Nghiên cứu điều kiện bao màng dịch chiết từ thân cây xáo tam phân paramignya trimera (OLIV )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN BAO MÀNG DỊCH CHIẾT TỪ LÁ CÂY
XÁO TAM PHÂN

Giáo viên hướng dẫn:

PGS.TS Trang Sĩ Trung
TS. Nguyễn Văn Tặng

Sinh viên thực hiện:

Trần Thị Thiện Lý

Mã số sinh viên:

56130669

Khánh Hòa - 2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRNG

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN BAO MÀNG DỊCH CHIẾT TỪ LÁ CÂY
XÁO TAM PHÂN

GVHD: PGS. TS Trang Sĩ Trung
TS. Nguyễn Văn Tặng
SVTH: Trần Thị Thiện Lý
MSSV: 56130669

Khánh Hòa, tháng 7/ 2018


i


LỜI CAM ĐOAN

Sinh viên: Trần Thị Thiện Lý
Nơi đào tạo: Trường Đại học Nha Trang
Khoa: Công nghệ Thực Phẩm
Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm
Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Trang Sĩ Trung
TS. Nguyễn Văn Tặng
Tên đồ án tốt nghiệp:
“Nghiên cứu điều kiện bao màng dịch chiết từ lá cây Xáo tam phân”
Nội dung cam đoan:
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn
của thầy TS. Nguyễn Văn Tặng và sự giúp đỡ của toàn thể cán bộ thuộc Trung tâm Thí
nghiệm thực hành Trường Đại học Nha Trang. Các số liệu và kết quả nêu trong đồ án là
hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố. Các thông tin tham khảo đã được trích
dẫn đầy đủ.

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với những lời cam đoan trên.

Nha Trang, ngày 07 tháng 07 năm 2018
Sinh viên thực hiện

Trần Thị Thiện Lý

I


LỜI CẢM ƠN

Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm, Trường Đại học Nha Trang dưới sự
hướng dẫn của TS. Nguyễn Văn Tặng và PGS.TS Trang Sĩ Trung, Khoa Công nghệ
Thực phẩm, Trường Đại học Nha Trang.
Để hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp này, ngoài sự cố gắng của bản thân, em
còn nhận được rất nhều sự giúp đỡ của gia đình thầy cô và bạn bè.
Trước hết, em xin chân trọng cảm ơn Bộ môn Công nghệ Thực phẩm đã cho phép
em thực hiện đề tài này. Em xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Công nghệ Thực phẩm
đã trang bị cho em các kiến thức bổ ích về chuyên ngành trong những năm học qua giúp
m có những nền tảng để thực hiện đề tài này.
Em xin trân trọng cảm ơn các cán bộ quản lý Trung tâm Thí nghiệm Thực hành
đã tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án này.
Sự biết ơn sâu sắc nhất em xin gửi tới thầy TS. Nguyễn Văn Tặng và thầy PGS.TS
Trang Sĩ Trung đã giành nhiều thời gian, tận tình hướng dẫn và động viên em trong suốt
quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân và bạn bè đã tạo điều
kiện động viên, khích lệ để em cố gắng nổ lực vượt qua khó khăn trong quá trình học
tập vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Trần Thị Thiện Lý

II


TÓM TẮT

Mục đích của đề tài này là tìm được điều kiện tối ưu để bao màng dịch chiết từ
lá cây Xáo tam phân (chọn vật liệu bao màng, tỉ lệ bao màng phù hợp).
Nội dung nghiên cứu bao gồm: Chuẩn bị mẫu lá Xáo tam phân khô, chuẩn bị dịch
chiết từ lá Xáo tam phân khô, xác định ảnh hưởng của điều kiện bao màng đến khả năng
bao màng, tính chất lý hóa và hàm lượng phenolic tổng số, hàm lượng saponin và khả
năng khử gốc tự do DPPH của bột khô.
Kết quả của nghiên cứu: chọn được vật liệu bao màng thích hợp mantoddextrin,
gum arabic, chitosan với tỉ lệ 8:1:1, sấy bằng phương pháp sấy chân không thăng hoa ở
nhiệt độ -41oC  -71oC, áp suất 0,31mBar.

III


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ ................................................................................ vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... ix
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ............................................................................................2
1.1.

Giới thiệu về cây Xáo tam phân ............................................................................2

1.1.1.

Nguồn gốc và đặc tính sinh học của cây Xáo tam phân ....................................2

1.1.2.

Thành phần hóa học của cây Xáo tam phân ......................................................3

1.1.3.

Công dụng của Xáo tam phân ............................................................................8

1.2.

Công nghệ vi nang (Microencapsulation) .............................................................9

1.3.

Vật liệu và phương pháp bao màng .....................................................................10

1.3.1.

Vật liệu bao màng ............................................................................................10

1.3.2.

Phương pháp sấy chân không thăng hoa ..........................................................14

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................15
2.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................................15
2.2. Nguyên vật liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng ........................................................15
2.2.1. Vật liệu bao màng ................................................................................................15
2.2.2. Hóa chất phân tích ...............................................................................................16
2.2.3. Thiết bị sử dụng ...................................................................................................16
IV


2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................17
2.2.1. Xây dựng quy trình ..............................................................................................17
2.2.2. Thuyết minh quy trình .........................................................................................18
2.3. Phương pháp phân tích ...........................................................................................21
2.3.1. Xác định độ ẩm ban đầu của lá cây tươi..............................................................21
2.3.2. Xác định một số các chỉ tiêu lý hóa của bột sau khi bao màng: ..........................21
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................................24
3.1. Độ ẩm của nguyên liệu tươi ...................................................................................24
3.2. Năng suất bao màng ...............................................................................................24
3.3. Độ ẩm của bột sau bao màng ..................................................................................25
3.4. Hoạt độ nước của 5 mẫu bột sau khi được bao màng ............................................26
3.5. Độ hòa tan trong nước của 5 mẫu bột sau khi bao màng ......................................27
3.6. pH của các mẫu bột sau khi bao màng ..................................................................28
3.7. Tỷ trọng của các mẫu bột sau khi bao màng ..........................................................29
3.8. Ảnh hưởng của điều kiện bao màng đến hàm lượng saponin ................................31
3.9. Ảnh hưởng của điều kiện bao màng đến khả năng khử gốc tự do DPPH ..............31

3.10. Ảnh hưởng của điều kiện bao màng đến cấu trúc của bột....................................32
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .....................................................33
4.1. Kết luận..................................................................................................................33
4.2. Đề xuất ý kiến:........................................................................................................33
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................35
PHỤ LỤC ........................................................................................................................ i
Phụ lục 1 .......................................................................................................................... i
Phụ lục 2: ....................................................................................................................... ix

V


DANH MỤC BẢNG

Bảng 3. 1: . Độ ẩm của mẫu tươi và hàm lượng chất khô của lá cây Xáo tam phân. ...24
Bảng 3. 2: Hàm lượng phenolic tổng số của các mẫu bột sau khi bao màng ................30
Bảng 3. 3: Hàm lượng saponin tổng số của các mẫu bột sau khi bao màng .................31
Bảng 3. 4: Khả năng khử gốc tự do của các mẫu bột sau khi bao màng .......................31

VI


DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1. 1: Cây Xáo tam phân [Hòn Nghê, Khánh Hòa] .................................................2
Hình 1. 2: Lá cây Xáo tam phân ......................................................................................3
Hình 1. 4: Neoflavonoids[25] ..........................................................................................4
Hình 1. 3: Isoflavonoids[25]............................................................................................4
Hình 1. 5: Cấu trúc hóa học của saponin[26] ..................................................................5
Hình 1. 6: Cấu trúc hóa học của ephedrin, 1 alkaloid nhóm phenetylamin[29]..............6

Hình 1. 7: Cấu trúc hóa học của Coumarin[31] ..............................................................6
Hình 1. 8: Cấu trúc hóa hoc của triterpenoid [31] ...........................................................8
Hình 1. 9: Cấu trúc hạt đơn[17] .......................................................................................9
Hình 1. 10: Cấu trúc tổng hợp [17] ..............................................................................10
Hình 2. 1: Nguyên liệu maltodextrin .............................................................................15
Hình 2. 2: Nguyên liệu gum arabic ...............................................................................15
Hình 2. 3: Nguyên liệu chitosan ....................................................................................16
Hình 2. 4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quan ................................................................17
Hình 2. 5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm trích ly dịch chiết trong lá cây Xáo tam phân ........19
Hình 2.6: Sơ đồ quy trình bao màng dịch chiết Xáo tam phân .....................................20
Hình 2. 7: Các mẫu sau khi được bao màng ..................................................................21
Hình 3. 1: Năng suất bao màng của các mẫu bột ..........................................................24
Hình 3. 2: Biểu đồ thể hiện độ ẩm của mẫu bột sau khi bao màng và sau 10 ngày bảo
quản. ..............................................................................................................................25
Hình 3. 3: Hoạt độ nước của các mẫu bột sau khi bao màng. Các chữ cái trên cột khác
nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê p<0,05 ....................................................27
Hình 3. 4: Độ hòa tan trong nước của các mẫu bột sau khi bao màng. Các chữ cái trên
cột khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê p<0,05 ......................................28
VII


Hình 3. 5: pH của các mẫu bột sau bao màng. Các chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự
khác biệt có ý nghĩa thống kê p<0,05 ............................................................................28
Hình 3. 6: Tỷ trọng của các mẫu bột sau bao màng ......................................................29

VIII


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

MD: Mantodextrin
GA: Gum arabic
TPC: Hàm lượng phenolic tổng số
GAE: Gallic acid equivalents
SC: Hàm lượng saponin tổng số
EE: Escin equivalents

IX


MỞ ĐẦU

Cây Xáo tam phân là một loại thuốc thảo dược ở Việt Nam. Một số nghiên cứu
đã cho thấy rằng dịch trích methanol của cây có tác dụng bảo vệ gan, dùng để phòng
ngừa và điều trị bệnh ung thư, trong đó phân đoạn n-hexane và một hợp chất có hàm
lượng rất lớn trong thân và rễ cây, ostruthin, thể hiện hoạt tính tương đối mạnh với hai
dòng tế bào ung thư HeLa và Hep-G2 [3][4]. Trong số các phần, lá là phụ phẩm chiếm
tỷ lệ cao trong cây Xáo tam phân (khoảng 39 - 40% theo trọng lượng tươi), trong lá cũng
chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, chống ôxy hóa và chống tăng sinh tốt cho cơ
thể [16]. Vì vậy, việc tận dụng tối đa phần lá cây là cần thiết.
Tuy nhiên, trong quá trình bảo quản, các hoạt chất thiên nhiên có tính sinh học
thường không bền, nhạy cảm với các tác nhân hóa lý. Để nâng cao độ bền và tính ứng
dụng của các hoạt chất sinh học có nguồn gốc thiên nhiên, giúp các hoạt chất trên trở
nên an toàn, hạn chế tiếp xúc hoặc hạn chế ảnh hưởng của các tác nhân từ môi trường
bên ngoài ( ôxy, sánh sáng, nhiệt độ, hơi nước). Một trong các phương pháp hiệu quả để
bảo quản các hợp chất có hoạt tính sinh học này là dùng công nghệ bao màng [10].
Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện bao màng dịch chiết
từ lá cây Xáo tam phân để ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau.
Nội dung nghiên cứu bao gồm: Chuẩn bị mẫu lá Xáo tam phân khô, chuẩn bị dịch
chiết từ lá Xáo tam phân khô, xác định ảnh hưởng của điều kiện bao màng (vật liệu bao

màng, tỷ lệ) và sấy khô đến khả năng bao màng và tính chất lý hóa của bột khô: Độ ẩm,
hoạt độ nước, pH, độ màu, độ hòa tan trong nước, hiệu suất bao màng, tỉ trọng, cấu
trúc,…
Ý nghĩa khoa học của đề tài: Tìm được điều kiện tối ưu để bao màng dịch chiết
lá cây Xáo tam phân, tránh ảnh hưởng của các yếu tố môi trường bên ngoài, kéo dài thời
gian sử dụng, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng và kinh tế cho cây Xáo tam phân.

1


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1.

Giới thiệu về cây Xáo tam phân

1.1.1. Nguồn gốc và đặc tính sinh học của cây Xáo tam phân
Xáo tam phân có tên khoa học là Paramignya trimera thuộc họ cam quýt [1].
Ninh Hòa được xem là quê hương của loại cây này, người ta nhận thấy cây Xáo tam
phân chỉ phân bố mật độ chủ yếu ở đây.
Xáo tam phân là một loài dạng cây dây leo gỗ nhỏ, vỏ màu nâu vàng, cây trưởng
thành đường kính khoảng từ 8-12cm, thân dài trên 4m, thân và cành có nhiều gai nhọn.
Lá đơn, mép cong xuống dưới, có hình thuôn hẹp Lá mọc ở gần gốc có phiến kích thước
lớn hơn so với lá ở đoạn trên thân và cành, đầu lá tù hoặc hơi lõm. Phiến lá có mặt trên
xanh đậm, mặt dưới nhạt hơn, bên trong có nhiều điểm dầu... Gỗ hơi cứng, màu vàng,
phần rễ màu đậm hơn. Các bộ phận của cây có tinh dầu, nhiều nhất ở rễ, mùi thơm dịu
đặc trưng [1][2].

Hình 1. 1: Cây Xáo tam phân [Hòn Nghê, Khánh Hòa]

2


Hình 1. 2: Lá cây Xáo tam phân
Hình 1.2: Lá cây Xáo tam phân

1.1.2. Thành phần hóa học của cây Xáo tam phân
Trong Xáo tam phân có chứa các thành phần như: Flavonoid, saponin, alcaloid
và nhiều nhất là courmarin và triterpenoid.
1.1.2.1.

Flavonoid

Flavonoid trước đây còn được gọi là vitamin P (do tác dụng thẩm thấu vào thành
mạch máu). Đây là một nhóm hợp chất tồn tại trong các loại thực vật [11].
Về mặt hóa học, flavonoid có cấu trúc chung bao gồm hai vòng phenyl và vòng
dị vòng. Cấu trúc carbon này có thể được viết tắt là C6-C3-C6. Theo danh
pháp IUPAC , chúng có thể được phân thành: flavonoid hoặc bioflavonoid [25].
Isoflavonoids, có nguồn gốc từ cấu trúc 3-phenyl chromen-4-one (3-phenyl1,4- benzopyrone )
Neoflavonoids, có nguồn gốc từ cấu trúc 4-phenyl coumarine (4 phenyl-1,2benzoyrone)

3


Hình 1. 4: Isoflavonoids [25]

Hình 1. 3: Neoflavonoids [25]

Phần lớn các flavonoid có màu vàng, nên khi Xáo tam phân nấu lên sẽ có nước
màu vàng nhạt. Flavonoid khi tiếp xúc với rượu sẽ bị hòa tan và chuyển sang màu đỏ

sẫm. Chúng hoạt động như chất chống ôxy hóa, kháng sinh, ức chế chu kì tế bào [7].
Ngoài ra, Flavonoid cũng có có khả năng diệt các gốc tự do là nguyên nhân gây
biến dị, hủy hoại tế bào, ung thư, tăng nhanh sự lão hóa,...Flavonoid có tác dụng bảo vệ
cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạnh, tai biến mạch máu não, lão hóa, thoái hóa gan,
tổn thương do bức xạ.
1.1.2.2.

Saponin

Saponin còn được gọi là saponosid là một nhóm glycosid lớn, có đặc tính tạo bọt.
Saponin bao gồm một aglycones polycyclic gắn liền với một hoặc nhiều chuỗi bên
đường. Khả năng tạo bọt của saponin là sự kết hợp giữa một đầu kị nước (tan trong chất
béo) sapogenin và một phần đường (hòa tan trong nước) ưa nước. Phần aglycone, còn
được gọi là sapogenin, hoặc là steroid (C27) hoặc một triterpene (C30) [26]. Một số
saponin là chất độc và được biết đến như sapotoxin.

4


Hình 1. 5: Cấu trúc hóa học của saponin [26]

Saponin có tính chất đặc trưng như làm giảm sức căng bề mặt, tạo bọt khi hòa
tan trong nước. Saponin tan trong nước, alcol, rất ít tan trong aceton, ether, hexan. Làm
vỡ hồng cầu ngay ở nồng độ rất loãng [12].
Saponin có nguồn gốc từ thực vật đem lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người
[27]. Nhiều nghiên cứu cho thấy chúng có tác dụng ngăn ngừa cholesterol xấu trong
máu, giảm nguy cơ ung thư, tăng cường khả năng miễn dịch. Phần kị nước của Saponin
hoạt động như một chất chống ôxy hóa, ngăn ngừa cá bệnh ung thư, tim mạch [27].
1.1.2.3.

Alcaloid

Alcaloid là một hợp chất hữu cơ có chứa dị vòng nito có nguồn gốc thực vật đôi
khi cũng có trong động vật. Các alcaloid bazơ hầu hết không tan trong nước nhưng tan
trong các dung môi hữu cơ CHCl2, ete và các ancol bậc thấp (MeOH, TeOH, PrOH,..)
Alcaloid có hoạt tính sinh học cao đối với cơ thể người và động vật, nhất là đối với hệ
thần kinh [29].
Trong cây Xáo tam phân có 4 loại acridon alkaloid là oriciacridon, 5hydroxynoracronycin, citruscinin-I và glycocitrin-III [2]. Alkaloid có tác dụng dược lý
phong phú như chống sốt rét, chống ung thư, giãn mạch, chống loạn nhịp,…[24]

5


Hình 1. 6: Cấu trúc hóa học của ephedrin, 1 alkaloid nhóm
phenetylamin [29]

1.1.2.4.

Coumarin

Coumarin là một hợp chất thiên nhiên có nhiều trong cây cỏ, là một hợp chất
thơm, có vị đắng nhưng mùi ngọt. Coumarin là những chất kết tinh không màu,
một số lớn dễ thăng hoa có mùi thơm. Ở dạng kết hợp glycosid thì có thể tan
trong nước, ở dạng aglycon thì dễ tan trong dung môi kém phân cực [28]. Đồng thời
cũng được xem là dẫn xuất lacton của axit octo-hydroxy xinamic [3].
Trong Xáo tam phân có bốn coumarin là ostruthin, 8-methoxyostruthin, 7hydroxycoumarin và 7methoxycoumarin [2]. Trong đó, ostruthin là hợp chất chính trong
Xáo tam phân [31].

Hình 1. 7: Cấu trúc hóa học của Coumarin [31]

6


Coumarin là một hợp chất thiên nhiên quan trọng, có tính dược lý cao. Có tác
dụng lâm sàng như một tiền chất của thuốc chống đông máu mà chất điển hình nhất là
warfarin, một số coumarin có tác dụng làm giãn động mạch vành và mạch ngoại vi, có
tác dụng chống co thắt. Một số chất có tác dụng ức chế sinh trưởng của thực vật.
Coumarin glycosid (coumarin với monosacarit) có tác dụng chống nấm, chống khối u,
chống đông máu, chống virut HIV, chống cao huyết áp, chống loạn nhịp tim, chống
loãng xương, giảm đau, ngăn ngừa bệnh hen suyễn và sát trùng…chúng được sử dụng
nhiều làm thuốc giãn mạch vành, chống co thắt, chống lao. Các xeton α,β–không no là
những hợp chất có hoạt tính sinh học đáng chú ý như kháng khuẩn, kháng nấm, chống
ung thư, diệt cỏ dại và trừ sâu [30].
1.1.2.5.

Triterpenoid

Triterpenes là một nhóm các hợp chất hóa học gồm ba đơn vị terpene với công
thức phân tử C30H48, chúng cũng có bao gồm sáu đơn vị isoprene. Triterpenes chức năng
được gọi là triterpenoid [31].
Triterpenoid là hydrocarbon và không có các nguyên tử, là dược chất quan trọng
và chủ yếu trong Xáo tam phân bởi dược chất này có tác dụng rất lớn trong điều trị bệnh
tiểu đường, bệnh xơ gan, viêm gan cấp và ung thư gan.
Người dân một số nước châu Á đã sử dụng triterpenoids có nguồn gốc từ thực
vật để chữa trị bệnh ung thư vú theo kinh nghiệm được truyền lại từ đời này sang đời
kia. Kết quả khảo cứu cho thấy triterpenoids và chất dẫn xuất của nó là chemoprevention
có tính kháng viêm và chống ung thư rất mạnh. Điều này mở ra một tiềm năng và định
hướng trong tương lai, liên quan đến triển vọng phòng ngừa và điều trị ung thư vú [3].

7

Hình 1. 8: Cấu trúc hóa hoc của triterpenoid [31]

1.1.3. Công dụng của Xáo tam phân
Theo kinh nghiệm dân gian thì Xáo tam phân có tác dụng giải nhiệt, bồi bổ sức
khỏe, mát gan và đặt biệt là có khả năng trị ung thư [2].
Một số nghiên cứu gần đây cho thấy dịch trích methanol của cây có tác dụng bảo
vệ gan và thể hiện độc tính đối với một số dòng tế bào ung thư, đặc biệt phân đoạn nhexane và một hợp chất có hàm lượng rất lớn trong thân và rễ cây, ostruthin thể hiện
hoạt tính tương đối mạnh với hai dòng tế bào ung thư HeLa và Hep-G2 [9].
Trước đó, theo kết quả nghiên cứu từ Viện Dược liệu trung ương, thí nghiệm cây
Xáo tam phân trên chuột nhắt trắng của đơn vị này cho kết quả: Dịch chiết cây Xáo tam
phân có tác dụng ức chế, tiêu diệt đối với năm dòng tế bào ung thư gồm ung thư gan
Hep-G2, ung thư đại tràng HTC116, ung thư vú MDA MB231, ung thư buồng trứng
OVCAR-8 và ung thư cổ tử cung Hela [13].
Theo một số nghiên cứu, lá Xáo tam phân khô có khả năng chống ôxy hóa và
tăng sinh mạnh trên các dòng tế bào ung thư khác nhau như MiaPaCa-2 (tuyến tụy),
HT29 (đại tràng), A2780 (buồng trứng), H460 (phổi), A431 (da) , Du145 (tuyến tiền
liệt), BE2-C (u nguyên bào thần kinh), MCF-7 (vú), MCF-10A (vú bình thường), và
U87, SJ-G2 và SMA (não) [16].

8


1.2.

Công nghệ vi nang (Microencapsulation)
Microencapsulation là 1 công nghệ dùng cho đóng gói các chất ở dạng rắn, lỏng,

khí trong một lớp màng có kích thước micromet để giúp các hoạt chất trở nên an toàn,

hạn chế ảnh hưởng của các tác nhân bên ngoài như các tác nhân cơ học (nhiệt độ, ánh
sáng), kéo dài hạn sử dụng [13].
Cấu trúc của các hạt sau khi được bao màng thường được chia thành một số lớp
tùy ý và một số lớp cố định mịn trên bề mặt. Một thiết kế như vậy được gọi là bao màng.
Cấu trúc đơn giản này là một quả cầu được bao quanh bởi một lớp màng ( vật liệu bao
màng) có độ dày đồng đều, giống như vỏ trứng gà. Trong cấu trúc này, vật liệu bao
màng được sắp xếp từng lớp khác nhau bên ngoài. Loại cấu trúc này được đặt tên là "cấu
trúc hạt đơn" [17].

Hình 1. 9: Cấu trúc hạt đơn [17]

Ngoài cấu trúc đơn hạt, nó cũng có cấu trúc là các hạt siêu nhỏ có phần lõi riêng
biệt trong cùng một viên nang, phổ biến hơn, nhiều hạt lõi được bao trong một lớp màng
liên tục, được đặt tên "cấu trúc tổng hợp" [17].
Hoạt chất được bao màng thường được xem là vật liệu lõi, tuy nhiên, cũng có thể
gọi là pha nội [32].
Hình dạng của viên nang được quyết định bởi cấu tạo vật lý của vật liệu lõi, ví
dụ như vật liệu lõi là chất rắn hoặc tinh thể thì viên nang có thể có hình dạng bất kì. Tuy
nhiên, nếu vật liệu lõi là dung dịch thì sẽ hình thành viên nang hình cầu. Kích thước của
vi nang đa dạng, từ vài micron đến 100 micron, và kích thước thường gặp là 10-40
9


micron. Cũng có viên nang nano với kích thước khoảng 1 micron hoặc nhỏ hơn. Thông
thường phần lõi sẽ chiếm từ 80-95% khối lượng [32].

Hình 1. 10: Cấu trúc tổng hợp [17]

Đây là một kĩ thuật tiên tiến và được áp dụng rộng rãi, như tạo vi nang dầu gấc
[14], bào chế vi nang dầu gan cá [8],…

1.3.

Vật liệu và phương pháp bao màng

1.3.1. Vật liệu bao màng
Trước khi tiến hành bao màng cần phải lựa chọn được vật liệu phủ thích hợp. Vật
liệu phủ cũng được gọi là vật liệu "vỏ" hoặc "tường", chất đóng gói hoặc chất mang.
Các chất phủ về cơ bản là vật liệu tạo màng có thể được lựa chọn từ nhiều loại polyme
tự nhiên hoặc tổng hợp. Vật liệu phủ lý tưởng nên có các đặc tính sau: [17]
1. Thuộc tính lưu biến tốt ở nồng độ cao và dễ thao tác trong quá trình đóng gói.
2. Khả năng phân tán hoặc nhũ hóa hoạt chất và ổn định nhũ tương được tạo ra.
3. Không phản ứng với vật liệu được đóng gói cả trong quá trình chế biến và bảo
quản lâu dài.
4. Khả năng bao màng và giữ vật liệu hoạt động trong cấu trúc của nó trong quá
trình chế biến hoặc bảo quản
5. Làm bay hơi hết dung môi hoặc các vật liệu khác được sử dụng trong quá trình
đóng gói, trong quá trình sấy khô hoặc các điều kiện khác.
10


6. Khả năng bảo vệ tối đa của các vật liệu bao màng trong điều kiện môi trường
(Ví dụ: Nhiệt, ánh sáng, độ ẩm).
7. Độ hòa tan trong dung môi có thể chấp nhận được trong ngành công nghiệp
thực phẩm, ví dụ: Nước, ethanol, v.v.
8. Không phản ứng hóa học với vật liệu được bao màng.
9. Khả năng đáp ứng hòa tan của viên nang và hoạt tính sinh học của chúng khi
được hòa tan.
10. Hiệu quả kinh tế.
Bởi vì hầu như không có vật liệu phủ nào có thể đáp ứng tất cả các tính chất được
liệt kê, trong thực tế chúng được sử dụng kết hợp với các vật liệu phủ khác nhau và hoặc

chất bổ trợ khác, chẳng hạn như chất chống ôxy hóa,...
1.3.1.1.

Maltodextrin (MD)

Maltodextrin chính là polysaccharide không ngọt, và có công thức hóa học là
(C6H10O5)n.H2O gồm các đơn vị D- glucose được liên kết trong các chuỗi có chiều dài
biến đổi. Các đơn vị glucose chủ yếu liên kết với các liên kết glycosidic α (1 → 4). Đây
chính là một sản phẩm của quá trình thủy phân không hoàn toàn của tinh bột bằng
enzyme hoặc bằng acid.
Maltodextrin được phân loại theo DE ( tương đương dextrose ) và có DE trong
khoảng từ 3 đến 20 [33].
Maltodextrin là vật liệu bao màng giá thành không quá cao, hiệu quả tốt, có độ
nhớt thấp [19], dễ tiêu hóa, hấp thụ nhanh như glucose, có khả năng giữ các hợp chất
bay hơi trong suốt quá trình sấy, nhưng lại không có tác dụng ổn định nhũ tương [17].
Mặc khác, theo một số nghiên cứu cho rằng maltodextrin có khả năng giữ polyphenol
trong quá trình bảo quản [18]. Khả năng hút ẩm thấp và khả năng bảo vệ các hợp chất
hoạt tính sinh học từ quá trình ôxy hóa.
1.3.1.2.

Gum Arabic (GA)

Gum arabic là một trong những loại gum được biết tới lâu đời nhất trên thị trường.
Nó là các giọt gum được làm khô, thường thu được từ các lá cây thuộc chủng Acacia.

11


Gum được tạo ra từ sự nứt nẻ vỏ cây, các giọt gum lớn rỉ ra, khi khô chúng được lấy đi
[6].

Gum arabic là một loại polysaccarit tạo nhánh cao, hơi axit, tạo ra dung dịch nước
có độ nhớt tương đối thấp [6].
Đây là các chuỗi polyme bao gồm chủ yếu là axit D-glucuronic, L-rhamnose, Dgalactose, và L-arabinose, với khoảng 5% protein. Phần protein này làm cho gum có
tính nhũ hóa [17] .
Tính chất của Gum arabic
Gum arabic hòa tan mạnh trong nước, dung dịch gum arabic có độ nhớt tương
đối thấp. Cấu trúc phân nhánh bậc cao của gum góp phần gia tăng lực liên kết giữa các
phân tử, kết quả là dung dịch gum trở nên nhớt khi có nồng độ cao [6], được dùng cho
các hiệu ứng thứ cấp như bao màng, ổn định nhũ tương, kiểm soát kết tinh,… và có khả
năng tạo gel [17].
So với các maltodextrin, gum arabic có cho khả năng lưu giữ hương vị tốt hơn
trong quá trình làm khô và bảo quản. Hỗn hợp maltodextrin và gum arabic được sử dụng
thành công để bọc các hương thơm bền chống lại quá trình ôxy hóa.
Gum arabic không độc, không màu, không mùi, không vị nên không ảnh hướng
tới mùi thơm, vị, màu sắc của thực phẩm.Có tính chất nhũ hóa và ổn định [6].
Ứng dụng của Gum Arabic
Khoảng 55% tổng lượng gum nhập khẩu ở Mỹ được sử dụng trong công nghiệp
thực phẩm. Mục đích chính của Gum Arabic là tạo chất lượng mong muốn nhờ ảnh
hương của nó tới độ nhớt, hương vị và cấu trúc của thực phẩm. Nó được sử dụng rộng
rãi như chất ổn định hương thơm, tác nhân gây nhũ hóa [6].
Khoảng 5% lượng Gum Arabic nhập khẩu ở Mỹ được sử dụng cho mục đích
dược phẩm, trong đó nó được sử dụng với các đặc tính nhũ hóa và ổn định cố hữu và
sau đó là các đặc tính trị viêm, làm mềm,…[6]
Vì có giá thành thấp nên gum arabic được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực hơn các
loại gum công nghiệp khác.

12


1.3.1.3.

Chitosan

Chitin là một loại polyme tự nhiên quan trọng đứng thứ hai thế giới, được tách
chiết và biến tính từ vỏ các loài giáp xác. Chitosan được tạo thành từ chitin khi deacetyl
hóa chitin bằng kiềm đặc. Ở nước ta, sản phẩm tôm đông lạnh chiếm sản lượng lớn,
phần vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự nhiên dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh năm,
vì vậy đây là nguồn cung cấp chitin và chitosan chính [30].
Chitosan là một loại polymer hữu cơ có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị 𝛽-D
glucosamin liên kết với nhau bằng liên kết 𝛽-1-4 glucoside [32].
-

Công thức phân tử [C6H11O4N]n

-

Phân tử lượng: MChiosan= (161,07)n

Tính chất của chitosan [35]
Chitosan ở dạng bột màu trắng ngà, còn ở dạng vảy có màu trắng hay hơi vàng.
Chitosan có tính kiềm nhẹ, không tan trong nước, kiềm nhưng hòa tan trong acid acetic
loãng tạo thành dung dịch keo dương, nhớt và trong suốt.
Chitosan phản ứng với acid đậm đặc, tạo thành muối khó tan, tác dụng với Iot
trong môi trường H2SO4 phản ứng cho màu tím.
Loại chitosan có tổng lượng phân tử trung bình từ 200.000 đến 400.000 đvC hay
được dùng nhiều trong y tế và thực phẩm.
Hiệu suất cố định theo phương pháp hấp thụ có khuynh hướng cao hơn theo liên
kết ion, cho phép thực hiện trong điều kiện nhẹ nhàng
Chitosan có tính chất của một anion, có khả năng hút nước, giữ ẩm, tính kháng
nấm, kháng khuẩn. Đặc tính tạo gel của chitosan nhờ sự tương tác giữa chitosan và các

phân tử polyphophat.
Ứng dụng của chitosan [35]
Dùng trong cố định tế bào, là một chất mang phù hợp cho sự cố định tế bào
enzyme. Enzym cố định tế bào là một tác nhân xúc tác sinh học hoạt động trong một
không gian linh hoạt. Enzym cố định tế bào cho phép mở ra việc sử dụng rọng rãi enzym
trong công nghiệp, trong y học, khoa học phân tích,…
Chitosan dùng làm chất phụ gia, làm kem bôi mặt, thuốc làm mềm da.
Chitosan dùng trong cố định enzym và các tế bào visinh vật, làm chất mang trong
sắc kí chọn lọc trong công nghệ sinh học.

13