Sal loãng

 Lắng trong 12 giờ.  Ly tâm

Curcumin thô

Dịch loãng

 Hòa tan trong ethanol nóng.  Kết tinh

Curcumin

Hình 3.1: Quy trình trích ly curcumin sử dụng dung môi hydrotrope.

- 67 -

PHỤ LỤC 4: HÀM LƯỢNG CURCUMIN TRONG SẢN PHẨM. Khối STT

Nghiệm thức

Thời

Nồng

gian

độ

(giờ)

(M)

Ng.liệu/d.môi (g/ml)

Khối lượng curcumin sản phẩm

Độ hấp thụ

Độ tinh

lượng

khiết

curcumin

(%)

tinh

(g) 1

++-

8

2

5

0,27

0,495

94

0,137

2

--+

2

1

15

0,19

0,475

90,97

0,365

3

000

5

1,5

10

0,21

0,490

93,18

0,348

4

+++

8

2

15

0,21

0,493

93,65

0,1

5

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

(g)

000

5

1,5

10

0,22

0,489

92,99

0,236

--+

2

1

15

0,20

0,478

91,4

0,238

-++

2

2

15

0,20

0,485

92,4

0,365

+-+

8

1

15

0,21

0,487

92,76

0,165

-+-

2

2

5

0,18

0,487

92,67

0,348

-++

2

2

15

0,21

0,486

92,51

0,238

+++

8

2

15

0,20

0,491

92,84

0,138

+-+

8

1

15

0,20

0,485

93,1

0,138

000

5

1,5

10

0,23

0,489

93,16

0,137

---

2

1

5

0,18

0,478

91,3

0,292

-++

2

2

15

0,22

0,484

92,29

0,365

-+-

2

2

5

0,20

0,486

92,58

0,082

+--

8

1

5

0,23

0,490

93,2

0,348

---

2

1

5

0,21

0,475

90,87

0,10

++-

8

2

5

0,26

0,496

93,85

0,137

++-

8

2

5

0,28

0,494

94,15

0,165

+++

8

2

15

0,22

0,488

93,41

0,238

---

2

1

5

0,15

0,480

91,73

0,10

23

+--

8

1

5

0,20

0,486

92,64

0,365

24

000

5

1,5

10

0,22

0,490

93,04

0,165

25

-+-

2

2

5

0,16

0,487

92,76

0,082

26

+-+

8

1

15

0,22

0,489

92,58

0,292

27

000

5

1,5

10

0,23

0,490

93,12

237,6

28

--+

2

1

15

0,21

0,473

90,54

0,238

29

+--

8

1

5

0,27

0,494

93,76

0,138

30

000

5

1,5

10

0,20

0,489

93,07

0,238

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

- 68 -

PHỤ LỤC 5: THÔNG SỐ SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU CHỈNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Na-Sal TRONG CÁC NGHIỆM THỨC. Lượng

Khối lượng

Lượng

nước V1

Na-Sal

nước V2

(ml)

(g)

(ml)

1

100

16

53,85

153,85

30,77

1,5

100

24

130,77

230,77

46,15

2

100

32

207,69

307,69

61,54

1

50

8

26,92

76,92

15,38

1,5

50

12

65,38

115,38

23,08

2

50

16

103,85

153,85

30,77

1

33,33

5,33

17,95

51,28

10,26

1,5

33,33

8,00

43,59

76,92

15,38

2

33,33

10,67

69,22

102,55

20,51

Ngliệu/dmôi

Nồng độ

(g/ml)

(M)

(ml)

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

5

V1+V2

10

15

V1: Thể tích dung môi khi hòa tan Na-Sal trong nước.

V2: Thể tích nước thêm vào dịch trích để hạ nồng độ dung dịch xuống điểm MHC.

- 69 -

Nước thêm 20%

PHỤ LỤC 6.: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM. Độ tinh

Nghiệm

Thời gian

Nồng độ

Ng.liệu/Dmôi

Hiệu suất

thức

(giờ)

(M)

(g/ml)

(%)

1

++-

8

2

5

5,44

94

2

--+

2

1

15

3,81

90,97

3

000

5

1,5

10

4,21

93,18

4

+++

8

2

15

4,16

93,65

5

000

5

1,5

10

4,31

92,99

6

--+

2

1

15

3,91

91,4

7

-++

2

2

15

4,07

92,4

8

+-+

8

1

15

4,14

92,76

9

-+-

2

2

5

3,67

92,67

10

-++

2

2

15

4,5

92,51

11

+++

8

2

15

4,02

92,84

12

+-+

8

1

15

4,07

93,1

13

000

5

1,5

10

4,69

93,16

14

---

2

1

5

3,6

91,3

15

-++

2

2

15

4,12

92,29

16

-+-

2

2

5

3,51

92,58

17

+--

8

1

5

4,35

93,2

18

---

2

1

5

3,44

90,87

19

++-

8

2

5

5,29

93,85

20

++-

8

2

5

5,67

94,15

21

+++

8

2

15

4,4

93,41

22

---

2

1

5

3,82

91,73

23

+--

8

1

5

4,54

92,64

24

000

5

1,5

10

4,43

93,04

25

-+-

2

2

5

3,86

92,76

26

+-+

8

1

15

4,45

92,58

27

000

5

1,5

10

4,51

93,12

28

--+

2

1

15

4,29

90,54

29

+--

8

1

5

4,92

93,76

30

000

5

1,5

10

3,99

93,07

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

STT

- 70 -

khiết (%)

PHỤ LỤC 7: XỬ LÝ SỐ LIỆU DÙNG PHẦN MỀM JMP 4.0 PHỤ LỤC 7. 1: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA HIỆU SUẤT Actual by Predicted Plot

D ẠY hiieu suat Actual da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

6

5.14286

4.28571

3.42857

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

hiieu suat Predicted P<.0001 RSq=0.81 RMSE=0.2587

Summary of Fit RSquare

0.814433

RSquare Adj

0.766024

Root Mean Square Error

0.258743

Mean of Response

Observations (or Sum Wgts)

4.273 30

Analysis of Variance Source

DF

Sum of Squares

Mean Square

F Ratio

Model

6

6.7580250

1.12634

16.8241

Error

23

1.5398050

0.06695

Prob > F

C. Total

29

8.2978300

Source

DF

Sum of Squares

Mean Square

F Ratio

Lack Of Fit

2

0.4712050

0.235603

4.6300

Pure Error

21

1.0686000

0.050886

Prob > F

Total Error

23

1.5398050

<.0001

Lack Of Fit

0.0216 Max RSq 0.8712

- 71 -

Parameter Estimates Term

Estimate

Std Error

t Ratio

Prob>|t|

4.273

0.04724

90.45

<.0001

thoi gian(2,8)

0.36875

0.052816

6.98

<.0001

nong do(1,2)

0.1404167

0.052816

2.66

0.0140

nglieu/dmoi(5,15)

-0.090417

0.052816

-1.71

0.1004

thoi gian(2,8)*nong do(1,2)

0.06875

0.052816

1.30

0.2059

thoi gian(2,8)*nglieu/dmoi(5,15)

-0.32375

0.052816

-6.13

<.0001

nong do(1,2)*nglieu/dmoi(5,15)

-0.090417

0.052816

-1.71

0.1004

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Intercept

Effect Tests Source

Nparm DF

Sum of Squares

F Ratio Prob > F

thoi gian(2,8)

1

1

3.2634375

48.7458 <.0001

nong do(1,2)

1

1

0.4732042

7.0682

0.0140

nglieu/dmoi(5,15)

1

1

0.1962042

2.9307

0.1004

thoi gian(2,8)*nong do(1,2)

1

1

0.1134375

1.6944

0.2059

thoi gian(2,8)*nglieu/dmoi(5,15)

1

1

2.5155375

37.5745 <.0001

nong do(1,2)*nglieu/dmoi(5,15)

1

1

0.1962042

2.9307

Interaction Profiles hiieu suat

6

5.14286 4.28571

8

thoi gian(2,8)

8 2

2

hiieu suat

6 5.14286

2 1

4.28571

nong do(1,2)

2 1

hiieu suat

6 5.14286

5

4.28571

15

5 nglieu/dmoi(5,15) 15

nong do(1,2)

3.42857

thoi gian(2,8)

3.42857

3.42857 6.6

1.1

- 72 -

1.65

5.5

11

nglieu/dmoi(5,15)

3.3

0.1004

PHỤ LỤC 7 2: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ LÊN ĐỘ TINH KHIẾT. Actual by Predicted Plot 94.5

D ẠY da K y k ÈM do tinh khiet Actual em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

94 93.5 93

92.5 92

91.5 91

90.5 90.5 91.0 91.5 92.0 92.5 93.0 93.5 94.0 94.5 do tinh khiet Predicted P<.0001 RSq=0.87 RMSE=0.3773

Summary of Fit RSquare

0.868824

RSquare Adj

0.834604

Root Mean Square Error

0.377262

Mean of Response

92.684

Observations (or Sum Wgts)

30

Analysis of Variance Source

DF

Sum of Squares

Mean Square

F Ratio

Model

6

21.681600

3.61360

25.3894

Error

23

3.273520

0.14233

Prob > F

C. Total

29

24.955120

- 73 -

<.0001

Lack Of Fit Source

DF

Sum of Squares

Mean Square

F Ratio

Lack Of Fit

2

1.3089200

0.654460

6.9957

Pure Error

21

1.9646000

0.093552

Prob > F

Total Error

23

3.2735200

0.0047 Max RSq 0.9213

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Parameter Estimates

Estimate

Std Error

t Ratio Prob>|t|

92.684

0.068878

1345.6

<.0001

thoi gian(2,8)

0.7466667

0.077008

9.70

<.0001

nong do(1,2)

0.5108333

0.077008

6.63

<.0001

nglieu/dmoi(5,15)

-0.210833

0.077008

-2.74

0.0117

thoi gian(2,8)*nong do(1,2)

-0.189167

0.077008

-2.46

0.0220

thoi gian(2,8)*nglieu/dmoi(5,15)

-0.060833

0.077008

-0.79

0.4376

nong do(1,2)*nglieu/dmoi(5,15)

-0.031667

0.077008

-0.41

0.6847

Term

Intercept

Effect Tests Source

Nparm DF

Sum of Squares

F Ratio Prob > F

thoi gian(2,8)

1

1

13.380267

94.0108

<.0001

nong do(1,2)

1

1

6.262817

44.0030

<.0001

nglieu/dmoi(5,15)

1

1

1.066817

7.4955

0.0117

thoi gian(2,8)*nong do(1,2)

1

1

0.858817

6.0341

0.0220

thoi gian(2,8)*nglieu/dmoi(5,15)

1

1

0.088817

0.6240

0.4376

nong do(1,2)*nglieu/dmoi(5,15)

1

1

0.024067

0.1691

0.6847

- 74 -

do tinh khiet

8

2

thoi gian(2,8)

92.5714

2

91.4286 2 1

2

nong do(1,2)

92.5714

1

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

91.4286 5 15

93.7143

5 15

92.5714

nglieu/dmoi(5,15)

91.4286

6.6

1.1

1.65

5.5

11

Contour Profiler Vert

Factor

Current X

thoi gian(2,8) nong do(1,2) nglieu/dmoi(5,15)

Response

hiieu suat do tinh khiet

8 2 5

Contour

Current Y

Lo Limit

Hi Limit

4.555 92.345

5.3555 94.055667

. .

. .

15

hiieu suat

nglieu/dmoi(5,15)

hiieu suat

nglieu/dmoi(5,15) 0

thoi gian(2,8)

5

do tinh khiet

2

thoi gian(2,8)

8

nglieu/dmoi(5,15) 0

- 75 -

thoi gian(2,8)

nglieu/dmoi(5,15)

3.3

Horiz

nong do(1,2)

do tinh khiet

93.7143

8

thoi gian(2,8)

93.7143

do tinh khiet

Interaction Profiles

Contour Profiler Horiz

Vert

Factor

Current X

thoi gian(2,8) nong do(1,2) nglieu/dmoi(5,15) Response

Current Y

Lo Limit

Hi Limit

4.555 5.3555 92.345 94.055667

. .

. .

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

hiieu suat do tinh khiet

Contour

8 2 5

nong do(1,2)

2

hiieu suat

nong do(1,2) 0

thoi gian(2,8)

do tinh khiet

hiieu suat

1

do tinh khiet

2

thoi gian(2,8)

8

nong do(1,2) 0

- 76 -

thoi gian(2,8)

Prediction Profiler, giản đồ tối ưu

hiieu suat

5.67 4.273 3.44

92.684

D ẠY da K y k ÈM 2 em Q qu UY yn N ho H 8 nb ƠN us O 1 in F es F s@ ICI gm AL ai 2 ST l.c5 &G om T

do tinh khiet

94.15

15

90.54

5

1.5

10

thoi gian(2,8)

nong do(1,2)

nglieu/dmoi(5,15)

hiieu suat

5.67

5.3555

3.44

do tinh khiet

94.47

94.05567

90.54

0.898063

thoi gian(2,8)

nong do(1,2)

- 77 -

nglieu/dmoi(5,15)

1

0

5

15

5

2

2

1

8

8

0 2

Desirability

1

Desirability

[ 1] Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung và nhóm tác giả khác, Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam tập II, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội [ 2] PTS Nguyễn Văn Chi, Cây rau làm thuốc, NXB tổng hợp Đồng Tháp, 2001 [ 3] GSTS Đỗ Tất Lợi, Cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, 2003. [ 4]http://www.khoahoc.com.vn/view.asp?Cat_ID=6&Cat_Sub_ID=5&news_id=6044 [ 5] http://thucphamchucnang.vn/?page=product&code=detail&id=113 [ 6] BS.

Phạm Thị Thục, Tạp chí Sức Khỏe & Đời Sống

[ 7] Mohamed Awad Saad Abd El-Galeel, Solubility and Stability of Natural food colorants in microemulsions, 2002. [ 8] Bùi Nguyễn Quỳnh Chiêu, Luận văn Thạc sĩ khoa Công nghệ Hóa học – Bộ môn Hữu cơ, Nghiên cứu 2005.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

tách tinh dầu, curcumin từ củ nghệ vàng Curcuma longa L. và điều chế dẫn xuất rosocyanin từ curcumin, [ 9]Kerala, Handbook of Herbs and species: Turmuric, CRC press.

[ 10] Agus Sundaryono, Aziz Nourmamode, Christian Gardrat, Alain Fritsch, Alain castellan, Synthesis and complexation properties of two new curcuminoid molecules bearing a diphenylmethane linkage, Journal ò Molecular structure,649, 177-190, 2003

[ 11] k. Indira Priyadarsini, et al., Role of phenolic O-H and methylene hydrrogen on the free radical reactions and antioxidant activity ò curcumin, Free radical biology and medicine, 35, No.5, 475-484, 2003. [ 12] Dolfini, et al., Hydrolysis of curcumin, US Patent 4972805, May 22 1990.

[ 13] R. Selvan, Latitha Subramnian, R. Gayathri, N. Angayarkanni, The antioxidant activity of turmeric (Curcuma longa), Journal of Ethnopharmacology 47 (1995) , 59-67. [ 14]

Young-Joon Surth, Molecurlar mechanisms of chemopreventive effects of selêctd dietary and

medicinal phenolic substances, Mutation research 428 (1999) 305-327.

[ 15] http://www.nature.com/bjp/journal/v139/n2/full/0705241a.html

[ 16] PGS. TS Dương Thanh Liêm, Giáo trình thực phẩm chức năng, Đại học Nông Lâm Tp HCM, 2007 [ 17] Zhihui Sui, Rafael Salto, Jia Li, Charles Craik and Paul R. Ortiz de Montallano, Inhibition òof the HIV-1 and HIV-2 proteases by curcumin and currcumin boron complex, Bioorganic and Medicinal chemistry Vol.1, No.6, 415-422, 1993.

[ 18] Mara E.M. Braga, Patricia F. Leal, Jao E. Cavalho, M.Angle A. Meireles, Comprision of yeild, composition and antioxidant activity of turmaric ( curcuma longa) extract obtained using various Techniques, J. Agric. Food Chem, 2003, 51, 6604-6611. [ 19] Vijayalakshmi Ravindranath, M.N. Satyanarayana, An unasymmetrical diarylheptanoid from curcuma longa, Phytochemical, 19, 2031-2032, 1980

[ 20] Gaikar, et al., Process for extraction of curcuminoids from curcuma species, United States Patent: 6 22 877, 2001. [ 21] Sastry B.S [Res.Ind 1970,15,(4),258-60] [ 22] Myagi, Hisashige et al [Jpn. Kokai Tokyo Koho JP 06,69,479, 9409,479, (CL.C07C49/255),Jan.18,1994,Appl.92/169,647,Jun.26,1992,5pp] - 78 -

[ 23] Ran, Qiliang và Zhou, Xianrong [Shipin Keuxue (Beijing) 1988, 101,12-15] [ 24] [Price Lisa C and Buescher.R.W;J Food Sci.1997,62(2),267-269]. [ 25] http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_salicylate [ 26] www.Curcumin A natural antiinflammatory agent Kohli K, Ali J, Ansari MJ, Raheman Z, - Indian J Pharmacol_files [ 27] Th.s Nguyễn Hữu Anh Tuấn, Bài giảng Hương liệu mỹ phẩm, Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh.

D ẠY da K y k ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

[ 28] Lê Ngọc Thạch, Tinh dầu, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh.

- 79 -