Luận văn study on extraction chemical composition and antioxidant capacity of cinnamomum burmannii essential oil

Nghiên cứu thành phần hóa học và khả năng chống oxy hóa của tinh dầu Cinnamomum burmannii, mang lại hiểu biết sâu sắc về ứng dụng trong y học.

Chuyên ngành

Food Technology

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Bachelor Thesis

2022

69
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

ABSTRACT

ACKNOWLEDGEMENT

TABLE OF CONTENT

1. PART I: INTRODUCTION

1.1. Research rationale

1.2. Research objective

1.3. Detail goals

1.4. Limitations

2. PART II: LITERATURE REVIEW

2.1. Overview of Cinnamomum burmannii tree

2.2. Characteristic of Cinnamomum burmannii

2.3. Distribution, ecological characteristic and growth

2.4. Uses of Cinnamomum burmannii leaves

2.5. Overview of essential oil

2.5.1. Definition of essential oil

2.5.2. Main molecules of essential oils

2.5.3. Physical and chemical properties of essential oil

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu chiết xuất tinh dầu Cinnamomum burmannii

Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ lá cây Cinnamomum burmannii đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Tinh dầu này không chỉ có hương thơm đặc trưng mà còn chứa nhiều thành phần hóa học có lợi cho sức khỏe. Việc tìm hiểu về quy trình chiết xuất và thành phần hóa học của tinh dầu này sẽ giúp nâng cao giá trị sử dụng của nó trong y học và công nghiệp thực phẩm.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây Cinnamomum burmannii

Cây Cinnamomum burmannii là một loài cây gỗ, cao từ 6-8 mét, thường mọc ở vùng núi đá cao trên 1000 mét. Lá cây có mùi thơm đặc trưng, được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực và y học.

1.2. Tầm quan trọng của tinh dầu trong y học

Tinh dầu từ Cinnamomum burmannii được biết đến với khả năng chống viêm, kháng khuẩn và chống oxy hóa. Những đặc tính này làm cho nó trở thành một thành phần quý giá trong các sản phẩm chăm sóc sức khỏe.

II. Thách thức trong nghiên cứu chiết xuất tinh dầu Cinnamomum burmannii

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc chiết xuất tinh dầu từ Cinnamomum burmannii vẫn gặp phải một số thách thức. Các yếu tố như chất lượng nguyên liệu, quy trình chiết xuất và điều kiện môi trường đều ảnh hưởng đến hiệu quả chiết xuất.

2.1. Khó khăn trong việc thu thập nguyên liệu

Việc thu thập lá cây Cinnamomum burmannii từ các vùng núi cao gặp nhiều khó khăn do địa hình hiểm trở và thời tiết khắc nghiệt.

2.2. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến chiết xuất

Nhiệt độ, độ ẩm và thời gian chiết xuất là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến lượng tinh dầu thu được và chất lượng của nó.

III. Phương pháp chiết xuất tinh dầu Cinnamomum burmannii hiệu quả

Để chiết xuất tinh dầu từ Cinnamomum burmannii, phương pháp chưng cất hơi nước được áp dụng. Phương pháp này giúp bảo toàn các thành phần hóa học có lợi trong tinh dầu, đồng thời tối ưu hóa quy trình chiết xuất.

3.1. Quy trình chưng cất hơi nước

Quy trình chưng cất hơi nước bao gồm các bước như chuẩn bị nguyên liệu, chưng cất và thu hồi tinh dầu. Thời gian chưng cất tối ưu là 50 phút với tỷ lệ nguyên liệu và nước là 5/50.

3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết xuất

Thời gian héo lá, tỷ lệ nguyên liệu và nước, cũng như nhiệt độ chưng cất đều có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất chiết xuất tinh dầu.

IV. Thành phần hóa học của tinh dầu Cinnamomum burmannii

Tinh dầu từ Cinnamomum burmannii chứa nhiều hợp chất hóa học có giá trị, trong đó có cinnamaldehyde và các hợp chất phenolic. Những thành phần này không chỉ tạo nên hương vị đặc trưng mà còn mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe.

4.1. Các hợp chất chính trong tinh dầu

Nghiên cứu cho thấy tinh dầu Cinnamomum burmannii chứa 23 hợp chất khác nhau, trong đó có các hợp chất phenolic có khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ.

4.2. Tác dụng sinh học của các hợp chất trong tinh dầu

Các hợp chất trong tinh dầu không chỉ có tác dụng kháng khuẩn mà còn giúp cải thiện sức khỏe tim mạch và giảm nguy cơ mắc bệnh mãn tính.

V. Khả năng chống oxy hóa của tinh dầu Cinnamomum burmannii

Khả năng chống oxy hóa của tinh dầu Cinnamomum burmannii đã được nghiên cứu và cho thấy hiệu quả cao. Với giá trị IC50 là 41, tinh dầu này có tiềm năng lớn trong việc bảo vệ tế bào khỏi sự tổn thương do oxy hóa.

5.1. Phương pháp đánh giá khả năng chống oxy hóa

Khả năng chống oxy hóa của tinh dầu được đánh giá thông qua các phương pháp như DPPH và ABTS, cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc loại bỏ các gốc tự do.

5.2. Ứng dụng của tinh dầu trong sản phẩm chăm sóc sức khỏe

Tinh dầu Cinnamomum burmannii có thể được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc sức khỏe như thực phẩm chức năng và mỹ phẩm nhờ vào khả năng chống oxy hóa của nó.

VI. Kết luận và triển vọng nghiên cứu tinh dầu Cinnamomum burmannii

Nghiên cứu về tinh dầu Cinnamomum burmannii mở ra nhiều triển vọng trong việc phát triển các sản phẩm mới. Việc hiểu rõ hơn về thành phần hóa học và khả năng chống oxy hóa của tinh dầu sẽ giúp nâng cao giá trị sử dụng của nó trong nhiều lĩnh vực.

6.1. Tương lai của nghiên cứu tinh dầu

Nghiên cứu sâu hơn về các ứng dụng của tinh dầu trong y học và công nghiệp thực phẩm sẽ giúp khai thác tối đa tiềm năng của Cinnamomum burmannii.

6.2. Khuyến nghị cho các nghiên cứu tiếp theo

Cần có thêm nhiều nghiên cứu về quy trình chiết xuất và các ứng dụng thực tiễn của tinh dầu để phát triển các sản phẩm an toàn và hiệu quả hơn.

14/07/2025
Luận văn study on extraction chemical composition and antioxidant capacity of cinnamomum burmannii essential oil

Trích đoạn nội dung tài liệu

THAI NGUYEN UNIVERSITY UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY VU THI THUY STUDY ON EXTRACTION, CHEMICAL COMPOSITION AND ANTIOXIDANT CAPACITY OF CINNAMOMUM BURMANNII ESSENTIAL OIL BACHELOR THESIS Study mode : Full time Major : Food technology Falcuty : International Program Office Batch : 2016 - 2020 THAI NGUYEN, 2022 ABTRACT Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry Degree Program Bachelor of Food Technology Student name Vu Thi Thuy Student ID DTN1654190005 Thesis Title Study on extraction, chemical composition and antioxidant capacity of Cinnamomum burmannii essential oil Supervisor(s) MSc. Dinh Thi Kim Hoa MSc. Nguyen Thuong Tuan Supervisor’s Signature Abstract: The aims of this study was to develop a suitable technological process for extracting essential oil from Cinnamomum burmannii leaves by steam distillation method. In addition, the quality, chemical compositions and antioxidant capacity of the essential oil also were evaluated.

The most suitable parameters for extraction process were the wilting time of 84 hours; the ratio between material and distill water of 5/50 (w/v); 50 minutes for extraction. The amount of obtained essential oil was 0. The chemical ingredient of essential oil consisted of 23 compounds that were reported for chemical structures. The antioxidant activity of the essential oil from Cinnamomum burmannii leaves was revealed with the IC50 of 41.

Keywords Extraction, Chemical composition, Antioxidant activity, Cinnamomum burmannii essential oil. Number of pages 64 Date of Submission st June 1 , 2022 ii ACKNOWLEDGEMENT During my studies and internship at Thai Nguyên University of agriculture and forestry, I have now completed my graduation thesis. In order to complete this thesis, I have been guided by the devoted guidance of my supervisor, along with the help of Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry, the Institute of Life Sciences, and the Advanced Program Office. I also received enthusiastic cooperation from colleagues, help, and encouragement from my family members.

In response to that sentiment, though here I would like to express my deep gratitude and respect to all collectives and individuals who created conditions to help me throughout the internship process. First of all, I would like to express my sincere thanks to the school management board, the Dean of the Faculty of Food Technology, and the collective of teachers in the Faculty of Food Technology, Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry that taught and mentored me during these time, as well as my graduation internship. In particular, I sincerely thank for the attention and guidance of the instructing supervisor MSc. Dinh Thi Kim Hoa and MSc.

Nguyen Thuong Tuan, who directly guided me to implement this thesis successfully. Through this, I would also like to express my gratitude to family, relatives, and friends for helping and encouraging me during my study and practice at school. Finally, I would like to respectfully send my sincere thanks and best wishes to the teachers and teachers on the evaluation committee. Thank you sincerely! Thai Nguyen, May 23, 2022 Student VU THI THUY iii TABLE OF CONTENT LIST OF FIGURES.

1 LIST OF TABLE. Overview of Cinnamomum burmannii tree. Characteristic of Cinnamomum burmannii. Distribution, ecological characteristic and growth.

Uses of Cinnamomum burmannii leaves. Overview of essential oil. Definition of essential oil. Physical and chemical properties of essential oil.

The role of essential oils in plant life. Biological activities and uses of essential oils. Cinnamomum burmannii essential oil. Methods extraction of essential oil.

Cold pressing extraction. Material and research scope. Work place and time to proceed. Equipment and chemicals.

The research on factors affecting the content of Cinnamomum burmannii essential oil. Determination of the chemical composition of Cinnamomum burmannii essential oil by GC-MS method. Investigation of antioxidant capacity of essential oils. The process of extracting essential oil from Cinnamomum burmannii leaves.

Experimental design method. Determination of the chemical composition of Cinnamomum burmannii essential oil by GC-MS method. Investigation of antioxidant capacity of essential oil. Determination of moisture and ash content in Cinnamomum burmannii leaves.

Determination of some physicochemical parameters of Cinnamomum burmannii essential oil. Data satistical analysis methods. RESULT AND DICUSSION. Moisture and ash content in Cinnamomum burmannii leaves.

The result of studying factors affecting the distillation process of essential oils 37 4. Effect of extraction time. Effect of the material/distilled water ratio on essential oil content. Effect of wilting time of raw material on essential oil content.

Result for determining the chemical composition of Cinnamomum burmannii essential oil by GC-MS method. Result for determining the antioxidant capacity of Cinnamomum burmannii essential oil. Result for determining some physicochemical of essential oils. Completing the extraction process of Cinnamomum burmannii essential oils 46 PART V.

55 v LIST OF FIGURES Figure 2. Cinnamomum burmannii Tree. Main molecules of essential oils. Cinnamomum burmannii leaves.

The process of extracting from Cinnamomum burmannii leaves. Reaction mechanism of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) with antioxidant. Graph showing the effect of time on essential oil content. The graph shows the effect of the amount of distilled water on the essential oil content.

Graph showing the effect of wilting time on essential oil content. Correlation between free radical inhibitory activity and concentration of Cinnamomum burmannii essential oil. Correlation between free radical inhibitory activity and concentration of Ascorbic acid. Cinnamomum burmannii essential oil.

The extraction process of Cinnamomum burmannii essential oils.46 1 LIST OF TABLE Table 3. The experimental design to determine the effect of extraction time on essential oils. Experimental design to determine the effect of (material/distilled water) ratio on essential oils. The experimental design to determine the effect of wilting time of raw material on essential oils.

The moisture and ash content of Cinnamomum burmannii leaves. Results of survey on extraction time of essential oils. Result of effecting the material/distilled water ratio on essential oil content. Results affect the wilting time of raw material on essential oil content 40 Table 4.

Chemical composition of Cinnamomum burmannii essential oil. Antioxidant activity of Ascorbic acid with DPPH. Some physicochemical of Cinnamomum burmannii essential oils.45 2 ABBREVIATIONS 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6- ABTS sulfonic acid) DPPH 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazy GC-MS Gas Chromatography-Mass Spectrometry HPLC High-Performance Liquid Chromatography IA Acid index IC50 Half Maximal Inhibitory Concentration IE Saponification index IS Ester index SD Standard Deviation SDE Simultaneous Distillation Extraction SFE Supercritical Fluid Extraction SPME Solid-phase Micro-extraction W/V Weight/Volume 3 PART I INTRODUCTION 1. Research rationale Essential oils are natural ingredients.

Currently, in the world, people are increasingly interested in medical products derived from essential oils to ensure health and have no negative effects. As a result, both domestic and international research on essential oils is rising in number and quality. Vietnam is one of the nations in the tropical monsoon area that has a large and diversified collection of essential oils and aromatic plants, with over 300 essential oil species collected such as Peppermint (1. They are used quite commonly in the market due to they mostly contain the main components such as cinnamic aldehyde, geraniol, menthol, borneol, citral, citronellal, menthol, … that pleasant aroma, anti-cold effect, anti- inflammatoryand stress reduction.

Some essential oils can cure cancer such as Frankincense, Lemongrass, and Orange. Cinnamomum burmanniiis a woody plant in Bao Lac district, Cao Bang province. Cinnamomum burmanniileaves are often used by people as raw materials for food processing. In addition, people often boil the leaves for a bath or sauna to prevent and treat diseases such as malaria, and bacterial infections, to control blood pressure and headaches.

Based on the above applications, we can see that Cinnamomum burmannii leaves are a useful ingredient for health, not only as a food additive but also as a common healing method for people. However, these effects are insufficient to explain the phenomenon clearly from a scientific standpoint, and up to this point, there have been no in-depth studies on this leaf. Therefore, I conducted the topic: “ Study on extraction, chemical composition and antioxidant capacity of Cinnamomum burmannii essential oil.” Thereby contributing to creating more directions and to clarify for the application of Cinnamomum burmanniiessential oil in the fields of medicine, pharmaceuticals, and cosmetics. Simultaneously, maximizing the potential and improving the value of Cinnamomum burmannii essential oil on the market.

Research objective Develop extraction procedure, investigate the chemical composition, and test the biological activity of the obtained Cinnamomum burmannii essential oil. Detail goals - Conduct an experiment to extract Cinnamomum burmannii essential oil by direct steam distillation method. - Determination of some physicochemical indexes and chemical compositions of essential oils. - Dertermination of antioxidant properties of Cinnamomum burmannii essential oil.

Limitations Limitations that are expected to be encountered throughout the study: - Raw materials: Because Cinnamomum burmannii leaves are available in Bao Lac town, Cao Bang province, it is difficult to collect and transport raw materials. - There is currently no study on the plant's composition and activities of Cinnamomum burmannii. 5 PART II LITERATURE REVIEW 2. Overview of Cinnamomum burmannii tree Cinnamomum burmannii is a woody plant in Bao Lac district, Cao Bang province or known as Phjac Chac, Que Tren or Tren Tren.

Cinnamomum burmannii which is one of several species of plants in the genus Cinnamomum, the family Lauraceae. The flowering plant family Lauraceae, also known as the Laurels, includes the true laurel and its closest relatives. This family has over 2850 recognized species in 45 genera worldwide (Christenhusz and Byng, 2016). They are dicotyledons that are found mostly in warm temperate and tropical climates, particularly in Southeast Asia and South America.

Only six genera account for 66% of the species: Ocotea has about 350 species in tropical America, South Africa, and the Mascarene Islands; Litsea has more than 400 species in Asia, Australasia, and America; Cryptocarya and Cinnamomum (the source of camphor and the spice cinnamon) each have about 350 species; Persea (which includes the avocado plant) has about 200 species; and Beilschmiedia has about 250 species in tropical America, Australia, and New Zealand. Many tropical regions have Persea and Cryptocarya, while Cinnamomum is present in all of the main tropical and subtropical climates (F. Bruce Sampson and Paul E. The economic significance of this plant family stems from the fact that numerous species are employed in industrial areas such as food, lumber, pharmaceutical, and fragrance.

Lauraceae plants have been used to treat a variety of illnesses in terms of ethnobotany. The genus Beilschmiedia has a variety of therapeutic purposes, including the treatment of infectious disorders, malaria, analgesia, gastrointestinal infections, female genital infections, and rheumatism (Salleh et al., 2015) Cinnamomum (Cinnamon) is a genus of the Lauraceae family, many of which are used as spices (Shan et al. Cinnamomum is a genus comprising 250 tree and shrub species found in Southeast Asia, China, and Australia (Gabriel A, Cardoso-Ugarte et al. There are two major species: 6 Cinnamomum zeylanicum Nees (cinnamon) and Cinnamomum cassia Blume (cassia) are the sources of the oldest spices known to people (Vernin, G et al.

Their bark, leaves, and buds (particularly their bark) are used as spices or condiments. There are four commercially utilized cinnamon species: C. Cinnamomum Aromaticum) or Cassia, Cinnamomum burmannii known as Korintje, Cinnamomum Loureiro or Saigon cinnamon, and Cinnamomum zeylanicum (syn. Verum) known as Ceylon (The Seasoning and Spice Association, 2010).

These spices had a favorable effect on several MetS indicators in addition to blood glucose. They had antihypertensive action in both spontaneously hypertensive rats (Preuss et al., 2006) and MetS patients (Ziegenfuss, 2006; Graf, 2010). Cinnamomum burmannii is a species closely related to C. They are native to Southeast Asia and Indonesia, also known as Indonesian cinnamon, Padang cassia, Batavia cassia, or Korintje.

In addition, it has been used commercial name is a cinnamon stick (Shan, B. The plant has oblong-elliptical leaves that are 4-14 cm long, glossy green, and oppositely oriented, as well as an ovoid long fruit, and small yellow flowers that bloom in early summer. The plant's dried bark is sold on the market in the shape of rolls and quills, which are used in cooking and flavoring (Tan, 2005). As a traditional plant, C.burmannii has been cultivated for everyday requirements (cinnamon spice in food) and illness treatment (Zhang,2008; Al-Dhuhiab, 2012), and logging residues (e.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Nghiên cứu chiết xuất, thành phần hóa học và khả năng chống oxy hóa của tinh dầu Cinnamomum burmannii" cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy trình chiết xuất và phân tích thành phần hóa học của tinh dầu từ cây quế. Nghiên cứu này không chỉ làm rõ các hợp chất có trong tinh dầu mà còn đánh giá khả năng chống oxy hóa của chúng, điều này có thể mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe và ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm cũng như dược phẩm.

Để mở rộng kiến thức của bạn về các nghiên cứu liên quan, bạn có thể tham khảo tài liệu Tiểu luận nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly tinh dầu từ lá ngải cứu, nơi khám phá các yếu tố ảnh hưởng đến chiết xuất tinh dầu và hoạt tính kháng khuẩn. Bên cạnh đó, tài liệu Luận văn thạc sĩ công nghệ hóa học nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học của tinh dầu và trích ly phenolic từ củ riềng cũng sẽ cung cấp thêm thông tin về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loại tinh dầu khác. Cuối cùng, bạn có thể tìm hiểu thêm về Nghiên cứu tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm của tinh dầu một số loài thuộc chi piper, giúp bạn hiểu rõ hơn về khả năng kháng khuẩn của các loại tinh dầu khác nhau. Những tài liệu này sẽ giúp bạn mở rộng kiến thức và khám phá thêm nhiều khía cạnh thú vị trong lĩnh vực nghiên cứu tinh dầu.