Thành phần hóa học của tinh dầu gừng
3.1.3.1. Loài Z. cochinchinensis
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%). 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) thành phần đã được xác định trong tinh dầu rễ loài Z. cochinchinensis. Monoterpene hydrocarbon
chiếm tỷ lệ 57,77%; các cấu tử chính của tinh dầu là β-pinene (27,61%), α-pinene(8,53%), camphene
(3,99%) và 1-phellandrene (2,41%). Còn trong lá xác định được khoảng 40 thành phần tạo hương. Trong
đó các cấu tử chính chủ yếu thuộc nhóm sesquiterpene hydrocarbons (69,43%), monoterpene
hydrocarbon (17,05%). Cedrol (14,76%), β-eudesmol (13,84%), β-pinene (11,7%), caryophyllene
(7,43%), -edesmol (5,45%), spathulenol (3,67%), bicyclogermacrene (3,13%) và α-pinene (2,39%).
3.1.3.2. Loài Z. gramineum
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%), terpinen-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%).
3.1.3.3. Loài Zingiber rufopilosum
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.
3.1.3.4. Loài Zingiber zerumbet
Khoảng 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%.
26 trang |
Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 517 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt 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, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
quan của tinh dầu theo TCVN 8460:2010
2.5.8. Xác định tỷ trọng của tinh dầu theo TCVN 8444:2010
4
2.5.9. Xác định góc quay cực theo TCVN 8446:2010
2.5.10. Xác định chỉ số khúc xạ theo TCVN 8445:2010
2.5.11. Xác định chỉ số acid theo TCVN 8450:2010
2.5.12. Xác định chỉ số ester của tinh dầu theo TCVN 8451:2010
2.5.13. Xác định hàm lượng aldehyde theo TCVN 189:1993
2.5.14. Xác định độ hòa tan trong ethanol theo TCVN 8449:2010
2.5.15. Xác định cấu tử của tinh dầu gừng bằng phương pháp GC/MS
2.5.16. Xác định cấu tử của nhựa dầu gừng bằng phương pháp LC/MS
2.5.17. Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất trong nhựa dầu gừng
2.5.18. Xác định hoạt tính chống oxy hóa - khả năng quét gốc tự do DPPH
2.5.19. Xác định hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán thạch
2.5.20. Phương pháp đánh giá thị hiếu sản phẩm
2.6. Các phƣơng pháp bố trí thí nghiệm
2.6.1. Tối ưu hóa quy trình chưng cất tinh dầu gừng theo phương pháp đáp ứng bề mặt
2.6.2. Tối ưu hóa quá trình trích ly nhựa dầu gừng theo phương pháp đáp ứng bề mặt
2.6.3. Bố trí thí nghiệm bổ sung hương liệu vào rượu
2.6.4. Bố trí thí nghiệm bổ sung hương liệu nhựa dầu gừng vào sản phẩm chè đen
2.6.5. Nghiên cứu tận dụng phụ phẩm bã gừng vào công nghệ sản xuất khác
5
Cây gừng Z. collinsii (4,0 kg)
Cao ethanol (180 g)
Ngâm chiết với M (3x10l)
E, W
Cao ethyl acetate (53 g) Dịch nƣớc
FE1
(8,6 g)
(8,6 g)
FE1.1
(1 g)
CC, Silica gel
n-Hexane:acetone (100:0, 50:1; 39:1, 20:1, 15:1, 9:1, 4:1, 2:1; 1:1)
Sơ đồ 2.3. Phân lập các hợp chất từ cây gừng Z. collinsii
CC, Silica gel
n-Hexane:acetone (15:1, 9:1)
2
(29 mg)
(1g)
FE1.3
(3 g)
CC, Silica gel
n-Hexane:acetone
(9:1, 4:1)
FE1.6
(0,5 g)
FE2
(1,3 g)
(g)
(8,6 g)
FE8
(0,5 g)
CC, Silica gel
Chloroform:methanol
(7:1)
FE5
(4,7 g)
.
(g)
(8,6
g)
FE9
(0,5 g)
CC, Silica gel
n-Hexane:acetone
(15:1, 9:1, 4:1, 2:1)
FE4
(2,7 g)
FE10
(3,1 g)
4
(34 mg)
(1g)
FE6
(1,5 g)
(8,6
g)
CC, Silica gel
Chlorofom:methanol
(20:1)
7
(79 mg)
(1g)
FE1.4
(3 g)
FE1.5
(3 g)
CC, Silica gel
n-Hexane:acetone
(15:1)
3
(83 mg)
(1g)
FE1.2
FB2
(2,3 g)
FE7
(1,1 g)
FB3
(1,7 g)
CC, Silica gel
Chloroform:methanol
( 10:1, 6:1)
FE3
(2,3 g)
(g)
(8,6 g)
Cao buthanol (30 g) Dịch nƣớc
B, W
FB4
(3,2 g)
FB5
(4,1 g)
FB6
(5,3 g)
FB7
(1,6 g)
FB1
(2 g)
1
(35 mg)
(1g)
6
(112 mg)
(1g)
FE1.1
(1 g)
Ngâm chiết với M (3x10l)
5
(55,2 mg)
(1g)
6
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Nghiên cứu xác định chất lƣợng 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
3.1.1. Khảo sát chất lƣợng nguyên liệu
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)
7
3.1.2. Xác định chỉ số hóa lý của tinh dầu gừng
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 hòa 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)
8
3.1.3. Thành phần hóa học của tinh dầu gừng
3.1.3.1. Loài Z. cochinchinensis
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%). 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) thành phần đã được xác định trong tinh dầu rễ loài Z. cochinchinensis. Monoterpene hydrocarbon
chiếm tỷ lệ 57,77%; các cấu tử chính của tinh dầu là β-pinene (27,61%), α-pinene(8,53%), camphene
(3,99%) và 1-phellandrene (2,41%). Còn trong lá xác định được khoảng 40 thành phần tạo hương. Trong
đó các cấu tử chính chủ yếu thuộc nhóm sesquiterpene hydrocarbons (69,43%), monoterpene
hydrocarbon (17,05%). Cedrol (14,76%), β-eudesmol (13,84%), β-pinene (11,7%), caryophyllene
(7,43%), -edesmol (5,45%), spathulenol (3,67%), bicyclogermacrene (3,13%) và α-pinene (2,39%).
3.1.3.2. Loài Z. gramineum
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%), terpinen-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%).
3.1.3.3. Loài Zingiber rufopilosum
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.
3.1.3.4. Loài Zingiber zerumbet
Khoảng 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%.
3.1.3.5. Loài Zingiber rubens
9
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.
3.1.3.6. Loài Zingiber collinsii
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%).
3.1.3.7. Loài Zingiber officinale
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 hợp chất 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%), camphen (12,8%), -phellandren (7,8%), 1,8-cineol (7,3%), geraniol (4,6%) và zingiberen
(4,0%) là các thành phần chính của tinh dầu. Qua mẫu nghiên cứu cho thấy, về thành phần chính của mẫu
tinh dầu chủ yếu là z-citral (27,4 ÷ 30,6%). Ngoài ra các thành phần nhỏ hơn có mặt trong mẫu là
zingiberen (4,0%), camphen (12,8%) và 1,8-cineol (7,3%).
3.1.4. Xác định các cấu tử của nhựa dầu gừng
3.1.4.1. Loài Zingiber cochinchinensis
Để tìm ra những hợp chất nào phổ biến trong chiết xuất ethanol của loài Z. cochinchinensis, chúng
tôi đã thực hiện LC/MS như mô tả trong phương pháp nghiên cứu. Tổng sắc ký dòng ion (TIC) của chiết
xuất ethanol Z. cochinchinensis cho thấy 5 đỉnh chính (Phụ lục phổ).
Bảng 3.10. Thành phần hóa học của loài Z. cochinchinensis
TT tR
*
(min)
Phổ ESI
(+) ESI-MS (m/z)
Thành phần
Hàm lƣợng (%
diện tích pic)
1 18,7 365,1025 ([M + H]
+
) Me-[10]-Gingerdiol 5,2
2 18,8 343,1215 ([M + H]
+
) Undetermined 45,7
3 18,8 707,2101 ([M + H]+) Undetermined 26,3
4 22,5 317,2116 ([M + H]+) 1-Dehydro-[8]-Gingerdione 2,1
5 22,7 301,1470 ([M + H]+) OAc-[4]-Gingerol 6,2
3.1.4.2. Loài Zingiber gramineum
Tổng sắc ký dòng ion (TIC) của chiết xuất ethanol Z. gramineum cho thấy 6 đỉnh chính (Phụ lục
phổ).
10
Bảng 3.11. Thành phần hóa học của loài Z. gramineum
TT
tR
*
(phút)
Phổ ESI
(+) ESI-MS (m/z)
Thành phần
Hàm lƣợng (%
diện tích pic)
1 15,3 287,0636 ([M + H]
+
) Undetermined 15,8
2 16,6 517,1389 ([M + H]
+
) Undetermined 9,4
3 22,7 301,1489 ([M + H]
+
) OAc-[4]-Gingerol 12,3
3.1.4.3. Loài Zingiber rufopilosium
Tổng sắc ký dòng ion (TIC) của chiết xuất ethanol Z. rufopilosium cho thấy 10 đỉnh chính (Phụ
lục phổ).
Bảng 3.12. Thành phần hóa học của loài Z. rufopilosium
TT tR
*
(phút)
Phổ ESI
(+) ESI-MS (m/z)
Thành phần
Hàm lƣợng (%
diện tích pic)
1 18,5 274,2764 ([M + H]
+
) 6-Shogaol 2,2
2 20,7 688,3993 ([M + H]
+
) Undetermined 2,2
3 20,9 375,2125 ([M + H]
+
) 1-Dehydro-[12]-gingerdione 3,3
4 21,0 277,1829 ([M + H]
+
) [6]-Shogaol 9,4
5 21,1 299,1638 ([M + H]
+
) Undetermined 12,8
6 21,5 403,2074 ([M + H]
+
) 1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-
nonadecen-1-one
8,1
7 21,9 291,1620 ([M + H]
+
) 1-Dehydro-[6]-Gingerdione 3,4
8 22,3 304,3011 ([M + H]
+
) Undetermined 9,8
9 22,4 417,2226 ([M + H]
+
) 1-(3,4-dimethoxyphenyl)-2-Nonadecen-1-one 7,0
10 22,7 301,1428 ([M + H]
+
) OAc-[4]-Gingerol 6,9
3.1.4.4. Loài Zingiber zerumbet
Tổng sắc ký dòng ion (TIC) của chiết xuất ethanol Z. zerumbet cho thấy 5 đỉnh chính (Phụ lục phổ).
Bảng 3.13. Thành phần hóa học của loài Z. zerumbet
TT tR
*
(min)
Phổ ESI
(+) ESI-MS (m/z)
Thành phần
Hàm lƣợng
(% diện tích pic)
1 18,5 274,2808 ([M + H]
+
) 6-Shogaol 7,6
2 22,5 241,1646 ([M + H]
+
) Undetermined 5,6
3 22,5 219,1837 ([M + H]
+
) Undetermined 15,6
4 22,7 301,1502 ([M + H]
+
) OAc-[4]-Gingerol 43,4
5 23,3 425,2193 ([M + H]
+
) Undetermined 2,1
3.1.4.5. Loài Zingiber rubens
Tổng sắc ký dòng ion (TIC) của chiết xuất ethanol Z. rubens cho thấy 8 đỉnh chính (Phụ lục phổ).
Bảng 3.14. Thành phần hóa học của loài Z. rubens
TT
tR
*
(min)
Phổ ESI
(+) ESI-MS (m/z)
Thành phần
Hàm lƣợng
(% diện tích pic)
1 17,2 269,0715 ([M + H]
+
) 4-Gingerdiol 11,6
2 18,5 274,2804 ([M + H]
+
) 6-Shogaol 7,1
3 20,0 251,0613 ([M + H]
+
) Undetermined 11,5
4 20,0 269,0698 ([M + H]
+
) 4-Gingerdiol 2,1
5 20,0 291,0511 ([M + H]
+
) 1-Dehydro-6-Gingerdione 1,5
6 22,5 317,2127 ([M + H]
+
) 1-Dehydro-8-Gingerdione 1,3
7 22,7 302,1500 ([M + H]
+
) 8-Shogaol 3,5
8 22,7 301,1492 ([M + H]
+
) OAc-[4]-Gingerol 42,0
11
3.1.4.6. Loài Zingiber collinsii
Tổng sắc ký dòng ion (TIC) của chiết xuất ethanol Z. collinsii cho thấy 6 đỉnh chính (Phụ lục
phổ).
Bảng 3.15. Thành phần hóa học của loài Z. collinsii
TT
tR
*
(min)
Phổ ESI
(+) ESI-MS (m/z)
Thành phần
Hàm lƣợng
(% diện tích pic)
1 18,5 291,1649 ([M + H]
+
) 1-Dehydro-6-Gingerdione 5,5
2 22,7 301,1430 ([M + H]
+
) OAc-[4]-gingerol 49,3
3 36,7 292,1970 ([M + H]
+
) 6-Gingerol 11,1
4 36,7 371,3103 ([M + H]
+
) Undetermined 3,1
5 36,7 310,2026 ([M + H]
+
) 7-Gingerdiol 3,3
6 36,7 259,1918 ([M + H]
+
) Undetermined 8,9
3.1.4.7. Loài Zingiber officinale
Tổng sắc ký dòng ion (TIC) của chiết xuất ethanol Z. officinale cho thấy 9 đỉnh chính (Phụ lục
phổ).
Bảng 3.16. Thành phần hóa học của loài Z. officinale
TT tR (min)
Phổ ESI
(+) ESI-MS (m/z)
Thành phần
Hàm lƣợng
(% diện tích pic)
1 18,5 317,1786 ([M + H]
+
) 6-Gingerdiol 11,8
2 19,6 361,2044 ([M + H]
+
) Me-[8]-Gingerdiol 3,8
3 21,0 277,1861 ([M + H]
+
) 6-Paradol 6,8
4 21,0 299,1678 ([M + H]
+
) Undetermined 10,3
5 21,5 403,2143 ([M + H]
+
)
1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-
nonadecen-1-one
13,8
6 21,5 321,2117 ([M + H]
+
) 8-Gingerol 2,4
7 21,5 291,1649 ([M + H]
+
) 6-Dehydro-6-Gingerol 2,2
8 22,4 417,2302 ([M + H]
+
)
1-(3,4-dimethoxyphenyl)-2-nonadecen-
1-one
3,8
9 22,6 301,1469 ([M + H]
+
) OAc-[4]-Gingerol 3,5
Qua phân tích dữ liệu phổ LC/MS ta thấy các mẫu gừng nghiên cứu đều có thành phần tương tự
nhau trong đó thành phần chính đó là OAc-[4]-Gingerol, 8-Gingerol, 6-Gingerdiol, 6-Shogaol, 7-
Gingerdiol, v.vNgoài ra các loài khác nhau thì có thêm các hợp chất khác nhau.
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
3.2.1. Nghiên cứu xây dựng quy trình thu nhận tinh dầu gừng
3.2.1.1. Xác định lượng tinh dầu trong vỏ củ gừng bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước
3.2.1.2. Ảnh hưởng của các yếu tố đến lượng tinh dầu gừng thu được
3.2.1.3. Tối ưu hóa quy trình chưng cất tinh dầu gừng
3.2.1.4. Thiết lập mô hình thí nghiệm
3.2.1.5. Mô hình hàm mong đợi
3.2.1.6. Kết quả kiểm tra lại mô hình tối ưu hóa
3.2.1.7. Kết hợp một số kỹ thuật tiền xử lý nhằm nâng cao lượng tinh dầu thu được
12
3.2.1.8. Quy trình thu nhận tinh dầu gừng
Sơ đồ 3.1. Quy trình thu nhận tinh dầu gừng
3.2.2. Xây dựng quy trình trích ly nhựa dầu gừng
3.2.2.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến lượng nhựa dầu gừng thu được
3.2.2.2. Thiết lập mô hình thí nghiệm tối ưu hóa quy trình trích ly nhựa dầu gừng
3.2.2.3. Mô hình hàm mong đợi
3.2.2.4. Kết quả kiểm tra lại mô hình tối ưu hóa
3.2.2.5. Quy trình trích ly nhựa dầu gừng
Nguyên
liệu gừng
Xử lý cơ học
Chưng cất
Hỗ trợ siêu âm
Bổ sung enzym α-amylase
- Loài Z. collinsii
- Khối lượng mẫu 100g
- Tỷ lệ 2%
- Hoạt độ 3000 U/ml
- Thời gian 30 phút
- Làm sạch
- Kích thước 1 mm
- Thời gian 45 phút
- Tần số 30 kHz
- Nhiệt độ 50°C
- Tỷ lệ nước/ nguyên
liệu: 5,7/1
- Thời gian 290 phút
Tinh dầu
gừng
Bã
13
Sơ đồ 3.2. Quy trình trích ly nhựa dầu gừng
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
Bảng 3.26. Các hợp chất được tách ra từ cây gừng Z. collinsii
TT Ký hiệu Tên chất CTPT
1 Hợp chất 1 Zerumbone C15H22O
2 Hợp chất 2 Scopoletin C10H8O4
3 Hợp chất 3 Quercetin C15H10O7
4 Hợp chất 4 Rutin C27H30O16
5 Hợp chất 5 5-(Hydroxymethyl)furfural C6H6O3
6 Hợp chất 6 Bisdemethoxycurcumin C19H16O4
7 Hợp chất 7 Demethoxycurcumin C20H18O5
Nguyên liệu
gừng
Trích ly
Lọc màng
Cô quay chân không
Xử lý cơ học
Sấy khô
Nghiền nhỏ
Dịch
- Loài Z. collinsii
- Khối lượng mẫu 100g
- Làm sạch
- Cắt nhỏ
- Thiết bị sấy đối lưu
- w cuối < 4%
- Thiết bị nghiền trục
- d <1,5mm
- Tỷ lệ dung môi/ nguyên
liệu 16/1
- Thời gian 20 giờ
- Nhiệt độ 60°C
Bã
Dung môi
thu hồi
Nhựa dầu
gừng
14
3.2.3.2. Xác định cấu trúc các hợp chất
a) Xác định cấu trúc của hợp chất 1 (Zerumbone)
7 (Zerumbone)
Vị trí DEPT
1
H-NMR H(ppm)
13
C-NMR C(ppm)
Thực nghiệm CD3OD
Tài liệu
[35]
Thực nghiệm
CD3OD
Tài liệu
[35]
1 CH2 2,26 ÷ 2,31 ppm (1H, m) 43,3 42,4
2 CH 1,93 ppm (1H, d, J =12,5 Hz) 1,92, d 126,1 125,0
3 C 137,6 136,3
4 CH2 2,38 ÷ 2,44 ppm (1H, m) 40,4 39,5
5 CH2 2,46 ÷ 2,56 ppm (1H, m) 25,4 24,4
6 CH 6,12 ppm (1H, d, J = 11,0Hz) 6,02 151,2 148,8
7 C 138,9 137,9
8 C=O 206,8 204,4
9 CH 5,33 ppm (1H, dd, J = 6,0, 10,0 Hz) 5,97 128,1 127,2
10 CH 5,99 ppm (1H, s) 5,86 163,2 160,8
11 C 38,8 37,9
12 CH3 1,59 ppm (3H, s) 1,54, s 15,3 15,2
13 CH3 1,79 ppm (3H, s) 1,80, s 11,8 11,8
14 CH3 1,08 ppm (3H, s) 1,20, s 24,5 24,2
15 CH3 1,26 ppm (3H, s) 1,07, s 29,8 29,4
Kết hợp phổ 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC và so sánh với tài liệu tham khảo cho phép xác định cấu
trúc củ 35].
Zerumbone
b) Xác định cấu trúc của hợp chất 2 (Scopoletin)
Hợp chất 2 là tinh thể màu vàng có nhiệt độ nóng chảy khoảng 203 ÷ 204°C.
28 t 2 (Scopoletin)
Vị trí DEPT
1
H-NMR H(ppm)
13
C-NMR C(ppm)
Thực nghiệm CDCl3
Tài liệu
[105]
Thực nghiệm
CDCl3
Tài liệu
[105]
2 C 161,5 161,50
3 CH 6,28 ppm (1H, d, J = 9,5 Hz) 107,5 107,6
4 CH 7,60 ppm (1H, d, J = 9,5 Hz) 143,3 143,35
5 CH 6,92 ppm (1H, s) 113,4 113,44
6 C 144,1 144,08
7 C 150,3 150,37
8 CH 6,92 ppm (1H, s) 103,2 103,24
9 C 149,8 149,72
10 C 111,5 111,6
15
Kết hợp so sánh dữ liệu phổ của hợp chất 2 với tài liệu khẳng định hợp chất 2 là scopoletin [105].
Scopoletin
c) Xác định cấu trúc của hợp chất 3 (Quercetin)
29 3 (Quercetin)
Vị trí
DEPT
1
H-NMR H(ppm)
13
C-NMR C(ppm)
Thực nghiệm DMSO-d6
Tài liệu
[90]
Thực nghiệm
DMSO-d6
Tài liệu
[90]
2 C 146,9 146,92
3 C 135,8 135,63
4 C 175,9 175,95
5 C 160,8 160,4
6 CH 6,18 ppm (1H, d, J = 2,0 Hz) 6,17 98,2 98,8
7 C 163,9 163,97
8 CH 6,40 ppm (1H, d, J – 2,0 Hz) 93,4 93,44
9 C 156,2 156,27
10 C 103,1 103,08
1’ C 122,1 122,09
2’ CH 7,67 ppm (1H, d, J = 2,5 Hz) 7,66 115,1 115,2
3’ C 145,1 145,18
4’ C 147,7 147,72
5’ CH 6,88 ppm (1H, d, J = 8,5 Hz) 6,87 115,7 115,79
6’ CH 7,54 ppm (1H, dd, J = 8,5 Hz) 120,0
Kết hợp so sánh dữ liệu phổ của hợp chất 3 với tài liệu khẳng định hợp chất 3 là quercetin [90].
Quercetin
d) Xác định cấu trúc của hợp chất 4 (Rutin)
Bảng 3.30. Số liệu phổ 13C- NMR của hợp chất 4 (Rutin)
Vị trí DEPT
1
H-NMR H(ppm)DMSO-d6
13
C-NMR C(ppm)
Thực nghiệm DMSO-d6
Tài liệu
[68]
Thực
nghiệm
DMSO-d6
Tài liệu
[68]
2 C 156,5 156,52
3 C 133,4 133,38
4 C 177,4 177,45
5 C 161,3 161,29
6 CH 6,18 (1H, d, 1,8 Hz) 6,19 (1H, d, 2,0 Hz) 98,6 98,79
7 C 164,3 164,18
8 CH 6,39 (1H, d, 2,2 Hz) 6,38 (1H, d, 2,0 Hz) 93,7 93,69
9 C 156,7 156,71
16
10 C 104,0 104,05
1’ C 121,3 121,27
2’ CH 7,54 (1H, d, 1,8 Hz) 7,53 (1H, d, J = 2,0) 115,4 115,32
3’ C 144,8 144,82
4’ C 148,5 148,49
5’ CH 6,85 (1H, d, 8,0 Hz) 6,84 (1H, d, 8,0 Hz) 116,4 116,36
6’ CH 7,54 (1H, dd, 8,0; 1,8 Hz) 0,99 (3H, d, 6,0 Hz) 121,6 121,69
Glu
1’’ CH 5,30 (1H, d, 7,8 Hz)
5,34 (1H, d, 7,5 Hz)
101,3 101,28
2’’ CH 3,25 ÷ 3.47 (1H, m) 74,3 74,16
3’’ CH 3,25 ÷ 3.47 (1H, m) 76,5 76,53
4’’ CH 3,25 ÷3.47 (1H, m) 70,1 70,09
5’’ CH 3,25 ÷3.47 (1H, m) 76,0 75,97
6’’ CH 3,83 (1H, m) 67,1 67,08
Rham
1’’’ CH 4,40 (1H, d, 1,8 Hz) 4,38 (1H, d, 1,0 Hz) 100,8 100,82
2’’’ CH 3,63 (1H, dd, 1,5; 3,5 Hz) 3,70 (1H, m) 70,5 70,46
3’’’ CH 3,53 (1H, dd, 3,5; 9,5 Hz) 70,7 70,65
4’’’ CH 3,28 (1H, m) 71,9 71,94
5’’’ CH 3,44 (1H, m) 68,3 68,32
6’’’ CH 1,00 (3H, d, 6,0 Hz) 0,99 (3H, d, 6,0 Hz) 17,9 17,80
Rutin (quercetin-3-O-[-L-rhamnopyranosyl-(16)--D-glucopyranoside)
e) Xác định cấu trúc của hợp chất 5 (5-(hydroxymethyl)furfural)
31 5 (5-(hydroxymethyl)furfural)
Vị trí DEPT
1
H-NMR H(ppm)
13
C-NMR C(ppm)
Thực nghiệm CDCl3
Tài liệu
[152]
Thực nghiệm
CDCl3
Tài liệu
[152]
1 CH 9,49 ppm (1H, s) 177,8 177,84
2 C 151,8 151,5
3 CH 7,24 ppm (1H, d, J = 3,5 Hz) 123,8 123,83
4 CH 6,51 ppm (1H, d, J = 3,5 Hz) 109,9 109,95
5 C 161,2 161,24
6 CH2 4,66 ppm (2H, s) 4,65 56,9 56,88
Kết hợp dữ liệu phổ của hợp chất 5 và so sánh với tài liệu cho ta khẳng định hợp chất 5 là 5-
(hydroxymethyl) furfural [152].
5-(hydroxymethyl)furfural
17
f) Xác định cấu trúc của hợp chất 6 (Bisdemethoxycurcumin)
32 6 (Bisdemethoxycurcumin)
Vị trí DEPT
1
H-NMR H(ppm)
13
C-NMR C(ppm)
Thực nghiệm CDCl3
Tài liệu
[120]
Thực nghiệm
CDCl3
Tài liệu
[120]
1 CH2 5,80 ppm (1H, s) 100,8 100,4
2 C 183,1 183,25
3 CH 6,46 ppm (1H, d, J = 16,0 Hz) 120,6 120,63
4 CH 7,57 ppm (1H, d, J = 16,0 Hz) 140,2 140,3
5 C 126,1 126,2
6 CH 7,42 ppm (1H, d, J = 9 Hz) 7,46 129,6 129,8
7 CH 6,87 ppm (1H, d, J = 9 Hz) 115,9 115,91
8 C 159,4 159,44
9 CH 6,87 ppm (1H, d, J = 9 Hz) 6,89 115,9 115,92
10 CH 7,42 ppm (1H, d, J = 9 Hz) 7,45 129,6 129,8
2’ C 183,1 183,2
3’ CH 6,46 ppm (1H, d, J = 16,0 Hz) 6,50 120,6 120,8
4’ CH 7,57 ppm (1H, d, J = 16,0 Hz) 7,59 140,2 140,24
5’ C 126,1 126,2
6’ CH 7,42 ppm (1H, d, J = 9 Hz) 129,6
7’ CH 6,87 ppm (1H, d, J = 9 Hz) 115,9
8’ C 159,4
9’ CH 6,87 ppm (1H, d, J = 9 Hz) 115,9
10’ CH 7,42 ppm (1H, d, J = 9 Hz) 129,6
Kết hợp phổ 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC và so sánh với tài liệu tham khảo cho phép xác định cấu
trúc củ Bisdemethoxycurcumin [120].
Bisdemethoxycurcumin
g) Xác định cấu trúc của hợp chất 7 (Demethoxycurcumin)
33 (Demethoxycurcumin)
Vị trí DEPT
1
H-NMR H(ppm)
13
C-NMR C( ppm)
Thực nghiệm CDCl3
Tài liệu [104]
Thực nghiệm
CDCl3
Tài liệu
[104]
1 CH 7,57, d, J = 16 Hz 7,59, d, J = 16 Hz 140,2 140,5
2 CH 6,45, d, J = 15,5 Hz 6,48, d, J = 15,5 Hz 120,6 121,8
3 C=O 183,1 183,3
4 CH 5,78 5,80 100,8 101,2
5 C=O 183,1 183,3
6 CH 6,45, d, J = 15,5 Hz 6,48, d, J = 15,5 Hz 120,6 121,8
7 CH 7,57, d, J = 16 Hz 7,59, d, J = 16 Hz 140,2 140,5
1’,1’’ C 126,1 127,6
2’,2’’,6’,6’’ CH 7,42, d, J = 9 Hz 7,13, d, J = 9 Hz 129,6 122,8
3’,3’’,5’,5’’ CH 6,86, d, J = 9 Hz 6,94, d, J = 9 Hz 115,9 114,8
4’,4’’ C 159,4 150,5
4’,4’’-OH 9,31, s 9,6, s
18
Kết hợp phổ 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC và so sánh với tài liệu tham khảo cho phép xác định cấu
trúc củ demethoxycurcumin [104].
Demethoxycurcumin
3.2.3.4. Xác định một số hoạt tính sinh học của tinh dầu, nhựa dầu gừng từ loài Z. collinsii
a) Xác định khả năng quét gốc tự do DPPH của tinh dầu gừng và nhựa dầu gừng
Bảng 3.34. Hoạt tính chống oxy hóa của tinh dầu và nhựa dầu gừng từ loài Z. collinsii
Mẫu Phần trăm ức chế gốc tự do DPPH ở các nồng độ khác nhau của
mẫu (mg/ml)
Tỷ lệ pha loãng 0,78125 1,5625 3,125 6,25 12,5
Tinh dầu trước tối ưu 12,33 18,13 27,19 38,52 61,07
Tinh dầu
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- tom_tat_luan_an_nghien_cuu_thu_nhan_tinh_dau_va_nhua_dau_tu.pdf