Tối ưu hóa quy trình chiết tách, đề xuất quy trình công nghệ thu nhận dịch chiết axit hidroxycitric từ vỏ quả bứa khô với quy mô 10 kg nguyên liệumẻ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

LÊ THỊ TUYẾT ANH

TỐI ƢU HĨA QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH, ĐỀ XUẤT
QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ THU NHẬN DỊCH CHIẾT
AXIT HIDROXYCITRIC TỪ VỎ QUẢ BỨA KHÔ VỚI
QUY MÔ 10 KG NGUYÊN LIỆU/MẺ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Đà Nẵng - Năm 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

LÊ THỊ TUYẾT ANH

TỐI ƢU HĨA QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH, ĐỀ XUẤT
QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ THU NHẬN DỊCH CHIẾT
AXIT HIDROXYCITRIC TỪ VỎ QUẢ BỨA KHÔ VỚI
QUY MÔ 10 KG NGUYÊN LIỆU/MẺ
Chuyên ngành : Hóa hữu cơ
Mã số: 60 44 27

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. ĐÀO HÙNG CƢỜNG

Đà Nẵng, Năm 2013


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả

LÊ THỊ TUYẾT ANH


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................. 3
3. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................ 3
4. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 3
5. Bố cục đề tài .......................................................................................... 4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................... 5
1.1. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CỦA CÂY BỨA ................................................. 5
1.1.1. Bứa .................................................................................................. 5
1.1.2. Bứa mọi ........................................................................................... 6
1.1.3. Bứa mủ vàng ................................................................................... 6
1.1.4. Bứa nhà ........................................................................................... 7
1.2. NGUỒN GỐC (-)-HCA ............................................................................ 8
1.3. HÓA HỌC CỦA (-)-HCA ........................................................................ 9
1.3.1. Sự khám phá (-)-HCA ..................................................................... 9
1.3.2. Tác dụng của HCA ....................................................................... 11
1.3.3. Một vài lo ngại về (-) HCA .......................................................... 12

CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 14
2.1. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT................................................. 14
2.2. SƠ ĐỒ QUI TRÌNH THỰC NGHIỆM ................................................... 15
2.3. NGUYÊN LIỆU ....................................................................................... 16
2.3.1. Cây bứa ......................................................................................... 16
2.3.2. Thu nguyên liệu ........................................................................... 16
2.3.3. Xử lý nguyên liệu ......................................................................... 16


2.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................ 17
2.4.1. Xác định độ ẩm của nguyên liệu ................................................... 17
2.4.2. Xác định độ nhớt, tỉ trọng, nhiệt độ sôi, nồng độ chất khô
của dịch chiết........................................................................................... 17
2.4.3. Nấu nguyên liệu với dung môi nƣớc để thu
dịch chiết axit ......................................................................................... 19
2.4.4. Chuẩn độ tổng lƣợng axit tổng thu đƣợc bằng
phƣơng pháp chuẩn độ axit- bazơ ........................................................... 20
2.4.5. Phƣơng pháp Biure: Xác định hàm lƣợng protein tổng số
có trong dịch chiết .................................................................................. 20
2.4.6. Phƣơng pháp oxi hóa – khử: Xác định hàm lƣợng axit khử
và hàm lƣợng đƣờng tổng có trong dịch chiết ............................. 21
2.4.7. Định lƣợng Pectin bằng phƣơng pháp Canxi pectat ..................... 22
2.4.8. Phƣơng pháp phân tích cơng cụ .................................................... 23
2.4.9. Phƣơng pháp tốn học ................................................................... 24
2.4.10. Phƣơng pháp tổng hợp muối Canxi của HCA ............................ 25
2.4.11. Phƣơng pháp phân tích vi sinh vật .............................................. 25
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 26
3.1. PHÂN TÍCH, TỐI ƢU HĨA VÀI THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ ........... 26
3.1.1. Sử dụng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm, tối ƣu hóa
cơng đoạn nấu ngun liệu với dung mơi nƣớc ...................................... 26

3.1.2. Tối ƣu hóa cơng đoạn tẩy màu dịch chiết


trƣớc khi tách loại pectin......................................................................... 36
3.1.3. Tối ƣu công đoạn tách Pectin từ dịch chiết................................... 40
3.1.4. Tối ƣu công đoạn tẩy màu dịch chiết
sau khi loại pectin và cô đặc ................................................................... 41
3.1.5. Đề xuất quy trình cơng nghệ tối ƣu chiết tách HCA
từ vỏ quả bứa khơ tại phịng thí nghiệm ................................................. 44
3.1.6. Ứng dụng dịch chiết thu nhận đƣợc để tạo muối HCCa .............. 44
3.2. XÁC ĐỊNH MỘT VÀI THƠNG SỐ VẬT LÝ VÀ THÀNH PHẦN HĨA
HỌC CĨ TRONG NGUYÊN LIỆU VÀ DỊCH CHIẾT ............................... 49
3.3. PHÂN TÍCH, ĐỀ XUẤT THIẾT BỊ CHO Q TRÌNH CƠNG NGHỆ
THU NHẬN DỊCH CHIẾT HCA TỪ VỎ QUẢ BỨA KHÔ VỚI QUY MÔ
LỚN - TÍNH TỐN, LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO MỘT SỐ CƠNG ĐOẠN
CHÍNH TRONG QTCT VỚI QUY MƠ 10KG NGUN LIỆU/MẺ .......... 52
3.3.1. Sơ đồ công nghệ ................................................................................... 52
3.3.2. Cân bằng vật chất ................................................................................... 52

3.3.3. Thu nhận, bảo quản, làm sạch, nghiền nguyên liệu ...................... 55
3.3.4. Nấu nguyên liệu ............................................................................ 57
3.3.5. Lọc bã ............................................................................................ 60
3.3.6. Kết tủa pectin từ dịch chiết ........................................................... 62
3.3.7. Tách loại kết tủa pectin ................................................................. 63
3.3.8. Cô đặc dịch chiết và thu hồi C2H5OH ........................................... 65
3.3.9. Tẩy màu ......................................................................................... 67
3.3.10. Tách loại than sau công đoạn tẩy màu ........................................ 70


3.3.11. Tạo muối HCCa .......................................................................... 70

3.3.12. Nồi hơi ........................................................................................ 73
3.4. CHẠY THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ .......................................................... 74
3.4.1. Lựa chọn thiết bị cho qui mô đề tài ............................................. 74
3.4.2. Chạy thử nghiệm ........................................................................... 75
3.5. TÍNH KINH TẾ CHO SẢN PHẨM NGHIÊN CỨU .............................. 78
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 82
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)
PHỤ LỤC


DANG MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A

Mật độ quang

AAS

Quang phổ hấp phụ nguyên tử

CN

Nồng độ đƣơng lƣợng

HCA

Axit hydroxylcitric

HCCa

Muối Canxihydoxycitrat

HPLC

Sắc ký lỏng cao áp

QT

Quy trình

QTCT

Quy trình chiết tách

R/L

Tỉ lệ Rắn/lỏng

UV – VIS

Quang phổ hấp phụ phân tử

ρ

Khối lƣợng riêng

μ

Độ nhớt

C

Than hoạt tính

Bx

Nồng độ chất khô


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

Trang

1.1

Mô tả các đặc điểm của HCA

10

3.1

Bảng phân loại kích thƣớc hạt nghiền

27

3.2

Nồng độ axit tổng thu đƣợc trong dịch chiết theo thời
gian nấu nguyên liệu

28

3.3

Bảng phƣơng án và điều kiện tổ chức thí nghiệm

30

3.4

Bảng ma trận thực nghiệm trực giao cấp I

31

3.5

Bảng kết quả thí nghiệm tại tâm

31

3.6

Giá trị hàm mục tiêu tại các điểm thực nghiệm

33

3.7

Thơng số kỹ thuật của than hoạt tính

36

3.8

Kết quả tẩy màu dịch chiết tại to = 25oC

37

3.9

Kết quả tẩy màu dịch chiết tại to = 50oC

37

3.10

Kết quả tẩy màu dịch chiết tại to = 70oC

38

3.11

Kết quả tẩy màu dịch chiết tại to = 80oC

38

3.12

Kết quả tẩy màu dịch chiết tại to = 90oC

39

3.13
3.14
3.15

3.16
3.17

Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của quá trình kết tủa
pectin theo tỉ lệ cồn
Kết quả tẩy màu dịch chiết theo các chế độ khác nhau
So sánh lƣợng than cần thiết cho việc tẩy màu dịch chiết
trƣớc và sau khi tách loại pectin
Kết quả xác định thành phần kim loại trong sản phẩm
HCCa
Kết quả chỉ tiêu vi sinh của mẫu muối HCCa

41
42
44

48
49


3.18

3.19

Kết quả xác định độ ẩm trong vỏ quả bứa sấy khô

Kết quả xác định khối lƣợng riêng của nguyên liệu bột
vỏ quả bứa khô

3.20

50

Bảng tổng kết một số thông số vật lý và thành phần hóa
học của dịch chiết

50
51

3.21

Mức tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn

52

3.22

Bảng cân bằng vật chất tính cho 10kg ngun liệu

54

3.23

Bảng thơng số kỹ thuật của một số loại nồi nấu 2 vỏ

58

3.24

Bảng tổng kết một số thiết bị chính

74

3.25

Một vài thơng số vật lý và hóa lý dịch chiết HCA sản
phẩm

76

3.26

Bảng chi phí nguyên vật liệu cho 1 mẻ sản xuất

78

3.27

Tham khảo giávài sản phẩm giảm béo trên thị trƣờng

79

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hiệu

Tên hình vẽ

Trang

1.1

Quả, lá, hoa và cây bứa

6

1.2

Quả, lá, hoa và cây bứa

7

1.3

Cây, quả bứa nhà

8

1.4

Công thức cấu tạo của (-)-HCA và lacton (-)-HCA

9

1.5

11

2.1

Cấu trúc các dẫn xuất của axit hyđroxy xitric
Sơ đồ quy trình thực nghiệm

2.2

Cây và quả bứa

16

2.3

Vỏ bứa khơ dạng bột

16

2.4

Thiết bị xác định độ nhớt

18

2.5

Dịch chiết chƣa tẩy màu

19

2.6

Dịch chiết đã loại pectin

19

2.7

19

2.8

Dịch chiết sau cô đặc
Dịch chiết sau tẩy màu

2.9

Mẫu trống và mẫu phân tích hàm lƣợng protein

21

2.10

Mẫu tạo muối

25

3.1

Đồ thị biểu diễn lƣợng axit tổng thu đƣợc theo tỉ lệ R/L

26

3.2

Đồ thị biểu diễn lƣợng axit tổng thu đƣợc theo thời gian
Sự phụ thuộc giữa A của dịch chiết và lƣợng than sử
nấu nguyên liệu
dụng
Sự phụ thuộc giữa A của dịch chiết sau công đoạn tẩy

28

45

3.7

Sơ
công
nghệthan
công
màuđồvào
lƣợng
sửnghệ

dụngtối ƣu chiết tách axit HCA
Đồ thị đƣờng chuẩn HCA
từ vỏ quả Bứa khơ tại phịng thí nghiệm
Sắc kí đồ muối canxi hydroxycitrat chuẩn

3.8

Sắc kí đồ muối canxi hydroxycitrat sau khi tinh chế

47

3.9

Sơ đồ thiết bị công nghệ

52

3.10

Cấu tạo thiết bị quạt sàng phân loại và làm sạch

56

3.11

Cấu tạo máy nghiền búa

57

3.3

3.4
3.5
3.6

15

19

39
43
47
47


3.12

Máy nghiền búa SUS304

57

3.13

Nồi nấu nguyên liệu

59

3.14

Thiết bị lọc đáy bằng

61

3.15

Thiết bị lọc khung bản

61

3.16

Thiết bị kết tủa pectin

62

3.17

Máy ly tâm kiểu treo

64

3.18

Máy ly tâm cạo bã tự động

64

3.19

Máy ly tâm loại đĩa

65

3.20

Máy li tâm

66

3.21

Thiết bị chƣng cất kiểu nồi 2 vỏ

66

3.22

66

3.23

Thiết bị chƣng cất kiểu tuần hoàn
Sơ đồ chƣng đơn giản

3.24

Thiết bị cô đặc

67

3.25

Thiết bị tẩy màu dịch chiết

69

3.26

Máy ly tâm LE sere/ CEPA

70

3.27

Máy li tâm CC40

71

3.28

Nồi trung hòa – giữ nhiệt có bộ đảo trộn

71

3.29

Máy sấy một trục ở áp suất thƣờng

72

3.30

Máy sấy hai trục ở áp suất thƣờng

72

3.31

Thiết bị lò hơi

73

3.32

Nồi nấu

75

3.33

Nguyên liệu, bán thành phẩm, thành phẩm qua các
công đoạn

67

77


1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Béo phì đã trở thành một bệnh khá phổ biến ở nhiều nƣớc trên thế giới.
Hiện nay, số ngƣời mắc béo phì trên toàn cầu đã vƣợt quá 250 triệu, chiếm
7% dân số ngƣời trƣởng thành trên thế giới và đang là mối đe dọa nghiêm
trọng đến sức khoẻ và tuổi thọ.
Bệnh béo phì có thể dẫn đến các hậu quả sau:
- Bệnh tim: Mỡ bọc lấy tim, làm cho tim khó co bóp. Mỡ cũng làm hẹp
mạch vành, cản trở máu đến nuôi tim, gây nhồi máu cơ tim.
- Rối loạn lipid máu: Béo phì làm tăng nồng độ triglycerid và LDLcholesterol, làm giảm nồng độ HDL-cholesterol trong máu.
- Tiểu đƣờng: Béo phì tồn thân và béo bụng là yếu tố nguy cơ cho tiểu
đƣờng type 2.
- Giảm khả năng sinh sản: Ở ngƣời béo phì, mơ mỡ làm rối loạn buồng
trứng, chất lƣợng trứng kém, rối loạn kinh nguyệt….
- Bệnh đƣờng tiêu hố: Ngƣời béo phì dễ bị bệnh túi mật, có bất thƣờng
về gan, gan nhiễm mỡ, ruột nhiễm mỡ, nhu động ruột giảm (gây đầy hơi, táo
bón); hệ mạch ở ruột bị cản trở, gây trĩ.
- Tăng viêm xƣơng khớp, tăng huyết áp, đột quỵ, giảm chức năng hô
hấp, ung thƣ…
Những nguyên nhân dẫn tới tình trạng béo phì có thể kể đến là: Ngủ q
ít, ơ nhiễm mơi trƣờng, điều hịa khơng khí, thuốc men, tuổi thọ và chủng tộc,
virus gây béo phì, tình trạng suy dinh dƣỡng khi cịn nhỏ, ít sử dụng các sản
phẩm sữa, những hormone từ ngành nông nghiệp biến đổi gien....
Cây bứa – tên khoa học là Garcinia oblongifolia Champ. Ex Benth,
thuộc họ bứa và chi bứa. Trên thế giới đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về
cây bứa bao gồm các lĩnh vực:


2

- Chiết tách.

- Xác định thành phần hóa học các hợp chất hữu cơ, ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm và công nghệ dƣợc phẩm.
- Phát hiện ra (-)-hydroxycitric axit, lacton của (-)-hydroxycitric axit có
tính sinh học lý thú đó là tác dụng kìm hãm q trình chuyển hóa lƣợng
đƣờng thừa trong cơ thể thành mỡ. Không những giúp giảm cân, HCA còn cải
thiện giảm các loại mỡ xấu cho sức khỏe nhƣ tryglycerid, LDL cholesterol,
cholesterol toàn phần và tăng HDL cholesterol là loại mỡ có tác dụng bảo vệ
thành mạch. Ngoài ra, HCA làm gia tăng nồng độ Serotonin, một chất có vai
trị kiểm sốt sự thèm ăn, đồng thời cải thiện tâm lý phiền muộn ở ngƣời dƣ
cân, béo phì giúp họ giảm năng lƣợng khẩu phần. Tuy nhiên, HCA ở dạng tự
do khơng bền, dễ chuyển hóa thành dạng lacton, bền nhƣng kém hoạt động.
Ở Việt Nam, cây bứa tƣơng đối dễ trồng, phát triển tốt, cho năng suất
cao và có mặt ở hầu hết các địa bàn trong cả nƣớc, nhất là những vùng rừng
núi phía Bắc: Hà Tuyên, Vĩnh Phú ; miền Trung : Quảng Nam - Đà Nẵng ;
Tây Nguyên....
Vậy cho đến nay, đã có các nghiên cứu cơ bản về thành phần, tính chất,
khả năng ứng dụng các hợp chất hóa học có trong cây bứa, đặc biệt là nghiên
cứu hoạt tính sinh học lý thú của axit (-)-hydroxycitric (HCA) và lacton làm
hoạt chất sản xuất thực phẩm chức năng giảm béo.Tuy nhiên ở nƣớc ta chƣa
có một cơng trình nghiên cứu chiết tách HCA với quy mơ cơng nghiệp nên rất
khó khăn cho việc triển khai ứng dụng vào thực tiễn. Để đáp ứng yêu cầu này,
trên cơ sở của quy trình nghiên cứu chiết tách HCA từ vỏ quả bứa quy mơ
phịng thí nghiệm, chúng tơi nghiên cứu xây dựng QTCT với quy mô 10kg
nguyên liệu/mẻ. Đây là vấn đề cần nghiên cứu nhằm góp phần quy hoạch,
khai thác, chế biến và ứng dụng các sản phẩm của cây bứa một cách có hiệu
quả, khoa học hơn.


3

Với lý do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu với nội dung “Tối ưu
hóa quy trình chiết tách, đề xuất quy trình cơng nghệ thu nhận dịch chiết
axit hidroxycitric từ vỏ quả Bứa khô với quy mô 10 kg nguyên liệu/mẻ”.
2. Mục đích nghiên cứu
2.1. Xây dựng quy trình tối ưu để chiết tách axit hydroxycitric từ vỏ
quả bứa khơ tại phịng thí nghiệm
2.2. Xác định một số thơng số vật lý và thành phần hóa học có trong
dịch chiết
2.3. Phân tích, lựa chọn thiết bị với mơ hình sản xuất lớn
2.4. Tính tốn, đề xuất, lựa chọn thiết bị cho q trình cơng nghệ thu
nhận dịch chiết axit HCA từ vỏ quả Bứa khô quy mô 10kg nguyên liệu/mẻ
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Vỏ quả của cây bứa (Garcinia oblongifolia Champ. Ex Benth.).
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
* Nghiên cứu lý thuyết
- Thu thập các thông tin tài liệu liên quan đến đề tài.
- Xử lý các thông tin về lý thuyết để đƣa ra các vấn đề cần thực hiện
trong quá trình thực nghiệm.
- Cơ sở lý thuyết cho các quá trình:
+ Chiết tách, tinh chế, hấp phụ.
+ Các q trình thiết bị cho các cơng đoạn: chƣng ninh, cô đặc, hấp phụ,
li tâm, lọc, sấy…
* Phương pháp thực nghiệm
- Phƣơng pháp hóa lý
+ Xác định nồng độ chất khô
+ Xác định độ nhớt, tỉ trọng , nhiệt độ sôi…của dịch chiết.
+ Phƣơng pháp chiết tách.


4

- Phƣơng pháp phân tích định lƣợng
+ Phƣơng pháp chuẩn độ axit – bazơ;
+ Phƣơng pháp Biure;
+Phƣơng pháp oxi hóa – khử;
+ Phƣơng pháp định lƣợng Pectin.
- Phƣơng pháp phân tích cơng cụ
Phƣơng pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC), phƣơng pháp AAS, UV-VIS.
- Phƣơng pháp toán học
Phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm.
5. Bố cục đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo luận văn gồm có các
chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1 – TỔNG QUAN (9 trang)
Chƣơng 2 – NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
(12 trang)
Chƣơng 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN (59 trang)


5

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1. ĐẶC ĐIỂM, PHÂN BỐ CỦA CÂY BỨA [13]
Cây bứa thuộc họ măng cụt Guttiferae còn gọi họ bứa Clusiaceae thuộc
bộ Chè, có 2 lá mầm thuộc phân lớp Dilleniiae. Lá đơn, có khi lá kép; hoa
thƣờng cánh phân; nhiều nhị; đài xếp xoắn ốc sát nhau [3]. Thân cây gỗ, có
mủ vàng, cành nhỏ mọc thành nhiều tầng. Lá đơn mọc đối, phiến lá dày. Hoa
thƣờng đơn tính hoặc hoa tạp tính. Quả thịt hay quả hạch thƣờng có đài tồn tại

ở gốc.
1.1.1. Bứa
Bứa, bứa lá trịn dài (Hình 1.1) - Garcinia oblongifolia Champ. Ex
Benth., thuộc họ măng cụt – Clusiaceae.
Mô tả: Cây gỗ thƣờng cao 6-7 m. Lá hình thuẩn, hơi dài, đi nhọn,
chóp dài, mép nguyên, nhẵn bóng, có nhiều điểm mờ. Hoa đực mọc thành
cụm 3-5 hoa ở nách lá, 4 lá đài và 5 cánh hoa. Hoa lƣỡng tính có màu hơi
vàng hoặc trắng. Quả mọng có mang đài, vỏ quả dày, có khía múi, khi chín
màu vàng, phía trong hơi đỏ chứa 6-10 hạt. Mùa hoa quả tháng 3-6.
Nơi sống: Cây mọc hoang trong rừng thứ sinh của các tỉnh từ Hà Tuyên,
Vĩnh Phú đến Quảng Nam - Đà Nẵng.
Tính vị, tác dụng: Vỏ có tính săn da và hơi đắng, mát, hơi độc, có tác
dụng tiêu viêm, hạ nhiệt, làm săn da, hàn vết thƣơng. Lá có vị chua thƣờng
đƣợc dùng thái nhỏ nấu canh chua. Hạt có áo hạt chua, ăn đƣợc. Vỏ thƣờng
dùng trị các bệnh nhƣ: Loét dạ dày, loét tá tràng; Viêm dạ dày ruột, kém tiêu
hoá; Viêm miệng, bệnh cặn răng; Ho ra máu. Dùng ngoài trị bỏng, mụn nhọt,
eczema, dị ứng mẫn ngứa. Liều dùng 20-30 g dạng thuốc sắc; dùng ngoài giã
vỏ tƣơi đắp.
Một vài đơn thuốc dân gian từ cây bứa:


6

* Viêm dạ dày ruột, kém tiêu hoá: Vỏ cây Bứa sắc đặc cô đặc lấy 50%;
hàng ngày uống 30 ml.
* Bỏng: Nhựa bứa pha dầu làm thành cao lỏng, bơi ngày 1-2 lần.

Hình 1.1. Quả, lá, hoa và cây bứa
1.1.2. Bứa mọi
Bứa mọi - Garcinia harmandii Pierre, thuộc họ bứa - Clusiaceae.

Mô tả: Cây gỗ cao 6-10 m, phân nhánh nhiều từ gốc, có vỏ màu vàng. Lá
thn, hình trứng ngƣợc hay hình ngọn giáo ngắn, có mũi nhọn ở đầu, dài 410 cm, rộng 15-30 mm; cuống ngắn. Hoa vàng, hầu nhƣ khơng cuống; hoa
đực xếp thành nhóm 3-6 hoa, hoa cái đơn độc. Quả có đƣờng kính 10-20 mm,
màu tía, hơi dẹp giữa các hạt. Quả có 2 hạt, có phơi to màu lục. Cây ra hoa và
có quả vào tháng 2-3.
Nơi sống: Phổ biến ở Nam Việt Nam, Campuchia và Nam Lào. Ở nƣớc
ta cây mọc hoang trong rừng từ Khánh Hoà tới Đồng Nai, Tây Ninh.
Cơng dụng: Quả có nạc ngon, mùi thơm, vị ngọt, ăn đƣợc. Vỏ chát đƣợc
nhân dân Campuchia dùng ăn với trầu. Ngƣời ta phối hợp với nhiều vị thuốc
khác trị ỉa chảy.
1.1.3. Bứa mủ vàng
Bứa mủ vàng (Hình 1.2) - Garcinia xanthochymus Hook.f.ex J.
Anderson, thuộc họ bứa – Clusiaceae.
Mô tả: Cây gỗ lớn; nhánh non vuông, màu vàng hay nâu. Lá có phiến
thn, to, dài đến 30 cm, rộng 6-8 cm, dày bóng; gân phụ nhiều, cuống ngắn.


7

Hoa ở nách lá già, rộng cỡ 1 cm, cuống 2 cm; hoa đực có 5 lá đài, 5 cánh hoa
trắng, cao 8mm; 5 bó nhị mà mỗi bó có 3-5 bao phấn, có nhuỵ lép; hoa cái có
bao hoa nhƣ hoa đực, nhị lép, bầu 5 ơ. Quả trịn, to 9cm; hạt 1-5.
Nơi sống: Loài này phân bố ở Ấn Độ, Nêpan, Trung Quốc và Việt Nam.
Ở nƣớc ta, cây mọc ở rừng miền Nam.
Tính vị, tác dụng: Lá, thân, mủ có vị đắng, chua, tính mát; có tác dụng
sát trùng. Quả giải nhiệt, lợi mật, .... Ở Ấn Độ, quả đƣợc dùng nhƣ quả loài
Garcinia indica Chois làm thuốc chống bệnh scorbut. Ở Trung Quốc, để trị
đỉa vào mũi, ngƣời ta lấy mủ tƣơi với liều lƣợng thích hợp nhỏ vào xoang
mũi, đỉa sẽ bị ra.

Hình 1.2. Quả, lá, hoa và cây bứa
1.1.4. Bứa nhà
Bứa nhà (Hình 1.3) - Garcinia cochinchinensis (Lour) Choisy, thuộc họ
Măng cụt-Clusiaceae. Cây cao 10-15 m, vỏ ngồi màu đen, phía trong màu
vàng. Cành non vng, về sau trịn. Lá thn nhọn ở gốc, dài 8-15 cm, rộng
3-4,5 cm. Quả cao 5cm, đƣờng kính 4cm, hình trứng; vỏ quả nạc, có cơm hơi
đỏ bao quanh hạt. Loại bứa này ra hoa vào tháng 4-5.
Nơi sống và thu hái: Cây mọc chủ yếu ở rừng thƣa, phổ biến từ Quảng
Trị trở vào. Thu hái vỏ, lá quanh năm.


8

Tính vị, tác dụng: Vỏ chát làm săn da. Lá và quả giải nhiệt. Vỏ thƣờng
dùng trị dị ứng mẫn ngứa và bệnh ngoài da. Dị ứng mẫn ngứa, dùng vỏ bứa
20 - 30g, nƣớc 500 ml, sắc còn 150 ml, chia 2 - 3 lần uống trong ngày.

Hình 1.3. Cây, quả bứa nhà
Ngồi ra cịn có một số lồi bứa khác sau đây:
- Tai chua : Cây mọc hoang tại nhiều khu rừng miền Bắc nƣớc ta, nhiều
nhất ở Phú Thọ, n Bái, Lào Cai, Hồ Bình, Tun Quang, Hà Giang,
- Garcinia cambogia: Cây bứa thƣờng tìm thấy tại các cánh rừng thƣờng
xanh phía tây Ghats, từ Phía nam của Konkan đến Travancore Ấn Độ, và
trong rừng Shola của Nilgiris. Hạt của Garcinia cambogia chứa 31% dầu béo
và có thể ăn đƣợc.
- Garcinia indica: Cây bứa này tìm thấy tại vùng nhiệt đới của Western
Ghats, từ phía nam Konkan đến Mysore, Coorg, và Wynaad Ấn Độ.
- Garcinia atroViridis: Tại Malay-Ấn Độ, vỏ quả đƣợc phơi khô làm gia
vị để nấu cari, sử dụng làm gia vị kho cá. Quả này cũng đƣợc sử dụng làm
thuốc nhuộm tơ lụa. Nƣớc sắc từ quả và rễ đƣợc sử dụng để chữa bệnh đau

tai.
1.2. NGUỒN GỐC (-)-HCA [15]
(-)-HCA đƣợc tìm thấy trong vỏ quả của một vài loài bứa, bao gồm tai
chua (G. cowa), G. cambogia, G. indica, và G. atroViridis. Các lồi này mọc
nhiều tại lục địa Ấn độ và phía tây Sri Lanka [16].


9

1.3. HÓA HỌC CỦA (-)-HCA [13][18]
1.3.1. Sự khám phá (-)-HCA
- Vỏ quả G. cambogia sấy khô đƣợc sử dụng rộng rải khắp vùng biển
phía đơng Ấn độ với mục đích nấu nƣớng và trong thƣơng mại sử dụng để
muối cá. Axit hữu cơ này đã đƣợc xác định nhầm là axit me và axit chanh, tuy
nhiên đã có sự khác biệt nhỏ giá trị của Rf trong các hệ dung môi.
- Lewis và Neelakantan đã chiết axit chủ yếu trong vỏ quả G. cambogia
và xác định nó nhƣ (-)-HCA là hố chất chính. Hai vạch sắc ký đã đƣợc xem
nhƣ là axit hydroxy xitric và lacton của nó (Hình 1.4).
COOH

COOH

HO

C

H

C

H

HO

C

COOH

HO

C

COOH

H

C

C

H

C

COOH

O

O

H

H

Axit (-)-hydroxycitric

Axit (-)-hydroxycitric lacton

Hình 1.4. Cơng thức cấu tạo của (-)-HCA và lacton (-)-HCA
a. Chiết tách
- Lewis và Neelakantan đã chiết tách một tỷ lệ lớn (-)-HCA từ vỏ quả G.
cambogia khô với phƣơng pháp:
+ Nguyên liệu thô đƣợc nấu nƣớc dƣới áp suất (10 psi (lb/in.2) trong thời
gian 15 phút). Dịch chiết đƣợc cô đặc.
+ Loại pectin bằng cách tạo kết tủa trong dung mơi rƣợu.
+ Trung hồ dịch lọc bằng kiềm và cho qua cột nhựa trao đổi cation để
khôi phục lại axit.
+ Cô đặc dịch và sấy. Khối lƣợng thô sau khi sấy đƣợc chiết với ête và
kết tinh lại để thu đƣợc lƣợng nhỏ tinh thể hình kim của lacton.
- Lewis đã báo cáo một phƣơng pháp nữa dùng để chiết tách (-)-HCA từ


10

G. cambogia bằng cách sử dụng axeton. Dịch chiết bằng axeton đƣợc cơ đặc
và axit đƣợc hồ tan trong nƣớc. Sau khi cho bay hơi nƣớc dung dịch hoà tan
thu đƣợc sản phẩm lacton.
- Moffett và những cộng sự đã phát triển quá trình chiết tách (-)-HCA
bằng nƣớc từ vỏ Garcinia:
+ Dịch chiết đƣợc cho qua cột trao đổi anion để hấp phụ (-)- HCA.

+ Rửa cột với natri/kali hiđroxit để thu (-)-HCA. Dịch chiết đƣợc cho
qua cột trao đổi cation để thu sản phẩm axit tự do.
Guthrie và Kierstead, Moffett và những cộng sự đã báo cáo dịch cô đặc
từ vỏ Garcinia chứa 23-54% (-)- HCA và 6-20% lacton.
b. Tính chất của (-)-HCA
Mơ tả các đặc trƣng cơ bản và tính chất của HCA đƣợc tóm tắt trong
bảng 1.1 13.
Bảng 1.1. Mô tả các đặc điểm của HCA
Nguồn thực vật

Garcinia cambogia

Họ thực vật

Họ bứa (họ măng cụt), Guttiferae

Các tên gọi khác nhau

Axit (-)-Hydroxy xitric; axit 1,2-di hydroxy-1,2,3propan tri cacboxylic; axit Garcinia; axit 1,2-di
hydroxy propan-1,2,3-tri cacboxylic

Công thức phân tử

C6H8O8 [(-)-HCA]

Khối lƣợng phân tử

208 [(-)-HCA]

Trạng thái vật lý

Bột, không sơ sợi

Màu

Kem, trắng

Mùi

Không mùi

Vị

Vị chua axit

Lƣu giữ

Trong lọ chịu đƣợc hơi ẩm, khơng khí, ánh sáng


11

c. Định lượng (-)-HCA
- Lowenstein và Brunengraber đã xác định lƣợng (-)-HCA chứa trong
quả G. cambogia bằng phƣơng pháp sắt ký khí (GC). (-)-HCA có khuynh
hƣớng bị lacton hố sẽ gây khó khăn cho việc phân tích. Từ các lý do này,
chúng ta không thể đánh giá định lƣợng đƣợc (-)-HCA tự do.
- Gần đây, Jayaprakasha và Sakariah đã phát triển phƣơng pháp sắc ký
lỏng cao áp (HPLC) để xác định axit hữu cơ trong quả của G. cambogia và
mẫu chiết từ lá, vỏ quả của G. indica.

d. Dẫn xuất của axit Hydroxy xitric
Axit (-)-HCA dễ bị lacton hoá trong q trình hố hơi và cơ đặc. Dẫn
xuất bền của axit (-)-HCA là: lacton, este, muối natri, kali và canxi của (-)HCA...
Axit (-)-HCA tự do có thể thu đƣợc dễ dàng từ mẫu chiết thƣơng mại của
G. cambogia, bằng cách cho dung dịch muối caxi hoà tan trong nƣớc đi qua
cột trao đổi cation. Cấu trúc của vài muối HCA đƣợc thể hiện ở hình 1.5.
H
HO

C

COO

HO

C

COO

H

C

COO

Ca

H
H

H
Ca

HO

C

COO

HO

C

COO

H

C

COO

Ca

H

HO

C

COONa

HO

C

COOK

HO

C

COONa

HO

C

COOK

H

C

COONa

H

C

COOK

H

H

H

Hình 1.5. Cấu trúc các dẫn xuất của axit hyđroxy xitric
1.3.2. Tác dụng của HCA [13]
- HCA sẽ kiềm hãm q trình chuyển hóa lƣợng đƣờng thừa trong cơ
thể thành mỡ, giúp ngăn chặn quá trình béo phì, đặc biệt đạt hiệu quả cao đối
với những ngƣời dƣ cân có chế độ ăn quá nhiều bột đƣờng.


12

- Khơng những giúp giảm cân, HCA cịn cải thiện giảm các loại mỡ xấu
cho sức khỏe nhƣ tryglycerid, LDL cholesterol, cholesterol toàn phần và tăng
HDL cholesterol là loại mỡ có tác dụng bảo vệ thành mạch.
- HCA làm gia tăng nồng độ Serotonin, một chất dẫn truyền thần kinh
chính yếu có vai trị kiểm sốt sự thèm ăn và cảm xúc.
- HCA làm gia tăng quá trình tổng hợp glycogen và tăng độ oxy hóa, đốt
cháy mỡ thừa. Ở ngƣời dùng HCA, lƣợng đƣờng thừa trong cơ thể sẽ không
chuyển sang dạng mỡ dự trữ mà sẽ đƣợc tổng hợp thành glycogen dự trữ tại
gan và cơ.
* Những phƣơng thức hiệu quả để giảm việc hấp thụ thức ăn:
Rao và Sakariah nghiên cứu đƣợc sự giảm sút trong việc thèm ăn của
chuột khi đƣợc cho ăn (-)-HCA là do ảnh hƣởng đặc biệt của (-)-HCA khi vào
cơ thể chứ không phải do sự thay đổi mùi vị thức ăn.
Panksepp đã kết luận rằng (-)-HCA sẽ chỉ làm giảm lƣợng thức ăn hấp

thụ trong vòng 1 giờ sau khi đƣợc cho sử dụng thuốc (muối (-)-HCA). (-)HCA đƣợc cho là chất kiềm chế sự tổng hợp axit béo và cholesterol.
Tập thể dục sau khi hấp thụ (tốt nhất là vào buổi sáng, lúc nhịn ăn);(-)HCA và cartitine sẽ đạt kết quả nhất; Chế độ ăn kiêng phải điều độ và kéo dài.
1.3.3. Một vài lo ngại về (-) HCA [13]
- Những nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng HCA khơng độc hại hơn
bản thân axit xitric, chất có mặt trong hầu hết các thức ăn. HCA cũng là một
thành phần của sản phẩm tự nhiên, các sản phẩm đã đƣợc sử dụng ở Ấn Độ
trong việc nấu nƣớng cũng nhƣ dùng làm thuốc.
- Clouatre và Rosenbaum đã chỉ ra rằng HCA có độc tính thấp, với liều
lƣợng 5000 mg/kg trọng lƣợng cơ thể của (-)-HCA không hề dẫn đến chết
ngƣời hay các triệu chứng ngộ độc rõ ràng trong các con vật đƣợc thí nghiệm.
Điều này cũng tƣơng đƣơng 350g hay 223 lần liều lƣợng của 1,5 g/ngày của


13

(-)-HCA, liều lƣợng tiêu thụ bởi một ngƣời bình thƣờng.
Sullivan và các đồng sự đã chỉ ra rằng ảnh hƣởng của (-)-HCA lớn nhất
là khi đƣợc cho vào bữa ăn trƣớc từ 30 đến 60 phút. Trong dự thảo giảm cân
đầu tiên, liều lƣợng (-)-HCA của ngƣời xê dịch trong khoảng 750 đến 1500
mg/ngày là mức thấp hơn liều lƣợng trong phịng thí nghiệm tƣơng ứng đƣợc
thiết lập bởi Sullivan và các đồng sự.
- Tuy nhiên, (-)-HCA cũng giống bất kỳ sản phẩm ăn kiêng nào, không
đƣợc khuyến cáo cho những nhóm ngƣời nhất định. (-)-HCA có ảnh hƣởng
lên sự sản xuất axit béo và cholesterol của cơ thể vì vậy những ngƣời phụ nữ
có thai hoặc cho con bú cũng nên tránh sử dụng (-)-HCA. Mặc dù nguồn (-)HCA từ trái cây nên không nguy hiểm cho trẻ em, nhƣng trẻ em cũng đƣợc
khuyến cáo không sử dụng (-)-HCA trong một thời gian dài.
Rất nhiều nhà nghiên cứu cho rằng (-)-HCA có thể có một vài ảnh hƣởng
lên sự nhạy cảm isulin có thể dẫn đến đái tháo đƣờng loại 2.