Đặt vấn đề Nền văn minh của nhân loại ngày càng hiện đại với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học - kỹ thuật – công nghệ nhưng con người lại ngày càng có xu hướng tìm về tự nhiên nên việc nghiên cứu để tạo ra các sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe mà rất ít hoặc không có tác dụng phụ đối với cơ thể đang là một nhu cầu bức thiết. Để đáp ứng nhu cầu đó, không chỉ giới hạn ở lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm, ngành công nghiệp mỹ phẩm cũng đang ngày càng tiếp cận đến tự nhiên hơn. Với mong muốn tạo ra một sản phẩm có tác dụng làm đẹp có nguồn gốc từ thiên nhiên, đáp ứng được nhu cầu và xu hướng hiện nay mà ít hoặc không gây tác dụng phụ đối với cơ thể là lý do để chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu chế tạo gel massage bổ sung tinh dầu gừng”.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng công thức phối chế gel massage bổ sung tinh dầu gừng.3 Nội dung nghiên cứu Trích ly và phân tích thành phần hóa học của tinh dầu gừng. Xây dựng công thức phối chế gel massage bổ sung tinh dầu gừng.
Khảo sát ảnh hưởng của các thông số thành phần Đánh giá sự ổn định của sản phẩm Đánh giá sản phẩm dựa trên quan điểm của người nghiên cứu và người tiêu dùng Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh 1 CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Gừng và tinh dầu gừng 2.1 Tên gọi Gừng hay gừng khương còn có tên là sinh khương, can khương [1]. Tên khoa học: Zingiber officinale Rose [1]. H nh 2-1: Gừng Cây gừng nằm trong hệ thống phân loại thực vật sau [2]: Giới: Plantea Ngành: (Ngọc Lan) Magnoliphyta Lớp: Liliopsida Bộ: Zingiberales Họ: Zingiberaceae Chi: Zingiber Loài: Zingiber officinale 2 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 2.2 Đặc điểm và phân bố Cây thảo, sống lâu năm, cao 0,6 – 1 m. Lá mọc so le không có cuống, hình mác dài, có mùi thơm.
Trục hoa xuất phát từ gốc, dài khoảng 20 cm. Hoa màu vàng. Thân rễ mập, phồng lên thành củ. Gừng được trồng ở Việt Nam và ở nhiều nước trên thế giới: Các nước Đông Nam Á, Trung Quốc [1].
Nước ta có nền khí hậu nhiệt đới gió mùa, thảm thực vật đa dạng và phong phú đặc biệt là các cây tinh dầu và cây thuốc. Đông Nam Á là trung tâm phong phú và đa dạng nhất của chi gừng. Trong số các loài gừng trồng thì loài Z. officinale được trồng phổ biến nhất.
officinale đã được trồng rộng rãi từ rất lâu đời ở các nước nhiệt đới châu Á. Đến nay vẫn chưa thấy loài gừng này mọc dại ở bất cứ khu vực nào trên thế giới. Một số giả thiết cho rằng gừng có nguồn gốc ở Ấn Độ, từ đây nó được đưa đến các nước châu Âu, các nước Đông Phi bởi những thương nhân Ả Rập. Trong những năm gần đây phát hiện thêm một loài gừng nữa có tên gừng môi tím đốm (Z.
Hiện nay gừng Z.officinale đã được đưa trồng ở hầu khắp các nước trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm. Ở Việt Nam gừng Z. officinale được trồng trên khắp các địa phương từ Bắc vào Nam, đặc biệt là các tỉnh miền núi và ngoài hải đảo [3,4]. Larsen và cộng sự đã tổng hợp các chi và loài của họ gừng trên thế giới [5].
Bằng các phương pháp phân tích ADN kết hợp với phân tích đặc điểm truyền thống J. Kress và cộng sự (2002) đã công bố đầy đủ về họ gừng gồm 53 chi được xếp trong 4 phân họ là: Siphonochiloideae, Tamijoideae, Alpinioideae và Zingiberoideae [6]. Nghiên cứu đầy đủ và có tính hệ thống nhất về họ gừng ở Việt Nam có công trình nghiên cứu của Nguyễn Quốc Bình (2011), tác giả đã công bố ở Việt Nam có 19 chi với 141 loài và 3 thứ [4]. Trong 19 chi thì có 14 chi với 64 loài được sử dụng trong các lĩnh vực như làm thuốc, làm gia vị, làm cảnh và cho tinh dầu [3].
Bùi Thúy Đang – Nguyễn Thị Ngọc Diệp 3 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN Bảng 2-1: Phân loại và phân bố các loài chi gừng ở Việt Nam STT Tên khoa học Tên Việt Nam Phân bố 1 Z. officinale Roscoe Gừng Phân bố rộng 2 Z. acuminatum Valeton Gừng nhọn Tây Nguyên, Trung Bộ 3 Z. cochinchinesis Gagn Gừng Nam Bộ Bà Rịa – Vũng Tàu 4 Z.
eberhardtii Gagn Gừng Eberhardt Lâm Đồng 5 Z. gramineum Bl Gừng lúa, Ngải Trặc Biên Hòa 6 Z. monophyllum Gagn Gừng một lá Ninh Bình 7 Z. pellitum Gagn Gừng bọc da Bà Rịa – Vũng Tàu 8 Z.
purpureum Roscoe Gừng tía (gừng dại) Phân bố rộng 9 Z. rubens Roxb Gừng đỏ Lâm Đồng 10 Z. rufopilosum Gagn Gừng lông hung Ba Vì, Vĩnh Phúc 11 Z. Sm Gừng gió Phân bố rộng 12 Z.
Theilade Gừng môi tím đốm Sơ Pai, Kban, Gia Lai 13 Z. collinsii Mood & Theilade Gừng Colin Bắc Trung Bộ Trong ngành thực vật hạt kín thì họ gừng (Zingiberaceae Lindl) không phải là họ lớn, chỉ có khoảng 50 chi, 1300 loài nhưng đây lại là họ có số lượng lớn các loài có giá trị sử dụng trong nhiều lĩnh vực: y học, dược phẩm, công nghệ thực phẩm [7]. Các loài trong họ gừng phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới, đặc biệt là vùng Đông Nam Á, … Việt Nam là nước nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, do đó có nguồn tài nguyên họ gừng rất đa dạng, hiện biết 19 chi, 141 loài và 3 thứ [8]. Trong đó có khoảng 14 chi, 64 loài được khai thác và sử dụng trong nhiều lĩnh vực từ các bộ phận khác nhau (thân, rể, hạt, hoa, quả) [8,9,10].
Do vậy, nghiên cứu họ gừng (Zingiberaceae Lindl) để có cơ sở khoa học nhằm khai thác và sử dụng bền vững nguồn tài nguyên thực vật đã và đang là mối quan tâm lớn của các nhà khoa học. Trong các nhóm cây tài nguyên thực vật thì nhóm cây cho tinh dầu chiếm vị trí quan trọng. Đây là nguồn nguyên liệu thiết yếu của nhiều ngành công nghiệp như mỹ Bùi Thúy Đang – Nguyễn Thị Ngọc Diệp 4 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN phẩm, thực phẩm và dược phẩm… Ở Việt Nam họ gừng có khoảng 38/141 loài có tinh dầu thuộc 11/19 chi. Khu vực Bắc Trung Bộ được đánh giá là một trong những trung tâm đa dạng sinh học về các loài thuộc chi gừng của Việt Nam.
Chúng là các loài cây thân thảo sống nhiều năm, thích nghi được với nơi đất ẩm, nơi sáng, dưới tán rừng hay vách đá ẩm, hoặc có thể mọc trên đất lẫn sỏi đá,…tạo nên nguồn nguyên liệu dồi dào cho nghiên cứu, sản xuất ứng dụng trong mỹ phẩm, thực phẩm, dược phẩm.4 Thành phần hóa học Mặc dù các loài khác nhau của chi này có phần tương đồng về hình thái, nhưng chúng khác nhau về tính chất dược lý và thành phần hóa học [11]. Nói chung, thành phần hóa học của củ gừng tùy thuộc vào loại giống, khí hậu đất đai, chế độ chăm bón và thời điểm thu hoạch,…Gừng tươi thường chứa hơn 80% ẩm, 2,3% protein, 0,9% chất béo, 1,2% chất khoáng, 2,4% chất xơ, 12,3% hợp chất carbohydrat và các thành phần vi lượng như chất khoáng (sắt, calcium, phosphorus), các vitamine (thiamine, riboflavin, niacin, aicd ascorbic, …). Chất thơm là những chất có khả năng bay hơi hay bay hơi một phần trong không khí. Các chất thơm có thể ở dạng đơn hay hỗn hợp các chất, có thể là chất rắn, chất lỏng hoặc khí.
Đến nay, người ta đã xác định được khoảng 7000 chất bay hơi trong thực phẩm, các chất này chủ yếu thuộc các nhóm chất aldehyde, ketone, các acid hữu cơ, ester,… Chất thơm là một hỗn hợp nhiều thành phần có thể là alcohol được hình thành đầu tiên trong chlorophoit, hay ester do phản ứng ester hóa của các acid với alcohol trong chloroplast hoặc terpene alcohol do sự đồng phân hóa [12]. Qua phân tích hiện đại có tới hơn 400 hoạt chất trong gừng. Người ta chia làm 4 loại chính: Chất nhựa: chiếm 5 10% trong gừng tươi, gồm khoảng 30 hoạt chất trong đó có 2 chất chính là gingerol và shoagol có vị cay hơn. Gừng tươi nhiều gingerol nhưng khi phơi mất nước dần chuyển thành shoagol vì thế gừng khô cay hơn.
Tinh dầu: chiếm 2 3% trong gừng khô, màu vàng sáng nhạt, có mùi thơm đặc biệt gồm trên 200 chất mà thành phần chủ yếu là α-camphene, β-phelandrene, các phenol (cineol, citral, borneol, geraniol, linalol, zingiberol). Ngoài ra còn có 3,7% lipid, tinh bột và 5% nhựa dầu trong đó có các chất cay như zingerone, zingerol và shogaol. Chất khoáng: vi lượng có kẽm (Zn), selenium (Se), Cobalt (Co). Người ta vừa phát hiện có một chất mem trong gừng là zingibain (có khoảng 2% trong gừng tươi) có tác dụng phân giải protein tương tự Bùi Thúy Đang – Nguyễn Thị Ngọc Diệp 5 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN như papain (trong đu đủ) hoặc bomelain (trong dứa), 1g chất zingibain có khả năng làm mềm 10 kg thịt bò.
Ngoài ra một số hoạt chất có nhiều ở nghệ như curcumin, ớt như capsaicin, chanh như limonene, hạt cà phê như acid caffeic, hạt đậu như lecithin đều có trong gừng. Trong gừng gió có nhiều tinh dầu, dầu béo và nhựa. Tinh dầu có 13% các monoterpene và nhiều sesquiterpene, trong đó humulene chiếm 27%, monoylic sesquiterpene ketone, zerumbon 35,7%. Các monoterpene gồm pinene, camphene, limonene, cineol và campho.
Thành phần hóa học của củ gừng tùy thuộc vào giống, môi trường sinh trưởng điều kiện sinh dưỡng và thời điểm thu hoạch, … Gừng tươi thường chứa hàm lượng ẩm cao, các thành phần dinh dưỡng (protein, chất béo, chất khoáng, chất xơ, hợp chất carbohydrat, các vitamin,…) đều được xác định có trong gừng. Thành phần tạo hương của gừng là tinh dầu và tạo vị là nhựa dầu.5 Ứng dụng của gừng Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm Gừng được sử dụng trong 3 hình thức là gừng tươi, gừng khô toàn bộ và gừng khô tách. Gừng tươi đôi khi không thích hợp để chuyển sang gia vị khô vì hàm lượng ẩm cao ban đầu gây khó khăn cho việc sấy và sản phẩm có lượng dầu dễ bay hơi thấp (Balakrishnan, 2005). Các sản phẩm khác được chế biến từ gừng là dầu gừng, kẹo gừng, bột gừng (Arya, 2001, Camacho và Brescia, 2009).
Gừng được sử dụng dưới dạng mứt tươi, trà gừng (hương liệu), bột khô và lát bảo quản (El-Ghorab et al, 2010). Gừng có thể được sử dụng trong các sản phẩm thương mại khác nhau như bánh quy, kẹo, trà, gừng muối, bột cà ri và sản xuất một số loại nước giải khát như cordials, ginger cocktail, đồ uống ga, …là một số sản phẩm làm gia tăng giá trị của gừng. Gừng cũng được sử dụng để chiết xuất dầu gừng, oleoresin, tinh chất,… (Pruthi, 1998).