(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tô

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

ĐẶNG THỊ PHƯƠNG LOAN

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH CÁC
CHẤT CHỐNG OXY HĨA TỪ LÁ TÍA TƠ

Chun ngành:

Cơng nghệ thực phẩm

Mã số:

8540103

Người hướng dẫn khoa học:

1. TS. Đinh Thị Hiền
2. PGS. TS. Bùi Quang Thuật

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018

download by :


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là kết quả cơng trình nghiên cứu của bản thân, được thực
hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức và các thí nghiệm thực tế dưới sự hướng
dẫn khoa học của PGS.TS. Bùi Quang Thuật, TS. Đinh Thị Hiền, không sao chép của
người khác. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn này là trung thực. Tất cả
những tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ ràng và được trích dẫn hợp pháp.

Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm cho lời cam đoan của mình./.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả luận văn

Đặng Thị Phương Loan

i

download by :


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Bùi
Quang Thuật – Phó Viện trưởng - Viện Cơng nghiệp thực phẩm, cùng các anh chị trong
Trung tâm Dầu, Hương liệu và Phụ gia thực phẩm thuộc Viện Công nghiệp thực phẩm
và TS. Đinh Thị Hiền – Bộ môn Công nghệ chế biến – Khoa Công nghệ Thực phẩm –
Học viện Nơng nghiệp Việt Nam đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực
hiện luận văn thạc sỹ.
Em chân thành cảm ơn tới tồn thể các thầy, cơ giáo trong Khoa công nghệ thực
phẩm – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những
năm em học tập. Với vốn kiến thức tiếp thu được trong q trình học khơng chỉ là nền
tảng cho q trình nghiên cứu luận văn mà cịn là hành trang quý báu để em phát huy
trong công việc.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã quan tâm,
động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian qua.

Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả luận văn

Đặng Thị Phương Loan

ii

download by :


MỤC LỤC

Lời cam đoan .................................................................................................................i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Mục chữ viết tắt và ký hiệu .......................................................................................... vi
Danh mục bảng ...........................................................................................................vii
Danh mục sơ đồ .........................................................................................................viii
Trích yếu luận văn ........................................................................................................ xi
Abstract .....................................................................................................................xiii
Phần 1. Mở đầu ........................................................................................................... 1
1.1.

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

1.2.

Mục tiêu của đề tài........................................................................................... 2

1.2.1.

Mục tiêu đề tài ................................................................................................. 2

1.2.2.

Yêu cầu ........................................................................................................... 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu .......................................................................................... 3
2.1.

Giới thiệu về cây tía tơ. .................................................................................... 3

2.1.1.

Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm ................................................................... 3

2.1.2.

Vùng trồng và sản lượng trồng cây tía tơ.......................................................... 5

2.1.3.

Thành phần hóa học và dinh dưỡng.................................................................. 6

2.1.4.

Ứng dụng của cây tía tơ ................................................................................... 7

2.2.

Một số hoạt chất chống oxy hóa trong tía tơ ..................................................... 8

2.2.1.

Hoạt chất polyphenol ....................................................................................... 8

2.2.2.

Hoạt chất flavonoid........................................................................................ 11

2.3.

Một số hoạt chất chống oxy hóa chính trong lá tía tơ...................................... 15

2.3.1.

Hoạt chất Anthocyanin .................................................................................. 15

2.3.2.

Axit Rosmarinic (RA).................................................................................... 20

2.4.

Tình hình nghiên cứu về hợp chất polyphenol, flavonoid trong lá tía tơ.......... 22

2.5.

Phương pháp thu nhận hoạt chất chống oxy hóa từ lá tía tơ ............................ 24

Phần 3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu....................................................... 26
3.1.

Đối tượng nghiên cứu .................................................................................... 26

iii

download by :


3.1.1.

Nguyên liệu ................................................................................................... 26

3.1.2.

Hóa chất ........................................................................................................ 26

3.1.3.

Thiết bị .......................................................................................................... 27

3.2.

Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 28

3.3.

Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 28

3.4.

Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 28

3.4.1.

Bố trí thí nghiệm ............................................................................................ 28

3.4.2.

Phương pháp phân tích .................................................................................. 32

3.5.

Phương pháp xử lý số liệu.............................................................................. 49

Phần4. Kết quả và thảo luận .................................................................................... 50
4.1.

Phân tích đánh giá chất lượng ngun liệu tía tơ ............................................ 50

4.1.1.

Phân tích đánh giá các thành phần ngun liệu lá tía tơ .................................. 50

4.1.2.

Kết quả các thành phần cơ lý của nguyên liệu lá tía tơ ................................... 50

4.2.

Kết quả chế độ xử lý ngun liệu thích hợp cho q trình chiết tách các
hoạt chất chống ơxy hóa từ lá tía tơ ................................................................ 51

4.2.1.

Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến quá trình chiết tách các hoạt chất
chống ơxy hóa từ lá tía tô ............................................................................... 51

4.2.2.

Kết quả ảnh hưởng của độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy đến quá trình chiết
tách các hoạt chất chống ơxy hóa từ lá tía tơ .................................................. 52

4.2.3.

Kết quả ảnh hưởng của độ mịn nguyên liệu sau khi sấy đến q trình
chiết tách các hoạt chất chống ơxy hóa từ lá tía tơ .......................................... 54

4.3.

Kết quả các điều kiện cơng nghệ thích hợp cho q trình chiết tách các
hoạt chất chống ơxy hóa từ lá tía tơ ................................................................ 55

4.3.1.

Kết quả loại dung mơi trích ly thích hợp cho q trình chiết tách các chất
chống ơxi hố từ lá tía tơ................................................................................ 55

4.3.2.

Kết quả ảnh hưởng của độ pH dung mơi đến q trình chiết tách các chất
chống ơxi hố từ lá tía tơ................................................................................ 56

4.3.3.

Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng ngun liệu/thể tích dung mơi và
số lần trích ly đến q trình chiết tách các chất chống ơxi hố từ lá tía tơ ...... 57

4.3.4.

Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến q trình chiết tách các chất
chống ơxi hố từ lá tía tơ................................................................................ 58

iv

download by :


4.3.5.

Kết quả ảnh hưởng của thời gian trích ly đến q trình chiết tách các chất
chống ơxi hố từ lá tía tơ................................................................................ 59

4.3.6.

Kết quả ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn đến q trình chiết tách các chất
chống ơxi hố từ lá tía tơ................................................................................ 61

4.4.

Kết quả làm giàu các hoạt chất chống oxy hóa từ cao chiết lá tía tơ................ 62

4.5.

Phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm .................................................... 63

4.6.

Quy trình cơng nghệ chiết tách các hoạt chất chống oxy hóa từ lá tía tơ ......... 64

4.7.

Kết quả khảo sát khả năng chống oxy hóa của sản phẩm cao chiết lá tía tơ..... 66

Phần 5. Kết luận ........................................................................................................ 68
Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 69
Phụ lục ...................................................................................................................... 73

v

download by :

MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

DAD-HPLC (Detector Diode Array High Perfomance Liquid Chromatography)
: Sắc ký lỏng hiệu nâng cao đầu dò mảng Diode
DG18 (Dichloran-Glycerol 18): Môi trường nuôi cấy vi sinh bột khô
DRBC (Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol Agar): Môi trường thạch
GC-MS

: Sắc ký phối khổ

GFFAS (Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry)
: Quang phổ hấp thụ nguyên tử dung lị graphit
LTLSB (Lactose-Tryptone-Lauryl Sulphate Broth): Mơi trường canh
NL/DM

: nguyên liệu/dung môi

OGYE (Oxytetracycline-Glucose Yeast Extract): Môi trường nuôi cấy

PCR (Polymerase Chain Reaction): Phản ứng chuỗi trùng hợp
RA

: Axit Rosmarinic

SPW (Saline Peptone Water) : Dung dịch pha loãng
TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TSA (Trypto-casein Soy Agar): Môi trường dinh dưỡng
TSI (Triple Sugar Iron)

: Môi trường thạch

UV-Vis (Ultraviolet-Visible) : Quang phổ khả kiến - tử ngoại
VRB (Violet Red Bile Agar) : Môi trường thạch
XLD (Xylose Lysine Deoxycholate) : Môi trường thạch.

vi

download by :


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100 g lá tía tơ tươi........................................ 7
Bảng 4.1. Hàm lượng các thành phần chính trong ngun liệu lá tía tơ ......................50
Bảng 4.2. Thành phần cơ lý và hàm lượng các chất chống ơxy hóa trong thành
phần của lá tía tơ........................................................................................51
Bảng 4.3. Kết quả làm giàu các hợp chất chống oxy hóa trong cao chiết lá tía
tơ ...............................................................................................................62
Bảng 4.4. Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm của cao chiết lá tía tơ ....................63
Bảng 4.5. Kết quả phân tích các chỉ tiêu ATTP của cao chiết lá tía tơ ........................64
Bảng 4.6. Kết quả thử nghiệm hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm cao chiết
lá tía tơ ......................................................................................................67

vii

download by :


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Quy trình thu nhận hoạt chất chống oxy hóa từ thực vật ..............................24
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ khối các bước tiến hành nghiên cứu đề tài .........................................31
Sơ đồ 4.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ chiết tách các hoạt chất chống oxy hóa từ lá tía
tơ .................................................................................................................................65

viii

download by :


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Perilla frutescens var. Frutescens ................................................................... 4
Hình 2.2. Perilla frutescens var. crispa .......................................................................... 4
Hình 2.3. Cây Tía tơ ...................................................................................................... 5
Hình 2.4. Cấu trúc các của hợp chất hợp chất polyphenol đơn giản ................................ 9
Hình 2.5. Cấu trúc cơ bản của hợp chất Flavonoid ......................................................... 9
Hình 2.6. Cấu trúc của hợp chất flavone ...................................................................... 10
Hình 2.7. Cấu trúc hợp chất flavonol ........................................................................... 10
Hình 2.8. Cấu trúc cơ bản của flavonoid ...................................................................... 11
Hình 2.9. Các phân nhóm chính của flavonoid ............................................................. 12
Hình 2.10. Cơ chế ức chế của catechol với gốc tự do peroxyl ...................................... 14
Hình 2.11. Các vị trí của flavonoid có thể liên kết với các ion kim loại ....................... 14
Hình 2.12. Cấu trúc của một số Anthocyanidin tự nhiên. ............................................. 16
Hình 2.13. Cấu trúc hóa học của anthoxyanin trong lá Tía tơ ....................................... 17
Hình 2.14. Cấu trúc hóa học của axít rosmarinic .......................................................... 20

Hình 3.1. Ngun liệu lá tía tơ .................................................................................... 26
Hình 3.2. Thiết bị cân điện tử ...................................................................................... 27
Hình 3.3. Tủ sấy ......................................................................................................... 27
Hình 3.4. Máy đo quang phổ ....................................................................................... 27
Hình 3.5. Thiết bị cơ quay ........................................................................................... 27
Hình 4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hiệu suất chiết tách các hoạt chất
chống oxy từ lá tía tơ ................................................................................... 52
Hình 4.2. Ảnh hưởng của độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy đến quá trình chiết tách
các chất chống ơxy hóa từ lá tía tơ .............................................................. 53
Hình 4.3. Ảnh hưởng của độ mịn nguyên liệu đến q trình chiết tách các chất
chống ơxy hóa từ lá tía tơ............................................................................. 54
Hình 4.4. Ảnh hưởng của dung mơi trích ly đến q trình chiết tách các chất
chống ơxy hóa từ lá tía tơ............................................................................. 56
Hình 4.5. Ảnh hưởng của pH dung mơi trích ly đến q trình chiết tách các chất
chống ơxy hóa từ lá tía tơ............................................................................. 57

ix

download by :


Hình 4.6. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng nguyên liệu/thể tích dung mơi và số lần
trích ly đến q trình chiết tách các hoạt chất chống ơxy hóa từ lá tía tơ ...... 58
Hình 4.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến q trình chiết tách các chất chống
ơxy hóa từ lá tía tơ ....................................................................................... 59
Hình 4.8. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến q trình chiết tách các chất
chống ơxy hóa từ lá tía tơ............................................................................. 60
Hình 4.9. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến quá trình chiết tách các chất
chống ơxy hóa từ lá tía tô............................................................................. 61

x

download by :


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Đặng Thị Phương Loan
Tên luận văn: “Nghiên cứu quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tơ”.
Ngành: Cơng nghệ thực phẩm

Mã số: 8540101

Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu: đề xuất quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tơ.
Nội dung và phương pháp nghiên cứu:
Phân tích đánh giá chất lượng ngun liệu lá tía tơ
- Xác định độ ẩm nguyên liệu bằng phương pháp chưng cất với Toluen.
- Xác định hàm lượng tinh dầu trong nguyên liệu bằng phương pháp chưng cất
lôi cuốn theo hơi nước.
- Xác định hàm lượng polyphenol tổng số theo mô tả của Yadav và Agawala
(2011).
- Xác định hàm lượng flavonoid tổng số theo mô tả của Chang et al (2002).
- Khảo sát chế độ xử lý nguyên liệu: nhiệt độ sấy, độ ẩm nguyên liệu sau sấy, độ
mịn nguyên liệu.
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số điều kiện cơng nghệ đến q trình chiết tách
hoạt chất chống oxy hóa từ lá tía tơ: Dung mơi trích ly, độ pH dung mơi, tỷ lệ ngun
liệu/dung mơi và số lần trích ly, thời gian, nhiệt độ, tốc độ khuấy.
Xây dựng quy trình chiết tách hoạt chất chống oxy hóa từ lá tía tơ.
Nghiên cứu làm giàu các hoạt chất chống oxy hóa từ cao chiết lá tía tơ.

Phân tích chất lượng sản phẩm cao chiết từ lá tía tơ.
- Xác định hàm lượng axit rosmarinic bằng phương pháp so màu quang phổ với
máy UV-Spectrophotometter.
- Xác định hàm lượng anthocyanin theo phương pháp pH vi sai.
- Xác định các chỉ tiêu vi sinh vật
+ Phân tích VSV tổng số, Coliforms và E. coli, Salmonella.
+ Phân tích nấm men, nấm mốc theo TCVN 8275:2010
- Phân tích tổng dư lượng thuốc bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ.
- Phân tích kim loại nặng As, Cd, Hg, Pb.

xi

download by :


- Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của các chất chống oxy hóa từ lá tía tơ bằng
phương pháp DPPH.
Kết quả chính và kết luận:
- Lựa chọn được vùng nguyên liệu thích hợp cho mục đích thu nhận các hoạt
chất chống oxy hóa là vùng ngun liệu Đơng Anh, Hà Nội.
- Xác định được chế độ xử lý nguyên liệu thích hợp, lựa chọn được loại dung
mơi trích ly thích hợp là etanol 60%, pH dung mơi 4,4, với 2 lần trích ly, tỷ lệ ngun
liệu/dung mơi lần 1: 1/10, lần 2: 1/5, tốc độ khuấy trộn 300 vòng/phút, thời gian trích ly
là 60 phút ở nhiệt độ 60oC. Từ đó, đề ra được quy trình chiết tách các hoạt chất chống
oxy hóa từ lá tía tơ cho hiệu suất trích ly, chất lượng sản phẩm cao chiết cao, đảm bảo
các chỉ tiêu an toàn thực phẩm.
- Lựa chọn được phương pháp thích hợp cho việc làm giàu các hoạt chất chống
oxy hóa trong cao chiết lá tía tơ (tinh sạch) bằng cách trích ly lại với n-hexan (tách tinh
dầu) và với etyl axetat để thu được sản phẩm cao chiết có hàm lượng polyphenol và
flavonoid tổng số là 123,6 mg/g và 47,2 mg/g; hàm lượng anthocyanin là 23,3 mg/g và

hàm lượng axit rosmarinic: 36,7 mg/g.
- Khảo sát khả năng chống oxy hóa của sản phẩm cao chiết lá tía tơ biểu hiện
hoạt tính chống oxy hố trên hệ DPPH với giá trị SC50 là 161,16 µg/ml.

xii

download by :


ABSTRACT
Master candidate: Dang Thi Phuong Loan
Thesis title: "Research on extraction of antioxidants from Perilla leaf".
Major: Food Technology

Code: 8540101

Education organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA).
Research objectives: Proposed process for extraction of antioxidants from Perilla
leaves.
Materials and Methods:
- Analyze the quality of raw material of the leaves:
+ Determine the moisture content of the material by distillation with Toluene.
+ Determine the esential oil in the material by steam distillation.
+ The total polyphenol content was determined by using the Yadav and Agawala
(2011) method.
+ The total flavonoid content was determined by using the Chang et al (2002)
method.
- Determine method of treatmenting raw material: drying temperature, moisture
content of Perilla leaf after drying, fineness of Perilla leaves.
- To study the effect of some technological conditions to the extraction process

obtaining antioxidants from perilla leaves: Solvent extraction, pH of the solvent, the
ratio of raw material/solvent and the number of extraction, time, temperature, stirring
speed.
- Develop a process to extract antioxidant compounds from Perilla leaves
- Research on enrichment of antioxidant compounds from the extracts of Perilla
leaves
- Analyze the quality of Perilla leaves extracts final product.
- Determination of rosmarinic acid content by colorimetric method with UVSpectrophotometter.
- Determination of anthocyanin content by differential pH method.
- Identification of microbiological criteria
+ Total microorganism, Coliforms and E. coli, Salmonella.
+ Analysis of yeast and mold according to TCVN 8275: 2010

xiii

download by :


- Analysis of total residue of pesticide in organic chlorine group.
- Analysis of heavy metals content: As, Cd, Hg, Pb.
- The antiradical activity of the extracts against DPPH radical method.
Main Results and Conclusions:
- The appropriate material area for the purpose of obtaining antioxidant active
ingredients is the material area of Dong Anh, Hanoi.
- Determined the appropriate method of suitable material treatment, suitable
extraction solvent (60% ethanol) and suitable extraction parameters such as: extraction
two times with ratio of raw material and ethanol 1/10 for the first time and 1/5 for
second time; pH 4.4; stirring for 300 rpm; extracting time 60 minutes at 600C. From
there, the process of extracting the antioxidant from perilla leaves is determined with
high yield and quality extraction product.

- Determined the appropriate method for enriching the antioxidant of perilla leaf
extract with n-hexane and with ethyl acetate to obtain the product with high purity total
polyphenols and total flavonoids (123.6 mg/g and 47.2 mg/g); Anthocyanin content was
23.3 mg/g and rosmarinic acid content was 36.7 mg/g.
- The antioxidant activity of high purity perilla leaf extracts showed the
antioxidant activity on DPPH with a SC50 of 161.16 g/ml.

xiv

download by :


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây tía tơ là một trong những cây gia vị phổ biến, lâu đời và được trồng
rộng rãi ở nhiều nước Châu Á, đặc biệt là ở các nước Đơng Á. Cây tía tơ được
xem như một loại gia vị không thể thiếu trong nhiều món ăn truyền thống ở
Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc và Việt Nam. Hiện tại, trên thế giới có
rất nhiều giống tía tơ, chúng có thành phần và hàm lượng khá khác nhau, nhưng
về cơ bản, chúng có chung 3 giá trị ứng dụng là: làm gia vị, làm dược liệu trong
y học cổ truyền và sản xuất dầu ăn (hay dầu chức năng giàu omega 3). Sở dĩ, tía
tơ có được các giá trị ứng dụng trên là do sự có mặt của tinh dầu tía tơ và các
hoạt chất chống oxy hóa (Đỗ Huy Bích và cs., 2004; Trần Thị Phương Liên, 2009).
Nhờ kết quả của các cơng trình nghiên cứu khoa học về cây tía tơ đã được
cơng bố và áp dụng vào đời sống và sản xuất mà trong thời gian gần đây cây tía
tơ khơng ngừng phát triển cả về diện tích trồng, năng suất, sản lượng lá và hạt tía
tơ. Các nước đi đầu trên thế giới về trồng và ứng dụng cây tía tơ là Trung Quốc,
Nhật Bản, Hàn Quốc. Từ cây tía tơ, người ta đã tạo ra rất nhiều các sản phẩm
trong số đó chủ yếu là thực phẩm chức năng và thuốc. Chỉ tính riêng Nhật Bản đã
tạo ra được hơn 210 loại chế phẩm thuốc và hàng trăm sản phẩm chức năng khác

từ các hợp chất có trong tía tơ (He-ci Yu et al., 2010).
Ở Việt Nam, tía tơ là một loại cây gia vị được sử dụng chủ yếu trong chế
biến thực phẩm, trong trang trí món ăn. Cây tía tơ gồm nhiều giống khác nhau và
được trồng ở khắp cả nước. Hiện nay, vùng trồng tía tơ nhiều nhất là Hải Dương,
diện tích lên đến 1 nghìn ha cho chất lượng ổn định. Thơng thường 1ha tía tơ thu
hoạch cho khoảng 20-25 tấn lá tươi. Tuy nhiên, việc trồng tía tơ chủ yếu được sử
dụng với mục đích thu hái làm gia vị, thuốc đông y và thu hạt để làm giống nên
chưa mang lại hiệu quả kinh tế cao. Trong khi đó, cơng nghệ sản xuất các hoạt
chất sinh học chống oxy hóa từ lá tía tơ ở nước ta cịn chưa được quan tâm, đầu
tư nghiên cứu nhiều chính vì vậy hiệu quả kinh tế đối với việc sử dụng nguồn
nguyên liệu lá tía tơ cịn chưa cao. Xuất phát tình hình thực tế trên, tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ
lá tía tơ”. Đây là việc làm cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

1

download by :


1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục tiêu đề tài
Nghiên cứu xây dựng quy trình chiết tách các hoạt chất chống oxy hóa từ
lá tía tơ.
1.2.2. u cầu
− Phân tích đánh giá chất lượng ngun liệu lá tía tơ
− Nghiên cứu ảnh hưởng của một số điều kiện công nghệ đến q trình
chiết tách hoạt chất chống oxy hóa từ lá tía tơ.
− Xây dựng quy trình chiết tách hoạt chất chống oxy hóa từ lá tía tơ.
− Nghiên cứu làm giàu các hoạt chất chống oxy hóa từ cao chiết lá tía tơ
− Phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm đề tài

− Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của các hợp chất chống oxy hóa từ lá
tía tô.

2

download by :


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY TÍA TƠ
2.1.1. Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm
− Cây tía tơ có tên khoa học: Perilla frutescens, thuộc họ Lamiaceae
− Tên gọi khác: Tử tô, Tô ngạnh, Tô diệp.
Phân loại khoa học của cây tía tơ
Bộ

Hoa mơi

Họ

Hoa mơi

Chi

Tía tơ

Lồi

Perilla frutescens

Các phân lồi

Có 8-10 phân lồi

Nguồn gốc của cây tía tơ
Nguồn gốc bản địa của chi tía tơ trải rộng từ Ấn Độ đến Đơng Nam Á.
Lồi cây tía tơ (Perilla frutescens L) được xác định có nguồn gốc ở vùng núi
Himalaya đến vùng Đông Nam Á. Ở Trung Quốc, cây tía tơ được trồng ít nhất từ
500 năm trước Cơng ngun. Ở Nhật Bản, cây tía tơ được trồng vào khoảng từ
thế kỷ thứ VII- IX sau Công nguyên. Loài cây này được du nhập vào Mỹ làm cây
cảnh và đã trở thành loài thực vật xâm lấn. Đây là loài cây rau gia vị được trồng
phổ biến ở Châu Á với nhiều phân loại:
- Tía tơ lá tím (P. frutescens var. crispa): gốc Trung Quốc và Nhật Bản.
- Tía tơ lá xanh (P. frutescens var. Frutescens): được gọi là mè hoang dại
ở Hàn Quốc.
- Tía tơ hai màu (P. frutescens var. crispa forma): là dạng lá phía trên
màu xanh, phía dưới màu tím.
- Tía tơ mép lá quăn (Perilla ocymoides L. var. bicolorlaciniata) có giá
trị sử dụng cao
- Dựa trên mục đích sử dụng, tía tơ được chia thành hai loại chính là
Perilla frutescens var. frutescens thường được trồng để lấy dầu nên có hạt lớn và
mềm và Perilla frutescens var. crispa được dùng để làm thuốc trong y học cổ
truyền, thân có nhiều nhánh nhỏ, hạt nhỏ và cứng (Hà Thị Mỹ Chi và Ngô Đại
Nghiệp, 2013; Nitta et al., 2005).

3

download by :

Hình 2.1. Perilla frutescens
var. Frutescens

Hình 2.2. Perilla frutescens
var. crispa

Đặc điểm chính của cây tía tơ (Đỗ Tất Lợi, 2003)
- Thân: cây nhỏ cao 0.3-1m, thân vuông, mọc đứng, phân cành nhiều, có
rãnh dọc và có lơng.
- Lá: mọc đối, hình bầu dục, dài 2 – 3 cm gốc tròn, đầu nhọn mép khía
răng và uốn lượn. mặt trên xanh lục, ở dưới màu tía, có khi hai mặt đều tía, nâu
hay màu xanh lục có long nhám (tùy theo giống).
- Hoa: mọc ở kẽ lá hoặc đầu cành, dài 6 - 20 cm. Hoa tía tơ nhỏ mọc
thanh xim có ở đầu canh, màu trắng hay tím, mọc đối.
- Quả: quả bế, hình cầu, màu nâu nhạt, đường kính dao động từ 1,1mm
đến 2.5mm
Cách gieo trồng
- Có 2 cách: gieo hạt và giâm canh
- Liếp gieo hạt được cày bừa kỹ (đất nhuyễn), bón lót phân chuồng trước
khi gieo nên rải Basudin và sau khi gieo phủ rơm. Khi hạt nẩy mầm phải giở rơm
để cây mọc cứng.
- Khi cây có 5-6 lá thật (30 – 35 ngày sau gieo) là đem trồng.
- Thời vụ gieo trồng: quanh năm.

4

download by :


Hình 2.3. Cây Tía tơ

1. Thân; 2. Hoa; 3. Quả; 4. Hạt
Thu hoạch:
Thu hoạch làm rau gia vị: sau khi trồng 25 – 30 ngày có thể thu hoạch.
Nếu cắt tỉa ta thường dùng liềm hay dao sắc cắt cây cách mặt đất khoảng 10cm,
chừa lại 2 - 3 tầng lá để có thể đâm chồi cho đợt thu hoạch sau. Mỗi đợt cắt có
thể thu 50 – 60 kg cho 100m2. Nếu chăm sóc tốt có thể thu hoạch nhiều đợt (Đỗ
Huy Bích và cs, 2004; Đỗ Tất Lợi, 2003).
2.1.2. Vùng trồng và sản lượng trồng cây tía tơ
Tía tô được phân bố dọc theo dãy Hymalaya của Ấn Độ, Bhutan, Pakistan
và Napel, phía bắc Đơng Nam Á như Campuchia, Lào, Myanmar, Thái Lan, Việt
Nam, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và Đài Loan (Nitta et al., 2003). Gần
đây, tía tơ được đưa vào Châu Âu, Nga và Mỹ như một loại cây lấy dầu hoặc cây
gia vị trồng trong vườn. Tía tơ được sử dụng như một loại hương liệu trong chế
biến thực phẩm, làm nguyên liệu cho công nghiệp ép dầu và là nguồn dược liệu
quý trong điều trị một số bệnh như hen suyễn, cảm, viêm khớp, dị ứng...
Tía tơ được ghi nhận lần đầu trong thư tịch cổ của Trung Quốc vào thế kỷ
thứ V – VI là cây ưa sáng và ưa ẩm, thích nghi với những vùng khí hậu ơn hịa,
nhiệt độ trung bình từ 18 – 25oC. Loại cây này mọc chủ yếu ở vùng khí hậu ơn
hịa, có nguồn gốc từ núi Ấn Độ và Trung Quốc. Sau đó, cây tía tô được nhân
trồng ở nhiều nơi trên thế giới ở Châu Á, Châu Âu, Châu Mỹ. Tại Châu Á, tía tô
được trồng hoặc mọc hoang ở vĩ độ chủ yếu từ 36 đến 42 độ vĩ bắc đối với cây
lấy dầu và được trồng hoặc mọc hoang trên núi cao đối với cây dùng làm thuốc.

5

download by :


Các quốc gia trồng nhiều loại cây này là Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài
Loan, Ấn Độ, Nepal, Pakistan, Campuchia, Lào, Myanmar, Thái Lan và Việt

Nam (Nguyễn Thị Hoàng Lan, 2014; Thu. N.V.và Hùng.T, 2011).
Tại Nhật Bản, tía tơ được trồng chủ yếu ở tỉnh Hokkai, Miyagi,
Fukushima, Nagano, Tokyo, Shiga, Osaka, Nara, Hiroshima, Kyoto, Nagasaki,
Wakayama, Kochi, Fukuoka, và Okinawa. Người Nhật thường gọi tía tơ là
aojiso, aobam hoặc aoshiso. Nó thường được dùng để ăn với món sashimi, một
món ăn truyền thống từ hải sản của Nhật, cũng như thường được dùng như một
loại rau gia vị trong salad, mì ống, thịt và các món ăn từ cá khác. Năm 2009,
hãng Pepsi tại Nhật Bản đã cho ra một loại nước giải khát mang hương vị tía tơ là
pepsi tía tơ. Trong y học cổ truyền Nhật Bản, tía tô được sử dụng như một hoạt
chất chữa bệnh dị ứng, hen suyễn do dị ứng, viêm khớp và bước đầu ứng dụng để
điều trị bệnh alzheimer (Akio Tsukui et al., 1996).
Tại Trung Quốc, tía tơ được trồng nhiều ở các tỉnh Yunnan, Zheng Ning,
Guangdong và Guangxi. Diện tích trồng hàng năm chỉ riêng tại tỉnh Zheng Ning
là 110.000 ha với sản lượng hàng năm trên 10.000 tấn.Tại nước này, tía tơ là một
loại dược thảo cổ truyền trị cảm, nhức mỏi, ho suyễn và tạo hưng phấn. Nó cũng
là loại gia vị dân dã được sử dụng hết sức phổ biến trong điều chế thuốc đông y
cũng như chế biến và bảo quản thực phẩm.
Tại Việt Nam, theo Vũ Xn Phương (2000) tía tơ gồm nhiều giống khác
nhau, mọc tự nhiên và được trồng ở nhiều nơi trên khắp cả nước nhưng tập trung
nhiều ở các tỉnh miền núi phía Bắc như Lào Cai, Lạng Sơn, Hịa Bình… , ở miền
Nam, tía tơ được trồng nhiều ở Bình Chánh, Củ Chi, Hóc Mơn. Ở miền Bắc, do
nhu cầu sử dụng tía tơ làm gia vị, cây được trồng quanh năm ở các vùng ngoại
thành như Đông Dư (Gia Lâm); Hồng Liệt ( Thanh trì); Dun Hà (Thanh Trì),
Hà An ( Giang Biên, Long Biên); Vân Nội ( Hà Nội )…
2.1.3. Thành phần hóa học và dinh dưỡng
Trong các bộ phận cây tía tơ có chứa chất tinh dầu (khoảng 0,5%) mà
thành phần chủ yếu là: perilla aldehyde, limonene, α-pinene, β-caryophyllene, linalool
và perilla alcohol (Hà Thị Mỹ Chi và Ngô Đại Nghiệp, 2013; He-ci Yu et al., 2010).
Trong hạt có chứa một lượng lớn dầu béo có giá trị cao gồm chủ yếu gồm:
các acid béo: oleic (ω-9), linoleic (ω-6), linolenic (ω-3) và các acid amin không

thay thế: arginin, histidin, leucin, lysin, valin (Nitta et al., 2005).

6

download by :


Trong lá tía tơ là giàu chất xơ dinh dưỡng giàu chất khoáng dinh dưỡng
như canxi, sắt, natri và vitamin B, C. Thành phần lá tía tơ đang được nghiên cứu
sơ bộ cho đặc tính kháng viêm tiềm năng, và có thể được sử dụng để bảo quản
thực phẩm.
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100 g lá tía tơ tươi
Nước

87,50 g

Protein
Lipid
Carbohydrate

Khoáng chất

Fibre Cellulose
Carbohydrate khác
Canxi
Phốt pho
Sắt
Natri

Tro

Vitamin

Carotene
B1
B2

3,80 g
0,10 g
1,50 g
5,50 g
220,00 mg
65,00 mg
1,60 mg
1,0 mg
1,60 g
8700 µg
0,12 mg
0,32 mg

Niacin
C

1,00 mg
55,0 mg
Nguồn: He-ci Yu et al. (2010)

2.1.4. Ứng dụng của cây tía tơ
Theo y học cổ truyền của Trung Quốc, lá tía tơ có tác dụng làm tốt mồ
hơi và trừ hàn, điều hòa chức năng dạ dày, chữa cảm hàn với ho và nôn, nôn do

thai nghén, tiêu chảy, ngộ độc cua cá. Ở Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản… tía tơ
được coi như có tác dụng an thần, chống co thắt, làm tot mồ hôi, chống dị ứng ,
chữa nhức đầu và rối lọan hoạt động tử cung. Tía tơ cũng được dùng làm thuốc
ra mồ hôi, giải biểu, hành khí, giải độc tơm cá (Ming Ye S et al., 2014)
Theo y học cổ truyền Việt Nam, cả thân, lá và hạt tía tơ đều là những vị
thuốc hay. Theo đơng y, tía tơ có vị cay, mùi thơm, tính ấm, vào hai kinh phế và
tỳ, có tác dụng phát tán, phong hàn, hành khí, hóa trung. Lá tía tơ được gọi là tô
diệp, thân là tô ngạnh, quả là tô tử. Các bộ phận này khi thu hoạch được phơi
trong râm mát hay sấy nhẹ cho khô để giữ ngun mùi vị.
Lá tía tơ được dùng chữa cảm mạo, khơng có mồ hơi, phong hàn, ho
nhiều đờm, ngạt mũi, nhức đầu, tiêu hóa kém, nơn mửa, đau bụng, động thai,

7

download by :


ngộ độc. Cành tía tơ có tác dụng như lá nhưng kém hơn. Hạt tía tơ chữa ho có
đờm, hen suyễn, tê thấp. Thân tía tơ điều hịa lưu thơng khí, làm giảm rối loạn
chức năng dạ dày, giảm đau, phòng ngừa sẩy thai. Chủ trị: tức thở ở ngực và đau
vùng thượng vị với cảm giác nóng, nơn, đe dọa sẩy thai. Hạt tía tơ làm giảm khó
thở và giảm ho, trừ đờm, làm thư giãn rụôt. (Đỗ Huy Bích và cs, 2004; Đỗ Tất
Lợi, 2003). Cây tía tơ với thành phần hóa học chứa nhiều hoạt tính sinh học có
lợi cho sức khỏe, khơng độc nên là một nguồn nguyên liệu tự nhiên dùng làm
thực phẩm chức năng được nhiều nhà sản xuất quan tâm (Markino T et al., 2003).
Hiện nay, đã có rất nhiều sản phẩm chức năng làm từ cây tía tơ tại Nhật
Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc. Các sản phẩm này tập trung chủ yếu là các loại đồ
uống, các loại trà, bột tía tơ bổ sung vào bánh, kẹo, súp...
Công ty Thực phẩm KODAMA Nhật Bản đã sản xuất đồ uống chiết xuất
từ lá tía tơ và dịch cơ đặc bổ sung vào các loại rượu, Bên cạnh đồ uống, người

Nhật Bản cịn có món ăn có chứa lá tía tơ như bột rắc cơm, các món súp, dưa.
2.2. MỘT SỐ HOẠT CHẤT CHỐNG OXY HĨA TRONG TÍA TƠ
2.2.1. Hoạt chất polyphenol
2.2.1.1. Giới thiệu
Polyphenol là các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên và tồn tại trong thực vật
được chứng minh có khả năng chống oxy hóa vơ cùng hiệu quả. Polyphenol có
thể bảo vệ cơ thể, giúp cơ thể chống lại nhiều loại bệnh khác nhau do gốc tự do
gây ra. Đặc điểm chung của chúng là các phân tử có trong vịng thơm (vịng
benzen) chứa một, hai, ba… hoặc nhiều nhóm hydroxyl (OH) gắn trực tiếp vào
vòng benzen. Tùy thuộc vào số lượng và vị trí tương hỗ của các nhóm OH với bộ
khung hóa học mà các tính chất hóa lý học có thể thay đổi (R.Tsao, 2010).
2.2.1.2. Một số hợp chất polyphenol
− Những hợp chất polyphenol đơn giản
Chỉ có một số hợp chất phenolic đơn giản (hợp chất chỉ chứa 1 vòng
benzen) tồn tại trong tự nhiên.

8

download by :


Hình 2.4. Cấu trúc các của hợp chất hợp chất polyphenol đơn giản
Axit phenolic là những hợp chất có đặc điểm của nhóm chức caboxylic (ví
dụ như axit gallic, axit vanillic…) và aldehyd hydroxybenzoic là những hợp chất
có đặc điểm của nhóm chức aldehyd (Jun H-I et al., 2014)
− Flavonoid
Những hợp chất thuộc họ Flavonoid có số lượng rất lớn và được nghiên
cứu nhiều nhất trong các hợp chất polyphenol. Cho đến nay, đã có 8000 hợp chất
thuộc họ flavonoid đã được phát hiện. Chúng có bộ khung hóa học C6-C3-C6’

Hình 2.5. Cấu trúc cơ bản của hợp chất Flavonoid
- Flavone
Đặc điểm của Flavone là có nhóm keton ở C4 và liên kết đơi ở C2,C3.
Vịng A là thành phần quan trọng của flavone xuất phát từ phloroglucinol và
vòng B có thể có các nhóm thế ở các vị trí C3’, C4’và C5’.

9

download by :


Hình 2.6. Cấu trúc của hợp chất flavone
− Flavanol
Đặc điểm của hợp chất flavanol là khơng có nhóm keton ở C4 và liên kết
đôi ở C2, C3. Chúng được chia làm 2 dạng: flavan-3,4-diols và flavan- 3-ol.
Catechin và epicatechin là những hợp chất flavan- 3-ol được phân bố rất rộng rãi
và có trong thành phần chè xanh.

Hình 2.7. Cấu trúc hợp chất flavonol
Ngoài một số hợp chất được kể trên, hợp chất polyphenol cịn có các
nhóm Isoflavone, Chalcone và dihydrochalcone, dihydroflavonol, flavanone,
flavonol, Anthocyanidin... (ệzỗelik B et al., 2008).
2.2.1.3. C ch hoạt động của các hợp chất chống oxy polyphenol
− Cơ chế chuyển nguyên tử Hydro (Hydrogen Atomic Transfer-HAT)
Trong cơ chế này, chất chống oxy hóa, được ký hiệu là ArOH, sẽ khống
chế các nhóm gốc tự do (ví dụ: ROO*) bằng cách chuyển một nguyên tử hydro
của nhóm OH trong ArOH sang gốc tự do ROO*:
ROO* + ArOH
ROOH + ArO*
Gốc phenoxyl (ArO•) tạo thành có thể được ổn định nhờ vào sự chuyển

nguyên tử hydro ở xa để tạo thành quinone hoặc phản ứng với gốc tự do khác bao
gồm cả các gốc phenolxyl. Với sự phát triển liên tục như vậy sẽ tạo ra một chuỗi
phản ứng.

10

download by :