Luận án Nghiên cứu thu nhận tinh dầu và nhựa dầu từ chi gừng (Zingiber) thuộc họ gừng (Zingiberaceae) và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm - Lê Thị Mỹ Châu

MỞ ĐẦU. 1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN . 4

1.1. Tổng quan về chi gừng. 4

1.1.1. Đặc điểm thực vật, phân bố, phân loại. 4

1.1.2. Thành phần hóa học . 6

1.2. Tinh dầu gừng và nhựa dầu gừng. 7

1.2.1. Tinh dầu gừng . 7

1.2.2. Nhựa dầu gừng . 10

1.3. Các phương pháp thu nhận tinh dầu, nhựa dầu . 17

1.3.1. Các phương pháp thu nhận tinh dầu. 17

1.3.2. Phương pháp thu nhận nhựa dầu. 18

1.3.3. Các phương pháp tạo bột hương liệu chất thơm . 21

1.4. Vai trò của gừng trong đời sống con người. 24

1.5. Tình hình sử dụng và nghiên cứu gừng ở Việt Nam và trên thế giới. 25

1.5.1. Ở Việt Nam . 25

1.5.2. Trên thế giới . 26

1.6. Ứng dụng gừng trong công nghệ thực phẩm . 27

1.6.1. Chất thơm sử dụng trong sản xuất bánh, kẹo, đồ uống và chế biến các món ăn

. 28

1.6.2. Ứng dụng làm thuốc. 29

1.6.3. Tác dụng chống nấm, vi sinh vật và chống oxy hóa của gừng. 29

1.6.4. Ứng dụng của nhựa gừng để làm chất bảo quản thực phẩm . 30

CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 32

2.1. Các loài mẫu gừng nghiên cứu. 32

2.2. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu sử dụng . 34

2.2.1. Hóa chất sử dụng. 34

2.2.2. Thiết bị nghiên cứu . 34

2.3. Sơ đồ nghiên cứu. Error! Bookmark not defined.

2.4. Phương pháp lấy mẫu nguyên liệu gừng . 36

2.5. Các phương pháp phân tích. 36

2.5.1. Xác định tỷ lệ thu hồi thịt củ gừng bằng phương pháp tính phần trăm. 36

2.5.2. Xác định độ ẩm của củ gừng bằng phương pháp chưng cất với toluene. 36

2.5.3. Xác định lượng tinh dầu củ gừng bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi

nước. 37

2.5.4. Phân tích hàm lượng tinh bột trong củ gừng. 37

2.5.5. Phân tích hàm lượng cellulose trong củ gừng theo TCVN 5103:1990 . 38

2.5.6. Phân tích hàm lượng tro trong củ gừng theo TCVN 9939:2013. 392.5.7. Phân tích cảm quan của tinh dầu theo TCVN 8460:2010. 39

2.5.8. Xác định tỷ trọng của tinh dầu theo TCVN 8444:2010 . 39

2.5.9. Xác định góc quay cực theo TCVN 8446:2010 . 40

2.5.10. Xác định chỉ số khúc xạ theo TCVN 8445:2010 . 40

2.5.11. Xác định chỉ số acid theo TCVN 8450:2010 . 40

2.5.12. Xác định chỉ số ester của tinh dầu theo TCVN 8451:2010. 40

2.5.13. Xác định hàm lượng aldehyde theo TCVN 189:1993 (Phương pháp natri

sunfat - aldehyde cinnamic) . 41

2.5.14. Xác định độ hòa tan trong ethanol theo TCVN 8449:2010. 41

2.5.15. Xác định cấu tử của tinh dầu gừng bằng phương pháp GC/MS . 41

2.5.16. Xác định cấu tử của nhựa dầu gừng bằng phương pháp LC/MS . 42

2.5.17. Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất trong nhựa dầu gừng . 43

2.5.18. Xác định hoạt tính chống oxy hóa - khả năng quét gốc tự do DPPH. 47

2.5.19. Xác định hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán thạch. 48

2.5.20. Phương pháp đánh giá thị hiếu sản phẩm. 48

2.6. Các phương pháp bố trí thí nghiệm. 49

2.6.1. Tối ưu hóa quy trình chưng cất tinh dầu gừng theo phương pháp đáp ứng bề

mặt. 49

2.6.2. Tối ưu hóa quá trình trích ly nhựa dầu gừng theo phương pháp đáp ứng bề mặt

. 52

2.6.3. Bố trí thí nghiệm bổ sung hương liệu vào rượu . 54

2.6.4. Bố trí thí nghiệm bổ sung hương liệu nhựa dầu gừng vào sản phẩm chè đen . 56

2.6.5. Nghiên cứu tận dụng phụ phẩm bã gừng vào công nghệ sản xuất khác . 57

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 59

3.1. Nghiên cứu xác định chất lượng nguyên liệu, tính chất hóa lý và thành phần hóa

học của tinh dầu và nhựa dầu từ củ 7 loài gừng (Z. cochinchinensis, Z. gramineum, Z.

collinsii, Z. rufopilosium, Z. officinale, Z. rubens, Z. zerumbet) tự nhiên khu vực Bắc

Trung Bộ (Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình), Việt Nam . 59

3.1.1. Khảo sát chất lượng nguyên liệu. 59

3.1.2. Xác định chỉ số hóa lý của tinh dầu gừng . 61

3.1.3. Thành phần hóa học của tinh dầu gừng. 63

3.1.4. Xác định các cấu tử của nhựa dầu gừng. 81

3.2. Nghiên cứu xây dựng quy trình thu nhận tinh dầu, nhựa dầu gừng, xác định hoạt

tính sinh học của tinh dầu và nhựa dầu từ củ gừng loài Z. collinsii tự nhiên khu vực Bắc

Trung Bộ, Việt Nam . 87

3.2.1. Nghiên cứu xây dựng quy trình thu nhận tinh dầu gừng. 87

3.2.2. Xây dựng quy trình trích ly nhựa dầu gừng . 97

3.2.3. Xác định công thức cấu tạo của một số hợp chất có trong nhựa dầu gừng từ củ

gừng loài Z. collinsii tự nhiên khu vực Bắc Trung Bộ, Việt Nam . 1063.3. Nghiên cứu quy trình công nghệ sử dụng tinh dầu, nhựa dầu gừng vào một số sản

phẩm thực phẩm. 120

3.3.1. Ứng dụng vào sản phẩm chè đen . 120

3.3.2. Sản xuất rượu gừng . 122

3.4. Đề xuất giải pháp công nghệ sử dụng các phụ phẩm từ quá trình thu nhận chất

thơm (tinh dầu và nhựa dầu) vào một số lĩnh vực khác: sản xuất tinh bột và làm giá thể

trồng nấm. 128

3.4.1. Sản xuất tinh bột từ bã gừng . 128

3.4.2. Ứng dụng bã gừng làm giá thể trồng cây . 130

3.4.3. Đề nghị quy trình công nghệ khép kín đối với sản phẩm gừng . 134

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 135

DANH MỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN. 137

TÀI LIỆU THAM KHẢO. 138

PHỤ LỤC

pdf209 trang | Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 379 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu thu nhận tinh dầu và nhựa dầu từ chi gừng (Zingiber) thuộc họ gừng (Zingiberaceae) và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm - Lê Thị Mỹ Châu, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
oại vỏ, tỷ lệ thu hồi thịt củ, lượng tinh dầu thịt củ, hàm lượng ẩm, cellulose, tinh bột và tro của tất cả các mẫu. Kết quả thu được trình bày ở bảng 3.1. Nhìn vào bảng số liệu ta thấy tỷ lệ loại vỏ của loài Z. officinale là cao nhất trong tất cả các mẫu với tỷ lệ loại bỏ vỏ lên đến 8,2%, còn loài Z. cochinchinensis là có tỷ lệ thu hồi thịt củ cao nhất, loài cho lượng tinh dầu nhiều nhất khi chưng cất cùng một khối lượng mẫu so với các loài còn lại là Z. collinsii, lượng tinh dầu của các loài từ 0,52 ÷ 1,51%. Hàm ẩm của mẫu Z. officinale cũng là cao nhất trong tất cả các mẫu, củ gừng loài Z. officinale lúc mới thu hoạch xong rất dòn, dễ bị bẻ gãy bởi tác dụng cơ học, không có độ dai như các mẫu khác. Hàm ẩm của các loài gừng từ 54,33 68,10%. Hàm lượng cellulose của mẫu loài Z. gramenium là cao nhất trong các loài nghiên cứu, tuy nhiên hàm lượng tinh bột và hàm lượng tro của loài này không cao hơn so với các mẫu còn lại. Hàm lượng cellulose của các mẫu có khoảng từ 0,44 ÷ 6,56%. Các loài thuộc chi gừng có hàm lượng tinh bột khá cao, trong đó loài Z. officinale là loài có hàm lượng tinh bột cao nhất, hàm lượng tinh bột của các mẫu từ 26,012 ÷ 56,25%; còn loài Z. rufopilosium có hàm lượng tro cao nhất trong tất cả các mẫu nghiên cứu, hàm lượng tro của các mẫu từ 0,86 ÷ 14,18%, khoảng biến thiên của hàm lượng tro rất lớn. 60 Bảng 3.1. Kết quả khảo sát chất lượng nguyên liệu các loài gừng nghiên cứu TT Zingiber cochinchinensis Zingiber gramineum Zingiber rufopilosum Zingiber zerumbet Zingiber rubens Zingiber collinsii Zingiber officinale 1 Tỷ lệ vỏ (%) 1,61±0,64 6,69±0,45 5,36±0,43 4,24±0,55 7,01±0,10 5,95±0,29 8,20±0,19 2 Tỷ lệ thu hồi thịt củ (%) 97,10±0,70 91,98± 0,51 91,70±0,50 95,25±0,59 91,85±0,77 92,52±0,37 90,80±0,12 3 Lượng tinh dầu (%) 0,74±0,02 0,62±0,03 0,52±0,01 0,86±0,15 0,69±0,01 1,51±0,02 0,93±0,04 4 Độ ẩm của nguyên liệu (%) 68,100 ± 0,3 54,327 ± 0,8 61,667 ± 0,1 61,333 ± 0,4 67,671 ± 0,1 65,333 ± 0,4 71,333 ± 0,4 5 Hàm lượng cellulose (%) 4,22±0,05 6,56±0,04 0,44±0,01 4,44±0,01 2,23±0,03 6,22±0,06 2,44±0,02 6 Hàm lượng tinh bột (%) 26,01±0,1 27,52±0,1 53,25±0,4 48,12±0,1 39,39±0,1 54,40±0,1 56,25±0,01 7 Hàm lượng tro (%) 4,32±0,02 2,63±0,01 14,18±0,19 0,86±0,02 2,68±0,01 3,17±0,08 2,67±0,02 8 Độ trong của tinh dầu Trong Trong Trong Trong Trong Trong Trong 9 Màu sắc của tinh dầu Vàng sáng Vàng sáng nhẹ Vàng sáng đậm Vàng sáng đậm Màu vàng nhạt Màu vàng đậm Vàng chanh đậm 10 Mùi của tinh dầu Mùi thơm dễ chịu Thơm nhẹ Thơm dịu, hơi nồng Mùi thơm, hơi gắt Mùi thơm nồng Thơm dịu nhẹ Mùi thơm nồng 11 Vị của tinh dầu Cay nhẹ Có tính cay Cay nhẹ Có tính cay Có tính cay Cay nhẹ Có tính cay (Giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n = 3) 61 Từ kết quả trên ta thấy các loài thuộc chi gừng nghiên cứu phù hợp cho quá trình chưng cất thu nhận tinh dầu và trích ly nhựa dầu. Chúng tôi tiến hành xác định các tính chất hóa lý và thành phần tạo hương của tinh dầu các loại để có thể đánh giá được chất lượng của tinh dầu các mẫu và có định hướng ứng dụng vào các sản phẩm thực phẩm phù hợp. 3.1.2. Xác định chỉ số hóa lý của tinh dầu gừng Sau khi thu nhận, mẫu nguyên liệu được tiến hành xác định một số chỉ tiêu hóa lý của các mẫu tinh dầu để đánh giá chất lượng tinh dầu của các mẫu thu được. Xác định chất lượng tinh dầu đánh giá cảm quan trên các yếu tố như độ trong, màu sắc, mùi và vị. Ngoài ra c n xác định tỷ trọng của các mẫu tinh dầu, góc quay cực và chỉ số khúc xạ. Tiến hành chuẩn độ xác định các chỉ tiêu chỉ số acid, ester, aldehyde và khả năng h a tan trong ethanol. Kết quả thu được trình bày ở bảng 3.2. 62 Bảng 3.2. Chỉ số hóa lý của tinh dầu gừng TT Chỉ số hóa lý Z. cochinchinensis Z. gramineum Z. rufopilosum Z. zerumbet Z. rubens Z. collinsii Z. officinale 1 Tỷ trọng d20/20 0,867±10 -3 0,975±10 -3 0,985±10 -3 0,943±10 -3 0,939±10 -3 0,920±10 -3 0,974±10 -3 2 Góc quay cực αtD 7°±0,1 11°±0,1 9°±0,1 9°±0,1 2,5°±0,1 10°±0,1 12,5°±0,1 3 Chỉ số khúc xạ n20D 1,4619±10 -4 1,3359±10 -4 1,4851±10 -4 1,4811±10 -4 1,4631±10 -4 1,4818±10 -4 1,4810±10 -4 4 Chỉ số acid (mg KOH/g) 28,05±0,02 22,44±0,02 16,83±0,02 28,05±0,02 33,67±0,02 22,44±0,02 28,05±0,02 5 Chỉ số ester (mg KOH/g) 1,6±0,02 1,4±0,02 1,5±0,02 1,7±0,02 1,5±0,02 1,5±0,02 1,7±0,02 6 Hàm lượng aldehyde (%) 14,4±0,02 15,71±0,02 8,56±0,02 7,43±0,02 15,71±0,02 12,9±0,02 14,31±0,02 7 Độ h a tan trong ethanol 1 : 1,8 1 : 1,8 1 : 1,8 1 : 2,2 1 : 3,6 1 : 3,6 1 : 1,8 (Giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n = 3) 63 Các chỉ tiêu hóa lý của các mẫu tinh dầu có sự khác nhau do thành phần và hàm lượng các cấu tử tạo hương của các mẫu tinh dầu khác nhau, để đánh giá chính xác chất lượng tinh dầu của các mẫu thu được chúng tôi lựa chọn phương pháp sắc ký khí kết nối khối phổ GC/MS để phân tích xác định thành phần và hàm lượng các cấu tử tạo hương của các mẫu nghiên cứu. 3.1.3. Thành phần hóa học của tinh dầu gừng Phương pháp nghiên cứu là sắc ký khí kết nối khối phổ GC/MS. 3.1.3.1. Loài Z. cochinchinensis Rễ, hoa, và lá loài Z. cochinchinensis được thu hái tại Vườn Quốc gia Phong Nha Kẻ Bàng, tỉnh Quảng Bình, Việt Nam. Bảng 3.3. Thành phần hóa học các cấu tử bay hơi tinh dầu loài Z. cochinchinnensis TT Thành phần RI Hàm lƣợng (% diện tích pic) Lá Hoa Rễ 1 Tricyclene 926 - - 0,51 2 -Pinene 939 2,39 4,40 8,53 3 Camphene 953 - - 3,99 4 Sabinene 976 - 8,48 - 5 β-Pinene 980 11,7 5,94 27,61 6 β-Myrcene 990 0,30 0,62 2,28 7 1-Phelladrene 1006 - 1,02 2,41 8 α-Terpinene 1017 0,25 - 1,29 9 o-Cymene 1022 - 0,27 - 10 Limonene 1032 1,03 - 5,00 11 Cis-Ocimene 1043 - - 0,12 12 2-Heptanol acetate 1043 - - 0,33 13 -Terpinene 1061 0,08 0,49 - 14 α-Terpinolene 1090 - - 1,11 15 Linalool 1100 - 2,29 0,31 16 Borneol L 1165 - - 0,61 17 Terpinene-4-ol 1177 - 0,51 - 18 α-Terpineol 1189 - 0,59 - 19 Fenchyl acetate 1228 0,36 - - 20 1-Bornyl acetat 1289 - - 1,20 21 Bicycloelemene 1327 1,94 - - 22 α-Copaene 1377 - - 0,09 23 β-Bourbonene 1385 0,70 - 0,52 64 24 β-Elemene 1389 0,31 0,58 0,29 25 β-Cubebene 1390 0,52 - - 26 Caryophyllene 1419 7,43 - 6,30 27 Widdrene 1437 1,47 - - 28 -Elemen 1437 - - 0,65 29 Aromadendrene 1441 - 0,86 0,49 30 Isoaromadendrene 1441 1,83 - - 31 Trans-β-Farnesene 1443 - 2,31 2,09 32 α-Humulene 1454 1,38 - - 33 Germacrene 1485 0,48 - 1,11 34 α-Amorphene 1485 0,48 - 0,28 35 Bicyclogermacrene 1500 3,13 0,62 2,93 36 β-Ocimene 1502 - 4,66 0,33 37 α-Farnesene 1506 - 1,88 - 38 Elemol 1550 0,99 - - 39 delta-Cadinene 1552 1,15 0,57 2,80 40 Ledol 1560 - - 0,65 41 Nerolidol 1563 1,26 30,04 0,87 42 Spathulenol 1578 3,67 - - 43 Caryophyllene oxide 1583 3,02 0,66 1,93 44 -Eudesmol 1613 5,45 - - 45 β-Eudesmol 1651 13,84 - - 46 α-Cadinol 1654 - 0,75 0,50 47 Vulgarol 1688 1,16 - - 48 Cis-Calamenene 1702 1,37 - - 49 Zerumbone 1742 - 1,10 - Tổng 67,78 68,64 77,13 Monoterpene hydrocarbons 14,64 20,95 46,62 Oxygenated monoterpenes 1,03 3,39 7,48 Sesquiterpene hydrocarbons 20,03 4,37 1,2 Oxygenated sesquiterpene 32,0 39,66 21,83 Các thành phần khác 0,2 0,3 0,25 RI (chỉ số thời gian lưu) Trong lá xác định được 27 cấu tử tạo hương. Trong đó các cấu tử chính chủ yếu thuộc nhóm dẫn xuất chứa oxy của sesquiterpene (32,0%), monoterpene hydrocarbon (14,64%). β-eudesmol (13,84%), β-pinene (11,7%), -edesmol (5,45%), spathulenol (3,67%), bicyclogermacrene (3,13%) và α-pinene (2,39%). 65 Trong tinh dầu từ hoa monoterpene hydrocarbon chiếm 20,95%; Sesquiterpene hydrocarbons 4,37%; trong đó các dẫn xuất chứa oxy của sesquiterpenes chiếm tỷ lệ cao là 39,66%. Nerolidol (30,04%), sabinene (8,48%), β-pinene (5,94%), β-ocimene (4,66%), α- pinene (4,40%), trans-β-farnesene (2,31%) và linalool (2,29%) được xác định là các cấu tử tạo hương chính trong tinh dầu từ hoa. Ba mươi tám (38) cấu tử đã được xác định trong tinh dầu rễ loài Z. cochinchinensis. Monoterpene hydrocarbon chiếm tỷ lệ 46,62%; các cấu tử chính của tinh dầu là β-pinene (27,61%), α-pinene(8,53%), camphene (3,99%) và 1-phellandrene (2,41%). Kết quả cho thấy có sự khác biệt giữa thành phần hóa học của 3 mẫu tinh dầu: nerolidol (0,87÷30,04%), β-pinene (5,94÷27,61%), α-pinene (2,39÷8,53%). Caryophyllene oxide (0,66 ÷ 3,02%), β-myrcene (0,3 ÷ 2,28%), là các cấu tử tạo hương chính trong tinh dầu gừng. Thành phần các dẫn xuất chứa oxy của sesquiterpenes trong tinh dầu từ lá và hoa cao hơn, chiếm 32,0% và 39,66%, đây là các thành phần tạo hương quan trọng trong công nghiệp sản xuất thực phẩm và hương liệu. Đặc biệt có 2 thành phần có sự khác nhau giữa các mẫu nghiên cứu là: camphene (3,99%), zerumbone (1,1%). Hình 3.1. Sắc ký đồ GC/MS loài Z. cochinchinensis (Hoa) 66 3.1.3.2. Loài Z. gramineum Lá, thân và rễ loài Z. gramineum được thu hái ở Vườn quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An. Bảng 3.4. Thành phần hóa học tinh dầu loài Z. gramineum TT Thành phần RI Hàm lƣợng (% diện tích pic) Lá Thân Rễ 1 α-Thujene 930 - - 2,1 2 α-Pinene 939 3,1 1,0 4,1 3 Camphene 953 0,1 - 1,7 4 Sabinene 976 - 2,1 - 5 β-Pinene 980 7,4 7,5 7,2 6 β-Myrcene 990 0,1 - 3,0 7 α-Phellandrene 1006 0,1 - 0,8 8 α-Terpinene 1017 0,1 - 17,1 9 o-Cymene 1022 - - 0,1 10 Limonene 1032 0,4 - - 11 1,8-Cineole 1034 - - 12,8 12 (Z)-β-Ocimene 1043 0,1 - - 13 (E)-β-Ocimene 1052 0,3 - - 14 γ-Terpinene 1061 0,1 0,9 17,9 15 α-Terpinolene 1090 0,1 - 6,6 16 Linalool 1100 0,1 - - 17 Fenchyl alcohol 1122 - - 0,2 18 allo-Ocimene 1128 1,7 - - 19 trans-p-Menth-2-ene-1-ol 1142 - - 0,3 20 Camphor 1145 - - 0,8 21 Borneol 1165 - - 0,1 22 Terpinen-4-ol 1177 0,1 4,2 13,0 23 α-Terpineol 1189 - - 1,5 24 Piperitol 1204 - - 0,8 25 exo-Fenchyl acetate 1228 - - 1,9 26 Bornyl acetate 1289 - - 0,5 27 2-Undecanone 1291 - 0,6 - 28 Bicycloelemene 1327 9,8 3,4 0,1 29 α-Cubebene 1351 0,1 - - 30 α-Copaene 1377 0,6 1,5 0,1 31 β-Elemene 1389 11,6 9,7 0,6 32 β-Cubebene 1390 12,9 - - 67 33 Cyperene 1399 - - 0,1 34 α-Gurjunene 1412 0,1 - 0,1 35 β-Caryophyllene 1419 - 3,0 0,3 36 Widdrene 1437 - 1,4 - 37 Aromadendrene 1441 0,1 1,8 0,1 38 α-Humulene 1454 - 3,3 0,2 39 α-Amorphene 1485 1,9 - - 40 β-Selinene 1486 - 4,8 0,9 41 Zingiberene 1494 19,5 - 0,9 42 Valencene 1496 - 1,1 - 43 α-Selinene 1498 - 8,8 - 44 Bicyclogermacrene 1500 - 2,1 - 45 β-Bisabolene 1506 6,5 1,3 0,3 46 endo-1-Bourbonanol 1520 2,6 - - 47 β-Sesquiphellandrene 1524 12,9 - 0,3 48 δ-Cadinene 1525 - 3,6 - 49 α-Cadinene 1539 0,2 - - 50 Ledol 1560 0,3 - - 51 (E)-Nerolidol 1563 0,4 - 0,1 52 Spathulenol 1578 - 2,4 0,1 53 Caryophyllene oxide 1583 - 1,2 0,1 54 Viridiflorol 1585 0,3 - - 55 Salvial-4(14)-en-1-one 1587 1,7 - - 56 τ-Muurolol 1646 0,7 1,8 - 57 α-Cadinol 1654 0,9 2,0 - 58 α-Santalol 1671 - - 0,1 59 Vulgarol B 1688 - - 0,1 60 α-Sinensal 1752 - 2,1 - 61 Benzyl benzoate 1760 - 22,6 - 62 Phytol 2125 0,1 - 0,1 Tổng 97,0 90,8 97,1 Monoterpene hydrocarbons 13,6 11,5 60,6 Oxygenated monoterpenes 0,2 4,2 31,9 Sesquiterpene hydrocarbons 76,2 44,8 4,0 Oxygenated sesquiterpene 6,9 9,5 0,5 Diterpenes 0,1 - 0,1 Aromatic esters - 22,6 - Các thành phần khác - 0,6 - RI (chỉ số thời gian lưu) 68 Sesquiterpene (76,2%) và monoterpene hydrocarbons (13,6%) là những thành phần chính có mặt trong tinh dầu lá loài Z. gramineum. Các cấu tử chủ yếu là zingiberene (19,5%), β-cubebene (12,9%), β-sesquiphellandrene (12,9%), β-elemene (11,6%), bicycloelemene (9,8%) và β-pinene (7,4%). Các ester tạo hương (22,6%), sesquiterpene (44,8%) và monoterpene hydrocarbons (11,5%) có trong tinh dầu thân. Các cấu tử chủ yếu của tinh dầu là benzyl benzoate (22,6%), β-elemene (9,7%), α-selinene (8,8%) và β-pinene (7,5%). Monoterpenes (92,5%) là nhóm chiếm tỷ lệ cao nhất trong tinh dầu rễ loài Z. gramineum. Các cấu tử chính là γ-terpinene (17,9%), α-terpinene (17,1%), terpinene-4-ol (13,0%) và 1,8-cineole (12,8%). Có 2 thành phần tỷ lệ tương đối là β-pinene (7,2%) và α- terpinolene (6,6%). Hình 3.2. Sắc ký đồ GC/MS loài Z. gramineum (Rễ) 69 3.1.3.3. Loài Zingiber rufopilosum Lá, thân và rễ của loài Z. rufopilosum được thu hái tại vườn Quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An. Bảng 3.5. Thành phần hóa học tinh dầu loài Z. rufopilosum TT Thành phần RI Hàm lƣợng (% diện tích pic) Lá Thân Rễ 1 Tricyclene 926 - - 0,1 2 α-Pinene 939 8,7 5,4 10,0 3 Camphene 953 0,8 - 17,0 4 Verbenene 967 0,3 - - 5 β-Pinene 980 4,5 3,5 6,2 6 β-Myrcene 990 0,3 - 0,6 7 α-Phellandrene 1006 - - 0,4 8 α-Terpinene 1017 - - 0,2 9 o-Cymene 1022 0,5 - - 10 Limonene 1032 - - 4,0 11 (Z)-β-Ocimene 1043 0,1 - 1,0 12 (E)-β-Ocimene 1052 0,1 - 3,2 13 γ-Terpinene 1061 - - 0,4 14 α-Terpinolene 1090 - - 0,3 15 Linalool 1100 0,2 - 0,8 16 1,3,8-p-Menthatriene 1110 0,3 - - 17 allo-Ocimene 1128 - - 0,4 18 Camphor 1145 1,0 - 0,2 19 Pinocarvone 1165 0,2 - - 20 Borneol 1165 - - 0,2 21 p-Mentha-1,5-dien-8-ol 1166 0,3 - - 22 Terpinene-4-ol 1177 - - 0,1 23 α-Terpineol 1189 - - 0,2 24 Myrtenal 1200 0,3 - - 25 Verbenone 1205 0,1 - - 26 trans-Carveol 1217 0,2 - - 27 exo-Fenchyl acetate 1228 - - 0,4 28 Bornyl acetate 1289 0,1 0,4 6,6 29 Bicycloelemene 1327 2,1 1,3 0,3 30 α-Cubebene 1351 0,2 - - 31 α-Copaene 1377 0,3 - 0,1 32 β-Bourbonene 1385 0,6 0,4 - 70 33 β-Patchoulene 1386 - - 0,7 34 Methyl cinnamate 1388 - - 2,4 35 β-Elemene 1389 0,8 1,1 0,3 36 β-Cubebene 1390 0,5 0,3 0,1 37 α-Gurjunene 1412 0,1 6,1 - 38 β-Caryophyllene 1419 3,7 2,8 1,0 39 trans-α-Bergamotene 1430 - - 0,1 40 β-Gurjunene 1434 6,5 - - 41 α-Humulene 1454 8,8 7,0 2,5 42 allo-Aromadendrene 1469 1,3 1,0 0,4 43 Aristolochene 1484 - - 1,6 44 Germacrene D 1485 4,5 3,2 1,2 45 α-Amorphene 1485 3,6 0,8 0,9 46 β-Selinene 1486 - 1,5 - 47 Valencene 1496 - 1,1 - 48 Bicyclogermacrene 1500 - - 1,9 49 (E,E)-α-Farnesene 1505 - - 3,7 50 β-Bisabolene 1506 - - 1,3 51 Germacrene A 1509 - - 0,2 52 γ-Cadinene 1514 0,2 1,0 - 53 β-Agarofuran 1516 13,7 4,0 1,4 54 endo-1-Bourbonanol 1520 5,9 9,9 - 55 δ-Cadinene 1525 5,8 5,7 - 56 α-Cadinene 1539 1,5 1,4 0,7 57 α-Agarofuran 1543 2,0 1,7 0,5 58 Elemol 1550 - - 0,4 59 (E)-Nerolidol 1563 - - 1,7 60 Spathulenol 1578 - - 0,7 61 Caryophyllene oxide 1583 0,9 - 0,6 62 Globulol 1590 - - 0,7 63 Longiborneol 1599 0,4 - - 64 α-Guaiol 1600 0,7 - 0,8 65 β-Oplopenone 1608 3,9 - 1,1 66 10-epi-γ-Eudesmol 1613 1,0 1,1 - 67 Isospathulenol 1636 - - 0,7 68 Aromadendrene epoxide 1639 - - 1,8 69 τ-Muurolol 1646 0,9 12,1 3,9 70 β-Eudesmol 1651 6,8 - 0,3 71 α-Cadinol 1654 - 15,1 4,9 71 72 Bulnesol 1672 - 1,0 1,0 73 Vulgarol B 1688 - 0,8 - 74 Calamenene 1702 1,2 - - 75 (E,E)-Farnesol 1718 - 4,6 11,6 76 β-Maaliene 1732 - - 0,8 77 Benzyl benzoate 1760 0,6 - 0,9 78 β-Costol 1778 0,1 - - 79 Nootkatone 1819 - - 0,2 80 8,9-Dehydro-9-formylcycloisolongifolene 2082 - - 1,4 81 Phytol 2125 0,2 - 0,2 Tổng 96,8 95,7 90,6 Monoterpene hydrocarbons 15,6 8,9 28,5 Oxygenated monoterpenes 2,4 0,4 10,9 Sesquiterpene hydrocarbons 57,4 40,4 19,7 Oxygenated sesquiterpenes 20,6 44,6 30,2 Diterpenes 0,2 1,4 0,4 Aromatic esters 0,6 - 0,9 RI (chỉ số thời gian lưu) Trong lá tinh dầu loài Z. rufopilosum xác định được lượng lớn thành phần thuộc nhóm sesquiterpene (78,0%) và monoterpene hydrocarbons (15,6%). Các cấu tử chính gồm β-agarofuran (13,7%), α-humulene (8,8%) và α-pinene (8,7%). Các thành phần có chiếm tỷ lệ tương đối cao β-eudesmol (6,8%), β-gurjunene (6,5%), δ-cadinene (5,8%) và endo-1- bourbonanol (5,9%). Sesquiterpene (84,6%) là thành phần chủ yếu trong tinh dầu của thân. Gồm các cấu tử chủ yếu là α-cadinol (15,1%), τ-muurolol (12,1%), endo-1-bourbonanol (9,9%), α-humulene (7,0%), α-gurjunene (6,1%), δ-cadinene. Hình 3.3. Sắc ký đồ GC/MS loài Z. rufopilosum 72 3.1.3.4. Loài Zingiber zerumbet Rễ loài gừng Z. Zerumbet được thu hái ở Hà Tĩnh, Việt Nam. Do điều kiện thu hái mẫu, một số bộ phận của mẫu nhanh hư hỏng hơn các bộ phận khác (như lá, hoa so với củ). Kết hợp với các kết quả phân tích thành phần tinh dầu từ hoa, lá, thân của các mẫu trên thì sự khác biệt giữa các cấu tử tạo hương của các bộ phận của cây gừng không có sự khác biệt quá lớn. Với điều kiện thực tế khi sử dụng các bộ phận của cây gừng thì phần củ là chủ yếu. Do đó ở một số mẫu chúng tôi chỉ tiến hành phân tích đối với phần tinh dầu thu được từ thịt củ. Bảng 3.6. Thành phần hóa học của tinh dầu loài Z. zerumbet TT Thành phần RI Hàm lƣợng (% diện tích pic) 1 Tricylene 926 0,2 2 α-Pinene 939 3,3 3 Camphene 953 16,3 4 Sabinene 976 14,6 5 β-Pinene 980 0,5 6 n-Octanal 999 0,1 7 α-Phellandrene 1006 0,7 8 ρ-Cymene 1026 0,1 9 1, 8-Cineole 1034 0,5 10 2-Heptanol acetate 1043 0,4 11 g-Terpinene 1061 0,1 12 α-Terpinolene 1090 0,4 13 1,5-Heptadiene # 1105 0,3 14 Citronellal 1153 1,4 15 Borneol 1167 2,0 16 1,6-Octadien-3-ol # 1185 0,7 17 2-Nonanone 1190 0,1 18 Geraniol 1253 0,8 19 α-Thujenal 1289 0,3 20 Lavandulyl acetate 1290 6,7 21 Z-Citral 1318 26,1 22 Citronelly acetate 1353 0,1 23 Eugenol 1359 0,4 24 Geranyl acetate 1381 1,6 25 β-Elemene 1391 0,2 26 α-Gurjunene 1410 0,3 73 27 α-Cedrene 1412 0,9 28 trans-α-Bergamotene 1435 0,1 29 γ-Elemene 1437 0,2 30 (Z)-β-Farnesene 1443 0,1 31 (E)-β-Farnesene 1456 0,7 32 Dehydro-Aromadendrene 1463 0,2 33 ar-Curcumene 1481 1,1 34 g-Curcumene 1483 0,1 35 Germacrene D 1485 0,3 36 epi-Bicyclosesquiphellandrene 1489 2,6 37 β-Selinene 1490 0,6 38 Zingiberene 1494 7,2 39 (E,E)-α-Farnesene 1506 1,5 40 β-Bisabolene 1508 1,9 41 (Z)-g-Bisabolene 1515 0,2 42 Selina-4(14), 11-diene 1525 0,3 43 Cyclohexanemethanol # 1530 1,1 44 (Z)-Nerolidol 1533 0,4 45 β-Eudesmol 1651 0,7 46 Zerumbone 1742 1,2 Tổng 99,6 Monoterpene hydrocarbon 32,6 Oxygenated monoterpeneoids 39,9 Sesquiterpene hydrocarbons 18,5 Oxygentaed Sesquiterpene 1,1 Các thành phần khác 2,7 RI (chỉ số thời gian lưu) Bốn mươi sáu (46) thành phần được xác định có trong tinh dầu rễ loài Z. zerumbet, chiếm 99,6% khối lượng tinh dầu. Monoterpeneoids (76,1%) là nhóm chủ yếu trong tinh dầu. Các cấu tử chính là (Z)-citral (26,1%), camphene (16,3%), sabinene (14,6%), zingiberene (7,2%) và lavandulyl acetate (6,7%). Tinh dầu rễ chứa rất ít zerumbone (1,2%). Rất nhiều thành phần trong tinh dầu loài Z. zerumbet đã được phân tích. Có sự khác biệt lớn của thành phần zerumbone ở các mẫu nghiên cứu có sự khác nhau về vị trí địa lý. Chẳng hạn như trong mẫu nghiên cứu ở Ấn Độ chiếm từ 76,3% ÷ 84,8% trong khi đó thành phần này ở trong tinh dầu mẫu ở Malaysia chỉ có 68,9%. 74 Hình 3.4. Sắc ký đồ GC/MS loài Z. zerumbet 3.1.3.5. Loài Zingiber rubens Rễ loài gừng Z. rubens được thu hái ở tỉnh Nghệ An, Việt Nam. Bảng 3.7. Thành phần hóa học của tinh dầu loài Z. rubens TT Thành phần RI Hàm lƣợng (% diện tích pic) 1 α-Pinene 939 2,6 2 Camphene 953 9,7 3 β-Pinene 980 0,4 4 n-Octanal 999 0,4 5 α-Phellandrene 1006 0,4 6 β-Phellandrene 1028 7,5 7 1,8-Cineole 1034 7,0 8 2-Heptanol acetate 1043 0,6 9 Linalool 1100 1,6 10 Citronellal 1153 1,3 11 Borneol 1167 1,3 12 α-Terpineol 1189 1,1 13 Geraniol 1253 6,6 14 Geranial 1267 3,0 15 Bornyl acetate 1287 1,6 16 Z-Citral 1318 30,1 75 17 Citronelly acetate 1353 0,4 18 Geranyl acetate 1381 0,7 19 ar-Curcumene 1481 0,8 20 Zingiberene 1494 5,3 21 (E,E)-α-Farnesene 1506 1,8 22 β-Bisabolene 1508 1,6 23 β-Sesquiphellandrene 1523 1,9 24 Elemol 1550 0,9 25 (E)-Nerolidol 1563 0,2 26 β-Eudesmol 1651 1,2 Tổng 90,1 Monoterpene hydrocarbon 20,6 Oxygenated monoterpeneoids 54,7 Sesquiterpene hydrocarbons 11,4 Oxygentaed Sesquiterpene 2,3 Các thành phần khác 1,0 RI (chỉ số thời gian lưu) Tổng số 26 thành phần được xác định trong tinh dầu từ rễ loài Z. rubens, chiếm 90,1% khối lượng tinh dầu. Các nhóm chất chủ yếu là monoterpenes (75,3%) với các cấu tử chính là (Z)-citral (30,1%), camphene (9,7%), β-phellandrene (7,5%) và 1,8-cineole (7,0%). Zingiberene (5,3%) được xác định thuộc sesquiterpeneoids. Các thành phần hóa học của tinh dầu loài Z. rubens được nghiên cứu tương đối ít ỏi, đây có thể xem là những nghiên cứu đầu tiên về loài này. Hình 3.5. Sắc ký đồ GC/MS loài Z. rubens 76 3.1.3.6. Loài Zingiber collinsii Rễ loài Z. collinsii được thu hái ở vườn Quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An. Bảng 3.8. Thành phần hóa học các cấu tử bay hơi loài Z. collinsii TT Thành phần RI Hàm lƣợng (% diện tích pic) Rễ (củ) Vỏ củ 1 α-Pinene 939 50,2 2 Camphene 953 2,3 7,41 3 Verbenene 968 0,2 4 β-Pinene 980 23,6 5 β-Myrcene 990 2,9 6 6-Octenal 999 0,76 7 α-Phellandrene 1006 1,3 0,44 8 α-Terpinene 1017 0,3 9 6-Octene-1-ol 1017 2,38 10 β-Phellandrene 1028 6,13 11 Limonene 1032 5,3 12 (Z)-β-Ocimene 1043 0,5 13 (E)-β-Ocimene 1052 0,2 14 γ-Terpinene 1061 1,0 15 α-Terpinolene 1090 0,5 16 Linalool 1100 0,2 17 allo-Ocimene 1128 0,1 18 Camphor 1145 0,32 19 endo-Borneol 1167 5,66 20 Terpinen-4-ol 1177 0,1 21 -Terpineol 1189 1,97 22 Fenchyl acetate 1228 0,6 23 Bornyl acetate 1289 0,4 24 trans-Pinocarvyl acetate 1297 0,2 25 Citral 1318 26,87 26 Bicycloelemene 1337 0,4 27 α-Copaene 1377 0,1 28 2,6-Octadiene-1-ol 1380 3,31 29 β-Elemene 1391 0,1 30 Caryophyllene 1419 0,34 31 Aromadendrene 1441 0,1 77 RI (chỉ số thời gian lưu) Trong thành phần tinh dầu loài Z. collinsii, 36 cấu tử được xác định chiếm 96,9% thành phần tạo hương trong tổng khối lượng tinh dầu. Monoterpene hydrocarbons (89,9%) là nhóm hợp chất chiếm tỷ lệ cao nhất trong thành phần tinh dầu. Các cấu tử chính là α- pinene (50,2%), β-pinene (23,6%) và limonene (5,3%). Hai mươi chín (29) cấu tử chính được xác định từ vỏ gừng chiếm 68,8% tổng lượng tinh dầu. Thành phần chính của tinh dầu gồm camphene (7,41%), -phellandrene (6,13%), endo-borneol (5,66%), -terpineol (1,97%) và citral (26,87%), 2,6-octadiene-1-ol (3,31%). 32 γ-Gurjunene 1479 0,1 33 β-Selinene 1484 0,1 34 α-Selinene 1498 0,8 35 -Farnesene 1506 2,93 36 -Bisabolene 1508 2,42 37 (E,E)-α-Farnesene 1513 0,2 38 7-epi-α-Selinene 1515 0,1 39 3,7-Cyclodecadiene-1-methanol 1520 0,33 40 Selina-3,7(11)-diene 1525 0,42 41 (E)-Nerolidol 1563 0,1 42 Spathulenol 1578 0,2 43 α-Cadinol 1652 0,1 44 Bulnesol 1672 8,0 45 Farnesol 1718 0,1 46 1,2-Benzenedicarboxylic acid 1917 1,5 47 Hexadecanoic acid 1959 0,1 48 (Z)-9-Octadecamide 2398 0,2 49 (Z)-13-Docosenamide 2499 2,7 Tổng 96,9 68,8 Monoterpene hydrocarbons 88,4 14,74 Oxygenated monoterpenes 1,5 40,51 Sesquiterpene hydrocarbons 2,0 6,11 Oxygenated sesquiterpene 0,5 3,64 Các thành phần khác 4,5 3,8 78 Hình 3.6. Sắc ký đồ GC/MS loài Z. collinsii (Rễ) Hình 3.7. Sắc ký đồ GC/MS vỏ gừng loài Z. collinsii 79 3.1.3.7. Loài Zingiber officinale Rễ loài gừng Z. officinale được thu ở Nghệ An, Việt Nam. Tiêu bản của loài này đã được định loại và so với mẫu chuẩn và lưu giữ ở Bảo tàng mẫu thực vật, Viện sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Bảng 3.9. Các cấu tử dễ bay hơi từ rễ loài Z. officinale TT Hợp chất RI Hàm lƣợng (% diện tích pic) 1 Tricyclene 926 0,2 2 -Pinene 939 3,1 3 Camphene 953 12,8 4 Sabinene 976 0,1 5 -Pinene 980 0,4 6 Octanal 999 0,3 7 -Phellandrene 1006 0,6 8 -Phellandrene 1028 7,8 9 1,8-Cineol 1034 7,3 10 2-Heptanol acetate 1043 0,3 11 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol 1082 2,8 12 -Terpinolene 1090 0,4 13 Linalool 1100 0,1 14 Citronella 1153 1,6 15 Borneol 1167 2,0 16 Geraniol 1253 4,6 17 Bornyl acetate 1289 0,3 18 Geranyl format 1298 0,2 19 z-Citral 1318 30,6 20 Citronellyl acetate 1353 0,3 21 Isoeugenol 1359 0,4 22 Geranyl acetate 1381 4,6 23 -Elemene 1391 0,2 24 -Caryophyllene 1419 0,1 25 -Elemene 1437 0,1 26 -Curcumene 1481 1,0 27 Germacrene D 1485 2,0 28 -Selinene 1490 1,0 29 Zingiberene 1494 4,0 30 Cadina-1,4-diene 1496 0,1 31 E,E--Farnesene 1498 1,2 32 -Bisabolene 1506 1,8 80 33 trans--Bisabolene 1515 1,1 34 -Sequiphellandrene 1523 1,7 35 -Cadinene 1525 0,3 36 Elemol 1550 1,0 37 (E)-Nerolidol 1563 0,5 38 -Eudesmol 1651 0,7 Tổng 97,6 Monoterpene hydrocarbons 25,7 Oxygenated monoterpenes 55,1 Sesquiterpene hydrocarbons 14,6 Oxygenated sesquiterpene 2,2 Các thành phần khác 0,50 RI (chỉ số thời gian lưu) Nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu rễ gừng loài Z. officinale Rosce thu ở Nghệ An, Việt Nam, đã xác định được 38 cấu tử chiếm 97,6% tổng hàm lượng tinh dầu. Tinh dầu này chủ yếu là các hợp chất monoterpene (80,8%), các hợp chất sequiterpene chiếm (16,8%), z-citral (30,6%), geranial (21,0%), camphene (12,8%), -phellandrene (7,8%), 1,8-cineol (7,3%),

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_thu_nhan_tinh_dau_va_nhua_dau_tu_chi_gung.pdf
Tài liệu liên quan