Tp chí Khoa học Đại học Công Thương 25 (5) (2025) 64-78
64
NH HƯNG CỦA ĐIỀU KIỆN VI BAO ĐẾN ĐC TÍNH
VÀ HOT TÍNH KHÁNG OXY HÓA CA NANO NHŨ TƯƠNG
TINH DU CHANH (Citrus limonia Osbeck) S DỤNG PHƯƠNG PHÁP
ĐIM ĐO PHA
Ngô Kim Ngân1,2,3, Phan Ngc Hòa2, Nguyn Th Lan Phi1,2*
1Trường Đại hc Bách Khoa TP. HCM
2Đại hc Quc gia Thành ph H Chí Minh
3Trường Đại hc Công ngh Sài Gòn
*Email: lanphi@hcmut.edu.vn
Ngày nhn bài: 26/6/2025; Ngày nhn bài sa: 23/7/2025; Ngày chp nhận đăng: 30/7/2025
TÓM TT
Công ngh vi bao nano được s dng để khc phục nhược điểm v kh năng phân tán đ n
định ca tinh du chanh khi ng dng vào thc phm. Mc tiêu ca nghiên cu là kho sát mt s yếu
t công ngh (t l tinh du du da, t l pha du trong tng h, t l cht nhũ hoá và pha du, tc
độ khuy, t l chất nhũ hoá) nhằm to ra h nano nhũ tương tinh dầu v chanh (Citrus limonia Osbeck)
có kích thước ht nh hot tính kháng oxy hoá cao. Tinh du v chanh s dng trong nghiên cu này
có cha 134 hp cht d bay hơi, với 25 hp cht có nồng độ lớn hơn 0,5%. Kết qu cho thấy điều kin
để tạo được mẫu nano nhũ tương tinh dầu tt nht với kích thước ht 76,8 ± 1,2 nm, ch s PDI 0,316 ±
0,003, và thế zeta -50,8 ± 1,7 mV, vi t l tinh du và du da 6:4, t l pha du trong tng h 10%, t
l chất nhũ hoá pha du 1:1, tốc độ khuy 1200 rpm, t l chất nhoá Tween 80 lecithin 8:2.
Mẫu nano nhũ tương tinh dầu th hin kh năng kháng oxy hoá tương đương với mu tinh du nguyên
chất xác định theo phương pháp DPPH lần lượt có IC50 33,51 ± 1,11 và 32,63 ± 0,02 mg/mL và theo
phương pháp ABTS lần lượt có IC50 29,00 ± 0,36 và 45,67 ± 0,58 mg/mL. Kết qu cho thy h nano
nhũ tương tinh dầu chanh tiềm năng ng dng vào thc phm vi vai trò cht ph gia ngun
gc t nhiên.
T khoá: Citrus limonia Osbeck, nano nhũ tương tinh dầu, hot tính kháng oxy hóa, phương pháp điểm
đảo pha.
1. M ĐẦU
Cuc sng ngày càng phát trin thì vấn đ sc kho ngày càng được quan tâm, th hin qua hành
động hướng đến li sng lành mnh, s dng thc phm và dược phm ngun gc t nhiên. Mt
trong s những hướng nghiên cu v hp cht có hot tính sinh hc trong thc vật đang được quan tâm
là các thành phn hp cht d bay hơi, thường tn ti dng tinh du [1]. Thành phn ch yếu ca tinh
du c hp cht to mùi d bay hơi, bao gm terpene, acid, alcohol, ester, aldehyde, ketone
epoxyde, sulfide, amine, Các thành phần này được chng minh có kh năng kháng oxy hoá tốt, đồng
thi kh năng kháng khuẩn Gram âm và Gram dương cũng như kháng nm, nh đó tiềm năng
ng dng làm cht bo qun t nhiên trong công ngh thc phẩm, đặc bit là sn phm tht, trái cây [2].
Đối vi qu chanh nói riêng và trái cây chi Citrus nói chung, lp v ngoài (flavedo) cha nhiu tuyến
tinh du. Trong tinh du v qu chanh, thành phn các hp cht t nhiên đưc tìm thy có th lên đến
hơn 200 hợp cht, tu vào tng giống chanh, hơn 85% trong số đó là các hợp cht d bay hơi. Các thành
phn chiếm phn ln bao gồm limonene, β-pinene, γ-terpinene, α-terpineol, α-pinene, α-terpineolene,
th hin hot tính kháng oxy hoá và kháng khun cao [3]. Ti Vit Nam, cây chanh có sản lượng ln và
phân b khá rng, các giống chanh cũng đa dạng. Trong đó, giống chanh truyn thng ht mt
trong nhng ging ph biến nhất. Do đó, việc la chn chanh (Citrus limonia Osbeck) làm nguyên liu
để thu nhn tinh dầu có ý nghĩa thực tin trong nghiên cu ng dng vào công nghip thc phm.
DOI: https://doi.org/10.62985/j.huit_ojs.vol25.no5.313
Ảnh hưởng của điều kiện vi bao đến đặc tính và hot tính kháng oxy hóa của nano nhũ tương…
65
Thành phn hp cht d bay hơi trong tinh du ch yếu là các hp cht k ớc, do đó khó phân
tán trong môi trường nước khi ng dng vào thc phm. Ngoài ra, các thành phn ca tinh du nhy
cm với điều kin của môi trường như không khí, ánh sáng, nhiệt độ, nên khó bảo toàn đưc hot
tính trong quá trình chế biến và bo quản. Để khc phc nhng vấn đề này, cn có k thuật để bao bc
các tinh dầu để giúp chúng phân tán tốt hơn, đồng thi bo v các hot chất, đảm bo hot tính ca tinh
du khi ng dng trong công nghip thc phm. Mt trong nhng k thut ph biến là to h nhũ tương
nano dầu trong nước đối vi tinh dầu chanh cũng như các loại tinh du khác [4]. Hin nay, công ngh
nano là công ngh hiện đại đang được ng dng rng rãi trong nhiều lĩnh vực như thc phm, hoá hc,
c phm, Công ngh nano có th to ra h nhũ tương tinh dầu vi các giọt có kích thước nanomet
cùng vi nhiều đặc tính giúp bo v thành phn tinh du khi ng dng vào công nghip thc phm [4].
S to thành h nhũ tương nano dầu trong nước đưc thc hin bng cách bao bc tinh du trong lp
màng to thành t chất nhũ hoá và phân tán pha dầu này vào pha nước. Công ngh nano giúp h phân
tán tốt hơn trong môi trường nước, bn nhiệt hơn, bảo v đưc các hp cht có hot tính sinh hc trong
tinh dầu, đảm bo hiu qu hoạt động ca tinh du trong thc phm [4]. Cũng nhờ vào kích thưc ht
nh, h nano nhũ tương tinh dầu d dàng tác động lp ngoài ca màng tế bào vi sinh vt, t đó tăng
kh năng kháng vi sinh vt khi ng dng làm cht bo qun thc phm [5]. Hin nay có nhiều phương
pháp được s dụng đ vi bao tinh dầu, trong đó phương pháp điểm đảo pha (EIP - Emulsion Inversion
Point) k thut to h nhũ tương bằng cách đảo ngược pha chuyn tiếp, bao gm chuyn t h nhũ
tương c trong du (W/O) sang du trong nước (O/W) ngược li [6]. Để to h nhũ tương O/W,
trong quá trình thc hin chuyn pha, pha liên tc (thường ớc) được thêm dn vào pha phân tán
(cha tinh du và chất nhoá) khuy liên tc. H nhũ tương sẽ tri qua s thay đổi cu trúc khi
ợng nước tăng dần trong hệ. Ban đầu, khi nước vừa được thêm vào hn hp tinh du và chất nhũ hoá
s hình thành h nhũ tương nước trong dầu (W/O), lượng nước tăng dần s to thành h nhũ tương
dầu/nước/du (O/W/O), cuối cùng là đảo pha to thành h dầu trong nước (O/W). Quá trình này din ra
do s kết hp ca nhng giọt nước. Ban đầu giọt nước phân tán trong pha du, khi các giọt nước kết
hp lại, tăng kích thước và bao ly git pha dầu nhưng thành phần pha du vn nhiều hơn pha nước, to
thành h O/W/O. Cui cùng, khi lượng nước tiếp tục tăng sẽ dn đến s đảo pha hoàn toàn, khi đó sẽ
hình thành c git pha phân tán nm trong pha liên tc (h nhũ tương O/W) [6]. Phương pháp điểm
đảo pha thuc nhóm k thuật năng lượng thp, so vi k thuật năng lượng cao thì có ưu điểm ít tiêu tn
năng lượng, ít tn kém, quy trình thc hiện đơn giản, d phát trin lên quy công nghip [6]. Nhìn
chung các nghiên cu v h nano nhũ tương tinh dầu chanh và mt s nguyên liu thuc chi Citrus ch
yếu s dng k thuật năng lượng cao và chất nhũ hóa là Tween 80 hoc Tween 20 [7, 8]. Tuy nhiên, để
tăng chất lượng hot tính ca h nano ntương tinh du thì cn phi nghiên cứu tăng hàm ng
tinh du trong h nano nhũ tương, đồng thi giảm lượng chất nhũ hoá tổng hp s dụng để tăng tính an
toàn khi ng dụng nano nhũ tương tinh dầu vào thc phẩm. Trên cơ sở đó, nghiên cứu này đt mc tiêu
kho sát mt s yếu t ảnh hưởng đến quá trình nano hoá tinh du v chanh s dụng phương pháp đim
đảo pha (EIP) nhm to ra h nhũ tương có kích thước ht nh, hiu sut vi bao cao và có kh năng bảo
toàn các hot tính sinh hc ca tinh du v chanh. Kết qu này có th đưc s dng làm tiền đề cho các
nghiên cứu chuyên sâu hơn như quá trình tối ưu hoá điều kin nano hoá tinh du v chanh hoc ng
dng h nhũ tương nano tinh dầu v chanh trong chế biến và bo qun thc phm.
2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Nguyên liu và hoá cht
Chanh đưc s dng trong nghiên cu ging chanh ta (Citrus limonia Osbeck), được thu mua
t nhà vườn tnh Tiền Giang. Chanh đưc thu hái và thc hiện chưng cất bng h thống chưng cất lôi
cuốn hơi nước ti phòng thí nghim. Chanh sau khi ly v đưc loi b trái b dập, chín vàng, sau đó
ra sch vi ớc đ loi b bi bn, tp cht dính trên v. Phn v đưc tách khi trái, ly phn v
xanh mng, tránh cắt quá sâu để hn chế phn v trng và tht qu, do tinh du ch yếu nm phn v
xanh. V chanh sau đó được xay nh bng máy xay trong thi gian 15 giây trước khi chưng cất để tăng
hiu qu gii phóng tinh du. Sau khi xay nh, v chanh được cho vào h thống chưng ct lôi cuốn hơi
c trong 105 phút (thời gian được tính t lúc xut hin git tinh dầu đầu tiên đi ra khi h thng).
Sau khi chưng ct, tinh dầu được thu nhn làm khan bng mui Na2SO4, bo qun trong l ti màu
4 °C cho đến khi s dng.
Du da s dng trong nghiên cu là du da ép lnh nguyên cht của thương hiệu Vietcoco, được
s dng trc tiếp mà không cần thêm bước tin x lý.
Ngô Kim Ngân, Phan Ngc Hòa, Nguyn Th Lan Phi
66
Hoá chất được s dng trong nghiên cu bao gm chất nhũ hoá để to h nano nhũ tương tinh dầu
và mt s hoá chất để đo các tính chất ca h nhũ tương là các hóa chất ph biến s dng trong phòng thí
nghim. Hoá cht DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl), ABTS ((2,2′-Azinobis-(3-Ethylbenzthiazolin-
6-Sulfonic Acid))), K2S2O8 (potassium sulphate) ca công ty Sigma Aldrich (Hoa K).
2.2. Phương pháp vi bao nano tinh du
H nhũ tương nano tinh dầu chanh được to thành với phương pháp điểm đảo pha (EIP), quy trình
thc hin da theo nghiên cu ca Komaiko và cng s [9]. Tinh du và du dừa được n cho vào cc
thu tinh theo t l đã chọn, sau đó khuấy trn bng máy khuy t vi tốc độ 600 rpm trong thi gian 5
phút. Vi h nhũ ch có chất nhũ hoá Tween 80, chất nhũ hoá được thêm vào hn hp du và khuy trn
vi tốc độ 600 rpm trong 10 phút. Vi h nhũ tương sử dng hn hp chất nhũ hoá Tween 80 và lecithin,
lecithin được thêm vào hn hp dầu trưc, khuy trn 15 phút đến khi bột lecithin tan hoàn toàn, sau đó
mi cho tiếp Tween 80 vào, khuy trn 10 phút. Sau đó nước cất đưc thêm vào vi lưu lượng 1 mL/phút
bng ng nh git, trong qtrình thêmc vn gi hn hợp đưc khuy t vi tốc độ 600 rpm. Sau khi
cho hết c ct vào h nhũ, tiếp tc khuy trn vi tốc độ 600 rpm trong 20 phút để ổn định h nhũ tương
(Hình 1). Tng khối lượng cho mi ln to h nhũ tương nano là 15 g. Tt c t l phi trn nguyên liu
trong h đều được xác định theo khối lượng (w/w). H nhũ tương nano tinh dầu sau đó được cho vào l
thu tinh, đy kín np, bo qun nhiệt độ 4 trong sut quá trình thí nghim.
Nghiên cu thc hin kho sát ảnh hưng ca t l tinh du và du da, t l pha du trong h n
tương, tỷ l cht nhũ hoá pha du, tốc độ khuy, t l chất nhũ hoá Tween 80 lecithin đến kích thước
ht, ch s đa phân tán, và thế zeta ca h nano nhũ tương. Các yếu t ảnh hưởng được đánh giá độc lp,
mi yếu t xác định được điều kin tt nhất, sau đó giữ c định điu kiện đó cho các thí nghiệm sau.
2.2.1. Kho sát ảnh hưởng ca t l tinh du và du mang
Dầu mang được s dng trong thí nghim là du da ép lnh nguyên cht. Thí nghim kho
sát 5 mc t l tinh du và du da gm: 2:8, 4:6, 5:5, 6:4, 8:2 và 10:0 (w/w). Các yếu t được gi
c định bao gm loi chất nhũ hoá Tween 80, t l pha du trong h 5%, t l pha du và chất nhũ
hoá là 2:1 (Bng 1).
Hình 1. Sơ đồ quy trình to mẫu nano nhũ tương tinh dầu
Ảnh hưởng của điều kiện vi bao đến đặc tính và hot tính kháng oxy hóa của nano nhũ tương…
67
Bng 1. Thiết kế thí nghim kho sát ảnh hưởng ca t l tinh du và du mang
T l tinh du và du mang (w/w)
Tinh du (% w)
Du da (% w)
Tween 80 (% w)
c ct (% w)
2:8
1
4
10
85
4:6
2
3
5:5
2,5
2,5
6:4
3
2
8:2
4
1
10:0
5
0
2.2.2. Kho sát ảnh hưởng ca t l pha du trong tng h nhũ tương
Thí nghim kho sát 3 mc t l ca pha du trong tng h nhũ tương: 5%, 7,5%, 10% và 12,5%.
Các yếu t đưc gi c định bao gm loi cht nhũ hoá Tween 80, t l tinh dudu da là 6:4, t
l chất nhũ hoá và pha du là 2:1 (Bng 2).
Bng 2. Thiết kế thí nghim kho sát ảnh hưởng ca t l pha du trong tng h nhũ tương
Tinh du (% w)
Du da (% w)
Tween 80 (% w)
c ct (% w)
3
2
10
85
4,5
3
15
77,5
6
4
20
70
7,5
5
25
62,5
2.2.3. Kho sát ảnh hưởng ca t l cht nhũ hoá và pha du
Thí nghim kho sát 3 mc t l chất nhũ hoá pha du: 1:1, 1,5:1 và 2:1. Các yếu t đưc gi
c định bao gm loi chất nhũ hoá Tween 80, t l pha du trong h 10%, t l tinh du và du da
là 6:4 (Bng 3).
Bng 3. Thiết kế thí nghim kho sát ảnh hưởng ca t l chất nhũ hoá và pha dầu
T l chất nhũ hoá và pha dầu (w/w)
Tinh du (% w)
Du da (% w)
Tween 80 (% w)
c ct (% w)
1:1
6
4
10
80
1,5:1
15
75
2:1
20
70
2.2.4. Kho sát ảnh hưởng ca tốc độ khuy
Thí nghim khảo sát năm mức tốc độ khuy: 600, 800, 1000, 1200, và 1400 rpm. Các yếu t đưc
gi c đnh bao gm loi chất nhũ hoá Tween 80, tỷ l pha du trong h 10%, t l tinh du du
da là 6:4, t l cht nhũ hoá và pha du là 1:1, t l pha nước là 80%.
2.2.5. Kho sát ảnh hưởng ca t l cht nhũ hoá Tween 80 và lecithin
Bng 4. Thiết kế thí nghim kho sát ảnh hưởng ca t l Tween 80 và lecithin
Tween 80 (% w)
Lecithin (% w)
Tinh du (% w)
Du da (% w)
c ct (% w)
10
0
6
4
80
9
1
8
2
7
3
6
4
5
5
Thí nghim kho sát t l chất nhũ hoá Tween 80 và lecithin với 6 mc t l (% w): 10:0, 9:1, 8:2,
7:3, 6:4 và 5:5 để to hn hp chất nhũ hoá khác nhau. Các yếu t đưc gi c đnh bao gm t l tinh
Ngô Kim Ngân, Phan Ngc Hòa, Nguyn Th Lan Phi
68
du và du da là 6:4 (w/w), t l chất nhũ hoá và pha dầu là 1:1 (w/w), t l pha du trong tng h nhũ
tương là 10% (Bảng 4).
2.3. Xác định thành phn hoá hc ca tinh du
Thành phn hoá hc ca tinh dầu được xác định bằng phương pháp sắc khí ghép khi ph t
cc (GC-MS/MS) vi h thng thiết b phân tích sc khí (Shimazu AOC-20i plus, GCMS-
TQ8040NX), ct mao qun (TG-WAXMS, kích thưc 30 m × 0,25 mm × 0,25 μm), khí mang heli.
Điu kin thc hiện được cài đặt như sau: nhiệt độ ct 70 , chế độ tiêm có chia dòng, t l chia dòng
1:100, chương trình nhiệt độ 70 gi trong 2 phút, tăng lên 120 vi tốc đ tăng nhiệt 2 /phút,
sau đó tăng lên 230 vi tc độ tăng nhiệt 5 /phút và gi trong 15 phút. Nhiệt độ ngun ion mc
250 nhiệt độ giao din 250 . Các hp chất sau khi đi ra khỏi cột được đnh danh dựa theo cơ
s d liu tham kho t Vin Tiêu chun và Công ngh Quc gia Hoa K.
2.4. Xác định kích thước ht, ch s đa phân tán, chỉ s zeta
Tính chất đặc trưng ca h nhũ tương nano tinh dầu bao gồm kích thước ht, ch s đa phân tán,
thế zeta được xác định bằng máy đo quang phổ tán x ánh sáng đng (Horiba SZ-100, HORIBA
Scientific) [10]. Mu được đo điu kin 25 , góc tán x 90o173o. Trước khi đo, mẫu được pha
loãng 50 ln với nước cất để tránh hiện tượng tán x th cp.
2.5. Xác định hiu sut vi bao
Hiu suất vi bao được xác định theo phương pháp ca Zhao cng s [11]. Hn hp gm tinh
du chanh và du da theo t l xác định được pha vi dung dịch hexane, sau đó đo độ hp th ca hn
hp dãy bước sóng 200 - 320 nm bằng máy đo quang ph (Jasco - V730, Nht Bản) để xác định độ
hp thu tối đa của hn hp. Dãy nồng độ ca tinh dudu da t l xác định đưc pha loãng vi
hexane theo mc 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 12 mg/mL để dựng đường chun. Vi mu nano tinh du, 1 g
mẫu được pha vi 5 mL hexane, sau đó ly tâm vi tốc độ 3000 rpm trong 15 phút, thu ly phn dung
dch trên b mặt để đo đ hp thụ, xác định được lượng du t do chưa được vi bao. Hiu sut vi bao
được xác định bằng cách so sánh ng tinh du được vi bao với lượng tinh dầu đưc s dng trong
công thc to h nhũ tương nano. Công thức xác định hiu suất vi bao (%) như sau:
Hiu sut vi bao (%) = 𝑇ổ𝑛𝑔 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑑ầ𝑢 𝑠ử 𝑑ụ𝑛𝑔 − 𝐿ượ𝑛𝑔 𝑑ầ𝑢 𝑡ự 𝑑𝑜 𝑡𝑟ê𝑛 𝑏ề 𝑚ặ𝑡
𝑇ổ𝑛𝑔 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑑ầ𝑢 𝑠ử 𝑑ụ𝑛𝑔 × 100%
2.6. Xác định hot tính kháng oxy hoá
2.6.1. Phương pháp DPPH
Phương pháp đo hoạt tính kháng oxy hoá dựa vào DPPH được thc hin theo Misharina [12]. Mt
dãy nồng đ tinh du ca mẫu được pha loãng mc 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80 và 100 mg/mL để dng
đưng chun. Vi mu cn phân tích, 2 mL mẫu được cho vào 2 mL dung dch DPPH 0,1 mM (pha
trong ethanol tuyệt đối). Mẫu đối chng bao gm 2 mL dung dch DPPH 0,1 mM và 2 mL ethanol tuyt
đối. Hn hợp sau đó được 30 phút trong bóng tối và đo độ hp thu OD c sóng 517 nm bng máy
đo quang phổ (Jasco - V730, Nht Bn). Kh năng bt gc t do (RSA%) được xác định theo công thc:
RSA (%) = 𝑂𝐷đố𝑖 𝑐ℎứ𝑛𝑔𝑂𝐷𝑚ẫ𝑢
𝑂𝐷đố𝑖 𝑐ℎứ𝑛𝑔 × 100%
Sau khi xây dựng được đường chun, mu s được xác định gtr IC50 (nồng đ c chế 50%
ng gc t do DPPH).
2.6.2. Phương pháp ABTS
Phương pp đo hoạt tính kháng oxy hoá da vào ABTS được thc hin theo Liang và cng s [13].
Dung dịch ABTS 7 mM (pha trong nước cất) được pha vi dung dch K2S2O8 2,45 mM (pha trong nước
ct) theo t l 1:1, sau đó trong bóng ti nhiệt độ phòng trong 12-16 gi. Sau khi , dung dch ABTS*
đưc pha loãng vi ethanol tuyệt đối sao cho độ hp thu có giá tr 0,70 ± 0,02 c sóng 734 nm. Mt
dãy nồng độ tinh du ca mẫu được pha loãng mc 10, 20, 30, 40, 50 60 mg/mL đ dựng đưng
chun. Vi mu cn phân tích, 0,3 mL mẫu được cho vào 3 mL dung dch ABTS. Mẫu đối chng bao
gm 3 mL dung dch ABTS và 0,3 mL ethanol tuyệt đi. Hn hợp sau đó được 6 phút trong bóng ti
và đo độ hp thu OD c sóng 734 nm bằng máy đo quang phổ (Jasco - V730, Nht Bn). Kh năng
bt gc t do (RSA%) được xác định theo công thc: