Nghiên cứu xác định thành phần hóa học tinh dầu rễ củ gừng gió ở huyện quế sơn, quảng nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA

TRẦN NGUYỄN XUÂN KỲ

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THÀ NH PHẦN HÓA HỌC
TINH DẦU RỄ CỦ GỪNG GIÓ Ở HUYỆN QUẾ SƠN,
QUẢNG NAM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HÓA DƯỢC

Đà Nẵng - Năm 2015


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THÀ NH PHẦN HÓA HỌC
TINH DẦU RỄ CỦ GỪNG GIÓ Ở HUYỆN QUẾ SƠN,
QUẢNG NAM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HÓA DƯỢC

Sinh viên thực hiện
Lớp
Giáo viên hướng dẫn

: Trần Nguyễn Xuân Kỳ
: 11CHD
: ThS. Võ Kim Thành

Đà Nẵng - Năm 2015


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐHSP
KHOA HĨA
___________

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
___________________

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Trần Nguyễn Xuân Kỳ
Lớp: 11CHD
1. Tên đề tài: “Nghiên cứu xác định thành phầ n hóa ho ̣c tinh dầ u rễ củ gừng gió
ở huyêṇ Quế Sơn, Quảng Nam”
2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị:
a. Nguyên liệu: Rễ củ gừng gió
b. Dụng cụ: Bộ chưng cất lơi cuốn hơi nước, picnometer, buret, pipet, cốc thủy tinh,
bình định mức, bình tam giác, chén sứ, bình hút ẩm…
c. Thiết bị: Cân phân tích, máy đo chỉ số khúc xạ Atago 1T, bếp đun bình cầu, máy
đo sắc kí khí ghép khối phổ GC-MS, tủ sấy, lị nung…
d. Hóa chất: Nước cất, KOH, HCl, Na2SO4…
3. Nội dung nghiên cứu:

- Chiết tách tinh dầu rễ củ gừng gió bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
- Khảo sát một số điều kiện tối ưu (tỉ lệ rắn/ lỏng, thời gian)
- Xác định một số chỉ số vật lý, hóa học của tinh dầu rễ củ gừng gió.
- Xác định thành phần hóa học cỉa tinh dầu rễ củ gừng gió bằng phương pháp sắc kí
khi ghép khối phổ GC-MS.
4. Giáo viên hướng dẫn: ThS. Võ Kim Thành
5. Ngày giao đề tài: 15/07/2014


6. Ngày hoàn thành:
Chủ nhiệm khoa

Giáo viên hướng dẫn

PGS.TS. Lê Tự Hải

ThS. Võ Kim Thành

Sinh viên đã hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày …. Tháng …. năm ….
Kết quả điểm đánh giá:
Ngày ….tháng ….năm ….
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG


LỜI CẢM ƠN
Trong q trình thực hiện đề tài, ngồi sự cô gắng của bản thân, em đã nhận
được sự ủng hộ, giúp đỡ nhiệt tình từ nhiều phía, trong đó có thầy cơ, bạn bè, người
thân của em.
Với lịng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS. Võ Kim
Thành đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo động viên, giúp đỡ em rất nhiều

và tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập nghiên cứu và hoàn thành đề tài
này.
Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo giảng dạy các bộ môn trong
khoa, các thầy cô công tác ở phịng thí nghiệm khoa Hóa – Trường Đại học Sư
Phạm Đà Nẵng, gia đình, bạn bè và các cán bộ của Trung Tâm Kỹ thuật tiêu chuẩn
đo lường chất lượng 2, số 2 Ngô Quyền, TP. Đà Nẵng
Em xin chân thành cảm ơn.
Đà Nẵng, ngày 26 tháng 4 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Trần Nguyễn Xuân Kỳ


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỞNG QUAN ......................................................................................2
1.1. Tở ng quan về tinh dầ u ..........................................................................................2
1.1.1. Khái niê ̣m về tinh dầ u .......................................................................................2
1.1.2. Thành phầ n hóa ho ̣c ..........................................................................................2
1.1.2.1. Tecpen ............................................................................................................2
1.1.3. Tiń h chấ t vâ ̣t lý..................................................................................................5
1.1.4. Tiń h chấ t hóa ho ̣c ..............................................................................................7
1.1.5. Phân loa ̣i tinh dầ u ..............................................................................................7
1.1.6. Vai trò của tinh dầ u ...........................................................................................7
1.1.6.1 Vai trò sinh thái ho ̣c ........................................................................................7
1.1.6.2. Hoa ̣t tiń h sinh ho ̣c ..........................................................................................9
1.1.7. Kiểm nghiệm và bảo quản tinh dầu ................................................................11
1.1.7.1. Kiểm nghiệm tinh dầu ..................................................................................11
1.1.7.2. Phát hiện một số giả mạo trong tinh dầu ......................................................11
1.1.7.3. Bảo quản tinh dầu.........................................................................................12

1.1.8. Các phương pháp khai thác tinh dầ u ...............................................................12
1.2. Tổ ng quan về ho ̣ gừng........................................................................................13
1.2.1. Họ gừng ...........................................................................................................13
1.2.2. Một số đại diện thuộc họ gừng ........................................................................13
1.3. Giới thiê ̣u về gừng gió .......................................................................................15
1.3.1. Tên go ̣i ............................................................................................................15
1.3.2. Phân loa ̣i khoa ho ̣c ..........................................................................................16
1.3.3. Đă ̣c điể m phân bố ............................................................................................16
1.3.4. Đă ̣c điể m hình thái ..........................................................................................16
1.3.5. Thành phầ n hóa ho ̣c ........................................................................................17
1.3.6. Tác du ̣ng dươ ̣c lý.............................................................................................17
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................20


2.1. Đố i tươ ̣ng nghiên cứu.........................................................................................20
2.2. Nguyên liê ̣u, thiế t bi,̣ du ̣ng cu ̣, hóa chấ t.............................................................20
2.2.1. Nguyên liê ̣u .....................................................................................................20
2.2.2. Thiế t bi,̣ du ̣ng cu ̣ .............................................................................................20
2.2.3 Hóa chấ t ...........................................................................................................21
2.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................23
2.4.1. Khảo sát thành phầ n khố i lươ ̣ng của rễ củ gừng gió .......................................23
2.4.1.1. Xác định độ ẩm ............................................................................................23
2.4.1.2 Xác định hàm lượng tro ...............................................................................24
2.4.2. Phương pháp tách tinh dầ u ..............................................................................24
2.4.3. Phương pháp xác đinh
̣ hàm lươ ̣ng (%) tinh dầ u .............................................24
2.4.4. Phương pháp xác đinh
̣ chỉ số vâ ̣t lý của tinh dầ u rễ củ gừng gió ...................25
2.4.4.1. Xác đinh
̣ tỷ tro ̣ng của tinh dầ u .....................................................................25

2.4.4.2. Xác đinh
̣ chỉ số khúc xa ̣...............................................................................25
2.4.5. Phương pháp xác đinh
̣ các chỉ số hóa ho ̣c của tinh dầ u ..................................25
2.4.5.1. Xác đinh
̣ chỉ số axit ......................................................................................26
2.4.5.2. Xác đinh
̣ chỉ số este......................................................................................26
2.5. Nghiên cứu xác đinh
̣ thành phầ n hóa ho ̣c của tinh dầ u rễ củ gừng gió .............27
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................28
3.1. Tìm hiể u về cây gừng gió...................................................................................28
3.2. Xác đinh
̣ thành phầ n khố i lươ ̣ng rễ củ gừng gió ................................................28
3.2.1. Xác đinh
̣ đô ̣ ẩ m trong rễ củ gừng gió ..............................................................28
3.2.2. Xác đinh
̣ hàm lươ ̣ng tro trong rễ củ gừng gió .................................................29
3.3. Chiết tách tinh dầu rễ củ gừng gió bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi
nước ...........................................................................................................................31
3.3.1. Nguyên liệu .....................................................................................................31
3.3.1.1. Thái, xay nguyên liệu ...................................................................................31
3.3.1.2. Ngâm nguyên liệu ........................................................................................32
3.3.2. Chưng cất tinh dầu ..........................................................................................32
3.3.3. Đánh giá cảm quan về tinh dầ u rễ củ gừng gió ...............................................33


3.3.4. Khảo sát các điề u kiê ̣n tố i ưu chưng cấ t tinh dầ u ...........................................34
3.3.4.1. Khảo sát tỉ lê ̣ rắ n lỏng ..................................................................................34
3.3.4.2. Khảo sát thời gian chưng cấ t tố i ưu .............................................................35

3.3.5. Kế t quả đinh
̣ lươ ̣ng tinh dầ u ............................................................................36
3.4. Xác đinh
̣ chỉ số lý hóa của tinh dầ u trong rễ củ gừng gió..................................37
3.4.1. Xác đinh
̣ các chỉ số vâ ̣t lý ...............................................................................37
3.4.1.1 Tỷ tro ̣ng .........................................................................................................37
3.4.1.2 Chỉ số khúc xa ...............................................................................................
38
̣
3.4.2.3. Xác đinh
̣ chỉ số este......................................................................................41
3.4.2.4. Chỉ số xà phòng hóa .....................................................................................42
3.5. Xác đinh
̣ mô ̣t số thành phầ n hóa ho ̣c chính trong tinh dầ u rễ củ gừng gió .......43
3.5.1. Thiế t bi ̣chiń h ..................................................................................................43
3.5.2. Kế t quả xác định thành phần hóa học tinh dầu rễ củ gừng gió .......................44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI...................................................................................
47
̣
Tài Liê ̣u tham khảo ...................................................................................................49
PHỤ LỤC ..................................................................................................................50


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1. Kết quả xác định độ ẩm trong rễ củ gừng gió ..........................................29
Bảng 3.2. Kết quả xác định hàm lươ ̣ng tro trong rễ củ gừng gió..............................30
Bảng 3.3. Đánh giá cảm quan về tinh dầ u rễ củ gừng gió ........................................33
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của tỉ lê ̣ rắ n/lỏng đế n lươ ̣ng tinh dầ u thu đươ ̣c ......................34

Bảng 3.5. Ảnh hưởng của thời gian chưng cấ t đế n lươ ̣ng tinh dầ u thu đươ ̣c ...........36
Bảng 3.6. Hàm lươ ̣ng tinh dầ u rễ củ gừng gió ..........................................................37
Bảng 3.7. Tỷ trọng của mẫu tinh dầ u rễ củ gừng gió ................................................38
Bảng 3.8. Chỉ số khúc xa ̣ của tinh dầ u rễ củ gừng gió..............................................40
Bảng 3.9. Nồ ng đô ̣ dung dịch KOH ..........................................................................40
Bảng 3.10. Kế t quả chỉ số axit của tinh dầ u rễ củ gừng gió .....................................41
Bảng 3.11. Chỉ số este của tinh dầ u rễ củ gừng gió ..................................................42
Bảng 3.12. Chỉ số xà phòng hóa của tinh dầu rễ củ gừng gió...................................43
Bảng 3.13. Thành phầ n hóa ho ̣c cơ bản của tinh dầ u rễ củ gừng gió .......................45


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Một số cây thuộc họ gừng .........................................................................14
Hình 1.2. Amomum Zerumbeth ................................................................................16
Hin
̀ h 3.1. Nguyên liê ̣u đã đươ ̣c thái nhỏ ...................................................................31
Hình 3.2. Thiết bị chưng cất lơi cuốn hơi nước ........................................................33
Hình 3.3. Tinh dầu gừng gió .....................................................................................34
Hin
̀ h 3.4. Máy đo chỉ sớ khúc xa ̣ Atago 1T ..............................................................39
Hình 3.5. Máy sắ c kí ghép khố i phổ (GC/MS) .........................................................43
Hin
̀ h 3.6. Sắ c kí đồ biể u thì hàm lươ ̣ng các thành phầ n hóa ho ̣c của tinh dầ u rễ củ
gừng gió (thời gian lưu từ 0 đế n 28 phút) .................................................................44
Biểu đồ 3.1. Ảnh hưởng của tỉ lê ̣ rắ n lỏng đế n lươ ̣ng tinh dầ u thu đươ ̣c..................35
Biểu đồ 3.2. Ảnh hưởng của tỉ lê ̣ rắ n lỏng đế n lươ ̣ng tinh dầ u thu đươ ̣c................. 36


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành
MỞ ĐẦU

Từ xưa, nhân dân ta đã thường sử du ̣ng củ gừng như mô ̣t vi ̣thuôc nóng để tri ̣
nhức đầ u, la ̣nh bu ̣ng, nôn o ̣e, có đờm; tri ̣ cảm cúm ra mồ hôi. Ngày nay sự phát
triể n của khoa ho ̣c đã phát hiê ̣n thêm nhiề u công du ̣ng mới của gừng. Trong ngô ̣
đô ̣c thực phẩ m: gừng có tiń h sát trùng và tố ng hơi trong ruô ̣t dùng để điề u tri ̣ ngô ̣
đô ̣c thực phẩ m, nhiễm trùng đường ruô ̣t do ly ̣ và vi khuẩ n. Trên tim ma ̣ch: gừng
làm giảm lươ ̣ng cholesterol trong máu và phòng chố ng đông máu nên làm giảm
nguy cơ tắ c ngheñ ma ̣ch máu và giảm tỉ lê ̣ đô ̣t quy.̣ Ngoài ra, gừng còn chữa stress:
Tinh dầ u gừng là mô ̣t chấ t kích thích do đó làm giảm trầ m cảm căng thẳ ng mê ̣t mỏi,
bồ n chồ n và lo âu. Đố i với ung thư: Đang đươ ̣c nghiên cứu trong điề u tri ̣ ung thư
trên chuô ̣t.
Tinh dầ u gừng với mùi thơm đă ̣c trưng và tác du ̣ng làm đe ̣p da, chố ng sự oxy
hóa chấ t béo trong cơ thể , chố ng laõ hóa, nên nhu cầ u sử du ̣ng để làm đe ̣p ngày
càng tăng, có giá tri ̣ thực tiễn về mă ̣t kinh tế với giá cao trên thi ̣ trường. Đồ ng thời
trong công nghiê ̣p thực phẩ m cũng đã xuấ t hiê ̣n nhu cầ u sử du ̣ng tinh dầ u gừng để
làm nguyên liê ̣u.
Tuy nhiên ở Viê ̣t Nam có nhiề u loa ̣i gừng khác nhau, chúng tôi cho ̣n rễ củ
gừng gió ở huyê ̣n Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam để làm đố i tươ ̣ng nghiên cứu. Với đề
tài “Nghiên cứu xác định thành phầ n hóa ho ̣c tinh dầ u rễ củ gừng gió ở huyêṇ
Quế Sơn, Quảng Nam” để làm đề tài nghiên cứu.

Trang 1


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

CHƯƠNG 1. TỞNG QUAN

1.1. Tổ ng quan về tinh dầ u
1.1.1. Khái niêm
̣ về tinh dầ u
Tinh dầ u là những chấ t có mùi thơm, là hỗn hơ ̣p của nhiề u hơ ̣p chấ t bay hơi,
nguồ n gố c chủ yế u là thực vâ ̣t. Đó là những gio ̣t hin
̀ h thành trong tế bào tiế t của
cây, những chấ t thơm mang đế n hương thơm cho cây. Ngoài ra còn có mô ̣t số loa ̣i
tinh dầ u có nguồ n gố c từ đô ̣ng vâ ̣t.
Tinh dầ u đươ ̣c khai thác từ các loa ̣i thực vâ ̣t khác nhau. Mỗi loa ̣i thực vâ ̣t cho mô ̣t
loa ̣i hương vi,̣ tùy thuô ̣c vào loa ̣i tinh dầ u đă ̣c trưng có trong cây đó. Trong cây, tinh
dầ u có thể trú ngu ̣ ở lá, hoa, quả, rễ ,vỏ, thân gỗ. Chúng đươ ̣c ta ̣o ra từ những ha ̣ch
đă ̣c biê ̣t từ những tế bào tiế t.
1.1.2. Thành phầ n hóa ho ̣c
Thành phầ n hóa ho ̣c của tinh dầ u ở các bô ̣ phâ ̣n khác nhau của cây thường
không giố ng nhau. Ví du ̣: loa ̣i quế Srilanca, vỏ cây chứa andehit, lá cây chứa
Owgenola (có mùi đinh hương) còn rễ cây chứa Campho (có mùi long naõ ).
Theo thành phầ n hóa ho ̣c, tinh dầ u là mô ̣t hỗn hơ ̣p phức ta ̣p bao gồ m hầ u hế t
các loa ̣i hơ ̣p chấ t hữu cơ thuô ̣c ma ̣ch thẳ ng hay ma ̣ch vòng. Những cấ u tử tinh dầ u
thường gă ̣p là các hidrocacbon, các ancol, phenol, andehit, xeton, ester… Trong đó
quan trọng hơn cả là hidrocacbon, còn có các thành phầ n rươ ̣u, andehit đề u là dẫn
xuấ t của hidrocacbon. Hidrocacbon có trong tinh dầ u chủ yế u là hơ ̣p chấ t tecpen. Vì
vâ ̣y người ta thường nói hóa ho ̣c về tinh dầ u là hóa ho ̣c của hơ ̣p chấ t tecpen.
1.1.2.1. Tecpen
Tecpen là hidrocacbon ma ̣ch hở hoă ̣c ma ̣ch vòng có công thức tổ ng quát là
(C5H8)n. Đó là mô ̣t hơ ̣p chấ t tự nhiên mà phân tử của nó đươ ̣c cấ u ta ̣o bởi mô ̣t hoă ̣c
nhiề u đơn vi ̣ isoprene theo kiể u “đầ u nố i đuôi” của các isoprene và chung mô ̣t
nguồ n gố c sinh tổ ng hơ ̣p

Trang 2


Khóa luận tốt nghiệp

đi

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

đầ u

Isopren (C5H8)

Ocimen (C10H16)

Tùy theo giá tri ̣của n mà phân thành các phân lớp:
n

CTPT

Tên go ̣i

1

C 5 H8

isopren

2

C10H16

monotecpen

3

C15H24

secquitecpen

4

C20H32

ditecpen

5

C25H40

sestectecpen

6

C30H48

tritecpen

n

(C5H8)n

politecpen

Hầ u hế t các hơ ̣p chấ t tecpen có cấ u trúc vòng với mô ̣t số nhóm chức như
hydroxyl, cacbonyl. Đă ̣c tính chung của chúng là ít tan trong nước ngoa ̣i trừ chúng
kế t hơ ̣p với các oza ta ̣o thành glycozit tan trong chấ t béo.
Về mă ̣t phân bố trong tự nhiên, tecpen có mă ̣t trong hầ u hế t các lớp thực vâ ̣t
bâ ̣c thấ p như tảo nấ m đế n thực vâ ̣t bâ ̣c cao và cả vi khuẩ n. Mỗi nhóm tecpen có sự
phân bố đă ̣c trưng. Monotecpen là thành phầ n chủ yế u của tinh dầ u đã tìm thấ y
trong hơn 60 ho ̣ thực vâ ̣t. Secquitecpen phân bố đă ̣c trưng trong ho ̣ Asteraceae, các
Saponon Steroit trong cây mô ̣t lá mầ m, trong khi sapointecpen có chủ yế u trong cây
2 lá mầ m. Glycozit tim tâ ̣p trung mô ̣t số chi thuô ̣c các ho ̣ ApocynaceaeScrophulariaceae, Moraceae, Aselepidaceace…

Trang 3


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

Ngoài khái niê ̣m tecpen người ta còn dùng khái niê ̣m tecpenoit để bao hàm
rô ̣ng raĩ các sản phẩ m thoái biế n tự nhiên và các dẫn xuấ t tự nhiên hay tổ ng hơ ̣p các
tecpen. Tuy nhiên khi sử du ̣ng thì hầ u như không có sự phân biê ̣t rõ ràng về ranh
giới giữa hai khái niê ̣m này.
Trong thành phầ n chính của tinh dầ u bay hơi trong hơ ̣p chấ t phải kể đế n
monoterpen và serquiterpen
a. Monoterpen (n=1)
Ma ̣ch hở: Tiêu biể u là myrcene, oximen có trong tinh dầ u hoa houblon, nguyê ̣t quế

Myrcene

oximen

Các dẫn xuấ t của chúng là linalol, geraniol, citrolenol, citronelal, citral.
HO
OH
CHO

OH

linalol

geraniol

citronelol

citronelal

CHO

citral

Ma ̣ch vòng:
Mô ̣t vòng: Phổ biế n là limonene, có trong tinh dầ u cam, chanh, thông… Dẫn
xuấ t chứa oxi là menthol, piperiton, carvon.

Trang 4

Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

O

OH

limonen

menthol

O

piperiton

carvon

Nhi ̣vòng: Tiêu biể u là pinen (có trong tinh dầ u thông) và camphen (có trong
tinh dầ u chanh, oải hương)

-pinen

-pinen

camphen

b. Serquiterpen
Các serquiterpen ma ̣ch thẳ ng và vòng tiêu biể u là farnesen (có trong tinh dầ u
cam, chanh); gingiberen (trong tinh dầ u gừng); humulen (tinh dầ u houblon);

–

santalen (trong tinh dầ u đàn hương)

Farnesen

Gingiberen

Humulen

 - santalen

1.1.3. Tính chấ t vâ ̣t lý
Tinh dầ u có nhiê ̣t đô ̣ sôi cao (150oC – 200oC), rấ t dễ bay hơi nên cầ n đựng ở
miê ̣ng chai nhỏ, nút ky.̃ Tinh dầ u hòa tan chấ t cao su vì vâ ̣y không nên dùng nút cao
su mà phải dùng nút thủy tinh.

Trang 5


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

Ở nhiê ̣t đô ̣ thường phầ n lớn tồ n ta ̣i ở tra ̣ng thái lỏng, trừ menthol, camphor, ..
Đa số tinh dầ u không có màu hoă ̣c màu vàng nha ̣t trừ tinh dầ u quế màu nâu
sẫm, tinh dầ u thymus màu đỏ. Tinh dầ u thường có vi ̣cay và hắ c.
Chỉ số khúc xa ̣ của tinh dầ u khoảng 1,45 – 1,56, chỉ số khúc xa ̣ cao hay thấ p
tùy vào thành phầ n chứa trong tinh dầ u. Nế u tinh dầ u có nhiề u thành phầ n có nhiề u

dây nố i thì có chỉ số khúc xa ̣ cao.
Tinh dầ u không tan trong nước hay tan rấ t ít và tan tố t trong mô ̣t số dung
môi hữu cơ như etanol, chloroform, benzene… cho nên có thể dùng các dung môi
này để chiế t suấ t mô ̣t số tinh dầ u từ các nguồ n nguyên liê ̣u có chứa tinh dầ u.
Tinh dầu là những chất rất dễ bị thay đổi mùi. Khi tinh chế tinh dầu bằng
phương pháp chưng cất, đun đến nhiệt độ cao có thể làm thay đổi thành phần hóa
học của tinh dầu do đó thay đổi hương thơm của tinh dầu.
Tinh dầu không phải là một chất nguyên chất mà là hỗn hợp của nhiều chất
tạo nên, trong đó có một chất chủ yếu. Do đó việc phối hợp nhiều tinh dầu lại với
nhau để có một chất thơm và bền là một nghệ thuật đồng thời là một khoa học.
Khi ta nhỏ tinh dầu vào mặt giấy thì mặt giấy có vết trong như giấy bóng
(giống như ta nhỏ dầu mỡ vào giấy) nhưng chỉ có một thời gian ngắn tinh dầu bay
đi hết thì vết trong đó cũng mất đi (dấu hiệu phân biệt tinh dầu với dầu mỡ). Nếu là
chất dầu có pha tinh dầu thơm (ví dụ dầu bơi tóc) thì sau khi phơi nắng mùi thơm sẽ
mất đi (do dầu bay hơi hết) mà vết trong trên giấy vẫn còn (chất dầu còn lại).
Điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, độ ẩm có ảnh hưởng nhiều đến q trình
sinh tổng hợp và sự tích lũy tinh dầu trong cây, nên cần nghiên cứu kỹ mùa thu hái
đối với dược liệu chứa tinh dầu.
Từ tinh dầu thu được, có thể dựa vào một số chỉ số để đánh giá sơ bộ thành
phần của tinh dầu. Tỷ tro ̣ng tinh dầ u thường khoảng 0,85 – 0,95; có mô ̣t số tinh dầ u
nă ̣ng hơn nước như tinh dầ u đinh hương, tinh dầ u quế . Nếu tỉ trọng tinh dầu dưới

Trang 6


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

0,9 thì tinh dầu có tỉ lệ cao về hidrocacbon hoặc hợp chất mạch thẳng. Nếu tỉ trọng

tinh dầu cao trên 0,9 và nhỏ hơn 1 thì tinh dầu có nhiều hợp chất mạch thẳng có
nhiều nhóm chứa oxi và phenol. Nếu tỉ trọng tinh dầu lớn hơn 1 thì tinh dầu có chủ
yếu hợp chất của ancol, andehit, xeton. Nếu tinh dầu tan nhiều trong dung dịch
KOH chứng tỏ chứa nhiều nhóm –OH (phenol). Nhiệt độ đông đặc càng cao chứng
tỏ ở nhiệt độ thường tỉ lệ chất rắn trong tinh dầu càng nhiều.
1.1.4. Tính chấ t hóa ho ̣c
Tấ t cả tinh dầ u đề u có chung mô ̣t số tinh chấ t hóa ho ̣c sau:
- Khi cháy sinh ra ngo ̣n lửa nhiề u khói.
- Để ngoài anh sáng dễ bi ̣oxi hóa và biế n đổ i mô ̣t phầ n thành nhựa.
- Tinh dầ u có thể hút clo, brom, iot và tỏa nhiề u nhiê ̣t hoă ̣c hóa hơ ̣p với nước
để cho hidrat hoă ̣c hòa tan diêm sinh hoă ̣c photpho.
1.1.5. Phân loa ̣i tinh dầ u
Căn cứ vào thành phầ n hóa ho ̣c của hơ ̣p chấ t có tác du ̣ng, căn cứ vào các
chấ t thơm chủ yế u trong tinh dầ u, có thể chia làm ba loa ̣i:
- Tinh dầ u có thành phầ n chủ yế u là ma ̣ch thẳ ng, ví du ̣ cam, chanh…
- Tinh dầ u chứa thành phầ n chủ yế u có các tecpen và dẫn xuấ t của tecpen:
ba ̣c hà, hồ i, thông, long naõ …
- Tinh dầ u có thành phầ n chủ yế u gồ m các nhân thơm: quế , hồ i, đinh
hương…
1.1.6. Vai trò của tinh dầ u
1.1.6.1 Vai trò sinh thái ho ̣c
a. Dẫn du ̣:
Thông thường sự thụ phấn của các lồi hoa được thực hiện chủ yếu bởi các
cơn trùng (ong, bướm, kiến…). Đây là công việc gián tiếp của chúng, do các hoạt
động lấy mật hoặc sáp hoa của côn trùng. Ở mô ̣t số loài hoa tinh dầ u của chúng có
khả năng dẫn du ̣ côn trùng đế n giúp thu ̣ hoa thu ̣ phấ n.
Không chỉ côn trùng bị dẫn dụ bởi tinh dầu các loài hoa mà động vật lớn như
mèo nhà cũng bị dẫn dụ bởi những tecpen có trong tinh dầu bạc hà mèo (cat mint,
nepeta cataria).
Trang 7

Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

b. Bảo vê ̣:
Trong mô ̣t số loài cây, tinh dầ u của chúng góp phầ n bảo vê ̣ cây chố ng la ̣i
đô ̣ng vâ ̣t ăn cỏ (loài vâ ̣t và cơn trùng). Như 1 số sesquitecpen đơn vịng hoạt động
như hocmon sâu non (ảnh hưởng đến sự trưởng thành của sâu). Thí dụ juvabion,
được tìm thấy trong tinh dầu Ocimum basilicum, có khả năng ngăn chặn chu kì sinh
trưởng của một số côn trùng chuyên phá hoại cây xanh.
Một số loại tinh dầu khác bảo vệ cây chủ yếu nhờ khả năng xua đuổi khi lồi
vật ăn cỏ. Thí dụ như một số loại cây tìm thấy trong rừng Nam Mỹ có chứa tinh dầu
có khả năng chống lồi kiến ăn lá cây (Atta Spp). Trong tinh dầu của cây này có 1
monotecpen là β-oximen và 1 secquitecpen là cariophylen. Hợp chất đầu có tác
dụng xua đuổi kiến, cịn hợp chất thứ hai có tác dụng diệt loại nấm cộng sinh trên
mình kiến.
Ngồi ra, những cơn trùng khi đến ăn lá cây hoặc hút nhựa của các loại cây
có chứa tinh dầu ở lông tiết, chúng sẽ va chạm vào các lông này và bị đẩy lùi bởi
các mono và secquitecpen có trong tinh dầu.
c. Hỡ trơ ̣ và phát triể n:
Ta ̣o ra những hóa chấ t để ngăn chă ̣n, giúp ích cho những cây xung quanh.
Những hóa chấ t này ảnh hưởng đế n sự sinh tồ n và phát triể n bao gồ m ngăn chă ̣n sự
nảy mầ m của ha ̣t, làm biế n da ̣ng rễ cây, làm chă ̣n sự phát triể n cây…
d. Dung môi hữu cơ
Mô ̣t số monotecpen đóng vai trò dung môi hữu cơ cho mô ̣t số chấ t có hoa ̣t
tính sinh ho ̣c trong cây. Thí dụ, tinh dầu sim đầm lầy (Myrica gale) chứa hỗn hợp
monotecpen dễ bay hơi chủ yếu là -pinen; 1,8-xineol và 1 secquitecpen kém bay
hơi nhưng có hoạt tính chống nấm rất mạnh là germacron. Khi tuyến tinh dầu trong

cây bị vỡ ra, các monotecpen mau chóng tỏa ra bao phủ vết thương và mang theo
germacron ít linh động. Sau đó chúng bay hơi đi để lại germacron trải rộng đều trên
vết thương.

Trang 8


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

e. Hoa ̣t tính kháng sinh:
Khi các đô ̣ng vâ ̣t ăn cỏ hoă ̣c mô ̣t nguyên nhân cơ ho ̣c nào đó làm tổ n ha ̣i đế n
các cơ quan của cây, tinh dầ u từ các mô thoát ra bảo vê ̣ vế t thương không cho cây bi ̣
nhiễm trùng thứ cấ p.
Người ta nhận thấy ở loài sim đầm lầy (Myrica gale), nồng độ tinh dầu chứa
trong các lông tiết trên lá tăng khoảng 2 lần trên các cây bị loại ăn cỏ phá hoại so
với các cây đối chứng (Carlton 1992).
Những hợp chất có nhiệm vụ như trên trong thực vật được gọi chung là
những chất phytoalexin. Thí dụ capsidol là 1 secquitecpen phytoalexin mạnh. Các
phytoalexin khơng phải chỉ có mặt trong tinh dầu mà cịn được tạo ra từ những mô
cây gần vết thương.
1.1.6.2. Hoa ̣t tiń h sinh ho ̣c
Từ ngày xưa người ta đã biết dùng tinh dầu để chữa bệnh cho người và gia
súc hoặc dùng để ngăn chặn sự hư hỏng của thức ăn. Trong khảo cổ, người ta nhận
thấy tinh dầu được sử dụng trong việc bảo quản xác ướp.
a. Kháng khuẩ n
Hoạt tính kháng khuẩn (antibacterial activity) của tinh dầu trong điều kiện
phịng thí nghiệm được hiểu như là khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn trong
điều kiện in vitro thơng qua việc đo đường kính vịng vơ khuẩn.

Rap (1989) nhận thấy tinh dầu Limmophila gratissama có khả năng kháng
khuẩn mạnh tương tự streptomixin và chloramphenicol đối với những vi khuẩn gây
bệnh cho người như Bacillus cereus, Eschicha colo, Pseudomonas aeruginosa và
Staphyllococcus aureus.
Trong một số trường hợp để xem cấu phần chính có phải tác nhân kháng
khuẩn chủ yếu của tinh dầu không, người ta thường cô lập riêng chúng ra và thử
chúng với tinh dầu, nếu hoạt tính kháng khuẩn của nó yếu hơn thì chính phần cịn
lại trong tinh dầu quyết định tính kháng khuẩn.
Các tác dụng lên vi khuẩn của tinh dầu thường giống nhau, đó là tác dụng
vào tế bào chất hơn là lên vách tế bào.

Trang 9


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

Kabara và villar nhận thấy rằng các hợp chất có cấu hình cis có hoạt tính
kháng khuẩn mạnh hơn cấu hình trans và nhóm định chức hydroxi trong ancol,
phenol. Cịn trong những hợp chất mạch hở thì những hợp chất mạch thẳng có tính
kháng khuẩn hơn mạch nhánh.
Ngồi ra, trong 1 số báo cáo năm 2003 cho thấy 1 số tinh dầu có khả năng
tiêu diệt các tế bào ung thư, có hoạt tính kháng HIV trong điều kiện in vitro.
b. Diê ̣t nấ m
Tinh dầu có khả năng diệt nấm ngay ở nồng độ rất thấp. Thí dụ, tinh dầu
húng quế, Ocimum Basilicum có thể ức chế hồn tồn sự phát triển của 22 loại nấm
ở nồng độ 0,15%. Hay tinh dầu riềng Cybopogin citratus, ức chế hoàn toàn sự phát
triển của hầu hết các loại nấm, chống lại nấm gây độc và làm hư thối thức ăn.
c. Diê ̣t côn trùng

Dẫn du ̣ côn trùng đế n và sa vào bẫy. Tiêu diê ̣t trực tiế p như mô ̣t chấ t đô ̣c với
côn trùng. Hoă ̣c tiêu diê ̣t gián tiế p thông qua ngăn chă ̣n mô ̣t giai đoa ̣n phát triể n của
côn trùng.
d. Kháng oxi hóa
Sự oxi hóa thường xuất hiện trong những thực phẩm để lâu ngày vì trong đó
có chứa nhiều hợp chất bão hịa, và những hợp chất dễ bị oxi hóa bởi oxi khơng khí.
Sự oxi hóa này dễ đưa đến sự hư thối, mất phẩm chất của thực phẩm.
Ở Trung Quốc, đã có những nghiên cứu nhận thấy tinh dầu tỏi ức chế sự
peoxy hóa lipit, nhờ cơ chế bắt lấy gốc tự do, khơng cho phản ứng peoxy hóa xảy
ra, bảo vệ các lipit.
e. Dươ ̣c phẩ m
Tinh dầ u là loa ̣i dươ ̣c phẩ m đươ ̣c sử du ̣ng nhiề u nhấ t trong y ho ̣c cở trù n.
Nhờ có chứa tinh dầu mà một số loại dược thảo có mùi thơm đặc trưng. Tinh dầ u có
nhiề u tác du ̣ng điề u tri ̣ khác nhau. Có loa ̣i tác du ̣ng lên hê ̣ thầ n kinh trung ương, có
loa ̣i kić h thić h dich
̣ tiêu hóa, dich
̣ da ̣ dày, dich
̣ ruô ̣t, dich
̣ mâ ̣t làm ta ăn ngon. Chúng
có thể giúp tiêu hóa tốt và điều hịa các chức phận của ruột.

Trang 10


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

Người ta thường dùng dung dịch etanol-nước ngâm với các vị thuốc có tinh
dầu để xoa chống bệnh thấp khớp, chúng tác dụng bằng cách tăng sự dồn máu tại

các vùng xử lí. Một số tinh dầu như tinh dầu râu mèo kích thích sự tiết nước tiểu
người ta trị bệnh phù thủng. Mỗi tinh dầu có thành phần hóa học và cấu phần chính
khác nhau nên có những hoạt tính trị bệnh khác nhau.
Việc nghiên cứu khả năng trị bệnh của tinh dầu đang được quan tâm và ứng
dụng trong y học.
f. Mỹ phẩ m: Sản xuấ t nước hoa, kem dưỡng da, phấ n…
g. Thực phẩ m: Sản xuấ t nước giải khát, chấ t gia hương cho bánh, ke ̣o, rươ ̣u, chế
biế n thực phẩ m, gia vi…
̣
h. Công nghiê ̣p tiêu dùng: Thuố c đánh răng, xà phòng thơm, nước hoa…
1.1.7. Kiểm nghiệm và bảo quản tinh dầu
1.1.7.1. Kiểm nghiệm tinh dầu
Muốn kiểm nghiệm tinh dầu người ta thường xác định một số hằng số vật lý
như tỷ trọng, chỉ số khúc xạ, độ tan của tinh dầu trong một số tinh dầu khác nhau.
Từ tinh dầu, có thể chiết suất ra một số chất khác nhau bằng phương pháp
chưng cất. Đối với mỗi loại chất cất phân đoạn được người ta lại xác đinh hằng số
nói trên như với tinh dầu mới vậy. Vì trong tinh dầu có những chất có chức hóa học
khác nhau hoặc tương tự nhau như chức phenol, chức ancol, chức andehit… nên
người ta có thể định tính và định lượng các chất có chức đó trong mỗi tinh dầu.
Ngồi ra người ta cịn có thể xác định các chỉ số axit, chỉ số este, chỉ số xà phịng
hóa…
1.1.7.2. Phát hiện một số giả mạo trong tinh dầu
Tìm nước: Khi cất tinh dầu thường sản phẩm có lẫn nước, như vậy chất
lượng tinh dầu sẽ giảm. Muốn tách nước trong tinh dầu người ta thêm một ít CaCl2
khan, CaCl2 sẽ hút nước, chảy rữa, chứng tỏ tinh dầu có nước.
Tìm dầu mỡ: Nhỏ giọt tinh dầu lên miếng giấy thấm, để một lúc tinh dầu bay
hết đi (hết thơm), nếu còn lại vết mỡ trên giấy thì chứng tỏ trong tinh dầu có dầu
mỡ, có thể hịa tan tinh dầu trong cồn, mỡ không tan sẽ nổi lên (trừ dầu thầu dầu
trong cồn), cất tinh dầu với nước, tinh dầu sẽ cuốn đi còn lại dầu mỡ.
Trang 11

Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

Tìm rượu: Lấy một thể tích đã biết tinh dầu với nước, đo chính xác thấy thể
tích tinh dầu bị giảm đi thì chứng tỏ trong tinh dầu có rượu vì rượu tan vơ hạn trong
nước cịn tinh dầu khơng tan trong nước, tinh dầu lại tan trong rượu.
1.1.7.3. Bảo quản tinh dầu
Tinh dầu dễ kết hợp với oxi của khơng khí để thành chất nhựa, trong khơng
khí thủy phân cho ra các chất có mùi khác nhau. Những hiện tượng oxi hóa hay
thủy phân này thường xảy ra ở nhiệt độ cao có nhiều hơi nước, ánh sáng. Do đó để
bảo quản tinh dầu thì phải đóng kín, khơng để nơi nóng, tránh ánh sáng trực tiếp của
mặt trời, bụi bặm. Không để sản phẩm ngấm nước và các sản phẩm khác rơi vào,
như thế sẽ làm hỏng tinh dầu.
Tinh dầu dễ bay hơi nên đựng trong các lọ có miệng nhỏ, khơ.
Tinh dầu hịa tan cao su nên khơng dùng nút cao su để dậy lọ đựng tinh dầu
mà phải dùng nút thủy tinh để đậy lọ đựng tinh dầu.
1.1.8. Các phương pháp khai thác tinh dầ u
Tùy thuộc từng loại nguyên liệu và trạng thái của tinh dầu trong nguyên liệu
(tự do hoặc kết hợp) mà người ta dùng các phương pháp khác nhau để tách chúng.
Các phương pháp tinh dầu phải đạt được các yêu cầu cơ bản:
- Giữ cho tinh dầu thu được có mùi vi tự nhiên ban đầu.
- Quy trình chế biến phải phù hợp, thuận lợi và nhanh chóng.
- Phải tách triệt để tinh dầu trong nguyên liệu, tổn thất tinh dầu trong chế biến và
hàm lượng tinh dầu càng thấp càng tốt.
- Chi phí đầu tư vào sản xuất là ít nhất.
Dựa vào các yêu cầu đã nêu trên, người ta thường dùng những phương pháp
khai thác tinh dầu sau:

- Phương pháp hóa lý: Chưng cất và trích ly (Trích ly có thể dùng dung môi bay hơi
hoặc không bay hơi)
- Phương pháp cơ học: Dùng các quá trình cơ học để khai thác tinh dầu như ép, bào,
nạo.
- Phương pháp kết hợp: Khai thác tinh dầu bằng cách kết hợp giữa quá trình hóa lý
và q trình cơ học, hoặc sinh hóa ( lên men) và cơ học, hoặc sinh hóa và hóa lý.
Trang 12


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

Thí dụ, trong quả Vani, tinh dầu ở dạng liên kết glicozit nên dùng enzim để thủy
phân, phá hủy liên kết này rồi sau đó dùng phương pháp chưng cất (hóa lý để lấy
tinh dầu)
1.2. Tổ ng quan về ho ̣ gừng
1.2.1. Họ gừng
Họ gừng có tên khoa học là zingiberaceae, một họ của thảo mộc sống lâu
năm với các thân rễ bò ngang hay tạo củ bao gồm 47 chi và khoảng trên 1000 loài,
phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở nam và đông nam châu Á. Ở
Việt Nam hiện có gần 20 chi và gần 100 lồi. Trong đó, nhiều lồi là các loại cây
cảnh, cây gia vị hay cây thuốc quan trọng. Các cây có giá trị của họ này bao gồm
gừng, nghệ, riềng, gừng gió, ré, thảo quả và sa nhân.
Các lồi trong họ này là thực vật tự dưỡng hay biểu sinh. Thân rễ lớn, thường
phân nhánh, chứa nhiều chất dự trữ. Lá có các bẹ dài ơm lấy nhau làm thành thân
giả, cuống ngắn và phiến lớn, giữa cuống và bẹ lá có phần phụ gọi là lưỡi bẹ. Thân
lá thường có mùi thơm. Hoa khơng đều, đài hình ống, màu lục, tràng hình ống, phía
trên chia ba thùy, thùy giữa lớn hơn thùy hai bên. Chỉ có một nhị sinh sản (ở vịng
trong) với hai bao phấn lớn nứt phía trong. Một cánh mơi hình bản lớn, màu sặc sỡ,

do ba nhị dính với nhau biến đổi thành, nằm đối diện với nhị sinh sản. Hai nhị còn
lại biến thành hai nhị lép (vô sinh) nhỏ nằm hai bên bao phấn ( nhiều khi giảm chỉ
còn lại những vảy nhỏ, hoặc mất hẳn). Bầu dưới có ba ơ, mỗi ơ chứa nhiều nỗn.
Vịi nhụy chui qua khe hở giữa hai bao phấn và thị ra ngồi. Quả nang, đơi khi là
quả mọng. Hạt có nội nhũ và cả ngoại nhũ. Mô của các loại cây trong họ này tiết ra
tinh dầu có mùi đặc trưng.
1.2.2. Một số đại diện thuộc họ gừng
Riềng (Alpinia offcinarum-Han.): Thân rễ khỏe, phủ nhiều vảy, khi già có
nhiều xơ, dùng làm gia vị thuốc.
Nghệ (Curcuma domestica-Val. hay Curcuma longa-L): thân rễ làm gia vị,
làm thuốc chữa bệnh dạ dày, bệnh da vàng, dùng cho phụ nữ sau khi sinh đẻ.
Gừng (Zingiber officinale-Rosc.): Thân rễ thơm cay, dùng làm gia vị, làm
mứt và thuốc, có tác dụng hưng phấn, dễ tiêu.
Trang 13


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

Gừng gió (Zingiber zerumbet Sm) là loài mọc dại gặp nhiều trong rừng thứ
sinh, có hoa màu trắng, cánh mơi màu vàng nhạt, thân rễ vị đắng và cay được dùng
làm thuốc.
Ở rừng Việt Nam, cịn có gặp một số cây mọc ở tầng thấp như:
Ré (Alpinia speciosa – K. Chum.): Cánh môi vàng có viền đỏ, quả mọng
hình cầu, cây dùng lấy sợi.
Thảo quả (Amomum tsaoko-Roxb.) và sa nhân (Amomum villosum-Lour.):
là 2 loại cây dùng làm thuốc, được khai thác nhiều để xuất khẩu ( quả thảo quả còn
dùng làm gia vị), gặp nhiều ở các rừng miền bắc VIệt Nam.
Hình 1.1: Một số cây thuộc họ gừng

1. Alpinia conchigera Griff: Riềng rừng

2.Alipinia galangal (L.) Sw: riềng nếp

Loài riềng rừng và riềng nếp thường được trồng làm gia vị.
3. Alpinia purpurata (Vieill.) K.schum

4. Curcuma domestic Val: nghệ

(Riềng tía)

(Tên khác: Curcuma longa L.)

Trang 14


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: ThS. Võ Kim Thành

5. Globba pendula Roxb

6.Hedychium coronarium Koenig

(Ngải mọi, gừng hoa múa treo)

(Ngải tiên)

7. Zingiber oficinale Roscoe:

8. Zingiber zerumbet (L.) J.E.sm.

(Gừng)

(Gừng gió)

1.3. Giới thiêụ về gừng gió
1.3.1. Tên go ̣i
Tên thường go ̣i: riềng gió; ngải xanh; mai gian (theo đồng bào dân tộc miền
núi); ngãi mặt trời, riềng dại, khuhet, phtu, prateal, vong atit (Campuchia);
gingembre fou (Pháp), phong khương, khinh kèng (Tày) gừng dại, gừng rừng,
Khương, Can khương, Sinh khương.
Tên khoa ho ̣c: Zingber zerumbe (L) sm.

Trang 15