Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tô

Luận văn thạc sĩ vnua nghiên cứu quy trình chiết tách chất chống oxy hóa từ lá tía tô, góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng và sức khỏe.

• Tác giả: Đặng Thị Phương Loan
• Người hướng dẫn: PTS. Bùi Quang Thuật
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tô
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 2. MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
• 3. DANH MỤC BẢNG
• 4. DANH MỤC SƠ ĐỒ
• 5. DANH MỤC HÌNH
• 6. TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
• 7. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 8. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• 8.1. Mục tiêu đề tài
• 8.2. Yêu cầu
• 9. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 9.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY TÍA TÔ
• 9.2. Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm

Tóm tắt

I. Tổng quan về quy trình chiết tách chất chống oxy hóa từ lá tía tô

Lá tía tô, hay còn gọi là Perilla frutescens, là một loại cây gia vị phổ biến ở nhiều nước châu Á. Chúng không chỉ được sử dụng trong ẩm thực mà còn chứa nhiều chất chống oxy hóa có lợi cho sức khỏe. Nghiên cứu quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tô giúp tối ưu hóa việc sử dụng nguồn nguyên liệu này, đồng thời nâng cao giá trị kinh tế cho người trồng.

1.1. Ứng dụng của lá tía tô trong y học và thực phẩm

Lá tía tô chứa nhiều hợp chất có lợi như polyphenol, flavonoid và anthocyanin. Những hợp chất này có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng lá tía tô trong chế biến thực phẩm không chỉ tăng cường hương vị mà còn mang lại lợi ích sức khỏe đáng kể.

1.2. Tình hình nghiên cứu về lá tía tô tại Việt Nam

Tại Việt Nam, nghiên cứu về lá tía tô còn hạn chế. Mặc dù có nhiều tài liệu đề cập đến tác dụng của chất chống oxy hóa trong lá tía tô, nhưng việc áp dụng công nghệ chiết tách để thu nhận các hoạt chất này vẫn chưa được chú trọng. Điều này tạo ra cơ hội cho các nghiên cứu sâu hơn nhằm phát triển quy trình chiết tách hiệu quả.

II. Vấn đề và thách thức trong quy trình chiết tách chất chống oxy hóa

Mặc dù lá tía tô có nhiều lợi ích, nhưng việc chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tô gặp phải một số thách thức. Các yếu tố như chất lượng nguyên liệu, phương pháp chiết tách và điều kiện môi trường đều ảnh hưởng đến hiệu suất chiết xuất.

2.1. Chất lượng nguyên liệu ảnh hưởng đến hiệu suất chiết tách

Chất lượng lá tía tô, bao gồm độ tươi, độ ẩm và hàm lượng các hợp chất sinh học, có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất chiết tách. Việc lựa chọn nguyên liệu tươi và đạt tiêu chuẩn là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

2.2. Các yếu tố công nghệ trong quy trình chiết tách

Các yếu tố như nhiệt độ, thời gian chiết, và loại dung môi sử dụng đều có tác động đến hiệu suất chiết tách. Nghiên cứu cần xác định các điều kiện tối ưu để thu được chất chống oxy hóa với hàm lượng cao nhất.

III. Phương pháp chiết tách chất chống oxy hóa từ lá tía tô

Để chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tô, nhiều phương pháp khác nhau đã được nghiên cứu. Các phương pháp này bao gồm chiết bằng dung môi, chiết lôi cuốn hơi nước và chiết bằng siêu âm.

3.1. Phương pháp chiết bằng dung môi

Chiết bằng dung môi là phương pháp phổ biến nhất. Dung môi như ethanol, methanol hoặc nước được sử dụng để hòa tan các hợp chất có trong lá tía tô. Nghiên cứu cho thấy, ethanol 60% là dung môi hiệu quả nhất cho việc chiết tách các chất chống oxy hóa.

3.2. Chiết lôi cuốn hơi nước

Phương pháp này sử dụng hơi nước để chiết tách các hợp chất dễ bay hơi trong lá tía tô. Đây là phương pháp an toàn và hiệu quả, giúp bảo toàn các hoạt chất nhạy cảm với nhiệt độ.

3.3. Chiết bằng siêu âm

Chiết bằng siêu âm là một phương pháp hiện đại, giúp tăng cường hiệu suất chiết tách. Phương pháp này sử dụng sóng siêu âm để tạo ra các bọt khí trong dung môi, từ đó làm tăng khả năng hòa tan và chiết xuất các chất chống oxy hóa.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tô có thể đạt hiệu suất cao khi áp dụng các điều kiện tối ưu. Các sản phẩm chiết xuất từ lá tía tô có thể được ứng dụng trong thực phẩm chức năng và dược phẩm.

4.1. Đánh giá chất lượng sản phẩm chiết xuất

Sản phẩm chiết xuất từ lá tía tô đã được phân tích và đánh giá chất lượng. Các chỉ tiêu như hàm lượng polyphenol, flavonoid và anthocyanin đều đạt yêu cầu, cho thấy tiềm năng ứng dụng cao trong ngành thực phẩm và dược phẩm.

4.2. Ứng dụng trong thực phẩm chức năng

Các chất chống oxy hóa từ lá tía tô có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng, giúp nâng cao sức khỏe và phòng ngừa bệnh tật. Nghiên cứu cho thấy, sản phẩm chiết xuất có khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ, có thể được sử dụng trong các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tô không chỉ mang lại giá trị kinh tế mà còn góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện quy trình và mở rộng ứng dụng của các sản phẩm chiết xuất.

5.1. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Cần nghiên cứu sâu hơn về các hợp chất có trong lá tía tô và khả năng ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực khác nhau. Việc phát triển các sản phẩm mới từ lá tía tô sẽ mở ra nhiều cơ hội cho ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.

5.2. Tăng cường hợp tác nghiên cứu

Hợp tác giữa các nhà nghiên cứu, doanh nghiệp và nông dân là cần thiết để phát triển bền vững ngành trồng tía tô. Việc chia sẻ thông tin và công nghệ sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây tía tô (Perilla frutescens) là loại cây gia vị và dược liệu truyền thống lâu đời tại khu vực Đông Á. Tại Việt Nam, vùng nguyên liệu tía tô lớn như Hải Dương đạt diện tích canh tác lên tới khoảng 1.000 ha với năng suất trung bình từ 20 đến 25 tấn lá tươi/ha. Trong khi thị trường Nhật Bản đã phát triển hơn 210 loại dược phẩm và hàng trăm sản phẩm chức năng giá trị cao từ tía tô, thì tại Việt Nam, nguồn sinh khối này chủ yếu chỉ dừng lại ở việc ăn tươi, làm gia vị dân dã hoặc chưng cất tinh dầu đơn giản. Việc thiếu hụt các quy trình công nghệ chiết tách bài bản khiến nguồn hoạt chất sinh học chống oxy hóa quý giá chưa được khai thác tương xứng với tiềm năng kinh tế.

Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu xây dựng hoàn chỉnh quy trình công nghệ chiết tách và làm giàu các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên từ lá tía tô (Perilla frutescens var. crispa). Đề tài tập trung giải quyết các bài toán kỹ thuật từ khâu xử lý nguyên liệu, tối ưu hóa các thông số trích ly đến tinh sạch phân đoạn cao chiết. Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm được triển khai từ tháng 9 năm 2017 đến tháng 10 năm 2018 tại Trung tâm Dầu, Hương liệu và Phụ gia thực phẩm thuộc Viện Công nghiệp thực phẩm và Học viện Nông nghiệp Việt Nam, khảo sát nguồn nguyên liệu tại 8 vùng sinh thái phía Bắc.

Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp các thông số công nghệ chuẩn xác để thu nhận sản phẩm cao chiết giàu hoạt tính với hàm lượng polyphenol tổng số đạt 123,6 mg/g, axit rosmarinic đạt 36,7 mg/g và khả năng khử gốc tự do DPPH với giá trị SC50 đạt 161,16 µg/ml. Công trình mở ra hướng đi mới giúp nâng cao chuỗi giá trị nông sản Việt Nam, phục vụ đắc lực cho các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm chức năng, hóa mỹ phẩm và dược phẩm sinh học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng lý thuyết trích ly rắn - lỏng và cơ chế dập tắt gốc tự do của các hợp chất phenolic tự nhiên. Cơ chế hoạt động của các chất chống oxy hóa trong thực vật chủ yếu diễn ra theo hai con đường chính: cơ chế chuyển nguyên tử hydro (HAT - Hydrogen Atom Transfer) và cơ chế chuyển một electron kèm proton (SET-PT - Single Electron Transfer - Proton Transfer). Năng lượng phân ly liên kết O-H càng thấp kết hợp với hệ liên hợp vòng benzen bền vững giúp phân tử phenolic dễ dàng trung hòa các gốc tự do peroxy, ngăn chặn chuỗi phản ứng peroxy hóa lipid màng tế bào.

Khung lý thuyết tập trung vào bốn nhóm hợp chất sinh học chủ chốt trong lá tía tô:

• Polyphenol tổng số: Nhóm chất có cấu trúc vòng thơm mang các nhóm hydroxyl tự do, đóng vai trò then chốt trong hoạt tính sinh học.
• Flavonoid: Cấu trúc khung cacbon C6-C3-C6 với các phân nhóm flavone, flavonol và flavan-3-ol, có khả năng tạo phức chuyển tiếp với ion kim loại để vô hoạt quá trình sinh gốc tự do.
• Anthocyanin: Hợp chất màu tự nhiên tan trong nước thuộc nhóm flavonoid, với dẫn xuất chủ yếu là cyanidin-3-O-(6-O-coumaroyl)glucoside-5-O-glucoside chiếm khoảng 80% tổng lượng sắc tố của lá tía tô.
• Axit Rosmarinic: Ester của axit caffeic có khối lượng phân tử 360,31 g/mol, là hoạt chất kháng viêm, chống dị ứng và ức chế enzym oxy hóa vượt trội.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp chọn mẫu thực nghiệm đại diện trên các mẫu lá tía tô tươi thu hái khi cây bắt đầu xuất hiện mầm hoa đầu tiên tại 8 vùng nguyên liệu: Đông Anh, Đông Dư, Thường Tín (Hà Nội), Bắc Ninh, Lào Cai, Hà Giang, Bắc Giang và Hưng Yên. Cỡ mẫu phân tích ban đầu gồm các mẻ 10 g và 200 g cho các chỉ tiêu hóa lý, mỗi thí nghiệm công nghệ được lặp lại 3 lần độc lập nhằm đảm bảo độ lặp lại và độ tin cậy thống kê.

Phương pháp phân tích được lựa chọn dựa trên độ nhạy, tính đặc hiệu và tính phổ quát theo tiêu chuẩn quốc tế:

• Độ ẩm xác định bằng phương pháp chưng cất hồi lưu với Toluen nhằm loại trừ sai số bay hơi của tinh dầu.
• Hàm lượng tinh dầu thô xác định bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước liên tục 4,5 giờ trên thiết bị Clevenger.
• Hàm lượng polyphenol tổng số định lượng bằng phương pháp so màu Folin-Ciocalteu ở bước sóng 765 nm trên máy quang phổ UV-Vis, sử dụng đường chuẩn axit gallic.
• Hàm lượng flavonoid tổng số xác định bằng phản ứng tạo phức màu với nhôm clorua (AlCl3 10%) ở bước sóng 415 nm theo thang chuẩn quercetin.
• Hàm lượng anthocyanin đo bằng phương pháp pH vi sai tại hai mức pH 1,0 và pH 4,5.
• Hoạt tính quét gốc tự do đánh giá qua phản ứng khử DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl).
• Đánh giá an toàn vệ sinh thực phẩm bao gồm kim loại nặng (As, Cd, Pb, Hg) qua quang phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit (GFFAS) và vi sinh vật gây hại theo TCVN 8275:2010.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình sàng lọc vùng nguyên liệu và tối ưu hóa quy trình trích ly đã ghi nhận các kết quả nổi bật:

Thứ nhất, vùng nguyên liệu Đông Anh (Hà Nội) cho chất lượng lá tía tô vượt trội về hàm lượng hoạt chất chống oxy hóa tự nhiên. Chế độ xử lý nguyên liệu được xác lập tối ưu khi sấy đối lưu ở nhiệt độ 60°C, đưa độ ẩm sau sấy về mức 12% và nghiền nguyên liệu đạt độ mịn d < 1 mm. Kích thước hạt nhỏ giúp phá vỡ màng tế bào, tăng diện tích tiếp xúc pha và thúc đẩy hiệu suất khuếch tán hoạt chất cao hơn khoảng 25% so với kích thước hạt lớn d > 2 mm.

Thứ hai, nghiên cứu xác định hệ dung môi trích ly thích hợp nhất là ethanol 60% được axit hóa bằng axit citric về mức pH 4,4. Các thông số công nghệ trích ly tối ưu gồm: tiến hành chiết 2 lần với tỷ lệ nguyên liệu/dung môi lần 1 là 1:10 (w/v) và lần 2 là 1:5 (w/v) (tổng tỷ lệ 1:15); nhiệt độ chiết 60°C; thời gian mỗi mẻ 60 phút và tốc độ khuấy đảo duy trì ở 300 vòng/phút.

Thứ ba, kỹ thuật tinh sạch và làm giàu cao chiết thô bằng chiết phân bố lỏng - lỏng mang lại hiệu quả cao. Việc chiết phân đoạn lần lượt với n-hexane giúp loại bỏ hoàn toàn phần tinh dầu và lipid không phân cực, sau đó tiếp tục chiết với ethyl acetate đã tinh sạch và nâng cao độ tinh khiết của sản phẩm. Cao chiết lá tía tô tinh sạch đạt hàm lượng polyphenol tổng số 123,6 mg/g, flavonoid tổng số 47,2 mg/g, axit rosmarinic 36,7 mg/g và anthocyanin 23,3 mg/g.

Thứ tư, thử nghiệm hoạt tính sinh học cho thấy cao chiết tinh sạch có khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ với giá trị SC50 trên hệ gốc tự do DPPH đạt 161,16 µg/ml. Sản phẩm đồng thời vượt qua các kiểm nghiệm an toàn thực phẩm nghiêm ngặt, hoàn toàn không phát hiện dư lượng thuốc bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ và các vi sinh vật gây hại.

Thảo luận kết quả

Hiệu suất chiết tách các hợp chất phenolic phụ thuộc chặt chẽ vào độ phân cực của dung môi và cấu trúc thành phần nguyên liệu. Việc sử dụng dung môi ethanol 60% tạo ra hằng số điện môi thích hợp nhất để hòa tan đồng thời cả các polyphenol phân cực tự do và các dẫn xuất flavonoid glycoside. Môi trường pH 4,4 đóng vai trò cốt lõi trong việc duy trì cấu trúc bền vững của vòng flavylium trong phân tử anthocyanin, ngăn ngừa hiện tượng chuyển hóa thành dạng chalcon không màu hoặc bị phân hủy nhiệt.

Nhiệt độ trích ly ở 60°C là điểm cân bằng lý tưởng: nhiệt độ này làm giảm độ nhớt dung môi, tăng tốc độ chuyển khối mà không gây phân hủy nhiệt các liên kết ester nhạy cảm trong phân tử axit rosmarinic (vốn có điểm nóng chảy 171 - 175°C nhưng dễ bị thoái biến khi gia nhiệt kéo dài). Tốc độ khuấy trộn 300 vòng/phút tối ưu hóa lớp biên khuếch tán bề mặt hạt mà không tạo bọt khí cản trở pha lỏng.

Khi đối chiếu với các phương pháp ngâm chiết tĩnh truyền thống thường kéo dài từ 12 đến 24 giờ của một số nghiên cứu trước đây, quy trình cải tiến có khuấy trộn gia nhiệt giúp rút ngắn thời gian chiết xuống chỉ còn 60 phút, giảm tiêu hao dung môi khoảng 35% mà vẫn bảo toàn hoạt tính sinh học. Dữ liệu thực nghiệm của nghiên cứu có thể được hệ thống hóa qua biểu đồ đường động học trích ly biểu diễn sự tương quan giữa thời gian và hiệu suất thu hồi, cùng bảng ma trận trực quan hóa mức độ phân bố hoạt chất qua từng bước tinh sạch phân đoạn.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu công nghệ, các giải pháp và khuyến nghị hành động cụ thể bao gồm:

• Chuẩn hóa vùng nguyên liệu theo tiêu chuẩn GACP-WHO: Thiết lập quy trình canh tác và thu hái tía tô đồng bộ tại vùng Đông Anh và các vùng phụ cận, đảm bảo thu hoạch đúng thời điểm cây bắt đầu phân hóa mầm hoa nhằm tối ưu hóa hàm lượng polyphenol; mục tiêu duy trì năng lượng sinh khối đạt 20 đến 25 tấn lá tươi/ha mỗi năm; do Trung tâm Khuyến nông kết hợp cùng các Hợp tác xã nông nghiệp thực hiện trong lộ trình 12 tháng.
• Đầu tư nâng cấp dây chuyền chiết xuất quy mô công nghiệp: Chuyển giao quy trình công nghệ chiết 2 lần bằng ethanol 60% ở 60°C, tích hợp hệ thống khuấy 300 vòng/phút và thiết bị cô quay chân không thu hồi dung môi liên tục đạt hiệu suất thu hồi trên 85%; do các doanh nghiệp chế biến dược liệu và thực phẩm chức năng triển khai trong giai đoạn 18 tháng.
• Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi nang hóa (Microencapsulation): Ứng dụng kỹ thuật sấy phun bao bọc cao chiết giàu axit rosmarinic và anthocyanin bằng chất mang maltodextrin hoặc gum arabic nhằm tăng độ bền bảo quản hoạt chất lên trên 90% sau 12 tháng lưu kho; do các Viện nghiên cứu chuyên ngành chủ trì trong vòng 2 năm tới.
• Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và phát triển sản phẩm thương mại: Hoàn thiện hồ sơ công bố tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm cao chiết lá tía tô giàu chất chống oxy hóa (SC50 đạt khoảng 160 µg/ml), định hướng phát triển các dòng trà hòa tan, viên nang thực phẩm bảo vệ sức khỏe và chất màu tự nhiên an toàn cho ngành thực phẩm; do khối doanh nghiệp R&D thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho nhiều nhóm độc giả chuyên môn:

• Học viên, sinh viên và nghiên cứu sinh ngành Công nghệ Thực phẩm, Hóa dược: Cung cấp tài liệu thực chứng toàn diện về kỹ thuật bố trí thí nghiệm tối ưu hóa quá trình trích ly rắn - lỏng, phương pháp định lượng Folin-Ciocalteu, AlCl3 và thử nghiệm hoạt tính quét gốc tự do DPPH.
• Kỹ sư R&D và chuyên viên nghiên cứu phát triển sản phẩm: Ứng dụng trực tiếp bộ thông số công nghệ (ethanol 60%, pH 4,4, nhiệt độ 60°C, tỷ lệ trích ly 1:15) vào việc thiết kế, nâng cấp và vận hành dây chuyền sản xuất cao định chuẩn từ thảo dược.
• Chủ doanh nghiệp và Hợp tác xã chế biến nông sản: Nắm bắt các phương pháp sơ chế sấy đối lưu 60°C, kiểm soát độ ẩm 12% và độ mịn hạt để nâng cao giá trị gia tăng cho chuỗi cung ứng cây tía tô sau thu hoạch.
• Cán bộ quản lý chất lượng và kiểm nghiệm thực phẩm: Tham khảo hệ thống quy chuẩn phân tích vi sinh theo TCVN 8275:2010, phương pháp kiểm soát kim loại nặng và dư lượng bảo vệ thực vật để xây dựng quy chuẩn an toàn cho nguyên liệu tự nhiên.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao dung môi ethanol 60% và pH 4,4 lại đạt hiệu suất chiết tách tối ưu cho lá tía tô?
Dung môi ethanol 60% tạo sự cân bằng phân cực hoàn hảo, hòa tan đồng thời cả polyphenol tự do và flavonoid glycoside. Mức pH 4,4 giúp bảo vệ cấu trúc ion flavylium của anthocyanin không bị mất màu, đồng thời ngăn chặn hiện tượng thủy phân axit rosmarinic, nâng cao hàm lượng hoạt chất thu nhận.

Hoạt chất Axit Rosmarinic trong lá tía tô có những tác dụng sinh học nổi bật nào?
Axit rosmarinic là hợp chất polyphenol quý có hoạt tính chống oxy hóa mạnh, kháng viêm thông qua ức chế enzym lipoxygenase và cyclooxygenase. Trong thực tế, hoạt chất này được ứng dụng rộng rãi để hỗ trợ điều trị hen suyễn dị ứng, giảm viêm khớp, bảo vệ niêm mạc dạ dày và làm chất bảo quản thực phẩm tự nhiên.

Tại sao cần sử dụng n-hexane và ethyl acetate trong quá trình làm giàu cao chiết?
Phương pháp chiết lỏng - lỏng phân đoạn sử dụng n-hexane giúp loại bỏ hoàn toàn tinh dầu và các tạp chất lipid kém phân cực. Tiếp theo, dung môi ethyl acetate có độ phân cực trung bình giúp thu hồi chọn lọc tối đa nhóm polyphenol, flavonoid và axit rosmarinic, nâng hàm lượng polyphenol lên mức 123,6 mg/g.

Nhiệt độ sấy 60°C ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng lá tía tô trước khi chiết?
Sấy đối lưu ở 60°C giúp giảm nhanh độ ẩm nguyên liệu xuống 12% mà không làm phân hủy các hoạt chất mẫn cảm với nhiệt. Mức nhiệt này vô hoạt các enzym polyphenol oxidase nội sinh, hạn chế quá trình oxy hóa tự nhiên và giữ nguyên hoạt tính sinh học của lá tía tô khô.

Chỉ số SC50 = 161,16 µg/ml của sản phẩm cao chiết lá tía tô mang ý nghĩa gì?
Giá trị SC50 biểu thị nồng độ cao chiết cần thiết để dập tắt 50% gốc tự do DPPH trong điều kiện chuẩn. Chỉ số SC50 đạt 161,16 µg/ml chứng minh cao chiết tía tô tinh sạch có năng lực chống oxy hóa rất cao, tương đương với nhiều dịch chiết dược liệu chuẩn hóa thương mại.

Kết luận

• Luận văn đã xác định vùng nguyên liệu lá tía tô Đông Anh (Hà Nội) có chất lượng hoạt chất vượt trội và xây dựng chế độ tiền xử lý sấy đối lưu tối ưu ở 60°C, độ ẩm 12%, độ mịn d < 1 mm.
• Xác lập thành công quy trình trích ly hai lần bằng ethanol 60% ở pH 4,4, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1:10 và 1:5, nhiệt độ 60°C, thời gian 60 phút với tốc độ khuấy 300 vòng/phút.
• Hoàn thiện phương pháp làm giàu hoạt chất bằng hệ dung môi n-hexane và ethyl acetate, thu được cao chiết có hàm lượng polyphenol 123,6 mg/g, flavonoid 47,2 mg/g, axit rosmarinic 36,7 mg/g và anthocyanin 23,3 mg/g.
• Sản phẩm cao chiết biểu hiện hoạt tính chống oxy hóa xuất sắc với giá trị SC50 đạt 161,16 µg/ml và đáp ứng toàn diện các tiêu chuẩn an toàn vi sinh, kim loại nặng.
• Định hướng tiếp theo trong 12 đến 24 tháng tới là mở rộng thử nghiệm ở quy mô pilot 500 kg/mẻ và phát triển các chế phẩm thương mại hóa giàu hoạt tính sinh học từ nguồn dược liệu tía tô Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Cây tía tô là một trong những cây gia vị phổ biến, lâu đời và được trồng rộng rãi ở nhiều nước Châu Á, đặc biệt là ở các nước Đông Á. Cây tía tô được xem như một loại gia vị không thể thiếu trong nhiều món ăn truyền thống ở Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc và Việt Nam. Hiện tại, trên thế giới có rất nhiều giống tía tô, chúng có thành phần và hàm lượng khá khác nhau, nhưng về cơ bản, chúng có chung 3 giá trị ứng dụng là: làm gia vị, làm dược liệu trong y học cổ truyền và sản xuất dầu ăn (hay dầu chức năng giàu omega 3). Sở dĩ, tía tô có được các giá trị ứng dụng trên là do sự có mặt của tinh dầu tía tô và các hoạt chất chống oxy hóa (Đỗ Huy Bích và cs., 2004; Trần Thị Phương Liên, 2009).

Nhờ kết quả của các công trình nghiên cứu khoa học về cây tía tô đã được công bố và áp dụng vào đời sống và sản xuất mà trong thời gian gần đây cây tía tô không ngừng phát triển cả về diện tích trồng, năng suất, sản lượng lá và hạt tía tô. Các nước đi đầu trên thế giới về trồng và ứng dụng cây tía tô là Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc. Từ cây tía tô, người ta đã tạo ra rất nhiều các sản phẩm trong số đó chủ yếu là thực phẩm chức năng và thuốc. Chỉ tính riêng Nhật Bản đã tạo ra được hơn 210 loại chế phẩm thuốc và hàng trăm sản phẩm chức năng khác từ các hợp chất có trong tía tô (He-ci Yu et al.

Ở Việt Nam, tía tô là một loại cây gia vị được sử dụng chủ yếu trong chế biến thực phẩm, trong trang trí món ăn. Cây tía tô gồm nhiều giống khác nhau và được trồng ở khắp cả nước. Hiện nay, vùng trồng tía tô nhiều nhất là Hải Dương, diện tích lên đến 1 nghìn ha cho chất lượng ổn định. Thông thường 1ha tía tô thu hoạch cho khoảng 20-25 tấn lá tươi.

Tuy nhiên, việc trồng tía tô chủ yếu được sử dụng với mục đích thu hái làm gia vị, thuốc đông y và thu hạt để làm giống nên chưa mang lại hiệu quả kinh tế cao. Trong khi đó, công nghệ sản xuất các hoạt chất sinh học chống oxy hóa từ lá tía tô ở nước ta còn chưa được quan tâm, đầu tư nghiên cứu nhiều chính vì vậy hiệu quả kinh tế đối với việc sử dụng nguồn nguyên liệu lá tía tô còn chưa cao. Xuất phát tình hình thực tế trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tô”. Đây là việc làm cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1. Mục tiêu đề tài Nghiên cứu xây dựng quy trình chiết tách các hoạt chất chống oxy hóa từ lá tía tô. Yêu cầu − Phân tích đánh giá chất lượng nguyên liệu lá tía tô − Nghiên cứu ảnh hưởng của một số điều kiện công nghệ đến quá trình chiết tách hoạt chất chống oxy hóa từ lá tía tô.

− Xây dựng quy trình chiết tách hoạt chất chống oxy hóa từ lá tía tô. − Nghiên cứu làm giàu các hoạt chất chống oxy hóa từ cao chiết lá tía tô − Phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm đề tài − Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của các hợp chất chống oxy hóa từ lá tía tô. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

GIỚI THIỆU VỀ CÂY TÍA TÔ 2. Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm − Cây tía tô có tên khoa học: Perilla frutescens, thuộc họ Lamiaceae − Tên gọi khác: Tử tô, Tô ngạnh, Tô diệp. Phân loại khoa học của cây tía tô Bộ Hoa môi Họ Hoa môi Chi Tía tô Loài Perilla frutescens Các phân loài Có 8-10 phân loài Nguồn gốc của cây tía tô Nguồn gốc bản địa của chi tía tô trải rộng từ Ấn Độ đến Đông Nam Á. Loài cây tía tô (Perilla frutescens L) được xác định có nguồn gốc ở vùng núi Himalaya đến vùng Đông Nam Á.

Ở Trung Quốc, cây tía tô được trồng ít nhất từ 500 năm trước Công nguyên. Ở Nhật Bản, cây tía tô được trồng vào khoảng từ thế kỷ thứ VII- IX sau Công nguyên. Loài cây này được du nhập vào Mỹ làm cây cảnh và đã trở thành loài thực vật xâm lấn. Đây là loài cây rau gia vị được trồng phổ biến ở Châu Á với nhiều phân loại: - Tía tô lá tím (P.

crispa): gốc Trung Quốc và Nhật Bản. Frutescens): được gọi là mè hoang dại ở Hàn Quốc. - Tía tô hai màu (P. crispa forma): là dạng lá phía trên màu xanh, phía dưới màu tím.

- Tía tô mép lá quăn (Perilla ocymoides L. bicolorlaciniata) có giá trị sử dụng cao - Dựa trên mục đích sử dụng, tía tô được chia thành hai loại chính là Perilla frutescens var. frutescens thường được trồng để lấy dầu nên có hạt lớn và mềm và Perilla frutescens var. crispa được dùng để làm thuốc trong y học cổ truyền, thân có nhiều nhánh nhỏ, hạt nhỏ và cứng (Hà Thị Mỹ Chi và Ngô Đại Nghiệp, 2013; Nitta et al.

3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Perilla frutescens Hình 2. Perilla frutescens var. crispa Đặc điểm chính của cây tía tô (Đỗ Tất Lợi, 2003) - Thân: cây nhỏ cao 0.3-1m, thân vuông, mọc đứng, phân cành nhiều, có rãnh dọc và có lông.

- Lá: mọc đối, hình bầu dục, dài 2 – 3 cm gốc tròn, đầu nhọn mép khía răng và uốn lượn. mặt trên xanh lục, ở dưới màu tía, có khi hai mặt đều tía, nâu hay màu xanh lục có long nhám (tùy theo giống). - Hoa: mọc ở kẽ lá hoặc đầu cành, dài 6 - 20 cm. Hoa tía tô nhỏ mọc thanh xim có ở đầu canh, màu trắng hay tím, mọc đối.

- Quả: quả bế, hình cầu, màu nâu nhạt, đường kính dao động từ 1,1mm đến 2.5mm Cách gieo trồng - Có 2 cách: gieo hạt và giâm canh - Liếp gieo hạt được cày bừa kỹ (đất nhuyễn), bón lót phân chuồng trước khi gieo nên rải Basudin và sau khi gieo phủ rơm. Khi hạt nẩy mầm phải giở rơm để cây mọc cứng. - Khi cây có 5-6 lá thật (30 – 35 ngày sau gieo) là đem trồng. - Thời vụ gieo trồng: quanh năm.

4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Hạt Thu hoạch: Thu hoạch làm rau gia vị: sau khi trồng 25 – 30 ngày có thể thu hoạch. Nếu cắt tỉa ta thường dùng liềm hay dao sắc cắt cây cách mặt đất khoảng 10cm, chừa lại 2 - 3 tầng lá để có thể đâm chồi cho đợt thu hoạch sau. Mỗi đợt cắt có thể thu 50 – 60 kg cho 100m2.

Nếu chăm sóc tốt có thể thu hoạch nhiều đợt (Đỗ Huy Bích và cs, 2004; Đỗ Tất Lợi, 2003). Vùng trồng và sản lượng trồng cây tía tô Tía tô được phân bố dọc theo dãy Hymalaya của Ấn Độ, Bhutan, Pakistan và Napel, phía bắc Đông Nam Á như Campuchia, Lào, Myanmar, Thái Lan, Việt Nam, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và Đài Loan (Nitta et al. Gần đây, tía tô được đưa vào Châu Âu, Nga và Mỹ như một loại cây lấy dầu hoặc cây gia vị trồng trong vườn. Tía tô được sử dụng như một loại hương liệu trong chế biến thực phẩm, làm nguyên liệu cho công nghiệp ép dầu và là nguồn dược liệu quý trong điều trị một số bệnh như hen suyễn, cảm, viêm khớp, dị ứng.

Tía tô được ghi nhận lần đầu trong thư tịch cổ của Trung Quốc vào thế kỷ thứ V – VI là cây ưa sáng và ưa ẩm, thích nghi với những vùng khí hậu ôn hòa, nhiệt độ trung bình từ 18 – 25oC. Loại cây này mọc chủ yếu ở vùng khí hậu ôn hòa, có nguồn gốc từ núi Ấn Độ và Trung Quốc. Sau đó, cây tía tô được nhân trồng ở nhiều nơi trên thế giới ở Châu Á, Châu Âu, Châu Mỹ. Tại Châu Á, tía tô được trồng hoặc mọc hoang ở vĩ độ chủ yếu từ 36 đến 42 độ vĩ bắc đối với cây lấy dầu và được trồng hoặc mọc hoang trên núi cao đối với cây dùng làm thuốc.

5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Các quốc gia trồng nhiều loại cây này là Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Ấn Độ, Nepal, Pakistan, Campuchia, Lào, Myanmar, Thái Lan và Việt Nam (Nguyễn Thị Hoàng Lan, 2014; Thu. Tại Nhật Bản, tía tô được trồng chủ yếu ở tỉnh Hokkai, Miyagi, Fukushima, Nagano, Tokyo, Shiga, Osaka, Nara, Hiroshima, Kyoto, Nagasaki, Wakayama, Kochi, Fukuoka, và Okinawa. Người Nhật thường gọi tía tô là aojiso, aobam hoặc aoshiso. Nó thường được dùng để ăn với món sashimi, một món ăn truyền thống từ hải sản của Nhật, cũng như thường được dùng như một loại rau gia vị trong salad, mì ống, thịt và các món ăn từ cá khác.

Năm 2009, hãng Pepsi tại Nhật Bản đã cho ra một loại nước giải khát mang hương vị tía tô là pepsi tía tô. Trong y học cổ truyền Nhật Bản, tía tô được sử dụng như một hoạt chất chữa bệnh dị ứng, hen suyễn do dị ứng, viêm khớp và bước đầu ứng dụng để điều trị bệnh alzheimer (Akio Tsukui et al. Tại Trung Quốc, tía tô được trồng nhiều ở các tỉnh Yunnan, Zheng Ning, Guangdong và Guangxi. Diện tích trồng hàng năm chỉ riêng tại tỉnh Zheng Ning là 110.000 ha với sản lượng hàng năm trên 10.Tại nước này, tía tô là một loại dược thảo cổ truyền trị cảm, nhức mỏi, ho suyễn và tạo hưng phấn.

Nó cũng là loại gia vị dân dã được sử dụng hết sức phổ biến trong điều chế thuốc đông y cũng như chế biến và bảo quản thực phẩm. Tại Việt Nam, theo Vũ Xuân Phương (2000) tía tô gồm nhiều giống khác nhau, mọc tự nhiên và được trồng ở nhiều nơi trên khắp cả nước nhưng tập trung nhiều ở các tỉnh miền núi phía Bắc như Lào Cai, Lạng Sơn, Hòa Bình… , ở miền Nam, tía tô được trồng nhiều ở Bình Chánh, Củ Chi, Hóc Môn. Ở miền Bắc, do nhu cầu sử dụng tía tô làm gia vị, cây được trồng quanh năm ở các vùng ngoại thành như Đông Dư (Gia Lâm); Hoàng Liệt ( Thanh trì); Duyên Hà (Thanh Trì), Hà An ( Giang Biên, Long Biên); Vân Nội ( Hà Nội )… 2. Thành phần hóa học và dinh dưỡng Trong các bộ phận cây tía tô có chứa chất tinh dầu (khoảng 0,5%) mà thành phần chủ yếu là: perilla aldehyde, limonene, α-pinene, β-caryophyllene, linalool và perilla alcohol (Hà Thị Mỹ Chi và Ngô Đại Nghiệp, 2013; He-ci Yu et al.