Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thu nhận tinh dầu quả Hồ tiêu (Piper nigrum L.) trích ly bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Bài nghiên cứu xác định các thông số vận hành tối ưu để chưng cất tinh dầu tiêu đen bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Với nguyên liệu là quả Hồ tiêu có độ ẩm 51,23% được thu hoạch tại tỉnh Đăk Nông, Việt Nam, xay ở 60 giây, nồng độ NaCl 5% với tỷ lệ nguyên liệu và nước chưng là 1:3 (V/W).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thu nhận tinh dầu quả Hồ tiêu (Piper nigrum L.) trích ly bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THU NHẬN TINH DẦU QUẢ HỒ TIÊU (PIPER NIGRUM L.) TRÍCH LY BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠ NƯỚC Huỳnh Ngọc Thanh Trúc, Lê Mỹ Tiên, Đỗ Thành Đạt Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: TS. Trịnh Thị Lan AnhTÓM TẮTTrong các loại cây cung cấp gia vị được ưa chuộng đó là quả Hồ tiêu (Piper nigrum L.). Hồtiêu là một nguồn nguyên liệu sẵn có, dễ tìm, dễ trồng, thu hoạch quanh năm. Chúng đượctrồng phổ biến ở Việt Nam cho mục đích làm gia vị trong nước và xuất khẩu. Ngoài việc kíchthích làm tăng hương vị cho món ăn Hồ tiêu còn chứa tinh dầu. Do vậy, bài nghiên cứu xácđịnh các thông số vận hành tối ưu để chưng cất tinh dầu tiêu đen bằng phương pháp chưngcất lôi cuốn hơi nước. Với nguyên liệu là quả Hồ tiêu có độ ẩm 51,23% được thu hoạch tạitỉnh Đăk Nông, Việt Nam, xay ở 60 giây, nồng độ NaCl 5% với tỷ lệ nguyên liệu và nướcchưng là 1:3 (V/W). Chưng cất trong 120 phút tính từ lúc có giọt nước ngưng tụ trong ốnghồi lưu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước trực tiếp Clevenger. Sau quá trìnhtrích ly bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước thu được tinh dầu quả Hồ tiêu cóhàm lượng 1,4%.Từ khoá: chưng cất lôi cuốn hơi nước, Piper nigrum L., quả Hồ tiêu, tinh dầu.1 GIỚI THIỆUCây Hồ tiêu có tên khoa học là Piper nigrum L. Các tên thường gọi là tiêu ăn, Cổ nguyệt,Hắc cổ nguyệt, Bạch cổ nguyệt. Họ Hồ tiêu hiện nay có khoảng 2000 – 3000 loài phân bốkhắp thế giới nhưng chủ yếu là ở các vùng nhiệt đới như Đông Nam Á và nhiệt đới ChâuMỹ. Các cây tiêu biểu trong họ: Trầu không (Piper betel L.), Lá lốt (Piper lolot C.DC), Raucàng cua (Piperomia pellucida), Hồ tiêu (Piper nigrum L.). Hồ tiêu được trồng từ Nghệ An ởvào phía Nam, ngoài ra còn được trồng rải rác ở một số tỉnh khác. Cây hồ tiêu là một loạicây có giá trị kinh tế cao, giá trị xuất khẩu cao, quả Hồ tiêu nguyên chất với hương thơmmạnh ngoài dùng để làm gia vị thì chúng cũng là vị thuốc quý trong Đông y. Quả Hồ tiêu cótác dụng ôn trung chỉ thống, hạ khí, tiêu đờm, kích thích tiêu hoá,... ( Đỗ Tất Lợi, 2006).Theo nghiên cứu của GS-TS Đỗ Tất Lợi, trong quả hồ tiêu có chứa tinh dầu (1,5 – 2,2%),alkaloid chủ yếu là piperine và chavixin (5 – 8%), tinh bột (36%), chất béo (8%), tro (4%) vàcác muối khoáng,… Tinh dầu tập trung ở vỏ quả giữa, có màu vàng hay lục nhạt, mùi thơm,vị dịu gồm các hydrocacbua như phelandren, cadinen, caryophyllen, các tecpen như pinen,limonen và một ít hợp chất có chứa oxy. 477Theo Klaudyna Fidyt (2016) thuộc Viện Miễn dịch học và liệu pháp thí nghiệm LudwikHirszfeld, Viện Hàn lâm khoa học Ba Lan đã nghiên cứu đặc tính chống ung thư của β-caryophyllene và β-caryophyllene oxit. Nghiên cứu trên đã chứng minh được β-caryophyllene có trong tinh dầu tiêu đen tăng cường hiệu quả của một số thuốc đặc trị ungthư, có thể sử dụng β-caryophyllene như một liệu pháp phối hợp với thuốc chống ung thư. β-caryophyllene có khả năng ức chế peroxid hóa lipid cao hơn probucol, α-humulene và α-tocopherol, Amaral (2016) đã nghiên cứu khả năng chống lại ký sinh trùng Trypanosomaevansi bởi sự kết hợp giữa α-pinene và β-caryophyllene trong tinh dầu tiêu, cũng như nghiêncứu độc tính của cả hai trên tế bào động vật có. Kết quả chỉ ra rằng, sự kết hợp giữa haihoạt chất này thể hiện tiềm năng điều trị bệnh sán lá gan do khả năng chống lại ký sinh trùngTrypanosoma evansi, trong khi vẫn an toàn cho các tế bào của động vật có vú được thựchiện ở nghiên cứu này.Có rất nhiều phương pháp trích ly tinh dầu từ thực vật như chưng cất lôi cuốn hơi nước,chưng cất trực tiếp, chưng cất có hỗ trợ vi sóng, chưng cất có hỗ trợ sóng siêu âm; trích lybằng dung môi siêu tới hạn, trích ly bằng dung môi DES,… Wondifraw (2018) đã nghiên cứutối ưu phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước thu được tinh dầu quả hồ tiêu và ứng dụngtinh dầu vào mỹ phẩm.Hiện nay ở Việt nam, các nghiên cứu về tinh dầu quả Hồ tiêu còn ít, chủ yếu tập trung vàophân tích thành phần hóa học. Như các bài nghiên cứu sau: “Nghiên cứu chiết tách và xácđịnh thành phần hóa học trong hạt tiêu đen (Piper nigrum L.) ở huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai”.Nguyễn Thị Triên Ly và Đỗ Thị Thúy Vân), “Khảo sát tinh dầu Hồ Tiêu (Piper Nigrum Linn.)”,Phạm Thị Gia Minh và Lê Ngọc Thạch.2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP2.1 Vật liệuNguyên liệu quả Hồ tiêu thu nhận tại Thôn Đăk Lư, Xã Nâm N Jang, Huyện Đăk Song, TỉnhĐăk Nông,Việt Nam. Quả Hồ tiêu được thu hoạch sau 1.095 ngày trồng là thu bói, còn sau1.460 ngày trồng là thu chính, trên cây trưởng thành có chiều cao trung bình 4 – 6 m.2.2 Phương phápQuả Hồ tiêu sau khi được làm héo khô và làm sạch tạp chất. Sau khi xay nhuyễn chonguyên liệu đã xử lý vào trong bình cầu 2000 ml và lắp vào thiết bị chưng cất. Lắp đặt hệthống chưng cất hơi nước và quan sát trong 120 phút để lấy tinh dầu tiêu dạng thô. Sau quátrình chưng cất là quá trình lắng và làm sạch tinh dầu. Để cho việc tách tinh dầu ra dễ dàng,phân lớp rõ ràng của lớp nước và tinh dầu. Sau khi tách tinh dầu khỏi hỗn hợp nước chưngthì tiếp tục cho Na2SO4 khan để làm khan triệt để những hạt nước còn nằm trong lớp tinhdầu. Lấy phần nước chưng còn lẫn ít tinh dầu trữ lại và đem chưng lại để thu tinh dầu triệtđể hơn. Thu tinh dầu đã được làm sạch và bảo quản. Tinh dầu quả Hồ tiêu là hỗn hợp cáchợp chất có chứa liên kết đôi trong phân tử dễ bị oxy hoá bởi oxy không khí. Vì thế, quá trìnhbảo quản tinh dầu phải đựng trong các lọ thuỷ tinh dung tích khoảng 5 – 10 ml, sẫm màu,được bịt kýn bằng nút cao su và cho tinh dầu vào lọ sao cho lượng không khí trong lọ càng ítcàng tốt. Tin ...