Nghiên cứu chiết xuất curcumin từ nghệ vàng bằng dung môi xà phòng

i
Lời cảm ơn


Sau quá trình tìm hiểu và nghiên cứu, tôi đã hoàn tất phần thí nghiệm
và bài báo cáo của đề tài tốt nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn đến Ban giám hiệu trƣờng ĐH Nha Trang
và Ban chủ nhiệm khoa chế biến, đã tạo mọi điều kiện về cơ sở vật chất, để
tôi có thể hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Đồng thời, tôi cũng xin trân trọng
cảm ơn quý thầy cô giáo đã tận tình hƣớng dẫn về kiến thức chuyên ngành,
các cán bộ phòng thí nghiệm đã hết sức tạo điều kiện trong quá trình tôi
nghiên cứu. Đặc biệt, tôi xin dành lời cảm ơn chân thành tới Ts Vũ Duy Đô
đã hƣớng dẫn nhiệt tình để tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này.


Nha Trang, tháng 6 năm 2010
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đại Hƣng Thạnh




ii
MỤC LỤC
Lời cảm ơn i
MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 3
1.1. Tổng quan về chất màu 3
1.2. Tổng quan về cây nghệ 5
1.2.1. Một số loại nghệ, đặc điểm và ứng dụng. 5
1.2.2. Nghệ vàng. 6
1.2.3. Curcumin. 9
1.2.4. Dầu thực vật. 14
1.3. Các phƣơng pháp chiết tách các hợp chất hữu cơ. 15
1.3.1. Phƣơng pháp chiết chất lỏng 15
1.3.2. Phƣơmg pháp chiết chất rắn 17
1.4. Một số phƣơng pháp chiết Curcumin đã đƣợc nghiên cứu 17
1.4.1. Chiết bằng dung môi thực phẩm 17
1.4.2. Chiết bằng dung môi hữu cơ 17
1.5. Mục tiêu nghiên cứu 18
1.6. Tính cấp thiết của đề tài 18
1.7. Ý nghĩa và khả năng ứng dụng của đề tài 18
1.8. Nội dung nghiên cứu 19
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 19
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 19
2.1.1. Vật liệu chính 19
2.1.2. Vật liệu phụ 19
2.1.3. Hóa chất và dung môi xà phòng 19
2.1.4. Dụng cụ và thiết bị 20

iii
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 20
2.2.1. Sơ đồ qui trình dự kiến chiết xuất Curcumin từ nghệ vàng bằng
dung môi xà phòng 20
2.2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thông số của dung môi xà phòng
dung chiết curcumin 23
2.2.3. Phƣơng pháp chiết và đánh giá. 30
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31
3.1. Kết quả thí nghiệm xác định độ ẩm của nghệ tƣơi 31
3.2. Xác định các thông số kỹ thuật của qui trình sản xuất. 31
3.2.1. Kết quả xác định loại dầu điều chế xà phòng
để chiết curcumin thô. 31
3.2.2. Kết quả thí nghiệm xác định nồng độ kiềm điều chế xà phòng để
chiết curcumin. 33
3.2.3. Kết quả thí nghiệm xác định kích thƣớc hạt nghệ đến hiệu suất
chiết curcumin thô 35
3.2.4. Kết quả thí nghiệm xác định độ ẩm của bột nghệ. 36
3.2.5. Kết quả thí nghiệm xác định nhiệt độ trong
quá trình chiết curcumin. 37
3.2.5. Kết quả thí nghiệm xác định thời gian trong
quá trình chiết curcumin. 39
3.3. Đề xuất qui trình chiết suất curcumin
từ nghệ vàng bằng dung môi xà phòng 41
3.3. Sản xuất thử nghiệm. 44
3.4. Tính toán chi phí nguyên vật liệu cho 100g sản phẩm. 45
Kết luận và đề xuất ý kiến. 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO 47
PHỤ LỤC 48

iv





v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần hóa học của tinh dầu nghệ vàng Việt Nam. 8
Bảng 3.1. Hàm lƣợng ẩm của nghệ tƣơi. 31
Bảng 3.2. Mô tả chất lƣợng cảm quan sản phẩm theo loại dầu điều chế dung
môi xà phòng. 32
Bảng 3.3. Mô tả chất lƣợng cảm quan sản phẩm theo nồng độ kiềm để sản
xuất xà phòng đến hiệu suất chiết 34
Bảng 3.4. Mô tả chất lƣợng cảm quan sản phẩm theo nhiệt độ chiết. 38
Bảng 3.5. Mô tả chất lƣợng cảm quan sản phẩm theo thời gian chiết. 39
Bảng 3.6. Các tính chất của curcumin. 44
Bảng 3.7. Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 100g sản phẩm curcumin thô.45





vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Sơ đồ quy trình dự kiến 20
Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm xác định loại dầu. 23
Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xác định nồng độ kiềm. 24
Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm xác định kích thƣớc hạt nghệ 25
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ ẩm của bột nghệ. 27
Hình 2.6. Sơ đồ thí nghiệm xác định nhiệt độ chiết thích hợp 28
Hình 2.7. Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian chiết thích hợp. 29
Hình 3.1. Ảnh hƣởng loại dầu điều chế xà phòng hiệu suất chiết
Curcumin thô 32
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của nồng độ kiềm để sản xuất xà phòng
đến hiệu suất chiết 34
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của kích thƣớc hạt nghệ đến hiệu suất chiết curcumin36
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của độ ẩm bột nghệ đến hiệu suất chiết curcumin thô. 37
Hình 3.5. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến hiệu suất chiết curcumin. 38
Hình 3.6. Ảnh hƣởng của thời gian đến hiệu suất chiết curcumin. 39
Hình 3.7. Sơ đồ quy trình chiết curcumin thô. 41







1
MỞ ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu mọi mặt của con ngƣời do đó mà

cũng tăng theo. Yêu cầu về thực phẩm ngày càng gắt go hơn cả về mặt chất
lƣợng cũng nhƣ hình thức. Chính vì thế nên các chỉ tiêu cảm quan trở thành chỉ
số đánh giá thực phẩm. Trong đó, màu sắc là yêu cầu rất quan trọng vì dể làm
kích thích thị hiếu con ngƣời. Do đó việc sử dụng màu để làm tăng tính cảm
quan ngày càng đƣợc quan tâm.
Xu hƣớng trên thế giới hiện nay cũng nhƣ khuyến cáo của các tổ chức y tế,
dần dần sử dụng phẩm màu tự nhiên để thay thế phẩm màu tổng hợp nhằm đảm
bảo sức khỏe của con ngƣời.
Một trong những chất màu đƣợc giới khoa học quan tâm cũng nhƣ việc sử
dụng rộng rãi nó ở trong dân gian (dạng bột chƣa đƣợc sử lý - bột nghệ) là
Curcumin. Curcumin là chất có nhiều trong nghệ vàng có tên khoa học là
Curcuma Long Linn. Nó đƣợc sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm nhƣ dầu
ăn, bánh, kẹo, bơ, phomát Đồng thời là hợp chất tự nhiên có ý nghĩa lớn về mặt
y học vì có khả năng oxy hoá rất lớn. Do đó nó tiêu diệt các gốc tự do là nguyên
nhân gây lão hóa các tế bào.Curcumin có nhiều ƣu điểm : màu sắc thay đổi theo
pH môi trƣờng, bền màu
Tuy nhiên nếu sử dụng dạng bột nghệ khô vào trong thực phẩm lại có quá
nhiều khuyết điểm. Đó là mùi vị lạ, dể làm thay đổi trạng thái của sản phẩm
ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm.
Bắt nguồn từ những nguyên nhân trên mà đòi hỏi cần có những công trình
nghiên cứu chiết tách các chất màu tự nhiên nói chung và curcumin nói riêng.
Hiện nay trên thế giới cũng nhƣ trong nƣớc đã có những công trình nghiên cứu
chiết tách Curcumin để ứng dụng trong thực phẩm, dƣợc, mỹ phẩm Đã có
nhiều phƣơng pháp chiết tách curcumin. Mỗi phƣơng pháp có những ƣu, nhƣợc
điểm riêng. Đƣợc sự cho phép của nhà trƣờng và khoa chế biến, dƣới sự hƣớng
dẫn của Ts Vũ Duy Đô, tôi đã quyết định thự hiện đề tài:” Nghiên cứu chiết xuất
Curcumin từ nghệ vàng bằng dung môi xà phòng” với mục đích tạo ra sản phẩm

2
độc đáo, có giá trị kinh tế,có giá trị dinh dƣỡng cao, an toàn cho ngƣời sử dụng.
Đề tài gồm có những nội dung chính sau:
-Chƣơng 1: Tổng quan
-Chƣơng 2: Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu
-Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
-Chƣơng 4: Kết luận và đề xuất ý kiến
Do bƣớc đầu làm quen với việc nghiên cứu, thời gian có hạn và tài liệu
nghiên cứu không nhiều, nên đề tài chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót.
Tôi rất mong nhận đƣợc sự chỉ bảo của quí thầy cô giáo, cũng nhƣ những ý kiến
đóng góp của bạn đọc, với sự trân trọng và lòng biết ơn sâu sắc.
Nha Trang, tháng 6 năm 2010
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đại Hƣng Thạnh







3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
1.1. Tổng quan về chất màu:
Màu sắc đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống con ngƣời. Nó ảnh
hƣởng đến giá trị sản phẩm. Đây là vấn đề mà các nhà sản xuất các mặt hàng tiêu
dùng ngày càng quan tâm, đặt biệt là các sản phẩm thực phẩm.
Ta biết, chất lƣợng các sản phẩm thực phẩm bao gồm cả giá trị dinh dƣỡng

và giá trị cảm quan của chúng. Màu sắc là chỉ số cảm quan rất quan trọng. Ngoài
giá trị hình thức nó còn có tác dụng sinh lý rất mạnh. Màu sắc thích hợp sẽ giúp
cho cơ thể đồng hoá thực phẩm dễ dàng gây cảm giác thích dùng hơn. Do vậy
trong sản xuất thực phẩm việc tạo ra màu cho thích hợp với trạng thái và tính
chất của sản phẩm là rất quan trọng.
Để đảm bảo yêu cầu trên trong quá trình gia công chế biến có thể thực
hiện bằng những cách sau:
+ Giữ tối đa màu sắc nguyên liệu trong quá trình gia công chế biến trong
khả năng có thể.
+ Chiết tách, cô đặc và bảo quản chất màu có từ nguyên liệu thực vật sau
đó bổ sung trở lại cho nguyên liệu một cách hợp lý.
+ Tổng hợp màu nhân tạo giống với màu tự nhiên của sản phẩm thực
phẩm rồi dùng chúng nhuộm màu lại cho sản phẩm khác mà ở dạng tự nhiên
màu không đủ mạnh hoặc bị mất màu trong quá trình gia công chế biến.
+ Tạo ra màu mới từ những hợp phần có trong nguyên liệu bằng các biện
pháp kỹ thuật thích hợp.
Trong thực phẩm có thể sử dụng 3 nhóm màu sau đây:
+ Phẩm màu vô cơ: Thƣờng có cấu tạo đơn giản là muối hoặc oxit kim
loại: PbCrO4, HgS đỏ, vàng chanh ZnCrO4 + K6Cr2O7
Các chất màu vô cơ rẻ, bền với nhiệt và ánh sáng, kém bền với axit, bazơ,
cƣờng độ màu không cao dùng để chế tạo sơn, mực in công nghiệp, màu cho
thuỷ tinh, đồ sứ, cao su.




4
+ Phẩm màu hữu cơ:
- Phẩm màu hữu cơ thiên nhiên: Ngày nay các chất màu hữu cơ sử dụng
rộng rãi và đa dạng, nhiều chủng loại màu sắc tƣơi đẹp, cƣờng độ màu cao, đƣợc

sử dụng nhiều trong các lãnh vực kinh tế khác nhau.
Các chất màu thiên nhiên thƣờng có sẵn trong thực vật.
Ví dụ: Màu xanh indigo: có trong cây chàm. Trong cây chàm có chứa
indican, thuỷ phân indican đƣợc indixil, oxi hoá indixil đƣợc indigo.

Màu vàng của măng cụt.
Vỏ măng cụt chứa 7 13% tanin và nhựa nangostin C23H24O6 màu
vàng tƣơi, tan nhiều trong trong kiềm và ete, không tan trong nƣớc.
Màu nghệ: củ nghệ chứa 3 4% chất màu vàng Curcumin. Ðem củ nghệ
nghiền nhỏ trích với ligroin loại các chất hữu cơ. Sau đó trích ete và kết tinh lại
trong benzen đƣợc Curcumin.
Màu đỏ quả điều, mặc nƣa (chứa chất Diospirol 2% có thể trích bằng ete
ancol, dùng để nhuộm màu đen).
Đây là phẩm màu đƣợc giới khoa học khuyến cáo nên dùng.
- Tổng hợp: là loại phẩm màu khi sử dụng phải qua kiểm duyệt của các
cơ quan có thẩm quyền.
Theo kiểm nghiệm chất lƣợng và thanh tra an toàn thực phẩm liều lƣợng
sử dụng một số chất màu tự nhiên cho ngƣời nhƣ sau:
+ Diệp lục tố : không hạn chế
+ Phức hợp clorophyl : 0 15mg/kg thể trọng
+ Ribolavin : 0 0,5mg/kg thể trọng
+ Curcumin : 0 0,5mg/kg thể trọng
+ Caroten : không hạn chế
+ Kẹo đắng : không hạn chế




5
1.1 . TỔNG QUAN VỀ CÂY NGHỆ

1.2.1. Một số loại nghệ, đặc điểm và ứng dụng.[1]
Ở nƣớc ta có rất nhiều loại nghệ chủng loại khác nhau về đặc điểm hình
dạng, tính chất, công dụng, thành phần.
Một số loại nghệ ở Việt Nam :[1]
1) Curcuma longa Linn (Nghệ Vàng, Uất Kim): Là loại nghệ đƣợc trồng
phổ biến nhất. Thƣờng trồng để lấy thân rễ làm gia vị hoặc làm thuốc. Trong
nhân gian thƣờng sử dụng nghệ vàng dƣới dạng bột khô.
2) Curcuma aromatica Salisb (Nghệ Trắng): Mọc hầu hết khắp vùng trên
cả nƣớc.
Cây thảo cao khoảng 20 60 cm, lá rộng hình giáo, mặt trên nhẵn, mặt
dƣới có lông mềm mƣợt. Củ hình trụ, mọc toả ra có đốt, ruột màu vàng .
Thân rễ chứa 6,1% tinh dầu, tinh dầu có màu trắng vàng, nhớt, mùi long
não. Chất màu là Curcumin.
3) Curcuma zedoaria Roscoe (Nghệ Đen): Là loại nghệ khá phổ biến. Cây
thảo cao 1,5m. Thân rễ hình nón có khía chạy dọc mang nhiều củ có thịt màu
vàng tái. Lá có đốm đỏ ở gân chính. Hoa màu vàng.
Trong củ chứa 1,5% tinh dầu, sánh, có mùi giống long não, 3,5% chất
nhựa và chất nhầy
4) Curcuma aeruginosa Roxb (Nghệ Xanh): Trồng ở TP Hồ Chí Minh và
một số tỉnh phía Bắc.
Là loại cây thảo sống nhiều năm cao 1 2m. Thân củ cho củ tròn hình
chuỳ, rộng 2 3 cm, thịt màu xanh. Lá hình trái xoan thon, gân chính màu tía
hay nâu, cuống lá màu lục. Hoa có lá dài màu ngà, tràng đỏ ở các phiến, màu
cam ở ống.
5) Curcuma xanthorhiza Roxb (Nghệ rễ Vàng, Nghệ Cà Ri): Đƣợc trồng ở
Cần Thơ.

6
Là loại cây thảo sống nhiều năm có thân rễ màu vàng cam đậm. Phiến lá
thƣờng có vết tía, lá dài có hoa màu đỏ.
Nghệ Rễ Vàng có củ chứa nhiều tinh bột khoảng 40 60%, tinh dầu 6
15%, chất màu là Curcuminoid trong đó có Curcumin.
Ngoài ra còn có một số loại nghệ nhƣ.
6) Curcuma alismatifolia Gagnep (Nghệ lá ): Mọc hoang ở Châu Đốc.
7) Curcuma gracillina Gagnep (Nghệ Mảnh): Mọc hoang ở Miền Trung.
8) Curcuma thorelli Gagnep (Nghệ Thorell): Mọc hoang ở Châu Đốc và
biên giới Việt Lào.
9) Curcuma pierreana Gagnep (Nghệ Pierre): Mọc hoang ở chân Đèo Cả.
10) Curcuma cochinchinesis Gagnep (Nghệ Nam Bộ): Mọc hoang ở Bà Rịa.
11) Curcuma angustifolia Roxb (Nghệ lá hẹp).
12) Curcuma elata Roxb (Nghệ lá hẹp).
13) Curcuma harmandii Gagnep.
14) Curcuma parviflora Wall (Ngệ hoa nhỏ).
15) Curcuma rubens ( Ngải tía).
16) Curcuma singularis Gegnep.
17) Curcuma sparganifolia Gagnep.
18) Curcuma stenochila Gagnep.
1.2.2. Nghệ vàng : [2]
Nghệ Vàng còn đƣợc gọi là Khƣơng Hoàng,
Ngọc Kim, Uất Kim. Tên khoa học là Curcuma longa
Linn, thuộc chi Curcuma, họ Zingiberacae. Là loại
nghệ đƣợc trồng phổ biến ở khắp nơi trên nƣớc ta.
1.2.2.1. Mô tả : Cây thảo sống nhiều năm, cao khoảng 1m. Thân rễ phát
triển thành củ hình khối, trên đó sinh ra nhiều rễ trụ có màu vàng cam. Rễ to,
mọc từ rễ củ, đoạn cuối luôn phình to ra thành hình thoi. Lá mọc so le, có bẹ,
hình dải rộng. Hoa màu vàng xếp thành bông hình trụ ở ngọn thân; lá bắc màu
lục hay màu trắng nhạt pha hồng ở chóp lá. Quả hình cầu, có 3 ô.

7
Từ gốc củ cây nghệ hình thành củ cái, củ này hình chùy và nhiều chất xơ.
Những củ con đƣợc phát triển từ thân củ cái này và những củ con này có thể
đƣợc gọi là củ chính vì trong quá trình chiết xuất cũng nhƣ trong nhân gian (làm
bột) chỉ dùng củ này. Từ thân củ chính lại nảy chồi phát triển thành những củ
non
Đặc điểm củ: củ chắc, nặng, dài khoảng 2 9cm, đƣờng kính củ từ 1
2,5cm tuỳ theo chế độ dinh dƣỡng và tuổi của nó. Mặt ngoài của củ có màu xám,
không nhẵn và có đốt.
Khi cắt ngang củ nghệ thấy rõ 2 vùng
riêng biệt. Lõi ở trong có màu vàng cam, lõi
này chạy dọc theo chiều dài củ và có đƣờng
kính trụ chiếm 2/3 đƣờng kính củ. Vùng
ngoài vỏ thịt, có màu vàng. Giữa vùng ngoài
và trụ giữa có lớp xơ ngăn cách. Khi củ nghệ già thì phân biệt màu giữa vùng
ngoài và vùng lõi không còn rõ rệt nữa. Nghệ củ có thể bảo quản đƣợc 1 năm.
1.2.2.2. Nơi sống và thu hái : Gốc ở Ấn Độ, đƣợc trồng lấy thân rễ làm
gia vị và làm thuốc. Thân rễ thƣờng đƣợc thu hái tháng 8, tháng 9, cắt bỏ hết rễ
để riêng. Muốn để lâu, phải hấp trong 6-12 giờ, sau đó để ráo nƣớc đem phơi
nắng hay sấy khô.
1.2.2.3. Thành phần hoá học : [7]
Bao gồm những thành phần sau:
Cacbon hydrat : 64,3%
Tinh dầu : Chiếm 3 5% trong bột nghệ khô, ở nghệ tƣơi là
2,4%. Tinh dầu là chất lỏng màu vàng nhạt. Thành phần chính Sesquiterpenoid
chiếm trên 80% bao gồm: Turmeron 40%, Arturmeron 40%, - Turmerone 10%,

Curzerenone 1%







8
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của tinh dầu nghệ vàng Việt Nam.
STT
Hợp chất
Hàm
lƣợng(%)
1
Limonen
0,05
2
1,8- cineol
0,10
3
P- cymen
0,05
4
Terpinolen
0,09
5
C
15
H

24

0,10
6
Terpinen 4 ol
0,05
7
- elemen
0,05
8
Caryophyllen
0,90
9
C
15
H
24

0,10
10
Humulen
0,50
11
C
15
H
24

0,15
12

C
15
H
24

0,15
13
Zimgiberen
1,50
14
- lisabolen
0,20
15
- sesquiphellandren
3,00
16
Ar- Curcumin
1,50
17
, ,p trimetylbenzylancol
0,15
18
- bisabolen
0,10
19
Xeton không no , C
15
H
20
O

0,05
20
Xeton không no , C
15
H
22
O
0,05
21
C
15
H
22
O
0,10
22
Xeton không no , C
15
H
20
O
0,10
23
C
15
H
22
O
0,15
24

Ancol C
15
H
26
O
0,50
25
C
15
H
26
O
0,30
26
Ancol C
15
H
26
O
0,50
27
C
15
H
26
O
0,70
28
Xeton không no , C
15

H
20
O
0,90
29
- Turmeron
30,00
30
Ancol C
15
H
26
O
0,50
31
- Turmeron
10,00
32
Ar- Turmeron
10,00
33
Curzerenon
1,00
34
C
15
H
24
O
0,90

35
Xeton không no , C
15
H
22
O
0,50






9
Chất màu Curcumin :
Thành phần khác:
Nƣớc chiếm từ 75 85%
+ Tinh bột
+ Đƣờng
+ Chất béo, chất xơ
+ Vitamin
+ Kim loại
Hàm lƣợng các chất có thể khác nhau tuỳ theo điều kiện thổ nhƣỡng, thời
gian thu hoạch, độ già của củ.
1.2.2.4. Tính vị, tác dụng:
Nghệ có vị đắng, cay, mùi thơm, tính ấm; có tác dụng thông kinh diệt
thống, tiêu mủ lên da non, thông mật, làm tăng sự bài tiết của mật của tế bào gan,
kháng khuẩn
Nghệ có tác dụng chống oxy hoá cho thực phẩm bằng cách ngăn cản sự
hình thành các peroxide. Do đó cho nghệ vào thực phẩm vừa để tạo màu, tạo

hƣơng vị và kéo dài thời gian bảo quản.
Ngoài ra hiện nay trên thị trƣờng có nhiều sản phẩm đƣợc chiết xuất từ
nghệ hoặc có bổ sung nghệ để làm mỹ phẩm.
1.2.3. Curcumin.[13]
Curcumin là hợp chất tự nhiên đƣợc chiết tách chủ yếu từ củ nghệ vàng có
nhiều ở nƣớc ta. Có những tên gọi khác nhau: Curcumine, Turrmeric yellow,
Diferoylmethane, Cl Natural Yellow 3.
Curcumin là hỗn hợp gồm 3 chất: Curcumin I 60%, Curcumin II 24%,
Curcumin III 14% tính theo tổng hàm lƣợng Curcumin. Đây là kết quả nghiên
cứu của Srinivasan K.R thực hiện năm 1953.
1.2.3.1. Công thức hoá học, khối lượng phân tử, công thức cấu tạo.[3]
Công thức hoá học, khối lƣợng phân tử (M).




10
+ Curcumin I : C
21
H
20
O
6
M = 368,39
1,7- Bis (4- hydroxyl- 3-methoxyphenyl)- hepta - 1,6 – diene -3,5- dione.
+ Curcumin II : C
20
H
18
O

5
M = 338,39
1-( 4- Hydroxyphenyl)- 7- (4- hydroxy-3- methoxy- phenyl)- hepta- 1,6
dien-3,5- dione.
+ Curcumin III: C
19
H
16
O
4
M = 308,39.
1,7- Bis( 4- hydroxyphenyl)- hepta- 1,6-diene 3,5- 3,5- dione.
Công thức cấu tạo:
+ Curcumin I



+
Curcumin II

+Currcumin III


1.2.3.2. Tính chất vật lý:
Curcumin đƣợc chiết tách từ củ nghệ, sau khi làm khô có dạng tinh thể
màu đỏ ánh tím, dạng vô định hình có màu vàng cam.[6]
Nhiệt độ nóng chảy từ 175 182
0
C.[6]
Curcumin không tan trong nƣớc, tan vừa phải trong rƣợu lạnh và axeton,

tan tốt trong ete etylic, cloroform.




11
Curcumin cũng có thể kết tinh lại từ những dung môi dùng để chiết nó
nhƣ: axêton, diclomêtan, dicloetylen, metanol, etanol…[3]
Trong môi trƣờng kiềm cho dung dịch màu đỏ. Ở pH = 9 dung dịch có
màu vàng cam. Trong dung môi có tính axit, Curcumin có màu vàng chanh.
Curcumin bền ở nhiệt độ và mẫn cảm với ánh sáng. Tuy nhiên trong điều
kiện nhiệt độ nóng ẩm ở nƣớc ta dễ làm suy giảm chất lƣợng Curcumin.[6]
1.2.3.3. Tính chất hoá học:[6]
Curcumin tồn tại ở hai dạng cân bằng : dạng cacbonyl và dạng enol.
R
1
- C - CH - C - R
2
O
OH
R
1
- C - CH - C - R
2
O
O

Dạng enol Dạng cacbonyl
Tinh thể Curcumin hình thành do liên kết giữa OH phenol và O (hoặc
dạng thù hình OH) trong nhóm cacbonyl và đặc biệt là liên kết hidro giữa các

nhóm chức phân cực.
Curcumin là chất dễ bị oxy hoá. Chính tính chất này mà nó đƣợc ứng dụng
nhiều trong y học cũng nhƣ trong thực phẩm.
* Curcumin đƣợc nhận biết bằng phản ứng màu sau [7]
Hoà tan một lƣợng mẫu trong etanol ta đƣợc màu vàng tinh khiết và phát
sáng huỳnh quang màu xanh lục.
Hoà tan mẫu trong etanol 95% đổ lên giấy lọc khô, trên giấy lọc còn lại
một vết màu vàng. Thêm hai giọt dung dịch axit Boric 3%, axit hoá nhẹ bằng
dung dịch axit clohydric 10%, màu vàng sẽ biến thành màu nâu. Sau đó thêm 3
giọt dung dịch amoniac 50%, màu nâu sẽ chuyển sang màu lục xám.
Hoà tan lƣợng mẫu trong 10ml etanol 95% lắc cho tan.
+ Lấy 0,5ml dung dịch thêm 1 giọt dung dịch axit H
2
SO
4
10% dung dịch
chuyển sang màu đỏ tím.
+ Lấy 0,5ml dung dịch, thêm 1 giọt dung dịch KOH 30%, dung dịch
chuyển sang màu đỏ sẫm.




12
+ Lấy 0,5ml dung dịch, thêm một giọt dung dịch NaOH 30%, dung dịch
chuyển sang màu đỏ máu.
Dƣới tia cực tím, phát quang màu vàng tƣơi.
1.2.3.4. Tác dụng dược và ứng dụng của Curcumin: [4]
a) Tác dụng dƣợc lý:
Trƣớc hết cần xem xét tính an toàn của Curcumin. Nhiều thí nghiệm đƣợc

thực hiện ở Việt nam cũng nhƣ nƣớc ngoài đã chứng minh rằng nghệ không có
tính độc.
Qua nhiều thí nghiệm các nhà khoa học đƣa ra những kết quả sau:
+ Giới hạn sử dụng nghệ cho chuột cống 5g/kg cơ thể
+ Chuột Lang giới hạn sử dụng nghệ là < 2,5g/kg cơ thể.
+ Với khỉ nghệ gây độc với liều lƣợng trên 30g/kg.
+ Với chuột Nhắt trắng không có sự thay đổi về tế bào tuỷ xƣơng và sự
biến dạng của NST khi sử dụng nghệ.
+ Với ngƣời khi sử dụng nghệ với liều lƣợng cao (gấp 1,25 125 lần so
với khỉ) vẫn không nhận thấy sự thay đổi về bạch cầu, hồng cầu cũng nhƣ công
thức máu.
Các nhà khoa học chứng minh rằng Curcumin là hoạt chất chống đông
máu. Do đó với những ngƣời có rối loạn sự đông máu thì không nên dùng nghệ.
Sau đây là những tác dụng của nghệ đối với các cơ quan, tế bào cơ thể.
Với hệ thống tiêu hoá :
Curcumin có tác dụng chống độc đối với gan, giúp gan chống lại sự tấn
công của gốc tự do. Nó còn có tính chất thông mật, gây co bóp túi mật, giảm tỷ
lệ sỏi cholesterol trong mật.
Với hệ tuần hoàn :
Curcumin có tác dụng chống đông máu, đồng thời giảm lƣợng cholesterol
trong máu.




13
Khả năng chống viêm, kháng khuẩn, kháng nấm. Curcumin có khả năng
làm tăng cơ chế chống viêm của cơ thể, mặt khác nó không có tác dụng phụ hại
nhƣ những loại thuốc khác. Nó có khả năng ức chế đƣợc vi khuẩn Gram(-) tuy
nhiên khả năng này không thể so sánh với các thuốc kháng sinh thông thƣờng.

Curcumin I có tác dụng ngăn ngừa sự phát triển của vi trùng lao
Mycobacterium tuberculosis, nó cũng có hiệu lực với Salmonella paratyphi,
Staphyllococcus aureus, nấm Trychophyton gypcum.
Khả năng chống ung thƣ :
Curcumin đƣợc biết là chất dễ bị oxy hoá. Nó tiêu diệt các gốc tự do là tác
nhân gây lão hoá tế bào và ung thƣ. Nhiều nhà khoa học đã đƣa ra những kết
luận về khả năng này của Curcumin.
Sự kết hợp giữa Curcumin và genistein có tác động ức chế sự phát triển
của tế bào MGF-7 của bệnh ung thƣ vú ở ngƣời. Ngoài ra Curcumin thuộc thế hệ
mới chống ung thƣ theo cơ chế huỷ diệt từ từ các tế bào ung thƣ, trong khi các tế
bào lành tính vẫn đƣợc bảo vệ.
Curcumin còn có tác dụng lên nhiều bệnh ung thƣ khác nhƣ: ung thƣ kết
tràng, ung thƣ bạch cầu.
Khả năng chống oxy hoá :
Curcumin bảo vệ chống lại các tác hại do oxy hoạt động gây ra. Curcumin
chống sự oxy hoá mạnh hơn tỏi, hành. Nó còn bảo vệ tế bào tránh sự phân huỷ
của tác nhân oxy hoá.
Ngoài những tác dụng kể trên, Curcumin còn đƣợc phát hiện là chất có
khả năng kháng virus HIV.
Với những tác dụng trên giới khoa học khuyến cáo sử dụng Curcumin
(nhƣ chất màu) để bổ sung vào dầu ăn, bánh kẹo, sữa, phomat
b) Ứng dụng:
- Trong y học:




14
Trong dân gian, nghệ đã đƣợc tin dùng nhƣ phƣơng thuốc hữu hiệu để trị
tụ huyết, máu cam, làm cao dán nhọt, thoa chống vết thƣơng tụ máu, làm mau

lành sẹo, trị viêm gan, vàng da, đau dạ dày, ghẻ lở, mụn nhọt.
Việc tận dụng nghệ, một nguồn dƣợc liệu rẻ tiền, phong phú trong nƣớc
và áp dụng kỹ thuật bào chế Tây y hiện đại sẽ tạo ra nguồn dƣợc, mỹ phẩm nội
địa, vừa kế thừa vừa phát huy tiềm năng y học cổ truyền, góp phần bảo vệ hữu
hiệu sức khỏe.
- Trong Đông y, thân rễ nghệ gọi là khƣơng hoàng, rễ con gọi là uất kim
thƣờng dùng trị phong hàn, chậm có kinh, băng huyết, trị đau bao tử do thiếu
axit, trị loét dạ dày
- Trong mỹ phẩm: trên thị trƣờng hiện nay nghệ thƣờng đƣợc thêm vào mỹ
phẩm kết hợp với vitamin A, E để thành kem nghệ, sữa rửa mặt hạt nghệ
- Trong công nghiệp màu thực phẩm, dƣợc phẩm:
Chất màu thiên nhiên đóng vai trò quan trọng trong hai nền công nghiệp
lớn: công nghiệp dƣợc phẩm và công nghiệp thực phẩm.
Một trong những nguyên nhân thƣờng gây ra ngộ độc thực phẩm là sử
dụng chất màu công nghiệp tạo nên những màu sắc loè loẹt và rẻ tiền để nhuộm
thức ăn. Vì thế việc sử dụng những chất màu thiên nhiên, không độc đáp ứng
tiêu chuẩn y tế trong việc nhuộm màu thực-dƣợc phẩm đóng vai trò quan trọng
trong việc bảo vệ sức khoẻ ngƣời tiêu dùng.
Màu vàng của nghệ là chất màu thiên nhiên đƣợc Dƣợc điển công nhận
với mã số E.100 để nhuộm màu dƣợc phẩm thay thế dần những chất màu tổng
hợp nhƣ Tartrazine E 102. Chỉ riêng việc khai thác nghệ để chế biến thành chất
màu dùng trong thực-dƣợc phẩm cũng đủ mở ra một hƣớng đi khả thi với nguồn
tài nguyên nghệ phong phú của Việt Nam.
1.2.4. Dầu thực vật.[12]
Chất béo lấy từ nguyên liệu thực vật đƣợc gọi là dầu thực vật.
Lipit là thành phần quan trọng và chủ yếu của nguyên liệu dầu, nó quyết
định giá trị sử dụng trong công nghiệp của nguyên liệu dầu. Thành phần chủ yếu

15
của lipit là triglyxerit, chiếm 95 98% trong nguyên liệu dầu. Các axit của
triglyxerit thƣờng là mạnh thẳng, các axit này có thể chứa 1, 2, 3 nối đôi và có số
lƣợng nguyên tử cacbon từ 16 22. Thông thƣờng số cacbon từ 16 18. Màu
sắc và mùi vị khác nhau của dầu thực vật phụ thuộc vào tính ổn định của các
chất kèm theo thoát ra từ nguyên liệu dầu cùng với triglyxerit
1.2.4.1. Dầu lạc.
Hàm lƣợng lipit trong nhân hạt lạc từ 40 60% tính theo chất khô.
Trong dầu lạc thành phần axit béo không no chủ yếu là oleic (C18:1) 50 60%,
linolic (C18:2) 13 33% và một số axit béo không no nhƣ panmitic (C16:0) 6
11%, vì thế dầu lạc có thể lỏng ở nhiệt độ thƣờng.
Tỉ trọng của dầu lạc 0,910 0,929, chỉ số xà phòng 185 194, I.I 82
92, nhiệt độ đông đặc - 2,5 - 3
o
C.
1.2.4.2 Dầu đậu nành.
Tổng hàm lƣợng lipit có trong đậu nành là 30%. Trong dầu đậu nành có
các axit béo nhƣ: axit linolic (C18:2) 51 57%, oleic (C18:1) 23 29%, linoleic
(C18:3) 3 6%, panmitic(C16:0) 3 6%, stearit (C18:0) 5 7% .
Tỉ trọng của dầu nành là 0,922 0,934, chỉ số xà phòng 190 193, I.I 120
141 nhiệt độ nóng chảy -15 -18
o
C.
1.3. Các phƣơng pháp chiết tách các hợp chất hữu cơ.[2]
Chiết là quá trình rút chất hòa tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một
chất lỏng khác. Chiết chất hòa tan trong chất lỏng gọi là chiết chất lỏng, còn
chiết chất hòa tan trong chất rắn gọi là chiết chất rắn.
1.3.1. Phƣơng pháp chiết chất lỏng:
Cơ sở của phƣơng pháp là định luật Nernst.

Ở một nhiệt độ không đổi, chất hòa tan sẽ phân bố vào hai lớp chất lỏng
(hai dung môi) hoàn toàn không hòa tan vào nhau theo một tỷ số nồng độ không
đổi.
K=
2
1
C
C





16
K : hằng số phân bố
C
1
, C
2
: nồng độ của chất tan trong dung môi 1, 2
Định luật này đúng cho trƣờng hợp nồng độ nhỏ và chất hòa tan có trạng
thái nhƣ nhau trong cả hai chất lỏng 1, 2. Dung môi đem chiết phải hòa tốt chất
chiết hơn so với dung môi mà nó tồn tại.
Quá trình chiết chỉ đƣợc thực hiện khi K 1 và nếu K >100 thì có thể
chiết một lần, K<100 phải chiết nhiều lần hoặc chiết liên tục.
Với một lƣợng dung môi chia ra nhiều lần chiết cho kết quả tốt hơn là
chiết một lần. Đây là kết quả đƣợc chứng minh bằng toán học.
Yêu cầu với dung môi: dung môi có khả năng hòa tan chất chiết lớn hơn
dung môi mà nó tồn tại. Dễ tách khi tinh chế, khác nhau về tỷ khối so với dung
môi cũ, ít có khả năng tạo nhủ tƣơng, ít nguy hiểm.

Dung môi thƣờng dùng là ete etylic, ete dầu hỏa, xăng, benzen,
cloroform
Dụng cụ chiết là phểu chiết. Đổ dung dịch vào phểu rồi cho dung môi
vào sao cho chỉ chiếm 2/3 thể tích phểu, lƣợng dung môi thƣờng chiếm 1/5 1/3
thể tích dung dịch. Đậy nút, một tay giữ nút và phểu, một tay giữa khóa phểu, lắc
nhẹ cẩn thận, đảo ngƣợc nhiều lần. Lắc xong để yên trên giá cho dung dịch tách
ra thành hai lớp. Mở nút phểu chiết, từ từ mở khóa vòi cho chất lỏng ở lớp dƣới
chảy xuống, còn lớp trên lấy ra bằng cách đổ qua miệng phểu.
Sau khi thu đƣợc dịch chiết, làm khô bằng chất làm khô rồi đem tinh
chế.
Sự hòa tan chất chiết vào dung môi mới phụ thuộc vào bản chất của chất
tan, bản chất của dung môi, nhiệt độ, phụ thuộc vào bề mặt tiếp xúc. Do đó trong
quá trình chiết lắc càng kỹ càng tốt. Nếu trong khi chiết tạo nhủ tƣơng do tạo
thành một lƣợng kết tủa trên bề mặt phân chia hai tƣớng lỏng thì cần phải lọc,
nếu do sức căng bề mặt thì cho thêm rƣợu để phá sức căng bề mặt ở trên bề mặt
phân chia hai tƣớng đó, nếu do sự khác nhau về tỷ khối giữa hai chất lỏng không
lớn thì thêm dung dịch muối bão hòa để tăng tỷ khối của nƣớc. Nhƣng biện pháp
tốt nhất là để lắng trong thời gian lâu.




17
1.3.2. Phươmg pháp chiết chất rắn:
Độ hiệu dụng của chiết chất rắn bằng chất lỏng phụ thuộc vào độ hòa tan
và tốc độ chuyển từ tƣớng này sang tƣớng khác. Tính tan phụ thuộc vào dung
môi lựa chọn. Có thể tăng tốc độ chuyển tƣớng bằng cách làm tăng bề mặt tiếp
xúc bằng cách nghiền chất rắn càng nhỏ càng tốt trƣớc khi chiết, khuấy. Có thể
chiết bằng cách hoà tan chất trong dung môi rồi gạn lọc.
Thực hiện chiết liên tục trên máy chiết Soxlet. Đun nóng dung môi trong

bình cầu cho hơi dung môi đi lên bình chiết chứa chất qua ống sinh hàn ngƣợc
rồi ngƣng tụ. Dung môi đƣợc chọn phải là hòa tan chất hữu cơ nghiên cứu hoặc
hòa tan chất phụ rồi qua ống chảy nhánh chảy trở lại bình cầu.
Nếu dung môi hòa tan chất phụ thì chất hữu cơ rắn còn lại trên bình
chiết, lấy ra và làm khô.
Nếu dung môi hòa tan chất hữu cơ thì thu đƣợc dung dịch chất hữu cơ
trong bình cầu và đem tinh chế nhƣ cô, cho kết tủa hoặc cho kết tủa bằng dung
môi thứ hai.
1.4. Một số phƣơng pháp chiết Curcumin đã đƣợc nghiên cứu:
1.4.1. Chiết bằng dung môi thực phẩm:[3]
Việc chiết Curcumin đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp chƣng ninh.
Dung môi chiết là dầu mỡ nhƣ: dầu tổng hợp, dầu lạc, dầu dừa, mỡ heo.
Sau khi kết thúc quá trình chƣng ninh hỗn hợp gồm dung môi và nghệ,
bằng cách gạn lọc tách dầu và bã nghệ thành hai phần riêng biệt. Sau đó,
Curcumin đƣợc loại khỏi dung môi (dầu) bằng NaOH sẽ thu đƣợc dung dịch màu
đỏ sẫm, đó là dung dịch phenolat. Tiếp đó trung hòa NaOH bằng HCl, lúc này sẽ
xuất hiện lớp kết tủa lắng xuống dƣới, lọc kết tủa này qua phểu lọc, rửa lại bằng
nƣớc cất cho hết axit sẽ thu đƣợc Curcumin có màu vàng cam.
1.4.2. Chiết bằng dung môi hữu cơ:[3]
Trƣớc khi chiết cần loại tinh dầu ra khỏi nguyên liệu nghệ nhằm làm cho
quá trình chiết Curcumin dễ dàng hơn và sản phẩm không có mùi tinh dầu nghệ.
Đồng thời cũng loại bỏ phần lớn nhựa nghệ tạo điều kiện tinh chế Curcumin.
Tách tinh dầu ra khỏi nguyên liệu bằng dung môi ete dầu hỏa, ở nhiệt độ
60
o
C, thời gian là 6h, trên bình chiết Soxhlet.

18
Việc chiết Curcumin cũng diễn ra trên bộ chiết soxhlet, dung môi chiết
là hổn hợp dung môi Axeton Etyl Axetat. Tác dụng của từng dung môi trong
hỗn hợp là khác nhau. Curcumin hòa tan nhiều trong dung môi Etyl Axetat
nhƣng dung môi này lại hòa tan nhiều chất khác, còn Axeton hòa tan vừa phải
Curcumin nhƣng ít hòa tan hợp chất khác. Hai chất này hỗ trợ cho nhau trong
quá trình chiết Curcumin để hiệu suất cao hơn.
Quá trình tinh chế đƣợc thực hiện qua hai bƣớc :
+ Lọc tạp chất rắn: dùng ete dầu hỏa và Etyl Axetat để hòa tan Curcumin
thô, sau đó lọc hổn hợp qua giấy lọc, dung dịch lọc thu đƣợc cho bốc hơi dung môi.
+ Kết tinh: kết tinh Curcumin trong cồn tuyệt đối, gạn lấy phần kết tinh
phía dƣới sấy khô, sản phẩm có màu vàng cam.
1.5. Mục tiêu nghiên cứu:
Đƣa ra đƣợc quy trình công nghệ chiết xuất Curcumin từ nghệ vàng bằng
dung môi xà phòng.
1.6. Tính cấp thiết của đề tài:
Nguồn nguyên liệu nghệ trong nƣớc rất dồi dào nhƣng giá trị sử dụng
chƣa cao và thiếu tính đa dạng.
Thực tế sản xuất các sản phẩm từ nghệ vẫn chƣa tận dụng tối đa các thành
phần của nó, gây lãng phí nguyên liệu, thiếu tính hấp dẫn.
Do đó, sản phẩm curcumin đƣợc chiết từ nghệ vàng bằng dung môi xà
phòng sẽ nâng cao hàm lƣợng, là sản phẩm an toàn, có tính kinh tế cao, và dễ
ứng dụng vào trong sản xuất công nghiệp.
1.7. Ý nghĩa và khả năng ứng dụng của đề tài:
Đƣa ra đƣợc giải pháp chiết curcumin bằng dung môi xà phòng, góp phần
phát triển công nghệ chiết tách sau khi nghiên cứu thành công.
Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu sẵn có trong nƣớc, nâng cao giá trị sử
dụng cho nguyên liệu, cải thiện đời sống vật chất cho ngƣời nông dân, góp phần
phát triển kinh tế xã hội.
Tạo ra sản phẩm ứng dụng vô cùng to lớn nhƣ thực phẩm chức năng, thực

phẩm chống dị ứng, chất bảo quản thực phẩm, chất màu trong thực phẩm.




19
Sản phẩm phù hợp với nhiều ngƣời, có thể dùng chữa bệnh, làm mỹ
phẩm…Đặc biệt curcumin sẽ ứng dụng vào công nghệ chế biến thành chất màu
dùng trong thực phẩm cũng đủ mở ra một hƣớng đi khả thi với nguồn tài nguyên
nghệ phong phú của Việt Nam.
1.8. Nội dung nghiên cứu :
- Xác định các yếu tố điều chế dung môi xà phòng chiết curcumin phù hợp.
- Xác định các thông số kỹ thuật của quá trình chiết curcumin.
CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu:
2.1.1. Vật liệu chính:
Nguyên liệu sử dụng trong đề tài là nghệ vàng đƣợc thu mua ở địa bàn
Nha trang nhƣng có nguồn gốc Đaklak. Nghệ đƣợc lựa chọn là củ nghệ to để dễ
dàng cho việc làm sạch.

2.1.2. Vật liệu phụ:
- Dầu Lạc thô, dầu Nành: Đƣợc mua ở chợ Vĩnh Hải.
- Dầu Marvella: Đƣợc mua ở chợ Vĩnh Hải do công ty dầu ăn golden
hope nhà bè sản xuất.
- Dầu Neptune: Đƣợc mua ở chợ Vĩnh Hải do công ty dầu thực vật Cái
Lân sản xuất.
2.1.3. Hóa chất và dung môi xà phòng:
2.1.3.1. Axit clohydrit (HCl): Axit clohydrit dạng đậm đặc nồng độ 36,42%.
2.1.3.2. Natri Hydroxit (NaOH): NaOH dạng tinh thể.