Nghiên cứu chiết xuất và đánh giá tác dụng chống oxy hóa của tinh dầu từ của tỏi

VN
U
y,

ne
an
dP

ha
r

KHOA Y DƯỢC

ma
c

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

ici

ĐỖ THỊ NHÀI

ho
ol
of
M

ed

NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT VÀ ĐÁNH
GIÁ TÁC DỤNG CHỐNG OXY HÓA CỦA

TINH DẦU TỪ CỦ TỎI (Allium sativum L.)

Co
p

yri

gh
t@

Sc

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC


ma
c

y,

KHOA Y DƯỢC

VN
U

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

ne
an
dP

ha
r

ĐỖ THỊ NHÀI

ed

ici

NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC
DỤNG CHỐNG OXY HÓA CỦA TINH DẦU TỪ CỦ TỎI
(Allium sativum L.)

ho
ol
of
M

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

Khóa: QH. 2013. Y
Người hướng dẫn:

Co
p

yri

gh

t@

Sc

1. TS. BÙI THANH TÙNG
2. TS. NGUYỄN VĂN KHANH


VN
U

LỜI CẢM ƠN

ma
c

y,

Khóa luận này được hoàn thành bằng sự cố gắng nỗ lực của tôi cùng
với sự giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể. Nhân dịp khóa luận được hoàn
thành tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới:

ha
r

PGS. TS. Bùi Thanh Tùng đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo, đóng góp
nhiều ý kiến quý báu và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá
trình học tập và thực hiện khóa luận.

ne

an
dP

ThS. Nguyễn Văn Khanh đã tận tình hướng dẫn chi tiết, góp nhiều ý
kiến quan trọng và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình
học tập nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn tới:

ici

Các anh chị trong Viện dược liệu đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho tôi học tập, nghiên cứu để hoàn thành khóa luận này.

ho
ol
of
M

ed

Các Phòng ban - Khoa Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội cùng toàn
thể các thầy cô giáo trong khoa đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và
nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã
luôn bên cạnh, động viên, khích lệ tôi trong lúc khó khăn cũng như trong quá
trình thực hiện khóa luận này.

Co
p

yri

gh
t@

Sc

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 01 tháng 05 năm 2018
Sinh viên

Đỗ Thị Nhài


Ký hiệu, chữ viết tắt

1

B1

2

DADS

Diallyl disulfid

3

DATS

Diallyl trisulfid

4

DMDS

Dimethyl disulfid

5

DPPH

1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

6

GC/MS

Sắc khí ghép dầu dò khối phổ

ho
ol
of
M

ed

ici

ne
an
dP

ha
r

ma
c

y,

Tỏi Nam Sách tươi, xay nhỏ

yri

gh
t@

Sc

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Co
p

VN
U

Tên đầy đủ

STT


8

M1

Tỏi Kinh Môn tươi, xay nhỏ

9

M2

Tỏi Kinh Môn sấy tĩnh

10

M3

Tỏi Kinh Môn sấy tầng sôi

11

NSX

Nhà sản xuất

12

SCO2

CO2 siêu tới hạn

13

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

14

TKHH

Tinh khiết hóa học

VN
U

Hydrogen sulfide

y,

H2S

ho
ol
of
M

ed

ici

ne
an
dP

ha
r

ma
c

7

DANH MỤC HÌNH

Sc

Hình 1.1: Cây tỏi ............................................................................................... 2

gh
t@

Hình 1.2: Củ tỏi ................................................................................................. 3
Hình 1.3: Cấu tạo của 3-vinyl-4H-1,2 dithiin ................................................... 6
Hình 1.4: Cấu tạo của diallyl trisulfid ............................................................... 6

yri

Hình 1.5: Cấu tạo của diallyl disulfid ............................................................... 7

Co
p

Hình 1.6: Cấu tạo của allyl propyl disulfid ....................................................... 7
Hình 1.7: Cấu tạo của dimethyl disulfid ........................................................... 8


VN
U

Hình 1.8: Đồ thị biểu diễn trạng thái vùng siêu tới hạn của môt chất. ............. 9
Hình 1.9: Chu trình trạng thái CO2 trong quá trình chiết................................ 10

y,

Hình 2.1: Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước ...................................................... 18

ma
c

Hình 3.1: Hàm lượng tinh dầu tỏi khi thay đổi thời gian chiết ....................... 25
Hình 3.2: Hàm lượng tinh dầu tỏi khi thay đổi thời áp suất ........................... 26

ha
r

Hình 3.3: Hàm lượng tinh dầu tỏi khi thay đổi nhiệt độ ................................. 28

ne
an
dP

Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn khả năng chống oxy hóa của tinh dầu tỏi chiết bằng
phương pháp SCO2 ........................................................................... 31
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn khả năng chống oxy hóa của tinh dầu thu được
bằng phương pháp cất kéo hơi nước ................................................. 32

Co
p

yri

gh
t@

Sc

ho
ol
of
M

ed

ici

Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn khả năng chống oxy hóa của acid ascorbic. ......... 33

VN
U

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Một số tinh dầu được chiết bằng dung môi CO2 siêu tới hạn ........ 11

y,

Bảng 2.1: Hóa chất nghiên cứu ....................................................................... 16

ma
c

Bảng 3.1: Hiàm lượng tinh dầu tỏi khi thay đổi mẫu chiết............................. 23
Bảng 3.2: Hàm lượng tinh dầu tỏi khi thay đổi thời gian chiết ...................... 24

ha
r

Bảng 3.3: Hàm lượng tinh dầu tỏi khi thay đổi áp suất .................................. 26
Bảng 3.4: Hàm lượng tinh dầu tỏi khi thay đổi nhiệt độ chiết........................ 27

ne
an
dP

Bảng 3.5: Hàm lượng tinh dầu tỏi khi chiết bằng các phương pháp khác nhau

......................................................................................................... 29
Bảng 3.6: Tỷ lệ thành phần chính trong tinh dầu tỏi trong các phương pháp
chiết khác nhau. .............................................................................. 29

ici

Bảng 3.7: Độ hấp thụ quang và % chống oxy hóa của dung dịch mẫu (tinh dầu tỏi
thu được bằng phương pháp SCO2) tại các nồng độ khác nhau .......... 30

ho
ol
of
M

ed

Bảng 3.8: Độ hấp thụ quang và % chống oxy hóa của dung dịch mẫu (tinh dầu
tỏi thu được bằng phương pháp cất kéo hơi nước) tại các nồng độ
khác nhau ........................................................................................ 31
Bảng 3.9: Độ hấp thụ quang và % chống oxy hóa của dung dịch acid ascorbic
tại các nồng độ khác nhau ............................................................... 32

Co
p

yri

gh
t@

Sc

Bảng 3.10: IC50 của mẫu tinh dầu và acid ascorbic ........................................ 33


VN
U

MỤC LỤC

Co
p

yri

gh
t@

Sc

ho
ol
of
M

ed

ici

ne

an
dP

ha
r

ma
c

y,

LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC BẢNG
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ........................................................................... 2
1.1. TỔNG QUAN VỀ TỎI .............................................................................. 2
1.1.1. Phân loại thực vật .................................................................................... 2
1.1.2. Đặc điểm thực vật ................................................................................... 3
1.1.3. Thành phần hóa học của tỏi. ................................................................... 4
1.1.4. Công dụng của tỏi trong đời sống ........................................................... 4
1.2. TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU TỎI .......................................................... 4
1.2.1. Khái niệm tinh dầu .................................................................................. 4
1.2.2. Công dụng của tinh dầu tỏi ..................................................................... 5
1.2.3. Thành phần hóa học của tinh dầu tỏi. ..................................................... 6
1.3. Phương pháp trích ly tinh dầu tỏi ............................................................... 8
1.3.1. Phương pháp cất kéo hơi nước................................................................ 8
1.3.2. Phương pháp chiết Sohlext ..................................................................... 8
1.3.3. Phương pháp chiết bằng dung môi CO2 siêu tới hạn .............................. 8

1.3.4. Một số nghiên cứu chiết xuất tinh dầu tỏi............................................. 13
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 16
2.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 16
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 16
2.1.2. Hóa chất nghiên cứu.............................................................................. 16
2.1.3. Thiết bị, dụng cụ nghiên cứu................................................................. 16
2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 17
2.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 17
2.3.1. Xử lý nguyên liệu .................................................................................. 17
2.3.2. Các phương pháp chiết xuất tinh dầu tỏi .............................................. 17
2.3.3. Phương pháp xác định hàm lượng tinh dầu ........................................... 19


Co
p

yri

gh
t@

Sc

ho
ol
of
M

ed

ici

ne
an
dP

ha
r

ma
c

y,

VN
U

2.3.4. Các phương pháp đánh giá tinh dầu ...................................................... 20
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................................... 23
3.1. Kết quả nghiên cứu .................................................................................. 23
3.1.1. Các phương pháp chiết xuất tinh dầu tỏi .............................................. 23
3.1.2. Tỷ lệ thành phần chính trong tinh dầu tỏi trong các phương pháp chiết
khác nhau......................................................................................................... 29
3.1.3. Xây dựng phương pháp xác định khả năng chống oxy hóa của
tinh dầu tỏi ........................................................................................ 30
3.2. Bàn luận.................................................................................................... 33
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

VN
U

ĐẶT VẤN ĐỀ

ha
r

ma
c

y,

Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật cũng như y học, khuynh
hướng quay về với thiên nhiên, tìm tòi và phát triển những phương thuốc
truyền thống ngày càng được chú trọng. Thảo dược thiên nhiên ngày càng
đóng vai trò quan trọng trong phòng, chữa bệnh và nâng cao sức khỏe của con
người. Với lãnh thổ trải dài từ Bắc đến Nam, thuộc vùng nhiệt đới gió mùa
ẩm, nước ta có nguồn tài nguyên thực vật phong phú và đa dạng, trong đó cây
cỏ làm thuốc chiếm một tỉ lệ khá cao.

ne
an
dP

Từ lâu, tỏi đã được sử dụng trong cuộc sống như điều trị cảm lạnh, ho
và hen suyễn [20]. Ngày nay, nền y học hiện đại đã chứng minh tỏi có rất
nhiều tác dụng sinh học như kháng sinh, kháng nấm, kháng virut, chống ung
thư, chống oxy hoá, hạ thấp mức cholesterol trong máu, chống sự kết tập tiểu

cầu, hoạt động chống viêm và ức chế tổng hợp cholesterol [22].

ho
ol
of
M

ed

ici

Tinh dầu tỏi chứa diallyl trisulfid; diallyl disulfid; propyl disulfid và
nhiều hợp chất khác có tác dụng chống oxy hóa mạnh [21]. Các nghiên cứu
chiết xuất tinh dầu tỏi đã được tiến hành trong và ngoài nước; được thực hiện
bằng nhiều phương pháp khác nhau như chiết bằng phương pháp cất kéo hơi
nước [22]; chiết Soxhlet bằng dung môi n-hexan [11]; chiết bằng dung môi
CO2 siêu tới hạn [8, 13].
Xuất phát từ tầm quan trọng của tinh dầu tỏi, chúng tôi tiến hành thực
hiện đề tài “Nghiên cứu chiết xuất và đánh giá tác dụng chống oxy hóa của
tinh dầu từ củ tỏi (Allium sativum L.)” với 2 mục tiêu như sau:

Sc

1. Chiết xuất tinh dầu tỏi bằng phương pháp khác nhau.

Co
p

yri

gh
t@

2. Phân tích thành phần hóa học và đánh giá tác dụng chống oxy hóa
của tinh dầu tỏi chiết xuất được.

1


VN
U

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ TỎI

y,

1.1.1. Phân loại thực vật

ma
c

Tên khoa học: Allium sativum L.
Giới: Plantae

Họ: Alliaceae

ne
an
dP

Phân họ: Allioideae

ha
r

Bộ: Asparagales

Tông: Allieae

Chi: Allium

Hình 1.1: Cây tỏi

Co
p

yri

gh
t@

Sc

ho
ol
of
M

ed

ici

Loài: A. sativum [24]

2


VN
U
y,
ma
c
ha
r
ne
an
dP

Hình 1.2: Củ tỏi

ici

1.1.2. Đặc điểm thực vật

gh
t@

Sc

ho
ol
of
M

ed

Cây thân thảo, có chiều cao vừa phải có thể sống nhiều năm. Thân hình
trụ, dẹp. Lá thẳng, hẹp, cứng hình dải, dài 15-50 cm, rộng 1-2,5 cm có rãnh
khía, mép lá hơi ráp. Ở mỗi nách lá phía gốc có một chồi nhỏ sau này phát
triển thành một tép tỏi, các tép này nằm chung trong một cái bao thành một củ
tỏi, tức là thân củ tỏi [11] mỗi củ có từ 8-20 nhánh con. Bao xung quanh củ
gồm 2-5 lớp vẩy trắng mỏng, do các bẹ lá trước tạo thành gắn vào một cái đế
hình cầu dẹt, các hành con hình trứng, 3 mặt đến 4 mặt, đỉnh nhọn, đế cụt.
Mỗi nhánh con được phủ những lớp lá vẩy trắng và một lớp biểu bì màu trắng
hồng dễ tách khỏi phần rắn bên trong. Các nhánh con xếp thành lớp quanh
một sợi dài đường kính 1mm đến 3mm mọc từ giữa đế. Phần rắn bên trong
các hành con chứa nhiều nước, mùi hăng, vị hăng. Hoa xếp thành tán, ở ngọn
thân, bao hoa màu trắng hay hồng [1].

Co
p

yri

Phần lớn các loài tỏi có nguồn gốc ở Bắc bán cầu, chủ yếu ở châu Á.
Một số loài có nguồn gốc ở Châu Phi và Nam Mỹ. Chúng có thể phát triển
trong nhiều điều kiện khác nhau như: đất khô, đất ẩm ướt, nơi có nắng hay
thiếu nắng [11].

3


VN
U

Tỏi cũng được trồng ở một số tỉnh nước ta: Quãng Ngãi, Bắc Giang,
Hưng Yên. Thường được thu hoạch vào cuối đông, đầu xuân; có thể dùng
tươi hay phơi khô.

y,

1.1.3. Thành phần hóa học của tỏi.

ne
an
dP

ha
r

ma
c

Thành phần chính trong củ tỏi là: carbohydrat (chất xơ, các đường
sacarose, glucose, fructose, maltose), các axit béo no, protein, axit amin,
vitamin E, B6, C, các chất khoáng (iot, canxi, đồng, magie, phostpho, kali,
kẽm,…). Tỏi có chứa ít nhất 33 hợp chất lưu huỳnh, một số enzym, 17 axit
amin và các khoáng chất. Nó chứa hàm lượng các hợp chất lưu huỳnh cao hơn
bất kỳ loài Allium nào khác . Các hợp chất lưu huỳnh có vai trò tạo ra mùi và

nhiều tác dụng y học, trong đó có chứa khoảng 1 % alliin (cysteinesulfoxid S
- allyl) - một trong những hợp chất có hoạt tính sinh học cao nhất [15, 17].
1.1.4. Công dụng của tỏi trong đời sống

ho
ol
of
M

ed

ici

Tỏi là gia vị được sử dụng phổ biến trong đời sống hằng ngày như: pha
nước chấm, tỏi ngâm giấm… Hiện nay tỏi không chỉ được dùng trong các
món ăn thường nhật mà còn được ứng dụng trong ngành công nghiệp thực
phẩm như nhựa dầu tỏi, tinh dầu tỏi, bột tỏi và chất bảo quản thực phẩm [20].

Sc

Ngoài công dụng làm gia vị cho các món ăn, tỏi còn có tác dụng rất lớn
cho sức khỏe. Từ xưa, con người đã dùng tỏi để tạo ra những bài thuốc chữa
trị nhiều loại bệnh, đông y ghi nhận công dụng trị bệnh của tỏi như sau: “Tỏi
có vị cay, tính ôn, hơi độc nằm trong hai kinh can và vị, có tác dụng thanh
nhiệt, giải độc, sát trùng, chữa bệnh lỵ ra máu, tiêu nhọt, hạch ở phổi, tiêu
đàm, chữa chứng chướng bụng hoặc đại tiểu tiện khó khăn. Người âm nhu,
nội nhiệt, có thai, đậu chẩn, đau mắt không nên dùng” [4].

gh
t@

1.2. TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU TỎI
1.2.1. Khái niệm tinh dầu

Co
p

yri

Tinh dầu là một chất lỏng chứa các hợp chất thơm dễ bay hơi được chiết
xuất bằng cách chưng cất hơi nước, chiết bằng dung môi hoặc ép lạnh. Tinh
dầu có mùi đặc trưng tùy thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu cung cấp tinh dầu.
Phần lớn tinh dầu có nguồn gốc từ thực vật như: tinh dầu hoa hồng, hoa

4


VN
U

nhài...; một số ít có nguồn gốc từ động vật như: xạ hương hay dầu cà
cuống…[3].
1.2.2. Công dụng của tinh dầu tỏi

ne
an
dP

ha
r

ma
c

y,

Từ ngàn năm qua, tỏi đã được sử dụng như là dược phẩm cho một loạt
các bệnh: rối loạn hô hấp, tiểu đường, hen suyễn, thấp khớp, nhức đầu, vết
côn trùng cắn, giun đường ruột và khối u. Các nghiên cứu khoa học gần đây
cho thấy tỏi có tác dụng chống oxy hóa, kháng sinh, chống viêm, vi khuẩn,
kháng nấm, chống ung thư, hạ huyết áp, hạ lipid máu, chống huyết khối, điều
hòa miễn dịch. Những hoạt tính sinh học này được cho là do tinh dầu tỏi, do
đó tinh dầu tỏi đã được sử dụng trong ngành dược phẩm [22].
Ngày nay, nhiều công trình khoa học đã chứng minh một số tác dụng
của tinh dầu tỏi như:
-

Tách dụng làm giảm nồng độ cholesterol [20].

ho
ol
of
M

ed

ici

- Tác dụng chống oxy hóa: tác dụng chống oxy hóa của tinh dầu tỏi được
quan tâm nhiều nhất trong thực tiễn, đó chính là khả năng chống xơ vữa động

mạch, chống độc cho gan. Các gốc tự do tác động lên tế bào ở mức AND, tác
động lên quá trình tổng hợp protein và tác động lên màng tế bào gây oxy hóa
màng cản trở việc đào thải chất độc và hấp thu chất dinh dưỡng do đó gây xơ
vữa động mạch. Trong tinh dầu tỏi có chứa các thành phần ức chế việc hình
thành các gốc tự do, bảo vệ LDL (Low density lipoprotein) chống lại sự oxy
hóa; làm tăng enzym quan trọng chống oxy hóa trong máu là catalase và
glutathion peroxidase [15].

gh
t@

Sc

- Tác dụng chống ung thư: theo các nhà khoa học, khi sử dung tinh dầu tỏi
thì giảm tỷ lệ ung thư dạ dày. Đã có những nghiên cứu chứng minh tỏi có tác
dụng chống ung thư dạ dày tốt ở trên chuột [8].

Co
p

yri

- Tác dụng ức chế kết tập tiểu cầu và tăng cường hoạt động tiêu sợi huyết,
giảm cục máu đông trên lớp nội mạc bị hư hỏng. Một ứng dụng quan trọng
của tỏi là kiểm soát đường huyết. Trong nghiên cứu in vitro và trên động vật
cho thấy tinh dầu tỏi có thể giúp ngăn ngừa một số khối u rắn [15].
- Tác dụng kháng khuẩn: tinh dầu tỏi có khả năng tác dụng lên các vi khuẩn,

5

y,

VN
U

nấm, các loài nguyên sinh động vật và virut [11].
- Tác dụng đối với hệ tim và hệ tuần hoàn: Dùng tinh dầu tỏi một cách hợp
lý có thể bảo vệ các mạch máu khỏi tác động bất lợi của các gốc tự do. Tác
động tích cực lên các lipid máu, tăng mao mạch và giảm cao huyết áp [15].

ha
r

ma
c

- Tác dụng ngăn ngừa buồn nôn, tiêu chảy, ho, ngoài ra còn có vai trò hỗ trợ
điều trị các bệnh như sốt rét và bệnh tả do có tác dụng tăng cường hệ miễn
dịch [11].
1.2.3. Thành phần hóa học của tinh dầu tỏi.

ne
an
dP

Trong một nghiên cứu của Trung Quốc về tinh dầu của họ Alliaceae, 37
hợp chất đã được xác định, chiếm 85,79% tổng lượng dầu [10]. Có 23 hợp
chất trong tinh dầu tỏi đã được xác định, trong đó 3-vinyl-4H-1,2 dithiin;
diallyl trisulfid; diallyl disulfid; propyl allyl disulfid; và dimethyl disulfid là

các thành phần chính của tinh dầu tỏi [9, 21].
❖ 3-vinyl-4H-1,2 dithiin

ho
ol
of
M

ed

ici

3-vinyl-4H-1,2 dithiin là sản phẩm của quá trình chuyển đổi của allicin
, được tìm thấy trong nhiều loại rau củ thuộc họ Allium [25].

Hình 1.3: Cấu tạo của 3-vinyl-4H-1,2 dithiin

Diallyl trisulfid (DATS)

gh
t@

Sc

❖

Hình 1.4: Cấu tạo của diallyl trisulfid

Co
p

yri

Diallyl trisulfid (DATS), còn gọi là Allitridin, là hợp chất hữu cơ sulfur
với công thức S(SCH2CH=CH2)2 . Đây là một trong số các sản phẩm được tạo
thành bởi quá trình thủy phân allicin.
Tỏi có nhiều lợi ích sức khoẻ một phần là do DATS. Những lợi ích này

6


y,

VN
U

bao gồm tác dụng chống ung thư, kết tập tiểu cầu, giảm huyết áp, giảm mức
cholesterol, và tăng mức oxy hoạt tính. DATS đã được chứng minh là tiêu
diệt có chọn lọc các tế bào ung thư trong tuyến tiền liệt và vú mà không làm
các tế bào khỏe mạnh bị tổn thương.

❖

Diallyl disulfid (DADS)

ne
an
dP

ha

r

ma
c

DATS có thể được chuyển hóa bằng glutathion trong các tế bào hồng
cầu để hình thành hydrogen sulfid (H2S). Sự chuyển đổi này xảy ra với tỷ lệ
nhất quán trong một khoảng thời gian kéo dài, làm cho DATS trở thành
nguồn H2S tốt. H2S là một chất bảo vệ tim mạch có chất chống oxy hóa,
chống viêm, và các hiệu ứng chống apoptosis [7].

Hình 1.5: Cấu tạo của diallyl disulfid

Allyl propyl disulfid

gh
t@

Sc

❖

ho
ol
of
M

ed

ici

Diallyl disulfid là một hợp chất organosulfur có nguồn gốc từ tỏi. Nó là
một trong những thành phần chủ yếu của tinh dầu tỏi, là chất lỏng màu vàng
không hòa tan trong nước và có mùi tỏi mạnh. Diallyl disulfid được tạo thành
trong quá trình phân hủy của allicin khi ta nghiền tỏi. Ở quy mô công nghiệp,
diallyl disulfid được sản xuất từ disulfid và bromid allyl hoặc allyl chlorid ở
nhiệt độ 40-60oC trong môi trường khí trơ; sodium disulfid được tạo ra bằng
cách phản ứng natri sulfur với lưu huỳnh [10].

Hình 1.6: Cấu tạo của allyl propyl disulfid

Co
p

yri

Allyl propyl disulfid là hợp chất hữu cơ sulfur với công thức hóa học
C3H5S2C3H7. Nó là một chất lỏng màu vàng nhạt dễ bay hơi với mùi mạnh.
Đây là thành phần chính của tinh dầu tỏi và được sử dụng trong các phụ gia
thực phẩm và hương vị. Chất này bốc hơi và gây kích ứng mắt [16].

7


VN
U

Dimethyl disulfid ( DMDS )

ma

c

Hình 1.7: Cấu tạo của dimethyl disulfid

y,

❖

ne
an
dP

1.3. Phương pháp trích ly tinh dầu tỏi
1.3.1. Phương pháp cất kéo hơi nước

ha
r

DMDS là một hợp chất hóa học hữu cơ với công thức phân tử
CH3SSCH3 là disulfid đơn giản nhất . Đây là chất lỏng dễ cháy tạo mùi khó
chịu của tinh dầu tỏi, có màu vàng nhạt [12].

Nguyên lý

ho
ol
of
M

Nguyên lý

ed

ici

Dựa trên nguyên tắc cất một hỗn hợp 2 chất lỏng bay hơi được không
trộn lẫn vào nhau (nước và tinh dầu). Khi áp suất hơi bão hoà bằng áp suất khí
quyển, hỗn hợp bắt đầu sôi và hơi nước kéo theo hơi tinh dầu. Hơi nước có
thể đưa từ bên ngoài do các nồi hơi cung cấp hoặc tự tạo trong nồi cất.
1.3.2. Phương pháp chiết Soxhlet

Dựa vào tính tan hoàn toàn của chất béo vào dung môi hữu cơ. Dùng
dung môi hữu cơ trích ly chất béo có trong nguyên liệu. Sau đó làm bay hơi
hết dung môi, chất béo còn lại đem cân, tính ra hàm lượng chất béo có trong
nguyên liệu.

Co
p

yri

gh
t@

Sc

Yêu cầu của dung môi:
• Chất béo phải tan hoàn toàn trong dung môi hữu cơ
• Có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiều so với chất béo (có thể bay hơi ở nhiệt
độ thường)

• Thường chọn các dung môi sau: ete etylic, ete dầu hỏa, tetraclorua
cacbon (CCl4), n-hexan.
1.3.3. Phương pháp chiết bằng dung môi CO2 siêu tới hạn
Đối với mỗi một chất đang ở trạng thái khí, khi bị nén đẳng nhiệt với
một áp suất đủ cao, chất khí sẽ hóa lỏng và ngược lại. Tuy nhiên, có một giá

8


ed

ici

ne
an
dP

ha
r

ma
c

y,

VN
U

trị áp suất mà tại đó, nếu tăng nhiệt độ lên thì chất lỏng cũng không hóa hơi
trở lại mà trở thành một dạng đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn. Vật chất ở

dạng này có tính chất trung gian, mang nhiều đặc tính của chất khí và chất
lỏng. Chất lỏng ở trạng thái siêu tới hạn có tỷ trọng tương đương như tỷ trọng
của pha lỏng. nhưng sự linh động của các phần tử lại rất lớn, sức căng bề mặt
nhỏ, hệ số khuyêch tán cao giống như đang ở trạng thái khí [18].

Hình 1.8: Đồ thị biểu diễn trạng thái vùng siêu tới hạn của môt chất.

ho
ol
of
M

CO2 và một số dung môi khác ở trạng thái siêu tới hạn có tính chất hóa
lý đặc biệt như:
Sức căng bề mặt thấp;

➢

Độ linh động cao, độ nhớt thấp;

➢

Tỷ trọng xấp xỉ tỷ trọng của chất lỏng;

Sc

➢

gh
t@

➢ Có thể thay đổi khả năng hòa tan của chất khác bằng cách thay
đổi nhiệt độ và áp suất [18].

Co
p

yri

Để đáp ứng nhu cầu chiết tách các hợp chất thiên nhiên, CO 2 là dung
môi được lựa chọn với những thuận lợi sau:
➢ CO2 là chất dễ kiếm, rẻ tiền vì nó là sản phẩm phụ của nhiều ngành
công nghiệp hóa chất khác;
➢ Là một chất trơ, ít có phản ứng kết hợp với các chất cần tách chiết.
khi được đưa lên tới trạng thái tới hạn, CO2 không tự kích nổ, không

9


VN
U

bắt lửa và không duy trì sự cháy;
➢ CO2 không độc với con người;

ma
c

y,

➢ Điểm tới hạn của CO2 (PC = 73 atm; TC = 30,9oC) là điểm có giá trị
nhiệt độ và áp suất không cao lắm so với các chất khác nên sẽ tốn ít
năng lượng hơn để đưa CO2 tới vùng tới hạn;

ne
an
dP

ha
r

➢ Có khả năng hòa tan các chất hữu cơ ở thể rắn cũng như thể lỏng,
đồng thời cũng hòa tan được cả các chất thơm dễ bay hơi, không hòa
tan các kim loại năng và có thể điều chỉnh các thông số trạng thái như
áp suất, nhiệt độ để thay đổi chọn lọc của dung môi;

gh
t@

Sc

ho
ol
of
M

ed

ici

➢ Khi sử dung CO2 thương phẩm để chiết tách không có dư lượng
chất độc hại trong chế phẩm chiết [18].

Hiện nay, một số tinh dầu được chiết bằng dung môi CO2 siêu tới
hạn như:

Co
p

yri

❖

Hình 1.9: Chu trình trạng thái CO2 trong quá trình chiết

10


Hàm lượng
tinh dầu
(%)

ma
c

P = 15-30 MPa; T = 303-323 K

y,

Điều kiện chiết

Tên cây

P = 9-15 MPa; T = 313-323 K
M = 1,0-3,0 kg/h; dav = 0,175 mm

ha
r

Tiêu đen
(Piper nigrum L.)

VN
U

Bảng 1.1: Một số tinh dầu được chiết bằng dung môi CO2 siêu tới hạn

Celery

Quế

Sc

(Cinnamomum
verum, synonym

gh
t@

C. zeylanicum)

Fenel

Co
p

yri

(Foeniculum vulgare
Mill.)
Daphe

7,5
-

P = 9 MPa; T = 323 K

-

P = 10–20 MPa; T = 318–327 K

-

P = 14–35 MPa; T = 313 K;
M = 1,5 kg/h

ho
ol
of
M

( Apium graveolens
L.)

13,2

P = 20,8 MPa; T = 297–333 K

ici

(Carum carvi L.)

P = 7,5–30 MPa; T = 305–348 K;
M = 4,0 kg/h

ed

Caraway

ne
an
dP

P = 16-26 MPa; T = 308-323 K;
V = 0,2-0,4 m3/h

2,05

6,0

P = 22–25 MPa; T = 308–313 K;
M = 1,5 kg/h

1,65

P = 9–12 MPa; T = 313–323 K;

7,8

M = 6,0 kg/h; dav = 0,3–0,8 mm;
W = 10 % (g/g)
P = 35 MPa; T = 313 K; M = 30 kg/h

-

P = 22,5 MPa; T = 323 K;
dav = 0,3 mm;

-

P = 8,2-8,4 MPa; T = 304-308 K

-

P = 8–15 MPa; T = 313-330 K
P = 9–20 MPa; T = 313-323 K

5,5
-

P = 14–68 MPa; T = 348 K;

27,5

11


VN
U

P = 9–25 MPa; T = 313 K
P = 15 MPa; T = 323 K;
V = 3 *10-3 m 3/h

0,61

P = 20–30 MPa; T = 308 K
(Coriandrum sativum P = 9–15 MPa; T = 313–323 K,
L.)
dav = 0,4–0,8 mm;

ha
r

(Syzygium aromaticum)

P = 8–20 MPa; T = 313–323 K;

-

19,0

M = 0,6–1,2 kg/h; dav = 0,33–0,35 mm

ne
an
dP

Đinh hương

y,

Conander

dav = 0,17 mm

ma
c

(Larus nobilis L.)

P = 10–30 MPa; T = 303–323 K
P = 11–19 MPa; T = 325–416 K

23,95
-

ici

Trong đó: P - áp lực; T - nhiệt độ; M, V - tốc độ dòng dung môi; dav - đường

kính trung bình của vật liệu; W - độ ẩm [19].
❖ Ứng dụng của phương pháp chiết CO2 trên thế giới.

ho
ol
of
M

ed

Hiện nay công nghệ chiết bằng SCO2 đã và đang được áp dụng phổ
biến để chiết tách các hoạt chất sử dụng trong các ngành công nghiệp thực
phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, các hoạt chất thiên nhiên… Một số nước đã ứng
dụng công nghệ này ở quy mô công nghiệp với một số sản phẩm nhất định,
trong đó Đức là nước đầu tiên có nhà máy công nghiệp tách loại cafein ra
khỏi nhân cà phê áp dụng công nghệ SCO2 do hãng HAG.A.G xây dựng vào
năm 1979 [23].

gh
t@

Sc

Phương pháp SCO2 cũng được áp dụng để chiết các hoạt chất từ hoa
huplon để dùng trong công nghệụ bia và dược phẩm với sản lượng lớn (ở Đức
sản lượng chiết hoa huplon bằng công nghệ SCO2 là 10.000 tấn/ năm), sản
xuất sản phẩm thực phẩm có hàm lượng chất béo thấp và sản phẩm không
cholesterol hoặc các sản phẩm chức năng khác [18].

Co

p

yri

Đối với nghành mỹ phẩm và công nghệ sinh học, phương pháp SCO2
dùng để chiết tách các tinh dầu, nhất là các tinh dầu quý hiếm như: tinh dầu
lavande, hoàng đàn, hương lau, nhài, bưởi để phục vụ cho công nghiệp sản
xuất nước hoa, đặc biệt là các loại nước hoa cao cấp và trong thực phẩm. Tinh

12


ma
c

y,

VN
U

dầu được chiết bằng phương pháp này có đặc trưng tự nhiên nhất, độ tinh
khiết rất cao. Tách các hoạt chất hữu ích từ nghệ, chè, gừng để làm chất
chống oxy hoá, kem dưỡng da, ví dụ như chiết polyphenol từ chè xanh để làm
chất chống nhăn da, chống oxy hoá, giữ ẩm cho da và polyphenol có trong
kem đánh răng có tác dụng diệt khuẩn, hoặc chiết hoạt chất từ cây lô hội làm
kem làm trắng da… [18].

ici

ne

an
dP

ha
r

Còn trong nghành dược phẩm, công nghệ dùng SCO2 đang được nghiên
cứu để chiết tách các hoạt chất chữa bệnh hoặc tăng cường sức khoẻ từ các
nguồn nguyên liệu thảo mộc. Công nghệ này được ứng dụng trong các nghành
công nghiệp sản xuất các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, và một số ngành
công nghiệp khác. Tại Bỉ, người ta đang nghiên cứu để đưa công nghệ SCO2
vào việc tách các nguyên tố hiếm và các nguyên tố phóng xạ trong ngành
công nghiệp xạ hiếm. Do đó có thể thấy việc sử dụng phương pháp dùng
SCO2 sẽ mở ra một phương pháp kỹ thuật mới mà tiềm năng của nó có tác
động lớn đến nhiều nghành công nghiệp quan trọng trên thế giới [14].

ed

1.3.4. Một số nghiên cứu chiết xuất tinh dầu tỏi

ho
ol
of
M

Trong nước:

gh
t@

Sc

Võ Thị Việt Dung và cộng sự (2012) tiến hành nghiên cứu chiết xuất
tinh dầu tỏi Lý Sơn bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Đề tài
nghiên cứu khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết xuất tinh dầu tỏi
Lý Sơn bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Kết quả thu được
điều kiện tốt nhất để chiết xuất tinh dầu tỏi: Thời gian ngâm chiết dung môi: 1
giờ; thể tích dung môi nước: 300 mL; nồng độ dung dịch NaCl: 2% (w/v);
thời gian chưng cất: 1,5 giờ. Mẫu tinh dầu tỏi Lý Sơn sau khi chiết xuất được
xác định thành phần hóa học bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ
(GC/MS), thu được: trisulfid (77,29%), disulfid (14,76%), tetrasulfid (6,23%)
và monosulfid (1,73%) [2].

Co
p

yri

Ngô Thị Thủy Uyển (2015) tiến hành nghiên cứu chiết Soxhlet bằng
dung môi n-hexan và xác định thành phần hóa học của tinh dầu chiết được.
Đã tìm được các điều kiện tối ưu cho việc ly trích tinh dầu bằng phương pháp
chiết Soxhlet: thời gian chưng cất tối ưu là: từ 90 phút đến 120 phút, thể tích

13


y,

VN
U

dung môi tối ưu là: 200 mL. Hàm lượng tinh dầu thu được là: 0,12 %. Tinh
dầu tỏi thu được lỏng, trong suốt, màu vàng nhạt, mùi nồng hơn mùi tự nhiên
của tỏi. Các chỉ số hóa học của dầu tỏi như chỉ số acid: 9,35 mg KOH /g, chỉ
số xà phòng hóa: 138,38 mg KOH/g, chỉ số ester: 129,03 mg KOH /g [5].

ma
c

Trên thế giới:

ho
ol
of
M

ed

ici

ne
an
dP

ha
r

Salma Dziri và các đồng sự (2008) đã tiến hành chiết xuất tinh dầu tỏi
bằng phương pháp cất kéo hơi nước và xác định thành phần của tinh dầu tỏi
bằng GC-MS. Tỏi được chia làm 3 mẫu, mẫu 1 phơi khô tự nhiên tới khối

lượng không đổi, mẫu 2 được sấy khô trong khoang sấy đối lưu ở 40°C trong
4 ngày, mẫu 3 được đông khô ở -55°C trong 3 ngày. Các mẫu khô được
nghiền, sàng lọc qua rây 0,5 mm. Các mẫu tỏi sấy (100 g) đã được cất kéo hơi
nước trong 3 giờ. Tinh dầu thu được loại nước bằng natri sunfat (Na2SO4) và
bảo quản trong lọ kín ở 0°C cho đến khi phân tích. Kết quả cho thấy hàm
lượng tinh dầu là 0,6 % (g/g). Tinh dầu có 17 thành phần, gồm hai nhóm:
nhóm chứa lưu huỳnh và terpenes. Nhóm chất có chứa lưu huỳnh chiếm hơn
84% tổng lượng tinh dầu, trong đó diallyl trisulfid (37,3–45,9%), diallyl
disulfid (17,5–35,6%), methyl allyl trisulfid (7,7–10,4%) và 2-vinyl-1,3dithian (3,9–5,9%) [22].

gh
t@

Sc

Gafar MK và cộng sự (2012) đã tiến hành chiết tinh dầu tỏi bằng cách
sử dụng n-hexan trong sáu giờ. Tinh dầu thu được sau khi loại bỏ dung môi
bằng phương pháp cô quay ở nhiệt độ 70oC. Tinh dầu có trọng lượng riêng là
0,90 g/cm3, màu vàng nhạt với mùi hăng. Kết quả phân tích hóa học cho thấy
tinh dầu tỏi có chỉ số xà phòng hóa là 192±1,00 mg KOH /g, chỉ số peroxit
2,5±0,50 mg /100g, chỉ số axit 4,18±0,01 mg KOH /g, chỉ số axit béo tự do
2,10±0,05 % và chỉ số iốt 12,69±0,05 g/100g [11].

Co
p

yri

Rybak và cộng sự (2004) đã tiến hành chiết tinh dầu tỏi bằng phương
pháp CO2 siêu tới hạn. Quá trình chiết ở nhiệt độ 35-65oC và áp suất 100-450

bar. Kết quả cho thấy hiệu suất (0,65-1 %) và hàm lượng hợp chất chứa lưu
huỳnh cao hơn khi chiết ở nhiệt độ 50oC và áp suất 300 bar. [13]
Ali Rafe và cộng sự (2014) đã tiến hành tách chiết tinh dầu bằng các
phương phương pháp cất kéo hơi nước, chiết Soxhlet bằng n-hexan, chiết CO2

14


Co
p

yri

gh
t@

Sc

ho
ol
of
M

ed

ici

ne
an
dP

ha
r

ma
c

y,

VN
U

siêu tới hạn, theo kết quả nghiên cứu hiệu suất của tinh dầu tỏi chiết được
tương ứng là 5 %; 5,6 %; 7 %. Chiết bằng SCO2 tinh dầu thu được có hương
vị tươi như nguyên liệu ban đầu, không giống như các hương vị đã được nấu
chín bằng cất kéo hơi nước hay chiết Soxhlet. Tinh dầu tỏi thu được ở cả 3
phương pháp đều có trọng lượng riêng là 0,894 g/cm3, độ nhớt thay đổi ở từng
phương pháp, trong đó chiết CO2 siêu tới hạn tinh dầu thu được có độ nhớt
cao nhất. Kết quả phân tích hóa học cho thấy tinh dầu tỏi chiết bằng SCO2 có
chỉ số axit là 2,5 mgKOH /g; chỉ số axit béo tự do là 1,27 %; chỉ số xà phòng
hóa là 1,8 mgKOH /g và chỉ số iốt của là 14,5 g/100g [8].

15


VN
U

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

ma
c

y,

2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Mẫu tỏi được trồng ở Kinh Môn và Nam Sách, Hải Dương được thu
hoạch vào tháng 1/2018, thu mua tại địa phương.
2.1.2. Hóa chất nghiên cứu

STT
1

1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

2

n-hexan

Nguồn gốc

ne
an
dP

Tên hóa chất

ha
r

Bảng 2.1: Hóa chất nghiên cứu

Tiêu
chuẩn

Trung Quốc

NSX

Trung Quốc

NSX

Merk, Đức

TKHH

Trung Quốc

NSX

Natri sulfat

4

Acid ascorbic

Merk, Đức

NSX

5

Methanol

Trung Quốc

TKHH

Nước cất

Việt Nam

DĐVN IV

ed

ho
ol
of
M

6

ici

3

Sc

2.1.3. Thiết bị, dụng cụ nghiên cứu
❖
Thiết bị

Co
p

yri

gh
t@

- Cân phân kỹ thuật, Shimadzu (Nhật Bản)
- Thiết bị cô quay dưới áp suất chân không Rovapor R-210, Buchi
(Đức)
- Tủ sấy Binder (Đức)
- Cân phân tích AY 129, Shimadzu (Nhật Bản)
- Thiết bị chiết CO2 siêu tới hạn SFE500 hãng Waters (Mỹ)
- Máy quang phố Shimadzu UV-2600 (Nhật Bản)
- Máy sấy tầng sôi FG-5 (Trung Quốc)
- Bếp điện WHM12012, Daihan (Hàn Quốc)
16