Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (eurycoma longifolia jack) bằng phương pháp chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khoẻ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.31 MB, 85 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:
TỐI ƯU HÓA CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT RỄ MẬT NHÂN
(EURYCOMA LONGIFOLIA JACK) BẰNG
PHƯƠNG PHÁP CHƯNG NINH TRONG DUNG
MÔI ETHANOL VÀ ỨNG DỤNG SẢN XUẤT
THỰC PHẨM BẢO VỆ SỨC KHOẺ
Người hướng dẫn: PGS. TS. TRƯƠNG THỊ MINH HẠNH
Sinh viên thực hiện: HỒ THỊ DIỆU OANH
Số thẻ sinh viên: 107150105
Lớp: 15H2A
Đà Nẵng, 12/2019
TÓM TẮT
Tên đề tài: Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân
(Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp chưng ninh trong dung môi ethanol và
ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khoẻ.
Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Diệu Oanh
Số thẻ SV: 107150105
Lớp: 15H2A
Nội dung đồ án gồm 4 chương:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 4: Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) được biết đến là thảo dược quý bởi tất cả các
bộ phận của cây như vỏ cây, rễ cây, lá cây, quả... đều được sử dụng để chữa bệnh. Trong
đó, rễ cây mật nhân được sử dụng nhiều nhất do chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh
học có giá trị. Mục đích của nghiên cứu này nhằm tối ưu các yếu tố ảnh hưởng đến quá
trình chiết rễ mật nhân bằng phương pháp chưng ninh trong dung môi ethanol. Từ kết
quả tối ưu, tiến hành ứng dụng dịch chiết rễ mật nhân vào sản phẩm thực phẩm bảo vệ
sức khỏe. Kết quả khảo sát đã tìm được phương trình hồi quy thể hiện mối quan hệ giữa
hiệu suất chiết và các yếu tố ảnh hưởng như sau: Y = 6,119 + 0,541x1 + 0,149x3, trong
đó Y là hiệu suất chiết, x1 là nhiệt độ chiết (oC), x3 là thời gian chiết (giờ). Các điều kiện
tối ưu cho hiệu suất chiết cao nhất thực hiện bằng phương pháp leo dốc và thu được kết
quả như sau: nhiệt độ chiết là 83,2 oC và thời gian là 202,2 phút trong dung môi ethanol
80% và tỉ lệ giữa dung môi và nguyên liệu là 20/1 (ml/g) cho hiệu suất cao nhất là 7,2%.
Ngoài ra, với mục đích đa dạng hóa sản phẩm, thuận lợi cho người tiêu dùng sử dụng,
tôi đã xây dựng được công thức sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe nước rau má mật
nhân với tỉ lệ bổ sung bột mật nhân là 0,8% (w/wck) đáp ứng được các chỉ tiêu, các yêu
cầu của sản phẩm bảo vệ sức khỏe và có thời hạn sử dụng là hơn 12 ngày. Sản phẩm
được đánh giá cảm quan thị hiếu người tiêu dùng với đối tượng là sinh viên đại học Bách
Khoa Đà Nẵng, kết quả cho thấy sản phẩm nước rau má mật nhân được đánh giá ở mức
độ hơi thích đến tương đối thích, có triển vọng khi đưa vào thị trường.
ii
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
VIỆT NAM
KHOA HÓA
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Hồ Thị Diệu Oanh
Số thẻ sinh viên: 107150105
Lớp: 15H2A
Khoa: Hóa
Ngành: Công nghệ thực phẩm
1. Tên đề tài đồ án: Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân
(Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp chưng ninh trong dung môi ethanol và
ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khoẻ.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 4: Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
5. Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ): Không
6. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 15/8/2019
8. Ngày hoàn thành đồ án: 15/12/2019
Trưởng Bộ môn
PGS. TS. Đặng Minh Nhật
Đà Nẵng, ngày … tháng 12 năm 2019
Người hướng dẫn
PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh
iii
LỜI CẢM ƠN
Sau hơn 4 tháng thực hiện đề tài: “Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp chưng ninh trong dung
môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe”, dưới sự hướng dẫn của
cô Trương Thị Minh Hạnh, em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp của mình.
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Hóa - Trường Đại học Bách
Khoa Đà Nẵng nói chung, bộ môn Công nghệ thực phẩm nói riêng, đã tận tâm truyền
đạt những kiến thức nền tảng, nhiệt tình giúp đỡ chỉ bảo trong quá trình học tập, nghiên
cứu để em có thể hoàn thành chương trình học tập đúng với tiến độ.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến cô PGS.TS Trương Thị
Minh Hạnh, trong quá trình thực hiện, dù bận nhiều công việc nhưng cô đã dành nhiều
thời gian hướng dẫn, chỉ bảo tận tình từng bước, từ việc chọn đề tài, thực hiện đề tài và
báo cáo đề tài. Với những góp ý, sửa chữa của cô, đã giúp em nắm bắt chính xác hơn về
những nội dung liên quan đến đồ án từ đó hoàn thành đồ án một cách tốt nhất có thể.
Em cũng xin cảm ơn ThS. NCS Võ Khánh Hà, trưởng phòng Kỹ Thuật 2, các anh
chị ở trung tâm Kỹ thuật - Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng 2 và các nghiên cứu sinh
của Đại học Đà Nẵng đã đồng hành, giúp đỡ và hỗ trợ kinh phí nghiên cứu trong suốt
quá trình thực hiện đề tài này.
Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô ở phòng thí nghiệm tại
trường Đại học Bách Khoa, Đại học Sư Phạm - Đại học Đà Nẵng, thầy Đặng Thanh
Long và Viện Công nghệ Sinh học, Đại học Huế, đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận
lợi, khích lệ và động viên em trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp của mình.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình cùng tất cả bạn bè đã luôn giúp đỡ,
động viên, khích lệ và là chỗ dựa vững chắc cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài
tốt nghiệp và cũng như 5 năm học tại trường.
Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Hội đồng bảo vệ đồ
án tốt nghiệp đã dành thời gian quý báu của mình để đọc và đưa ra ý kiến đóng góp cho
đồ án tốt nghiệp của em. Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình hoàn thiện
đồ án không tránh khỏi sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ thầy cô
để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn.
Đà Nẵng, ngày ….. tháng …. năm 2019
Sinh viên thực hiện
Hồ Thị Diệu Oanh
iv
CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu sử dụng
phân tích trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định. Các kết
quả nghiên cứu trong đồ án do tôi tự thực hiện, phân tích một cách trung thực, khách
quan. Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác.
Tác giả
Hồ Thị Diệu Oanh
v
MỤC LỤC
TÓM TẮT....................................................................................................................... ii
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ............................................................................. iii
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................iv
CAM ĐOAN....................................................................................................................v
MỤC LỤC ......................................................................................................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG ...........................................................................ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU........................................................xi
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................1
3. Đối tượng nghiên cứu ..............................................................................................2
4. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................2
6. Nội dung nghiên cứu ...............................................................................................2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................3
1.1 Tổng quan về cây mật nhân ...................................................................................3
1.1.1 Giới thiệu chung về cây mật nhân ...................................................................3
1.1.2 Đặc điểm thực vật của cây mật nhân ...............................................................3
1.1.3 Thành phần hóa học của cây mật nhân ............................................................4
1.1.4 Tác dụng dược lý của mật nhân .......................................................................7
1.2 Tổng quan về phương pháp trích ly.....................................................................10
1.2.1 Khái niệm .......................................................................................................10
1.2.2 Yêu cầu của dung môi sử dụng để trích ly trong công nghệ thực phẩm .......11
1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly .................................................11
1.2.3 Các phương pháp chiết mật nhân ..................................................................13
1.3 Tổng quan về thực phẩm bảo vệ sức khỏe ..........................................................14
vi
1.3.1 Khái niệm .......................................................................................................14
1.3.2 Lợi ích ............................................................................................................14
1.3.3 Yêu cầu đối với thực phẩm bảo vệ sức khỏe .................................................15
1.3.4. Một số sản phẩm thực phẩm chức năng của mật nhân trên thị trường .........16
1.4 Tổng quan về cây rau má.....................................................................................18
1.4.1 Tên gọi và phân loại ......................................................................................18
1.4.2 Đặc điểm của cây rau má ...............................................................................19
1.4.3 Thành phần hoá học .......................................................................................19
1.4.4 Tác dụng dược lý ...........................................................................................20
1.5. Tổng quan về các nghiên cứu trong và ngoài nước ............................................21
1.5.1. Các nghiên cứu trong nước ...........................................................................21
1.5.2. Các nghiên cứu ngoài nước ..........................................................................23
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................25
2.1. Đối tượng nghiên cứu .........................................................................................25
2.1.1. Mật nhân .......................................................................................................25
2.1.2 Lá rau má .......................................................................................................26
2.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm ............................................................26
2.2.1. Hóa chất ........................................................................................................26
2.2.2. Dụng cụ thí nghiệm ......................................................................................26
2.2.3. Thiết bị thí nghiệm........................................................................................26
2.3 Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................27
2.3.1 Phương pháp phân tích vật lý ........................................................................27
2.3.2 Phương pháp phân tích hóa lý .......................................................................28
2.3.3 Phương pháp phân tích hóa học .....................................................................28
2.3.4. Phương pháp vi sinh .....................................................................................28
2.3.5 Phương pháp khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân
bằng phương pháp chưng ninh trong dung môi ethanol .........................................29
2.3.6 Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân bằng
phương pháp chưng ninh trong dung môi ethanol ..................................................30
vii
2.3.7 Phương pháp nghiên cứu để sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe ...............31
2.3.8 Phương pháp khảo sát thời gian bảo quản của sản phẩm ..............................32
2.3.9 Phương pháp đánh giá cảm quan ...................................................................33
2.3.10 Phương pháp xử lý số liệu ...........................................................................33
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .....................................34
3.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân bằng quy hoạch
thực nghiệm yếu tố toàn phần với 2 mức và 3 yếu tố ảnh hưởng (TYT23)...............34
3.2 Tối ưu hóa thực nghiệm bằng phương pháp leo dốc trên mặt mục tiêu ..............40
3.3 Sản xuất bột chiết mật nhân để ứng dụng vào sản xuất thực phẩm bảo vệ sức
khỏe ...........................................................................................................................43
3.3.1 Sản xuất cao chiết mật nhân bằng thiết bị cô quay chân không ....................44
3.3.2 Sấy khô cao chiết sau khi cô đặc chân không................................................45
3.3.3 Sấy bột mật nhân có bổ sung chất trợ sấy maltodextrin ................................ 46
3.4 Ứng dụng sản xuất sản phẩm bảo vệ sức khỏe - “Nước rau má mật nhân” ........48
3.4.1 Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất nước rau má mật nhân ......................48
3.4.2 Khảo sát hàm lượng bổ sung bột mật nhân ...................................................50
3.4.3 Khảo sát tỉ lệ bổ sung chất trợ lắng ...............................................................51
3.4.4 Thực đơn hoàn thiện của nước rau má mật nhân...........................................53
3.4.5 Đánh giá cảm quan ........................................................................................54
3.4.6 Kiểm tra chất lượng sản phẩm .......................................................................55
3.4.7 Nhãn dán và cách thức bao gói ......................................................................56
3.4.8 Khảo sát thời gian bảo quản ..........................................................................58
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 59
4.1 Kết luận................................................................................................................59
4.2. Kiến nghị ............................................................................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................61
PHỤ LỤC 1 ...................................................................................................................68
PHỤ LỤC 2 ...................................................................................................................70
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cây mật nhân ...................................................................................................3
Hình 1.2: Lá, quả, hoa của cây mật nhân ........................................................................4
Hình 1.3: Các sản phẩm thực phẩm chức năng trên thị trường .....................................18
Hình 1.4: Rau má ...........................................................................................................18
Hình 2.1: Rễ mật nhân đã xử lý .....................................................................................25
Hình 2.2: Rau má ...........................................................................................................26
Hình 2.3: Quy trình xác định hiệu suất chiết rễ mật nhân .............................................30
Hình 3.1: Sự ảnh hưởng đồng thời của nhiệt độ chiết và thời gian chiết đến hiệu suất
chiết rễ cây mật nhân trong dung môi ethanol ..............................................................40
Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn hàm mục tiêu theo thí nghiệm leo dốc .............................42
Hình 3.3 Dịch chiết mật nhân sau lọc............................................................................44
Hình 3.4 Dịch chiết mật nhân Bx < 8 ............................................................................44
Hình 3.5: Dịch chiết mật nhân Bx > 8 ...........................................................................44
Hình 3.6: Dịch mật nhân sau khi sấy .............................................................................45
Hình 3.7: Quy trình sản xuất bột mật nhân ...................................................................47
Hình 3.8: Bột mật nhân khi bổ sung maltodextrin ........................................................48
Hình 3.9: Quy trình công nghệ sản xuất nước rau má mật nhân ...................................49
Hình 3.10: Sự biến đổi chiều cao cột lắng theo thời gian .............................................53
Hình 3.11: Biểu đồ mạng nhện thể hiện mức độ ưa thích đối với sản phẩm nước rau
má mật nhân...................................................................................................................54
Hình 3.12: Bao bì thủy tinh ...........................................................................................57
Hình 3.13: Nhãn dán sản phẩm “Nước rau má mật nhân” ............................................57
No table of figures entries found.
ix
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần hóa học tìm được trong các nghiên cứu trước đây......................5
Bảng 1.2: Thành phần hóa học của rau má ...................................................................20
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của rễ mật nhân ở huyện Ia-Grai, tỉnh Gia Lai............25
Bảng 3.1: Khoảng biến thiên các yếu tố thực nghiệm ...................................................34
Bảng 3.2: Ma trận thí nghiệm và kết quả thí nghiệm ....................................................35
Bảng 3.3: Giá trị hệ số b trong phương trình hồi qui ....................................................36
Bảng 3.4: Hệ số tj ứng với hệ số bj ................................................................................37
Bảng 3.5: Kết quả tổng bình phương độ lệch giữa giá trị thực nghiệm và PTHQ ........38
Bảng 3.6: Bảng xác định |⋏ 𝑗𝑏𝑗|max................................................................................41
Bảng 3.7: Thực nghiệm theo hướng dốc đứng và kết quả thí nghiệm ..........................42
Bảng 3.8: Ma trận thí nghiệm ........................................................................................52
Bảng 3.9: Chiều cao cột lắng qua mỗi ngày theo từng nồng độ pectin khác nhau .......52
Bảng 3.10: Điểm đánh giá cảm quan thị hiếu người tiêu dùng .....................................54
Bảng 3.11: Kết quả kiểm tra chất lượng mẫu nước rau má mật nhân ...........................55
Bảng 3.12: Sự thay đổi các chỉ tiêu qua thời gian bảo quản .........................................58
x
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
EL ------------------------------------ Eurycoma longifolia
BYT ---------------------------------- Bộ Y tế
FAO/WHO ------------------------- Food and Agriculture Organization of the United
Nations/ World Health Organization
CMC --------------------------------- Carboxymethyl Cellulose
h ------------------------------------- giờ
s -------------------------------------- giây
TCVN ------------------------------- Tiêu chuẩn Quốc gia
QCVN ------------------------------- Quy chuẩn Quốc gia
FDA --------------------------------- Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ
IC50 ---------------------------------- Inhibitory concentration 50%
xi
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cây mật nhân có tên khoa học là Eurycoma longifolia Jack, thuộc họ Thanh thất
(Simaroubaceae) [1]. Cây thường mọc ở vùng nhiệt đới Đông Nam Á và Nam Á, trong
đó có các tỉnh trung du và miền núi của Việt Nam [1]. Cây mật nhân được biết đến là
thảo dược quý bởi tất cả các bộ phận của cây như vỏ cây, rễ cây, lá, quả... đều có tác
dụng chữa bệnh tuyệt vời trong dân gian như chữa khí hư, huyết kém, ăn uống không
tiêu, trong ngực có cục tích, gân đờ, xương yếu, chân tay tê đau, nôn mửa, tả lỵ; ngoài
ra thường dùng rễ chữa sốt, sốt rét, chữa ngộ độc và say rượu; tẩy giun, trị ghẻ lở...,
trong đó rễ mật nhân chứa các hợp chất hóa học có giá trị nhất [2],[3]. Trên thế giới và
cả ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng
dược lý của rễ mật nhân, cho thấy chiết xuất từ rễ mật nhân được sử dụng với nhiều mục
đích khác nhau như tăng cường sinh lực [4], lưu thông máu, ngoài ra có những nghiên
cứu cho rằng có chứa các hoạt chất chống các dòng ung thư ở người như ung thư phổi,
ung thư đại tràng, ung thư vú [5]–[7], khả năng kháng oxy hóa, kháng viêm [8], [9],
[10], chống tiểu đường [11], chống loãng xương [12]... Do vậy, việc sử dụng mật nhân
và các sản phẩm từ mật nhân hiện đang được xem là một phương pháp bảo vệ sức khỏe
cho mọi người.
Với những công dụng tuyệt vời nêu trên thì mật nhân được ví như một loại thảo
dược chữa được bách bệnh và được ưa chuộng ở nhiều nơi khu vực Đông Nam Á. Các
công trình nghiên cứu ngoài nước về mật nhân được thực hiện khá nhiều và thu được
nhiều kết quả khả quan. Tuy nhiên, ở Việt Nam mật nhân chỉ mới được sử dụng trong
các bài thuốc cổ truyền, công nghệ chiết xuất và ứng dụng các chiết xuất của nó chưa
được phổ biến rộng rãi, còn sơ sài, chưa kiểm soát chặt chẽ các thông số kỹ thuật và an
toàn thực phẩm. Hơn nữa việc sử dụng mật nhân trực tiếp là rất khó khăn do bản chất
của nó có vị đắng gắt, hậu vị khó chịu. Với những tác dụng to lớn của thảo dược quý
này, để tăng được hiệu quả chiết xuất dược liệu, đồng thời nhằm đa dạng hóa sản phẩm,
nâng cao giá trị sử dụng của rễ mật nhân và giải quyết các vấn đề bất cập trên đã thúc
đẩy tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp chưng ninh trong dung
môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng ninh rễ mật nhân trong
dung môi ethanol bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm.
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 1
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
- Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân bằng phương
pháp chưng ninh trong dung môi ethanol.
- Ứng dụng sản xuất sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe: nước rau má mật nhân.
3. Đối tượng nghiên cứu
Rễ mật nhân (mật nhân - tên khoa học là Eurycoma longifolia Jack) có nguồn gốc ở
huyện Ia-Grai, tỉnh Gia Lai. Nguyên liệu được thu mua và được chuyển về phòng thí
nghiệm của Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng.
4. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu này sử dụng vùng nguyên liệu mật nhân ở huyện Ia-Grai, tỉnh Gia Lai
với phương pháp chiết rễ mật nhân bằng chưng ninh trong dung môi ethanol.
5. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp vật lý, phương pháp hóa lý, phương pháp hóa học, phương pháp vi
sinh, phương pháp phân tích cảm quan và các phần mềm xử lý số liệu như Excel
Microsoft 2013, Minitab 16.1, Matlab R2016a.
6. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng ninh rễ mật nhân trong dung
môi ethanol bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm.
- Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol.
- Sản xuất bột chiết mật nhân để ứng dụng vào công nghệ thực phẩm.
- Ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe - “Nước rau má mật nhân”.
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 2
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về cây mật nhân
1.1.1 Giới thiệu chung về cây mật nhân
Mật nhân có tên khoa học là Eurycoma longifolia Jack, thuộc họ Thanh thất
(Simaroubaceae) [1].
Giới: Plantae
Nhóm: Magnoliophyta
Lớp: Magnoliopsida
Bộ: Sapindales
Họ: Simaroubaceae (Thanh Thất)
Giống: Eurycoma
Loài: E. longifolia [13]
Hình 1.1: Cây mật nhân [14]
Mật nhân có rất nhiều tên gọi khác nhau phụ thuộc vào vùng miền, quốc gia. Ở Việt
Nam mật nhân thông thường còn có các tên gọi khác như: lồng bẹt, cây bá bịnh, bách
bệnh, mật nhơn, hậu phác nam, tho nan (Tày). Ngoài ra, mật nhân còn được gọi các tên
khác như thonan (Lào), antong sar, antoung sar (Campuchia), tongkat ali (Malaysia),
pasak pumi (Indonesia), long jack (châu Âu, Mỹ) [1], [2], [13].
Cây mật nhân phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới Đông Nam Á và Nam Á, ở Đông
Nam Á phân bố rộng rãi hầu như khắp các nước như Indonesia, Malaysia, Lào,
Campuchia, Philippines. Ngoài ra còn xuất hiện ở một số nước khác như Nam Trung
Quốc, Ấn Độ và một số nước khác [1]. Ở Việt Nam, bách bệnh phân bố rải rác ở các
tỉnh vùng núi thấp (dưới 1000m) và trung du. Các tỉnh Tây Nguyên và miền Trung gặp
nhiều hơn các tỉnh phía Bắc [1], [2].
1.1.2 Đặc điểm thực vật của cây mật nhân
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 3
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
Cây mật nhân thuộc họ Thanh thất, do đó nó mang những hình thái đặc trưng của
họ Thanh thất như cây nhỡ, cao 2 – 8 m, lá kép, lông chim lẻ gồm 21 - 25 lá chét không
cuống, mọc đối, hình mác hoặc bầu dục, mặt trên xanh bóng, mặt dưới trắng xóa, cuống
lá màu nâu đỏ.
Cụm hoa hình chùm kép hoặc chùm tán mọc ở ngọn, cuống có lông màu gỉ sắt. Hoa
màu đỏ nâu, đài hoa chia thành 5 thùy hình tam giác có tuyến ở lưng, tràng hoa 5 cánh
hình thoi cũng có tuyến, nhị 5 có lông dày và hai vảy ở gốc; bầu có 5 noãn, hơi dính
nhau ở gốc, đầu nhụy rời.
Quả hạch, hình trứng hơi dẹt, có rãnh giữa, khi chín màu vàng đỏ, chứa một hạt,
trên mặt hạt có nhiều lông ngắn [1].
Hình 1.2: Lá, quả, hoa của cây mật nhân [15]–[17]
1.1.3 Thành phần hóa học của cây mật nhân
Qua kết quả từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau trong và ngoài nước đã được công bố
tính đến năm 2019 thì đã phân lập được hơn 69 chất các loại từ các bộ phận của cây mật
nhân như rễ, thân cây và lá [13]. Thành phần hóa học của mật nhân vô cùng đa dạng,
mỗi bộ phận của cây thì có các thành phần khác nhau bao gồm những hợp chất như hợp
chất của nhóm triterpenoid với ba khung sườn quassinoid, squallan và tirucallan. Ngoài
ra còn có alkaloid (các dẫn chất có khung cơ bản canthin-6-on và β-carbolin), steroid,
coumarin, axit axetic, axit benzoic, menthol… Trong đó, quassinoid và alkaloid đóng
vai trò quan trọng và là hoạt chất chủ yếu của các cây họ Thanh thất (Simaroubaceae)
nói chung và cây mật nhân nói riêng.
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 4
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
Dưới đây là bảng tóm tắt thành phần hóa học của cây mật nhân được tổng hợp qua
nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước [2], [13], [18], [19].
Bảng 1.1: Thành phần hóa học tìm được trong các nghiên cứu trước đây [13]
STT
1
Thành phần
STT Thành phần
Eurycomanone
36
12-acetyl-13, 21dihydroeurycomanone
2
Eurycomanol
37
Canthin-6-one 9-O-𝛽glucopyranoside
3
14,15p-dihydroxyklaineanone
38
12-epi-11-dehydroklaineanone
4
13𝛼 (21)-epoxyeurycomanone
39
6𝛼-hydroxyeurycomalactone
5
Triperpenes
40
Eurylactone E
6
14-deaacteyl eurylene
41
Eurylactone F
7
13𝛽,18-dihydroeurycomanol
42
Eurylactone G
8
Longilene peroxide
43
Eurycomalide D
9
Eurylene
44
Eurycomalide E
10
Teurilene
45
11-dehyroklaineanone
11
9-Metoxycanthin-6-one
46
Eurycomalide A
12
9-Metoxycanthin 6-one-N-oxid
47
Eurycomalide B
13
9-Hydroxycanthin-6-one
48
Longilactone
14
9-Hydroxycanthin-6-one-N-oxid
49
15𝛽-O-acetyl-14hydroxyklaineanone
15
Laurycolactones A, B
50
14,15𝛽 -dihydroxyklaineanone
16
Laurycolactone B
51
13,21-dihydroeurycomaone
17
18-dehudro-6𝛼-
52
Niloticin
hydroxyeurycomalactone
18
6-dehydroxylongilactone
53
Dihydroniloticin
19
5-iso-eurycomadilactone
54
Piscidinol
20
Eurycomalactone
55
Bourjotinolone
21
Eurycomalactone D
56
3-episapeline
22
Eurycomalactone E
57
Melianone
23
Eurycomalactone F
58
Hispidone
24
7-methoxy-𝛽-carboline-1-
59
14-epi-13,21-dihydroeurycomaone
60
6𝛼-14,15𝛽-trihydroxyklaineanone
propionic acid
25
7𝛼-hydroxyeurycomalactone
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 5
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
26
6𝛼-acetoxy-14,15𝛽-
61
5,6-dehydroeurycomalactone
dihydroxyklaineanone
27
Biphenylneolignans
62
𝛽-carboline-1-propionic acid
28
Eurylactone A
63
9,10-dimetoxycanthin-6-one
29
Eurycomaoside
64
13𝛽,21-dihydroeurycomaone
30
Pasakbumin A
65
Canthin-6-one
31
Pasakbumin C
66
15𝛽-hydroxyklaineaone
32
Pasakbumin B
67
Dehydrolongilactone
33
Pasakbumin D
68
2,3-dehydro-4a-hydroxylongilactone
34
7-methoxyinfractin
69
Scopolin
35
2,3-dihyroxy-1- propan-1-one
Mật nhân có chứa nhiều thành phần có hoạt tính sinh học, mỗi bộ phận của cây chứa
thành phần khác nhau như eurycomaoside, eurycolactone, eurycomalactone,
eurycomanone, và pasakbumin-B. Trong đó, các thành phần như eurycomanol và
eurycomanone là những quassinoid chính có trong thành phần rễ mật nhân [20]. Các
hợp chất này làm tăng nội tiết tố testosterone và lượng tinh dịch ở chuột đực.
Eurycomanone và 6α-acetoxy-15-β-hydroxyklaineanone cùng với alkaloid là 9methoxycanthin-6-one và canthin-6-one-3N-oxide đã được báo cáo có tác dụng gây độc
mạnh đối với các dòng ung thư phổi, dòng tế bào KB, ung thư vú, ung thư đại tràng [21].
Nhìn chung, các hợp chất của quassinoid và alkaloid là những thành phần chiếm
chủ yếu có trong dịch chiết rễ mật nhân. Alkaloid thường không tan trong nước trừ một
số chất ở trạng thái lỏng như nicotin dễ tan trong nước. Alkaloid tan tốt trong các dung
môi hữu cơ như cồn, benzen, toluen, diclometan. Ngược lại muối của nó với các axit
hữu cơ và vô cơ dễ tan trong nước và một số dung môi hữu cơ phân cực và không tan
trong dung môi hữu cơ không phân cực. Các dung môi hữu cơ ít phân cực như ethanol
và methanol có thể hòa tan được cả alkaloid dạng muối và dạng base [22]. Còn
quassinoid là những hợp chất hầu như tan trong nước. Từ những phân tích nêu trên, ta
có thể thấy rằng, hầu hết các hoạt chất chống ung thư đều thuộc nhóm alkaloid và muốn
chiết tách được các hợp chất này, cần phải dùng dung môi ít phân cực như ethanol và
methanol.
Nói tóm lại, để chiết được triệt để các chất có trong rễ mật nhân, ta cần một dung
môi vừa phân cực mạnh như nước, vừa có dung môi ít phân cực như methanol và
ethanol. Để có thể ứng dụng trong sản xuất thực phẩm thì dung môi ethanol là một lựa
chọn an toàn và phù hợp, do đó tôi lựa chọn nghiên cứu quá trình chiết rễ mật nhân trong
dung môi ethanol.
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 6
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
1.1.4 Tác dụng dược lý của mật nhân
Eurycoma longifolia là một loại thuốc thảo dược đã được chứng minh rõ ràng trên
phương diện khoa học và đã được công bố rộng rãi do các tác dụng dược lý linh hoạt
của nó bao gồm chống ung thư, chống sốt rét, kháng khuẩn, chống oxy hóa, kích thích
tình dục, chống viêm, chống loét, chống đái tháo đường.
1.1.4.1 Ngăn ngừa ung thư
Trong số các hợp chất có hoạt tính dược lý được phân lập từ các bộ phận khác nhau
(rễ, thân, vỏ và lá) của cây mật nhân, có nhiều hợp chất đã được nghiên cứu là có khả
năng chống tăng sinh và chống ung thư.
Năm 2004, tác giả Ping C.Kuo và cộng sự [5] đã định danh được khoảng 65 hợp
chất từ rễ cây mật nhân có tiềm năng kháng sốt rét, kháng khối u, gây độc tế bào và
kháng HIV trên các thử nghiệm in vitro.
Năm 2018, tác giả Thu. Hnin E và cộng sự đã công bố [6], eurycomanone là một
trong những hợp chất dược liệu tích cực nhất của Eurycoma longifolia, đã thể hiện được
hiệu quả cao trong việc chống ung thư biểu mô phổi (tế bào A-549) và ung thư vú (tế
bào MCF-7) và cho thấy hiệu quả trung bình chống lại ung thư dạ dày (tế bào MGC803) và ung thư biểu mô đường ruột (tế bào HT-29).
Năm 2018, tác giả Chunxin Zou và cộng sự đã công bố [23], tám hợp chất trong E.
longifolia thuộc các dẫn xuất squalene, biphenyl, neolignans và alkaloids được dự đoán
là có tiềm năng hoạt động ức chế ung thư gan.
1.1.4.2 Chống oxi hóa, chống viêm
Khả năng kháng oxy hóa của một chất đó là khả năng làm ức chế quá trình oxy hóa
của các phân tử khác. Oxy hóa là một phản ứng hóa học có thể tạo ra các gốc tự do, dẫn
đến các phản ứng khác có thể làm hỏng các tế bào. Các chất kháng oxy hóa như thiolis
hay Vitamin C có thể chấm dứt các phản ứng dây chuyền này để ngăn cản quá trình oxy
hóa xảy ra.
Năm 2013, C.P. Varghese và cộng sự [24] đã nghiên cứu về hoạt tính chống oxy
hóa và kết luận rằng dịch chiết mật nhân trong cồn thể hiện hoạt động chống oxy hóa ở
tất cả các nồng độ (10, 25, 50, 100 và 250 μg/ml). Tính chất chống oxy hóa của chiết
xuất này được so sánh với các giá trị của axit ascorbic. Phương pháp phân nhóm RBC
ở người (HRBC) được sử dụng để đánh giá hoạt tính chống viêm trong ống nghiệm của
dịch chiết. Dịch chiết cho thấy một khả năng kháng viêm đáng kể ở tất cả các nồng độ
được kiểm tra (25, 50, 100, 250, 500 và 1000 μg/ml) và hoạt tính tăng lên khi tăng nồng
độ.
Năm 2019, nhóm nghiên cứu Đào Thanh Hiền và Trần Phi Long [9] cùng cộng sự
của mình cũng đã công bố rằng: chiết xuất alkaloid từ rễ cây mật nhân đã cho thấy tác
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 7
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
dụng chống viêm đáng kể ở cả mẫu in vitro và in vivo. Chiết xuất này thể hiện hoạt động
chống viêm thông qua việc ức chế các chất trung gian gây viêm như NO, iNOS và COX2 và bảo vệ chuột khỏi tử vong do LPS gây ra trong mô hình sốc nhiễm trùng.
Theo phát hiện của nhóm nghiên cứu Hulol Saleh Alruhaimi, Ahmed K. Allow,
Zunariah Buyong, Muhammed Naser và Shaikh Mizanur (2019) ở Malaysia cho thấy
Eurycoma longifolia có thể có tác dụng bảo vệ thần kinh đối với giảm máu đến não mãn
tính (chronic cerebral hypoperfusion) bằng cách tăng cường khả năng chống oxy hóa và
giảm peroxid hóa và viêm, có thể cải thiện chức năng nhận thức ở chuột [10].
1.1.4.3 Khả năng kích thích sinh dục
Eurycoma longifolia (EL) đã được công nhận là một chất tăng cường sức khỏe tình
dục ở nam giới. Trong vài thập kỷ qua, nhiều nghiên cứu trên động vật in vivo và các
thử nghiệm lâm sàng ở người đã được thực hiện trên toàn cầu để khám phá vai trò đầy
tiềm năng của EL trong việc kiểm soát các rối loạn tình dục nam khác nhau, bao gồm
rối loạn cương dương, vô sinh nam, ham muốn thấp và kích thích sản sinh testosterone.
Theo báo cáo của nhóm tác giả M. I. B. M. Tambi, M. K. Imran, R. R. Henkel [4],
76 trong số 320 bệnh nhân mắc chứng suy sinh dục khởi phát muộn (LOH) đã được
cung cấp 200 mg nước chiết mật nhân tiêu chuẩn trong 1 tháng. Các triệu chứng lão hóa
nam giới (AMS) theo thang đánh giá tiêu chuẩn và nồng độ testosterone trong huyết
thanh đã được theo dõi. Kết quả cho thấy điều trị bệnh nhân LOH với chiết xuất mật
nhân này (P <0,0001) đã cải thiện điểm AMS cũng như nồng độ testosterone trong huyết
thanh, trước khi điều trị chỉ có 10,5% bệnh nhân dấu hiệu lão hóa ở nam giới và 35,5%
có mức testosterone bình thường, sau khi hoàn thành thử nghiệm đã tăng lên 71,7% và
90,8% bệnh nhân cho thấy giá trị bình thường tương ứng.
1.1.4.4 Chống tiểu đường
Bệnh đái đường (hay tiểu đường) là một bệnh mãn tính, do rối loạn chuyển hoá
hydrat cacbon vì thiếu insulin ở các mức độ khác nhau, do đó gây tăng đường huyết và
nếu vượt quá ngưỡng thì có đường niệu (nước tiểu có đường). Bệnh tiểu đường là một
trong những nguyên nhân chính của nhiều bệnh hiểm nghèo, điển hình là bệnh tim mạch
vành, tai biến mạch máu não, mù mắt, suy thận, liệt dương, hoại thư,... [25].
Năm 2004, Husen và cộng sự đã nghiên cứu dịch chiết trong nước của rễ E.
longifolia ở liều (50, 100 và 150 mg/kg) theo mô hình Streptozotocin trên chuột bình
thường và chuột có đường huyết cao. Kết quả cho thấy ở nồng độ 150 mg/kg cao nước
có khả năng làm hạ đường huyết [11]. Năm 2005, một báo cáo khác đã báo cáo về quá
trình nghiên cứu ảnh hưởng của dịch chiết trong nước tiêu chuẩn của E. longifolia trên
sức khỏe nam giới. Sàng lọc bệnh tiểu đường trên các bệnh nhân viên mắc bệnh tiểu
đường loại 2 cho thấy ảnh hưởng đáng kể đến việc hạ thấp mức đường huyết [26].
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 8
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
1.1.4.5 Khả năng kháng khuẩn
Hoạt tính kháng khuẩn là một hoạt tính sinh học cho thấy khả năng tiêu diệt hoặc
ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Hầu như các loại vi sinh vật gây độc đối với sức
khỏe con người thường được sử dụng trong việc nghiên cứu về hoạt tính kháng khuẩn
của thực vật như là: tụ cầu vàng (S. aureus), E. coli, Salmonella, P. aeruginosa…
Năm 2013, theo báo cáo của nhóm tác giả thuộc đại học Malaysia cho thấy chiết
xuất từ rễ và thân cây mật nhân đều có hoạt tính kháng khuẩn đối với vi khuẩn gram
dương. Tuy nhiên, chiết xuất từ thân cây mạnh hơn chiết xuất từ rễ đối với Bacillus
cereus và Staphylococcus aureus. Chiết xuất ethyl acetate của thân cây cho thấy tác
động vừa phải khi chống lại vi khuẩn gram âm Pseudomonas aeruginosa và hoạt tính
tác động cao khi chống lại nấm Aspergillus niger [27].
Năm 2018, nhóm tác giả Hnin Ei Thu và cộng sự cũng đã công bố rằng các loại
chiết xuất khác nhau (methanolic, ethyl acetate và n-butanolic) từ các bộ phận khác nhau
(rễ, thân và lá) của E. longifolia cho thấy phản ứng kháng khuẩn, chống nhiễm trùng và
kháng nấm phụ thuộc vào liều. Tuy nhiên chiết xuất từ rễ của E. longifolia lại thể hiện
hiệu quả kháng khuẩn cao nhất so với các bộ phận khác của cây [3].
1.1.4.6 Chống sốt rét
Năm 2007, một nghiên cứu của nhóm tác giả Mohd Ridzuan và cộng sự đã báo cáo
kết quả nghiên cứu các đặc tính chống sốt rét của E. longifolia chiết xuất tiêu chuẩn (từ
rễ) (TA164) đơn lẻ và khi kết hợp với artemisinin in vivo. Điều trị kết hợp chiết xuất
tiêu chuẩn (TA164) với artemisinin bị ức chế nhiễm Plasmodium yoelii ở chuột thí
nghiệm. Thử nghiệm ức chế 4 ngày cho thấy TA-164 ức chế ký sinh trùng của chuột bị
nhiễm Plasmodium yoelii bằng cách điều trị bằng đường uống và tiêm dưới da [28].
Một nghiên cứu khác vào năm 2013 của H. Yusuf cùng cộng sự đã sử dụng bốn hợp
chất được phân lập từ chiết xuất của rễ cây E. longifolia là β-carboline-propionic acid,
eurycomanone, 18-dehydro-6α-hydroxyeurycomalactone và eurycomanol để xét
nghiệm hoạt tính kháng sốt rét in vitro. Kết quả cho thấy cả bốn hợp chất phân lập từ
chiết xuất của E.longifolia đều có hoạt tính chống sốt rét [29].
1.1.4.7 Chống loãng xương
Loãng xương ở nam giới cao tuổi hiện đang trở thành một vấn đề sức khỏe đáng báo
động do mối liên hệ với tỷ lệ tử vong cao hơn so với loãng xương ở phụ nữ. Thiếu hụt
androgen (hypogonadism) là một trong những yếu tố chính gây loãng xương nam và nó
có thể được điều trị bằng liệu pháp thay thế testosterone.
Theo một báo cáo vào năm 2012, Eurycoma longifolia có thể được sử dụng như một
phương pháp điều trị thay thế để ngăn ngừa và điều trị loãng xương nam mà không gây
ra tác dụng phụ liên quan đến testosterone. E. longifolia phát huy tác dụng chống quá
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 9
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
trình tạo mạch máu giúp tăng cường mức độ testosterone, cũng như kích thích tăng sinh
nguyên bào xương và chất ức chế phân hủy xương. Điều này sẽ duy trì hoạt động phục
hồi xương và giảm phân hủy xương. Thành phần hóa học của E. longifolia cũng có thể
ngăn ngừa loãng xương thông qua đặc tính chống oxy hóa của nó. Do đó, E. longifolia
có tiềm năng như là một điều trị bổ sung cho bệnh loãng xương nam [30].
Năm 2017, nhóm tác giả Hnin Ei Thu đã công bố kết quả đánh giá tác động của E.
longifolia và testosterone đối với sự tăng sinh tuần tự theo thời gian, sự khác biệt và điều
chế hình thái trong các nguyên bào xương. Họ cho biết so với testosterone, E. longifolia
có tiềm năng lớn hơn trong việc thúc đẩy sự tăng sinh và biệt hóa tế bào của các tế bào
MC3T3-E1 để ngăn ngừa loãng xương nam [12].
1.1.4.9 Giảm cholesterol xấu
Có hai loại cholesterol trong máu: LDL và HDL. LDL là lipoprotein tỷ trọng thấp
còn HDL là lipoprotein tỷ trọng cao. Trong đó, LDL hay cholesterol “xấu” có thể tích
tụ và làm tắc mạch máu. Loại này có thể gây đau tim hoặc đột quỵ. HDL hay cholesterol
“tốt” giúp loại bỏ cholesterol “xấu” ra khỏi mạch máu [31].
Năm 2017, nhóm nghiên cứu F. Al-Joufi và cộng sự đã nghiên cứu tác dụng của
Eurycoma longifolia (EL) về hàm lượng chất béo và thay đổi sinh hóa của chất béo và
độ dày trung bình của màng trong (Intima Media Thickness-IMT) ở chuột ăn chế độ ăn
nhiều chất béo. Hai mươi con chuột đực Sprague-Dawley (SD) trưởng thành, trẻ tuổi
được nuôi trong 12 tuần. Sau một tuần thích nghi, chúng được chia ngẫu nhiên thành 4
nhóm và điều trị trong 12 tuần như sau: Nhóm ND chỉ được cho ăn kiêng bình thường,
nhóm NDEL được cho ăn kiêng bình thường và chiết xuất EL (15mg/kg) hòa tan trong
nước cất, nhóm HFD chỉ được cung cấp chế độ ăn nhiều chất béo và nhóm HFDEL được
cho ăn chế độ ăn nhiều chất béo và chiết xuất EL (15mg/kg). Kết quả cho thấy: có sự
giảm đáng kể hàm lượng triglyceride (TG) trong nhóm HFDEL so với nhóm HFD. Các
phần mô học của động mạch chủ cho thấy sự giảm đáng kể IMT trong nhóm HFDEL so
với nhóm HFD. Những phát hiện này cho thấy EL là một tác nhân bảo vệ đầy hứa hẹn
chống lại chứng xơ vữa động mạch gây ra bởi chế độ ăn nhiều chất béo [32].
1.2 Tổng quan về phương pháp trích ly
1.2.1 Khái niệm
Quá trình trích ly là quá trình tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp nhờ dung môi, dung
môi sử dụng phải hòa tan chọn lọc một số chất có trong hỗn hợp [33].
❖ Trích ly có hai dạng:
+ Trích ly lỏng- trích các chất hòa tan trong chất lỏng;
+ Trích ly rắn- trích các chất hòa tan có trong chất rắn.
❖ Đặc điểm của quá trình trích ly:
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 10
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
Quá trình trích ly dựa trên cơ sở độ hòa tan đồng nhất của các chất có trong hỗn hợp
dung môi này hay một dung môi khác. Trích ly là quá trình khuếch tán, hiệu số nồng độ
các chất hòa tan ở hai pha tiếp xúc với nhau là động lực của quá trình trích ly. Chất tan
chuyển dời về phía nồng độ nhỏ từ pha này sang pha kia (từ pha lỏng này sang pha lỏng
khác, từ pha rắn sang pha lỏng).
Trích ly ở nhiệt độ thường không có đảo trộn thì xảy ra do khuếch tán phân tử, còn
khi đun nóng hoặc khuấy trộn gọi là khuếch tán đối lưu.
Quá trình trích ly được thực hiện hay không do sự cân bằng phân bố các chất giữa
hỗn hợp cần tách với dung môi hoặc giữa hai pha không trộn lẫn vào nhau. Theo định
luật phân bố cân bằng thì tỉ số nồng độ các chất được phân chia giữa dung môi và chất
lỏng khởi đầu ở nhiệt độ đã cho có giá trị không đổi [33].
1.2.2 Yêu cầu của dung môi sử dụng để trích ly trong công nghệ thực phẩm
Việc lựa chọn dung môi chiết có ảnh hưởng đến quá trình chiết, do đó, dung môi
được chọn cần thỏa mãn được một số yêu cầu sau đây:
- Có tính hòa tan chọn lọc, chỉ hòa tan các thành phần cần tách ra khỏi hỗn hợp với
hiệu suất cao nhất;
- Có khối lượng riêng của dung môi khác xa khối lượng riêng của dung dịch, nhằm tạo
điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly lỏng lỏng;
- Không gây tác dụng hóa học đối với các thành phần có trong nguyên liệu;
- Không phá hủy các thành phần của của sản phẩm trong quá trình bảo quản;
- Dung môi phải dễ tách ra (sau khi trích ly) và không để lại mùi vị sau khi tách;
- Không phá hủy thiết bị, không độc khi thao tác;
- Rẻ tiền và dễ kiếm [33].
Trong thực tế thì không có dung môi nào thỏa mãn đầy đủ hết các yếu tố nêu trên,
do đó để lựa chọn được loại dung môi thì còn phụ thuộc vào thành phần và tính chất của
nguyên liệu cũng như là yêu cầu đầu ra của dịch chiết, điều kiện kinh tế… Từ những
phân tích ở phần 1.1.3 tôi đã chọn dung môi chiết là ethanol. Ngoài ra, cùng với các kết
quả khảo sát dung môi của nhóm tác giả Trần Ý Đoan Trang (2015), Mai Hưng Trấn
(2017), Võ Khánh Hà (2017) [18], [19], [34] cho thấy, khi chiết rễ mật nhân trong
ethanol thì cho hiệu suất thu hồi khá cao, không độc khi dùng trong thực phẩm, dễ tách
ra sau khi trích ly. Đồng thời, theo báo cáo của nhóm tác giả Trương Thị Minh Hạnh và
Nguyễn Thị Hồng Hương (2018) [35] thì dịch chiết từ rễ mật nhân trong dung môi
ethanol ở Gia Lai có khả năng kháng các loại tế bào ung thư mà dịch chiết trong nước
không thể hiện được. Từ những cơ sở lý luận nêu trên, dung môi ethanol 80% là dung
môi được sử dụng trong suốt quá trình nghiên cứu này.
1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 11
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
1.2.2.1. Những yếu tố thuộc về thành phần, cấu tạo của dược liệu
❖ Màng tế bào dược liệu
❖ Chất nguyên sinh
❖ Một số tạp chất có thể có trong dược liệu
Những yếu tố này thì không thể thay đổi được trong quá trình sản xuất, mà phụ
thuộc vào nguyên vật liệu mà chúng ta sử dụng, chúng ta không thể thay đổi được chúng,
do vậy trong phạm vi này chúng ta không nghiên cứu sâu về nó.
1.2.2.2. Những yếu tố thuộc về dung môi
❖ Độ phân cực của dung môi
Nói chung dung môi ít phân cực thì dễ hòa tan các chất không phân cực và khó hòa
tan các chất có nhiều nhóm phân cực. Ngược lại, dung môi phân cực mạnh thì hòa tan
các chất có nhiều nhóm phân cực và khó hòa tan các chất ít phân cực [22].
❖ Độ nhớt, sức căng bề mặt của dung môi
Nhìn chung, dung môi có độ nhớt càng thấp hoặc có sức căng bề mặt càng nhỏ thì
dung môi càng dễ thấm vào dược liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiết xuất
và ngược lại [22].
1.2.2.3. Những yếu tố về kỹ thuật
Yếu tố về kỹ thuật là những yếu tố có thể thay đổi được bằng các biện pháp kỹ thuật
khác nhau, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiết xuất. Đó có thể là những
yếu tố như nhiệt độ, thời gian, độ mịn của dược liệu, khuấy trộn, siêu âm...
❖ Sự chênh lệch nồng độ giữa hai pha
Trong quá trình trích ly, sự chênh lệch nồng độ giữa hai pha là động học của quá
trình trích ly, do đó sự chênh nồng độ giữa hai pha càng lớn thì quá trình trích ly diễn
ra càng nhanh và thuận lợi. Chính vì thế, trong quá trình trích ly người ta luôn tìm mọi
cách để tăng sự chênh lệch nồng độ giữa hai pha: trích ly ngược chiều, tuần hoàn dung
môi, bổ sung dung môi trong quá trình trích ly, thay mới dung môi cuối quá trình trích
ly [33].
❖ Nhiệt độ chiết
Theo công thức tính hệ số khuếch tán của Einstein, khi nhiệt độ tăng thì hệ số khuếch
tán cũng tăng, do đó theo định luật Fick, lượng chất khuếch tán cũng tăng lên. Hơn nữa
khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của dung môi giảm nên tạo điều kiện thuận lợi cho quá
trình chiết. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng sẽ gây ra bất lợi cho những hợp chất kém bền ở
nhiệt độ cao, gây phá hủy một số hoạt chất như vitamin, glycosid, alcaloid,.... Một số
bất lợi khác có thể kể đến như khi nhiệt độ tăng làm tăng độ hòa tan của tạp chất, dung
môi dễ bị hao hụt và đối với một số chất đặc biệt có quá trình hòa tan tỏa nhiệt, độ hòa
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 12
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
tan của chúng giảm khi nhiệt độ tăng. Vì vậy tùy trường hợp cụ thể mà cần lựa chọn
nhiệt độ sao cho phù hợp [22].
❖ Thời gian chiết
Khi bắt đầu chiết, các chất có phân tử lượng nhỏ sẽ được hòa tan và khuếch tán vào
dung môi trước, sau đó mới đến các chất có phân tử lượng lớn. Do đó nếu thời gian chiết
quá ngắn sẽ không chiết được hết các hoạt chất trong dược liệu. Nếu thời gian chiết quá
dài, dịch chiết sẽ bị lẫn nhiều tạp chất, gây bất lợi cho quá trình tinh chế và bảo quản.
Nhưng đến một giới hạn nào đó thì quá trình chiết sẽ đến trạng thái cân bằng dù có kéo
dài thời gian thì quá trình trích ly cũng không diễn ra nữa. Cho nên chúng ta cần phải
lựa chọn thời gian chiết sao cho phù hợp với thành phần dược liệu, dung môi và phương
pháp chiết [22].
Ngoài những yếu tố kể trên còn nhiều yếu tố khác cũng gây ảnh hưởng đến quá trình
chiết như độ mịn, khuấy trộn, áp suất, pH môi trường, chấn động cơ học, dòng điện cao
áp,... [22].
Những yếu tố về kỹ thuật là những yếu tố có thể thay đổi được bằng các biện pháp
kỹ thuật khác nhau, thay đổi các yếu tố này trong quá trình sản xuất là dễ dàng thực
hiện. Vì vậy trong nghiên cứu này chúng tôi đã lựa chọn ba yếu tố của quá trình chiết
xuất là tỉ lệ giữa dung môi và nguyên liệu, nhiệt độ chiết và thời gian chiết để tiến hành
quá trình khảo sát các yếu tố ảnh hưởng bằng quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa quá
trình chiết rễ mật nhân trong dung môi ethanol bằng phương pháp chưng ninh.
1.2.3 Các phương pháp chiết mật nhân
Trong phạm vi công nghệ thì có rất nhiều phương pháp chiết khác nhau từ phương
pháp gián đoạn đến phương pháp liên tục, từ phương pháp đơn giản đến phức tạp, từ
phương pháp truyền thống đến hiện đại với các loại dung môi khác nhau. Tuy nhiên,
trong phạm vi nghiên cứu ở phòng thí nghiệm thì chúng ta chỉ có thể chiết bằng các
phương pháp khá đơn giản như: ngâm chiết, ngâm lắc, chưng ninh, chiết soxhlet, chiết
siêu âm…
Phương pháp ngâm chiết: sau khi chuẩn bị dược liệu, đổ dung môi cho ngập dược
liệu trong bình chiết xuất. Sau một thời gian ngâm nhất định, rút lấy dịch chiết (lọc hoặc
gạn) và rửa dược liệu bằng một lượng dung môi thích hợp [22].
Phương pháp chưng ninh: phương pháp này thực hiện khá giống với phương pháp
ngấm kiệt, chỉ có điều là để tăng cường hiệu quả chiết người ta thường thực hiện trong
điều kiện nhiệt độ cao. Thiết bị thì có hệ thống ống sinh hàn để hồi lưu dung môi.
Phương pháp chiết Soxhlet: dược liệu được cho vào một ống giấy lọc rồi đặt vào
ngăn chiết. Dung môi mới được cho vào bình cầu và đun hồi lưu. Dung môi bốc hơi lên
được ngưng tụ xuống ngăn chiết và khi tràn sẽ chảy qua ống xi phông xuống bình cầu
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 13
Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) bằng phương pháp
chưng ninh trong dung môi ethanol và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
bên dưới, mang theo các chất hòa tan từ dược liệu. Ở bình cất, chất tan được giữ lại,
dung môi bốc hơi lên được ngưng tụ xuống bình chiết và đi qua lớp dược liệu để hòa
tan các chất tan còn lại. Cứ như vậy cho đến khi dược liệu được chiết kiệt.
Ưu điểm của các phương pháp này là đơn giản, dễ thực hiện, thiết bị đơn giản, rẻ
tiền, thích hợp khi thực hiện trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên vẫn tồn tại những nhược
điểm như năng suất thấp, thao tác thủ công.
Theo báo cáo của các tác giả Mai Hưng Trấn (2017), Võ Khánh Hà (2018), Trần Ý
Đoan Trang [18], [19], [34] trong số các phương pháp trên thì phương pháp chưng ninh
là phương pháp chiết có thời gian thực hiện nhanh hơn và hiệu suất chiết cũng cao hơn
so với phương pháp ngâm chiết và phương pháp chiết Soxhlet nên trong bài nghiên cứu
này, tôi sử dụng phương pháp chưng ninh trong dung môi ethanol để tối ưu hóa 3 yếu
tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rễ mật nhân.
1.3 Tổng quan về thực phẩm bảo vệ sức khỏe
1.3.1 Khái niệm
Thực phẩm bảo vệ sức khỏe (Health Supplement, Dietary Supplement) theo nghị
định số 15/2018/NĐ-CP [36] đã định nghĩa như sau: là sản phẩm được dùng để bổ sung
thêm vào chế độ ăn uống hàng ngày nhằm duy trì, tăng cường, cải thiện các chức năng
của cơ thể con người, giảm nguy cơ mắc bệnh. Thực phẩm bảo vệ sức khỏe chứa một
hoặc nhiều chất hoặc hỗn hợp các chất sau:
a) Vitamin, khoáng chất, axit amin, axit béo, enzym, probiotic và chất có hoạt tính sinh
học khác;
b) Hoạt chất sinh học có nguồn gốc tự nhiên từ động vật, chất khoáng và nguồn gốc thực
vật ở các dạng như chiết xuất, phân lập, cô đặc và chuyển hóa;
c) Các nguồn tổng hợp từ những thành phần đề cập tại điểm a và điểm b trên đây.
1.3.2 Lợi ích
Cuộc sống ngày càng phát triển, con người luôn bận rộn với nhiều công việc, gia
đình dẫn đến việc dần mất đi thói quen chăm sóc sức khỏe, làm đẹp... làm cho cơ thể
không được cung cấp đầy đủ những dưỡng chất cần thiết quan trọng. Cho nên việc sử
dụng thực phẩm bảo vệ sức khỏe hàng ngày có thể giúp:
- Thực phẩm bảo vệ sức khỏe có công dụng giúp bổ sung nhanh chóng chất dinh
dưỡng và các chất có tác dụng cần thiết cho cơ thể và những chức năng được chỉ định
mà cơ thể không thể tự sản sinh hoặc được cung cấp trong chế độ ăn uống hàng ngày
nhưng không đầy đủ.
- Có nhiều loại thực phẩm bảo vệ sức khỏe có thể tạm thời thay thế bữa ăn, giúp cơ
thể không mất đi chất dinh dưỡng khi gặp phải các tình trạng thiếu thốn thực phẩm hoặc
không có điều kiện ăn uống bình thường như lúc bị bệnh…
SVTH: Hồ Thị Diệu Oanh
GVHD: Trương Thị Minh Hạnh
Võ Khánh Hà
Trang: 14
