nghiên cứu, xác định hàm lượng vitamin c trong lá cây chùm ngây bằng phương pháp von - ampe hòa tan

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM







CHU THỊ OANH





NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG VITAMIN C
TRONG LÁ CÂY CHÙM NGÂY BẰNG PHƢƠNG PHÁP
VON-AMPE HÒA TAN







LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

THÁI NGUYÊN - 2014





I HC THI NGUYấN
TRNG I HC S PHM






VNG KHNH LY




Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử, đa phối tử
trong hệ nguyên tố đất hiếm (Pr, Nd, Sm), amino axit
(Alanin, Serin, Glutamin) và axetyl axeton
trong dung dịch bằng ph-ơng pháp chuẩn độ đo pH

Chuyờn ngnh: HO PHN TCH
Mó s: 60. 44. 01.18



LUN VN THC S KHOA HC VT CHT




Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS Lấ HU THING






THI NGUYấN - 2014


I HC THI NGUYấN
TRNG I HC S PHM

CHU TH OANH




NGHIấN CU, XC NH HM LNG VITAMIN C
TRONG L CY CHM NGY BNG PHNG PHP
VON-AMPE HềA TAN


Chuyờn nghnh : Húa phõn tớch
Mó s:60.44.01.18


LUN VN THC S KHOA HC VT CHT



Ngi hng dn khoa hc: TS. Dng Th Tỳ Anh







THI NGUYấN - 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

i



LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Đề tài “Nghiên cứu, xác định hàm lƣợng vitamin C
trong lá cây chùm ngây bằng phƣơng pháp Von-Ampe hòa tan” là do bản thân
tôi thực hiện. Các số liệu, kết quả trong đề tài là trung thực. Nếu sai sự thật tôi xin
chịu trách nhiệm.
Thái nguyên, tháng 8 năm 2014

Tác giả luận văn




Chu Thị Oanh





XÁC NHẬN CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. Dƣơng Thị Tú Anh








Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ii

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Cô giáo: TS. Dương Thị Tú
Anh người đã tận tụy dành nhiều công sức, thời gian hướng dẫn và giúp đỡ em trong
suốt quá trình thực hiện luận văn“Nghiên cứu, xác định hàm lượng vitamin C trong
lá cây chùm ngây bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan”
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, tạo điều kiện của các Thầy Cô giáo trong
khoa Hóa học -Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên, sự ủng hộ và giúp đỡ
nhiệt tình của các anh chị và các bạn trong quá trình thực hiện luận văn.
Do thời gian có hạn và các yếu tố khách quan khác, bản luận văn của em sẽ
không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các Thầy Cô
và các bạn để bản luận văn của em được hoàn thiện hơn.
Thái Nguyên, tháng 8 năm 2014

Học viên


Chu Thị Oanh



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iii

MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt iv
Danh mục các bảng. v
Danh mục các hình vi
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Tổng quan về cây chùm ngây 3
1.1.1. Phân loại 3
1.1.2. Đặc điểm hình thái của cây chùm ngây 3
1.3. Giới thiệu phương pháp Von-Ampe hòa tan 16
1.3.1. Nguyên tắc của phương pháp Von-Ampe hòa tan 16
1.3.2. Ưu điểm của phương pháp Von-Ampe hòa tan 19
1.3.3. Nhược điểm của phương pháp Von-Ampe hòa tan 20
1.3.4. Giới thiệu về điện cực giọt thủy ngân treo 20
1.4. Giới thiệu phương pháp chiết tách các hợp chất thiên nhiên 21

1.4.1. Phương pháp chiết tách 21
1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất các hợp chất thiên nhiên 24
1.5. Tình hình nghiên cứu về cây chùm ngây ở trong nước và trên thế giới 26
1.5.1.Trên thế giới 26
1.5.2. Tại Việt Nam 27
Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
2.1. Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị và hóa chất 29
2.1.1.Nguyên liệu 29
2.1.2. Thiết bị 29
2.1.3. Dụng cụ 30
2.1.4. Hóa chất 30
2.2. Nội dung – phương pháp nghiên cứu 30

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iv
2.2.1. Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện tối ưu cho phép xác định vitamin C
bằng phương pháp Von-Ampe hoà tan 30
2.2.2. Đánh giá độ đúng, độ chụm của phép đo và giới hạn phát hiện, giới hạn
định lượng của phương pháp 33
2.2.3. Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện chiết tách vitamin C 36
2.3. Xử lý kết quả thực nghiệm 40
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41
3.1. Nghiên cứu điều kiện tối ưu xác định vitamin C bằng phương pháp ASV 41
3.1.1. Nghiên cứu lựa chọn nền điện li tối ưu 41
3.1.2. Thí nghiệm trắng 43
3.1.3. Nghiên cứu lựa chọn pH tối ưu 43
3.1.5. Nghiên cứu lựa chọn thời gian sục khí 47
3.1.6. Nghiên cứu lựa chọn thời gian điện phân làm giàu 49
3.1.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của kích cỡ giọt thủy ngân 51

3.1.8. Nghiên cứu ảnh hưởng của thế điện phân làm giàu 53
3.1.9. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ khuấy dung dịch 55
3.1.10. Kết kuận về các điều kiện tối ưu xác định vitamin C bằng phương pháp ASV . 57
3.2. Độ chính xác, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phép đo 58
3.2.1. Độ chính xác 58
3.2.2. Giới hạn phát hiện (LOD) 60
3.2.3. Giới hạn định lượng: 60
3.3. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu chiết tách vitamin C 60
3.3.1. Quá trình chiết tách và ghi đo đường ASV của vitamin C trong dịch chiết . 60
3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ dung môi đến quá trình chiết 61
3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi đến quá trình chiết vitamin C 62
3.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng mẫu (g) : thể tích dung môi
chiết (mL) 64
3.3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết 66
3.3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích dịch chiết metanol:thể tích dung
môi n-hexan đến quá trình chiết vitamin C 68

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

v
3.3.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích dịch chiết trong HCl : thể tích
dung môi etylaxetat đến quá trình chiết 69
3.3.8. Kết kuận về các điều kiện tối ưu chiết tách vitamin C từ lá cây chùm ngây 71
3.4. Xác định hàm lượng vitamin C trong các mẫu phân tích 72
3.4.1. Vị trí lấy mẫu và vùng lấy mẫu 72
3.4.2. Kết quả phân tích 73
KẾT LUẬN 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Số
TT
Tiếng Việt
Tiếng Anh
Viết tắt,
ký hiệu
1
Biên độ xung
Pulse Amplitude
E
2
Cây chùm ngây
Moringa Oleifera Lam
MOL
3
Dòng pic (Dòng đỉnh hòa tan)
Pic Current
I
p
4
Điện cực giọt thuỷ ngân treo
Hanging Mercury Drop Electrode
HMDE
5
Điện cực giọt thuỷ ngân tĩnh
Stationary Mercury Drop Electrode

SMDE
6
Điện cực giọt thuỷ ngân rơi
Drop Mercury Electrode
DME
7
Điện cực màng thuỷ ngân
Mercury Film Electrode
MFE
8
Điện cực làm việc
Working Electrode
WE
9
Độ lệch chuẩn tương đối
Relative Standard Deviation
RSD
10
Độ thu hồi
Recovery
Rev
11
Giới hạn định lượng
Limit of Quantification
LOQ
12
Giới hạn phát hiện
Limit of Detection
LOD
13

Nồng độ phần triệu
Part per Million
ppm
14
Nồng độ phần tỷ
Part per Billion
ppb
15
Oxy hòa tan
Dissolve Oxygen
DO
16
Quang phổ hấp thụ nguyên tử
Atomic Absorption Spectrometry
AAS
17
Quang phổ phát xạ nguyên tử
Atomic Emission Spectrometry
AES
18
Plassma cao tần cảm ứng
I nductively Coupled Plasma
ICP
19
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
High Performance Liquid
Chromatography
HPLC
20
Sai số tương đối

Relative Error
Re
21
Thế đỉnh pic
Pic Potential
E
p
22
Thế điện phân
Deposition Potential
E
đp

23
Thời gian
Time
t

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

v
24
Thời gian điện phân
Deposition Time
t
đp

25
Thời gian nghỉ
Rest Time

t
rest

26
Tia tử ngoại
Ultra Violet
UV
27
Tốc độ quay điện cực
The Rotating Speed of Electrode

28
Tốc độ quét thế
Sweep Rate
V
29
Von-Ampe hòa tan
Stripping Voltammetry
SV
30
Von-Ampe hòa tan anot
Anodic Stripping Voltammetry
ASV
31
Von-Ampe hòa tan catot
Cathodic Stripping Voltammetry
CSV
32
Xung vi phân
Differential Pulse

DP
33
Tổ chức y tế thế giới
World Health Organization
WHO
34
Tổ chức lương thực và nông
nghiệp
Food and Agriculture Organization
FAO
35
Vitamin C
Acid ascorbic
Vit. C



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát đường ASV của vitamin C trong các nền điện li khác nhau 42
Bảng 3.2. Các giá trị Ip của vitamin C tương ứng với pH khác nhau của dung dich
đệm axetat 44
Bảng 3.3. Sự phụ thuộc của Ip vào thể tích dung dịch đệm axetat 46
Bảng 3.4. Các giá trị Ip của vitamin C tương ứng với thời gian sục khí (t
sk
) khác nhau 48
Bảng 3.5. Các giá trị Ip của vitamin C ở các thời gian điện phân làm giàu khác nhau 50

Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kích cỡ giọt thủy ngân (
θ
) đến dòng đỉnh
hòa tan của vitamin C 52
Bảng 3.7. Giá trị I
p
của vitamin C ở các giá trị thế điện phân (E
đf
) khác nhau 54
Bảng 3.8. Các giá trị Ip của vitamin C ở các giá trị tốc độ khuấy dung dịch ( ) khác nhau 56
Bảng 3.9. Các điều kiện thí nghiệm thích hợp cho phép ghi đo xác định vitamin C
bằng phương pháp ASV 57
Bảng 3.10. Kết quả xác định hàm lượng vitamin C trong mẫu chuẩn 58
Bảng 3.11. Các giá trị I
p
của vitamin C trong 10 lần đo lặp lại 59
Bảng 3.12. Các giá trị I
p
của vitamin C trong các dung môi chiết khác nhau 62
Bảng 3.13. Bảng giá trị I
p
của vitamin C ứng với tỷ lệ nước: metanol khác nhau 63
Bảng 3.14. Bảng giá trị I
p
của vitamin C ứng với các tỷ lệ khối lượng mẫu nghiên cứu
(g) : thể tích (mL) hệ dung môi khác nhau 65
Bảng 3.15. Bảng giá trị I
p
của vitamin C ứng với thời gian ngâm chiết khác nhau 67
Bảng 3.16. Bảng giá trị I

p
của vitamin C theo tỷ lệ V
DC2
:V
n-hexan
khác nhau 68
Bảng 3.17. Bảng giá trị I
p
của vitamin C với tỷ lệ V
DC4
: V
etylaxetat
khác nhau 70
Bảng 3.18. Các điều kiện thích hợp cho việc chiết tách Vitamin C từ lá cây chùm ngây 72
Bảng 3.19. Địa điểm và thời gian lấy mẫu 72
Bảng 3.20. Kết quả phân tích các mẫu 74


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1. Cây, hoa và quả chùm ngây 4
Hình 1.2: Nước giải khát từ lá cây chùm ngây Trà túi lọc từ cây chùm ngây 6
Hình 1.3. Sản phẩm thuốc viên nang từ cây chùm 7
Hình 2.1. Sơ đồ chiết tách vitamin C trong lá cây chùm ngây 38
Hình 3.1. Đường ASV của vitamin C trong các nền điện li khác nhau 41
Hình 3.2. Đường ASV của mẫu trắng 43

Hình 3.3. Các đường ASV của vitamin C trong dung dịch đệm axetat với các giá trị
pH khác nhau 44
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ip vào giá trị pH dung dịch đệm 45
Hình 3.5. Các đường ASV của vitamin C ở các thể tích khác nhau của dung dịch đệm
axetat pH 4,6 46
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I
p
vào thể tích dung dịch đệm 47
Hình 3.7. Các đường ASV của Vitamin C ở các thời gian sục khí khác nhau 48
Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I
p
vào thời gian sục khí 49
Hình 3.9. Các đường ASV của vitamin C ở các thời gian điện phân làm giàu khác
nhau 50
Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I
p
vào thời gian điện phân 51
Hình 3.11. Các đường ASV của vitamin C ứng với kích cỡ giọt thủy ngân khác nhau 52
Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I
p
vào kích cỡ giọt Hg 53
Hình 3.13. Các đường ASV của vitamin C ở các thế điện phân làm giàu khác nhau 54
Hình 3.14. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I
p
vào thế điện phân 55
Hình 3.15. Các đường ASV khảo sát ảnh hưởng tốc độ khuấy dung dịch đến dòng
đỉnh hòa tan I
p
của vitamin C 56
Hình 3.16. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I

p
vào tốc độ khuấy dung dịch 57
Hình 3.17. Các đường ASV phân tích mẫu chuẩn vitamin C 58
Hình 3.18. Các đường ASV của Vitamin C trong 10 lần đo lặp lại 59
Hình 3.19. Các đường ASV của vitamin C trong các hệ dung môi khác nhau 61
Hình 3.20. Các đường ASV của vitamin C với các tỷ lệ hệ dung môi khác nhau 63

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vii
Hình 3.21. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước: metanol đến kết quả chiết Vit.C 63
Hình 3.22. Các đường ASV của vitamin C với các tỷ lệ khối lượng mẫu nghiên cứu :
thể tích hệ dung môi khác nhau 64
Hình 3.23. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lương mẫu: thể tích dung môi đến kết quả chiết
vitamin C 65
Hình 3.24. Các đường ASV của vitamin C với thời gian ngâm chiết khác nhau 66
Hình 3.25. Ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết đến kết qủa chiết vitamin C 67
Hình 3.26. Các đường ASV của vitamin C trong các tỷ lệ V
DC2
:V
n-hexan
(mL:mL)
khác nhau 68
Hình 3.27. Ảnh hưởng của tỷ lệ V
DC2
:V
n-hexan
đến kết quả chiết vitamin C 69
Hình 3.28. Các đường ASV của vitamin C với tỷ lệ V
DC4

: V
etylaxetat
khác nhau 70
Hình 3.29. Ảnh hưởng của tỷ lệ V
DC4
: V
etylaxetat
đến quá trình chiết vitamin C 71
Hình 3.30. Đồ thị biểu diễn hàm lượng vitamin C trong các mẫu lấy ở Bắc Giang 75
Hình 3.31. Đồ thị biểu diễn hàm lượng vitamin C trong các mẫu lấy ở Thái Nguyên 75
Hình 3.32. Đồ thị biểu diễn hàm lượng vitamin C trong các mẫu lấy ở Hà Nội 75
Hình 3.33. Đồ thị biểu diễn hàm lượng vitamin C trong mẫu lấy đợt I 76
Hình 3.34. Đồ thị biểu diễn hàm lượng vitamin C trong mẫu lấy đợt II 76
Hình 3.35. Đồ thị biểu diễn hàm lượng vitamin C trong mẫu lấy đợt III 76
Hình 3.36. Đồ thị biểu diễn hàm lượng vitamin C trong mẫu lấy đợt IV 77
Hình 3.37. Đồ thị biểu diễn hàm lượng vitamin C trong các mẫu ở các thời điểm khác nhau 77





1


MỞ ĐẦU

Việt Nam nhờ có điều kiện sinh thái thích hợp nên có nguồn tài nguyên cây
cỏ phong phú với hơn 10.000 loài, trong đó có hơn 3000 nghìn loại được sử dụng
làm thuốc. Một trong số các loại cây có dược tính sinh học cao là cây chùm ngây
(Moringa Oleifera). Cây chùm ngây hiện được hơn 80 quốc gia trên thế giới sử

dụng, các nước phát triển sử dụng rộng rãi và đa dạng trong công nghệ dược phẩm,
mỹ phẩm, nước giải khát, dinh dưỡng và thực phẩm chức năng. Các quốc gia đang
phát triển sử dụng Moringa Oleifera như dược liệu kỳ diệu kết hợp chữa những
bệnh thông thường, bệnh hiểm nghèo và thực phẩm dinh dưỡng.
Các bộ phận của cây chùm ngây chứa nhiều khoáng chất quan trọng, và là
một nguồn cung cấp chất đạm, các loại vitamin, β-carotene, axít amin và nhiều hợp
chất phenolics. Cây chùm ngây cung cấp một hỗn hợp pha trộn nhiều hợp chất như
zeatin, quercetin, axít β-sitosterol caffeoylquinic và kaempferol, rất hiếm gặp tại các
loài cây khác. Lá cây chùm ngây giàu dinh dưỡng hiện được hai tổ chức thế giới
WHO và FAO xem như là giải pháp ưu việt cho các bà mẹ thiếu sữa, trẻ em suy
dinh dưỡng và là giải pháp lương thực cho các nước kém phát triển [29].
Các tài liệu tham khảo [1], [2], [3], [4], [7], [8], [9] cho thấy nhiều nhà khoa
học thuộc các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu
về công dụng đa dạng của cây chùm ngây, đặc biệt là dược tính của nó. Các kết quả
nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong lá cây chùm ngây, hàm lượng vitamin C khá cao so
với các chất khác.
Bằng các phương pháp khác nhau có thể định lượng được hàm lượng vitamin
C trong lá cây chùm ngây như: phương pháp chuẩn độ thể tích, phương pháp quang
phổ hấp thụ phân tử, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp cực
phổ, phương pháp Von-Ampe hòa tan, phương pháp HPLC, các phương pháp sắc
ký …Trong các phương pháp đó, phương pháp Von-Ampe hòa tan với nhiều ưu
điểm nổi bật: có độ nhạy, độ chọn lọc, độ chính xác cao, giới hạn phát hiện thấp, kỹ
thuật phân tích không quá phức tạp … đã được áp dụng khá rộng rãi trong nhiều
lĩnh vực khác nhau.

2
Xuất phát từ những lý do đó, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu, xác
định hàm lượng vitamin C trong lá cây chùm ngây bằng phương pháp Von-Ampe
hòa tan”.
Trong luận văn này chúng tôi tập trung nghiên cứu các nội dung sau:

1. Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện tối ưu cho phép xác định hàm lượng
vitamin C bằng phương pháp Von-Ampe hoà tan, cụ thể:
- Nghiên cứu lựa chọn chất điện li nền;
- Tiến hành thí nghiệm trắng để kiểm tra độ tinh khiết của hệ thống phân tích;
- Nghiên cứu lựa chọn thể tích dung dịch đệm tối ưu;
- Nghiên cứu lựa chọn pH tối ưu;
- Nghiên cứu lựa chọn thời gian sục khí;
- Nghiên cứu lựa chọn thời gian điện phân làm giàu;
- Nghiên cứu ảnh hưởng của kích cỡ giọt thủy ngân;
- Nghiên cứu ảnh hưởng của thế điện phân làm giàu;
- Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ khuấy dung dịch.
2. Đánh giá độ đúng, độ chụm, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của
phương pháp thông qua mẫu chuẩn.
3. Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện chiết tách vitamin C, cụ thể:
- Nghiên cứu ảnh hưởng dung môi chiết tách vitamin C;
- Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ hệ dung môi hữu cơ : nước;
- Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ khối lượng mẫu (g) : thể tích hệ dung môi (mL);
- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết;
- Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ thể tích dịch chiết trong dung môi hữu cơ : thể tích
n-hexan (V
hữu cơ
: V
n-hexan
);
- Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ thể tích dịch chiết trong nước: thể tích etylaxetat.
4. Áp dụng các điều kiện tối ưu đã khảo sát và nghiên cứu được vào việc xác
định hàm lượng vitamin C trong lá cây chùm ngây tại ba khu vực: Long Biên –Hà
Nội , Đồng Hỷ -Thái Nguyên, Việt Yên- Bắc Giang ở những thời gian khác nhau.

3

Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về cây chùm ngây
Cây chùm ngây được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như: Cây thần
diệu, cây kỳ quan, cây độ sinh (Ấn Độ), cây cải ngựa, cây dùi trống, cây dầu bel…
Tên khoa học là Moringa oleifera lam [3].
1.1.1. Phân loại
Một trong những cách phân loại phổ biến nhất là phân loại theo khoa học,
cụ thể là [37]:
Giới Thực vật: Plantae
Ngành ngọc lan: Magnoliophyta
Lớp ngọc lan: Magnoliopsida
Bộ nải: Brassicales
Họ nhùm ngây: Moringaceae
Chi: Moringa
Loài: Moringa oleifera lam.
1.1.2. Đặc điểm hình thái của cây chùm ngây
Cây chùm ngây là cây thân gỗ nhỏ, cao từ 5 - 10m, phân cành nhiều. Lá kép
thường là 3 lần lông chim, có 6 - 9 đôi lá chét hình trứng, mọc đối. Hoa trắng có
cuống, hơi giống hoa đậu, mọc thành chùy ở nách lá [9]. Quả nang treo, có 3 cạnh,
dài 25 - 30cm, hơi gồ lên ở chỗ có hạt, khía rãnh dọc [1]. Hạt màu đen, to bằng hạt
đậu Hà Lan, hình tròn có 3 cạnh và 3 cánh màu trắng dạng màng. Thân có vỏ màu
trắng xám, dày, mềm, sần sùi nứt nẻ, gỗ mềm và nhẹ [36].
Cây chùm ngây được trồng ở những vùng đất khô, nhiệt đới hoặc bán nhiệt đới.
Cây này ưa đất ráo nước, nhiều cát, dù là đất xấu cũng dễ mọc, chịu được hạn hán.
Ở Việt Nam cây chùm ngây được trồng nhiều ở tỉnh Ninh Thuận và Bình
Thuận nhưng cũng có mặt ở nững tỉnh khác như Thanh Hóa và đang được mở rộng ở
khắp cả nước.
Có thể nói chùm ngây là một loài cây đa dụng, mỗi bộ phận của cây đều có

thể dùng được với những công dụng khác nhau.

4










Hình 1.1. Cây, hoa và quả chùm ngây

1.1.3. Thành phần hóa học của cây chùm ngây
1.1.3.1. Rễ cây chùm ngây
Các chất Glucosinolates có trong rễ cây chùm ngây như 4-(alpha-L-
rhamnosyloxy) benzyl glucosinolate (chừng 1%) sau khi chịu tác động của myrosinase,
sẽ cho 4-(alpha-L-rhamnosyloxy) benzyl isothiocyanate. Glucotropaeolin (chừng
0,05%) sẽ cho benzyl isothiocyanate [23].
1.1.3.2. Hạt cây chùm ngây
Trong hạt chùm ngây có chứa glucosinolate như trong rễ, có thể lên đến 9%
sau khi hạt đã được khử chất béo, các axit loại phenol cacboxylic như 1-beta - D –
glucosyl- 2, 6-dimethylbenzoate. Ngoài ra hạt còn chứa chất béo 33-38% được dùng
trong dầu ăn và kỹ nghệ hương liệu, thành phần chính gồm các axit béo như axit
oleic (60-70%), axit palmitic (3-12%), axit stearic ( 3-12%) và các axit béo khác
như axit eicosanoic và lignoceric [34].
1.1.3.3. Lá và hoa cây chùm ngây
Trong lá cây chùm ngây có chứa các hợp chất thuộc nhóm flavonoids và

phenolic như kaempferol 3-O-alpha-rhamnoside, kaempferol, axit ascorbic, axit syringic,
axit gallic, rutin, quercetin 3-O-beta-glucoside… Các flavonol glycosides được xác
định đều thuộc nhóm kaempferide nối kết với các hamnoside hay glucoside [31]. Các
flavonoid glycosid thường dễ tan trong các dung môi phân cực, các flavonoid
aglycon dễ tan trong dung môi kém phân cực.

5
Hoa cây chùm ngây chứa polysaccharide được dùng làm chất phụ gia trong kỹ
nghệ dược phẩm [34].
1.1.3.4. Nhựa (gôm) cây chùm ngây
Gôm chiết từ vỏ cây có chứa arabinose, galactose, axit glucuronic và vết
rhamnose. Từ gôm, chất eucoanthocyanin đã được chiết và xác định là leucodelphinidin,
galactopyranosyl, lucopyranosid [7].
1.1.4. Công dụng của cây chùm ngây
Cây chùm ngây (Moringa oleifera Lam) còn được dân gian gọi là "Cây thần
diệu", Moringa rất có ý nghĩa trong việc chống suy dinh dưỡng tại các khu vực đói
nghèo. Nhiều bộ phận của cây như quả, lá non, hoa các nhánh non đều có thể dùng.
Theo các nghiên cứu thì cây chùm ngây không chỉ là nguồn thực phẩm có giá trị
dinh dưỡng cao mà còn chứa nhiều khoáng chất và axit amin tốt cho cơ thể [3]. So
sánh giá trị dinh dưỡng của nó với một số thực phẩm tự nhiên thường dùng hàng
ngày, cho thấy giá trị dinh dưỡng của lá cây chùm ngây cao hơn nhiều. Lượng
vitamin C cao hơn gấp 7 lần so với lượng vitamin C có trong quả cam; gấp 4 lần
lượng canxi và 2 lần lượng protein của sữa; hơn 4 lần vitamin A của cà rốt và hơn 3
lần potassium của chuối [24]. Phân tích giá trị dinh dưỡng và khoáng chất trong
100g lá của cây chùm ngây được thể hiện ở phần phụ lục 1.
1.1.4.1. Công dụng trong thực phẩm
Đọt và lá non: Được dùng làm rau phổ biến ở Việt Nam, Campuchia,
Philippin, Nam Ấn Độ, Sri Lanka và Châu Phi…
Búp hoa: Được làm rau xào hoặc nấu như đậu Hà Lan.
Hoa: Có thể ăn được khi nấu chín và có mùi như nấm.

Quả và hạt non: Được gọi là "đùi", được dùng làm rau phổ biến ở Châu Á và
Châu Phi. Trong vỏ hạt rất giàu vitamin C và vitamin B và các khoáng chất. Quả và
hạt non ăn như Đậu Hà Lan. Hoa, lá và cành non, trái non đều luộc ăn được, có tính
kích thích tiêu hóa và có tính kháng sinh (nhờ chất lacton: ptyrigospermin).
Lá cây chùm ngây được xem là phần bổ dưỡng nhất của của cây, là một
nguồn quan trọng của vitamin B6, vitamin C, tiền vitamin A, chất đạm, vitamins, β-

6
carotene, axit amin và nhiều hợp chất khó gặp tại các cây khác như zeatin, nhóm
hợp chất flavonoid (quercetin, rutin, ß-sistosterol, axitcaffeoylquinic và kaempferol
…). Vì vậy được ứng dụng rất nhiều trong thực phẩm, như làm trà túi lọc moringa,
nước uống Zija [29].

Hình 1.2: Nƣớc giải khát từ lá cây chùm ngây Trà túi lọc từ cây chùm ngây

1.1.4.2. Công dụng trong xử lý nước
Những nghiên cứu về hoạt chất ngưng kết, làm trong nước và diệt khuẩn có
trong hạt chùm ngây, đồng thời thử nghiệm qui trình lọc nước của hạt của cây chùm
ngây đã được nhiều người quan tâm. Tác dụng lắng lọc, diệt khuẩn gây bệnh đường
ruột trong việc xử lý nước bẩn có thể áp dụng cho các vùng lũ ở Việt Nam.
Nhiều nơi trên thế giới dùng bột nghiền từ hạt để khử trùng nước sông,
nước sông trong mùa lũ có tổng số trực trùng Escherichia coli lên tới 1.600 -
18.000/100 mL, được xử lý bằng bột hạt chùm ngây trong vài giờ đồng hồ đã
giảm xuống còn 1 - 200/100 mL [30].
Hạt Chùm ngây có chứa một số hợp chất “đa điện giải” (polyelectrolytes) tự
nhiên có thể dùng làm chất kết tủa để làm trong nước [17], [22].
1.1.4.3. Công dụng trong y dược học
Theo Y học cổ truyền nước ngoài thì các bộ phận của cây chùm ngây như lá,
rễ, hạt, vỏ cây, quả và hoa… có những hoạt tính như kích thích hoạt động của tim
và hệ tuần hoàn, hoạt tính chống u-bướu, hạ nhiệt, chống kinh phong, chống sưng

viêm, trị ung loét, chống co giật, lợi tiểu, hạ huyết áp, hạ cholesterol, chống oxy-

7
hóa, trị tiểu đường, bảo vệ gan, kháng sinh và chống nấm. Cây đã được dùng để trị
nhiều bệnh trong Y-học dân gian tại nhiều nước trong vùng Nam Á.
Hạt cây chùm ngây được dùng trị đau bụng, ăn không tiêu, nóng sốt, sưng
tấy ngoài da, tiểu đường và đau thắt ngang hông [29].
Dịch chiết từ lá có tác dụng chống nhiễm trùng da. Nó cũng được dùng
để điều khiển lượng đường trong máu khi bị bệnh tiểu đường. Dịch chiết từ lá có
thêm nước cà-rốt là một thức uống lợi tiểu [9], [31].
Hoa dùng làm thuốc bổ, lợi tiểu, quả giã kỹ với gừng và lá Justiciagendarussa để
làm thuốc đắp trị gãy xương, lá trị ốm còi, gây nôn và đau bụng khi có kinh, dầu từ
hạt để trị phong thấp .
Rễ tươi của cây non dùng trị nóng sốt, phong thấp, gout, sưng gan và lá lách.
Nhựa từ chồi non dùng chung với sữa trị nhức đầu, sưng răng [33].

Hình 1.3. Sản phẩm thuốc viên nang từ cây chùm

Theo Y học cổ truyền Việt Nam thì cành lá cây chùm ngây luộc ăn hay sắc
uống kích thích tiêu hóa, trị tiêu chảy, kiết lỵ, viêm phổi. Rễ Chùm ngây sắc uống,
có tác dụng kiện vị, giã đắp làm sung huyết (tụ máu) thay cải Mù tạc trị thấp khớp.
Rễ cây chùm ngây được cho là có tính kích thích, giúp lưu thông máu huyết, làm dễ
tiêu hóa, tác dụng trên hệ thần kinh, làm dịu đau. Hoa có tính kích dục. Hạt làm
giảm đau. Nhựa từ thân có tác dụng làm dịu đau [38].
1.1.4.4. Công dụng chống suy giảm dinh dưỡng
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và tổ chức Nông nghiệp và lương thực Thế
giới (FAO) đều đề cao cây chùm ngây, coi nó là cứu tinh cho người nghèo.
Lá non có thể dùng làm rau ăn hành ngày, tăng thành phần dinh dưỡng và
giúp phát triển kinh tế tự túc ở nông thôn, đặc biệt nhất là ở những quốc gia đang

8
phát triển. FAO đã khuyến cáo các nước nên trồng và phát triển rộng diện tích
trồng cây chùm ngây.
Theo FAO, bằng cách trồng cây chùm ngây, nhà nông có thể tận dụng đất
xấu, hơn nữa cây lại cho nhiều bộ phận giàu dinh dưỡng và được thu hoạch như một
loại rau .
Cây chùm ngây đã được sử dụng để chống suy dinh dưỡng, đặc biệt là trẻ sơ
sinh và bà mẹ đang cho con bú.
+ Đối với trẻ em từ 1-3 tuổi, ăn 20g lá chùm ngây tươi là cung ứng 90%
canxi, 100% vitamin C, vitamin A, 15% chất sắt, 10% chất đạm cần thiết và hàm
luợng potassium, đồng…và vitamin B bổ sung cần thiết cho trẻ.
+ Đối với các bà mẹ đang mang thai và cho con bú, chi cần dùng 100g lá
tươi mỗi ngày là đủ bổ sung canxi, vitamin C, vitamin A, sắt, đồng, magiê, sulfur,
các vitamin B cần thiết trong ngày [38].
Bốn Tổ chức phi chính phủ: Trees for Life International, Church World
Service, Educational Concerns for Hunger Organization và Volunteer Partnerships
for West Africa . Các Tổ chức này cho rằng: “ Cây chùm ngây đặc biệt hứa hẹn như
là một nguồn thực phẩm ở vùng nhiệt đới bởi vì cây lá mọc đầy đủ vào cuối mùa
khô khi các loại thực phẩm khác thường khan hiếm” và “ cây chùm ngây chính là
nguồn dinh dưỡng tự nhiên cho vùng nhiệt đới"[38].
1.2. Tổng quan về vitamin C
1.2.1. Cấu tạo
1.2.1.1.Tên gọi
Vitamin C là tên gọi thông dụng của axit ascorbic
Tên theo IUPAC: 2-oxo-L-threo-hexono-1,4-lactone-2,3enediol hoặc
(R)-3,4-dyhdroxy-5-((S)-1,2-dihydroxylethyl)furan-2(5H)-one.
Tên gọi khác: L-ascorbate [35], [39].
1.2.1.2.Công thức hóa học:
Công thức phân tử: C
6

H
8
O
6

Khối lượng phân tử: 176,13g/mol;


9
Công thức cấu tạo:

O
OHHO
OH
O
CH
2
OH
1
2
3
4
5
6
(*)
Trong công thức cấu tạo của axit ascorbic, có
*
4
C
và

*
5
C
là cacbon bất đối
xứng, vì vậy có bốn đồng phân quang học: axit L-ascorbic, axit iso L-ascorbic, axit
D-ascorbic và axit iso D-ascorbic. Trong thiên nhiên chỉ tồn tại axit L-ascorbic.
Công thức cấu tạo của vitamin C cho thấy thực chất nó là một dẫn xuất của
đường [35], [39].
1.2.1.3. Cấu trúc:
Nhân furan,vòng 5 cạnh có dị tố oxy
Cầu oxy giữa cacbon 1 với 4
Nhóm dienol ở vị trí 2 với 3
Dây nhánh mang nhóm ancol ở vị trí 5 và ancol bậc I ở vị trí 6
Hai cacbon bất đối xứng C
4
và C
5
[35]:

O
O
furan
dihydrofuran acid ascorbic
1
2
3
4
5
1
2

3
4
5
1
2
3
4
5
6
*
*
H
2
O
O
OHHO
OH
HO

1.2.2.Tính chất vật lí
Axit ascorbic (vitamin C)
+ Có dạng tinh thể không màu hoặc bột kết tinh trắng, màu sẫm dần khi để
ngoài không khí ẩm.
+ Dễ tan trong nước (300g/lít nước) (dung dịch nước 5% có pH=3. Khi dùng
dạng muối natri dễ tan trong nước hơn (900g/lít), tan trong ancol, không tan trong
một số dung môi hữu cơ như: ete, cloroform, benzen, n-hexan …
+ Nhiệt độ nóng chảy là 193
o
C kèm theo sự phân hủy .
1.2.3.Tính chất hóa học

Axit ascorbic bền trong môi trường axit, trung tính, không bền trong môi
trường kiềm.

10
1.2.3.1. Tính axit
Dù trong công thức cấu tạo không có nhóm –COOH nhưng vitamin C vẫn có
tính axit. Sở dĩ như vậy là do trong phân tử vitamin C có hệ liên hợp p – π, π –π từ
O của nhóm –OH đến O của nhóm C=O, làm cho H của nhóm –OH gắn trên C có
nối đôi trở nên rất linh động, có khả năng tách ra, vì thế có tính axit. Mặt khác, khi hòa
tan vào nước, một lượng nhỏ sẽ bị thủy phân cho môi trường axit [35], [39].
Trong dung dịch nước axit ascorbic là một axit yếu phân li ở nấc 1, pK
a1

=4,17 tương đương với quá trình phân ly H
+
của nhóm –OH đính vào C
3
(*), và
phân ly rất yếu ở nấc 2, pK
a2
= 11,56 tương đương với quá trình phân ly H
+
của
nhóm –OH đính vào C
5
(*).
Axit ascorbic dễ dàng tham gia phản ứng với dung dịch bazơ mạnh để tạo muối:


CH

2
OH
OH
O
HO
OH
O
+ NaOH
+ H
2
O
CH
2
OH
OH
O
NaO
OH
O

Trong dung dịch kiềm đặc vòng furan bị phá vỡ:
CH
2
OH
OH
O
HO
OH
O
+ NaOH

CH
2
OH
(CHOH)
3
C
O
COONa
+ H
2
O

1.2.3.2. Tính oxy hóa
Oxy hóa-khử thuận nghịch: tính chất này rất quan trọng đối với tác dụng sinh
học của axit ascorbic, nó có thể cho 2 nguyên tử hydro để trở thành axit dehydroascorbic.
Ở dạng này, nó lại cũng có thể nhận lại 2 nguyên tử hydro để trở lại axit ascorbic.
Nhờ vậy mà axit ascorbic có khả năng tham gia vận chuyển hydro, tức là tham gia
vào hệ xúc tác quá trình oxy hóa-khử xảy ra trong cơ thể.
Quá trình oxy hóa-khử không thuận nghịch tạo axit 2,3-diacetogulonic,
furfurol, CO
2
và nước [35], [39].

11
1.2.3.3 Tính khử
Axit ascorbic có tính khử mạnh, có bán phản ứng như sau:

O
OHHO
OH

O
CH
2
OH
+ 2H
+
+ 2e
-
O
OO
OH
O
CH
2
OH
Axit L-ascobic
Axit L-®ehi®roascobic

Thế khử phụ thuộc vào pH của môi trường.
Axit ascorbic ở dạng khan khá bền, nhưng trong phân tử có 2 nhóm dienol
đính vào C chưa no (C
2
, C
3
) nên trong dung dịch nó rất dễ bị oxi hóa bởi oxi không
khí, nhất là khi có mặt các ion kim loại như Cu
2+
, Fe
3+
, Mg

2+
… theo phản ứng sau:

O
OHHO
OH
O
CH
2
OH
O
OO
OH
O
CH
2
OH
+ 1/2 O
2
+ H
2
O

Sản phẩm tạo ra là L- đehiđroascorbic, chất này cũng có hoạt tính sinh học
giống như axit L-ascorbic nhưng không bền, dễ bị thủy phân phá vòng tạo axit
2,3- đixetogulonic CH
2
OH–(CHOH)
2
–CO–CO–COOH, là chất không có hoạt tính

sinh học.
Axit ascorbic có thể khử 2,6-diclorophenolindophenol; thuốc thử Fehling;
bạc nitrat; làm mất màu iot:
O
O
OHHO
OH
HO
+
AgNO
3
O
O
OO
OH
HO
+
2Ag +
HNO
3


2,6-diclorophenol indophenol
+ O
N
Cl
OH
Cl
O
O

OO
OH
HO
HO
H
N
Cl
OH
Cl
Vitamin C
+

Tính khử của axit ascorbic phụ thuộc vào sự có mặt của nhóm dienol trong
phân tử.

12
Các tác nhân xúc tác sự oxy hóa là ánh sáng, nhiệt độ, chất kiềm, ion kim
loại, đặc biệt là Fe
3+
, Cu
2+
, các enzym như: ascorbatoxydase,…
+ Axit ascorbic dễ bị oxy hóa dước tác dụng của oxy khi có mặt của enzym
ascorbatoxylase, biến axit ascorbic thành dehidroascorbic. Khi có mặt của các ion
kim loại đặc biệt Fe
3+
, Cu
2+
thì quá trình oxy hóa càng xảy ra mạnh hơn.
+ Axit ascorbic rất nhạy cảm với nhiệt độ, ở nhiệt độ thấp cũng có thể xảy ra

sự oxy hóa axit ascorbic .
+ Ánh sáng cũng tham gia vào quá trình xúc tiến oxy hoá vitamin C.
+ Trong một số dịch quả, vitamin C còn bị oxy hóa gián tiếp bởi enzyme
phenoloxylase, chính vì thế khi có mặt của vitamin C thì dịch quả sẽ sẫm màu chậm
hơn (do quá trình ngưng tụ các hợp chất quinon).
Nguyên nhân của sự oxy hóa Axit ascorbic trong thực phẩm đó là:
+ Do tác dụng của enzim ascorbate oxidase có mặt ở một số loại quả có pH
không quá thấp như: chuối, lê, bơ, coenzim là Cu
2+
, pH = 4,5 6,5; nhiệt độ (t
0
) = 37
0
C.
+ Do sự xúc tác của Cu
2+
không cần có mặt của enzim.
+ Do sự oxy hóa không trực tiếp diphenol.
+ Dễ bị oxy hóa trong môi trường có anthocyanins ở nhiệt độ cao và pH thấp
(không cần có Cu
2+
) [35], [39].
1.2.4. Vai trò của vitamin C
Vitamin C có tác dụng tăng cường sức đề kháng cho cơ thể, chống lại các
hiện tượng choáng hoặc ngộ độc hóa chất, độc tính của vi trùng.
Vitamin C tham gia vào quá trình oxi hóa khử khác nhau của cơ thể như:
chuyển hóa hợp chất thơm thành phenol; quá trình hydroxyl hóa triptophan thành
hydroxyltriptophan; điều hòa sự tạo AND từ ARN; chuyển procolagen thành collagen,
nhờ có quá trình hydroxyl hóa prolin thành oxyprolin cần thiết cho việc tổng hợp
collagen, vì vậy vitamin C làm cho vết thương nhanh lành .

Vitamin C giúp dễ hấp thu sắt do khử Fe
3+
thành Fe
2+
ở dạ dày, để rồi dễ hấp
thu ở ruột.

13
Vitamin C là một chất chống oxy hoá quan trọng trong huyết tương, trong
các dịch ngoài tế bào khác và trong các tế bào. Một số các nhà nghiên cứu cho rằng
chức năng chính của vitamin C là chống oxy hoá.
Khi cơ thể thiếu vitamin C sẽ xuất hiện các triệu chứng bệnh lý như chảy
máu ở lợi , răng, lỗ chân long hoặc các cơ quan nội tạng. Cơ thể bình thường có nhu
cầu vitamin C trong 24 giờ là 60 – 80 mg [21].
1.2.5. Các nguồn cung cấp vitamin C
Trong tự nhiên, thực vật tổng hợp được vitamin C, do đó vitamin C có nhiều
trong các loại rau quả tươi như nước cam, chanh, quít, và có hàm lượng cao trong
rau xanh, đặc biệt là bông cải xanh, tiêu, khoai tây, cải brussel, rau cải, cà chua, cải
xoong, cam, quýt, chanh, bưởi… Nếu tính số mg vitamin C có trong 100g rau quả
ăn được (mg) theo “Bảng thành phần hóa học thức ăn Việt Nam” (NXB Y học -
1972) thì nó có nhiều nhất trong rau ngót (185 mg), sau đó là cần tây (150 mg), rau
mùi (140 mg), kinh giới (110 mg), rau đay (77mg), súp lơ, rau thơm, su hào, rau
diếp, rau muống Trong các loại quả thì nhiều nhất là thanh trà (177 mg), sau đó là
bưởi (95 mg), thị (81 mg), ổi (62 mg), nhãn (58 mg), quýt, cam, chanh, vải, dứa
Hàm lượng vitamin C trong rau quả phân phối không đều, có nhiều ở lớp vỏ hơn ở
ruột, ở lá nhiều hơn ở cuống và thân rau [35], [39].
Một số cơ thể sống có thể tổng hợp vitamin C từ D-glucozơ nhờ enzim theo
sơ đồ sau:
HOHC
OH

HHO
OHH
OH
CH
2
OH
H
HOHC
OH
HHO
OHH
OH
COOH
H
CH
2
OH
OH
HHO
OHH
OHH
COOH
H
O
OH
O
CH
2
OH
OH

OH
HH
O
OH
HO
OH
O
CH
2
OH
D-glucoz¬
enzim
enzim
enzim
enzim
O
H
O
Axit L-ascobic

Trong công nghiệp dược phẩm vitamin C được tổng hợp theo các giai đoạn sau: