Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm các biện pháp khai thác tinh dầu và nhựa từ động vật và vi sinh vật
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (918.27 KB, 30 trang )
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN MÔN HÓA SINH THỰC PHẨM 2
ĐỀ TÀI SỐ 23: CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH
DẦU VÀ NHỰA TỪ ĐỘNG VẬT VÀ VI SINH VẬT.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S. Nguyễn Thị Mai Hương
Lớp: DHTP 8ALT
Thành viên nhóm:
1.
2.
3.
4.
Trần Quốc Khánh
Đặng Thị Phương Thảo
Nguyễn Thị Ni
Phan Thế Sơn
MSSV: 12162411
MSSV: 12173771
MSSV: 12077381
MSSV: 12163641
Tp.Hồ Chí Minh, ngày 18, tháng 06, năm 2014.
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN MÔN HÓA SINH THỰC PHẨM 2
ĐỀ TÀI SỐ 23: CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH
DẦU VÀ NHỰA TỪ ĐỘNG VẬT VÀ VI SINH VẬT.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S. Nguyễn Thị Mai Hương
Lớp: DHTP 8ALT
Thành viên nhóm:
1. Trần Quốc Khánh
2. Đặng Thị Phương Thảo
3. Nguyễn Thị Ni
4. Phan Thế Sơn
MSSV: 12162411
MSSV: 12173771
MSSV: 12077381
MSSV: 12163641
Tp.Hồ Chí Minh, ngày 18, tháng 06, năm 2014.
BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC
STT
Họ và tên
MSSV
1
Trần Quốc Khánh
12162411
2
Phan Thế Sơn
12163641
3
Đặng Thị Phương Thảo
12173771
4
Nguyễn Thị Ni
12077381
Phần phụ trách
Các phương pháp khai thác tinh dầu từ
động vật
Các phương pháp khai thác tinh dầu từ
vi sinh vật
Các phương pháp khai thác nhựa từ
động vật
Các phương pháp khai thác nhựa từ vi
sinh vật
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
……………………………………………………………………………………………....
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
Tp.HCM, Ngày 18 tháng 6 năm 2014
Giáo viên hướng dẫn
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
LỜI MỜ ĐẦU
Từ xưa, con người đã biết khai thác và sử dụng tinh dầu và nhựa từ các loài đông vật
và thực vật để phục vụ cho nhu cầu cuộc sống như dùng mỡ cá voi dầu thắp sáng, nhựa
cây làm sáp che các khe trên thuyền, bè.
Ngày nay, khi công nghệ khoa học phát triển người ta không chỉ khai thác từ thực vật
và động vật mà còn có thể khai thác từ vi sinh vật để phục vụ cho nhiều ngành, lĩnh vực
khác nhau như: mĩ phẩm, thực phẩm, y học, sinh học…. Theo số liệu của FAO, sản lượng
nhựa thông toàn thế giới đạt khoảng 1,2 triệu tấn/năm, trong đó khoảng 60% là colophan
và 35% tinh dầu thông. Các nước có tiềm năng xuất khẩu sản phẩm từ nhựa thông đứng
đầu thế giới là Trung quốc, Indonesia, Bồ Đào Nha. Hoa Kỳ là nước có sản lượng lớn
nhất chiếm 40% sản lượng thế giới về khai thác và ứng dụng tinh dầu và nhựa
Từ đó có thể thấy con người ngày càng quan tâm nhiều đến việc khai thác và ứng
dụng tinh dầu và nhựa để phục vụ cho đời sống và nhu cầu của họ. Vì vậy, được nhà
trường tạo điều kiện và sự hướng dẫn của giáo viện bộ môn, nhóm chúng em đã thực hiện
đề tài “Các Phương Pháp Khai Thác Tinh Dầu & Nhựa Từ Động Vật & Vi Sinh Vật” để
tìm hiểu và nghiện cứu nhiều hơn về công nghệ tinh dầu và nhựa sinh học hiện nay.
Qua đây, nhóm chúng em xin cám ơn trường ĐH Công Nghiệp Tp.HCM, Viện Công
nghệ Sinh học và Thực phẩm đã tạo điều kiện để nhóm chúng em thực hiện nghiên cứu
này. Đồng thời, chúng em cũng gửi lời cám ơn tới cô Mai Hương đã tận tình hướng dẫn
chúng em hoàn thành tốt đề tài này
Do điều kiện và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót,
mong thầy, cô và các bạn góp ý để bài nghiên cứu được hoàn thiện hơn.
Tp.HCM, Ngày 18 tháng 6 năm 2014
Nhóm đề tài số 23
Trang 1
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
MỤC LỤC
ĐỀ MỤC
TRANG
LỜI MỜ ĐẦU .................................................................................................................. 1
MỤC LỤC ........................................................................................................................ 2
PHẦN 1: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT TINH DẦU VÀ NHỰA ............. 4
1.1 Tổng quan về động vật sản xuất tinh dầu: ................................................................ 4
1.1.1 Xạ Hương:......................................................................................................... 4
1.1.2 Cà cuống: .......................................................................................................... 7
1.1.3 Long Diên Hương (AMBERGRIS) ................................................................... 8
1.2 Tổng quan về động vật sản xuất nhựa .................................................................... 11
1.2.1 Nhựa cóc (Thiềm tô): ...................................................................................... 11
1.2.2 Lông gà, vịt ..................................................................................................... 14
1.3 Tổng quan về vi sinh vật sản xuất nhựa ................................................................. 15
PHẨN 2: TỔNG QUAN CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU VÀ NHỰA ...... 17
2.1 Phương pháp cơ học: ............................................................................................. 17
2.2 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước ............................................................. 18
2.2.1 Chưng cất lôi cuốn hơi nước trực tiếp: ............................................................. 18
2.2.2 Chưng cất cách thủy......................................................................................... 19
2.2.3 Chưng cất lôi cuốn hơi nước gián tiếp ............................................................. 19
2.3 Phương pháp trích ly bằng dung môi bay hơi ......................................................... 19
2.4 Trích ly bằng dung môi không bay hơi và các chất hấp phụ rắn ............................. 20
2.4.1 Phương pháp trích ly với dung môi không bay hơi .......................................... 20
Nhóm đề tài số 23
Trang 2
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
2.4.2 Phương pháp hấp thụ bằng chất keo ................................................................ 21
PHẦN 3: CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU & NHỰA TỪ ĐỘNG VẬT VÀ
VI SINH VẬT ................................................................................................................ 22
3.1 Biện pháp khai thác tinh dầu từ động vật: .............................................................. 22
3.1.1 Khai thác xạ hương từ hươu xạ: ....................................................................... 22
3.1.2 Khai thác tinh dầu từ cà cuống......................................................................... 23
3.2 Biện pháp khai thác nhựa từ động vật: ................................................................... 24
3.3 Biện pháp khai thác nhựa từ vi sinh vật: ................................................................ 25
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 27
Nhóm đề tài số 23
Trang 3
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
PHẦN 1: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT TINH DẦU
VÀ NHỰA
1.1 Tổng quan về động vật sản xuất tinh dầu:
1.1.1 Xạ Hương:
Hươu xạ (danh pháp khoa học: Moschus moschiferus) là một loài hươu xạ tìm thấy
trong các cánh rừng miền núi của Đông Bắc Á, nhưng cũng được phát hiện là có tại các
khu vực khác nhau của Mông Cổ, Nội Mông Cổ, Mãn Châu và bán đảo Triều Tiên.
Xạ hương được tiết ra từ tuyến xạ của con hươu xạ. Người ta săn bắt chúng để lấy xạ
hươu, chứa một loạt các hợp chất hữu cơ có mùi thơm mạnh, dùng trong sản xuất nước
hoa và một số dược phẩm, có thể bán được tới giá 45.000 USD/kg. Chỉ khoảng 25 gam xạ
hươu có thể tiết ra từ một con đực trưởng thành. Người ta có thể tách xạ mà không cần
giết chết con vật, nhưng đây là một việc rất ít khi những người thợ săn làm. Thường thì họ
giết chết con vật để lấy toàn bộ tuyến xạ (IUCN – Liên minh bảo tồn thiên nhiên quốc tế).
Túi thơm của Hươu xạ đực nằm ở bụng giữa rốn và cơ quan sinh dục là một túi tròn
hơi phồng, kích thước 5 - 7cm x 3cm x 3 - 4cm, quanh túi có lông mọc, phần giữa trụi có
2 lỗ thông. Túi chứa xạ hương do các tuyến của thành túi tạo ra. Ở hươu xạ trưởng
thành,túi chứa đầy chất xạ nặng có thể 60g hoặc hơn. Xạ hương ở hươu sóng quánh như
mật ong, màu nâu đỏ, để khô chất xạ biến thành một khối màu nâu hung rồi xám lại dần
dần
Hình 1.1: Hươu xạ và xạ hương
Nhóm đề tài số 23
Trang 4
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
Trong xạ hương có cholesterol, chất béo, chất nhựa đắng, muối canxi, amoni và một
số tinh dầu (chủ yếu là muscon). Xạ hương nguyên chất có mùi thơm hắc, rất mạnh và rất
bền mùi, có vị cay, tính ấm.
Thành phần cấu tạo: Pentadecanolactone
_ CTPT: C15H28O2
_ Phân tử có hình đĩa với đường kính từ 8-10 A0
_ Phân tử lượng: 240.39 g/mol
_ Nhiệt độ nóng chảy: 34-38 0C
_ Nhiệt độ sôi: 137 0C
_ Trạng thái vật lý: bán rắn, bền vững ở nhiệt độ thường
_ Không tan trong nước, tan trong rượu
Pentadecanolacton
e
Theo Y học cổ truyền:
Xạ hương có tác dụng: khai khiếu tỉnh thần, hoạt huyết tán kết, chỉ thống thôi sản.
Chủ trị các chứng: nhiệt nhập tâm bào lúc mắc bệnh ôn nhiệt, sang thương thũng độc,
trung tích kinh bế, kinh phong, kinh giản trúng phong (chứng bế), tâm phúc bạo thống,
diệt dã tổn thương, bào y bất hạ (rau thai không ra).
Sách Bản kinh: "chủ trị ác khí (trừ khí độc), khử độc, trị động kinh".
Sách Danh y biệt lục: "chủ trị các chứng hung tà quỉ khí, trúng ác, tâm phúc bạo
thống trướng cấp, bĩ mãn phong độc, đàn bà đẻ khó trụy thai, khử nốt ruồi ở mặt,
mộng thịt ở mắt, uống lâu tinh thần minh mẫn"
Sách Bản thảo kinh tập chú: " xạ thơm nên trừ được độc".
Sách Thang dịch bản thảo: "trị lỗ mũi không phân biệt được thơm thối".
Sách Y học nhập môn: "Xạ hương thông quan lợi khiếu, thương đạt cơ phu, nội
nhập cốt tủy. Các chứng thương hàn âm độc, nội thương tích tụ và phụ nhân tử
cung, bạch đới đều dùng tốt, khớp thông lạnh tan thì dương khí tự hồi vậy".
Sách Cảnh nhạc toàn thư: "trừ các chứng ác sang, trĩ lậu, sưng đau, nước mủ thịt
thối, mặt sạm ban chẩn".
Kết quả nghiên cứu dược lý hiện đại:
Đối với hệ thần kinh trung ương: Liều nhỏ Xạ hương và chất muscone ceton (trong
Xạ hương) có tác dụng hưng phấn hệ thần kinh trung ương, nhưng liều cao thì ức chế.
Nhóm đề tài số 23
Trang 5
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
Thuốc làm giảm rõ phù não, tăng sự thích nghi của hệ thần kinh trung ương đối với trạng
thái thiếu oxy, cải thiện tuần hoàn não. Nhờ các tác dụng trên mà thuốc có tác dụng khai
khiếu (tỉnh não).
Đối với hệ tuần hoàn - hô hấp: thuốc có tác dụng hưng phấn tim cô lập. Thuốc Xạ
hương 1mg/1ml tưới vào tim cô lập của chuột lang làm cho lưu lượng máu của động
mạch vành tăng gấp đôi Cetone của Xạ hương nhân tạo hoặc thiên nhiên chích tĩnh mạch
cho mèo được gây mê tác dụng nâng huyết áp và tăng tần số hô hấp.
Tác dụng kháng khuẩn và kháng viêm: 2% ceton Xạ hương dịch pha 1% loãng 1:400,
in vitro có tác dụng ức chế tụ cầu vàng, trực khuẩn đại tràng ( E. Coli), khuẩn thổ tả heo,
thuốc còn có tác dụng kháng viêm trên mô hình gây viêm khớp cho chuột đồng.
Tác dụng đối với tử cung: thuốc có tác dụng hưng phấn rõ rệt đối với tử cung cô lập
của thỏ nhà, chuột đồng và chuột Hà lan, tác dụng hưng phấn đối với tử cung có thai càng
mạnh hơn.
Tác dụng chống ung thư: thuốc có tác dụng ức chế tế bào ung thư, đối với các loại
ung thư thực quản, ung thư tuyến bao tử, ung thư đại tràng, ung thư bàng quang, nồng độ
cao tác dụng mạnh. Nhưng đối với ung thư tâm vị lại không có tác dụng rõ rệt.
+
Chế biến
Xạ hương của hươu xạ hoang dã thường thu hoạch vào mùa đông và mùa xuân. Sau
khi săn được hươu xạ, cắt lấy túi thơm, phơi âm can gọi là Mao xác xạ hương. Mổ túi
thơm, trừ bỏ da bìu được Xạ hương nhân.
Xạ hương của hươu xạ nuôi: Lấy Xạ hương trực tiếp từ trong túi thơm ra phơi âm can
hoặc để trong dụng cụ làm khô thích hợp đến khô được Xạ hương nhân. (Thái Nguyễn
Ngọc – 2012)
+
Bảo quản
Để nơi khô, mát, trong bao bì kín, tránh ánh sáng, tránh sâu mọt.
+
Cách dùng, liều lượng
Ngày dùng 0.03 – 0.1 g, dạng hoàn tán. Có khi dùng bôi ngoài da với lượng thích hợp
+
Kiêng kỵ
Phụ nữ có thai không được dùng.
Nhóm đề tài số 23
Trang 6
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
1.1.2 Cà cuống:
Cà cuống có khi còn được gọi là đà cuống hay long sắt, tên khoa học: Lethocerus
indicus (Lepeletier et Serville 1825) là một loại côn trùng thuộc họ Chân
bơi Belostomatidae sống dưới nước, thuộc bộ Cánh nửa (Hemiptera).
Cà cuống là một loại sâu bọ sống ở các hồ, ruộng nước có nhiều cây cỏ mọc. Chúng
thường bay ra vào mùa hè, hướng về nơi có ánh sáng. Sinh sản vào các tháng năm đến
tháng tám, đẻ hàng trăm trứng, kết vào thành những búi màu vàng hay trắng bám vào cỏ;
trứng nở và qua giai đoạn bán biến thái để thành cà cuống trưởng thành sau 40 ngày
Cà cuống thuộc nhóm sâu bọ ăn thịt chúng hút dịch và máu của những động vật thủy
sinh, sâu bọ, ếch nhái và cả cá nhỏ: cà cuống khi đậu dưới nước, thường bám vào một cây
cỏ hay cây thủy sinh, đầu chốc xuống nước, đuôi chổng lên trên mặt nước để hút không
khí.
Tinh dầu Cà cuống là một vũ khí săn mồi cũng là phương tiện tự vệ của chúng. Tỷ lệ
1000 con Cà cuống đực cung cấp được 20ml dầu. Ở dưới ngực, ngay gần phía lưng, có
hai ống nhỏ gọi là bọng cà cuống. Mỗi bọng dài 2-3cm, rộng 2-3cm, màu trắng, trong
chứa một chất thơm, đó là tinh dầu cà cuống
Tinh dầu là một ester acetic phức tạp, thành phần chính của dầu là phân tử (E)-2hexenol acetat (E hay trans là một trong hai thể của dấu nối đôi giữa hai carbon 2 và 3,
dạng kia là Z hay cis) - V. Devakul và H. Maarse) chất lỏng màu trong suốt, rất dễ bay
hơi, nhẹ hơn nước, cho thoảng ra một mùi đặc biệt hơi giống như mùi quế. Vì lý do hiếm
nên trên thị trường có những loại tinh dầu nhân tạo, dĩ nhiên mùi không hoàn toàn giống
được tinh dầu thiên nhiên.
Hình 1.2: Cà cuống và tinh dầu cà cuống
Nhóm đề tài số 23
Trang 7
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
1.1.3 Long Diên Hương (AMBERGRIS)
Nguồn gốc:
Hình 1.3: Long diên hương
Từ thời kì cồ đại, Long Diên Hương đã là một trong những nguồn hương liệu có giá
trị cao nhất. Nó được trích ra từ ruột và bao tử của lọai cá nhà táng (cá voi trắng). Đại đa
số nhà khoa học giả thiết rằng: đây là một loại sỏi ruột mà con cá nhà táng sinh ra để làm
dịu vết thương do gai nhọn của các sinh vật họ gai cầu gây ra trong ống tiêu hoá gây ra
trong ống hoá khi vô tình cá ăn fải. Sau đó cá giải phóng các cục long diên hương hoặc nó
tự tách ra sau khi cá chết
Trước đây, long diên hương được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất nước
hoa, nhưng ngày nay nó đã được thay thế phần lớn bằng vật liệu tổng hợp và chỉ còn được
sử dụng trong một số loại nước hoa đắt tiền
Thường xuất hiện ở:
- Các vùng biển ở cực Bắc
- New Caledonia, Australia, New Zealand
- Sri Lanka, Madagascar, The Maldives
- Pacific Islands
Tính chất vật lý:
_ Cấu tạo gồm những tầng đồng tâm
_ Dạng khối tròn, đen
_ Có độ đặc gần như sáp ong
Nhóm đề tài số 23
Trang 8
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
_ Có thể nặng tới 100 kg
_ Nhiệt độ nóng chảy: 600C
_ Không tan trong nước hoặc trong alkali hydroxides nhưng tan trong dung môi hữu
cơ như chloroform, ether, và rượu nóng
Cấu tạo hóa học:
Amberin : 25 – 45%
Cholesterol : 0.1%
Coprostanone-3: 3 – 4%
Epicoprostanol: 30 – 40%
Coprosterol: 1 – 5%
Norphytane: 2 -4%
Thành phần tạo mùi chính: Ambrein, Coprostanone, Epicoprostanol
a. Ambrein:
_ CTPT : C30H52O
_ Phân tử lượng: 428,74 g/mol
_ Nhiệt độ nóng chảy : 82-83 0C
_ Trạng thái tự nhiên : dạng tinh thể
Hình 1.4: Ambrein
Long Diên Hương được giải phóng ra ngòai dưới dạng một khối tròn đen như đá. Khi
tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, không khí, nước biển, nó dần nhạt màu và chuyển sang
màu xám trắng hay vàng kem. Đồng thời, thành phần chính của nó là ambrein (rượu
triterpene không mùi) sẽ bị oxi hóa và tách thành hai phần:
Nhóm đề tài số 23
Trang 9
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
Dihydro- ionone (C13H22O): dạng lỏng, thành phần tạo mùi chính cho Long Diên
Hương.
Hình 1.5: Dihydro- ionone (C13H22O)
Ambreinolide (C17H28O2): dạng tinh thể
Hình 1.6: Ambreinolide (C17H28O2)
b. Epicoprostanol:
CTPT: C27H48O
Phân tử lượng: 388.669g/mol
Hình 1.7: Epicoprostanol:
Nhóm đề tài số 23
Trang 10
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
Ứng dụng:
Dùng pha chế các loại nước hoa dễ bay mùi. Sau khi pha chế, có mùi vị của biển và
thoảng chút hương trà.
Các sản phẩm nước hoa từ Ambergris:
- Ambre Royale aux Fleurs No. 1114
- Shocking, Schiaparelli
- Cananga, Berger
- Arpège, Lanvin
- Bal à Versaille, Jean Desprez
- Clandestine, Laroche
- Or Black, Morabito
- Numerous perfumes of Chanel, Patou, Guerlain
Được sử dụng như chất đượm mùi thực phẩm và chất định hương trong nước hoa
1.2 Tổng quan về động vật sản xuất nhựa
1.2.1 Nhựa cóc (Thiềm tô):
Đặc điểm:
Tên khoa học: Bufo melanostictus. Họ Cóc – Bufonidae. Chi Bufo gồm 250 loài, trong
đó ở Việt Nam có 4 loài. Chủ yếu là loài B. melanostictus Sch
Trên da của cóc gồm những tuyến sần sùi đó là những tuyến nhựa mủ nhỏ. Trên đầu ở
phía mang tai có hai tuyến lớn (hai cái u) chứa mủ cóc gọi là tuyến mang tai. Lưng cóc
màu hơi vàng, đỏ nâu hay xám nhạt
Tuỳ thuộc vào môi trường sống màu da cóc thay đổi cho phù hợp với môi trường. Da
cóc khô và ráp, không nhớt, ở hai chân trước và hai chân sau có các tuyến tiết nhựa. Bụng
cóc hơi trắng, không có đốm hay ít đốm. Cóc đực lớn có thân dài khoảng 6 cm, màu da
Nhóm đề tài số 23
Trang 11
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
sẫm hơn, cóc cái dài hơn. Cóc nhảy và bơi lội rất kém so với ếch, cho nên khi xuống nước
cóc phình bụng to ra để nổi được
Có nhiều cách bắt cóc. Tùy theo từng nơi có khác nhau. Có thể đợi đến tối, thắp một
cái đèn để ở giữa cánh đồng, cóc thấy sáng nhảy tới mà bắt lấy. Bắt được cho vào rọ tre,
dội nước cho thật sạch đất cát, chờ cho da hơi khô, thì bắt từng con, lấy tay trái giữ chân,
tay phải dùng nhíp đè lên lưng cóc, vào những chỗ có tuyến tiết, chủ yếu ở 2 tuyến trên
mắt. Hứng lấy nhụy đựng vào đĩa bằng sành hay sứ hoặc thủy tinh, tránh dùng đồ sắt,
nhựa sẽ bị đen. Sau khi lấy nhựa xong có thể lại thả cóc ra. Sau khi lấy được nhựa cóc
phơi khô trên kính hay cho vào khuôn. Khoảng 1 vạn con cóc cho 1kg nhựa cóc khô (Đỗ
Tất Lợi, Đào Kim Long, Dược học 1973, 5: 15-19)
Nhựa mới lấy có màu trắng đục, sau quánh dần rồi ngả màu nâu, có vị đắng, có thể
gây nôn, nếu văng vào mắt sẽ có cảm giác cay, tê. Thiềm tô có tính độc (độc bảng A), qui
kinh tâm
Thành phần hóa học:
Trong nhựa cóc có những chất tác dụng không mạnh như cholesterol, axit ascocbic,
các chất phá huyết, còn có những chất rất độc như: bufogin, bufotalin, bufotoxin,
bufotenin, bufotenidin, bufotionin, và nhiều hoạt chất khác chưa biết rõ.
Các hợp chất này có thể chia làm 3 loại:
+
Hợp chất không có nitơ giống như chất scilaridin hay như những genin và glucoxit
chữa tim có trong lá dương địa hoàng Digitalis.
+
Hợp chất dẫn xuất của nhóm steroit.
+
Hợp chất chứa nitơ dẫn xuất của hydroxyindol và tryptamin.
Chất căn bản trong các hợp chất đó có thể là chất bufotoxin C40H62O11N4 hay viết cho
đúng hơn C40H40O10N4OH2. Bufotoxin là một chất có tinh thể, không tan trong nước,
trong ête, axeton, ít tan trong rượu, tan trong pyridin, rượu metylic. Độ chảy: 204-205°C.
Nhóm đề tài số 23
Trang 12
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
Đun sôi với HCl đặc, nó sẽ cho acginin, axit suberic và một chất mới gọi là bufotalin.
Bufotalin hay bufotalol không phải là một glucozit vì khi thủy phân không cho phần
đường. Công thức của nó là C26H36O6. Đây là một chất có tinh thể, ít tan trong nước và
trong ête, tan trong rượu và clorofoc. Độ chảy 148°C, có tác dụng giống như một chất
glucozit chữa tim. Bufotalin là một hợp chất thuộc nhóm steroit, có nhân căn bản là
nhânmetyl-cyclo-penteno-phenanthren. Khi phân tích, nó cho một đồng phân của axit
desoxycholic, do đó có liên quan tới axit mật. Bufogin hình như là estemetylic của bufotalin
Chất bufotenin C12H16ON2 là một chất kiềm, tính chất như dầu, ít tan trong nước, tan
trong rượu, ête, axeton, cho với axit các muối có tinh thể. Độ chảy 147°C. Nó là dẫn xuất
của nhân indol và có công thức 5 hydroxy-N metyl tryptamin. Chất bufotenidin có kiến
trúc căn bản như bufotenin. Chất bufothiodin C12H14O4N2S khi thủy phân sẽ cho axit
sunfuric
Bảng 1.1: Một số thành phần hóa học trong nhựa cóc
STT
Tên các chất
R1
R2
R3
R4
R5
1
Bufalin
CH3
H
OH
H
H
2
Resibufogenin
CH3
H
OH
OH
H
3
Bufotalin
CH3
H
OH
H
OAc
CH2OH
H
OH
H
H
4
19-hydroxybufalin
5
Hellebrigenol
CH2OH
OH
OH
H
H
6
Hellebrigenin
CHO
OH
OH
H
H
7
Marinobufagin
CH3
OH
OH
OH
H
8
Desacetylbufotalin
CH3
H
OH
H
OH
Trong dân gian người ta sử dụng nhựa cóc để trị bệnh chó dại, mụn nhọt, trẻ em bị
suy dinh dưỡng, lợi răng sưng đau.
Nhựa mủ cóc có tác dụng gây tê tại chỗ, tác dụng với tim không theo qui luật, do vậy
khó dùng, thường có tác dụng làm chậm nhịp tim, tăng huyết áp, liều cao thì tim ngừng
đập ở thời tâm thu
Nhóm đề tài số 23
Trang 13
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
1.2.2 Lông gà, vịt
BBC đưa tin, trong một cuộc hội thảo của Hiệp hội Hóa học Mỹ hôm 31/3, các nhà
hóa học của Đại học Nebraska tại Mỹ tuyên bố họ đã tìm ra cách chế tạo loại nhựa nhẹ
hơn và thân thiện với môi trường hơn những loại nhựa hiện nay
Giống như tóc và ngón tay của người, thành phần chủ yếu của lông gia cầm là chất
sừng (keratin). Độ cứng của chất sừng có thể tăng lên, đồng thời khối lượng giảm nếu nó
được trộn lẫn với một số hợp chất hóa học
Ông Yiqi Yang, một chuyên gia hóa học của Đại học Nebraska tại Mỹ, cùng các đồng
nghiệp cho những chiếc lông gà và hỗn hợp gồm nhiều hóa chất - bao gồm cả methyl
acrylate - để biến chúng thành nhựa. Các thử nghiệm cho thấy sản phẩm của họ chịu lực
và chống thấm nước tốt hơn so với các loại nhựa truyền thống.
Ngoài ra lượng polyethylene và polypropylene – hai hợp chất hữu cơ được tách từ
dầu mỏ – cũng biến mất trong thành phần của “nhựa lông gà”
“Trong công nghệ sản xuất nhựa truyền thống, chất sừng được dùng để làm phụ gia
cho polyethylene và polypropylene. Nghiên cứu của chúng tôi biến lông gia cầm thành
một thứ có tính chất như polyethylene và polypropylene. Vì thế hỗn hợp ấy không cần
polyethylene và polypropylene nữa”, giáo sư Yang nói
Hàng triệu tấn lông gia cầm được thải ra hàng năm trong hoạt động giết mổ động vật
của con người trên khắp thế giới. Nếu không được xử lý chúng sẽ trở thành loại rác nguy
hiểm đối với môi trường bởi quá trình phân hủy của chúng diễn ra khá lâu. Các nhà khoa
học nhận định việc dùng lông gà để sản xuất nhựa sẽ mang tới lợi ích trên cả phương diện
kinh tế lẫn môi trường. Hàng triệu USD có thể được tạo ra từ lông gà, trong khi lượng
lông gà bị thải ra môi trường cũng giảm
Nhóm đề tài số 23
Trang 14
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
1.3 Tổng quan về vi sinh vật sản xuất nhựa
Một trong những tác nhân chính gây ô nhiễm môi trường là nguồn chất thải rắn như
bao bì, vật liệu nhựa từ các polymer tổng hợp… Các vật liệu này rất khó bị phân hủy và
do đó tồn tại rất lâu trong đất, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Giải pháp khắc
phục hiện nay là nghiên cứu và tìm ra các nguồn vật liệu mới để thay thế. Trong đó, các
loại polymer sinh học có khả năng bị phân hủy nhanh nhờ các loài vi sinh vật đang rất
được quan tâm
PHB (poly-β-hydroxybutyrate), một loại nhựa sinh học chịu nhiệt, dễ phân hủy,
đang được quan tâm như là một nguồn thay thế lý tưởng cho nhựa tổng hợp bởi nó có các
tính chất tương tự nhựa tổng hợp. PHB được tích lũy trong tế bào nhiều loài vi sinh vật
với hàm lượng khác nhau. Chủng Methylobacterium sp. (kí hiệu Mcd), được phân lập từ
môi trường nuôi cấy mô cây chanh dây tạp nhiễm vi khuẩn màu hồng, có thể phát triển
trên môi trường khoáng căn bản với methanol 1% là nguồn C và lượng PHB tạo ra chiếm
31,37 % tổng lượng sinh khối khô sau 4 ngày nuôi cấy. Sản xuất PHB theo con đường
sinh học từ nguồn C rẻ tiền (methanol) đang mở ra một hướng nghiên cứu và ứng dụng
mới đầy triển vọng ở nước ta hiện nay.
Nguồn gốc:
Methylobacterium là họ vi khuẩn gram âm thường sống trong đất
Chủng vi khuẩn Methylobacterium sp., là nhóm vi khuẩn sắc tố hồng, có khả năng sử
dụng methanol làm nguồn cung cấp Carbon và tổng hợp PHB (poly-β-hydroxybutyrate)
theo con đường biến dưỡng serine
Đặc điểm:
PHB là một nguồn Carbon dự trữ trong tế bào ở một số loài vi sinh vật: Alcaligenes
eutropha, Pseudomonas sp., Methylobacterium sp., Bacillus sp., Rhodospirillum
rubrum…
Nhóm đề tài số 23
Trang 15
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
PHB (poly-β-hydroxybutyrate), một loại nhựa sinh học chịu nhiệt, dễ phân hủy,
đang được quan tâm như là một nguồn thay thế lý tưởng cho nhựa tổng hợp bởi nó có các
tính chất tương tự nhựa tổng hợp. PHB được tích lũy trong tế bào nhiều loài vi sinh vật
với hàm lượng khác nhau. Sản xuất PHB theo con đường sinh học từ nguồn C rẻ tiền
(methanol) đang mở ra một hướng nghiên cứu và ứng dụng mới đầy triển vọng ở nước ta
hiện nay
Thuộc trong nhóm PHAs (poly hydroxyalkanoates), các polyester có tính chất tương
tự nhựa tổng hợp, PHB đang được quan tâm đặc biệt do chúng có độ dẻo và tính chịu
nhiệt cao (nhiệt độ nóng chảy xấp xỉ 1700C). Đặc biệt, PHB rất dễ được phân hủy tự
nhiên nhờ các chủng vi sinh vật có khả năng sử dụng PHB như là nguồn Carbon và năng
lượng cho các hoạt động sống của nó
Nhóm đề tài số 23
Trang 16
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
PHẨN 2: TỔNG QUAN CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH
DẦU VÀ NHỰA
Việc lựa chọn phương pháp thu hồi tinh dầu phụ thuộc vào từng loại tinh dầu, nhựa
thơm, giá trị thương mại, khả năng tách. Độ bền nhiệt và dạng nguyên liệu ban đầu. Nói
tóm lại các phương pháp được dùng để tách cần phải tỏa mãn những yêu cầu sau:
- Giữ cho sản phẩm có mùi vị tự nhiên.
- Đơn giản, thích hợp, thuận tiện và nhanh chóng
- Tách tương đối triệt để, khai thác được hết tinh dầu trong nguyên liệu với chi phí
thấp.
Cho nên khai thác tinh dầu tử động vật dùng những phương pháp sau:
- Phương pháp cơ học.
- Phương pháp lôi cuốn hơi nước.
- Phương pháp trích ly bằng dung môi dễ bay hơi.
- Phương pháp trích ly bằng dung môi không bay hơi và các chất hấp thụ rắn.
- Các phương pháp khác như vi sóng, lên men,…
2.1 Phương pháp cơ học:
Đây là phương pháp tương đối đơn giản dùng để tách tinh dầu ở dạng tự do bằng cách
tách dụng lực cơ học lên nguyên liệu (thường là ép). Khi tác dụng lên các tế bào có chứa
tinh dầu bị vỡ ra giải phóng tinh dầu. Sau khi ép, trong phần bả bao giờ cũng còn khoảng
30-40% tinh dầu, tiếp tục chưng cất lôi cuốn hơi nước hoặc trích ly để tách hết tinh dầu
còn lại.
Ưu điểm của phương pháp: Tinh dầu giữ được mùi vị tự nhiên ban đầu, các thành
phần ít bị biến đổi.
Nhóm đề tài số 23
Trang 17
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
Tuy nhiên sử dụng phương pháp này có nhược điểm là dễ bị nhiễm tạp chất, chủ yếu
là các hợp chất hữu cơ hòa tan từ vật liệu đem ép.
2.2 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước
Nguyên tắc chung:
Phương pháp chưng cất lôi cuốn tinh dầu bằng hơi nước dựa trên nguyên lý của quá
trình chưng cất một hỗn hợp không tan lẫn vào nhau là nước và tinh dầu.
Khi hỗn hợp này được gia nhiệt, hai chất đều bay hơi. Nếu áp suất của hơi nước cộng
với áp suất của tinh dầu bằng áp suất của môi trường thì hỗn hợp sôi và tinh dầu được lấy
ra cùng với hơi nước
Ưu điểm: nhiệt độ sôi của hỗn hợp thấp hơn nhiệt độ sôi của tinh dầu và nước ở áp
suất khí quyển.
2.2.1 Chưng cất lôi cuốn hơi nước trực tiếp:
Nguyên liệu và nước được cho vào cùng một thiết bị, đun sôi, hơi nước bay ra sẽ lôi
cuốn theo hơi tinh dầu, sau đó làm lạnh ngưng tụ hơi, ta sẽ thu được tinh dầu sau khi phân
ly tách nước ra. Thiết bị sử dụng tương đối đơn giản, rẻ tiền, phù hợp với sản xuất nhỏ ở
địa phương, nhất là ở những nơi mới bắt đầu khai thác tinh dầu, bước đầu chưa có điều
kiện đầu tư vào sản xuất.
Nhược điểm:
- Chất lượng tinh dầu sản phẩm không cao.
- Nguyên liệu dễ bị cháy, khét, do bị thiếu nước, bị dính vào thành thiết bị.
- Khó điều chỉnh các thông số kỹ thuật(nhiệt độ, áp suất), thời gian chưng cất kéo dài.
- Tiêu tốn nhiều năng lượng.
Nhóm đề tài số 23
Trang 18
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
2.2.2 Chưng cất cách thủy
Trong phương pháp này nguyên liệu và nước được cho chung vào một thiết bị nhưng
nguyên liệu không cho tiếp xúc trực tiếp với nước mà được ngăn cách bằng một lớp vỉ.
Hơi nước từ phần dưới đi qua lớp vỉ, sau đó đi vào lớp nguyên liệu và kéo theo hơi tinh
dầu đi ra thiết bị làm lạnh.
Ưu điểm: Nguyên liệu bớt cháy khét do không cho tiếp xúc trực tiếp với đáy nồi đốt.
Tuy nhiên phẩm chất của tinh dầu và việc điều khiển các thông số kỹ thuật chưa được cải
thiện đáng kể, ngoài ra phương pháp này đòi hỏi nhiều công lao động.
2.2.3 Chưng cất lôi cuốn hơi nước gián tiếp
Phương pháp chưng cất gián tiếp sử dụng nồi bốc hơi riêng hoặc sử dụng chung hệ
thống hơi nước từ một lò hơi chung cho các thiết bị khác.
Do bộ phận chưng cất không bị gia nhiệt trực tiếp nên phương pháp này khác phục
được tình trạng nguyên liệu bị khê, khét, màu sắc và phẩm chất của tinh dầu thu được tốt
hơn.
Do hơi nước cấp từ bên ngoài nên dễ dàng khống chế và điều chỉnh các yếu tố như
lưu lượng, áp suất cho phù hợp với từng nguyên liệu, giúp nâng cao hiệu suất cũng như
chất lượng tinh dầu thu được.
Để thu được tinh dầu với hiệu suất cao hơn người ta cho hồi lưu lượng nước ngưng tụ
do còn một lượng khá lớn tinh dầu tan trong nước chưa tách ra được. Sau đó tinh dầu
được đem ra chưng cất phân đoạn ở áp suất thấp để nâng cao hàm lượng các cấu tử cần
thiết.
2.3 Phương pháp trích ly bằng dung môi bay hơi
Nguyên tắc
Dựa trên dung môi thích hợp để hòa tan những cấu tử mang hương trong nguyên liệu
đã được xử lý thành dạng thích hợp. Dung môi chiết ngấm qua thành tế bào của nguyên
liệu, các hợp chất trong tế bào sẽ hòa tan vào dung môi, sau đósẽ xuất hiện quá trình thẩm
Nhóm đề tài số 23
Trang 19
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
thấu giữa dịch chiết bên trong với dung môi bên ngoài do chênh lệch nồng độ. Sau khi
trích ly phải thực hiện quá trình tách dung môi ở áp suất thấp để thu tinh dầu.
Yêu cầu của dung môi
Chất lượng của tinh dầu, hiệu quả trích ly, các điều kiện kỹ thuật của phương pháp
phụ thuộc chủ yếu vào dung môi trích ly. Dung môi sử dụng phải đáp ứng các yêu cầu
sau:
- Có nhiệt độ sôi thấp, nhưng không thấp quá để hạn chế tổn thất của dung môi và
thuận lợi cho việc ngưng tụ hơi dung môi.
- Không tương tác hóa học với tinh dầu.
- Có khả năng thu hồi tái sử dụng.
- Độ nhớt thấp để không làm giảm tốc độ khuếch tán
- Có khả năng hòa tan tinh dầu lớn, nhưng ít hòa tan hợp chất không được hòa tan
nước đề tránh làm loãng dung môi và hạn chế khả năng hòa tan tinh dầu của dung môi.
- Dung môi phải tinh khiết, không độc, không ăn mòn thiết bị.
- Khi bay hơi dung môi không để lại cạn.
-Dung môi phải rẽ tiền và dễ kiếm.
2.4 Trích ly bằng dung môi không bay hơi và các chất hấp phụ rắn
2.4.1 Phương pháp trích ly với dung môi không bay hơi
Nguyên tắc:
Dựa vào tinh chất có thể hòa tan trong chất béo động vật của tinh dầu,người ta ngâm
nguyên liệu vào dầu động vật, tinh dầu sẽ khếch tán qua màng tế bào, hòa tan vào dầu,
sau đó tách riêng dầu để thu tinh dầu.
Ngâm nguyên liệu trong dầu thực chất là phương pháp trung gian giữa hấp thu và
trích ly.
Nhóm đề tài số 23
Trang 20
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
Yêu cầu của dung môi:
Kết quả của quá trình tách tinh dầu phụ thuộc vào chất lượng dầu béo,l do vậy dầu
béo phải đáp ứng những yêu cầu sau:
- Không mùi
- Độ nhớt tương đối thấp để tăng cường tiếp xúc với nguyên liệu
- Không tương tác với nguyên liệu.
- Dung môi phải dùng ở đây là chất béo động vật như mỡ bò mỡ cừu mở lợn,… Thực
nghiệm đã chứng minh rằng một phần mở bò với hai phần mỡ lợn dã tinh chế là thích hợp
nhất cho quá trình này
2.4.2 Phương pháp hấp thụ bằng chất keo
Nguyên tắc:
Chất béo ngoài khả năng hấp phụ tinh dầu còn có khả năng hấp thụ các chất thơm,
dựa vào tính chất này người ta sử dụng để tách tinh dầu. Khác với phương pháp ngâm
phương pháp hấp phụ dựa trên hiện tượng hấp phụ ở hai pha hơi- rắn
Quy trình thực hiện phương pháp này tương đối đơn giản, có thể tiến hành ở nhiệt độ
thường. Nhưng chủ yếu là thực hiện thủ công, khó cơ giới hóa. Chất béo sau hấp phụ tinh
dầu khó bảo quản
Nhóm đề tài số 23
Trang 21
Tên đề tài: Các biện pháp khai thác Tinh dầu
& Nhựa từ Động vật và Vi sinh vật
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
PHẦN 3: CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC TINH DẦU & NHỰA TỪ
ĐỘNG VẬT VÀ VI SINH VẬT
3.1 Biện pháp khai thác tinh dầu từ động vật:
3.1.1 Khai thác xạ hương từ hươu xạ:
Túi xạ ở phía bụng khoảng 2cm trước chỗ bìu dái và trước dương vật. Hình dạng túi
xạ thay đổi khi thì hình tròn khi thì hình dẹt trên phủ lông như những chỗ lông khác như
trên bụng của hươu xạ. Túi xạ có một điểm sâu, đường kính chừng 5mm, tất cả lông trông
như đang hướng về điểm này.
Quy trình thu xạ hương:
Hươu xạ
Hồi xạ
Cắt túi xạ
Làm khô
Bao gói
Xạ hương
Thuyết minh quy trình:
Bắt được cầy hương để nó nằm im nửa giờ cho xạ hương hồi về. Cắt lấy túi xạ treo
lên cho đến khi khô, hay lấy lá trầu bọc lại treo lên cho đến khi khô vì túi này dễ bị tạo
mùi hôi. Khi túi xạ khô bỏ vào lọ đậy kín
Bảo quản: cần để lọ thật kín, để nơi thoáng mát khô ráo tránh nóng ẩm làm mất mùi
thơm, cũng cần để xa các chất có mùi thơm như băng phiến, bạc hà dễ bị bắt mùi.
Quy trình tương đối đơn giản nhưng đây là cách hiệu quả nhất thu xa hương hiện nay
Nhóm đề tài số 23
Trang 22
