Nghiên cứu quy trình tách, chiết bột nưa tinh chế chứa Glucomannan (LV thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
–––––––––––––––––––

NGUYỄN VĂN SỰ

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH, CHIẾT BỘT NƢA
TINH CHẾ CHỨA GLUCOMANNAN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

THÁI NGUYÊN - 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
–––––––––––––––––

NGUYỄN VĂN SỰ

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH, CHIẾT BỘT NƢA
TINH CHẾ CHỨA GLUCOMANNAN
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60 44 01 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Thanh Hƣơng

THÁI NGUYÊN - 2016

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực chưa từng được công bổ trong
một công trình khoa học nào khác.
Thái Nguyên, tháng 4 năm 2016
Tác giả luận văn

NGUYỄN VĂN SỰ

Xác nhận
của BCN khoa Hóa học

Xác nhận
của cán bộ hƣớng dẫn khoa học

TS.Nguyễn Thị Thanh Hương

i


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo – TS. Nguyễn Thị Thanh
Hương đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
Thạc sĩ.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, khoa Sau Đại học, khoa Hóa
học trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên – Đại học Thái Nguyên đã tạo điều
kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới TS. Lê Ngọc Hùng - Chủ nhiệm dự án Tây
Nguyên 3 đã tài trợ kinh phí cho quá trình thực nghiệm luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng thí nghiệm Viện Hóa học các
hợp chất thiên nhiên – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Viện
Công nghệ môi trường – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam,
Viện Vật liệu – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Trung tâm
kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường 1 – Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Việt
Nam cùng gia đình và bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi
trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Học viên

NGUYỄN VĂN SỰ

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan ........................................................................................................ i
Lời cảm ơn ........................................................................................................... ii
Mục lục ............................................................................................................... iii
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt .................................................................... iv
Danh mục các bảng.............................................................................................. v
Danh mục các hình, sơ đồ................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1
2. Mục tiêu của đề tài........................................................................................... 2
3.Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 2
4.Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 2
5. Bố cục của luận văn ......................................................................................... 2
Chƣơng 1 ............................................................................................................ 3
TỔNG QUAN ..................................................................................................... 3
1.1. Giới thiệu về chi Amorphophalus ................................................................. 3

1.2. Đặc điểm thực vật học một số loài khoai Nưa (Amorphophallus sp) .......... 4
1.2.1. Amorphophalus paeoniifolius (Dennst.) Nicolson (Nưa chuông,
thuộc họ Ráy – Araceae) ..................................................................................... 4
1.2.2. Amorphophallus konjac K. Koch (A. rivieri Dur) (khoai Nưa, Nưa
trồng, thuộc họ Ráy – Araceae) ........................................................................... 5
1.2.3. Amorphophallus corrugatus (thuộc họ Ráy – Araceae)............................ 6
1.2.4. Amorphophallus panomemsis (thuộc họ Ráy – Araceae). ........................ 7
1.2.5. Amorphophallus scaber (Nưa trạm trổ - thuộc họ Ráy – Araceae). ......... 8
1.3. Thành phần hóa học của củ A. konjac .......................................................... 8
1.4. Cấu trúc hóa học của glucomannan .............................................................. 9
1.5. Ứng dụng .................................................................................................... 10
1.5.1. Lĩnh vực công nghiệp thực phẩm ............................................................ 10
1.5.2. Lĩnh vực thực phẩm chức năng và dược dụng: ....................................... 11
iii


1.6. Các nghiên cứu về Nưa và qui trình tách, chiết glucomannan……..…16
1.6.1. Nghiên cứu ở nước ngoài……………………………………..………16
1.6.2. Nghiên cứu ở trong nước ......................................................................... 17
Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP - THỰC NGHIỆM ......................................... 20
2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 20
2.2. Thiết bị, hóa chất ........................................................................................ 20
2.2.1. Thiết bị ..................................................................................................... 20
2.2.2. Dung môi, hóa chất .................................................................................. 21
2.3. Các phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 21
2.3.1. Nghiên cứu lựa chọn dung môi chiết thích hợp để tối ưu hóa quy
trình tinh chiết bột Nưa tinh chế chứa glucomannan. ....................................... 21
2.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ etanol, isopropynol đến quá trình
tinh chiết bột Nưa tinh chế................................................................................. 21
2.3.3. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ thích hợp để tối ưu hóa quy trình tinh

chiết bột Nưa tinh chế chứa glucomannan ........................................................ 21
2.3.4. Nghiên cứu lựa chọn thời gian lắng thích hợp để tối ưu hóa quy trình
tinh chiết bột Nưa tinh chế chứa glucomannan ................................................. 22
2.3.5. Xây dựng quy trình tách chiết bột Nưa tinh chế chứa glucomannan ...... 22
2.4.Thực nghiệm ................................................................................................ 22
2.4.1. Thực nghiệm nghiên cứu lựa chọn dung môi chiết thích hợp để tối ưu
hóa quy trình tinh chiết bột Nưa tinh chế chứa glucomannan........................... 22
2.4.2. Thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ etanol trong cồn
thực phẩm đến quá trình tinh chiết bột Nưa tinh chế. ....................................... 25
2.4.3. Thực nghiệm nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ thích hợp để tối ưu hóa
quy trình tinh chiết bột Nưa tinh chế chứa glucomannan ................................. 26
2.4.4. Thực nghiệm nghiên cứu lựa chọn thời gian lắng thích hợp để tối ưu
hóa quy trình tinh chiết bột Nưa tinh chế chứa glucomannan........................... 30

iv


2.4.5. Thực nghiệm nghiên cứu quy trình tách chiết bột Nưa tinh chế chứa
glucomannan ...................................................................................................... 31
2.4.6. Nghiên cứu và kiểm nhiệm chỉ tiêu sản phẩm bột Nưa tinh chế. ........... 36
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 38
3.1. Nghiên cứu lựa chọn dung môi chiết thích hợp để tối ưu hóa quy trình
tinh chiết bột Nưa tinh chế chứa glucomannan ................................................. 38
3.2. Nghiên cứu lựa chọn nồng độ của dung môi chiết thích hợp để tối ưu
hóa quy trình tinh chiết bột Nưa tinh chế chứa glucomannan........................... 42
3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình tinh chiết bột Nưa
tinh chế để từ đó tìm ra nhiệt độ chiết thích hợp. .............................................. 46
3.4. Nghiên cứu Ảnh hưởng thời gian lắng để lọc khi sử dụng cồn thực
phẩm trong tinh chiết bột Nưa tinh chế. ............................................................ 49
3.5. Kết quả nghiên cứu quy trình tách chiết bột Nưa tinh chế chứa

glucomannan ...................................................................................................... 53
3.5.1. Kết quả khảo sát đánh giá ba phương pháp sấy củ Nưa như sau ............ 53
3.5.2.Kết quả khảo sát quá trình lọc bằng các phương án khác nhau ............... 55
3.5.3.Kết quả khảo sát các phương pháp làm khô glucomannan ...................... 56
3.5.4.Kết quả thu được các chỉ tiêu sản phẩm bột Nưa tinh chế. ...................... 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 60
1. Kết luận .......................................................................................................... 60
2. Kiến nghị ....................................................................................................... 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 62
PHỤ LỤC

v


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

A

Amorphophallus

DĐVN

Dược điển Việt Nam

DEAE

Sắc ký trao đổi ion âm

ĐVTN

Động vật thực nghiệm

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

KGM

Konjac glucomannan

TB

Trung bình

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

UV-VIS

Phổ Tử ngoại khả biến

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Hàm lượng chính trong một số mẫu bột glucomannan của loài
Amorphophallus konjac ở Trung Quốc ............................................... 9
Bảng 1.2: Ứng dụng và chức năng chính của sản phẩm có chứa bột Nưa ....... 11
Bảng 3.1: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi isopropanol................... 38

Bảng 3.2: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi axeton ........................... 39
Bảng 3.3: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi metanol ......................... 39
Bảng 3.4: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi cồn công nghiệp ........... 40
Bảng 3.5: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi cồn thực phẩm ............. 40
Bảng 3.6: Kết quả khảo sát với dung môi cồn thực phẩm nồng độ 70% .......... 42
Bảng 3.7: Kết quả khảo sát với dung môi cồn thực phẩm nồng độ 80% .......... 42
Bảng 3.8: Kết quả khảo sát với dung môi cồn thực phẩm nồng độ 90% .......... 43
Bảng 3.9: Kết quả khảo sát với dung môi cồn thực phẩm nồng độ 96% .......... 43
Bảng 3.10: Kết quả khảo sát với dung môi cồn thực phẩm nồng độ 99% ........ 44
Bảng 3.11: Kết quả khảo sát quá trình chiết ở nhiệt độ phòng (25oC).............. 46
Bảng 3.12: Kết quả khảo sát quá trình chiết ở 50oC ......................................... 47
Bảng 3.13: Kết quả khảo sát quá trình chiết ở 70oC ......................................... 48
Bảng 3.14: Kết quả khảo sát thời gian lắng là 30 phút ..................................... 50
Bảng 3.15: Kết quả khảo sát thời gian lắng là 60 phú ..................................... 50
Bảng 3.16: Kết quả khảo sát thời gian lắng là 90 phút ..................................... 51
Bảng 3.17: Kết quả khảo sát thời gian lắng là 120 phút ................................... 51
Bảng 3.18: Kết quả khảo sát thời gian lắng là 150 phút ................................... 52
Bảng 3.19: Kết quả sản xuất bột Nưa tinh chế từ nguyên liệu củ Nưa tươi...... 57
Bảng 3.20: Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm bột Nưa tinh chế sử dụng
cồn thực phẩm ................................................................................... 58

v


DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ
Hình:
Hình 1.1: Hình ảnh cây Nưa hoa chuông ......................................................................4
Hình 1.2 : Củ Nưa chuông .............................................................................................5
Hình 1.3: Hình ảnh cây Nưa konjac (Amorphophallus konjac, họ Ráy Araceae) .........5
Hình 1.4: Hình ảnh cây Nưa đầu nhăn...........................................................................6

Hình 1.5: Hình ảnh cây Nưa thái (Amorphophallus panomemsis, họ Ráy - Araceae) ............ 7
Hình 1.6 : Củ Nưa thái (Amorphophallus panomemsis, họ Ráy - Araceae)..................7
Hình 1.7: Hình ảnh cây Nưa trạm trổ (Amorphophallus scaber, họ Ráy – Araceae).................. 8
Hình 1.8: Cấu trúc hóa học của konjac glucomannan .................................................10
Hình 1.9: Sản Phẩm thực phẩm chức năng giảm mỡ máu ..........................................12
Hình 1.10: Sản Phẩm Gạo Nưa dưỡng Sinh ...............................................................12
Hình 1.11: Sản Phẩm Bông Tắm từ Nưa .....................................................................12
Hình 1.12: Sản phẩm Đậu Phụ từ Bột Nưa..................................................................13
Hình 2.1: Củ Nưa thu hái tại Tây Nguyên ...................................................................20
Hình 2.2: Thái lát củ Nưa ............................................................................................24
Hình 2.3: Các mẻ sản phẩm bột Nưa tinh chế thu được ..............................................24
Hình 2.4: Sản phẩm bột Nưa tinh chế thu được sử dụng dung môi cồn thực phẩm....24
Hình 2.5: Chiết với các nồng độ khác nhau của etanol ...............................................26
Hình 2.6: Sản phẩm bột Nưa tinh chế chiết với etanol 90% .......................................26
Hình 2.7: Bóc vỏ củ Nưa .............................................................................................28
Hình 2.8: Củ Nưa sau khi thái và chống nâu hóa ........................................................28
Hình 2.9: Tinh chế bột Nưa .........................................................................................29
Hình 2.10: Bột Nưa trước và sau tinh chế ...................................................................29
Hình 2.11: Quá trình để lắng .......................................................................................31
Hình 2.12: Sản phẩm bột Nưa tinh chế với các thời gian lắng khác nhau ..................31
Hình 2.13: Nguyên liệu củ Nưa ...................................................................................32
Hình 2.14: Sơ chế củ Nưa ............................................................................................33
Hình 2.15: Hòa tan bột Nưa trong dung môi ...............................................................34
Hình 3.1: Kết quả khảo sát ảnh hưởng các dung môi theo hàm lượng glucomanan ...41

vi


Hình 3.2: Kết quả khảo sát nồng độ dung môi etanol theo hàm lượng trung bình
của glucomannan ........................................................................................45

Hình 3.3: Kết quả khảo sát nồng độ dung môi etanol theo hiệu suất glucomannan ...45
Hình 3.4: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình chiết glucomannan ......49
Hình 3.5: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian lắng khi sử dụng dung môi
cồn thực phẩm ............................................................................................52
Hình 3.6: Sấy lát củ Nưa bằng tủ sấy thông thường ....................................................54
Hình 3.7: Sấy lát củ Nưa theo phương pháp đông khô ................................................54
Hình 3.8. Sản phẩm bột Nưa tinh chế ..........................................................................56

Sơ đồ:
Sơ đồ 2.1: Quy trình nghiên cứu lựa chọn dung môi chiết thích hợp ..........................23
Sơ đồ 2.2: Quy trình nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ cồn thực phẩm đến quá
trình tánh chiết bột Nưa tinh chế ................................................................ 25
Sơ đồ 2.3: Quy trình nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ thích hợp .....................................27
Sơ đồ 2.4: Quy trình nghiên cứu lựa chọn thời gian lắng thích hợp ............................30
Sơ đồ 3.1: Quy trinh tách, chiết bột Nưa tinh chế .......................................................59

vii


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nưa còn gọi là khoai Nưa, khoai ngái thuộc chi Amorphophallus, họ Ráy
Araceae. Ở Việt Nam, các dân tộc ở một số vùng đồi núi thuộc các tỉnh Cao
Bằng, Quảng Ninh, Lạng Sơn, Bắc Giang...đã có tập quán trồng cây Nưa
(Amorphophallus sp.) để lấy bột làm lương thực từ lâu đời. Cuống lá (bèn) Nưa
còn được dùng nấu canh dấm hoặc muối dưa ăn. Hiện nay, bột chiết xuất từ củ
Nưa được dùng làm chất phụ gia trong sản xuất thực phẩm, đồ uống, thạch,
nước trái cây và sử dụng trong dược phẩm, thực phẩm chức năng: một số loại
thuốc để điều trị táo bón, ngăn ngừa hoặc điều trị tăng lipid máu, bệnh tim
mạch vành, bệnh tiểu đường và béo phì....

Hàng năm Việt Nam vẫn phải nhập hàng trăm ngàn tấn bột Nưa để phục
vụ cho công nghệ thực phẩm, dược phẩm. Giá nhập khoảng 10-30 USD/kg.
Hiện nay Trung Quốc là nước trồng và sản xuất bột Nưa lớn nhất trên thế giới,
kế đến là Nhật Bản. Diện tích canh tác cây konjac của Trung Quốc lên tới gần
200 km2 và có khoảng 400 nhà máy sản xuất bột konjac. Ở Nhật Bản, chỉ 2
vùng Jinnejo và Uedama, ngay từ những năm 70 của thập kỷ trước, hàng năm
khoảng hơn 15 ngàn ha Nưa được trồng và sản lượng lên tới hàng trăm tấn.
Ở Việt Nam hiện nay đã có một số cơ sở sản xuất bột từ củ Nưa qui mô
thủ công để phục vụ cho chế biến thực phẩm nhưng chưa có các công bố về
quy trình chiết xuất KGM từ củ Nưa, nhất là các qui trình có thể triển khai ở
qui mô lớn. Với mục đích phát triển nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước, xây
dựng được quy trình chiết xuất KGM đơn giản, an toàn, có thể triển khai ở qui
mô pilot phục vụ cho việc sản xuất KGM đạt tiêu chuẩn dược dụng và xuất
khẩu. Chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu quy trình tách, chiết bột Nưa tinh
chế chứa glucomannan”.
1


2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu quy trình tách, chiết bột Nưa tinh chế chứa glucomannan.
3.Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là củ Nưa tươi thu hái tại Tây Nguyên. Khối lượng
củ từ 1-2 kg
4.Phƣơng pháp nghiên cứu
+ Khảo sát một số dung môi chiết nhằm chọn được dung môi tối ưu.
+ Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết
+ Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ
+ Khảo sát thời gian lắng lọc
+ Xây dựng qui trình tách, chiết glucomannan.
5. Bố cục của luận văn

Ngoài phần Mở đầu, kết luận và đề nghị, tài liệu tham khảo, luận văn
được trình bày chi tiết trong 3 chương:
Chương 1: Tổng quan (được trình bày trong 17 trang)
Chương 2: Phương pháp - thực nghiệm (được trình bày trong 19
trang)
Chương 3: Kết quả và thảo luận (được trình bày trong 22 trang))
Danh mục tài liệu tham khảo với 44 tài liệu tham khảo cùng với 22
bảng, 35 hình vẽ và 5 sơ đồ.

2


Chƣơng 1
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về chi Amorphophalus
Theo một số nghiên cứu về phân bố cây thuộc họ Ráy (Araceae) cho
thấy, trên thế giới có khoảng 170 loài Amorphophallus phân bố chủ yếu ở các
nước Đông Á và Đông Nam Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam,
Inđônesia, Thái Lan…[43]. Ở Việt Nam, cho đến nay đã phát hiện được
khoảng 20 loài Amorphophallus phân bố từ Bắc đến Nam, củ Nưa (chi
Amorphophallus) phân bố chủ yếu ở các tỉnh vùng núi (có độ cao thường dưới
1000m) và trung du của miền Bắc và miền Nam. Việt Nam có nguồn Nưa
phong phú với tổng lượng ước tính có khoảng 1000 tấn [6].
Theo từ điển cây thuốc Việt Nam của Võ Văn Chi (2012) [3], trung tâm
dữ liệu thực vật Việt Nam và các tài liệu phân loại thực vật vị trí phân loại của
họ Ráy trong giới thực vật như sau:
Giới thực vật (Plantae)
Ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta)
Lớp Hành (Liloopsida)
Phân lớp Ráy (Aridae)

Bộ Trạch tả (Alismatalus)
Họ Ráy (Araceae) [3].
Chi Amorphophallus có khoảng 170 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt
đới châu Á, châu Phi, Mardagascar, Australia.
Một số loài điển hình thuộc chi Amorphophallus [1]:
Amorphophallus konijac C. Koch., Amorphophallus paeoniifolius (Denst.)
Nicols.; Amorphophallus interrutuptus Engler & Gehrm., Amorphophallus
verticillatus Hett., Amorphophallus mekongeasis Engler & Gehrm., Amorphophallus
panomensis Gagn. , Amorphophallus tonkinensis Engler & Gehrm….

3


1.2. Đặc điểm thực vật học một số loài khoai Nƣa (Amorphophallus sp)
1.2.1. Amorphophalus paeoniifolius (Dennst.) Nicolson (Nƣa chuông, thuộc
họ Ráy – Araceae)
Cây dạng cỏ sống hàng năm có thân củ nằm trong đất; củ hình cầu dẹp
hướng thẳng đứng, đường kính 10-30 cm, mặt dưới lồi mang các rễ phụ và có
những nốt như củ khoai tây xung quanh có 3-5 mấu lồi; vỏ củ màu nâu, thịt
trắng vàng, cứng và nhớt. Lá mọc sau khi đã có hoa và thường chỉ có một lá có
cuống dài tới 1,5m, màu xanh thẫm có đốm bột trắng, phiến lá chia ba trông tựa
lá đu đủ, mỗi phần lại xẻ thùy sâu. Cụm hoa gồm một mo to dài 20cm, xanh có
đóm trắng, buồng gồm phần cái màu nâu đỏ ở dưới, phần đực màu vàng ở trên,
noãn nhỏ với vòi nhụy dài 1cm [1, 5, 26, 44].

Hình 1.1: Hình ảnh cây Nƣa hoa chuông
(Amorphophallus paeoniifolius - họ Ráy Araceae)

4

Hình 1.2 : Củ Nƣa chuông
1.2.2. Amorphophallus konjac K. Koch (A. rivieri Dur) (khoai Nƣa, Nƣa
trồng, thuộc họ Ráy – Araceae)

Hình 1.3: Hình ảnh Nƣa konjac
(Amorphophallus konjac, họ Ráy Araceae)
Cây thảo có củ lớn hình tròn hơi bẹp, đường kính 10- 25cm; trước ra
hoa, sau ra lá, lá đứng, có bẹ bao, mỗi lá chia làm 3 nhánh, các nhánh lại chia

5


đốt, phiến lá xẻ thuỳ sâu hình lông chim, các thuỳ cuối hình quả trám thuôn,
nhọn đầu; cuống lá thon, dài 40-80cm, nhẵn, màu lục nâu, có điểm các chấm
trắng. Cụm hoa có mo lớn, mo dài 20-30cm, trong màu đỏ, ngoài màu lục, ngắn
hơn buồng, buồng đứng trên cao, phần cái dài 6cm, phần đực dài 8cm, phần
không thụ 20-25cm [1, 5, 44].
1.2.3. Amorphophallus corrugatus (thuộc họ Ráy – Araceae).
Cây thảo có củ màu nâu, đường kính khoảng 8cm; trước ra hoa, sau ra lá.
Mỗi lá chia làm 3 nhánh, các nhánh lại chia đốt, phiến lá xẻ thuỳ sâu, các thuỳ
cuối hình quả trám, nhọn đầu; cuống lá thon, dài 10-90cm, đường kính khoảng
2cm, nhẵn, màu lục nâu, có điểm các khoang trắng. Cụm hoa có mo lớn, phần
bao mo màu lục nhạt, ở phía mép màu hung tím, mặt trong màu hồng nhạt, trục
hoa dài [1, 22, 25, 44].

Hình 1.4: Hình ảnh Nƣa đầu nhăn
(Amorphophallus corrugatus, họ Ráy – Araceae).

6

1.2.4. Amorphophallus panomemsis (thuộc họ Ráy – Araceae).
Cây thân thảo, củ tròn bẹp, to 5-8cm. Lá đứng, cuống dài 20cm, lá phụ 3
dài 12-12cm, tam diệp dài 2-3cm, có cánh dọc theo song. Phát hoa đứng trên
cọng cao 11cm, mo dài đến 18cm, rộng 3cm, mặt trong đỏ đậm, buồng dài gần
bằng mo, phần cái 3-4cm, phần đực dài đến 5cm [1, 5, 32, 44].

Hình 1.5: Hình ảnh cây Nƣa thái
(Amorphophallus panomemsis, họ Ráy - Araceae)

Hình 1.6 : Củ Nƣa thái (Amorphophallus panomemsis, họ Ráy - Araceae)

7


1.2.5. Amorphophallus scaber (Nƣa trạm trổ - thuộc họ Ráy – Araceae).
Củ tròn hay bẹp tròn, rộng đến 20cm, cao 15cm, nặng đến 3,5kg, có vảy
vòng do rễ. Lá dài, cuống cao đến 1,8m, rộng 6cm, màu nâu có đốm trắng, thứ
diệp 3 nhiều lần xẻ, dài 1,8m, thứ diệp chót bầu dục, tròn dài đến thon, bất đối
xứng dài 6-22cm. Phát hoa trên cọng ngắn, mo dài 16-30cm, chót nhọn, buồng
dài 9-25cm, phần cái cao 2-8cm, noãn hai buồng: phần đực cao 3,5cm, tiểu
nhụy dài 3-4cm [1, 5, 32, 44].

Hình 1.7: Hình ảnh cây Nƣa trạm trổ
(Amorphophallus scaber, họ Ráy – Araceae)
1.3. Thành phần hóa học của củ A. konjac
Theo một số nghiên cứu, trọng lượng khô của củ A. konjac tươi chiếm
khoảng 10 ÷13 %, trong đó 49÷ 60% (w/w) là glucomannan, 1030% (w/w)
tinh bột, 2,67% (w/w) chất khoáng (nhôm, canxi, crom, coban, sắt, magiê,

mangan, phốt pho, kali, selen, natri silic, thiếc và kẽm), 514% (w/w) protein,
35% (w/w) đường tan, 3.45.3% (w/w) tro và một lượng rất nhỏ alkaloid (tính
theo trọng lượng khô) [19, 28]. Hàm lượng của glucomannan phụ thuộc vào
môi trường sống, điều kiện canh tác, thời gian sinh trưởng và phát triển và quy
trình tách chiết, chế biến từ nguồn nguyên liệu ban đầu sau thu hoạch. Thành

8


phần một số loại bột glucomannan từ loài Amorphophallus konjac (ở Trung
Quốc) được trình bày ở bảng 1.1 [24].
Bảng 1.1: Hàm lƣợng chính trong một số mẫu bột glucomannan của loài
Amorphophallus konjac ở Trung Quốc
Địa điểm

Hàm lƣợng

Hàm lƣợng

Glucomannan (%) Tinh bột (%)

Hàm lƣợng
Đƣờng tan (%)

Tứ Xuyên

58,8

12,3

2,9

Trùng Khánh

57,6

12,9

2,7

Quý Châu

58,3

12,7

2,7

Vân Nam

54,4

16,2

3,8

Hồ Bắc

54,6

17,3

3,2

Quảng Tây

55,1

14,1

3,4

Giang Tây

52,2

19,8

2,9

Phúc Kiến

52,1

20,1

3,5

1.4. Cấu trúc hóa học của glucomannan
Glucomannan là một polysaccarit có cấu tạo mạch thẳng, khối lượng

phân tử từ 200 ÷ 2000kDa, được tạo nên từ các đơn vị cấu trúc là D-glucose và
D-mannose liên kết với nhau bởi liên kết -1,4-glycosit. Tùy thuộc vào nguồn
gốc của glucomannan mà tỷ lệ giữa D-glucose và D-mannose trong phân tử có
sự khác nhau. Bên cạnh đó, trên nguyên tử cacbon C3, C6 ở một số loại
glucomannan có thêm liên kết -1,3-glycosit và -1,6-glycosit với một số đơn
vị cấu trúc khác. Ngoài ra, đối với một số loại glucomannan, nhóm

9


hydroxyl (-OH) ở nguyên tử cacbon C6 của một số mắt xích được axetyl hóa.
Cấu trúc của glucomannan được minh họa như sau: [14].

Hình 1.8: Cấu trúc hóa học của konjac glucomannan
1.5. Ứng dụng
Từ lâu, bột Nưa giàu glucomannan đã được sử dụng làm thực phẩm dưới
các dạng: mì, đậu hũ, đồ ăn nhẹ (snack) hay được hầm với thịt như các món ăn
truyền thống. Từ cách đây hơn 2000 năm, người Trung Quốc đã sử dụng
glucomannan để điều trị hen suyễn, ho, thoát vị, đau ngực, bỏng cũng như rối
loạn về huyết học và da. Năm 1994, glucomannan chính thức được Cục quản lý
thực phẩm và dược phẩm (FDA) cho phép sử dụng như là phụ gia thực phẩm.
Hiện nay, ở Bắc Quảng Đông, Trung Quốc, cây A.konjac còn được trồng như là
cây lương thực giúp giảm nghèo. Các sản phẩm sử dụng bột Nưa giàu
glucomannan đang lưu hành rộng rãi trên thị trường thế giới, tại Trung Quốc và
Nhật Bản đã xuất khẩu trên thế giới nhiều sản phẩm chế biến từ bột Nưa [41].
1.5.1. Lĩnh vực công nghiệp thực phẩm
Sản phẩm Đậu Phụ Bột Nưa, tăng tính dai của đậu phụ và là sản phẩm đậu
phụ cao cấp chế biến xào nấu, .. được bán rộng rãi tại Nhật. Các sản phẩm khác
như kẹo cao su, mì konnyaku, mì Nhật, ...

10


Bảng 1.2: Ứng dụng và chức năng chính của sản phẩm có chứa bột Nƣa
Ứng Dụng

Chức năng chính

Các sản phẩm bột

Điều chỉnh độ ẩm; tăng độ đàn hồi

Mì sợi và mì ống

Chống mất nhiệt từ chu trình đông

Bánh bao

lạnh

Nơi sản xuất : Sữa chua

Ổn định

Súc xích

Gel hóa

Kem

Chống tan rã

Lò bánh mì

Bột nhào; tăng kích thước bánh mì

Bánh mì
Màng ăn được

Hình thành màng

Đồ uống

Làm tăng độ nhớt

Đồ uống tĩnh
Nước trái cây
Thịt và cá

Gel hóa

Đồ hộp

Hạt kết dính

Thịt thái lát

Chất béo thay thế dầu và mỡ thông

Súc xích

dụng

Thức ăn thay thế

1.5.2. Lĩnh vực thực phẩm chức năng và dƣợc dụng:
Nhiều sản phẩm đã được đưa ra thị trường sử dụng bột Nưa làm
nguyên liệu.
11


Hình 1.9: Sản Phẩm thực phẩm chức năng giảm mỡ máu

Hình 1.10: Sản Phẩm Gạo Nƣa dƣỡng Sinh

Hình 1.11: Sản Phẩm Bông Tắm từ Nƣa
Tại Trung quốc và phục vụ xuất khẩu có những sản phẩm khác như chế
phẩm dược dụng (Bạch Kim Vu Bảo) sử dụng bột Nưa tinh chế loại gôm; giàu
chất xơ, phục vụ mục đích giảm béo và giảm mỡ máu; nghèo năng lượng. Sản
phẩm Gạo Nưa Dưỡng Sinh (Konjac Healthy Meter) sử dụng bột Nưa tinh chế
12


phục vụ ăn kiêng, nghèo năng lượng. Sản phẩm Bông Tắm Từ Nưa sử dụng
tính chất xơ của bột glucomannan, giữ ẩm làm mịn da đồng thời bảo vệ bề mặt
da khỏi bị kích ứng, đây là sản phẩm công nghệ cao được sản xuất và tiêu thụ
chủ yếu tại các nước phát triển (Mỹ, châu Âu, Nhật, ...).

Hình 1.12: Sản phẩm Đậu Phụ từ Bột Nƣa
Bột Nưa có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực : công nghệ thực

phẩm, y học và công nghiệp cũng như việc khai thác toàn diện tính chất bột bay
của nó. Từ quan điểm về dinh dưỡng, sức khỏe và y học, bột Nưa được sử dụng
trong ba lĩnh vực sau:
+ Bột Nưa và bột Nưa kỹ thuật thường là nguyên liệu chính hoặc phụ gia
trong công nghiệp thực phẩm. Khi khoa học và công nghệ nghiên cứu bột Nưa
phát triển thì người dân có được một sự hiểu biết tốt hơn về sản phẩm từ loài
Nưa, bột Nưa ngày càng được sử dụng như một nguyên liệu quan trọng hoặc
chất phụ gia trong sản xuất thực phẩm, đồ uống, thạch và nước trái cây.
+ Các bột Nưa đã tinh chế hay bột Nưa loại gôm được sử dụng để sản
xuất các loại thực phẩm tăng cường sức khỏe : có thể được phát triển cho các
nhóm người tiêu dùng cụ thể. Chúng cũng được sử dụng trong ngành công
nghiệp dược phẩm : một số loại thuốc với cellulose hòa tan như một thành phần

13


để điều trị táo bón; đồng thời sử dụng để ngăn ngừa hoặc điều trị tăng lipid
máu, bệnh tim mạch vành, bệnh tiểu đường và béo phì.
Bột Nưa tinh chế được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thục phẩm
chức năng dinh dưỡng và dược. Một trong những ứng dụng thực phẩm chức
năng của sản phẩm chứa bột Nưa (thành phần chính là glucomannan) là điều
chỉnh quá trình mất cân bằng dinh dưỡng bởi tính chất xơ. Chức năng tăng
cường sức khoẻ của sản phẩm chứa bột Nưa giàu glucomannan như sau:
+ Phòng ngừa và điều trị táo bón;
+ Điều chỉnh chuyển hóa lipid;
+ Cải thiện quá trình trao đổi đường;
+ Giảm béo
+ Chức năng khác
Glucomannan là một chất xơ hoà tan hoàn toàn, không chứa năng lượng
nên rất có lợi cho sức khoẻ. Theo nghiên cứu của S. Chearskul và cộng sự,

glucomannan có tác dụng thỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường tuyp 2 nhờ kìm hãm
hormon kích thích thèm ăn ghrelin, và hormon leptin giúp điều hòa cảm giác
đói và cân nặng [15]. Theo nghiên cứu của Chen Hsiao-Ling [17] bổ sung 3,6 g
glucomannan/ ngày trong 28 ngày có tác dụng hỗ trợ giảm đường huyết sau ăn,
choleserol máu, lipid máu ở bệnh nhân tiểu đường type 2. Theo một số công bố
khác, glucomannan còn có thể hỗ trợ làm tăng độ nhạy của insulin, kiểm soát
hội chứng kháng insulin, giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch ở bệnh nhân tiểu
đường tuyp 2, giảm nồng độ lipid huyết tương và glucozơ máu, giảm cân và hỗ
trợ điều trị cao huyết áp với liều sử dụng 1 ÷ 13 g/ngày [16]. Glucomannan còn
kích thích lên nhu động của dạ dày và ruột nên có tác dụng nhuận tràng [27].
Theo đánh giá của Alonso-Sande M.[15], glucomannan là loại vật liệu rất tiềm
năng cho nhiều lĩnh vực, đặc biệt là cho lĩnh vực y dược học. Nghiên cứu tác

14