MỤC LỤC - dthu.edu.vn tai Giang... · Ở nước ta, đặc biệt là vùng đồng bằng sông Cửu Long trong đó có tỉnh Đồng Tháp, một loài cây thuộc loài

1

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ ....................................................................................... 2

DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ 3

MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 4

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1. Tìm hiểu chung về cây quất...................................................................... 8

1.2. Tìm hiểu chung về tinh dầu ..................................................................... 9

1.3. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước................................................ 14

1.4. Ly trích bằng chiếu xạ vi sóng ................................................................. 16

1.5. Đánh giá chất lượng tinh dầu bằng phương pháp hóa lý........................... 18

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1. Hóa chất và dụng cụ ................................................................................ 24

2.2. Nguyên liệu và xử lí nguyên liệu .............................................................. 26

2.3. Ly trích tinh dầu từ vỏ quả quất .............................................................. 26

2.4. Khảo sát các chỉ số hóa lý và thành phần hóa học

của tinh dầu vỏ quả quất .......................................................................... 29

2.5. Khảo sát thành phần hóa học ngoài tinh dầu của vỏ quả quất ................... 31

2.6. Khảo sát thành phần hóa học của nước quả quất ...................................... 32

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Độ ẩm nguyên liệu .................................................................................. 33

3.2. Ly trích tinh dầu từ vỏ quả quất ............................................................... 33

3.3. Khảo sát thành phần hóa học ngoài tinh dầu của vỏ quả quất ................... 39

3.4. Định tính sơ bộ thành phần hóa học của nước quả quất ............................ 41

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 43

KẾT LUẬN.......................................................................................................... 43

KIẾN NGHỊ ......................................................................................................... 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 45

PHỤ LỤC

2

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Đặc điểm hình thái cây quất và quả quất ............................................... 8 Hình 2.1. Quy trình chưng cất lôi cuốn hơi nước theo phương pháp đun nóng cổ điển........................................................ 27 Hình 2.2. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước theo phương pháp đun nóng cổ điển........................................................ 27 Hình 2.3. Quy trình chưng cất lôi cuốn hơi nước theo phương pháp chiếu xạ vi sóng ......................................................... 28 Hình 2.4. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước theo phương pháp chiếu xạ vi sóng ....................................................... 28 Hình 2.5. Quy trình ly trích các hợp chất ngoài tinh dầu của vỏ quả quất.............. 31 Hình 2.6. Sắc kí cột hai mẫu vỏ quả quất dùng xác định thành phần hóa học ngoài tinh dầu. ........................................... 32 Hình 3.1. Sắc kí đồ tinh dầu vỏ quả quất thu được từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển. ............................. 36 Hình 3.2. Sắc kí đồ tinh dầu vỏ quả quất thu được từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với chiếu xạ vi sóng. ...................... 36

3

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học của tinh dầu vỏ quả quất........................................12

Bảng 1.2. Thành phần hóa học của tinh dầu vỏ quả quất........................................12

Bảng 1.3. Các chỉ số hóa- lý của tinh dầu .............................................................13

Bảng 3.1. Độ ẩm của vỏ quả quất ..........................................................................33

Bảng 3.2. Các chỉ số hóa lý của tinh dầu...............................................................34

Bảng 3.3. Thành phần hóa học của tinh dầu vỏ quả quất qua chụp phổ GC/MS.....37

Bảng 3.4. Kết quả thử hoạt tính sinh học của mẫu tinh dầu

thu được từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển..................38

Bảng 3.5. Kết quả thử hoạt tính sinh học của mẫu tinh dầu thu được từ

phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với chiếu xạ vi sóng....39

Bảng 3.6. Thành phần hóa học ngoài tinh dầu của vỏ quả quất

qua chụp phổ GC/MS.................................................................................40

4

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài

Vỏ các loài cây citrus: cam, chanh, bưởi… từ lâu đã được sử dụng để sản

xuất tinh dầu ở các nước công nghiệp trên thới giới như Mỹ, Ý. Tinh dầu citrus có

mùi thơm dễ chịu, hàm lượng limonen cao được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm

và mỹ phẩm. Trong các nghiên cứu gần đây còn cho thấy limonen còn có tác dụng

tán sỏi, phá khối u…Ngoài ra theo một vài nghiên cứu mới đây cho thấy thành phần

của nước quả quất đã cô lại thành cao quất có chứa flavonoid, phytostereol, steroid,

carotenoid…đặc biệt có chứa ankaloit dược tính cao.

Ở nước ta, đặc biệt là vùng đồng bằng sông Cửu Long trong đó có tỉnh Đồng

Tháp, một loài cây thuộc loài Citrus họ Rutaceae (họ cam) khác là cây quất phổ

biến là loài citrus japonica Thumb. (fortunella japonica Swing) được trồng khắp

nơi. Cây quất (cây tắc, cây hạnh) trở nên quen thuộc với chúng ta với công dụng

làm cây cảnh. Từ xa xưa, trong dịp tết Nguyên Đán, người ta đã biết dung cây quất

trang trí không phải bằng hoa mà bằng quả. Những quả quất tròn trĩnh với màu đỏ

cam hấp dẫn không những làm đẹp cảnh quan ngày tết mà còn là vị thuốc hay trong

y học cổ truyền và kinh nghiệm dân gian. Theo Đông y quả quất vị ngọt chua, tính

ấm vào các kinh phế, vị, can. Có công năng hóa đàm, trị ho, lý khí, giải uất, tiêu

thực, giải rượu. Vỏ quất có nhiều tác dụng như kháng khuẩn, giảm tress giúp ngủ

ngon, trị đau đầu, khử mùi, trị đầy hơi, hạ đường huyết… Quả quất được thu hái

quanh năm vỏ có thể ở dạng tươi, khô hay đông lạnh để tách lấy tinh dầu.

Các nghiên cứu về tinh dầu quất được thực hiện khá nhiều trên thới giới nhưng

tại Việt Nam còn rất hạn chế, gần đây mới có một số ít công trình nghiên cứu về

tinh dầu quất. Tuy nhiên tất cả chỉ tập trung nghiên cứu thành phần hóa học của tinh

dầu, các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của tinh dầu quất ít được quan tâm. Đặc

biệt việc nghiên cứu tách chiết các hợp chất có dược tính cao ngoài tinh dầu từ quả

quất là vấn đề mới mẻ, chưa được quan tâm nghiên cứu. Việc nghiên cứu tách chiết

tinh dầu và các hợp chất ngoài tinh dầu có dược tính cao đồng thời thử hoạt tính

sinh học của tinh dầu quất là việc làm cần thiết góp phần vào việc sử dụng các hợp

chất thiên nhiên trong các lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Qua nghiên

5

cứu của đề tài sẽ làm tăng giá trị kinh tế của cây quất ở tỉnh Đồng Tháp, góp phần

vào việc phát triển nền nông nghiệp của ở tỉnh nhà.

Để góp phần xác định thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính sinh học của

quả quất chúng tôi chọn đề tài: “Khảo sát thành phần hóa học của quả quất trên địa

bàn tỉnh Đồng Tháp”.

2. Mục tiêu nghiên cứu

Khảo sát thành phần hóa học của tinh dầu và ngoài tinh dầu của quả quất, thử

hoạt tính sinh học của tinh dầu quất.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

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

- Tiến hành thực nghiệm ly trích tinh dầu từ vỏ quả quất bằng phương pháp

chưng cất lôi cuốn hơi nước và chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp chiếu xạ vi

sóng.

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

phương pháp chưng cất trên.

- Chiết, sắc kí bản mỏng và sắc kí cột từ dung môi ít phân cực đến phân cực

để khảo sát thành phần hóa học ngoài tinh dầu.

- Định tính sơ bộ và xác định thành phần hóa học ngoài tinh dầu có trong quả

quất qua các thuốc thử hữu cơ, GCMS.

- Thử hoạt tính sinh học về khả năng kháng khuẩn của tinh dầu quất từ hai

phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và chiếu xạ vi sóng.

4. Các phương pháp nghiên cứu

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

- Thực nghiệm hóa học:

+ Các phương pháp tách chiết các hợp chất hợp cơ: Phương pháp chưng cất

lôi cuốn hơi nước cổ điển và chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với chiếu xạ vi

sóng.

+ Các phương pháp xác định các hợp chất hữu cơ: Sắc kí bản mỏng, sắc kí

cột, Phổ UV, GC-MS.

+ Phương pháp sinh hóa: Thử hoạt tính sinh học của tinh dầu

5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Quả quất ở Cao lãnh Đồng tháp

6

6. Lịch sử của vấn đề nghiên cứu

Các nghiên cứu về tinh dầu quất được thực hiện khá nhiều trên thới giới như

Mỹ Ý nhưng tại Việt Nam còn rất hạn chế, gần đây mới có một số ít công trình

nghiên cứu về tinh dầu quất

1. Khảo sát tinh dầu vỏ trái giống Citrus họ rutaceae - ThS. Nguyễn Minh Hoàng

Đại học Mở Tp HCM -2006. Nội dung của công trình là khảo sát thành phần hóa học

của tinh dầu bưởi da xanh, cam sành, chanh giấy và thử hoạt tính kháng khuẩn của các

loại tinh dầu này.

2. Tách chiết tinh dầu và ankaloit từ quả quất- Nguyễn Thị Lý, Lê Thị Đề Oanh,

Phan Thị Bảo Vy. Khoa Công nghệ Hóa Học – ĐHBK TP HCM – 2009 đã tách và

xác định thành phần hóa học của tinh dầu quất, bước đầu chiết và định tính ankaloit có

trong nước quả quất.

3. Ly trích tinh dầu vỏ trái và lá tắc- Trịnh Hoàng Hiếu, Nguyễn Thị Bảo

trân, Lê Ngọc Thạch. Tạp chí phát triển khoa học và công nghệ, tập 12, số 10-2009.

Nhóm tác giả đã nghiên cứu ly trích tinh dầu từ lá và vỏ quả tắc bằng hai phương

pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và chưng cát lôi cuốn hơi nước có sự kết hợp của

chiếu xạ vi sóng, thử hoạt tính sinh học của tinh dầu lá và vỏ tắc thu được từ hai

phương pháp chưng cất trên.

4. Duong Phuoc An, Huynh Thi Bich Tuyen, Nguyen Ngoc Khoi * Y Hoc

TP. Ho Chi Minh * Vol. 14 - Supplement of No 1 - 2010: 35-40.

Nội dung của công trình là khảo sát thành phần hóa học và thử hoạt tính giải lo

âu của tinh dầu bưởi, cam, chanh, quýt, quất, kết quả cho thấy tinh chỉ có tinh dầu

quất có hoạt tính giải lo âu là do sự khác biệt về thành phần hóa học của tinh dầu. Ở

tinh dầu quất có sự hiện diện của 7,7-dimethyl-2-methylen bicyclo[2.2.1]heptan

(0,21%) và 1,2,3,4a,5,6,8a-octahydro-7-methyl-4-methylen-1-(methylethyl)

naphthalen (1,32%) mà không phát hiện ở 4 loại tinh dầu còn lại. Tuy nhiên hai chất

này không tìm thấy trong thành hóa học của tinh dầu quất ở tài liệu (2) và (3)

7. Những đóng góp mới của đề tài

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ bổ sung vào kết quả nghiên cứu thành phần

hóa học của tinh dầu quất và thử hoạt tính sinh học của tinh dầu quất.

7

Tăng cường hướng nghiên cứu mới về thành phần hóa học ngoài tinh dầu

của quả quất góp phần tìm ra hợp chất các hợp chất thiên nhiên có dược tính cao từ

quả quất.

8

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1. Tìm hiểu chung về cây quất Cây quất hay còn gọi là cây tắc, cây hạnh. Cây Tắc, Quất, Hạnh thuộc họ cam Rutaceae, có tên khoa học là Citrus

microcarpa (Hassk) Bunge. Tiếng Anh, Pháp gọi là Kumquat, Clementine. Có nguồn gốc từ châu Á nhiệt đới, Trung Quốc, Nhật Bản, được trồng từ lâu ở nước ta nhất là ở Cái Mơn, để lấy quả làm nước uống, làm mứt ăn hoặc làm cây cảnh để trang trí vào những dịp Tết [4], [10].

1.1.1. Đặc điểm hình thái cây quất Cây quất là cây nhỏ, cao cở 1m - 1,5m, thân dẻo màu xanh xám, phân nhiều

cành nhánh, lá đơn hình bầu dục, màu xanh thẫm, cuốn có cánh rất nhỏ, có đốt ở đầu. Hoa thường đơn độc, nở xòe 5 cánh màu trắng tươi, rất thơm, chùm nhụy rất ngắn. Hoa đậu thành quả hình cầu, lúc còn non màu xanh bóng, khi già chín đổi thành màu vàng cam, rất đẹp. Bên trong ruột có nhiều múi màu vàng nhạt, chứa nhiều nước chua gắt nên thường dùng để làm nước uống với đường rất đã khát hoặc làm mứt để ăn…

Hình 1.1. Đặc điểm hình thái cây quất và quả quất

1.1.2. Phân bố và thông dụng trong đời sống Cây quất một loài cây thuộc loài Citrus, họ Rutaceae (họ Cam), phổ biến là

loại Citrus japonica Thumb (Fortunella jabonica Swing) được trồng khắpnơi ở nước ta nhất là ở Cái Mơn. Quả quất được thu hái quanh năm, vỏ có thểởdạng vỏ khô, tươi hoặc vào mùa đông lạnh để tách lấy tinh dầu là một thuận lợi lớn trong nghiên cứu và trong sản xuất đại trà thu tinh dầu Citrus [9]. Quả quất có mùi thơm, vị ngọt, chua và tinh dầu thơm cay của vỏ. Quả quất được dùng dưới dạng quả còn non hoặc đã chín. Theo Đông y, quả quất vị ngọt chua, tính ấm, vào các kinh phế, vị, can. Nó có công năng hóa đảm, trị ho, giải uất, tiêu thực, giải rượu. Vỏ có tác dụng mạnh hơn. Quất để càng lâu càng tốt.

Hạt quất có tác dụng giảm ho, cầm máu, chống nôn, lá quất có nhiều tinh dầu, có tác dụng chữa cảm mạo phong hàn rất tốt [4].

9

1.2. Tìm hiểu chung về tinh dầu 1.2.1. Những nét đặc trưng của tinh dầu

Tinh dầu gồm nhiều hợp chất dễ bay hơi ( chủ yếu là các tecpen và các

tritecpenonit), có mùi đặc trưng tùy thuộc vào nguồn gốc cung cấp nguyên liệu

tinh dầu. Hệ thực vật có tinh dầu khoảng 3000 loài, trong đó có 150- 200 loài có ý

nghĩa công nghiệp.

Tinh dầu là hỗn hợp các chất hữu cơ tan lẫn vào nhau, có mùi đặc trưng. Ở

nhiệt độ thường hầu hết tinh dầu ở thể lỏng, có khối lượng riêng bé hơn 1 (trừ một

vài tinh dầu như quế, đinh hương…), không tan trong nước hoặc tan rất ít, nhưng lại

hòa tan tốt trong dung môi hữu cơ như ancol, ete, chất béo…Tinh dầu bay hơi với

hơi nước, có vị cay và ngọt, nóng bỏng và có tính sát trùng mạnh [15].

Tinh dầu có hai loại: Nguyên chất và tinh dầu hỗn hợp.

Tinh dầu nguyên chất: Hoàn toàn không có độc tố không có chất bảo quản

hóa học nên rất an toàn cho người sử dụng và mang lại kết quả nhanh khi điều trị.

Tinh dầu xuất phát từ nhiều quốc gia. Một trong các nhà cung cấp tinh dầu tại Việt

Nam là công ty Tinh Dầu Thiên Nhiên.

Tinh dầu không nguyên chất được pha trộn với các loại tinh dầu khác nhau.

Thành phần hóa học của tinh dầu gồm tecpen và những dẫn xuất chứa oxi

của tecpen (như ancol, anđehit, xeton, ete…). Mặc dù có nhiều cấu tử như vậy

nhưng thường một vài cấu tử chính có giá trị và có mùi đặc trưng cho tinh dầu đó

[4].

Phương pháp phổ biến để tách tinh dầu từ cây cỏ là chưng cất bằng lôi

cuốn hơi nước. Nếu các chất trong tinh dầu bị phân hủy bằng chưng cất lôi cuốn

hơi nước thì người ta sử dụng phương pháp chiết bằng dung môi hữu cơ (ví dụ

như ete dầu hỏa, benzen…). Về mặt thực hành tinh dầu có thể xem như “một hỗn

hợp thiên nhiên có mùi, phần lớn có nguồn gốc từ thực vật”, chỉ có một số ít nguồn

gốc từ động vật. Tinh dầu được phân bố rộng trong hệ thực vật, đặc biệt tập trung

một số họ như họ hoa tán, họ cúc, họ hoa môi, họ long não, họ sim, họ cam, họ

gừng…Tinh dầu được chiết từ mọi bộ phận của cây như cánh hoa, lá, cành, rễ,

vỏ trái, hạt, vỏ cây…

Tinh dầu chứa trong thực vật có thành phần không ổn định. Hàm lượng tinh

dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, di truyền, đất trồng, phân bón, thời tiết,

10

ánh sáng, thời điểm thu hoạch. Trong các bộ phận của cây hàm lượng tinh dầu

cũng khác nhau. Cần phải hiểu biết như vậy để xác định thời gian thu hái cho hàm

lượng tinh dầu nhiều nhất và chất lượng tốt nhất. Tinh dầu là sản phẩm cuối cùng

của quá trình trao đổi chất và không được sử dụng trở lại cho hoạt động sống

của cây [14].

1.2.2 Tính chất lý-hóa của tinh dầu

1.2.3.1. Tính chất vật lý

Ở nhiệt độ thường, tinh dầu ở thể lỏng, trừ một số trường hợp đặc biệt như

menthol, camphor…là ở thể rắn.

Tinh dầu gần như không tan trong nước và dễ bay hơi, do vậy có thể tách thu

tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Tinh dầu rất ít tan trong

nước, tan tốt trong cồn và các dung môi hữu cơ, các loại dầu mỡ, có thể tan một

phần trong dung dịch kiềm,…

Đa số tinh dầu không có màu hoặc màu vàng nhạt, một số tinh dầu có màu,

như tinh dầu quế có màu nâu sẫm, tinh dầu thymus có màu đỏ. Tinh dầu thường có

vị cay và hắc.

Tỷ trọng của tinh dầu thường khoảng 0,80 - 0,95, có một số tinh dầu nặng

hơn nước như tinh dầu đinh hương, tinh dầu quế. Tỷ trọng thay đổi theo thành phần

hóa học. Nếu tinh dầu có thành phần chủ yếu là hydrocarbon tecpenic thì tỷ trọng

thấp, tinh dầu có hợp chất chứa oxi hoặc nhân thơm thì tỷ trọng cao hơn.

Tinh dầu thường có chỉ số khúc xạ vào khoảng 1,45 - 1,56. Chỉ số khúc xạ

cao hay thấp tùy theo thành phần các chất chứa trong tinh dầu là no, không no hoặc

nhân thơm. Nếu trong tinh dầu có nhiều thành phần có nhiều nối đôi thì có chỉ số

khúc xạ cao. Chỉ số khúc xạ bị ảnh hưởng bởi yếu tố nhiệt độ. Khi đo chỉ số khúc

xạ ở những nhiệt độ khác nhau thì cho kết quả khác nhau, nhiệt độ càng lớn thì chỉ

số khúc xạ biến thiên theo hướng giảm và ngược lại.

Góc quay cực (α)D của tinh dầu thể hiện khả năng hòa tan của tinh dầu trong

các loại dung môi, nếu (α)D càng lớn thì có thể hòa tan tốt trong dung môi phân cực,

ngược lại (α)D càng bé thì có thể hòa tan tốt trong dung môi không phân cực. Nhiệt

độ ảnh hưởng tới góc quay cực, nhiệt độ khi đo góc quay cực tăng thì góc quay cực

cũng tăng theo và ngược lại [15].

11

Vì tinh dầu là hỗn hợp nên không có nhiệt độ sôi nhất định. Điểm sôi của

tinh dầu thay đổi tùy theo thành phần hợp chất. Ví dụ, hợp chất tecpen có điểm sôi

là 150-1600C, hợp chất sesquitecpen có điểm sôi cao hơn khoảng 250-2800C, còn

các hợp chất polytecpen có điểm sôi trên 3000C. Từ đó, ta có thể tách riêng các

thành phần khác nhau trong tinh dầu bằng phương pháp chưng cất phân đoạn. Khi

hạ nhiệt độ một số tinh dầu có thể kết tinh như tinh dầu hồi, tinh dầu bạc hà, tinh

dầu xá xị…

1.2.3.2. Tính chất hóa học

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

hóa và có thể bị nhựa hóa một phần. Ancol trong tinh dầu bị oxi hóa biến thành

anđehit, anđehit biến thành axit.

Các hợp chất có nối đôi dễ bị oxi hóa hoặc tham gia vào phản ứng cộng hợp.

Các hợp chất xeton và anđehit dễ bị ancol hóa tạo nhựa khi có mặt của kiềm.

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

hóa học, làm thay đổi tính chất của tinh dầu.

1.2.3. Thành phần và tính chất lý-hóa của tinh dầu vỏ quả quất

Tinh dầu vỏ quả quất là chất lỏng trong suốt, có màu vàng nhạt, có mùi thơm

đặc trưng rất dễ chịu. Trong tinh dầu có chứa khoảng 25 thành phần, trong đó thành

phần chủ yếu của tinh dầu là D – Limomen chiếm trên 85%, bên cạnh đó còn có

một số chất khác như 1R-alpha-pinen, Beta-pinen, sabinen, limonen, b-ocimen,

linalol... Đặc biệt là ở tinh dầu vỏ quất có sự hiện diện của 7,7-dimethyl-2-methylen

bicyclo [2.2.1] heptan và 1,2,3,4a,5,6,8a-octahydro-7-methyl-4-methylen-1-

(methylethyl) naphthalen mà không phát hiện ở 4 loại tinh dầu cam, chanh, bưởi,

quýt. Rất có thể sự khác biệt trong thành phần hóa học này góp phần vào sự khác

biệt về hoạt tính sinh học, cụ thể là tác dụng giải lo âu của tinh dầu quất.

Từ công trình nghiên cứu Tách tinh dầu và alkaloid từ quả quất trong Hội

nghị Khoa học và Công nghệ lần 9 đã tìm ra thành phần hóa học của tinh dầu vỏ

quất.

12

Bảng 1.1. Thành phần hóa học của tinh dầu vỏ quả quất [6]

STT Thành phần hóa học a (%) b(%)

1 Limonen 93,12 89,02

2 1R-alpha-pinen 1,16 -

3 Beta-pinen - 1,29

4 Beta-myrcen - 4,59

5 p-men-6,8-dien-2-one - 0,57

6 Bixylo [3.1.3]-heptan-6,6-đimethyl-2-methylen 2,21 -

7 m-Metha-4,8-dienee,(1S,3S)-(+)- 0,23 -

8 Santolia triene 0,32 -

9 Germacrene D 1,71 0,79

10 Hexanedioc axit, mono (2-ethylhexyl) este 1,25 -

11 p-menth-8-ene-1,2-epoxy - 0,31

12 Axetic axit, geraniol este - 0,92

13 Diisooctyl phthalate - 0,47

14 Lauraldehyde - 0,47

15 3-carene - 1,19

16 Pinal-2,3-epoxy - 0,31

17 Nonanal - 0,17

a (%): hàm lượng thành phần theo phương pháp chưng cất hơi nước.

b (%): hàm lượng thành phần theo phương pháp chiếu xạ vi sóng.

Từ việc khảo sát hoạt tính giải lo âu của một số tinh dầu từ vỏ quả cây chi

Citrus họ Rutacece của Dương Phước An, Huỳnh Thị Bích Tuyền, Nguyễn Ngọc

Khôi cũng đã tìm ra được các thành phần trong tinh dầu vỏ quả quất

Bảng 1.2. Thành phần hóa học của tinh dầu vỏ quả quất [1]

STT Thành phần Công thức Tắc (%)

1 4-methyl-(1-methylethyl) bicyclo[3.1.0]hex-2-en C10H16 0,15

2 1R-alpha-pinen C10H16 0,64

3 4-methylen-1-(1-methylethyl) cyclohexen C10H16 0,77

13

4 Beta-pinen C10H16 2,17

5 Limonen C10H16 94,74

6 2-methyl-5,1-methylethyl bicyclo[3.1.0]hexan-2-ol C10H18 -

7 7,7-dimethyl-2-methylen bicyclo[2.2.1]heptan C10H16 0,21

8 1,2,3,4,4a,5,6,8a-octahydro-7-methyl-4-methylen-

1-(methylethyl) naphthalen C15H24 1,32

Bảng 1.3. Các chỉ số hóa- lý của tinh dầu

Chỉ số hóa-lý Giá trị

Tỷ trọng d25

Chiết suất nD30

Tỷ lệ tinh dầu hòa tan trong cồn 900 ở 250C

Độ sôi, 0C

Năng suất quay cực, [α]D30

Chỉ số axit

Chỉ số xà phòng

Chỉ số este

Chỉ số iod

0,84

1,4673

1:4,775

176

+ 92,8

0,54

6,86

6,32

56,375

1.2.4. Ứng dụng của tinh dầu vỏ quả quất

Tinh dầu cam, chanh, quất, có mùi hương thanh thản, dễ chịu. Cây quất

ngoài công dụng làm cảnh, tinh dầu từ quả quất có rất nhiều công dụng, rất thiết

thực trong đời sống như: Chống nấm móng tay, giúp ngủ ngon, trị đau đầu, tạo cảm

giác ngon miệng, khử mùi, hạ đường huyết, giảm đầy hơi… Ngoài ra tinh dầu quất

còn giúp ngăn ngừa phát sinh ung thư gan, thực quản, đại tràng, da... Các nhà khoa

học Nhật Bản cho biết, ăn quất cả vỏ sẽ cho vitamin C, chất xơ rất có lợi cho tiêu

hóa và hạ được cholesterol, làm vững chắc thành mạch, chữa bệnh tăng huyết áp…

Dùng vỏ quýt hay quất ngâm rượu trong một thời gian, rượu sẽ có mùi thơm

dễ chịu hơn. Nếu cho vào ly nước vài miếng vỏ quýt, quất nước sẽ rất thơm ngon.

14

Vỏ cam, quýt, bưởi, quất... khô khi đốt lên giúp xua muỗi. Đốt vỏ quất khô trong

phòng thì mùi khó chịu sẽ biến mất.

1.3. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

1.3.1. Nguyên tắc chung

Phương pháp lôi cuốn tinh dầu bằng hơi nước dựa trên nguyên lý của quá

trình chưng cất một hỗn hợp không tan lẫn vào nhau là nước và tinh dầu. Khi hỗn

hợp này được gia nhiệt, hai chất này dều bay hơi. Nếu áp suất của nước cộng với áp

suất của tinh dầu bằng với áp suất của môi trường, thì hỗn hợp sôi và tinh dầu được

lấy ra cùng với hơi nước.

Phương pháp này có ưu điểm về năng lượng do nhiệt độ sôi của hỗn hợp

thấp hơn nhiệt độ sôi của nước (1000C) trong khi nhiệt độ sôi của tinh dầu lớn hơn

1000C ở áp suất khí quyển. Ví dụ, khi chưng cất lôi cuốn tinh dầu thông bằng hơi

nước ở áp suất khí quyển, nhiệt độ sôi của dầu thông là 1580C nhưng nhiệt độ sôi

của hỗn hợp khoảng 950C.

Chưng cất lôi cuốn hơi nước không đòi hỏi nhiều thiết bị phức tạp, nhưng có

khả năng cất gần như triệt để tinh dầu có trong nguyên liệu. Ngoài ra, phương pháp

còn cho phép phân ly các cấu tử có trong tinh dầu thành những phần riêng biệt có

độ tinh khiết cao hơn dựa vào sự khác biệt về tính chất bay hơi [15].

1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng chính trong quá trình chưng cất [4]

1.3.2.1. Sự khuếch tán

Khi nguyên liệu được làm vỡ vụn thì chỉ có một số mô chứa tinh dầu bị vỡ

và cho tinh dầu thoát tự do ra ngoài theo hơi nước lôi cuốn đi. Phần lớn tinh dầu còn

lại trong các mô thực vật sẽ tiến dần ra bề mặt nguyên liệu bằng sự hòa tan và thẩm

thấu. Ở nhiệt độ nước sôi, một phần tinh dầu hòa tan vào trong nước có sẵn trong tế

bào thực vật. Dung dịch này sẽ thẩm thấu dần ra bề mặt nguyên liệu và bị hơi nước

cuốn đi. Còn nước đi vào nguyên liệu theo chiều ngược lại và tinh dầu lại tiếp tục

hòa tan vào lượng nước này. Quy trình này lặp đi lặp lại cho đến khi tinh dầu trong

các mô thoát ra ngoài hết. Đồng thời những hợp chất nào dễ hòa tan trong nước sẽ

được lôi cuốn trước.

Như vậy, sự hiện diện của nước rất cần thiết, cho nên trong chưng cất phải sử

dụng hơi nước quá nhiệt, chú ý tránh để nguyên liệu bị khô. Nhưng nếu lượng nước

sử dụng thừa quá thì cũng không có lợi, nhất là trong trường hợp tinh dầu có chứa

15

những cấu phần dễ tan trong nước. Nguyên liệu được làm vỡ vụn càng nhiều càng

tốt, cần cho lớp nguyên liệu có một độ xốp nhất định nào đó để hơi nước có thể đi

vào lớp này đồng đều và dễ dàng hơn.

1.3.2.2. Sự thủy giải

Những cấu phần este trong tinh dầu thường dễ bị thủy giải cho ra axit và

ancol khi đun nóng trong một thời gian dài với nước. Do đó, để hạn chế hiện tượng

này, sự chưng cất lôi cuốn hơi nước phải thực hiện trong thời gian càng ngắn càng

tốt.

1.3.2.3. Nhiệt độ

Nhiệt độ cao làm phân hủy tinh dầu. Do đó, khi tiến hành chưng cất phải

điều chỉnh nhiệt độ cho phù hợp với từng giai đoạn. Sau khi cấu phần dễ bay hơi đã

lôi cuốn đi hết có thể dùng hơi nước quá nhiệt (trên 1000C) để chưng cất (nên thực

hiện việc này ở giai đoạn cuối cùng của chưng cất). Tuy nhiên, hầu hết các tinh dầu

đều kém bền dưới tác dụng của nhiệt nên ta phải hạn chế thời gian chịu nhiệt độ cao

của tinh dầu.

Các yếu tố trên đều có mối liên hệ lẫn nhau khi tăng nhiệt độ thì sự khuếch

tán thẩm thấu sẽ tăng, sự hòa tan tinh dầu trong nước cũng sẽ tăng nhưng sự phân

hủy tinh dầu cũng sẽ tăng theo.

1.3.3. Chưng cất lôi cuốn hơi nước trực tiếp

Một số chất không tan trong nước nhưng dễ bị hơi nước nóng cuốn

theo, người ta lợi dụng tính chất này để tách chất ra khỏi hỗn hợp phản ứng.

Cách tiến hành chưng cất lôi cuốn hơi nước trực tiếp:

Cho chất định cất lôi cuốn hơi nước vào bình cất (tối đa bằng 1/3 thể tích

của bình). Nối hệ thống bình cất với bình đun hơi nước nóng. Bình nước nóng

có nối với ống thủy tinh dài tận đáy để theo dõi áp suất của hệ thống cất. Khi áp

suất hệ thống cao thì nước ở ống thủy tinh tăng hoặc phun ra ngoài, lúc đó cần

mở khóa 3 thông để thông với áp suất khí quyển.

Sau khi lắp xong hệ thống, mở khóa 3 thông để theo dõi áp suất của hệ

thống, đun nước sôi ở bình nước. Nước ở bình nước sôi chỉ khoảng 2/3 thể tích

bình. Mở nước ở ống sinh hàn để làm lành hơi. Đóng khóa 3 thông để hơi nước

sôi qua bình cất. Theo dõi lượng chất cất ra, khi kết thúc ngừng đun, mở khóa 3

thông, lấy chất cất ra. [2].

16

Khi chưng cất cần chú ý chất có thể đóng rắn trong sinh hàn gây tắc ống,

dễ nổ nên cần phải thận trong khi sử dụng ống sinh hàn.

Những ưu nhược điểm chung của phương pháp chưng cất:

* Ưu điểm:

- Thiết bị khá gọn gàng, dễ chế tạo, qui trình sản xuất đơn giản,

- Trong quá trình chưng cất, có thể phân chia các cấu tử trong hỗn hợp bằng

cách ngưng tụ từng phần theo thời gian,

- Thời gian chưng cất tương đối nhanh, nếu thực hiện gián đoạn chỉ cần 5-10

giờ, nếu liên tục thì 1 giờ đến 2 giờ 30 phút.

- Có thể tiến hành chưng cất với các cấu tử tinh dầu chịu được nhiệt độ cao.

* Nhược điểm:

- Không áp dụng phương pháp chưng cất vào những nguyên liệu có hàm

lượng tinh dầu thấp vì thời gian chưng cất sẽ kéo dài, tốn rất nhiều hơi và nước

ngưng tụ.

- Tinh dầu thu được có thể bị giảm chất lượng nếu có chứa các cấu tử dễ bị

thủy phân.

- Không có khả năng tách các thành phần khó bay hơi hoặc không bay hơi

trong thành phần của nguyên liệu ban đầu mà những thành phần này rất cần thiết vì

chúng có tính chất định hương rất cao như sáp, nhựa thơm...

- Tiêu tốn một lượng nước khá lớn để làm nhưng tụ hỗn hợp hơi.

- Khó điều chỉnh các thông số kỹ thuật (nhiệt độ, áp suất), thời gian chưng

cất kéo dài.

- Nguyên liệu dễ bị cháy, khét, do bị thiếu nước, bị dính vào thiết bị.

1.4. Ly trích bằng chiếu xạ vi sóng [13]

1.4.1. Đại cương về vi sóng

Vi sóng (micro-onde, microwave) là sóng điện từ lan truyền với vận tốc ánh

sáng. Sóng điện từ này được đặc trưng bởi:

- Tần số f, tính bằng Hetz (Hz = cycles/s), là chu kỳ của trường điện từ trong

một giây, nằm giữa 300 MHz và 30 GHz.

- Vận tốc c là 300.000 km/giây.

- Độ dài sóng (cm) là đoạn đường đi của vi sóng trong một chu kỳ, liên hệ

với tần số theo công thức = c/f.

17

Hầu hết các lò vi sóng gia dụng đều sử dụng tần số 2450 MHz, ở tần số này

= 12,24 cm.

1.4.2. Hiện tượng làm nóng

Một số phân tử, thí dụ như nước, phân chia điện tích trong phân tử một cách

bất đối xứng. Như vậy các phân tử này là những lưỡng cực có tính định hướng trong

chiều của điện trường. Dưới tác động của điện trường một chiều, các phân tử lưỡng

cực có khuynh hướng sắp xếp theo chiều điện trường này. Nếu điện trường là một

điện trường xoay chiều, sự định hướng của các lưỡng cực sẽ thay đổi theo chiều

xoay đó. Cơ sở của hiện tượng phát nhiệt do vi sóng là sự tương tác giữa điện

trường và các phân tử phân cực bên trong vật chất. Trong điện trường xoay chiều có

tần số rất cao (2,45x109 Hz), điện trường này sẽ gây ra một xáo động ma sát rất lớn

giữa các phân tử, đó chính là nguồn gốc sự nóng lên của vật chất.

Với một cơ cấu có sự bất đối xứng cao, phân tử nước có độ phân cực rất lớn,

do đó nước là một chất rất lý tưởng dễ đun nóng bằng vi sóng. Ngoài ra, các nhóm

định chức phân cực như: -OH, -COOH, -NH2… trong các hợp chất hữu cơ cũng là

những nhóm chịu sự tác động mạnh của trường điện từ.

Do đó, những hợp chất càng phân cực càng rất mau nóng dưới sự chiếu xạ

của vi sóng. Việc này có liên quan đến hằng số điện môi của hợp chất đó. Tóm lại,

sự đun nóng bởi vi sóng rất chọn lọc, trực tiếp và nhanh chóng.

1.4.3. Tính chất

Vi sóng có đặc tính là có thể đi xuyên qua được không khí, gốm sứ, thủy

tinh, polimer và phản xạ trên bề mặt các kim loại. Độ xuyên thấu tỉ lệ nghịch với

tần số, khi tần số tăng lên thì độ xuyên thấu của vi sóng giảm. Đối với một vật chất

có độ ẩm 50% với tần số 2450 MHz có độ xuyên là 10 cm. Ngoài ra, vi sóng có thể

lan truyền trong chân không, trong điều kiện áp suất cao…

Năng lượng của vi sóng rất yếu, không quá 10-6 eV, trong khi năng lượng

của một nối cộng hóa trị là 5 eV, do đó bức xạ vi sóng không phải là một bức xạ ion

hóa.

Có một số công trình đã khẳng định được tính vô hại của vi sóng đối với sinh

vật. Chẳng hạn, khi nghiên cứu sự phát triển của enzim trong điều kiện vi sóng,

người ta nhận thấy rằng ảnh hưởng của vi sóng rất giống ảnh hưởng của các gia

nhiệt thông thường.

18

Vi sóng cung cấp một kiểu đun nóng không dùng sự truyền nhiệt thông

thường. Với kiểu đun nóng bình thường, sức nóng đi từ bề mặt của vật chất lần vào

bên trong, còn trong trường hợp sử dụng vi sóng, vi sóng xuyên thấu vật chất và

làm nóng vật chất ngay từ bên trong. Vi sóng tăng hoạt những phân tử phân cực,

đặc biệt là nước. Nước bị đun nóng do hấp thu vi sóng bốc hơi tạo ra áp suất cao tại

nơi bị tác dụng, đẩy nước đi từ tâm của vật đun ra đến bề mặt của nó.

1.4.4. Ly trích dưới sự hỗ trợ của vi sóng

Dưới tác dụng của vi sóng, nước trong các tế bào thực vật bị nóng lên, áp

suất bên trong tăng đột ngột làm các mô chứa tinh dầu bị vỡ ra. Tinh dầu thoát ra

bên ngoài, lôi cuốn theo hơi nước sang hệ thống ngưng tụ (phương pháp chưng cất

hơi nước) hoặc hòa tan vào dung môi hữu cơ đang bao phủ bên ngoài nguyên liệu

(phương pháp tẩm trích).

Lưu ý là mức độ chịu ảnh hưởng vi sóng của các loại mô tinh dầu không

giống nhau do kiến tạo của các loại mô khác nhau, ngay khi nguyên liệu được làm

nhỏ. Kết quả này được phản ánh qua thời gian ly trích.

Trong sự chưng cất hơi nước, việc ly trích tinh dầu có thể thực hiện trong

điều kiện có thêm nước hay không thêm nước vào nguyên liệu (trường hợp nguyên

liệu chứa nhiều nước, đây là đặc điểm của phương pháp chưng cất hơi nước dưới sự

hỗ trợ của vi sóng). Ngoài ra, nước có thể thêm một lần hoặc thêm liên tục (trường

hợp lượng nước thêm một lần không đủ lôi cuốn hết tinh dầu trong nguyên liệu) cho

đến khi sự ly trích chấm dứt.

Ngoài việc nước bị tác dụng nhanh chóng, các cấu phần phân cực (hợp chất

có chứa oxigen) hiện diện trong tinh dầu cũng bị ảnh hưởng bởi vi sóng. Ngược lại

các cấu phần hidrocarbon ít chịu ảnh hưởng của vi sóng (do chúng có độ phân cực

kém) nên sự ly trích chúng tựa như trong sự chưng cất hơi nước bình thường nhưng

với vận tốc nhanh hơn rất nhiều vì nước được đun nóng nhanh bởi vi sóng.

1.5. Đánh giá chất lượng tinh dầu bằng phương pháp hóa lý

1.5.1. Xác định chỉ tiêu cảm quan

1.5.1.1. Xác định dạng bề ngoài và màu sắc [15]

Xác định dạng bề ngoài và màu sắc của tinh dầu bằng cách quan sát một mẫu

tinh dầu có thể tích là 20ml đựng trong ống nghiệm thủy tinh xem tinh dầu trong

hay đục.

19

1.5.1.2. Xác định vị

Xác định vị của tinh dầu bằng cách trộn một giọt dầu với 1g đường kính rồi

nếm.

1.5.1.3. Xác định mùi

Xác định mùi của tinh dầu bằng cách nhỏ vài giọt tinh dầu lên một mảnh

giấy thấm rồi ngửi cứ 15 phút 1 lần trong khoảng 1 giờ.

1.5.2. Xác định chỉ tiêu lý-hóa

1.5.2.1. Xác định tỷ trọng [2]

Tỷ trọng của tinh dầu là tỷ số của khối lượng tinh dầu ở 250C với khối lượng

của cùng một thể tích nước cất cũng ở nhiệt độ 250C.

Cách xác định:

Lấy lọ đo tỷ trọng có ngấn chuẩn thể tích 25ml hoặc 50ml đem rữa sạch bằng

hỗn hợp sunfocromic, tráng kỹ bằng nước cất rồi tráng lại bằng axeton hay bằng

cồn và ete.

Đặt lọ và nút đã khô, nguội lên đĩa cân bên phải của một cân phân tích cùng

một số quả cân có khối lượng G đủ để cân bằng một bình cố định đã đặt ở đĩa cân

bên trái. G xác định chính xác đến 0,001g.

Lấy lọ ra, rót nước cất vào cho đầy quá ngấn chuẩn một chút, chú ý đừng để

cho bọt khí bám vào thành lọ. Đặt lọ vào môi trường ổn nhiệt ở 250C ngập cho đến

cổ lọ. Để trong khoảng 20 – 30 phút cho nhiệt độ của nước đạt đến 250C rồi lấy giấy

lọc hay giấy thấm đã cắt thành dãy nhỏ thấm đỡ nước thừa trong lọ vừa đúng đến

ngấn chuẩn. Lau khô cổ lọ kể cả phần phía trên ngấn chuẩn rồi đậy nút kín rồi lấy lọ

ra khỏi môi trường đều nhiệt. Lau khô bên ngoài lọ và để yên trong khoảng 15 – 20

phút cho nhiệt độ trở lại bình thường.

Sau đó đặt lọ lên đĩa cân bên phải cùng với một số lượng quả cân có khối

lượng G1 đủ để cân bằng với bì cố định đã đặt ở đĩa cân bên trái. G1 xác định với độ

chính xác như đối với G ở trên.

Lại lấy lọ ra đổ hết nước đi, vẩy cho khô, tráng lại bằng axeton hay bằng cồn

ete rồi làm cho khô như đã chỉ dẫn ở trên.

Qua phễu có cuốn nhỏ (hoặc ống tiêm kéo dài thành phễu) đổ tinh dầu vào lọ

cho đầy quá ngấn chuẩn một chút, chú ý đừng để cho tinh dầu dây vào cổ lọ và

đừng để bọt khí bám vào thành lọ. Đặt vào môi trường đều nhiệt ở 250C trong

20

khoảng 20 – 30 phút, đều chỉnh tinh dầu cho đến đúng ngấn chuẩn, lấy ra lau khô,

đem cân, tất cả đều làm như chỉ dẫn ở trên. Khối lượng các quả cân dung lần này là

G2 với độ chính xác như trên.

Tính kết quả:

Tỷ trọng (d) tính bằng công thức:

2

1

G GdG G

Trong đó:

G: khối lượng của các quả cân ứng với khi cân lọ không, tính bằng gam (g).

G1: khối lượng của các quả cân ứng với khi cân lọ có đựng nước cất, tính

bằng gam (g).

G2: khối lượng của các quả cân ứng với khi cân lọ có đựng tinh dầu, tính

bằng gam (g).

Sai lệch giữa hai lần xác định liên tiếp không lệch quá 0,001.

Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của kết quả hai lần xác định liên tiếp.

Nếu không thể xác định tỷ trọng của tinh dầu ở nhiệt độ 250C thì xác định ở

nhiệt độ ghi trong bảng tiêu chuẩn về tinh dầu đó.

1.5.2.2. Xác định chỉ số khúc xạ [2]

Xác định chỉ số khúc xạ ở 250C theo phương pháp đo góc giới hạn bằng khúc

xạ kế kiểu Abbe có đèn natri hay bộ phân bổ chính triệt tiêu hiện tượng tán sắc.

Cách xác định:

Điều chỉnh máy: Cho một dòng nước có nhiệt độ thích hợp chảy qua bộ lăng

kính, lấy bông hút nước hay vải mềm tẩm ete hoặc axeton lau sạch mặt lăng kính.

Nhỏ hai đến ba giọt nước cất lên mặt lăng kính mờ bên dưới, nhanh tay và nhẹ

nhàng nâng lăng kính này lên áp vào lăng kính bên trên rồi khóa lại. Khi nhiệt kế

chỉ đúng 250C vặn núm xoay độ lăng kính và vành chia độ cho đến khi số 1,3325

của vành chia độ trùng với vật chuẩn. Nhìn vào thị kính, nếu không có đèn natri mà

dùng ánh sáng thường thì sẽ có hiện tượng tán sắc, khi đo vặn núm xoay bộ phân bổ

chính nhằm triệt tiêu hiện tượng đó để thấy rõ ranh giới giữa hai miền sáng và tối

của thị trường. Rồi xoay thị kính để nhìn thấy thật sắc nét vạch chuẩn chữ thập giữa

thị trường. Nếu ranh giới giữa hai miền sáng và tối của thị trường cắt đúng ngay

vạch chữ thập thì máy tốt. Nếu cắt chưa đúng dùng chìa khóa riêng kèm theo máy

21

cắm vào trụ vuông nhỏ ở sườn ống ngắm và vặn từ từ đưa ranh giưới giữa hai miền

sáng và tối cắt đúng giao điểm của vạch chữ thập. Rút chìa khóa cất đi.

Như thế là máy điều chỉnh xong.

Đo chỉ số khúc xạ:

Mở hộp lăng kính, lấy bông hút nước (hay vải mềm) lau khô mặt lăng kính

rồi lại lấy bông hút tẩm ete hoặc axeton lau lại một lần nữa. Rỏ 2 -3 giọt tinh dầu

lên mặt lăng kính mờ bên dưới rồi lắp lăng kính này vào lăng kính bên trên như đã

chỉ dẫn. Khi nhiệt kế chỉ đúng 250 C thì nhìn vào thị kính, sữa hiện tượng tán sắc

nếu có rồi từ từ vặn núm xoay bộ lăng kính để đưa ranh giới giữa hai miền sáng tối

cắt đúng giao điểm của vạch chữ thập. Nhìn sang vành chia độ và đọc chỉ số khúc

xạ ở ngang vạch chuẩn. Xác định lại vị trí giữa hai ranh giới sáng và tối và đọc chỉ

số ba lần.

Lấy giá trị trung bình làm kết quả.

Sai số cho phép của kết quả là 0,0002.

1.5.2.3. Xác định góc quay cực [2]

Góc quay cực được xác định ở nhiệt độ phòng.

Cách tiến hành:

Điều chỉnh máy: Đổ nước cất vào đày ống của phân cực kế, chú ý tránh có

bọt khí bên trong. Vặn chặt nắp đậy ống. Đặt ống vào máng của phân cực kế đã bật

đèn sáng. Nhìn vành thị kính, lúc đó sẽ nhìn thấy những miền sáng không đồng đều

nhau. Xoay thị kính cho vừa mắt để nhìn ranh giới giữa các miền cho thật sắc nét.

Xoay đĩa chia độ (tức là xoay kính phân tích) cho những mền của thị trường đều

sáng như nhau. Xem vạch chuẩn trên vành chia độ để xác định sai lệch của điểm 00

so với điểm 0 của du xích.

Đo góc quay cực: Lấy ống trong máy ra, tháo nước đi và lau ống cho thật

khô. Đổ tinh dầu cho đầy ống và tiếp tục làm như khi điều chỉnh máy. Sau khi đã

chia dĩa chia độ cho những miền của thị trường sáng điều nhau xem vạch chuẩn trên

vành chia độ và đọc kết quả. Hiệu chỉnh với độ sai lệch của điểm 00 so với điểm 0

của du xích (kết quả khi điều chỉnh máy) để được trị đúng của góc quay cực.

1.5.2.4. Xác định độ hòa tan trong etanol [2]

Tỷ trọng của etanol 90% (% theo thể tích) ở 250C là 0,8098 – 0,8117, etanol

96% là 0,8038 - 0,8063.

22

Cách pha:

Muốn pha etanol 90% lấy 937,5ml etanol 96% rồi pha loãng bằng nước cất

cho tới 1 lít, đo tỷ trọng và điều chỉnh.

Cách xác định:

Ngâm lọ đựng tinh dầu cần thử cho đến khi tinh dầu có nhiệt độ 250C. Dùng

pipet có ống nghiệm hay một ống đo dung tích 20ml có chia vạch và có nút mài.

Nếu không có ống chia vạch có thể dung một bình nón dung tích 50ml.

Từ buret nhỏ dần dần etanol có nồng độ xác định vào ống đựng tinh dầu.

Ống này phải ngâm trong nước có nhiệt độ 200C. Sau mỗi lần nhỏ khoảng 0,2ml

vào đậy nút lại và lấy ống ra lắc đều cho đến khi tan hết tinh dầu rồi lại ngâm vào

nước ở 250C. Tiếp tục nhỏ etanol và làm như trên cho đến khi được một dung dịch

trong suốt. Ghi lượng etanol đã dùng.

Để đỡ mất thời giờ có thể sử dụng sơ bộ bằng cách cho mỗi lần 0,5 hay 1ml

etanol để biết độ hòa tan ở khoảng nào. Sau đó làm lại để xác định độ hòa tan chính

xác đến 0,2ml.

Trường hợp nhiệt độ phòng trên 250C có thể hòa tan một cách bình thường

nghĩa là không cần phải ngâm ống sau mỗi lần nhỏ dung môi. Chỉ sau khi dung dịch

trở nên trong suốt mới cần ngâm ống vào nước có nhiệt độ thích hợp để nhiệt độ

của dung dịch trở về 250C. Nếu không có hiện tượng đục trở lại thì coi là được và

ghi thể tích etanol đã dùng.

1.5.2.5. Xác định chỉ số axit [2]

Phương pháp xác định dựa trên sự trung hòa axit tự do trong chất thử dung

dịch kiềm:

RCOOH + KOH RCOOK + H2O

Từ lượng kiềm đã dùng, biết khối lượng của phân tử axit, tính ra lượng axit.

Hàm lượng axit được biểu thị bằng chỉ số axit nghĩa là lượng mg KOH cần

để trung hòa 1g chất thử hoặc biểu thị bằng phần trăm.

Cách tiến hành:

Cân chính xác 2g tinh dầu không lẫn nước cho vào một bình cầu để và phòng

hóa dung tích từ 100 – 200ml có ống làm lạnh bằng không khí dài 1m, đường kính

0,1cm. Cho vào 10ml etanol trung tính 96% ở 200C, nhỏ vào 10 giọt dung dịch

phenolphthalein trung tính 0,2g trong 100ml etanol.

23

Chuẩn độ đến xuất hiện màu hồng vững bền trong 30 giây.

Tính kết quả:

Chỉ số axit (X1) tính theo công thức:

1

.5,61vXG

Trong đó:

V (ml): thể tích dung dịch KOH 0,1N trong rượu đã dùng để chuẩn độ

G: lượng chất thử đã cân tính bằng gam.

5,61: số mg KOH có trong 1ml dung dịch KOH 0,1N trong rượu

Hàm lượng axit theo phần trăm (X2) tính bằng công thức:

2. .100 .

10. .1000. .100.v M v MXG b G b

Trong đó:

M: khối lượng phân tử của axit

b: độ bazơ của axit

G: lượng chất thử đã cân tính bằng gam

24

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1. Hóa chất và dụng cụ

2.1.1. Hóa chất

- Na2SO4 rắn - Dietyl ete (CH3CH2)2O

- NaCl rắn - Clorofom CHCl3

- KOH rắn - Axeton

- HCl đặc - n-hexan

- FeCl3 - Thuốc thử Tollens

- [K3Fe(CN)6] - Thuốc thử Felling

- Silicagen - Thuốc thử Wagner

2.1.2. Dụng cụ

* Dụng cụ

- Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển

- Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước với lò vi sóng

- Bản mỏng, cột sắc kí

- Phễu chiết, bình tam giác, và các dụng cụ cơ bản khác.

* Máy móc

- Tủ sấy, cân phân tích

- Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước theo phương pháp đun nóng

cổ điển

- Hệ thống chưng cất bằng chiếu xạ vi sóng

- Bộ cô quay chân không

- Máy đo phổ GC-MS

2.1.3. Các thuốc thử dùng cho định tính [7]

Thuốc thử dùng để nhận biết Flavonoid

Flavonoid được xác định bởi phản ứng Shibata còn gọi là phản ứng Ciandin

của Wilstatter. Thuốc thử là tập hợp các hóa chất gồm: dung dịch HCl đậm đặc, bột

Mg kim loại, rượu isoamylic → nếu có một vòng màu hồng xuất hiện rồi từ từ chuyển

sang màu cam hay đỏ tím thì trong dịch thử có chứa Flavonoid.

25

Khảo sát sự hiện diện của flavonoid bằng thuốc thử sắt (III) clorua 3% trong

etanol → phản ứng dương tính khi dung dịch có màu từ xanh nhạt đến nâu (tùy theo

số lượng nhóm –OH).

Khảo sát sự hiện diện của flavonoid bằng thuốc thử sắt (III) clorua 1% +

kalihexaxianoferat (III) (K3[Fe(CN)6])→ phản ứng dương tính khi dung dịch có

màu xanh thẫm.

Một số thuốc thử dùng để nhận biết Glycosid

- Thuốc thử Felling:

Dung dịch A: 40g CuSO4.5H2O trong 1 lít nước cất

Dung dịch B: 150g NaOH trong nước cất, thêm 50ml glyxerin vào NaOH.

Thêm nước cất đến 1 lít dung dịch

→ Khi sử dụng trộn 2 dung dịch A và B với thể tích bằng nhau. Hỗn hợp này

cho kết tủa vàng nhạt với dụng dịch có chứa glycosid.

- Thuốc thử Tollen: AgNO3 trong dung dịch NH3 tạo kết tủa khi tiếp xúc dịch

etanol

- Thuốc thử Baljet: Dung dịch axit picric 1% 20ml hỗn hợp với dung dịch

NaOH 5% 10ml →Nếu có xuất hiện 1 vòng màu vàng dịch chứa glycosid.

- Thuốc thử Molish: Dung dịch thymol 2% 1-2 giọt, H2SO4 đậm đặc 1ml

→ Thuốc thử có màu tím nhạt, cho dịch etanol vào chuyển sang tím đậm

hơn. Trong dịch etanol có glycosid.

Một số thuốc thử dùng nhận biết ankaloit

Có ba thuốc thử thông dụng

- Thuốc thử Mayer: Hòa tan 1.36g HgCl2 trong 60ml nước cất và hòa tan 5g

KI trong 10ml nước cất. Hỗn hợp hai dung dịch và thêm nước cho đủ 100ml.

Cách thử: Nhỏ vài giọt thuốc thử Mayer vào dung dịch axit loãng có chứa

alkaloid, phản ứng dương tính sẽ cho kết tủa màu trắng hoặc vàng nhạt. Cần lưu ý

lượng kết tủa tạo thành có thể hòa tan trở lại trong lượng dư thuốc thử hoặc hòa tan

bởi metanol, etanol có sẵn trong dung dịch thử.

- Thuốc thử Wagner: Hòa tan 1.27g I2 và 2g KI trong 20ml nước cất thêm

nước cho vừa đủ 100ml.

Cách thử: Nhỏ vài giọt thuốc thử Wagner vào dung dịch axit loãng có chứa

alkaloid, phản ứng dương tính sẽ cho kết tủa màu nâu.

26

- Thuốc thử là axit picric bão hòa trong nước

Cách thử: Nhỏ vài giọt axit picric vào ống nghiệm chứa 1ml mẫu thử, phản

ứng dương tính sẽ cho kết tủa màu vàng.

2.2. Nguyên liệu và xử lí nguyên liệu

2.2.1. Xử lý nguyên liệu

Quả quất được mua từ vườn ở xã Tân Tịch - phường 6 Thành phố Cao Lãnh,

tỉnh Đồng Tháp. Chúng tôi tiến hành lựa chọn sơ bộ, bỏ những quả bị dập, non, lựa

chọn những quả vừa chín tới da láng mịn, căng mọng. Sau đó, đem số quả quất đã

lựa chọn rửa sạch, để ráo nước, bỏ cuống, bóc lấy phần múi quả và phần vỏ quả để

riêng. Một kg quả quất lấy được 115g vỏ quả quất, phần vỏ xay nhuyễn để tách lấy

tinh dầu và khảo sát thành phần hóa học ngoài tinh dầu. Phần ruột lấy nước dùng

định tính sơ bộ thành phần hóa học của nước quả quất.

2.2.2. Xác định độ ẩm nguyên liệu

Xác định độ ẩm nguyên liệu bằng phương pháp sấy, dưới tác dụng của nhiệt

làm bay hơi lượng nước trong mẫu thí nghiệm, cân mẫu trước và sau khi sấy để tính

khối lượng và độ ẩm của nguyên liệu. Nhiệt độ sấy là 50 – 600C.

Độ ẩm của nguyên liệu được tính:

(%) độ ẩm = 1

21

mmm x 100%

Trong đó:

m1: Khối lượng ban đầu (g)

m2: Khối lượng sau khi sấy (g)

2.3. Ly trích tinh dầu từ vỏ quả quất

2.3.1. Chưng cất lôi cuốn hơi nước theo phương pháp đun nóng cổ điển

Cân 100 gam vỏ quả quất rồi xay nhuyễn, ngâm trong 500ml dung dịch NaCl

10% trong 3 giờ. Tỉ lệ khối lượng vỏ tươi : thể tích nước tối ưu để thu lấy tinh dầu

là 1:2,5.

Sau đó đem chưng cất lôi cuốn hơi nước theo phương pháp cổ điển trong 90

phút thu lấy tinh dầu thô.

Tinh dầu thô được xử lý, tách chiết, làm khan với đietyl ete, NaCl, Na2SO4.

Dịch ete được cô quay thu lấy tinh dầu.

27

Hình 2.1. Quy trình chưng cất lôi cuốn hơi nước

theo phương pháp đun nóng cổ điển

Hình 2.2. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước

theo phương pháp đun nóng cổ điển

Làm khan bằng Na2SO4

Chiết với đietyl ete

Vỏ quả quất

Xay nhuyễn

Ngâm 3h trong dd NaCl 10% với tỉ lệ 1:2,5

Chưng cất lôi cuốn hơi nước 1,5 giờ

Ngưng tụ

Tinh dầu thô

Tinh dầu

Lắng

28

2.3.2. Chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với chiếu xạ vi sóng

Cân 100 gam vỏ quả xay nhuyễn, sau đó đem chưng cất lôi cuốn hơi nước theo

phương pháp chiếu xạ vi sóng trong 15 phút thu lấy tinh dầu thô.

Tinh dầu thô được xử lý, tách chiết, làm khan với đietyl ete, NaCl, Na2SO4. Dịch

ete được cô quay thu lấy tinh dầu.

Hình 2.3. Quy trình chưng cất lôi cuốn hơi nước

theo phương pháp chiếu xạ vi sóng

Hình 2. 4. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước

theo phương pháp chiếu xạ vi sóng

Vỏ quả quất

Xay nhuyễn

Chưng cất bằng sự chiếu xạ vi sóng 15 phút

Ngưng tụ

Tinh dầu thô

Lắng

Làm khan bằng Na2SO4

Chiết với đietyl ete Tinh dầu

29

2.4. Khảo sát các chỉ số hóa lý và thành phần hóa học của tinh dầu vỏ quả quất

Sau khi thu được tinh dầu, chúng tôi đã tiến hành đo tỷ trọng, chỉ số khúc xạ,

góc quay cực, độ hòa tan trong etanol, chỉ số axit.

2.4.1. Xác định tỷ trọng

Do điều kiện vật chất của phòng thí nghiệm chưa có bình tỷ trọng nên chúng

tôi đã tiến hành đo tỷ trọng tinh dầu theo phương pháp thủ công.

Dùng một ống tiêm y tế (loại 1ml), trên thân ống tiêm được vạch một đường

làm dấu.

Ban đầu, đem cân ống tiêm không và ghi số liệu lại (G).

Tiếp theo: Hút nước cất đến vạch (lưu ý trong ống tiêm không có bong bóng

khí) đem cân và ghi lại số liệu (G1). Rồi xả bỏ nước trong ống tiêm, vẩy cho khô

nước.

Cuối cùng: Hút tinh dầu khan đến vạch (lưu ý không để cho có bong bóng

khí trong ống tiêm) đem cân và ghi lại số liệu (G2).

Tỷ trọng (d) được đo ở 250C được tính bằng công thức:

2

1

G GdG G

Trong đó:

G: khối lượng của ống tiêm không, tính bằng gam (g).

G1: khối lượng của ống tiêm chứa nước cất, tính bằng gam (g).

G2: khối lượng của ống tiêm chứa tinh dầu, tính bằng gam (g).

Cứ như thế lặp lại thí nghiệm 3 lần và lấy giá trị trung bình.

1 2 3

3d d dd

2.4.2. Xác định độ hòa tan trong etanol

Dùng pipet (loại 1ml) hoặc ống tiêm hút chính xác 0,1ml tinh dầu vỏ quất

khan vào một ống nghiệm nhỏ (ống nghiệm đã rửa sạch và dùng cồn tráng qua sau

đó làm bay hơi hết cồn).

Thí nghiệm: Khảo sát độ hòa tan trong etanol 90%.

Cho etanol 90% vào buret (buret đã được rửa sạch và tráng qua etanol). Nhỏ

từng giọt etanol vào ống nghiệm đã chuẩn bị sẵn tinh dầu, lắc hỗn hợp khoảng 30

giây rồi để yên 1 phút. Nếu hỗn hợp tinh dầu vẫn còn đục thì cứ tiếp tục nhỏ etanol

30

đến khi nào được một dung dịch đồng nhất thì ngưng và ghi lại thể tích etanol đã

dùng.

Lặp lại thí nghiệm 3 lần rồi lấy giá trị trung bình.

2.4.3. Xác định chỉ số axit

Lượng tinh dầu được dùng là 0,5gam tinh dầu khan. Chuẩn bị dung dịch

KOH 0,1N; phenolphthalein trung tính; etanol 960.

Hút 10ml etanol vào một bình tam giác (loại 50ml), cho 0,1ml tinh dầu khan

vào bình tam giác trên và lắc cho đến khi hòa tan hoàn toàn. Cho thêm vào bình tam

giác khoảng 10 giọt phenolphthalein trung tính.

Do thể tích dung dịch KOH dùng ít nên ở thí nghiệm này để chính xác hơn

tôi dùng pipet (hoặc ống tiêm) 1ml để chuẩn độ.

Mỗi lần nhỏ một giọt KOH 0,1N vào hỗn hợp và lắc đều cho đến khi màu

của hỗn hợp chuyển sang hồng bền không biến mất trong 30 giây thì ngưng, và ghi

lại thể tích dung dịch KOH đã dùng.

Làm lại thí nghệm 3 lần và lấy giá trị trung bình.

2.4.4. Đo chỉ số khúc xạ

Chỉ số khúc xạ của tinh dầu vỏ quả quất được đo ở Viện Khoa học Vật liệu

và Ứng dụng Thành phố Hồ Chí Minh.

2.4.5. Đo góc quay cực

Góc quay cực của tinh dầu vỏ quả quất được đo ở Viện Khoa học Vật liệu và

Ứng dụng Thành phố Hồ Chí Minh.

2.4.6. Đo phổ GC-MS để xác định thành phần hóa học của tinh dầu

Thành phần hóa học có trong tinh dầu vỏ quả quất được xác định bằng cách

đo phổ GC/MS ở Viện Khoa học Vật liệu và Ứng dụng ở Thành phố Hồ Chí Minh.

Máy đo là Sắc kí khí – khối phổ ký liên hợp (GC – MS) Hewlett – Packard HP

6890N, cột HP – 5MS (dài 30m; đường kính cong 0,25mm; lớp phim dày 0,25 µm),

liên hợp với HP 5973. khí mang He. Thư viện phổ: NIST (1998).

2.4.7. Thử hoạt tính sinh học của tinh dầu vỏ quả quất

Hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu được thực hiện tại Phòng Vi sinh Thực

phẩm, Khoa Xét nghiệm, Viện Pasteur Tp.Hồ Chí Minh theo phương pháp khuếch

tán trên đĩa thạch, đo đường kính vòng vô trùng tạo ra bởi đĩa giấy (D = 6 mm) tẩm

31

tinh dầu với các nồng độ thay đổi từ 100% (tinh dầu nguyên chất) đến các nồng độ

pha loãng dần.

2.5. Khảo sát thành phần hóa học ngoài tinh dầu của vỏ quả quất

2.5.1. Qui trình

Ngâm trong etanol Lọc, cô quay đuổi dung môi

n-hexan

Cô kiệt

Clorofom

Cô kiệt

1. Sắc kí cột với dung môi n-hexan: axeton 2. Sắc kí lớp mỏng 3. Cô kiệt dung môi

Hình 2.5. Quy trình ly trích các hợp chất ngoài tinh dầu của vỏ quả quất

2.5.2. Thuyết minh qui trình

Vỏ quả quất xay nhuyễn đem ngâm trong dung môi eanol trong 2 tuần.Sau đó, tách lấy dịch lỏng, bỏ bã còn lại, chiết lấy dịch etanol. Dịch etanol được đem cô quay thu lấy cao etanol.

Chiết nhiều lần cao etanol với n-hexan thu được dịch n-hexan và phần không tan. Phần không tan có lẫn n-hexan được cô quay để cô đuổi dung môi và chiết tiếp với clorofom, thu lấy cao clorofom.

Tiếp theo, chúng tôi sử dụng sắc ký cột với silicagen và sắc ký lớp mỏng (bản nhôm với silicagen) với cao cloroform. Hệ dung môi được sử dụng để tiến hành sắc ký là n-hexan : axeton theo các tỉ lệ khác nhau với độ phân cực từ thấp đến cao để tách lấy các phân đoạn màu khác nhau.

Vỏ quả quất Xay nhuyễn

Cao etanol

Cao n-hexan

Phần không tan

Cao clorofom

Phần không tan

Phân đoạn 1 màu xanh lam

Phân đoạn 2 màu vàng

Phân đoạn 3 màu đỏ

32

Định tính thành phần hóa học của các phân đoạn thu được bằng các thuốc

thử. Chọn lấy phân đoạn có phản ứng với thuốc thử đặc trưng xác nhận sự hiện diện

của các alkaloid, glycoside và flavonoid. Chọn lấy phân đoạn có cả 3 loại chất này,

chia mẫu này làm 2 phần (mẫu 1) dùng đo phổ GC-MS xác định thành phần hóa

học; Một phần được đem sắc ký cột thêm lần nữa, thu lấy dịch chiết (mẫu 2).

Xác định thành phần 2 mẫu này bằng GC-MS ở Viện Khoa học vật liệu

Thành phố Hồ Chí Minh.

Hình 2.6. Sắc kí cột hai mẫu vỏ quả quất dùng

xác định thành phần hóa học ngoài tinh dầu.

2.6. Khảo sát thành phần hóa học của nước quả quất

Múi quả quất được vắt lấy nước thu được dịch nước quả quất, dịch nước quả

quất sau khi lọc để loại bỏ hạt, chất nhày, tạp được cho thêm 300ml metanol vào

1000 ml nước quất, đem cô quay đuổi dung môi, được cao quất.

Đem cao quất chiết với clorofom thu được dịch cloroform, cô quay đuổi bớt

dung môi. Sau đó đem định tính thành phần hóa học trong dịch cloroform thu được.

33

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Độ ẩm nguyên liệu

Tiến hành xác định độ ẩm nguyên liệu, kết quả thu được như sau:

Bảng 3.1. Độ ẩm của vỏ quả quất

STT m1 m2 X(%)

1 100 27.80 72.20

2 100 27.30 72.70

Trung bình 72.45

Nhận xét:

Độ ẩm của vỏ quả quất tương đối cao 72.45 %, chứng tỏ vỏ quả quất chứa

nhiều nước và nhiều chất dễ bay hơi.

3.2. Ly trích tinh dầu từ vỏ quả quất

3.2.1. Khối lượng và đánh giá cảm quan của tinh dầu

Sau khi nghiên cứu các điều kiện tối ưu để thu lấy tinh dầu ở các tài liệu [2],

[3], [4] chúng tôi tiến hành chưng cất tinh dầu và thu được kết quả sau:

Tinh dầu vỏ quất là chất lỏng trong suốt, có màu vàng nhạt, vị cay và có mùi

thơm đặc trưng rất dễ chịu, nhẹ hơn nước, tách lớp khá rõ trong nước.

Với phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển, sau 3 giờ ngâm

nguyên liệu trong dung dịch muối ăn 10%, thời gian chưng cất là 90 phút, từ 100g

vỏ chúng tôi thu được 3,33 ml tinh dầu.

Với phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với chiếu xạ vi sóng

không cần phải ngâm nguyên liệu, thời gian chưng cất là 15 phút, từ 100g vỏ chúng

tôi thu được 3,14 ml tinh dầu.

Nhận xét:

Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với chiếu xạ vi sóng thời

gian chưng cất ngắn, hiệu quả ly trích gần như tương đương với phương pháp

chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển là do dưới tác dụng của vi sóng, nước trong các

tế bào thực vật bị nóng lên nhanh chóng, áp suất bên trong tăng đột ngột làm các mô

chứa tinh dầu bị vỡ ra. Tinh dầu thoát ra bên ngoài, lôi cuốn theo hơi nước sang hệ

thống ngưng tụ.

34

Tuy nhiên ngoài việc nước bị tác dụng nhanh chóng, các cấu phần phân cực

hiện diện trong tinh dầu cũng bị ảnh hưởng bởi vi sóng. Ngược lại các cấu phần

hidrocarbon ít chịu ảnh hưởng của vi sóng (do chúng có độ phân cực kém) nên

phương pháp ly trích lôi cuốn hơi nước có sự hỗ trợ của vi sóng thường thích hợp

cho các loại tinh dầu có thành phần phân cực nhiều.

3.2.2. Xác định một số chỉ số hóa lý của tinh dầu

Tinh dầu sau khi chưng cất, chúng tôi tiến hành xác định một số chỉ số hóa lý

tại phòng thí nghiệm Hữu cơ của trường Đại học Đồng Tháp (trừ chỉ số khúc xạ đo

ở Viện Khoa học Vật liệu và Ứng dụng Thành phố Hồ Chí Minh) và thu được kết

quả như sau:

Bảng 3.2. Các chỉ số hóa lý của tinh dầu

Chỉ số hóa lý Tỉ trọng Chỉ số

khúc xạ Góc quay cực Độ hòa tan

trong etanol 90%

Chỉ số axit

Đun nóng cổ điển

0,8753 (g/ml)

1,47731-4772 (31,8-32,1 0C)

30 92,8D 1:4,572 0,5836

Chiếu xạ vi sóng

0,8736 g/ml

1,4719-1,4720 (31,5-31,7oC)

30 93,7D 1:4,813 0,5713

Nhận xét:

- Về chỉ số khúc xạ

Chỉ số khúc xạ cao hay thấp tùy theo thành phần các chất chứa trong tinh dầu

là no, không no hoặc nhân thơm. Nếu trong tinh dầu có nhiều thành phần có nhiều

nối đôi thì có chỉ số khúc xạ cao. Chỉ số khúc xạ bị ảnh hưởng bởi yếu tố nhiệt độ.

Khi đo chỉ số khúc xạ ở những nhiệt độ khác nhau thì cho kết quả khác nhau, nhiệt

độ càng lớn thì chỉ số khúc xạ biến thiên theo hướng giảm và ngược lại.

Chỉ số khúc xạ của mẫu tinh dầu vỏ quả quất theo phương pháp chưng cất

lôi cuốn hơi nước cổ điển là 1.477. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết

hợp với chiếu xạ vi sóng chỉ số khúc xạ của mẫu tinh dầu vỏ quả quất là 1,472 khác

nhau không nhiều

Chỉ số khúc xạ của tinh dầu thu được từ hai phương pháp chưng cất đều nằm

trong khoảng 1,45 – 1,56. Chỉ số khúc xạ ở mức trung bình so với khoảng giá trị

35

trên do trong thành phần tinh dầu có chứa một số hợp chất có nối đôi (số nối đôi

không nhiều).

- Về góc quay cực

Góc quay cực (α)D của tinh dầu thể hiện khả năng hòa tan của tinh dầu trong

các loại dung môi, nếu (α)D càng lớn thì có thể hòa tan tốt trong dung môi phân cực,

ngược lại (α)D càng bé thì có thể hòa tan tốt trong dung môi không phân cực. Nhiệt

độ ảnh hưởng tới góc quay cực, nhiệt độ khi đo góc quay cực tăng thì góc quay cực

cũng tăng theo và ngược lại.

Góc quay cực của mẫu tinh dầu vỏ quả quất theo phương pháp chưng cất lôi

cuốn hơi nước cổ điển là tương đối thấp hơn phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi

nước kết hợp với chiếu xạ vi sóng có thể là do thành phần hóa học của tinh dầu thu

được từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với chiếu xạ vi sóng

chứa nhiều hợp chất phân cực hơn mẫu tinh dầu thu được từ phương pháp chưng cất

lôi cuốn hơi nước cổ điển.

- Về độ hòa tan trong etanol, tỉ trọng, chỉ số axit

Độ hòa tan trong etanol, tỉ trọng, chỉ số axit của tinh dầu vỏ quả quất thu

được từ hai phương pháp chưng cất khác nhau không nhiều.

Từ giá trị độ hòa tan trong etanol cho thấy, tinh dầu vỏ quả quất hòa tan tốt

trong dung môi không phân cực điều này phù hợp với kết quả đo chỉ số khúc xạ và

góc quay cực ở trên.

Tỷ trọng của tinh dầu vỏ quả quất trong hai phương pháp chưng cất là 0,873

– 0,875 thấp vì vậy tinh dầu nhẹ hơn nước và nổi trên mặt nước.

Chỉ số axit tính được sau khi tiến hành thí nghiệm chuẩn độ tinh dầu bằng

KOH tương đối nhỏ nên tinh dầu vỏ quả quất không chứa nhiều axit béo.

3.2.3. Xác định thành phần hóa học của tinh dầu vỏ quả quất

Thành phần hóa học của hai mẫu tinh dầu vỏ quả quất thu được từ hai

phương pháp đun nóng cổ điển và chiếu xạ vi sóng được xác định bằng phổ GC/MS

ở Viện Khoa học vật liệu TPHCM, kết quả là trong mẫu tinh dầu có chứa khoảng

29-33 chất, trong đó có một số chất là thành phần chính của tinh dầu vỏ quả quất.

36

Hình 3.1. Sắc kí đồ tinh dầu vỏ quả quất thu được

từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển.

Hình 3.2. Sắc kí đồ tinh dầu vỏ quả quất thu được

từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với chiếu xạ vi sóng

37

Bảng 3.3. Thành phần hóa học của tinh dầu vỏ quả quất qua chụp phổ GC/MS

Thời gian lưu

STT Thành phần hóa học ĐNCĐ CXVS

Đun

nóng

cổ điển

(%)

Chiếu

xạ

vi sóng

(%)

1 D - Limonene 8,836 8,763 64,712 77,28

2 Beta-Myrcene 7,435 - 9,653 -

3 1R-alpha-pinene 5,647 - 3,517 -

4 Beta-pinene 6,923 7,330 2,338 1,667

5 Beta, cis - Ocimene 9,715 - 0,175 -

6 3-hexen-1-ol (E) 3,807 3,796 0,238 1,612

7 3-hexen-1-ol (Z) - 7,916 - 1,037

8 1-octanol 10,478 10,342 0,629 1,417

9 1,6-octadien-3-ol-3,7-dimetyl 11,639 11,545 1,545 4,239

10 Limonene oxit (cis) 13,009 - 1,561 -

11 Limonene oxit (trans) 13,207 - 0,526 -

12 6-octen-1-ol-3,7-dimetyl - 17,223 - 0,618

13 3-cyclohexen-1-

metanol,alpha.4trimetyl

15,539 15,476 1,310 2.341

14 2-cyclohexen-1-ol-2-metyl-5-(1-

metyletyl)-cis

16,804 17,871 1,038 0,573

15 2-cyclohexen-1-ol-2-metyl-5-(1-

metyletyl)-trans

17,237 14,870 0,883 0,277

16 2-cyclohexen-1-ol-2-metyl-5-(1-

metyletyl),(R)

17,913 - 1,169 -

17 2,6-octadien-1-ol-3,7-dimetyl,(E) 24,250 - 1,292 -

18

1,2,3,4,4a,5,6,8a-octahydro-7-

methyl-4-methylen-1-(1-

metyletyl) naphthalen

21,745 28,276

2,077 2,39

19 (1R,4R)-p-Menta-2,8-diene 21,374 - 0,574 -

20 Cylohexen-1-metyl-4-(1- 11,158 - 0,326 -

38

Từ kết quả thành phần hóa học cho thấy mấu tinh dầu thu được bằng phương

pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển có thành phần hidrocacbon cao hơn mẫu

tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với chiếu

xạ vi sóng vì hidrocacbon là những hợp chất kém phân cực nên ít chịu tác dụng của

vi sóng. Tuy nhiên hàm lượng limonene trong mẫu tinh dầu thu được trong đun

nóng cổ điển thấp hơn trong chiếu xạ vi sóng và thấp hơn tài liệu [4], có thể là do

trong quá trình chưng cất biện pháp kỹ thuật và điều kiện bảo quản của chúng tôi

chưa tốt nên một phần limonene bị oxi hóa thành limonene oxit.

Cả hai phương pháp chưng cất bằng đun nóng cổ điển và chiếu xạ vi sóng chúng

tôi đều thu được 1,2,3,4,4a,5,6,8a-octahydro-7-metyl-4-metylen-1-(1-metyletyl)

naphthalen là một hợp chất theo nghiên cứu ở tài liệu [1] thì đây là thành phần hóa

học có liên quan đến khả năng thể hiện hoạt tính giải lo âu của tinh dầu vỏ quả quất

mà ở những loại tinh dầu khác không có, và không tìm thấy trong thành phần hóa

học của tinh dầu ở tài liệu [6], [11]

3.2.4. Kết quả thử hoạt tính sinh học của tinh dầu vỏ quả quất

Kết quả bước đầu thử hoạt tính sinh học của 2 mẫu tinh dầu thu được từ đun

nóng cổ điển và chiếu xạ vi sóng đều có khả năng kháng khuẩn với các chủng vi

khuẩn là Bacilus subtilis và Staphylococus aureus ATCC 25923.

Bảng 3.4. Kết quả thử hoạt tính sinh học của mẫu tinh dầu thu được

từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển.

Vi khuẩn thử nghiệm Bán kính vòng vô khuẩn

Staphylococcus aureus 13 10 8 6 6

Bacillus Subtilis 14 11 8 7 6

Nồng độ (C) C0 C1 C2 C3 C4

C0: Nồng độ chưa pha loãng

C1, C2, C3, C4: Các nồng độ pha loãng dần từ 10-1 đến 10-4

metyletyliden)

21 decanal 16,229 0,636 -

22 Caryophyllene - 25,620 - 0,902

39

Bảng 3.5. Kết quả thử hoạt tính sinh học của mẫu tinh dầu thu được

từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với chiếu xạ vi sóng.

Vi khuẩn thử nghiệm Bán kính vòng vô khuẩn

Staphylococcus aureus 8 6 6 6 6

Bacillus Subtilis 9 6 6 6 6

Nồng độ (C) C0 C1 C2 C3 C4

Từ hai bảng kết quả trên nhận thấy mẫu tinh dẫu vỏ quả quất thu được từ

phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn

so với mẫu tinh dẫu dầu thu được từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết

hợp với chiếu xạ vi sóng.

3.3. Khảo sát thành phần hóa học ngoài tinh dầu của vỏ quả quất

3.3.1. Định tính sơ bộ thành phần hóa học ngoài tinh dầu của vỏ quả quất

Sau khi sử dụng sắc ký cột với silicagen và sắc ký lớp mỏng (bản nhôm với

silicagen) với cao chloroform. Hệ dung môi được sử dụng để tiến hành là n-hexan :

axeton theo các tỉ lệ khác nhau với độ phân cực từ thấp đến cao để tách lấy các phân

đoạn màu khác nhau.

Kết quả sắc kí cột chúng tôi thu lấy 3 phân đoạn: Phân đoạn 1 có màu xanh

lam, phân đoạn 2 có màu vàng và phân đoạn ba có màu đỏ.

Tiến hành định tính phân đoạn 1 (màu xanh lam)

Khi dùng thuốc thử gồm sắt (III) clorua 1% + kalihexaxianoferat (III)

(K3[Fe(CN)6]) phân đoạn 1 cho phản ứng dương tính, dung dịch có màu xanh thẫm

suy ra phân đoạn 1 có flavonoid.

Để xác nhận sự hiện diện của glycosid, chúng tôi sử dụng Thuốc thử Tollen

(dung dịch AgNO3 trong NH3) tạo kết tủa khi tiếp xúc dịch cloroform suy ra phân

đoạn 1 có glycosid.

Khi dùng thuốc thử Wagner để xác nhận sự hiện diện của alkaloid, kết quả

không có hiện tượng gì nên trong phân đoạn 1 không có ankaloid.

Chúng tôi tiến hành định tính phân đoạn hai và phân đoạn ba như phân đoạn

một kết quả cho thấy:

Phân đoạn hai có cả 3 loại hợp chất: flavonoid, Glycosid và ankaloid.

Phân đoạn 3 chỉ có flavonoid

40

3.3.2. Thành phần hóa học ngoài tinh dầu của vỏ quả quất

Chúng tôi chọn phân đoạn 2 để khảo sát thành phần hóa học ngoài tinh dầu

của vỏ quả quất (mẫu quất 1).

Chia phân đoạn 2 làm hai phần, một phần đem đo phổ GC-MS để xác định

thành phần hóa học. Một phần tiếp tục chạy cột và định tính tiếp sau đó mới tiến

hành đo phổ GC-MS để xác định thành phần hóa học (mẫu quất 2).

Bảng 3.6. Thành phần hóa học ngoài tinh dầu của vỏ quả quất

qua chụp phổ GC/MS

Thời gian lưu

STT Thành phần hóa học

Quất Quất III

Mẫu 1

(Quất)

(%)

Mẫu 2

(Quất III)

(%)

1 2,4-Dimetyl hept-1-en 3,837 - 0.384 -

2 4-hidroxi-4-metyl Pentan-2-on 3,926 3,894 0.591 10.851

3 2,2,4,6,6-pentametyl heptan 7,746 7,746 0.949 1.809

4 Limonen 9,117 9,125 1.466 16.953

5 2,6,10-trimetyl dodecan 10,220 - 1.082 -

6 2,7,10-trimetyl dodecan - 10,220 - 1.607

7 3,7,11-trimetyl dodecan 11,079 - 0.948 -

8 trans-p-Mentha-2,8-dienol 12,766 - 3.192 -

9 1-metyl-4-(1-metylethenyl)-

xiclohex-2-en-1-ol

13,391 - 0.744 -

10 5-(2-propenyl) benzo-1,3-

diozole

19,993 - 9.227 -

11 3,7,11-trimetyl dodecan-1-ol 20,779 11.087 1.698 1.462

12 2-metyl decan-1-ol 21,136 - 2.318 -

13 2,2,6-trimetyl-

bixiclo[4.1.0]hept-1-yl)metanol

21,493 - 1.980 -

14 2,6,10-trimetyl tetradecan 21,639 - 1.242 -

15 4,6-di-tert-Butyl-m-cresol 27,861 - 3.260 -

16 (Z)-3,7-dimetyl-2-octen-1-ol 28,630 - 2.321 -

41

isobutyrat

17 Butylate Hidroxytoluen 29,319 - 45.074 -

18 3,7,11-trimetyl-1,6,10-

dodecatrien-3-yl Formiat

30,495 - 4.845 -

19 2,6-dimetyl octa-2,6-dien-1,8-ol 30,998 - 2.044 -

20 Platambin 41,655 - 16.634 -

21 2,4-Dimetyl hexan - 2,839 - 13.147

22 Octan - 3,196 - 3.949

23 5-(1-propenyl)-1,3-

benzodiozole

- 20,001 - 6.495

24 1-metyl-4-(1-metyletenyl)

xiclohexan-1,2-diol

- 22.182 - 2.283

25 2,4-bis(1,1-dimetyletyl) phenol - 29,327 - 1.766

26 2,6,10,14-Tetrametyl haxadecan - 40,211 - 11.350

27 Heptacosan - 43,244 - 27.274

Từ bảng kết quả đo phổ GC-MS xác định thành phần hóa học của hai mẫu

trên nhận thấy thành phần hóa học chính các hydrocacbon, các hợp chất có chứa

nhóm hidroxi, không tìm thấy sự hiện diện của flavonoid, glycosid và ankaloid như

đã định tính ban đầu. Điều này có thể do chúng tôi chưa tách hết được tinh dầu

trong vỏ quả quất, và cũng có thể hàm lượng các chất này rất nhỏ mà mẫu thử còn

lẫn nhiều tạp chất nên chúng không thể hiện được trên phổ đồ.

3.4. Định tính sơ bộ thành phần hóa học của nước quả quất

3.4.1. Nhận biết glycoside

Khi cho thuốc thử Febling vào dịch cloroform của nước quả quất, có kết tủa

xuất hiện, chứng tỏ có glycoside.

Để chắc chắn là có glycoside, chúng tôi sử dụng thêm thuốc thử Baljet và

Tollens. Trong ống nghiệm thử với thuốc thử Baljet có xuất hiện 1 vòng màu vàng,

chứng tỏ có Glycosid. Trong ống nghiệm thử với thuốc thử Tollens, có xuất hiện kết

tủa, chứng tỏ dịch cloroform của nước quả quất có glycoside.

Vậy, qua các hiện tượng khi sử dụng các thuốc thử trên, chúng tôi kết luận

rằng trong dịch chloroform của nước quả quất có glycoside.

42

3.4.2. Nhận biết flavonoid

Để nhận biết flavonoid, chúng tôi dùng dung dịch FeCl3 1% và K3Fe(CN)6],

thấy có xuất hiện màu xanh thẫm đặc trưng. Kết luận rằng trong dịch cloroform của

nước quả quất có chứa flavonoid

3.4.3. Nhận biết ankaloid

Khi dùng thuốc thử Wagner cho vào dịch chloroform của nước quả quất,

nhận thấy có kết tủa nâu xuất hiện rất rõ, chứng tỏ rằng trong dịch cloroform có

chứa ankaloid.

Vậy qua các kết quả định tính sơ bộ ban đầu dịch clorofom của nước quả

quất chúng tôi có thể kết luận rằng thành phần hóa học của nước quả quất có chứa

flavonoid, glycosid và ankaloid.

43

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN

Qua nghiên cứu đề tài khảo sát thành phần hóa học từ quả quất, chúng tôi rút

ra được các kết luận sau

- Chúng tôi đã tiến hành ly trích được tinh dầu từ vỏ quả quất bằng hai

phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển và chưng cất lôi cuốn hơi nước

kết hợp với chiếu xạ vi sóng.

- Tinh dầu vỏ quả quất thu được từ hai phương pháp chưng cất đều có màu

vàng nhạt, vị cay, mang mùi thơm đặc trưng. Thành phần hóa học của tinh dầu quất

chủ yếu là các hydrocarbon terpenic với hoạt chất chính là D-Limonene, bên cạnh

đó còn có cấu tử 2,3,4,4a,5,6,8a-octahydro-7-methyl-4-methylen-1-(1-metyletyl)

naphthalene, theo nghiên cứu ban đầu thì đây là thành phần hóa học có liên quan

đến khả năng thể hiện hoạt tính giải lo âu của tinh dầu vỏ quả quất mà ở những loại

tinh dầu citrus khác không có.

- Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với bằng chiếu xạ vi

sóng có ưu điểm rút ngắn được thời gian chưng cất, tiết kiệm năng lượng.

- Kết quả thử hoạt tính sinh học hai mẫu tinh dầu thu được từ hai phương

pháp chưng cất khác nhau đều có khả năng kháng khuẩn với các chủng vi khuẩn là

Bacilus subtilis và Staphylococus aureus ATCC 25923, tuy nhiên mẫu tinh dầu thu

được từ phương pháp cất lôi cuốn hơi nước cổ điển có hoạt tính kháng khuẩn cao

hơn.

- Chúng tôi đã tiến hành khảo sát thành phần hóa học ngoài tinh dầu của vỏ

quả quất và nước quả quất, kết quả bước đầu cho thấy trong vỏ quả quất ngoài tinh

dầu còn có các thành phần khác đó là sự hiện diện của các alkaloid, glycoside và

flavonoid. Trong nước quả quất cô lại thành cao quất qua định tính ban đầu cho

thấy nước quả quất cũng có chứa các thành phần hóa học như trên.

KIẾN NGHỊ

Do điều kiện về kỹ thuật, thời gian và kinh phí còn hạn chế nên còn một số

vấn đề chúng tôi chưa giải quyết được nên chúng tôi đề xuất cho hướng nghiên cứu

tiếp theo như sau:

44

- Mẫu tinh dầu sau khi chưng cất nên tiến hành đo phổ ngay để xác định

thành phần hóa học không nên để lâu sẽ bị các tác nhân bên ngoài ánh sáng, nhiệt

độ làm thay đổi thành phần định tính và định lượng của mẫu tinh dầu.

- Thay đổi dung môi dùng trong chiết tách và sắc kí cột để tách được các

thành phần hóa học ngoài tinh dầu đó là các alkaloid, glycoside và flavonoid.

- Nghiên cứu thiết lập qui trình tách chiết các loại hợp chất các alkaloid,

glycoside và flavonoid có trong nước quả quất có dược tính sinh học cao và có

nhiều ứng dụng trong thực tiễn.

- Ly trích và cô lập một số hoạt chất chính trong tinh dầu như: tách D-

Limonene, Beta-pinene, đặc biệt là ở tinh dầu quất có sự hiện diện của 7,7-

dimethyl-2-methylen bicyclo[2.2.1]heptan và 1,2,3,4,4a,5,6,8a-octahydro-7-methyl-

4-methylen-1-(methylethyl) naphthalen mà không phát hiện ở 4 loại tinh dầu cam,

chanh, bưởi, quýt. Rất có thể sự khác biệt trong thành phần hóa học này góp phần

vào sự khác biệt về hoạt tính sinh học, cụ thể là tác dụng giải lo âu.

45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Dương Phước An, Huỳnh Thị Bích Tuyền, Nguyễn Ngọc Khôi, Khảo sát hoạt

tính giải lo âu của một số tinh dầu từ vỏ quả cây chi Citrus họ Rutacece. Y Hoc TP.

Hồ Chí Minh.

2. Lê Thị Anh Đào, Đặng Văn Liếu (2005), Thực hành Hóa học hữu cơ, NXB Đại

học Sư phạm.

3. Vương Ngọc Chính (2005), Hương Liệu Mỹ Phẫm, NXB Đại học Quốc gia TP.

Hồ Chí Minh.

4. Lê Thị Ngọc Duyên (2011), Nghiên cứu ly trích tinh dầu từ vỏ quả quất bằng

phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường Đại

học Đồng Tháp.

5. Văn Đình Đệ (2002), Sản xuất chất thơm thiên nhiên tổng hợp, NXB KHKT.

6. Nguyễn Thị Lý, Lê Thị Đề Oanh, Phan Thị Bảo Vy, Huỳnh Mai Thảo (Khoa

Công nghệ Hóa học, Đại học Bách Khoa, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam),

Tách tinh dầu và alkaloid từ quả quất, Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần 9.

7. Nguyễn Thị Cẩm Loan (2011), Nghiên cứu ly trích các hợp chất màu từ cây cẩm

ở tỉnh Đồng Tháp, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Đồng Tháp.

8. Nguyễn Thị Trúc Loan (2009), Ly trích tinh dầu của cây rau má (hydrocotyle

asiatica), Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Đồng Tháp.

9. Vũ Ngọc Lộ (1996), Những cây tinh dầu Việt Nam, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

10. Đỗ Tất Lợi (2006), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y dược.

11. Trịnh Hoàng Hiếu, Nguyễn Thị Thảo Trân, Lê Ngọc Thạch (2009), “Khảo sát

tinh dầu vỏ trái tắc và lá tắc”, Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, (tập 12,

số10).

12. Nguyễn Minh Hoàng (2006), Khảo sát tinh dầu vỏ trái giống Citrus họ rutaceae.

Đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở, Đại học Mở Tp HCM.

13. Nguyễn Văn Minh, “Các phương pháp sản xuất tinh dầu”, Bản tin khoa học công

nghệ, Viện nghiên cứu Dầu và các cây có Dầu.

14. Nguyễn Thị Tâm (2003), Những tinh dầu lưu hành trên thị trường, NXB Khoa

học và Kỹ thuật.

15. Lê Ngọc Thạch (2003), Tinh dầu, NXB ĐHQG TP. Hồ Chí Minh.