Nghiên cứu quá trình sản xuất viên sủi từ khổ qua và cỏ ngọt

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
CTHH
CTCT
CT
TCVN

Cụm từ đầy đủ
Công thức hóa học
Công thức cấu tạo
Công thức
Tiêu chuẩn Việt Nam

DANH MỤC CÁC BẢNG

1


Bảng 1: Một số thành phần trong trái khổ qua
Bảng 2: Thành phần (%) các chất có trong cỏ ngọt
Bảng 3: Danh mục dụng cụ, hóa chất, thiết bị nghiên cứu
Bảng 4: Nhân tố và các mức độ bố trí theo mô hình Box-Behnken
Bảng 5: Bố trí thí nghiệm theo mô hình Box-Behnken
Bảng 6: Kết quả kiểm tra
Bảng 7.1: Bảng nội dung đánh giá cho 1 chỉ tiêu cảm quan
Bảng 7.2: Quy định phân cấp chất lượng thực phẩm theo TCVN 3215-79
Bảng 7.3: Hệ số quan trọng của sản phẩm.
Bảng 8 :Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng chất hòa tan
Bảng 9: Kết quả thí nghiệm theo mô hình Box-Behnken
Bảng 10: Kết quả khảo sát Anova
Bảng 11: Kết quả thu hồi bột cỏ ngọt

Bảng 12: Chất lượng cảm quan của sản phẩm
Bảng 13: Kết quả điểm cảm quan có trọng số của sản phẩm
Bảng 14.1: Các công thức phối trộn tỷ lệ nguyên liệu
Bảng 14.2: Kết quả đánh giá sau khi phối trộn nguyên liệu
Bảng 14.3: Kết quả điểm đánh giá cảm quan cho sản phẩm sau phối trộn
Bảng 15: Kết quả đánh giá thời gian hòa tan của sản phẩm
Bảng 16: Kết quả kiểm tra độ đồng đều khối lượng

2


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1: Cấu tạo cây và quả khổ qua
Hình 2.1: Var. charantia L
Hình 2.2: Var. abbreviata Ser
Hình 3.1: Lá khổ qua
Hình 3.2: Hoa khổ qua (hoa cái)
Hình 3.3: Hạt khổ qua
Hình 4: Cây cỏ ngọt
Hình 5: Công thức cấu tạo Stevioside
Hình 6: Một loại viên sủi
Hình 7: Khổ qua tươi
Hình 8: Cỏ ngọt khô
Hình 9: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình chiết tách chất
Hình 10:Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi và chất khô đến quá trình tách chiết chất
Hình11: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình tách chiết chất
Hình 12: Sơ đồ quy trình tạo viên sủi khổ qua
Hình 13: Hỗn hợp bột sau khi phối trộn
Hình 14: Bột khổ qua sau sấy
Hình 15.1-15.2 : Viên thuốc thành phẩm sau khi ép viên

Hình 16: Dịch khổ qua sau khi đun
Hình 17: Dịch sau thử độ sủi của thuốc

3


MỤC LỤC

PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1.

Đặt vấn đề
Khổ qua có tên khác là Mướp đắng, là một loại thực phẩm thường ngày,

đồng thời, cũng là một vị thuốc nam được sử dụng với nhiều mục đích. Khổ qua là
cây dây leo bằng tua cuốn, thân có cạnh, lá mọc so le, dài 5-10cm, rộng 4-8cm,
phiến lá chia làm 5-7 thuỳ, hình trứng, mép khía răng. Mặt dưới lá màu nhạt hơn
mặt trên, gân lá có lông ngắn. Hoa đực và hoa cái mọc riêng ở nách lá, có cuống
dài, cánh hoa màu vàng nhạt. Quả hình thoi, dài 8-15cm, mặt ngoài có nhiều u lồi.
Khổ qua từ lâu đã được sử dụng trong điều trị bệnh tiểu đường do có công dụng làm
giảm lượng đường trong máu. Khổ qua còn có khả năng chống vi rút, ngăn chặn sự
lây lan của vi rút, có tác dụng tiêu viêm, thoái nhiệt, kích thích ăn ngon miệng.
Đồng thời, những nghiên cứu bước đầu cho thấy khổ qua có tác dụng lên tế bào ung
thư. Khổ qua còn là thực phẩm được các chị em ưa dùng vì có tác dụng giảm cân,
tiêu mỡ. Tuy nhiên, theo Đông y, khổ qua có vị đắng, tính hàn chính vì vậy, khổ qua
cũng không phù hợp với một số đối tượng người dùng như: người huyết áp thấp, có
men gan cao, bị bệnh thận hay tiêu hóa. Phụ nữ đang mang thai và muốn thụ thai.
Cỏ ngọt có nguồn gốc tự nhiên ở vùng Amambay và Iquacu thuộc biên giới
Brazil và Paraguay, ngày nay nhiều nước trên thế giới đã và đang phát triển sử dụng
cây cỏ ngọt trong đời sống hàng ngày. Ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, người

dân Paraguay đã biết sử dụng cỏ ngọt như một loại nước giải khát; đến những năm
70 cỏ ngọt đã bắt đầu được sử dụng rộng rãi ở Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan,
Hàn Quốc và nhiều nước ở Đông Nam Á. Cỏ ngọt chứa 2 loại chất gây ngọt mà
không ảnh hưởng đến người bị bệnh tiểu đường, béo phì là steviol và iso steviol,

4


chính vì vậy, cỏ ngọt hiện nay được sử dụng nhiều trong bào chế thuốc và sử dụng
trong các thực phẩm ăn kiêng. Trong nghiên cứu này, cỏ ngọt được xem như là một
thành phần dùng để điều vị cho sản phẩm mà không gây tác dụng phụ lên đối tượng
người bị tiểu đường, béo phì.....Vấn đề cần thiết đặt ra là tìm ra được cách cải tiến
công nghệ, tạo ra sản phẩm phù hợp cho người tiêu dùng, giúp phát triển sản phẩm
mới từ dược liệu khổ qua. Sau khi đánh giá các dạng chế phẩm thực phẩm chức
năng, thuốc trên thị trường, nhóm nghiên cứu nhận thấy, nếu bào chế dược liệu khổ
qua dạng viên sủi sẽ có ưu thế tốt, tạo sản phẩm dễ sử dụng và có khả năng dễ được
người tiêu dùng chấp nhận.
Thuốc dạng viên sủi có những ưu điểm như: Viên sủi thích hợp cho người
bệnh khó nuốt và người cao tuổi. Đối với trẻ em khoảng 2 - 3 tuổi rất khó uống
thuốc loại viên nhưng nếu có viên sủi tạo dung dịch có mùi vị thơm ngon sẽ hấp dẫn
trẻ uống thuốc. Tương tự, người cao tuổi do khó khăn trong sự nuốt nên uống dung
dịch tạo từ viên sủi sẽ dễ hơn là viên nén. Viên sủi khi dùng đã được hòa tan sẵn
uống với lượng nước lớn nên sẽ đến dạ dày nhanh, đặc biệt hấp thu nhanh vào máu
cho tác dụng). Thuốc dạng viên sủi cũng có nhược điểm là chống chỉ định với các
đối tượng mắc bệnh dạ dày, men gan cao, điều này cũng phù hợp với các tác dụng
không tốt của khổ qua trên nhóm đối tượng này. Do đó có thể thấy, hướng nghiên
cứu tạo ra chế phẩm khổ qua dạng bào chế viên sủi là có tính khả thi, phù hợp về
tác dụng và công dụng. Chính vì vậy nhóm nghiên cứu đề xuất đề tài: Nghiên cứu
chế tạo viên sủi từ Khổ qua và Cỏ ngọt hướng tới ứng dụng trong hỗ trợ điều
trị người mắc bệnh tiểu đường, béo phì.

1.2.

Mục tiêu của đề tài
Tạo ra sản phẩm viên sủi từ khổ qua và cỏ ngọt hướng tới ứng dụng trong hỗ

trợ điều trị người mắc bệnh tiểu đường và béo phì.

5


PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.3.

Giới thiệu chung về khổ qua

2.1.1.Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm thực vật của khổ qua

Hình 1: Cấu tạo cây và quả khổ qua
(Nguồn:)
2.1.1.1.Nguồn gốc
Tên khoa học: Momordica charantia L.
Thuộc họ: Bầu bí (Cucurbitaceae).
Tên nước ngoài: Bitter melon, bitter ground (Anh), bitter apple, wild
cucumber, bitter cucumber, ampalaya (Philipines), balsam pear (Mỹ), karela (Ấn
Độ)…
Tên Việt Nam: khổ qua, mướp đắng, lương qua, cẩm lệ chi…[.1]
Làloại cây có nguồn gốc từ Ấn Độ và được đưa vàoTrung Quốc thế kỷ
XIV.Ngày nay được biết đến rộng rãi, phổ biến ở châu Á, châu Phi và vùng
Caribbean.Ở Việt Nam, khổ qua được trồng phổ biến khắp cả nước.

6


2.1.1.2.Phân loại
Khổ qua tồn tại ở hai dạng quần thể: mọc hoang và được trồng trọt. Về loại
trồng trọt rất phong phú về giống nhưng đều được xếp chung vào chi khổ qua
Momordica charantia L. Nếu căn cứ theo hình dạng bên ngoài thì người ta chia khổ
qua thành hai chủng loại:
-

Momordica charantia L. Var. charantia L., trái to (đường kính ≥ 5cm), màu

-

xanh nhạt, gai tù, ít đắng.
Momordica charantia L. Var. abbreviata Ser., trái nhỏ (đường kính ≤ 5cm),
màu xanh đậm, gai nhọn, vị rất đắng .

Hình 2.2: Var. abbreviata Ser
(Nguồn:)

Hình 2.1: Var. charantia L
(Nguồn:)
2.1.1.3.Đặc điểm thực vật

Khổ qua thuộc loại dây leo bằng tua cuốn, thân có cạnh, ở ngọn có mọc lông
tơ, có đời sống khoảng một năm.
Lá mọc so le, dài 5-10cm, rộng 4-8cm, phiến lá chia làm 5-7 thuỳ, hình
trứng, mép khía răng. Mặt dưới lá màu nhạt hơn mặt trên, gân lá có lông ngắn và

nổi rõ ở mặt dưới, đầu thùy nhọn và hơi tù [1].
Hoa đực và hoa cái mọc riêng ở nách lá, có cuống dài. Hoa đực có đài và ống
rất ngắn, tràng gồm năm cánh mỏng hình bầu dục, nhụy 5 rời nhau. Hoa cái có đài
và tràng hoa giống hoa đực.Tràng hoa màu vàng nhạt, đường kính khoảng 2 cm.
Quả hình thoi, dài 8-15cm, gốc và đầu thuôn nhọn, mặt vỏ có nhiều u lồi to nhỏ
không đều. Quả khi chưa chín có màu xanh hoặc vàng xanh nhạt, khi chín có màu vàng

7


hồng. Vì thế ở Trung Quốc, khổ qua còn có tên là hồng dương, hồng cô nương. Khi
chín, quả nứt ra dần từ đầu, tách ra làm ba phần để lộ chùm áo hạt màu đỏ bên trong.
Hạt dẹp, dài 13-15mm, rộng 7-8mm, trông gần giống hạt bí ngô. Quanh hạt
có màng đỏ bao quanh (giống như màng hạt gấc).

Hình 3.2: Hoa khổ qua (hoa cái)
(Nguồn:suckhoedoisong.vn)

Hình 3.1: Lá khổ qua
(Nguồn:caythuocdangian.com)

Hình 3.3.a

Hình 3.3.b
Hình 3.3a,b : Hạt khổ qua
(Nguồn:caythuocdangian.com)

2.1.2.Phân bố sinh thái
Từ thời xưa, cây khổ qua được trồng ở vùng Đông Ấn và Nam Trung Quốc,
được sử dụng như là loại rau ăn quả giàu chất sắt và vitamin C. Sau đó, cây được du

nhập sang châu Phi và châu Mỹ Latinh [5].Quần thể khổ qua đã trở nên rất phong
phú với các giống cây đa dạng được tạo ra trong quá trình chọn giống và lai tạo. Ở
Việt Nam, khổ qua được trồng khắp các tỉnh từ Bắc vào Nam, chỉ ở một số vùng núi

8


cao và lạnh như Sa Pa (Lào Cai), Phó Bảng (Hà Giang)…[4]thì sẽ hiếm. Trên thế
giới, cây khổ quacó mặt ở hầu hết các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới như Trung
Quốc (Phúc Kiến, Quảng Đông, Quảng Tây, Giang Tô, Triết Giang); một số nước
đông nam châu Á như Ấn Độ, Malaysia, Philippin; châu Phi và vùng Caribean[11].
Cây khổ qua có biên độ sinh thái tương đối rộng, nhiệt độ thích hợp cho cây sinh
trưởng từ 20°C – 35°C, lượng mưa hằng năm từ 1500 – 2500mm. Chịu được nhiều
điều kiện đất khác nhau nhưng phát triển tốt nhất trong điều kiện thoáng nước và đất
giàu chất hữu cơ. Khổ qua có thể trồng quanh năm.Cây sinh trưởng nhanh trong mùa
mưa ẩm, ra hoa sau 7 – 8 tuần gieo trồng.Sau khi trái già, cây sẽ tàn lụi và kết thúc
vòng đời sau 4 – 5 tháng tồn tại.
2.1.3.Thành phần hóa học
Khổ qua sau khi hái về, rửa sạch, đem luộc chín (không cho muối). Sau đó đem
đi phân tích, thu được kết quả như bảng dưới đây:
Bảng 1: Một số thành phần trong trái khổ qua
(Nguồn:)
Giá trị dinh dưỡng cho mỗi 100 g (3,5 oz)
Cacbohydrat

4.32 g

Đường

1.95 g

Chất xơ thực phẩm

2.0 g

Năng lượng: 79 kJ (19 kcal)
Vitamin
(1%)
Vitamin A equiv
6 μg
(4%)
Thiamine (B1)
0.051 mg
Riboflavin (B2)

0.18 g

Niacin (B3)

Chất béo bão hòa

0.014 g

Vitamin B6

Chất béo không
bão hòa đơn

0.033 g

Folate (B9)

Chất béo không
bão hòa đa

0.078 g

Vitamin B12

(3%)
0.041 mg
(13%)
51 μg

Vitamin C
0.84 g

(0%)
0 μg
(40%)
33.0 mg
(1%)
0.14 mg

Vitamin E

9

Magiê

0.053 mg
(2%)
0.280 mg

Chất béo

Chất đạm

(4%)

Chất khoáng
Canxi
(1%)
9 mg
Sắt
(3%)
0.38 mg
(5%)
16 mg
Phốt pho

Kali

(5%)
36 mg
(7%)
319 mg

Natri

(0%)
6 mg

Kẽm

(8%)
0.77 mg


(5%)
4.8 μg

Vitamin K
Thành phần khác
Nước

93.95 g

Các thành phần hóa học chính của khổ qua là triterpene, protein, steroid,
alcaloid, các khoáng chất, các hợp chất lipid, và phenolic[6].
2.1.4. Tác dụng sinh học của khổ qua
2.1.4.1.Tác dụng dược lý
Y học cổ truyền và dân gian Việt Nam đã có nhiều kinh nghiệm chữa bệnh từ
khổ qua nhưng chỉ ở dạng thô ban đầu hoặc ở dạng nước ép, nước sắc[5].
Ngày nay, trên thị trường đã xuất hiện nhiều sản phẩm từ quả khổ qua nhưng
chủ yếu ở dạng thực phẩm chức năng như trà hoà tan, trà túi lọc.Điển hình là sản
phẩm trà Khổ Qua của viện Dược Liệu.
-

Các tác giả Nguyễn Thị Như, Nguyễn Thị Bay đã nghiên cứu tác dụng hạ đường

huyết của một bài thuốc nam trên thực nghiệm lâm sàn, đó là sản phẩm trà túi lọc

-

mà thành phần quả khổ quachiếm 60%[18].
Các tác giả Mai Phương Mai, Võ Phùng Nguyên cũng đã thăm dò tác dụng hạ đường
huyết của một số bài thuốc dân gian ở mô hình đái tháo đường bằng streptozotocin trên

-

chuột nhắt mà thành phần của bài thuốc cũng có chứa quả mướp đắng[18].
Các tác giả Mai Phương Mai, Nguyễn Thị Hạnh, Nguyễn Ngọc Hạnh đã chứng
minh tác dụng hạ đường huyết của các dịch chiết từ quả khổ qua thu hái tại Thái
Nguyên với các dung môi khác nhau[19].
Theo y học hiện đại, khổ qua có tác dụng: Diệt vi khuẩn và virut, chống lại tế
bào gây ung thư, hỗ trợ đắc lực cho bệnh nhân ung thư đang chữa trị bằng tia xạ.
Chống các gốc tự do - là nguyên nhân gây lão hoá và phát sinh các bệnh tim mạch,
tăng huyết áp, rối loạn lipit máu, tổn thương thần kinh, viêm đường tiết niệu, đái
tháo đường. Tăng oxy hoá glucozơ, ngăn chặn sự hấp thu glucozơ vào tế bào. Ức
chế hoạt tính các men tổng hợp glucozơ.Có tác dụng sinh học giống insulin, giúp cơ
thể tăng tiết insulin. Có tác dụng tốt đối với người mắc bệnh đái tháo đường dạng
type 2. Hỗ trợ tăng tác dụng, giảm liều lượng, giảm tác dụng phụ của các loại
sulfamid trị đái tháo đường dạng type 2.Dịch chiết từ quả khổ qua có khả năng ức
chế khối u, hỗ trợ mengan.Cao methanol 50% quả khổ quacho tác dụng hạ đường
huyết 25% (liều dùng 30 mg/kg), cao butanol cho kết quả là 34% với liều dùng như
trên [3].

10

Có nghiên cứu cho rằng các hợp chất phân cực trong khổ qua, tan nhiều trong
butanol có khả năng làm giảm đường huyết.Cơ chế hoạt động tương tự insulin hoặc
thông qua sự tiết insulin từ tuyến tuỵ. Cao nước quả khổ qua, khi cho chuột cống
trắng đã được gây tăng đường máu với aloxan (120mg aloxan/kg tiêm dưới da)
uống hàng ngày trong hai tháng làm chậm sự xuất hiện bệnh võng mạc. Dịch ép quả
khổ qua làm giảm đáng kể tỷ lệ ung thư da ở chuột nhắt trắng gây bởi
dimethylbenzo anthracen được làm tăng thêm bởi dầu bã đậu. Cao từ vỏ, thịt quả,
hạt và toàn quả khổ qua có hoạt tính chống ung thư rõ rệt đối với sự sinh u nhú da
chuột nhắt khi dùng tại chỗ[10].
2.1.4.2.Công dụng
Hầu hết các bộ phận của cây như rễ, thân, lá, hoa, trái, hạt đều có tác dụng
làm thuốc chữa bệnh. Nhưng trong đề tài này, chúng ta tập trung vào tác dụng của
quả khổ qua.
Quả còn xanh có vị đắng, khi chín thì ít đắng hơn. Quả khổ qua có tính hàn
(mát), không độc. Quả xanh có tính giải nhiệt, làm tiêu đờm, nhuận tràng, bổ thận,
nuôi can huyết, bớt mệt mỏi, giảm stress, xoa dịu thần kinh, giải độc, lợi tiểu, làm
bớt đau khớp. Khi chín khổ quacó tính bổ thận, kiện tỳ, dưỡng huyết, diệt giun (sán,
lãi), đồng thời có tác dụng làm sáng mắt, bổ tim, bổ máu, mát gan, rất thích hợp với
những người đau gan, đau lá lách[6].Ở Trung Quốc, quả khổ quacòn dùng để trị đột
quỵ tim, bệnh sốt, khô miệng, viêm họng. Ở Ấn Độ, dịch quả khổ qua được dùng trị
rắn cắn. Người ta còn dùng bột quả khổ qua để hàn các vết thương, trị vết loét ác
tính. Ở Thái Lan, dịch quả được dùng trị bệnh về gan, lá lách[2].Với tính diệt khuẩn
và chống oxi hóa, khổ qualàm da mịn màng, trị mụn trứng cá hay bệnh vẩy nến, và
ngay cả với vết thương do côn trùng cắn, nhiễm trùng da. Mặt khác, quả khổ qua
còn cung cấp nguồn năng lượng dồi dào và tăng khả năng chịu đựng cho cơ thể[6].
Ngoài các công dụng trên, quả khổ qua còn được dùng để trị các bệnh như: ho, sốt,
kiết lỵ, dạ dày, đau tức, đái dắt, phù thủng do gan, mắt đỏ đau nhức, giải nhiệt, hồi
hộp, buồn phiền, tắm cho trẻ em trị rôm sảy.
2.1.4.3.Cách dùng
Bài thuốc dân gian từ trái khổ qua:

-

Chữa tiểu đường tuýp 2:Quả khổ quacòn xanh, thái mỏng, phơi khô, tán bột. Mỗi
ngày uống 12- 20g, chia làm 2- 3 lần, uống sau bữa ăn với nước[5].

11


-

Giúp mát gan giảm huyết áp: Quả khổ qua 150g, rau cần 150g, tương mè, tỏi
nhuyễn mỗi thứ với lượng vừa. Trước tiên gọt bỏ vỏ, ruột quả khổ qua cắt thành sợi
nhỏ, trần qua nước sôi, rồi lại dùng nước lạnh dội qua, để ráo nước, sau đó trộn quả

-

khổ qua với rau cần, nêm thêm các vật liệu.
Thanh nhiệt giải thử (làm mát chống say nắng):Khổ qua 1 quả, trà xanh với lượng
vừa. Quả khổ qua cắt bỏ một phần trên, móc bỏ ruột, nhét trà xanh vào, treo quả
khổ qua ở nơi thoáng gió. Một thời gian sau, lấy xuống, rửa sạch, cùng trà cắt

-

nhuyễn, trộn đều, mỗi lần lấy 10g cho vào một tách, hãm với nước sôi.
Thanh nhiệt sáng mắt, chữa bệnh can hỏa (gan nóng) bốc lên, mắt đỏ sưng đau: Quả
khổ qua tươi 500g. Trước tiên rửa sạch, cắt lát, cho vào nồi, thêm 250ml nước, nấu

-

khoảng 10 phút.

Chữa rôm sảy: Khổ qua 2 - 3 quả. Rửa sạch, bổ làm đôi, nấu với nước, lấy nước tắm

-

cho trẻ. Ngày làm 1 lần.
Chữa ho: Quả khổ qua1 - 2 quả. Rửa sạch, bổ làm đôi, nấu với nước, lấy nước uống

-

trong ngày.
Chữa chứng nhiệt lỵ: Khổ qua tươi 1 - 2 quả. Quả khổ qua rửa sạch, nghiền nát
nhuyễn, cho thêm 100g đường trắng trộn khuấy đều để sau 2 giờ đem khuấy nước

-

sôi nguội và lọc lấy nước cho uống 1 lần.
Chữa tiêu chảy: Quả khổ qua 60g, cà rốt 60g, thêm hành tiêu gia vị xào với lửa to.
Ăn ngày 2 lần. Trẻ nhỏ dùng với liều lượng bằng nửa người lớn.
2.1.5.Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới
2.1.5.1.Trongnước
Với những tác dụng sinh học và y học, khổ qua là một loài thực vật rất tốt
đối với sức khỏe con người, từ đó đã có các nghiên cứu khác nhau về loại quả này.
Tác giả Phạm Văn Thanh cùng cộng sự của viện Dược liệu đã thống kê và khảo sát
sơ bộ các nhóm hoạt chất chính của cây mướp đắng. Tuy nhiên, các tác giả này
chưa cô lập được các hợp chất có hoạt tính dưới dạng chất tinh khiết cũng như chưa
xác địnhđược cấu trúc của các hợp chất này, mà chỉ định lượng theo chất G6, một
aglycol của nhóm glycoside.
Các tác giả Nguyễn Minh Đức và Trần Thị Vy Cầm đã chiết tách và phân lập
được 4 hợp chất Mc1, Mc2, Mc3, Mc4, từ cao MeOH của hạt khổ qua, trong đó Mc1
được xác định là Momordicoside A và Mc2 đã được sơ bộ dự kiến cấu trúc[17].Đồng

thời, các tác giả Nguyễn Ngọc Hạnh, Phùng Văn Trung ở Viện công nghệ hóa học

12


và Võ Hồng Thái – trường đại học Cần Thơ đã cô lập và nhận danh được hai chất từ
hạt [10]: Momordicoside A và Momordicoside B và bốn hợp chất từ trái khổ qua:
Monordicoside K,MonordicosideL,3-O-glucopyranosylstigmasta-5,25-diene và 23O-β-D–allopyranosyl5β,19-epoxycucurbita-6,24-diene-3β,22,23-triol3-O-β-Dallopyranoside.
2.1.5.2.Trên thế giới
Cũng như ở Việt Nam, loại quả này được biết đến như một loại thuốc ở một
số nước trên thế giới.Từ đó 1 số công trình nghiên cứu được phát hiện ra.
Người ta đã tìm thấy khoảng hơn 200 hợp chất có trong cây khổqua[3]và
được thống kê sơ bộ thành các nhóm chính [10]như sau:
- Triterpene − Triterpene glycoside:
• Momordicosides A, B, C, D, E, F1, F2, G, I, K, L.
• Cucurbitane triterpenoid 1.
• Momordicine II, momordicine III
.• Goyaglycosides -a, -b, -c, -d, -e, -f, -g, -h.
• Momordicin I, momordicin II. − Triterpene saponin: Goyasaponins I, II, III.
+Các triterpene khác:
• Momordicin, momordicinin, momordicilin.
• Cucurbitane triterpenoid 3, cucurbitane triterpenoid 6.
• β-amyrin, cycloartenol, erythrodiol, gypsogenin, karounidiol, multiflorenol,
oleanolic acid, squalene, taraxerol…
- Steroid − Steroid glycoside:
• β-sitosterol-3-O-β-glucoside; 3-O-[β-D-glucosyl]-stigmasta-5,25-diene.
• 3-O-[6’-O-palmitoyl-β-D-glucosyl]-stigmasta-5,25-diene;
• 3-O-[6’-O-stearoyl-β-D-glucosyl]-stigmasta-5,25-diene. − Sterol: Elasterol;
lanosterol; momordenol; β-sitosterol; α-spinasterol; stigmasterol; stigmasta-5-ene3β,25-diol
- Protein − p-insulin, v-insulin. − Map-30. − Momorcharin I, momorcharin II,

α-momorcharin, β-momorcharin, ∆- momorcharin, ε-momorcharin, γ-momorcharin.
− Momordin, momordin A, momordin B. − Ribosome-inactivating proteins
+ Trypsin inhibitor mcti-I, trypsin inhibitor mcti-II, trypsin inhibitor mci-3.

13


+Các protein khác: Alanine, β-alanine, phenylanaline, arginine, asparagine,
aspartic acid…
+ Lipid Arachidic acid, capric acid, cholesterol, α-elaeostearic acid, lauric
acid, linoleic acid, linolenic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid.
+ Carbohydrate D-galacturonic acid, α-glucose, β-glucose, inulin, mycose,
pectin, trehalose, α- trehalose. Carotenoid β-carotene, cryptoxanthin, lutein,
lycopene, mutatochrome, phytofluene, rubixanthin, zeaxantin, zeinoxanthin…
Ngoài ra còn có các thành phần khác[3]: Alkaloid: Charine, zeatin, zeatin
riboside…; monoterpene: p-cymene, menthol ; sesquiterpene: Nerolidol; sapogenin:
Diosgenin; các chất khoáng: Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, P, N, I, F… Trong nhiều nghiên
cứu, người ta đã chứng minh được rằng có ít nhất ba nhóm hợp chất có tác dụng
làm giảm lượng đường huyết hoặc có hoạt tính kháng đái tháo đường[3]. Đó là hỗn
hợp của hai steroid glycoside gọi là charantin, các peptide giống insulin (p-insulin)
và alkaloid. Các hợp chất này chủ yếu tập trung ở trái khổ qua.
1.4.

Giới thiệu chung về nguyên liệu phối trộn

2.2.1.Nguyên liệu cỏ ngọt

Hình 4: Cây cỏ ngọt
(Nguồn:)
2.2.1.1.Nguồn gốc

Tên khoa học : Stevia Rebaudiana[13]
Tên thườnggọi : Cỏ ngọt hay cỏ đường, cỏ mật, cỏ cúc.
Có nguồn gốc từ thung lũng Rio Monday nằm ở đông bắc Panama Trung
Mỹ.

14


Vào thế kỉ 16, các thủy thủ người Tây Ban Nha đã từng đề cập đến loại thảo
mộc này, nhưng đến năm 1888, các nhà thực vật học người Paraguay là Mises
Santiago Bertoni mới phân loại và chính thức đặt tên gọi cho nó là Stevia
Rebaudiana Bertoni[9].
Từ ngàn năm nay thổ dân Guarany và Paraguay đã dùng loại thảo dược này
làm dịu ngọt các loại thức ăn, nước uống có tính đắng và cũng dùng để trị một số
bệnh béo phì, tim mạch, cao huyết áp.
2.2.1.2.Phân loại
- Theo khoa học :[13]
Giới : Plantae
Họ: Asterales
Bộ : Asteraceae
Tông: Eupatorieae
Chi:Stevia
-Theo loài : Cỏ ngọt có khoảng 240 loài[13] có nguồn gốc từ vùng Nam Mỹ, Trung
Mỹ, Mexico và 1 vài tiểu bang miền nam Hoa Kỳ.Một số loài cỏ ngọt tiêu biểu :
•
•
•
•
•
•

Stevia Eupatoria
Stevia Ovata
Stevia Plummerae
Stevia Rebaudiana
Stevia Salicifolia
Stevia Serrata
Tuy nhiên các nhà khoa học đã khảo sát trên 184 loài cỏ ngọt thì có khoảng

18 loài đã cống hiến chất ngọt, nhưng trong 18 loài này Stevia Rebaudiana là loài
cho chất ngọt nhiều nhất.[9]
2.2.1.3.Thànhphần hóa học
Bảng 2: Thành phần (%) các chất có trong cỏ ngọt
Chất

Thành phần(%)

Protein

6,2

Lipit

5,6

Cacbohydrat tổng số

52,8

15

Stevioside

15

Các chất hòa tan trong nước

42

Thành phần hóa học của cỏ ngọt rất phức tạp,có hàng chục glycoside khác nhau[9]
và sau đây là các chất tạo ngọt chính trong cỏ ngọt:
a .Stevioside( Steviol glycoside)
-CTHH: C38H60O18
-Khi thủy phân 1 phân tử Stevioside sẽ cho 3 phân tử Steviol và Isosteviol thông
qua phương pháp ion hóa khi chúng trao đổi ion đã nghiên cứu và tìm ra được công
thức học của các loại đường trên.
-Stevioside là tinh thể hình kim, điểm nóng chảy 202-204°C,ít tan trong cồn.
-Độ ngọt gấp gần 300 lần đường Saccarose.Vì vậy nó cho ta cảm giác rất ngọt.Đặc
biệt là không tạo Calorie và rất ổn định ở nhiệt độ cao 198°C (388°F), nhưng không
trở nên đậm màu hay trở thành đường caramen đặc.
-Hàm lượng: 4-13% khối lượng chất khô.
b.Steviol
-CTHH: C20H30O3
-Steviol là thành phần không đường của glucoside, nó là cơ sở để tạo nên các
phân tử đường khác.
VD: Stevioside, Ribaudioside A.
c.Steviolbioside
-CTCT: R1 là H, R2 là G-G.
-Là chất có hàm lượng rất nhỏ (vết).

- Bên cạnh Stevioside là Rebaudioside, số lượng ít hơn nhưng ngọt hơn
Stevioside 1,2-1,5.
d.Rebaudioside A
-CTHH: C44H70O23.3H2O
-CTCT: R1 là G,R2 là G(2G).
-Rebaudioside A là chất kết tinh không màu, điểm nóng chảy là 242-244°C, có
độ ngọt rất cao bằng 130-320 lần đường Sucrose.
e. Rebaudioside B

16


-CTHH: C38H60O18.2H2O
-CTCT: R1 là H, R2 là G(2G).
-Là chất kết tinh không màu, điểm nóng chảy là 193-195°C.
-Hàm lượng rất nhỏ: 0,03-0,07%.
f. Rebaudioside C (Dulcoside –B)
- CTHH: C44H70O22.3H2O
-CTCT: R1 là G, R2 là G(G)Rh
-Có điểm nóng chảy 235-238°C. Có độ ngọt gấp 40-60 lần Sucrose.
-Hàm lượng:1-2% lượng chất khô.
g. Rebaudioside D
-CTCT: R1 là –G-G,R2 là G(2G)
-Điểm nóng chảy: 283-286°C
-Hàm lượng rất nhỏ.
h.Dulcoside A
-CTCT: R1là G, R2 là G-Rh
-Có độ ngọt gấp 30 lần đường Sucrose.
-Hàm lượng: 0,5-1% lượng chất khô.
Ngoài ra trong cỏ ngọt còn có một số chất khác với hàm lượng rất nhỏ:

-3 sterol (stigmasterol,sitosterol,campesterol)
- 8 flavonoid
-2 chất dễ bốc hơi: caryophyllen, spathuienol.
-1 số kim loại(từ nhiều đến ít): Ca,Mg, Fe,Mn, Sr,Cu,Cr,Cd.
2.2.1.4.Công dụng
Trong y học nó được sử dụng như một loại trà dành cho những người bị bệnh
tiểu đường và béo phì hoặc cao huyết áp. Thí nghiệm khảo sát được tiến hành trên
40 bệnh nhân cao huyết áp ở độ tuổi 50 tuổi uống chè cỏ ngọt 1 tháng, thì kết quả là
với người cao huyết áp chè cỏ ngọt có tác dụng lợi tiểu người bệnh cảm thấy dễ
chịu, ít đau đầu, huyết áp ổn định, không thấy độc chất trong cỏ ngọt[7]. Ngày nay,
người ta thường dùng kết hợp với các loại thảo mộc khác trong các thang thuốc dân
tộc.Cây cỏ ngọt được dùng hàng ngày với nhiều công dụng, nhưng có hiệu quả vượt
trội được ghi nhận trong các trường hợp sau:

17


+ Ổn định đường huyết cho người bệnh tiểu đường.
+ Phòng chống các bệnh về tim mạch (đột quỵ, huyết áp…).
+ Đường dành cho người ăn kiêng (tiểu đường, giảm cân…).
Ngoài ra, Stevia cũng có tác dụng chống viêm, chống ung thư, thuốc lợi tiểu
và tác dụng điều hòa miễn dịch.
Vì tính chất có độ ngọt gấp 300 lần so với đường sac nhưng không gây độc
hại cho con người nên trong y học cỏ ngọt được sử dụng như một loại trà dành cho
những người bị bệnh tiểu đường, béo phì hoặc cao huyết áp, đồng thời cũng là một
sản phẩm thay thế cho đường saccharose và glucose[4].
Trong công nghiệp thực phẩm nó được dùng tương đối rộng rãi ở Nhật Bản như để
pha chế làm tăng độ ngọt của các loại thực phẩm khác nhau, được chế thành các
viên đường để làm giảm độ nóng khi dùng đường saccaroza.
Trong nghiên cứu này, mục đích của việc bổ sung cỏ ngọt là làm tăng giá trị sử

dụng của sản phẩm mà không làm thay đổi nhiều tính chất của sản phẩm, phù hợp
với đối tượng sử dụng là người mắc bệnh tiểu đường và béo phì.
2.2.2. Lactose

Hình 5: Công thức hóa học của lactose
(Nguồn:)
a.Tính chất
-Khái niệm: Lactose là một đường được chủ yếu tìm thấy trong sữa, chiếm khoảng
2-8% về khối lượng [16].Tên có nguồn gốc từ Latin(sữa), cộng thêm đuôi -oza dùng
để đặt tên đường. Tên hệ thống là: β-D-galactopiranozyl-β-D-glucopiranozơ.
-Công thức: C12H22O11
- Điểm nóng chảy: 202,8 °C
- Mật độ: 1,52 g/cm³
- Khối lượng phân tử: 342,3 g/mol

18


- Phân loại: Chất thuộc nhóm tinh bột kém hấp thu và có khả năng lên men.
- Có thể hòa tan trong: Nước, Etanol.
b.Công dụng
Đối với người lớn:
- Lactose cung cấp năng lượng cho các tế bào trong cơ thể. Đường glucose
được tạo ra từ lactose là nguồn cung và dự trữ năng lượng cho não bộ và các hoạt
động hàng ngày.
- Theo nghiên cứu của Viện nghiên cứu dinh dưỡng California, lactose thúc
đẩy các lợi khuẩn trong ruột phát triển, giúp hệ tiêu hóa hoạt động hiệu quả hơn.
- Lactose còn giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh béo phì, cao huyết áp, tiểu
đường…
Đối với trẻ em:

- Đường lactose là một trong những loại đường cần thiết cho sự phát triển về
thể chất lẫn trí tuệ của trẻ.
- Vai trò nổi bật của lactose với trẻ là hỗ trợ cho sự phát triển của lợi khuẩn
trong hệ tiêu hóa. Lợi khuẩn giúp bảo vệ hệ tiêu hóa non nớt của trẻ khỏi sự xâm
nhập của các vi khuẩn có hại, ký sinh trùng, giúp thành niêm mạc ruột khỏe mạnh.
- Lactose hỗ trợ cho sự hấp thu canxi để phát triển hệ xương khớp, hấp thu
phospho cho sự hình thành và phát triển não bộ của trẻ.
- Đường galactose sau khi được phân tách ra từ lactose, đóng vai trò quan
trọng trong quá trình hình thành mô não và hệ thần kinh trẻ ở những năm tháng đầu
đời[15].
Trong nghiên cứu này, Lactose có vai trò là chất kết dính và tạo vị cho sản
phẩm.

19


1.5.

Tổng quan về viên sủi

Hình 6: Một loại viên sủi
(Nguồn:)
2.3.1. Định nghĩa viên sủi
Viên sủi bọt là viên nén không bao có chứa acid thực phẩm, như acid citric
và muối carbonat hay bicarbonate, chúng phản ứng rất nhanh khi có mặt của nước
và giải phóng CO2. Chúng được dùng bằng cách hòa tan hay phân tán trong nước
trước khi dùng.
2.3.2.Ưu và nhược điểm của viên sủi
Ưu điểm:
-Thích hợp cho người bệnh khó nuốt, nhất là trẻ em và người cao tuổi. Trẻ em

khoảng từ 2 – 3 tuổi rất khó uống thuốc loại viên nhưng nếu có viên sủi tạo dung
dịch có mùi vị thơm ngon sẽ hấp dẫn trẻ hơn. Còn người cao tuổi, do khó khăn
trong việc nuốt, sẽ dễ uống với dung dịch tạo từ viên sủi.
-Nhanh hấp thu vào máu: do viên sủi đã hoà tan sẵn, uống với lượng nước nhiều,
nên đến dạ dày nhanh. Đặc biệt hấp thu nhanh vào máu, cho tác dụng. Cũng vì vậy
mà viên sủi được xem là tăng “sinh khả dụng” (tức làm tăng nhanh độ hấp thu, kể
cả tác dụng) của thuốc. Người ta đã làm thí nghiệm và thấy viên sủi cimetidin trị
đau dạ dày khi uống có tác dụng trung hoà acid dịch vị gấp mười lần so với viên
cimetidin thông thường. Giảm kích ứng gây hại niêm mạc dạ dày từ một số dược
chất, như aspirin, do dược chất pha loãng với nhiều nước trước khi uống (viên nén
aspirin thông thường uống sẽ rã và tập trung tại một chỗ, gây hại dạ dày).

20


Nhược điểm:
Đặc biệt trên bao bì phải ghi rõ lượng natri chứa trong mỗi viên là bao nhiêu
(thông thường mỗi viên chứa từ 274 - 460mg natri). Người cao tuổi do khó nuốt
thường chọn dùng thuốc viên sủi, nhưng nếu bị tăng huyết áp, xin tuyệt đối không
dùng thuốc dạng này. Ngoài ra, người bị suy thận cũng không nên dùng dạng thuốc
viên sủi .
-Không nên sử dụng hàng ngày như nước giải khát,do viên sủi bán trên thị trường
thường chứa vitamin C liều cao (mỗi viên chứa 1.000mg vitamin C, nếu uống nhiều
vitamin C có khả năng gây tiêu chảy, loét đường tiêu hoá và có nguy cơ bị sỏi thận
(sỏi oxalat). Mỗi ngày chỉ cần bổ sung vitamin C từ 60 – 100mg là đủ. Với viên
sủi vitamin C 1000mg, liều dùng an toàn là 1 viên/ngày.
- Nếu bảo quản không tốt, viên sủi sẽ hút ẩm và phản ứng hoá học giữa các tá dược
rã sinh khí sẽ xảy ra (giữa chất kiềm và acid hữu cơ), làm chất lượng thuốc thay đổi.
Có nhiều dược chất bị biến chất, không còn tác dụng,thậm chí gây hại. Vì vậy, cần
giữ viên sủi ở nơi khô ráo, chưa dùng thì không mở lọ đựng hoặc bóc vỏ nhôm bao

kín viên thuốc, cũng cần giữ thuốc tránh xa tầm tay của trẻ em.
2.3.3 Thành phần viên sủi
Thành phần viên sủi gồm : thành phần chính và thành phần phụ.
-Thành phần chính : tùy theo mục đích và nhu cầu sử dụng khác nhau thì
thành phần chính bổ sung sẽ khác nhau.
+ Đối với các loại thuốc như: Hapacol, Paracetamol, Panadol,…
+ Đối với thực phẩm chức năng, bản chất là các hợp chất tự nhiên, có lợi
cho cơ thể như: vitamin C, dịch chiết rau má, dứa, actiso, calcium…
Trong đề tài này, có thành phần chính là: Mướp đắng và cỏ ngọt.
-Thành phần phụ là các tá dược, để tạo mùi vị và phản ứng sủi bọt gồm:
trà xanh, acid citric, natribenzoat..), đường (saccarid), chất tạo hương (tinhdầu…),
chất tạo màu ( vàng sunset…).
+Tá dược rã sinh khí bao gồm chất kiềm (natribicarbonat

hay

natricarbonat) và acid hữu cơ (acid citric hay acid tartric). Khi bỏ viên sủi vào
nước sẽ xảy ra phản ứng giữa chất kiềm và acid tạo ra khí CO2 gây sủi bọt làm
tan rã viên tạo thành dung dịch uống.

21


PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.6.

Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

3.1.1.Đối tượng nghiên cứu

-Khổ qua tươi được mua tại các chợ lớn của Thái Nguyên.
-Cỏ ngọt khô được mua tại hiệu thuốc đông y trong thành phố Thái Nguyên.

Hình 7: Khổ qua tươi
3.1.2.Dụng cụ, thiết bị và hóa chất

Hình 8: Cỏ ngọt khô

Bảng 3 : Danh mục dụng cụ, hóa chất, thiết bị nghiên cứu
STT
A
1
2
3
4
5

Dụng cụ
Bình tam giác
Bình định mức
Cốc đong
Ống đong
Pipet

Danh mục vật tư thiết bị
Nguồn gốc xuất xứ
Trung Quốc
Trung Quốc
Trung Quốc
Trung Quốc

Trung Quốc

22


6
7
8
B
1
2
3
4
6
7
C
1
2
3
4
5

1.7.

Đũa thủy tinh
Khay inox
Giấy lọc
Hóa chất
Đường Lactose
NaHCO3

Acid citric
Bột trà xanh
Hồ tinh bột 0.5%
Dung dịch HCl 2%
Thiết bị
Tủ sấy
Cân điện tử
Bể ổn nhiệt
Chiết quang kế
Máy Soxhlet

Trung Quốc
Việt Nam
Trung Quốc
Nguồn gốc xuất xứ
Việt Nam
Trung Quốc
Trung Quốc
Việt Nam
Trung Quốc
Trung Quốc
Nguồn gốc xuất xứ
Đức
Trung Quốc
Trung Quốc
Trung Quốc
Đức

Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu
-Địa điểm : Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực

phẩm, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
-Thời gian : Từ tháng 1 năm 2017 đến tháng 12 năm 2017.
1.8.

Nội dung nghiên cứu
- Nội dung 1: Nghiên cứu kỹ thuật thu hồi bột khổ qua.
- Nội dung 2: Nghiên cứu trích ly chất tạo ngọt từ cỏ ngọt.
- Nội dung 3: Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn khổ qua, cỏ ngọt.
- Nội dung 4: Nghiên cứu về tỉ lệ phối trộn tá dược.
- Nội dung 5 : Nghiên cứu quy trình tạo sản phẩm viên sủi.
- Nội dung 6 : Nghiên cứu đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm

và thời gian bảo quản sản phẩm.
1.9.

Phương pháp nghiên cứu

3.4.1.Phương pháp thiết kế thí nghiệm
3.4.1.1.Nội dung 1 : Nghiên cứu kỹ thuật thu hồi bột khổ qua
*Tiến hành:
Bước 1:Chuẩn bị nguyên liệu :
-Khổ qua sau khi mua về, rửa sạch, để ráo nước .
Bước 2: Xử lí khổ qua khô :
-Khổ qua thái mỏng trong khoảng từ 1-7cm

23


-Đem sấy khô với nhiệt độ nhiệt độ (50-60°C), để đạt được độ ẩm yêu cầu

sau sấy với aw ≤ 12%.Tiến hành các thí nghiệm với nhiệt độ sấy khác nhau:
TN1: Sấy ở 50°C
TN2: Sấy ở 55°C
TN3: Sấy ở 60°C
Mỗi thí nghiệm được thực hiện lặp lại 3 lần.
 Đưa ra kết luận chung từ 3 nhiệt độ sấy trên. Đánh giá lựa chọn nhiệt độ

sấy cụ thể nhất để đạt được độ ẩm sản phẩm theo yêu cầu.
Bước 3: Thu hồi chất tan từ khổ qua khô.
-Dung môi chiết: ethanol, methanol, n-hexan, nước. Tiến hành phân tích lựa
chọn dung môi phù hợp nhất cho quá trình chiết.
- Cân 10g khổ qua khô tiến hành chiết theo từng thí nghiệm khác nhau với các
thông số tỉ lệ :
Tỉ lệ khổ qua khô/ dung môi: 1/2; 1/3; 1/4
Thời gian chiết :

90; 120; 150 phút

Nhiệt độ chiết :

50°C ; 60°C ; 70°C

Tiến hành 17 thí nghiệm ( bao gồm 5 thí nghiệm tại tâm). Các nhân tố được
khảo sát bao gồm:
- Nhiệt độ chiết (X1).
- Tỉ lệ khổ qua/dung môi (X2) .
- Thời gian chiết (X3).
Hàm đáp ứng được chọn là hàm lượng chất khô hòa tan (g), mô hình hóa được
biểu diễn bằng phương trình bậc 2 :
Y = B0 + B1X1 + B2X2 + B3X3 + B12X1X2 + B13X1X3 + B23X2X3 + B11X1² +

B22X2² + B33X3²
Với B1,B2,B3 : là các hệ số độc lập.

24


B11,B22,B33 : là các hệ số bậc 2.
B12,B13,B23 : là các hệ số tương tác của từng cặp yếu tố; X 1, X2, X3, X11, X22,
X33,X12, X23 và X13 là các biến độc lập.

Bảng4: Nhân tố và các mức độ bố trí theo mô hình Box-Behnken

Quá trình chiết (mức độ các biến mã hóa )
Nhân tố
Biến mã hóa

-1

0

1

X1

50

60

70

X2

1:4

1:3

1:2

X3

90

120

150

Nhiệt độ chiết (°C)
Tỉ lệ khổ qua/ dung môi
Thời gian chiết (phút)

Bảng 5: Bố trí thí nghiệm theo mô hình Box-Behnken
STT
1
2
3
4
5
6
7
8

9
10
11
12
13

Biến mã hóa
X1

X2

X3

-1
1
-1
1
-1
1
-1
1
0
0
0
0
0

-1
-1
1

1
0
0
0
0
-1
1
-1
1
0

0
0
0
0
-1
-1
1
1
-1
-1
1
1
0

25