intTypePromotion=1

Nghiên cứu quy trình công nghệ chiết tách các chất flavonoid và sterol từ cây diếp cá tỉnh Nghệ An

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

0
18
lượt xem
1
download

Nghiên cứu quy trình công nghệ chiết tách các chất flavonoid và sterol từ cây diếp cá tỉnh Nghệ An

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết tiến nghiên cứu quy trình công nghệ chiết tách các chất flavonoid và sterol từ cây diếp cá nhằm tạo cơ sở cho việc khai thác và ứng dụng cây diếp cá cho một số ngành như y học, thực phẩm chức năng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu quy trình công nghệ chiết tách các chất flavonoid và sterol từ cây diếp cá tỉnh Nghệ An

  1. HOẠT ĐỘNG KH-CN NGHIÊN CỨu Quy TRìNH CôNG NGHỆ CHIẾT TÁCH CÁC CHấT fLAVONOId VÀ sTeROL T CÂY DI P CÁ T I NGH AN n Ngô Hoàng Linh Trung tâm Ứng dụng TB KH&CN Nghệ An I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1,8%, calci: 0,3mg, kali: 0,1mg, tiền vitamin A: Diếp cá còn gọi là dấp cá, tiếng Hán gọi là ngư 1,26mg, vitamin C: 68mg. Nhưng thành phần tinh thảo; tên khoa học là Houttuynia cordata Thunb quan trọng nhất trong rau diếp cá là các chất fla- thuộc họ lá dấp (saururaceae). Ở nước ta, diếp cá vonoid và sterol chiếm khoảng 6-7% so với trọng mọc hoang khắp nơi, thường ở các vùng đất ẩm. lượng khô. Các hoạt chất sinh học này thường Hiện nay, diếp cá được trồng làm rau gia vị hoặc được chiết tách từ lá và thân cây diếp cá bằng dùng làm vị thuốc quý cho nhiều bài thuốc dân gian phương pháp trích ly với các dung môi hữu cơ chữa được nhiều bệnh, bộ phận dùng là toàn cây thông dụng như etanol, etyl acetat, n-Butanol... (phần nằm trên mặt đất) tươi hoặc khô. Nhờ chứa một lượng đáng kể các hoạt chất này mà Theo các kết quả nghiên cứu sơ bộ được công bố cây diếp cá có tác dụng kháng khuẩn, kháng virút, gần đây, trong 100g rau diếp cá có: nước: 91,5%; có khả năng hỗ trợ điều trị nhiều bệnh như: lọc protid: 2,9%, glucid: 2,7%, lipid: 0,5%, cellulose: máu, giải độc, giải nhiệt, kháng viêm, tăng sức miễn dịch của cơ thể, làm giảm tổn thương gan, bảo vệ chức năng gan, ngăn chặn quá trình oxy hóa của các gốc tự do và khử gốc tự do, chữa bệnh trĩ... Trên cơ sở đó, năm 2015, UBND tỉnh Nghệ An đã giao cho Trung tâm Ứng dụng tiến bộ KH&CN Nghệ An triển khai đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất đồ uống chức năng hòa tan dạng bột và dạng lỏng từ cây diếp cá phục vụ tiêu dùng”. Trong khuôn khổ đề tài, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu quy trình công nghệ chiết tách các chất flavonoid và sterol từ cây diếp cá nhằm tạo cơ sở cho việc khai thác và ứng dụng cây diếp cá cho một số ngành như y học, thực phẩm chức năng. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Vật liệu Nguyên liệu là toàn thân cây diếp cá (phần trên mặt đất) thu hái ở huyện Nam Đàn - tỉnh Nghệ An. Mẫu được lấy vào lúc 6-8h vào buổi sáng. 2. Phương pháp nghiên cứu - Sử dụng các phương pháp phân tích truyền thống theo TCVN và các phương pháp phân tích SỐ 11/2017 Tạp chí [15] KH-CN Nghệ An
  2. HOẠT ĐỘNG KH-CN bằng các thiết bị hiện đại như GC, GC-MS, HPLC, 70%, đồng thời sử dụng EtOH 50% sẽ giúp giảm LC-MS, UV… để phân tích nguyên liệu. bớt chi phí khi tiến hành sản xuất so với dùng - Sử dụng phương pháp chưng cất cuốn theo hơi EtOH 70%. Do đó, ở đây ưu tiên lựa chọn dung nước kết hợp với phương pháp xử lý nguyên liệu để môi là EtOH 50%. tách tinh dầu diếp cá. 1.2. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ trích ly cho - Sử dụng phương pháp truyền thống trích ly rắn - quá trình thu nhận Flavonoid và Sterols lỏng và sử dụng dung môi sạch, thân thiện để thu Sau khi chọn được dung môi trích ly phù hợp nhận các hoạt chất flavonoid và sterol từ cây diếp cá. nhất là EtOH 50%, chúng tôi tiếp tục khảo sát tìm III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU nhiệt độ trích ly phù hợp. Các nhiệt độ được khảo 1. Kết quả nghiên cứu tách chiết (trích ly) fla- sát là độ phòng, 600C, 800C (gần nhiệt độ sôi của vonoid và sterol dung môi). Các yếu tố công nghệ được giữ nguyên 1.1. Nghiên cứu lựa chọn dung môi trích ly cho không đổi. Kết quả khảo sát về nhiệt độ trích ly quá trình thu nhận flavonoid và sterols được thể hiện ở bảng 2. Dung môi đóng vai trò quan trọng trong quá trình trích ly. Đối với quá trình trích ly flavonoid và sterols, Bảng 2. Hiệu suất trích ly flavonoid tổng số các dung môi thường được sử dụng là acetone, và hàm lượng sterols trong cây diếp cá methanol, ethanol và nước với các nồng độ khác khi chiết ở các nhiệt độ khác nhau nhau. Chúng tôi tiến hành khảo sát với các loại dung môi: EtOH 96%, EtOH 70%, EtOH 50%, EtOH 25% và nước. Các thí nghiệm được tiến hành với số lần Hiệu suất Khối Flavonoid Sterols chiết xuất là 3 lần, thời gian chiết là 1h/lần, nhiệt độ Nhiệt độ chiết lượng tổng số tổng số (0C) Flavonoid 60oC, chiết hồi lưu. Mỗi mẫu thí nghiệm có khối mẫu (g) (%) (%) (mg/100g) lượng nguyên liệu khoảng: 50g. Kết quả thí nghiệm được thể hiện ở bảng 1. 60 50,01 6,52 13,06 18,73 Bảng 1. Hiệu suất tách chiết flavonoid 80 50,03 6,55 13,10 17,22 tổng số và hàm lượng sterols tổng số của cây diếp cá trong các dung môi khác nhau Nhiệt độ 50,01 3.61 7,86 13,25 phòng Hiệu suất Khối Flavonoid Sterols chiết Dung môi lượng tổng số Flavonoid tổng số Kết quả bảng 2 cho thấy, khi nhiệt độ trích ly mẫu (%) (mg/100g) càng tăng thì hiệu suất thu nhận flavonoid càng (%) tăng, tuy nhiên ở nhiệt độ 600C và 800C thì hiệu suất thu nhận flavonoid tổng số chênh lệch không Etanol 96% 50,05 5,81 11,52 17,82 đáng kể. Mà ở nhiệt độ 600C, hàm lượng sterols Etanol 70% 50,08 6,35 12,69 18,69 tổng số cao hơn. Vì khi ở nhiệt độ cao (800C) trong thời gian 1h, nên các sterols biến đổi một phần. Etanol 50% 50,10 6,29 12,36 18,63 Do vậy, xét về mặt kinh tế và chất lượng sản Etanol 25% 50,06 5,02 10,66 16,09 phẩm, chúng tôi lựa chọn nhiệt độ thích hợp nhất cho quá trình trích ly các flavonoid từ cây diếp cá Nước 50,10 4,28 8,35 10,02 là 600C. 1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian Số liệu bảng 1 cho thấy, trong các dung môi tách trích ly và số lần trích ly đến hiệu suất trích ly chiết sử dụng để chiết flavonoid và sterols từ cây diếp flavonoid và hàm lượng sterols trong cây diếp cá cá thì dung môi EtOH 70% là dung môi chiết được Sau khi khảo sát lựa chọn được dung môi chiết nhiều flavonoid và sterol hơn cả. Tuy nhiên, hiệu suất là EtOH 50% và trích ly ở nhiệt độ 600C, chúng chiết xuất flavonoid của EtOH 50% đạt khá cao. tôi tiến hành khảo sát thời gian và số lần trích ly. Lượng favonoid và sterols có trong cao chiết bằng Các thông số công nghệ được giữ nguyên không EtOH 50% gần tương đương với khi chiết bằng EtOH đổi. Kết quả thể hiện trong bảng 3. SỐ 11/2017 Tạp chí [16] KH-CN Nghệ An
  3. HOẠT ĐỘNG KH-CN Bảng 3. Ảnh hưởng của thời gian và số lần trích ly đến hàm lượng flavonoid và hàm lượng sterols trong cây diếp cá Thời gian Số lần Khối lượng Flavonoid Sterols tổng số trích ly (giờ) trích ly mẫu (g) tổng số (%) (mg/100g) Lần 1 3,56 10,02 0,5 Lần 2 50,00 1,28 5,31 Lần 3 0,89 2,06 Lần 1 4, 05 11,26 1 Lần 2 50,03 2,29 6,98 Lần 3 0,300 0,42 Lần 1 5,10 12,38 2 Lần 2 50,01 1,36 6,01 Lần 3 0,100 0,30 Tiến hành khảo sát thời gian và số lần chiết dựa Đồng thời tổng hàm lượng flavonoid và sterols trên bột chiết được nhận thấy: thu được ở 2 lần chiết đầu trong điều kiện 1h/lần, + Khi thời gian chiết tăng thì hàm lượng flavonoid ở lần chiết 3 sản phẩm thu được rất ít. Do đó lựa và sterols cũng tăng lên. Hàm lượng flavonoid và sterols chọn thời gian chiết là 1h/lần x 2 lần là phù hợp. thu được ở tập trung chủ yếu ở 2 lần chiết đầu tiên. 1.4. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên + Hàm lượng flavonoid và sterols thu được với liệu/dung môi thích hợp cho quá trình trích ly thời gian chiết 1h/lần không khác biệt nhiều so với Để lựa chọn tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 2h/lần, nhưng xét về hiệu quả kinh tế, chúng tôi chọn (NL/DM) thích hợp cho quá trình trích ly đạt hiệu thời gian trích ly 1h/lần. quả cao nhất, chúng tôi khảo sát các tỷ lệ sau: 1/10, Vậy, lựa chọn thời gian chiết là 1h/lần sẽ tiết 1/15, 1/20, 1/25. Các điều kiện công nghệ khác giữ kiệm chi phí hơn so với 2h/lần. nguyên không thay đổi. Bảng 4. Ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến hiệu suất trích ly flavonoid và hàm lượng sterols trong cây diếp cá Tỷ lệ Khối lượng Flavonoid Hiệu suất chiết Sterols tổng số NL/DM mẫu (g) tổng số (%) Flavonoid (%) (mg/100g) (m/v) 1/10 50,06 5,25 11,18 16,68 1/15 50,03 6,03 12,19 17,91 1/20 50,02 6,61 13,80 18,75 1/25 50,02 6,63 13,99 18,72 Kết quả ở bảng 4 cho thấy, tỷ lệ NL/DM thích 1.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn hợp nhất là 1/20 vì khi lượng dung môi tăng lên đến hiệu suất trích ly (tỷ lệ NL/DM là 1/25) thì hiệu suất trích ly và Tốc độ khuấy trộn cũng ảnh hưởng lớn đến hàm thu nhận các hợp chất flavonoid tăng lên không lượng flavonoid và setrols có trong mẫu. Do vậy, nhiều, tuy nhiên hàm lượng sterols có xu hướng chúng tôi tiến hành khảo sát với các tốc độ khuấy trộn giảm. Vậy, xét về hiệu quả kinh tế, chúng tôi lựa khác nhau: 100, 200, 300, 400 vòng/phút. Các điều chọn tỷ lệ NL/DM là 1/20 cho các thí nghiệm kiện công nghệ giữ nguyên không đổi. Kết quả được tiếp theo. trình bày tại bảng 5. SỐ 11/2017 Tạp chí [17] KH-CN Nghệ An
  4. HOẠT ĐỘNG KH-CN Bảng 5. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến hiệu suất trích ly Tốc độ khuấy Khối lượng Flavonoid Hiệu suất chiết Sterols tổng số trộn (vòng/phút) mẫu (g) tổng số (%) Flavonoid (%) (mg/100g) 100 50,01 6,06 12,05 18,48 200 50,03 6,59 13,26 18,85 300 50,05 6,52 13,09 18,82 400 50,03 6,50 13,00 18,63 Từ kết quả thu được, chúng tôi lựa chọn tốc độ NL/DM là 1/12 (m/v) lần 1. khuấy trộn thích hợp nhất là 200 vòng/phút. + Tiến hành gia nhiệt đến 600C và đưa vào khuấy 2. Quy trình công nghệ tách chiết các hoạt với tốc độ 200 vòng/phút trong thời gian 1 giờ. Sau chất flavonoid và sterol đó lọc lấy dịch trích ly. + Phần bã sau khi trích ly lần 1 tiếp tục cho dung Sơ đồ quy trình công nghệ tách chiết môi vào và trích ly tiếp 1 lần nữa với tỷ lệ NL/DM là các hoạt chất flavonoid và sterol 1/8 (m/v), các điều kiện trích ly tương tự như lần 1. Trong quá trình trích ly, nguyên liệu và dung môi được đảo trộn bằng cánh khuấy với tốc độ là 200 vòng/phút, lọc bỏ bã cô đuổi dung môi thu được cao chiết flavonoid. * Cô đuổi dung môi Dịch trích ly được cô đuổi dung môi trên thiết bị bốc hơi màng mỏng ở áp suất chân không 550 mbar; áp suất hơi 1,2 at; nhiệt độ kết thúc 600C. Sau đó, tiếp tục cô đặc trên thiết bị cô quay chân không RV10 BASIC V- IKA ở áp suất chân không 200 mbar, nhiệt độ 500C thu được cao chiết giàu flavonoid. * Tinh chế cao chiết flavonoid + Cao chiết giàu flavonoid được tách bằng cột inox có kích thước 80xØ15cm, chất nhồi cột nhựa hấp phụ Amberlite XAD-2 của Sigma-Aldric Co. + Cho nguyên liệu vào cột với tỷ lệ nguyên liệu /gel là 1/30 (m/m). + Rửa giải bằng hệ dung môi là H2O và EtOH. + Rửa H2O với tỷ lệ H2O/flavonoid thô là 30/1 (v/v) để loại bỏ đường. + Rửa EtOH với tỷ lệ EtOH/flavonoid thô là 50/1 (v/v) để thu nhận các chất flavonoid, tốc độ rửa giải là 50ml/phút. Thuyết minh quy trình: + Phân đoạn EtOH sau khi qua cột được cô đuổi * Xử lý nguyên liệu bớt 3/4 lượng dung môi. + Nguyên liệu diếp cá được loại bỏ tạp chất, * Sấy đông khô chân không rửa sạch, sấy khô ở nhiệt độ 600C đến khi đạt độ - Sau khi đã cô đuổi bớt dung môi đem dung dịch ẩm 6-8% (đo bằng máy xác định độ ẩm nhanh). đi lạnh đông ở nhiệt độ từ -18 đến -200C trong thời + Nguyên liệu sau khi sấy đến độ ẩm quy định gian từ 10-12h. được xay đến độ mịn từ 1-2mm và được bảo quản - Sau giai đoạn lạnh đông sản phẩm, đem sấy trên trong túi PE dung để chiết tách flavonoid và sterol. hệ thống thăng hoa chân không ở áp suất 0,2mmHg * Trích ly trong thời gian 12 giờ sẽ nhận được sản phẩm bột + Cho nguyên liệu đã xay mịn và dung môi giàu hoạt chất Flavonoid có độ ẩm ≤6%, với độ tinh Etanol (EtOH) 50% vào thiết bị trích ly với tỷ lệ khiết cao./. SỐ 11/2017 Tạp chí [18] KH-CN Nghệ An
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2