CHƯƠNG 1: TONG QUAN 1.1 Tong quan về cây tắc 1.1 Phân loại thực vật Cây tắc hay còn được gọi là cây quất, cây hạnh, có tên tiếng Anh là Calamondin, Kumquat, tên khoa hoc là Citrofortunella microcarpa, tên thường gọi là Citrus microcarpa Phan loai khoa hoc cua cay tac như sau: [5] - Gidi: Plantae. - Loài: Citrofortunella microcarpa.2 Nguôn gốc, phân bồ Có nhiêu tài liệu cho rang cây tắc có nguồn gốc từ Trung Quốc. Là loại cây trồng nhiệt đới, ngoài Trung Quốc, cây tắc còn được trồng nhiều ở Philippines, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Việt Nam, Ấn Độ và các nước Trung Mỹ [6]. Ở nước ta, cây tắc được trồng từ lâu ở nhiều nơi, nhất là ở các tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long như Bến Tre, Tiền Giang, Long An.3 Đặc điểm thực vật và điều kiện sinh thái Cây tắc nhỏ, cao khoảng | - 1,5m, thân dẻo màu xanh xám, phân nhiều cành nhánh, lá đơn hình bầu dục, màu xanh thẫm, cuồng có cánh rất nhỏ, có đốt ở đầu.
Rễ cây tắc ăn nông, xung quanh có một lớp nắm Micorhiza dày giúp cho việc hút nước và dinh dưỡng từ đất được dễ dàng hơn. Cây tắc ra hoa quanh năm, nhưng mạnh nhất là vào cuôi năm khi thời tiêt chuyên xuân. Hoa thường đơn độc, nở xòe năm cánh màu trắng tươi, rất thơm, chùm nhụy rất ngan. Hoa dau thanh qua hinh cau, lúc còn non mau xanh bóng, khi già chin đối thành màu vàng cam.
Quả tắc và các loại quả họ cam quýt đều có cau tao chung như sau: lớp vỏ ngoài cùng chứa tinh dầu ở dạng tự do trong các túi tế bào, bên trong là lớp vỏ trắng có chứa nhiều pectin, trong cùng là ruột quả. Trên lớp vỏ ngoải cùng thường có một lớp sáp mỏng giúp cho quả không bị quá khô hoặc quá âm do tác động của không khí bên ngoài, và tránh sự xâm nhập của vi sinh vật vào bên trong qua [7]. Qua tắc được thu hái quanh năm, vỏ được bảo quản ở dạng khô, tươi hoặc đông lạnh để tách lay tinh dau. Day là một thuận lợi lớn trong nghiên cứu và trong sản xuất đại trà thu tinh dầu Citrus [8].
Quả tac có mùi thom, vị chua và tinh dầu thơm cay của vỏ. Quả tắc khá tròn, có đường kính từ 25 - 35mm, khi chín có màu vàng. Bên trong ruột có nhiều múi màu vàng nhạt, chứa nhiều nước. Mỗi quả có từ 8 - 12 hat, còn phan vỏ khá mỏng, có mùi thơm dễ chịu.
Cây tắc ra nhiều quả và thường chín vào thời điểm cuối năm, được sử dụng dé làm cảnh trong dịp tết. Cây tắc là cây trồng nhiệt đới, dễ trồng, thích hợp với điều kiện nhiệt độ từ 13 - 39°C, tối thích từ 23 - 29°C; độ âm không khí 80 - 85%; độ âm đất 60 - 70%; và phân bố đều trong năm; tang đất canh tác day, thoát nước tốt [5] 1.4 Thành phần hóa học Bang 1. Thành phan hóa học của quả tac (tính trên 100g) [9] Thành phân Giá trị (%) Am 87,08 — 87,12 Protein 0,86 Chat béo 241 Carbohydrat 3,27 Tro 054-064 Canxi 0,14 Photpho 0.07 Acid citric 2,81 4 Bang 1. Một số thành phan hóa học của nước tac [10] Thành phần Đơn vị Giá trị Saccharose % 1,1 Glucose % 12 Fructose % 13 Acid malic % 02 Acid citric % 3,6 Acid ascorbic mg/1I00g 41.5 Acid dehydroascobic mg/1I00g 22 1.5 Công dụng của quả tắc Quả tac có mùi thơm, vị chua, có hàm lượng vitamin C đáng kể, có thé ăn quả tươi, hoặc dùng để làm nước uống hay chế biến thành các món ăn như bánh mut, trà, marmalade, siro, tắc muối, món trang miệng.
Qua tac cũng được cắt nhỏ và đem lạnh đông với nước (ice cube) rồi cho vào các loại trà, cocktail và nước giải khát để tăng hương vị. Trong công nghiệp, nước tắc được sử dụng để làm chất tạo hương cho thực phẩm. Quả tắc được kết hợp với vodka và đường để sản xuất rượu mùi. Vỏ tắc được sử dụng để khai thác tinh dâu và thu hồi pectin.
Quả tắc có giá trị về mặt y học. Theo Đông y, quả tắc vị ngọt chua, tính ấm, có khả năng trị ho, giải uất, giúp thư giãn, giải rượu. Quả tắc còn có công dụng thanh nhiệt, tiêu đờm nên rất tốt cho hệ tiêu hóa và hệ hô hấp. Nước tắc có công dụng sát trùng ngoài da, giúp giảm ngứa và giảm kích ứng các vết do côn trùng căn.
Nước tắc có thé pha với trà, uéng vào có khả năng kháng viêm.2 Tổng quan phương pháp trích ly 1.1 Cơ sở của quá trình trích ly Trích ly là quá trình hòa tan chọn lọc một hay nhiều cau tử có trong mẫu nguyên liệu bằng cách cho nguyên liệu tiếp xúc với dung môi. Động lực của quá trình trích ly là sự chênh lệch nồng độ các cấu tử trong nguyên liệu và trong dung môi [11]. Quá trình chia làm 2 giai đoạn: + Giai đoạn 1: sự trương nở của nguyên liệu do sự thắm hút dung môi vào pha ran. + Giai đoạn khuếch tán: các chất khuếch tán từ pha ran vào pha lỏng.2 Một số phương pháp trích ly băng dung môi hữu cơ s* Phương pháp ngầm Đây là phương pháp cô điền, quá trình thực hiện tương đối đơn giản.
Nguyên liệu đã nghién nhỏ với kích thước thích hợp, được tiếp xúc với dung môi, sau đó gạn, ép, lang lọc thu lay dịch trích. Phương pháp trích được tiễn hành theo 2 cách: trích ly một lần hoặc trích ly phân đoạn. Hiện nay, phương pháp ngâm vẫn được sử dung phô biến trong trích ly các hoạt chất từ nguyên liệu thực vật như sản xuất trà túi lọc, trích ly các hợp chất phenolic từ lá trà. Phương pháp ngâm thường được kết hợp với các tác nhân hoặc kỹ thuật khác dé tăng hiệu suất trích xuất như: kỹ thuật khuấy dao, tác nhân nhiệt độ: trích ly ở nhiệt độ thường, nhiệt độ cao (40-60°C), và nhiệt độ sôi.
* Phương pháp ngâm kiệt Đây là phương pháp cải tiến của phương pháp ngâm, dung môi được tiếp xúc với nguyên liệu. Trong thời gian dung môi tiếp xúc với nguyên liệu, các hoạt chất được hoa tan. Sau đó, b6 sung dung môi mới lên mặt khối nguyên liệu thì lớp dung môi này ngâm vào trong khối nguyên liệu và day dịch trích ra ngoài. Lớp dung môi mới tiếp tục hoà tan hoạt chất còn trong tế bào nguyên liệu.
Quá trình tiếp diễn cho đến khi dừng việc bố sung dung môi. Như vậy, nguyên liệu luôn được tiếp xúc với dung môi mới nên có thé trích kiệt hoạt chất.3 Một số phương pháp trích ly khác s* Phương pháp trích lý siêu tới hạn (SFE) Ngoài các kỹ thuật trích ngắm kiệt hay ngâm, các kỹ thuật siêu âm, vi sóng, trích với dung môi lỏng siêu tới hạn, trích áp suất cao được phát triển để nâng cao chất lượng và hiệu quả của sản pham [12]. Thử nghiệm so sánh phương pháp trích sử dụng sóng siêu âm, vi sóng, phương pháp SFE cho thấy chúng đều có hiệu suất cao hơn so với trích ngắm kiệt [13]. Kỹ thuật trích ly chất lỏng siêu tới hạn (SEE) là phương pháp trích ly băng các chất lỏng siêu tới hạn đã được ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vực như môi trường, dược phẩm, thực phẩm.
Phương pháp SFE có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp truyền thống [14]. Nguyên lý cơ bản của phương pháp là độ hòa tan của các chất cần trích vào dung môi ở nhiệt độ và áp suất, tại đó dung môi ở trạng thái siêu tới hạn [15]. Trong công nghệ SFE, dung môi thông dụng nhất là CO, [16]. Đây là dung môi được FDA và EFSA công nhận về mức độ thân thiện với môi trường [17], chi phí và độc tính của nó thấp.
Điểm tới hạn của CO, (73 atm, 30,9°C) là điểm có giá trị nhiệt độ, áp suất không cao lam nên sé ít tốn năng lượng dé đưa CO; tới vùng siêu tới hạn. Ung dụng SFE với dung môi CO, lỏng đã được dùng để trích xuất nhiều nhóm hợp chat tự nhiên như tinh dau [18], lipid, polyphenol [19], saponin, coumarin, flavonoid [20]. SFE cũng được sử dụng như phương pháp trích hay làm sạch thuốc trừ sâu các sản phẩm có nguồn gốc được liệu [21], [ 22]. Theo Sihvonen và cộng sự (1999), Modey va cộng sự (1996), Henning va cộng sự (1994), Stashenko và cộng sự (1996), CO; là dung môi được lựa chọn ưu tiên trong công nghệ tách chiết các hợp chất thiên nhiên vì các ưu điểm sau: [23], [24], [25], [26] + Khả năng truyền khối rất nhanh + Tính chọn lọc cao đối với các cấu tử trích ly + Là chất tro về mặt hóa học cho nên phản ứng phụ được hạn chế + Không độc với cơ thể, không ăn mòn thiết bị + Độ tinh sạch cao, do đó cũng tiết kiệm chỉ phí cho quá trình tỉnh sạch + Có thé tự động hóa s* Sóng siêu 4m Sóng siêu âm là sóng có tần số cao hơn ngưỡng giá trị ma tai người có thé nghe được.
Sóng siêu âm được sử dụng hiện nay luôn có tan số từ 20 kHz trở lên [27]. Ngoài ra, sóng siêu âm có bản chất là sóng dọc hay sóng nén, nghĩa là trong trường siêu âm các phần tử dao động theo phương cùng với phương truyền của sóng. Sóng siêu âm gây ra sự phá vỡ cau trúc vật lý một cách mãnh liệt, gây ra sự khuếch tán vào trong dung môi của các cau tử cần trích xuất. Vì vậy, phương pháp dùng sóng siêu âm hỗ trợ thì hiệu quả hơn và nhanh hơn.
Đồng thời, trích xuất có hỗ trợ của sóng siêu âm không dân đên sự phá hủy câu trúc cũng như làm suy giảm chức năng sinh học của các 7 cau tử từ dịch trích. Do đó, sự lựa chọn phương pháp trích xuất có hỗ trợ của sóng siêu âm là tốt nhất do năng lượng nhỏ và thời gian trích xuất ngắn hơn. Hiện nay, kỹ thuật sóng siêu âm dang được ứng dụng pho biến trong công nghệ trích ly. Theo tác giả Phạm Thành Quân và Tống Văn Hăng (2006), Xuejun Pan và cộng sự (2003), kết luận hiệu suất trích ly các hợp chất phenolic trong lá trà, Cryptotanshinone từ cây Salvia miltiorrhiza bunge có hỗ trợ sóng siêu âm cao hơn hắn so với phương pháp trích trích ly gia nhiệt thông thường [28], [29] s* Vị sóng Trích ly vi sóng dựa trên kết quả dao động của trường điện từ với tần số 2450 MHz.
Cac phan tử chat thién nhién thường là lưỡng cực điện, có một đầu điện tích âm và một đầu điện tích dương. Những đầu lưỡng cực này thường có xu hướng quay sao cho nam song song với chiều điện trường ngoài.