Trần thị ngọc hân nghiên cứu chiết xuất dầu cám gạo từ cây bèo ông thu hái tại sa pa lào cai và xác định hàm lượng γ oryzanol tác dụng chống oxy hóa của dầu cám gạo

Tài liệu nghiên cứu Trần thị ngọc hân nghiên cứu chiết xuất dầu cám gạo từ cây bèo ông thu hái tại sa pa lào cai và xác, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Trần Thị Ngọc Hân
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Thiên Kim
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược sĩ
• Đề tài: Nghiên Cứu Chiết Xuất Dầu Cám Gạo Từ Cây Bèo Ông Tại Sa Pa
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về cây Bèo Ông
• 1.2. Đặc điểm thực vật
• 1.3. Công dụng của cây Bèo ông
• 1.4. Một số vấn đề thị trường và hoạt động trồng trọt cây Bèo Ông tại địa phương
• 1.5. Tổng quan về cám gạo và dầu cám gạo
• 1.6. Thành phần hóa học của cám gạo, dầu cám gạo
• 1.7. Tổng quan về các phương pháp chiết xuất dầu cám gạo
• 1.8. Phương pháp tinh chế dầu cám gạo
• 1.9. Tổng quan về hoạt chất γ-oryzanol
• 1.10. Nguồn gốc, cấu trúc và tính chất lý hóa
• 1.11. Các phương pháp định lượng γ-oryzanol
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, nguyên liệu và thiết bị nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng, nguyên liệu nghiên cứu
• 2.3. Thiết bị, dụng cụ, hoá chất
• 2.4. Nội dung nghiên cứu
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.6. Phân loại và xử lý nguyên liệu. Nghiên cứu chiết xuất dầu cám gạo Bèo Ông bằng phương pháp dung môi hữu cơ. Đánh giá hàm lượng γ-oryzanol trong các mẫu dầu cám gạo
• 2.7. Đánh giá tác dụng chống oxy hóa in vitro
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ, BÀN LUẬN
• 3.1. Kết quả phân loại và xử lý nguyên liệu
• 3.2. Kết quả nghiên cứu phương pháp chiết xuất dầu từ cám gạo Bèo Ông
• 3.3. Khảo sát hàm lượng dầu, γ-oryzanol trong cám gạo Bèo Ông
• 3.4. Kết quả khảo sát một số phương pháp chiết xuất dầu cám gạo từ Bèo Ông
• 3.5. Kết quả định lượng hàm lượng γ-oryzanol trong dầu cám gạo Bèo Ông
• 3.6. Khảo sát, định tính thành phần γ-oryzanol trong dầu cám gạo bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC)
• 3.7. Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng γ-oryzanol trong dầu của cám gạo Bèo Ông bằng phương pháp quang phổ hấp thụ (UV-VIS)
• 3.8. Xây dựng phương pháp định lượng γ-oryzanol trong dầu của cám gạo Bèo Ông bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
• 3.9. Kết quả đánh giá tác dụng chống oxy hóa của dầu từ cám gạo Bèo Ông
• 3.10. Kết quả đánh giá tác dụng chống oxy hóa của dầu cám gạo tại Thụy Điển
• 3.11. Kết quả đánh giá tác dụng chống oxy hóa của dầu cám gạo tại Trường Đại học Dược Hà Nội
• 3.12. Bàn luận về kích thước và phương pháp xử lý nguyên liệu cám gạo Bèo Ông thu hái tại Sa Pa, Lào Cai
• 3.13. Bàn luận về các phương pháp chiết xuất dầu cám gạo từ cây Bèo Ông
• 3.14. Bàn luận về hàm lượng γ-oryzanol trong dầu cám gạo từ cây Bèo Ông
• 3.15. Bàn luận về tác dụng và các giá trị dinh dưỡng khác của dầu cám gạo từ cây Bèo Ông
• 3.16. Bàn luận chung
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• KIẾN NGHỊ, ĐỀ XUẤT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên cứu chiết xuất dầu cám gạo từ cây Bèo Ông

Nghiên cứu chiết xuất dầu cám gạo từ cây Bèo Ông tại Sa Pa đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học và doanh nghiệp. Cây Bèo Ông không chỉ là một giống lúa bản địa mà còn là nguồn nguyên liệu quý giá cho việc sản xuất dầu cám gạo. Dầu cám gạo được biết đến với nhiều lợi ích cho sức khỏe, đặc biệt là tác dụng chống oxy hóa và khả năng cân bằng cholesterol. Việc nghiên cứu chiết xuất dầu từ cám gạo Bèo Ông không chỉ giúp bảo tồn giống lúa quý mà còn tạo ra giá trị kinh tế cho người dân địa phương.

1.1. Đặc điểm và giá trị của cây Bèo Ông tại Sa Pa

Cây Bèo Ông có đặc điểm sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu Sa Pa. Với hạt gạo có màu tím và mùi thơm đặc trưng, Bèo Ông không chỉ là nguồn thực phẩm mà còn là vị thuốc quý. Nghiên cứu cho thấy, cám gạo từ Bèo Ông chứa nhiều thành phần dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe.

1.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng dầu cám gạo

Dầu cám gạo từ Bèo Ông đang được nghiên cứu để xác định hàm lượng γ-oryzanol và tác dụng chống oxy hóa. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng dầu cám gạo có thể giúp cải thiện sức khỏe tim mạch và giảm nguy cơ mắc bệnh.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu chiết xuất dầu cám gạo

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc chiết xuất dầu cám gạo từ cây Bèo Ông vẫn gặp phải một số thách thức. Đầu tiên, quy trình chiết xuất cần được tối ưu hóa để đảm bảo hiệu suất cao và chất lượng dầu tốt nhất. Thứ hai, việc bảo tồn giống lúa Bèo Ông cũng là một vấn đề quan trọng, khi mà diện tích trồng đang giảm dần do sự thay thế bằng các giống lúa cao sản.

2.1. Thách thức trong quy trình chiết xuất dầu

Quy trình chiết xuất dầu cám gạo từ Bèo Ông cần phải được nghiên cứu kỹ lưỡng để tối ưu hóa các yếu tố như nhiệt độ, thời gian và loại dung môi. Việc này sẽ giúp tăng hiệu suất chiết xuất và đảm bảo chất lượng dầu.

2.2. Nguy cơ mất giống cây Bèo Ông

Sự thay thế giống lúa Bèo Ông bằng các giống lúa cao sản đang gây ra nguy cơ thoái hóa giống. Việc bảo tồn và phát triển giống lúa này là cần thiết để duy trì nguồn gen quý và giá trị văn hóa của địa phương.

III. Phương pháp chiết xuất dầu cám gạo từ cây Bèo Ông

Nghiên cứu đã áp dụng nhiều phương pháp chiết xuất khác nhau để thu được dầu cám gạo từ cây Bèo Ông. Các phương pháp này bao gồm chiết xuất bằng dung môi hữu cơ và các phương pháp hiện đại khác. Mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến chất lượng và hàm lượng các hoạt chất trong dầu.

3.1. Phương pháp chiết xuất bằng dung môi hữu cơ

Phương pháp chiết xuất bằng dung môi hữu cơ là một trong những phương pháp phổ biến nhất. Phương pháp này cho phép thu được dầu với hàm lượng cao và giữ lại các hoạt chất có lợi như γ-oryzanol.

3.2. Các phương pháp hiện đại trong chiết xuất dầu

Ngoài phương pháp truyền thống, các phương pháp hiện đại như chiết xuất siêu tới hạn và chiết xuất bằng sóng siêu âm cũng đang được nghiên cứu. Những phương pháp này có thể giúp tăng hiệu suất chiết xuất và giảm thiểu thời gian.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu dầu cám gạo

Kết quả nghiên cứu cho thấy dầu cám gạo từ cây Bèo Ông có hàm lượng γ-oryzanol cao, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Dầu cám gạo không chỉ được sử dụng trong chế biến thực phẩm mà còn có tiềm năng trong ngành mỹ phẩm và dược phẩm. Việc ứng dụng dầu cám gạo vào sản xuất thực phẩm chức năng đang được nhiều doanh nghiệp quan tâm.

4.1. Tác dụng chống oxy hóa của dầu cám gạo

Dầu cám gạo từ Bèo Ông đã được chứng minh có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ. Nghiên cứu cho thấy, γ-oryzanol trong dầu có khả năng bảo vệ tế bào khỏi sự tổn thương do gốc tự do.

4.2. Ứng dụng trong ngành thực phẩm và mỹ phẩm

Dầu cám gạo không chỉ được sử dụng trong nấu ăn mà còn được ứng dụng trong sản xuất mỹ phẩm. Các sản phẩm chăm sóc da từ dầu cám gạo đang ngày càng được ưa chuộng nhờ vào tính năng dưỡng ẩm và chống lão hóa.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu chiết xuất dầu cám gạo

Nghiên cứu chiết xuất dầu cám gạo từ cây Bèo Ông tại Sa Pa mở ra nhiều cơ hội mới cho việc phát triển sản phẩm từ nông sản địa phương. Việc bảo tồn giống lúa Bèo Ông và phát triển các sản phẩm từ dầu cám gạo không chỉ giúp nâng cao giá trị kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

5.1. Tầm quan trọng của việc bảo tồn giống lúa Bèo Ông

Bảo tồn giống lúa Bèo Ông là cần thiết để duy trì nguồn gen quý và giá trị văn hóa của địa phương. Việc này không chỉ giúp phát triển kinh tế mà còn bảo vệ môi trường sinh thái.

5.2. Triển vọng phát triển sản phẩm từ dầu cám gạo

Triển vọng phát triển sản phẩm từ dầu cám gạo rất lớn. Các doanh nghiệp có thể khai thác tiềm năng này để tạo ra các sản phẩm chăm sóc sức khỏe và làm đẹp, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về cây Bèo Ông 1. Đặc điểm thực vật Bèo Ông là một giống lúa nếp bản địa, có tên khoa học chung là Oryza sativa L. Đặc điểm thực vật: Cây cỏ mọc hàng năm, cao 130 đến 140 cm.

Thân rạ, rỗng ở các gióng, đặc ở các mấu màu tím. Lá mọc so le; phiến lá dài 68 đến 75 cm; gân lá song song; có bẹ lá và lưỡi nhỏ màu tím nhạt; không có cuống lá. Cụm hoa bông gồm nhiều bông nhỏ, mỗi bông nhỏ chỉ có một hoa. Hoa có ba cấp mày: 2 mày xếp đối diện ở gốc mỗi bông nhỏ tương ứng với hai lá bắc, dài 1,6 mm; 2 mày nhỏ (là 2 vỏ trấu) có hai gân ở gốc mỗi hoa tương ứng với đài hoa, 2 mày cực nhỏ phía trong cùng là hai phiến mỏng màu trắng tương ứng với cánh hoa dài 0,9 mm.

Hoa lưỡng tính. Bộ nhị 6; chỉ nhị dài 0,7 mm, mành dính vào giữa trung đới cong xuống lay động theo gió; bao phấn dài 2,1 mm. Bộ nhụy 2 lá noãn dính liền nhau thành bầu trên, đường kính 0,3 mm, 1 ô, chứa 1 noãn; có 2 vòi nhụy; núm nhụy nhiều lông màu tím. Quả thóc, dài 0,8 mm, rộng 3 mm, có nhiều râu ngắn màu đỏ tía.

Hạt có vỏ màu tím đen, có nội nhũ bột [5]. Bèo Ông có đặc điểm khác biệt so với các giống lúa khác là: chiều dài thân rạ lớn; lưỡi nhỏ màu tím nhạt; mắt lóng màu tím; vòi nhụy có lông đỏ tía; hạt có râu rất ngắn màu đỏ tía; hạt gạo có màu tím đen [5]. Bông lúa Bèo ông củ trước khi thu hoạch (bên trái) và Mẫu gạo Bèo Ông xát 1 lần (bên phải) 2 1. Công dụng của cây Bèo ông Một đề tài điều tra đã thống kê được 07 công dụng chính có lợi cho sức khỏe của Bèo Ông mà người dân địa phương biết đến và sử dụng, phù hợp với nhiều đối tượng bao gồm từ trẻ em cho đến người già, từ phụ nữ cho đến nam giới như Bảng 1.

Một trong những đặc sản của đồng bào Dao đỏ tại Sa Pa, Lào Cai là “đìa nhặn” - phối hợp Bèo Ông với rau ăn làm thuốc giúp tăng sinh lực cho người ốm yếu, mệt mỏi, mất máu và hồi phục sức khỏe, lợi sữa cho phụ nữ sau sinh. Công dụng tốt cho sức khỏe của Bèo Ông [5] STT Công dụng Hệ số tin cậy (%) 1 Tăng cường sức khỏe 91,7 2 Phụ nữ sau sinh 88,3 3 Đau bụng 75 4 Tăng cường chức năng sinh dục 68,3 5 Bổ máu 66,7 6 Giải khát 50 7 Chữa giun 40 1. Một số vấn đề thị trường và hoạt động trồng trọt cây Bèo Ông tại địa phương Tình hình sản xuất nông nghiệp năm 2023 trên địa bàn xã Tả Phìn diễn ra trong điều kiện thời tiết khá thuận lợi nên các loại cây trồng đều sinh trưởng và phát triển tốt. Diện tích gieo trồng đạt 300/300 ha bằng 100% so với cùng kỳ, đạt 100% kế hoạch được giao.

Sản lượng cây lương thực đạt 1.436,8 tấn, bằng 101,2% so với cùng kỳ, đạt 100% so với kế hoạch. Trong đó, cây lúa có diện tích gieo cấy năm 2023 là 190/190ha, bằng 100% kế hoạch và 100% cùng kỳ; năng suất đạt 49,6/49,6 tạ/ha bằng 100% kế hoạch, 100% cùng kỳ; sản lượng đạt 942/941,8 tấn, đạt 100,8% so với kế hoạch và 100,8% so với cùng kỳ. Tiếp tục thực hiện cơ cấu lại ngành nông nghiệp theo hướng sản xuất ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ, diện tích các loại cây trồng cơ bản ổn định, nhất là các loại cây trồng có thế mạnh của xã như dược liệu, rau hoa ứng dụng công nghệ cao,. [8] Bèo Ông là một giống lúa truyền thống còn được lưu giữ của đồng bào Dao đỏ tại xã Tả Phìn, Sa Pa, Lào Cai.

Do điều kiện khí hậu đặc biệt, ánh sáng ít nên người dân chỉ trồng lúa một vụ, hơn nữa thời gian sinh trưởng kéo dài hơn so với vùng thấp, khoảng 3 4-5 tháng thu hoạch một lần. Trong những năm gần đây, người dân có xu hướng nhập các giống lúa cao sản thay thế nên Bèo Ông không còn được trồng phổ biến. Từ năm 2023, công ty cổ phần Kinh doanh các sản phẩm bản địa Sapa (Sapanapro) đã và đang trồng khôi phục giống lúa “Bèo Ông” cùng ba hộ dân có diện tích khoảng 01 ha, sản lượng đã thu được 2 tấn/vụ. Về giá trị kinh tế, Bèo Ông có giá trị khá cao do sản lượng thấp, khoảng 40.

Bèo Ông được người Dao đỏ ở Sa Pa trồng trọt và thu hoạch vào mùa vụ Thu Hè mỗi năm. Sau đó, lúa được xay xát thành gạo và thu mua bởi các thương lái. Còn các phụ phẩm trong quá trình xay xát như cám gạo sẽ bị bỏ đi hay làm thức ăn chăn nuôi mà không được thương mại hóa, rất lãng phí. Trong khi thị trường cám gạo gần đây giao dịch ảm đạm do nhiều bên thương mại và xuất khẩu cám gạo ngưng mua.

Giá cả không có nhiều biến động, với mức giá cám khô khoảng 7.250VNĐ/kg, cám ướt ở quanh mức 7.300VNĐ/kg tại kho. Nguồn cung cám mới ra thị trường cũng khá hạn chế khi nhiều nhà máy xay xát đang ngừng hoạt động hoặc hoạt động yếu. Các nhà máy xay xát chỉ đang chào ra cám tồn kho do lo ngại tình hình giao dịch khó khăn dẫn tới cám giảm chất lượng khi lưu kho lâu. Cám gạo Bèo ông khác với cám gạo thông thường ở chỗ có màu sắc cám tím thẫm và có mùi thơm đặc biệt.

Chưa có nghiên cứu nào về hàm lượng và thành phần dầu của cám gạo Bèo Ông. Thị trường Sa Pa đang có nhiều ưu thế khi được quan tâm và chú trọng phát triển kinh tế, cải thiện cơ sở hạ tầng, hấp dẫn nhiều khách du lịch trong và ngoài nước. Bèo Ông cũng là một đặc sản gắn liền với văn hóa địa phương - văn hóa cộng đồng người Dao đỏ hứa hẹn sẽ thu hút sự quan tâm của nhiều người, từ đó tiếp cận nhanh với nhu cầu sử dụng trong nước và lan tỏa đến quốc tế. Do đó, Bèo Ông nói chung và cám gạo Bèo Ông nói riêng rất có tiềm năng để nghiên cứu và phát triển thành các dạng sản phẩm chăm sóc sức khỏe từ những giá trị của nó.

Tổng quan về cám gạo và dầu cám gạo 1. Thành phần hóa học của cám gạo, dầu cám gạo Cám gạo là hỗn hợp của cám (lớp vỏ ngoài màu nâu của hạt thóc) và mầm, được tạo ra như một sản phẩm phụ thu được trong quá trình xay xát từ hạt thóc. Quá trình xay xát lúa gạo thu được gạo (nội nhũ) là thành phần chính và phụ phẩm gồm vỏ trấu, cám, mầm [48]. Sơ đồ cấu trúc của hạt thóc Trong cám gạo có chứa khoảng 50% tổng carbohydrate, 20% chất béo, 15% protein, 15% chất xơ.

Ngoài ra, cám gạo còn chứa lượng đáng kể các vitamin nhóm B (B1, B2, B3 và B6), vitamin E, các nguyên tố khoáng (Fe, P, K, Mg, Ca,.) và các nguyên tố vi lượng khác [29], [41], [44]. Một số chất có hoạt tính sinh học như γ- oryzanol, acid ferulic, tocotrienols, tocopherols, tricin, β-sitosterol, acid phytic cũng tồn tại trong cám gạo. Trong nhiều loại cám gạo khác nhau, đặc biệt là cám gạo tím còn có thể tìm thấy anthocyanin - một trong những phân lớp của flavonoid với hàm lượng cao nhất [31]. Các hợp chất anthocyanin có hoạt tính trong cám gạo là monome, dime và polyme anthocyanin; apigenin; cyanidin glucoside; epicatechin; hesperetin; luteolin;.

[19] Cám gạo chứa phần lớn dầu trong nhân. Hàm lượng dầu trong cám gạo sạch khoảng 15-20%. Ngoài ra, trong cám gạo còn có một số yếu tố kháng dinh dưỡng, điển hình như lipase. Ở mỗi lần xay xát, một số loại lipase tiếp xúc với dầu cám gạo dẫn đến sự thủy phân dầu nhanh chóng thành acid béo tự do (FFA).

Sự gia tăng đáng kể acid béo tự do (FFA) xảy ra trong vòng vài giờ và đạt khoảng 7-8% trong vòng 24 giờ, cám gạo sẽ bị biến đổi rất lớn về chất lượng. Sau đó có thể tăng khoảng 56% mỗi ngày làm ảnh hưởng đến thời hạn và độ ổn định của cám gạo [41]. Đây là lý do vì sao cám gạo ở nước ta vẫn được coi là phụ phẩm, dùng làm thức ăn gia súc, không có giá trị cao. Enzym này có hoạt tính lên tới 400C, hoạt tính giảm mạnh xuống 65% ở 600C và sau đó giảm dần [22].

Để tránh thất thoát những thành phần dinh dưỡng có giá trị, cám gạo cần được xử lý ổn định bằng cách bất hoạt enzym lipase càng sớm càng tốt. Quá trình ổn định cám 5 gạo có thể áp dụng nhiều kỹ thuật khác nhau như xử lý nhiệt [30], làm nóng bằng vi sóng, nấu ép đùn [47], gia nhiệt bằng Ohmic [16],. Các kỹ thuật khác nhau để ổn định cám gạo STT Kỹ thuật ổn định Điều kiện 1 Sấy bằng khí nóng 1200C trong 30 phút 2 Hấp 1000C trong 30 phút 3 Điện lạnh 20C 470C (tối đa) 7 giờ/ngày, 4 Phơi nắng trong 2 ngày 5 Sấy tầng sôi 840C trong 1 giờ Ổn định hóa học: 6 1000 ppm Phun dung dịch HCl 7 Sưởi ấm bằng lò vi sóng 2450MHz trong 2 phút 8 Hồng ngoại 700W trong 30 phút 20-40% độ ẩm, 9 Gia nhiệt bằng Ohmic điện áp 44-72V/cm Trong các phương pháp trên, sấy bằng khí nóng là phương pháp phổ biến nhất để ổn định cám gạo. Nhiệt độ cao trên 1200C làm biến tính enzyme chịu trách nhiệm phân hủy lipid trong RBO mà không làm mất đi giá trị dinh dưỡng của cám gạo.

Nhiệt độ được sử dụng để ổn định dao động từ 100-1400C [36]. Thành phần hóa học của dầu cám gạo chứa các acid béo không no (acid oleic, acid linoleic, acid linolenic), acid béo no (acid palmitic, acid stearic), các chất không xà phòng hóa (γ-oryzanol, vitamin E, squalen, tocopherol, tocotrienol và các dẫn chất). Hàm lượng của một số thành phần được nêu trong bảng 1. Hàm lượng một số thành phần trong dầu cám gạo Thành phần Hàm lượng (%kl/kl) Acid béo không no Acid oleic 38,4 Acid linoleic 34,4 Acid linolenic 2,2 6 Thành phần Hàm lượng (%kl/kl) Acid béo bão hòa Acid palmitic 21,5 Acid stearic 2,9 Thành phần không xà phòng hóa Tocopherols 81,3 x10-3 γ-oryzanol 1,6 Squalen 320 x10-3 1.

Công dụng Phần lớn cám gạo nước ta vẫn đang được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi. Tuy nhiên, cám gạo là nguồn cung cấp nhiều thành phần dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe con người như carbohydrat, protein, vitamin B và khoáng chất giàu chất xơ. Trong công nghiệp dược phẩm, cám gạo có nhiều đặc tính độc đáo, giá trị dược liệu cao và ứng dụng phòng ngừa - chữa bệnh.