Nghiên cứu sản xuất chế phẩm nấm linh chi trích ly ứng dụng trong chế biến thực phẩm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.68 MB, 93 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ðẶNG VĂN VĨNH
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM NẤM LINH CHI
TRÍCH LY
ỨNG DỤNG TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
MÃ SỐ : 60.54.01.04
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS. TS. NGUYỄN DUY LÂM
HÀ NỘI - 2013
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
i
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là ñề tài nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết
quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và mọi sự giúp ñỡ cho việc thực
hiện luận văn ñều ñã ñược cảm ơn.
Trong luận văn này, tôi có sử dụng các thông tin từ nhiều nguồn khác nhau,
các thông tin trích dẫn ñược sử dụng ñều ñược ghi rõ nguồn gốc và xuất xứ./.
Hà Nội, ngày 9 tháng 11 năm 2013
Học viên
ðặng Văn Vĩnh
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
ii
LỜI CÁM ƠN
ðể hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp này, trước hết tôi xin chân thành
cám ơn PGS. TS. Nguyễn Duy Lâm - Giám ñốc Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm
tra chất lượng sản phẩm nông sản thực phẩm - Viện Cơ ñiện nông nghiệp và
Công nghệ sau thu hoạch ñã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi về phương
pháp khoa học và tạo mọi ñiều kiện tốt nhất ñể tôi hoàn thành bản luận văn tốt
nghiệp.
Tôi xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong Khoa Công nghệ thực
phẩm - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tận tình chỉ bảo và giúp ñỡ tôi;
Nhóm nghiên cứu thuộc ðề tài “Nghiên cứu công nghệ, thiết bị trích ly một số
hoạt chất sinh học từ nấm dược liệu và ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức
năng” mã số KC.07.09/11/15, cùng các em sinh viên và cán bộ nghiên cứu tại
Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã cộng tác và hỗ trợ tôi
trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến gia ñình, người thân và bạn bè, ñồng
nghiệp ñã luôn quan tâm, ñộng viên, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và
thực hiện luận văn./.
Hà Nội, ngày 9 tháng 11 năm 2013
Học viên
ðặng Văn Vĩnh
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
iii
MỤC LỤC
Lời cam ñoan i
Mục lục iii
Danh mục bảng vi
Danh mục hình vii
Danh mục chữ viết tắt viii
PHẦN 1. MỞ ðẦU 1
1.1. ðặt vấn ñề 1
1.2. Mục ñích, yêu cầu 2
1.2.1. Mục ñích 2
1.2.2. Yêu cầu 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. Giới thiệu chung về nấm Linh chi 3
2.1.1. Nguồn gốc, phân bố, phân loại và ñặc ñiểm thực vật của nấm Linh chi 3
2.1.2. Thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và dược lý của nấm Linh chi 6
2.2. Tình hình nghiên cứu sản xuất và chế biến nấm Linh chi 10
2.2.1. Trên thế giới 10
2.2.2. Tại Việt Nam 10
2.2.3. Các loại sản phẩm từ nấm Linh chi 11
2.2.4. Tiêu chuẩn của một số sản phẩm bột nấm Linh chi trích ly 12
2.3. Nghiên cứu trích ly thu nhận các hoạt chất sinh học của nấm Linh chi 12
2.3.1. Cơ sở khoa học trích ly hoạt chất sinh học từ nấm Linh chi 13
2.3.2. Phương pháp trích ly các hoạt chất sinh học của nấm Linh chi 13
2.3.3. Một số nghiên cứu về trích ly hoạt chất sinh học của nấm Linh chi 15
2.4. Ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly các hoạt chất sinh học 16
2.4.1. Nguyên lý tác ñộng của sóng siêu âm 16
2.4.2. Thiết bị tạo sóng siêu âm và ứng dụng 17
2.4.3. Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly các
hoạt chất sinh học của nấm Linh chi
18
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
iv
2.5. Ứng dụng enzyme trong trích ly hoạt chất sinh học từ nấm Linh chi 18
2.6. Giới thiệu phương pháp cô ñặc và sấy thu nhận sản phẩm sau trích ly 19
2.6.1. Cô ñặc sản phẩm 19
2.6.2. Sấy thu nhận sản phẩm 21
2.7. Giới thiệu về β-glucan 22
PHẦN 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
3.1. ðối tượng nghiên cứu 25
3.2. ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 25
3.3. Thiết bị và vật tư hóa chất nghiên cứu 25
3.4. Nội dung nghiên cứu 26
3.5. Phương pháp nghiên cứu 26
3.5.1. Phương pháp công nghệ 26
3.5.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm 27
3.6. Phương pháp phân tích 31
3.6.1. Phương pháp phân tích chỉ tiêu hóa lý 31
3.6.2. Phương pháp phân tích vi sinh vật, ñộc tố nấm và kim loại nặng 34
3.6.3. Phương pháp ñánh giá cảm quan 34
3.7. Phương pháp xử lý số liệu 34
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35
4.1. Kết quả khảo sát thành phần và tính chất nguyên liệu 35
4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các ñiều kiện xử lý nguyên liệu và
trích ly ñến hiệu suất trích ly polysaccharide hòa tan và β-glucan
36
4.2.1. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu ñến hiệu suất trích ly 36
4.2.2. Ảnh hưởng của thời gian ngâm nguyên liệu ñến hiệu suất trích ly 37
4.2.3. Ảnh hưởng của thời gian xử lý nguyên liệu bằng sóng siêu âm ñến
hiệu suất trích ly 38
4.2.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi ñến hiệu suất trích ly 39
4.2.5. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ trích ly ñến hiệu suất trích ly 41
4.2.6. Ảnh hưởng của thời gian trích ly ñến hiệu suất trích ly 42
4.2.7. Ảnh hưởng của số lần trích ly ñến hiệu suất trích ly 43
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
v
4.3. Tạo chế phẩm và ñề xuất quy trình sản xuất chế phẩm nấm Linh
chi trích ly
44
4.3.1. Tạo chế phẩm nấm Linh chi trích ly 44
4.2.2. Quy trình sản xuất chế phẩm nấm Linh chi trích ly 44
4.4. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm Linh chi trích ly ñể sản xuất
cao nấm Linh chi
47
4.4.1. Lựa chọn công thức phối chế tạo sản phẩm cao nấm Linh chi 47
4.5. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm Linh chi trích ly ñể sản xuất
trà Linh chi hòa tan
50
4.5.1. Lựa chọn công thức phối chế tạo sản phẩm trà Linh chi hòa tan 50
4.5.2. Xác ñịnh một số thông số chế biến trà Linh chi hòa tan 52
4.5.3. Quy trình công nghệ sản xuất trà Linh chi hòa tan 54
4.5.4. ðánh giá một số chỉ tiêu chất lượng và ATVSTP của sản phẩm trà
Linh chi hòa tan
56
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 58
5.1. Kết luận 58
5.2. ðề nghị 58
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 59
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các hoạt chất sinh học trong nấm Linh chi 7
Bảng 4.1. Một số thành phần hóa học chính của nấm Linh chi 35
Bảng 4.2. Thông số kỹ thuật của chế phẩm nấm Linh chi trích ly 44
Bảng 4.3. Tỷ lệ phối trộn tạo sản phẩm cao nấm Linh chi 47
Bảng 4.4. Kết quả ñiểm ñánh giá cảm quan các công thức phối chế 48
Bảng 4.5. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu tạo sản phẩm trà Linh chi hòa tan 51
Bảng 4.6. Kết quả ñiểm ñánh giá cảm quan các công thức phối chế 52
Bảng 4.7. Ảnh hưởng hàm ẩm ñến khả năng tạo hạt trà 53
Bảng 4.8: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ sấy tạo sản phẩm trà Linh chi hòa tan 54
Bảng 4.9. Kết quả phân tích chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm 57
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Nấm Linh chi phân loại theo màu sắc 4
Hình 3.1. Sơ ñồ khối quy trình công nghệ hoàn thiện sản phẩm từ nguyên
liệu nấm linh chi
27
Hình 4.1. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu ñến hiệu suất trích ly 36
Hình 4.2. Ảnh hưởng của thời gian ngâm nguyên liệu ñến hiệu suất trích ly 37
Hình 4.3. Ảnh hưởng của thời gian xử lý nguyên liệu bằng sóng siêu âm ñến
hiệu suất trích ly
38
Hình 4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi ñến hiệu suất trích ly 40
Hình 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ trích ly ñến hiệu suất trích ly 41
Hình 4.6. Ảnh hưởng của thời gian trích ly ñến hiệu suất trích ly 42
Hình 4.7. Ảnh hưởng của số lần trích ly ñến hiệu suất trích ly 43
Hình 4.8. Sơ ñồ khối quy trình sản xuất chế phẩm nấm Linh chi trích ly 45
Hình 4.9. Sơ ñồ khối quy trình sản xuất cao nấm Linh chi 49
Hình 4.10. Sơ ñồ khối quy trình công nghệ sản xuất trà Linh chi hòa tan 55
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
viii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt Ý nghĩa
ATVSTP Vệ sinh an toàn thực phẩm
BYT Bộ Y tế
CHT Chất hòa tan
cm Centimét
CT Công thức
g gram
kHz Kilôhéc
MHz
Megahéc
KW
Kilôwoát
nm
Nanomét
mm
Milimét
mmHg
Milimét thủy ngân
Pa
Áp suất
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
/Qð Quyết ñịnh
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
W Woát
µm
Micrômét
o
C Nhiệt ñộ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
1
PHẦN 1. MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn ñề
Nấm Linh chi ñược xếp hàng ñầu trong danh mục nấm dược liệu và từ lâu
ñã ñược xem là dược liệu thượng phẩm trong ðông y. Biết ñược những tác dụng
quý của các hoạt chất trong nấm Linh chi, ngày càng nhiều nơi trên thế giới quan
tâm nghiên cứu và bào chế các sản phẩm có thành phần hoạt chất từ nấm Linh
chi, trong ñó có Việt Nam. Ngày nay, qua nhiều công trình nghiên cứu khoa học
hiện ñại ñã xác ñịnh ñược trên 100 hợp chất, dẫn xuất của nấm Linh chi và ñã
chứng minh ñược tác dụng chữa bệnh, hỗ trợ cho hệ thống miễn dịch, thần kinh,
phòng chống bệnh, bồi bổ sức khỏe và kéo dài tuổi thọ. Hầu hết các hoạt chất
sinh học có tác dụng dược lý mạnh của nấm Linh chi ñều có bản chất
triterpennoid và polysaccharide kể cả β-glucan. Các polysaccharide có thể ở dạng
tự do hoặc liên kết với protein [27]. Do có các tính chất quý báu như vậy mà nhu
cầu sử dụng nấm Linh chi và các sản phẩm thương mại có bổ sung hoạt chất từ
nấm Linh chi trong lĩnh vực chế biến thực phẩm, y tế và mỹ phẩm ngày càng
tăng.
Trên thế giới ñã có nhiều nghiên cứu về chiết xuất và ứng dụng các hoạt
chất sinh học từ nấm Linh chi. Việc chiết xuất các hợp chất sinh học bằng công
nghệ sử dụng dung môi có hỗ trợ xử lý bằng sóng siêu âm, enzyme và các ñiều
kiện nhiệt ñộ, áp suất…. ñã phát triển ở quy mô công nghiệp ở một số nước như
Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ,…
Việt Nam có tiềm năng lớn về sản xuất nấm Linh chi, do có ñiều kiện thời
tiết thuận lợi, nguồn nguyên liệu trồng nấm phong phú, nguồn lao ñộng dồi dào
nên có thể trồng nấm quanh năm [11]. Tuy nhiên, lĩnh vực chế biến nấm Linh chi
cũng như các loại nấm thuốc hay nấm thực phẩm khác của Việt Nam chưa ñược
phát triển phù hợp với tiềm năng về nguyên liệu. Sản phẩm nấm Linh chi của
Việt Nam trên thị trường vẫn chủ yếu là nấm quả thể khô nguyên thể, có rất ít sản
phẩm chế biến tinh sâu. Các sản phẩm cao cấp ở dạng cao, bột, trà, … ñều ñược
nhập khẩu từ Hàn Quốc và Trung Quốc.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
2
Trong thời gian gần ñây, ở trong nước ñã có một số nghiên cứu ñược tiến
hành nhằm phát triển công nghệ và sản phẩm mới từ nấm Linh chi. Tuy nhiên,
việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới, ñặc biệt là công nghệ chiết xuất có hỗ
trợ bằng siêu âm ñể trích ly các hoạt chất sinh học từ nấm Linh chi vẫn còn rất
hạn chế. Việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới ñể chiết xuất các hoạt chất
sinh học từ nấm Linh chi nhằm tạo ra các sản phẩm thương mại có ý nghĩa khoa
học và có tính thiết thực vì có thể mang lại lợi ích về kinh tế xã hội ở Việt Nam.
Vì những lý do nêu trên và ñể góp phần thúc ñẩy phát triển công nghệ trích
ly và gia tăng chuỗi giá trị nấm Linh chi trong nước, chúng tôi thực hiện ñề tài
“Nghiên cứu sản xuất chế phẩm nấm Linh chi trích ly ứng dụng trong chế
biến thực phẩm”.
1.2. Mục ñích, yêu cầu
1.2.1. Mục ñích
Thiết lập ñược quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm nấm Linh chi trích
ly ứng dụng trong chế biến thực phẩm.
1.2.2. Yêu cầu
- Nghiên cứu xác ñịnh các ñiều kiện xử lý nguyên liệu và trích ly các hoạt
chất hòa tan (polysaccharide và glucan) từ nấm Linh chi, ñề xuất quy trình sản
xuất chế phẩm nấm Linh chi trích ly.
- Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm Linh chi trích ly ñể sản xuất cao
nấm Linh chi.
- Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm Linh chi trích ly ñể sản xuất trà
Linh chi hòa tan.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu chung về nấm Linh chi
2.1.1. Nguồn gốc, phân bố, phân loại và ñặc ñiểm thực vật của nấm Linh chi
2.1.1.1. Nguồn gốc và phân bố
Nấm Linh chi (Ganoderma lucidum) ñược tìm thấy ở nhiều nơi trên thế
giới, nó thường mọc trên những thân cây mục, còn gọi là Linh chi thảo do vậy
nhiều tác giả ñã cho rằng ñây là một loại cây cỏ, thực ra Linh chi là một loại
nấm. Trong tự nhiên, nấm Linh chi chỉ mọc ở rừng rậm, ít ánh sáng và có ñộ ẩm
cao, thường thấy xuất hiện trên những thân cây mục [5].
Trung Quốc ñược coi là cái nôi phát hiện nấm Linh chi, từ ñầu thế kỷ 17
nấm Linh chi ñã ñược biết ñến, nuôi trồng và sử dụng như nguồn dược liệu quý
[29]. Tại Nhật Bản, ñến năm 1971, hai giáo sư của trường ðại học Kyoto là
Yukio Naoi và Zenzabuno Kasai ñã nghiên cứu thành công công nghệ gây giống
và từ ñó nấm Linh chi mới sản xuất ñược ở quy mô lớn [7].
2.1.1.2. Phân loại
Tên gọi: Nấm Linh chi, Nấm lim, Nấm trường thọ…
Tên khoa học: Ganoderma lucidum
Nấm Linh chi có vị trí phân loại ñược thừa nhận rộng rãi hiện nay [4]:
Giới (regnum): Nấm (Fungi)
Ngành (phylum): Nấm ðảm (Basidiomycota)
Lớp (class): Agaricomycetes
Bộ (ordo): Polyporales
Họ (familia): Nấm gỗ (Ganodermataceae)
Chi (genus): Ganoderma
Loài (pecies): Ganoderma. Lucidum
Linh chi ñược chia thành hai nhóm là Cổ Linh chi và Linh chi:
- Cổ Linh chi: Tên khoa học: Ganoderma applanatum (Pers) Past, còn
gọi là Linh chi ña niên nhiều tầng và có hàng chục loài khác nhau. ðây là các
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
4
loài nấm gỗ không cuống hoặc cuống rất ngắn, có nhiều tầng, mỗi năm thụ tầng
lại phát triển thêm một lớp mới chồng lên. Mũ nấm hình quạt, màu từ nâu xám
ñến ñen sẫm, bề mặt trên sù sì thô ráp. Nấm rất cứng, cứng như gỗ lim nên còn
gọi là nấm lim. Các nhà bảo vệ thực vật xếp Cổ Linh chi vào nhóm các tác nhân
gây hại cây rừng, cần khống chế. Cổ Linh chi mọc hoang từ ñồng bằng ñến miền
núi ở khắp nơi trên thế giới. Trong rừng rậm, ñộ ẩm cao, ở cây to thì nấm phát
triển mạnh, tán lớn. Ở Việt Nam, trong rừng sâu Tây Nguyên có những nấm Cổ
Linh chi lớn, có cây tán rộng tới hơn 1 mét, nặng hơn 40kg [4].
- Linh chi: Tên khoa học: Ganoderma lucidum (Leyss ex fr) kart, có nhiều
loài khác nhau. Kết quả thống kê cho thấy, chủng loại Linh chi rất phong phú,
ước tính thống kê trên thế giới có trên 200 loài nấm Linh chi, có loài hình nấm
nhưng mũ không tròn mà nhăn nheo, có loài hình giống như trái thận, có loài
giống như sừng hươu. Ở Trung Quốc có 84 loài, trong ñó có 12 loài ñược dùng
làm thuốc như Xích Linh chi, Tử Linh chi, Hắc Linh chi (G. atrum), Bạc Thụ Chi
(G. capense), Mật Văn Bạc Chi (G. tenue), Tùng Sam Linh chi (G. tsugae), Thụ
Thiệt Sách Bản thảo cương mục của Lý Thời Trần, ñại danh y của Trung Quốc
ñã phân loại Linh chi theo màu sắc thành 6 loại như nêu trên Hình 2.1 [5].
Hình 2.1. Nấm Linh chi phân loại theo màu sắc
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
5
2.1.1.3. ðặc ñiểm thực vật của nấm Linh chi
- Tính ña dạng của các loại nấm Linh chi bộc lộ qua biến dị hình thái quả
thể [7]. Linh chi có cấu tạo 2 phần là phần cuống và mũ nấm:
+ Cuống nấm biến dị rất lớn, từ rất ngắn 0,5cm, rất mảnh 0,2cm cho ñến
dài từ 5-10cm hoặc rất dài 20-25cm, cuống nấm có thể ñính ở bên hoặc ñính gần
tâm do quá trình lên tán mà thành.
+ Mũ nấm dạng thận gần tròn, ñôi khi xoè hình quạt hoặc ít nhiều dị dạng.
Trên mặt mũ nấm có vân gợn ñồng tâm và có tia rãnh, màu vàng nâu, vàng cam,
ñỏ cam, ñỏ nâu, nâu tím hoặc nâu ñen, nhẵn bóng như láng vecni. Kích thước tán
biến ñộng từ 2-30cm, dày từ 0,8-2,5cm.
+ Thịt nấm dày từ 0,4-1,8cm, màu vàng kem, nâu nhạt hoặc trắng. Thịt
nấm mềm, dai khi tươi và trở nên chắc cứng, nhẹ khi khô. Hệ sợi kiểu trimitic,
ñầu tận cùng của sợi phình hình chùy, màng rất dày ñan khít vào nhau tạo thành
lớp vỏ láng phủ trên mũ và bao quanh cuống.
- Phần sinh sản là một lớp ống dày từ 0,2-1,7nm gồm các ống nhỏ, thẳng,
miệng tròn, ñảm mang 4 bào tử trứng. Thực chất ñó là màng phủ lỗ nảy mầm
phồng căng hay lõm thụt vào mà thành. Bào tử ñảm có cấu trúc vỏ kép, lõm ở
ñầu, màu vàng mật ong sáng, kích thước từ 5-6µm x 8,5-12µm. Các bào tử ñảm
ñơn bội khi gặp ñiều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm tạo hệ sợi sơ cấp (primary
hyphae), hệ sợi sơ cấp ñơn nhân ñơn bội nhanh chóng phát triển, phối hợp với
nhau tạo ra hệ sợi thứ cấp hay còn gọi là hệ sợi song hạch, phân nhánh rất mạnh
tràn ngập khắp giá thể. Lúc này thường có hiện tượng xuất hiện bào tử vô tính
màng dày dễ rụng và khi gặp ñiều kiện thuận lợi sẽ cho ra hệ song mạch tái sinh.
Tiếp sau ñó là giai ñoạn phân hoá hệ sợi, các hệ sợi nguyên thuỷ hình thành các
sợi cứng màng dài, ít phân nhánh bện kết lại thành cấu trúc bó ñược cố kết bởi
các sợi bện phân nhánh rất mạnh, từ ñó hình thành các nấm màu trắng mịn vươn
dài thành các trụ tròn mập. Phần ñinh trụ bắt ñầu xoè tán, lớp vỏ láng màu ñỏ
cam xuất hiện, tán lớn dần hình thành bào tầng và phát tán bào tử ñảm liên tục
cho tới khi nấm già sẫm màu, khô tóp và lụi dần trong vòng 3-4 tháng.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
6
- Hệ gen của nấm Linh chi với khoảng 12.600 gen trên 13 nhiễm sắc thể,
ñược sắp xếp theo trình tự vào năm 2012 [38].
2.1.2. Thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và dược lý của nấm Linh chi
Các nghiên cứu về thành phần hoá học của nấm Linh chi ñầu tiên ñược
tiến hành vào ñầu thế kỷ 20, khi các nhà khoa học quan tâm ñến lớp vỏ láng của
nấm và ñã phát hiện các chất như esgosterol, các enzyme là phenoloxidase và
peroxidase. Cho ñến gần ñây, bằng phương pháp kích hoạt phóng xạ, ñã xác ñịnh
ñược trên 90 nguyên tố hóa học trong nấm Linh chi, trong ñó hai nhóm ñược
quan tâm nhất là polysaccharide và triterpenoide. Trong các hợp chất trên thì
polysaccharide chứa hàm lượng cao nhất, chiếm từ 50-60%, là hợp chất quyết
ñịnh chất lượng của nấm Linh chi. Nấm Linh chi có hàm lượng polysaccharide
càng cao thì ñược ñánh giá là chất lượng càng tốt. Trong số các thành phần hóa
học của nấm Linh chi nuôi trồng thì polysaccharide và polysaccharide liên kết
protein ñược nghiên cứu nhiều nhất, chúng có tác dụng tăng cường miễn dịch,
diệt tế bào khối u thông qua kích hoạt các tế bào miễn dịch. ðó là các
polysaccharide như hetero-β-D-glucan có chứa các mạch nhánh glucurono-β-D-
glucan, 1-3,1-6-β-D-glucan, arabi-noxylo-β-D-glucan, xylo-β-D-glucan, mano-β-
D-glucan và các polysaccharide liên kết protein như glucoxylan-protein,
galactoxyloglucan-protein, gluco-galactan-protein và [24].
Polysaccharide gồm 2 loại chính:
GL-A: Gal: Glu: Rham: Xyl (3,2:2,7:1,8:1,0) M= 23.000 Da
GL-A: Gal: Glu: Rham: Xyl (6,8:2,0:1,0) M= 25.000 Da
GL-A có thành phần chính là Gal, nên gọi là Galactan, còn GL-B có thành
phần chính là Glu nên gọi là Glucan, khi phức hợp với một protein thì
polyssacharide có tác dụng chống ung thư rõ rệt.
Hàm lượng một số thành phần hợp chất chính trong nấm Linh chi gồm:
nước 12-13%, cellulose 54-56%, lignin 13-14%, hợp chất có ni tơ 1,6-2,1%, hợp
chất phenol 4-5%, chất béo 1,9-2%, kali 1,9-2%, natri 0,08-0,12%, canxi 1-1,2%
[37]. Các hoạt chất chính thể hiện dưới các nhóm nêu trong Bảng 2.1.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
7
Bảng 2.1. Các hoạt chất sinh học trong nấm Linh chi
Tên hoạt chất Nhóm Hoạt tính dược lý
Cyclooctasulfur Ức chế giải phóng histamine
Adenosine và dẫn xuất Nucleotid
Ức chế kết dính tiểu cầu, thư giãn cơ,
giảm ñau
Lingzhi-8 Protein
Chống dị ứng phổ rộng, ñiều hoà miễn
dịch.
*** Alcaloide Trợ tim
Ganodosteron Steroid Giải ñộc gan
Lanosporeric axít A Steroid Ức chế sinh tổng hợp cholesterol
Lonosterol Steroid Ức chế sinh tổng hợp cholesterol
Compounds I, II, III, IV, V
Steroid Ức chế sinh tổng hợp cholesterol
Ganoderans A, B, C Polysacarit Hạ ñường huyết
Beta-D-glucan Polysacarit Chống ung thư, tăng tính miễn dịch
BN-3B:1, 2, 3, 4 Polysacarit Tăng tính miễn dịch
D-6 Polysacarit Tăng sinh tổng hợp protein
Ganoderic axít R, S Triterpenoid
Ức chế giải phóng histamine
Ganoderic axít B, D, F, H,
K, Y
Triterpenoid
Giảm huyết áp
Ganoderic axíts Triterpenoid
Ức chế sinh tổng hợp cholesterol
Ganodermadiol Triterpenoid
Giảm huyết áp
Ganodermic axít Mf Triterpenoid
Ức chế sinh tổng hợp cholesterol
Ganodermic axít T.O Triterpenoid
Ức chế sinh tổng hợp cholesterol
Lucidone A Triterpenoid
Tăng cường chức năng gan
Lucidenol Triterpenoid
Tăng cường chức năng gan
Ganosporelacton A Triterpenoid
Chống khối u
Ganosporelacton B Triterpenoid
Chống khối u
Oleic axít Triterpenoid
Ức chế giải phóng histamine
Nguồn [35].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
8
a. Nhóm có bản chất protein
Nhóm này nổi bật với Lingzhi-8 do các nhà khoa học Nhật Bản tìm ra,
ñược chứng minh là một tác nhân hỗ trợ chống dị ứng phổ rộng và ñiều hoà miễn
dịch rất hữu hiệu, ñồng thời duy trì tạo kháng thể hỗ trợ chống các kháng nguyên
viêm gan B [35].
b. Nhóm nucleoside
Nhóm này có ñặc trưng bởi dẫn xuất của adenosine với tác dụng hỗ trợ thư
giãn cơ, giảm ñau và ức chế sự kết dính tiểu cầu [40].
c. Nhóm alcaloide
Nhóm này có tác dụng trợ tim.
d. Nhóm steroide
Steroide: Ergosterol (tiền vitamin D2) có khoảng 0,3-0,4% trong nấm
Linh chi. Thử nghiệm lại xác ñịnh thành phần chính là của steroid là 24-
methylcholesta-7, 22-dien-3,6-ol. Ergosterol và 24-methylcholesta-7, 22-dien-
3,6-ol là thành phần phụ. Hiện nay ganodesterone vẫn ñang ñược phân lập.
Steroid có tác dụng chủ ñạo ức chế sinh tổng hợp cholesterol bởi các lacton A, B
và các sterol [21].
ñ. Các hợp chất lanostanoide có cấu trúc kiểu triterpen
Các hợp chất lanostanoide có cấu trúc kiểu triterpen ñược phát hiện ngày
một nhiều, xác ñịnh cấu trúc [15]:
- Ganodermenonol: 26-hydroxy-5 alpha-lanosta-7,9 (11).24-trien-one
- Ganodermadiol: 5 alpha-lanosta-7,9 (11).24-trien-3 beta.26-diol
- Ganodermatriol: 5 alpha-lanosta-7,9 (11).24-trien-3 beta.26 27-triol.
e. Nhóm các este với axít béo không no linoleic
Nhóm các este với axít béo không no linoleic ñược ghi nhận vào năm
1991, có hoạt tính chống ưng thư, ñó là 2 ergosterol mới [16]:
- Steryl este 1: Ergosta-7.22-dien-3beta-yl-linoleate
- Steryl este2: 5alpha. 8alpha- epidioxyergosta- .22-dien-3 beta-yl-lino leate.
ðồng thời các tác giả còn tìm ra một lanostanoid và một steroid mới cũng
có tác dụng ức chế các tế bào ưng thư.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
9
f. Nhóm polysaccharide
Nhóm polysaccharide cũng rất phong phú ở nấm Linh chi và phổ hoạt lực
mạnh. Hee và cộng sự ñã khảo cứu các BN3B gồm 4 polysaccharid ñồng thời có
hoạt tính tăng miễn dịch. Trong ñó BN3B1 ñược xác ñịnh là glucan (chỉ chứa
glucose) và BN3B3 là một arabinogalactan mang các liên kết glycosid [28].
Polysaccharide có nguồn gốc từ nấm Linh chi dùng ñiều trị ung thư ñã
ñược công nhận sáng chế ở Nhật Bản năm 1976. Công ty Kureha Chemical
Industry sản xuất chế phẩm trích ly từ nấm Linh chi có tác dụng kháng các tác
nhân gây ung thư. Công ty Teikoko Chemical Industry sản xuất sản phẩm từ nấm
Linh chi có gốc glucoprotein làm chất ức chế tế bào ung thư. Tại Mỹ, bằng sáng
chế mã số 4051314 cấp cho Ohtsoka và cộng sự năm 1977 về sản xuất hợp chất
polysaccharide từ nấm Linh chi dùng ñể chống ung thư. β-D-glucan của nấm
Linh chi là polysaccharid liên kết với các axit amin, kích thích hay ñiều hòa hệ
thống miễn dịch bằng cách hoạt hóa các tế bào như tế bào T, ñại thực bào, tăng
hàm lượng glolubin miễn dịch giúp tăng miễn dịch ñối với các tế bào lạ như vi
khuẩn, vi rút hay tế bào khối u [22].
g. Các phức hợp polysaccharid-proteine
ðặc biệt các phức hợp polysaccharid-proteine có hoạt tính hỗ trợ chống
khối u và tăng miễn dịch ñã ñược chỉ ra từ lâu [43]. Gần ñây tác dụng tăng sinh
tổng hợp IL-2 (Interleukine-2) và hoạt tính DNA polymerase ở chuột già tuổi bởi
polysaccharid ñã cho thấy khả năng trẻ hoá, tăng tuổi thọ bởi các hoạt chất của
nấm Linh chi [49].
h. Nhóm triterpennoid
ða dạng nhất và có tác dụng dược lý mạnh là nhóm saponine-
triterpennoids - các axít ganoderic. Giai ñoạn từ năm 1984-1987, lần ñầu tiên
chứng minh các axít ganoderic C là mới trong tự nhiên. Sau ñó ñến năm 1986,
Morigiwa tìm ra thêm axít Ganoderic B [37]. Ngày nay nhóm axít ganoderic ñã
ñược phát hiện có tới hàng chục dẫn xuất khác nhau. ðặc biệt là axít ganoderic
có tác dụng chống dị ứng, ức chế sự giải phóng histamin, tăng cường hấp thụ oxy
và cải thiện chức năng gan. Hiện nay ñã tìm thấy trên 80 dẫn xuất từ axít
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
10
ganoderic, trong ñó ganodosteron ñược xác ñịnh là chất kích thích hoạt ñộng của
gan và bảo vệ gan. Phân tích thành phần nguyên tố của nấm Linh chi còn phát
hiện thấy có khoảng 40 nguyên tố, trong ñó có germanium. Germanium có liên
quan chặt chẽ với hiệu quả lưu thông khí huyết, tăng cường vận chuyển oxy vào
mô, ñặc biệt là giảm bớt ñau ñớn cho người bị ung thư giai ñoạn cuối.
2.2. Tình hình nghiên cứu sản xuất và chế biến nấm Linh chi
Nấm Linh chi, từ lâu không những chỉ ñược trọng dụng ở Á ðông, mà
hiện nay là một trong những ñối tượng ñược quan tâm nghiên cứu phát triển và
ứng dụng tại các nước phát triển trong các ngành y dược, chế biến thực phẩm, mỹ
phẩm và thực phẩm chức năng.
2.2.1. Trên thế giới
Linh chi hiện nay ñang ñược nuôi trồng ở khắp nơi trên thế giới [21]. Sản
lượng nấm Linh chi trên thế giới khoảng 4.300 tấn/năm, trong ñó riêng Trung
Quốc chiếm 3.000 tấn, Nhật Bản tuy là quốc gia ñã tìm ra cách trồng nhưng ñến
nay mới chỉ sản xuất khoảng 500 tấn mỗi năm, còn lại là Hàn Quốc, ðài Loan,
Nhật Bản, Thái Lan, Mỹ, Malaisia, Việt Nam, Indonesia và Srilanka.
- Hàn Quốc cũng chiếm một thị phần ñáng kể và ñặc biệt chú trọng ñến
loài Cổ Linh chi Ganoderma applanatum có tác dụng chống khối u cao.
- Ấn ðộ Linh chi ñược nuôi trồng từ năm 1929 và mới phát triển ở qui mô
nhỏ vì vẫn có quan niệm cho là nấm Linh chi chỉ là nấm phá gỗ mạnh.
- Ở ðài Loan ñã sưu tầm, nuôi trồng tới hơn 10 loài nấm Linh chi khác
nhau. Nước này ñã bán ñược 350 triệu ñô la Mỹ hàng năm.
- Trong khu vực ðông Nam Á, Malayxia cải tiến quy trình trồng nấm
Linh chi ngắn ngày trên các phế thải giàu chất xơ, thậm chí cho thu hoạch quả
thể sau 40 ngày. Tại Thái Lan ñã có một số trang trại cỡ vừa nuôi trồng
Ganoderma lucidum và Ganoderma capense (còn gọi là nấm Linh chi sò).
- Tại Mỹ ñã thành lập Viện nghiên cứu nấm Linh chi quốc tế ñặt tại thành
phố New York và nấm Linh chi ñã ñược nuôi trồng ở quy mô công nghiệp.
2.2.2. Tại Việt Nam
Tổng sản lượng các loại nấm ăn và nấm dược liệu của Việt Nam ñạt trên
100.000 tấn/năm, kim ngạch xuất khẩu ñạt khoảng 40 triệu USD [10]. Trong ñó
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
11
nấm Linh chi ñược nuôi trồng phổ biến ở các ñịa phương như Sơn La, Lào Cai,
Hà Giang, Hà Nội, Hưng Yên, Vĩnh Phúc, Ninh Bình, Lâm ðồng, dùng ñể
cung cấp nguồn dược liệu trong nước, bổ sung cho thực phẩm và một phần ñể
xuất khẩu [11].
Ngành trồng nấm ở nước ta ñã phát triển nhanh trong vòng 10 năm qua,
nhưng vẫn chưa trở thành ngành công nghiệp như ở các nước khác, do ñầu ra còn
hạn chế, thiếu công nghệ chế biến thô thành nguyên liệu tinh chế ñể cung cấp cho
ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm. Chế phẩm nấm
Linh chi phục vụ cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, dược phẩm, mỹ
phẩm trong nước hiện nay chủ yếu phải nhập khẩu.
Những nghiên cứu về nấm Linh chi tại Việt Nam tập trung chủ yếu vào
ñiều tra, sưu tập, nêu ñặc ñiểm phân loại, ñiều kiện sinh thái, quy mô nuôi trồng
và các hoạt chất chính có trong nấm Linh chi. Gần ñây trong nước cũng ñã có
một số nghiên cứu sản xuất, trích ly và ứng dụng các hoạt chất sinh học có trong
nấm Linh chi [11].
Hiện nay trong nước chưa có cơ sở nào sản xuất chế phẩm nấm Linh chi
trích ly thương mại, trong khi ñó các nước như Trung Quốc, Nhật Bản, ðài
Loan,… ñang nhập khẩu nấm nguyên liệu từ nước ngoài về ñể chế biến thành các
sản phẩm thương mại cung cấp cho các ngành công nghiệp trong nước của họ và
xuất khẩu, ñem lại hiệu quả kinh tế rất cao.
2.2.3. Các loại sản phẩm từ nấm Linh chi
Chế phẩm nấm Linh chi trên thế giới có ở dạng chế phẩm nấm Linh chi
trích ly (trích ly hoạt chất sinh học từ quả thể nấm) và chế phẩm nấm Linh chi
thu ñược bằng công nghệ lên men sinh khối (nấm Linh chi sinh khối). Trong ñó
chế phẩm nấm Linh chi trích ly ñược ưa chuộng và chiếm ưu thế trên thị trường
do có nhiều tính ưu việt về hoạt tính sinh học, dễ bảo quản và tính an toàn thực
phẩm cao, thuận lợi cho quá trình phối chế, cảm quan của sản phẩm, tiện lợi cho
người sử dụng. Các chế phẩm nấm Linh chi này ñược ứng dụng rộng rãi trong
các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Hiện nay trên thị
trường các nước trên thế giới, chế phẩm nấm Linh chi trích ly chủ yếu có nguồn
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
12
gốc từ Trung Quốc, Malaysia, Bulgaria, Croatia, ðức, Mỹ,… ñứng ñầu là Trung
Quốc [28].
Chế phẩm nấm Linh chi trích ly thương mại hiện nay trên thế giới cung
cấp cho ngành công nghiệp chế biến thường có dạng bột màu nâu, hàm lượng
polysaccharid từ 10-30%, hàm lượng tritecpenoid từ 2-4% và ñược ñóng trong
các túi nilon chống thấm khí, bên ngoài là thùng các tông, trọng lượng mỗi thùng
từ 5kg ñến 25kg; thời hạn bảo quản khoảng 3 năm; sản phẩm ñạt các yêu cầu về
ATVSTP. Sản phẩm bột nấm Linh chi trích ly của công ty trách nhiệm hữu hạn
Wuling Bioteachnology Thượng Hải có giá khoảng 1.300 USD/ kg [28].
Một số sản phẩm có thành phần nấm Linh chi như trà Linh chi, cà phê Linh
chi, cao nấm Linh chi, mỹ phẩm, thực phẩm chức năng từ Linh chi hiện nay chủ
yếu có nguồn gốc xuất xứ từ Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc.
2.2.4. Tiêu chuẩn của một số sản phẩm bột nấm Linh chi trích ly
Theo kết quả khảo sát trên thị trường, hiện nay các sản phẩm bột trích ly
từ nấm Linh chi thương mại có các thông số in trên bao bì sản phẩm như sau:
- Nấm Linh chi ñỏ (Reishi Mushroom): Sản phẩm ở dạng bột màu vàng với
hàm lượng polysaccharide 10%, triterpenoid 2%, esgosterol
≥
0,3-0,4%. Sản
phẩm ñạt tiêu chuẩn ISO, GMP, HACCP.
- Nấm Linh chi ñỏ (Red Reishi Mushroom PE): Sản phẩm có dạng bột màu
nâu vàng với hàm lượng polysaccharide 10-40%. Sản phẩm ñạt tiêu chuẩn ISO
9001, GMP.
- Nấm Linh chi ñỏ chiết suất (Ganoderma red mushroom power and
extract): Sản phẩm có hàm lượng polysaccharide khoảng 10-60%. Sản phẩm ñạt
tiêu chuẩn GMP và HACCP.
- Sản phẩm bột nấm Linh chi chiết suất do hãng NUSCI của Mỹ sản xuất ñóng
gói P.E, hàm lượng polysaccharide 35%. Sản phẩm ñạt tiêu chuẩn GMP và
HACCP.
2.3. Nghiên cứu trích ly thu nhận các hoạt chất sinh học của nấm Linh chi
Trong một thời gian dài, trên thế giới có nhiều nghiên cứu tách chiết các
hợp chất sinh học từ nấm Linh chi bằng phương pháp trích ly bằng dung môi, kể
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
13
cả dung môi nước. Những nghiên cứu áp dụng phương pháp tích ly mới với sự
hỗ trợ của các kỹ thuật vật lý và sinh học như siêu âm, vi sóng, enzyme chỉ mới
ñược tiến hành gần ñây. Bên cạnh việc nghiên cứu tạo ra những sản phẩm có ñộ
tinh khiết cao ñể làm thuốc thì vẫn rất phổ biến những phương pháp công nghệ
trích ly dung môi cải tiến với sản phẩm ở dạng chế phẩm chứa nhiều thành phần.
2.3.1. Cơ sở khoa học trích ly hoạt chất sinh học từ nấm Linh chi
Theo các nghiên cứu, nấm Linh chi có cấu tạo chủ yếu là các cenllulose,
ñộ nhớt vừa phải nên các chất trong Linh chi dễ hòa tan khi ñược trích ly bằng
nước, enzyme hay ngâm trong cồn… mà không bị mất hoạt tính của các chất sinh
học. Ngoài ra, các hợp chất này rất bền ñối với nhiệt.
- Nhóm polysaccharide, là nhóm chất hữu cơ phổ biến và có khối lượng
lớn nhất trong nấm Linh chi. Sasaki và cộng sự ñã chiết xuất và xác ñịnh kết cấu
và hoạt tính từ Linh chi, Tử chi, Tùng sam Linh chi và Cổ Linh chi. Có trên 100
loại polysaccharide, trong ñó phổ biến nhất là tinh bột và cellulose.
Polysaccharide trong nấm Linh chi là glucide phức với phân tử rất lớn gồm nhiều
ñơn vị monosaccharide liên kết với nhau. Dung dịch polysaccharide của nấm
Linh chi có ñộ nhớt thấp. Dung môi nước ñược ñánh giá là phù hợp ñể chiết xuất
các hợp chất polysaccharide [17].
- Nhóm tecpenoid là nhóm hòa tan nhiều trong ethyl acetat hơn là trong
nước, tuy nhiên khi chiết tecpenoid trong nấm Linh chi bằng nước vẫn cho hoạt
tính sinh học của chúng cao, ñặc biệt khi kết hợp nhiệt ñộ. Nhóm chất khử tan
hoàn toàn trong nước và rất bền nhiệt, ở ñiều kiện nhiệt ñộ 121
0
C trong thời gian
30 phút vẫn không làm mất hoạt tính sinh học của các tecpenoid [48]. ðáng chú
ý là riêng rẽ từng chất có hoạt tính sinh học của nấm Linh chi lại không có tác
dụng trị bệnh, nhưng khi kết hợp toàn bộ dịch chiết thì lại cho kết quả sinh học
rất cao [17]. Chính vì vậy, dịch chiết Linh chi rất thuận lợi trong việc chế biến
các sản phẩm ñồ uống dạng cao nấm Linh chi và trà Linh chi hòa tan.
2.3.2. Phương pháp trích ly các hoạt chất sinh học của nấm Linh chi
Hiện nay có hai phương pháp trích ly chính là trích ly lỏng-lỏng và
phương pháp trích ly rắn-lỏng [1]. Vì mục ñích của ñề tài là trích ly hoạt chất
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
14
sinh học trong nấm Linh chi nên chúng tôi sẽ trình bày về phương pháp trích ly
rắn-lỏng, ñối với phương pháp này phải có các yêu cầu sau:
- Yêu cầu ñối với dung môi: An toàn và ñược phép sử dụng trong chế
biến thực phẩm, phải có tính hoà tan chọn lọc, không ñộc, không ăn mòn thiết
bị và dễ mua.
- Cơ chế hoà tan: Dung môi thấm qua các mao quản vào các tế bào dược
liệu, thời gian thấm phụ thuộc vào ñường kính, chiều dài mao quản, bản chất
dung môi Quá trình hoà tan phụ thuộc vào bản chất hoá học của các chất tan và
dung môi. Các chất có nhiều nhóm phân cực (-OH-COOH) dễ tan trong dung
môi phân cực (nước, cồn, propyl ). Các chất có nhiều nhóm không phân cực
(chất béo, CH3-C2H5- và ñồng ñẳng) dễ tan trong dung môi không phân cực.
Dựa vào phương pháp và số bậc trích ly có hai loại là trích ly một bậc và
nhiều bậc. Với phương pháp trích ly một bậc thì toàn bộ quá trình trích ly ñược
thực hiện trong thiết bị trích ly, nguyên liệu và dung môi chỉ tiếp xúc một lần.
Phương pháp trích ly nhiều bậc ñược tiến hành trong một số thiết bị trích ly. Ở
thiết bị cuối cùng dung dịch ñậm ñặc ñi vào nồi chưng cất. Hơi dung môi từ thiết
bị chưng cất ñi vào thiết bị ngưng tụ rồi vào thùng chứa rồi vào thiết bị thứ nhất.
Quá trình tiếp tục cho ñến khi ñạt ñược ñộ trích ly cần thiết của nồi thứ nhất. Sau
ñó tháo hết dung môi và bã ra khỏi thiết bị thứ nhất rồi cho vật liệu mới vào, lúc
này thiết bị thứ nhất thành thiết bị cuối và thiết bị thứ hai thành thiết bị thứ nhất.
Quá trình cứ tiếp tục như vậy, hệ thống làm việc liên tục [12].
• Phương pháp ngâm: Chuẩn bị nguyên liệu ñổ vào bình có kích thước nhất
ñịnh sau ñó cho dung môi vào nguyên liệu ngâm qua ñêm ñể chiết hoạt chất.
Dịch chiết thu ñược ñem cô ñuổi dung môi thu hoạt chất.
• Phương pháp cách thủy: Cho nguyên liệu vào bình cách thủy có kích
thước nhất ñịnh, ñổ dung môi vào nguyên liệu với tỷ lệ thích hợp, ñặt vào một trụ
chiết, bình chứa nguyên liệu ngập trong nước. Sau khi thực hiện các quá trình
chiết lấy dịch chiết ra ñem cô chân không thu ñược hoạt chất thô.
• Phương pháp trích ly bằng thiết bị Soxhlet: Chuẩn bị nguyên liệu, bọc
giấy, bịt 2 ñầu rồi ñặt vào trụ chiết. Dùng dung môi chiết trong thời gian nhất
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
15
ñịnh. Sau khi thực hiện các chu trình chiết lấy dịch chiết ra ñem cô chân không
thu ñược hoạt chất khô.
2.3.3. Một số nghiên cứu về trích ly hoạt chất sinh học của nấm Linh chi
2.3.3.1. Công nghệ trích ly hoạt chất sinh học của nấm Linh chi trên thế giới
Trên thế giới ñã có rất nhiều nghiên cứu về trích ly và ứng dụng các hoạt
chất sinh học trong nấm Linh chi. Theo công trình nghiên cứu gần ñây, thành
phần chủ yếu của các loại nấm Linh chi có axít amin, protid, steroid,
polysaccharid, germanium, axít ganodenic [18]. Kết quả nghiên cứu tại trường
ðại học Dược Cát Lâm, Trung Quốc ñã chỉ ra rằng nhóm hợp chất triterpene có
hoạt ñộng thể chất ñáng kể, ñặc biệt là khả năng chống ung thư. Do hàm lượng
trong Linh chi thấp nên khả năng trích ly triterpene rất khó khăn. Phương pháp
trích ly triterpene có thể sử dụng dung môi methanol, ethanol ñể tách trực tiếp
triterpene hoặc dùng kiềm ñể tách hết lượng axít sau ñó tiến hành tách triterpene.
Hiệu suất trích ly cao nhất trong ñiều kiện sử dụng dung môi ethanol 90 % trong
ñiều kiện tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi là 1/35, trích ly trong thời gian 2giờ ở nhiệt
ñộ 80
0
C [48].
Kết quả nghiên cứu về trích ly polysaccharide tối ưu trong ñiều kiện sử
dụng dung môi NaOH nồng ñộ 5,1%, nhiệt ñộ 60,1
0
C trong thời gian 77,3phút, lệ
nguyên liệu/ dung môi tương ứng là 1/21,4 cho hiệu suất trích ly polysaccharid từ
nấm Linh chi ñạt 8,3% [32].
2.3.3.2. Công nghệ trích ly hoạt chất sinh học của nấm Linh chi trong nước
Gần ñây trong nước cũng rất quan tâm và có nhiều nghiên cứu về trích ly
và ứng dụng các hoạt chất sinh học trong nấm Linh chi:
- Kết quả nghiên cứu của ñề tài “Trích ly hoạt chất sinh học từ nấm Linh
chi” ñã xác ñịnh ñược công thức trích ly các hoạt chất sinh học của nấm Linh chi
sử dụng cho công nghệ sản xuất rượu bổ. Phương pháp trích ly bằng cồn với tỷ lệ
dung môi/ nguyên liệu là 1/10 ñạt hiệu suất 8,8% khi chiết lần 1 bằng cồn 96
0
,
lần 2 bằng cồn 70
0
, lần 3 bằng cồn 45
0
[6].
- Kết quả nghiên cứu của ñề tài “Quy trình tách chiết các hoạt chất sinh
học từ nấm Linh chi” sử dụng dung môi là nước, quá trình chiết ñạt tối ưu ở nhiệt
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
16
ñộ 80
0
C, thời gian chiết 7giờ, tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi là 1/20, hàm lượng
chất chiết thu hồi ñạt 6,91% [9].
2.4. Ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly các hoạt chất sinh học
2.4.1. Nguyên lý tác ñộng của sóng siêu âm
Nguyên tắc phá vỡ cấu trúc tế bào bằng sóng siêu âm dựa trên hiệu ứng lỗ
hổng khí, chuyển năng lượng âm thanh thành năng lượng cơ học dưới dạng sóng
xung có áp lực khoảng vài nghìn Pa (300MPa). Năng lượng này làm tan rã tế bào
khi ñộng năng của nó lớn hơn ñộ bền của màng tế bào. Ngoài ra, gradient vận tốc
lớn hơn làm gia tăng quá trình phá vỡ và cắt ñứt tế bào.
Hiệu quả trích ly các hợp chất hòa tan tăng do sự tạo thành các bọt khí
trong dung môi khi sóng siêu âm truyền qua. Dưới tác dụng của sóng, các bọt khí
bị kéo nén, sự tăng áp suất và nhiệt ñộ làm các bọt khí nổ vỡ, tạo lên hiện tượng
“sốc sóng”. Khi sự nổ vỡ của các bọt khí ở gần bề mặt pha rắn, xảy ra mất ñối
xứng sinh ra các tia dung môi có tốc ñộ cao vào thành tế bào, làm tăng bề mặt
tiếp xúc giữa pha rắn và lỏng do ñó làm tăng sự xâm nhập của dung môi vào tế
bào. ðiều này làm tăng sự chuyển khối và phá vỡ cấu trúc tế bào, sự nổ vỡ của
các bọt khí làm tăng sự thoát của các chất nội bào vào dung dịch.
Những tác dụng chính của sóng siêu âm trong quá trình chế biến:
- Tăng mạnh tính thẩm thấu của dung môi chiết xuất;
- Làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai pha bằng cách phân tán chúng thành
những hạt nhỏ;
- Tăng cường sự xáo trộn của hỗn hợp (thay cho kỹ thuật phối trộn);
- Có tác dụng làm nóng cục bộ nên tăng tính hòa tan của dung môi;
- Tăng tốc ñộ của các phản ứng hóa học;
- Làm sạch và khử khí trong chất lỏng;
- Khử hoạt ñộng của các vi sinh vật và men;
- Tăng tốc ñộ các quá trình chiết xuất.
Hiệu ứng nổ bọt khí trong lòng chất lỏng do siêu âm có khả năng tạo ra
các tác ñộng lý hóa: khử khí, ñồng hóa, phân tán, kết tụ từng phần, oxy hóa, nhũ
tương hóa, trùng hợp/ khử trùng hợp các chất cao phân tử ða số các tác ñộng
này ñều hỗ trợ tốt cho quá trình chiết suất. Nhiều nước như ðức, Anh, Trung
