CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tinh dầu hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm. Tinh dầu làm nguồn hương liệu có nguồn gốc từ cây cỏ thiên nhiên ngày càng được con người đặc biệt chú ý và ưa chuộng. Việt Nam với điều kiện thiên nhiên nhiệt đới rất thuận lợi cho việc hình thành và phát triển các loại thực vật, trong đó các loại cây có chứa tinh dầu đang được khẳng định là dồi dào và độc đáo. Ngay từ thời thượng cổ, người dân thường khai thác và sử dụng các loại cây có tinh dầu ở dạng phơi khô.
Thời kỳ trung cổ - khoảng thế kỷ XV, người ta đã biết dùng các loại rễ cây có tinh dầu để thờ cúng. Từ thế kỷ thứ XV đến thế kỷ XVII, tinh dầu đã được sử dụng để làm thơm cho tóc và da mặt, dùng chữa bệnh và dùng trong đời sống hằng ngày của con người (Lê Ngọc Thạch & cs. Ngày nay, tinh dầu được sử dụng rất phổ biến trong mỹ phẩm, dược phẩm và dùng trong công nghiệp. Trong những năm gần đây, người dân có xu hướng ưa chuộng những sản phẩm thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm có nguồn gốc từ tự nhiên, không độc hại.
Do vậy, những loại cây cho tinh dầu quý, có tính ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống đã được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, khai thác và chế biến nhằm nâng cao giá trị sử dụng của chúng. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều, cây cối tươi tốt quanh năm, thảm thực vật phong phú và đa dạng. Trong số hơn 550 loại cây có chứa tinh dầu ở nước ta thì lá Tía tô là một trong những loại cây đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Lá Tía tô chứa 0,3 – 1,3% lượng tinh dầu theo chất thô (He – ci Yu & cs.
Tinh dầu lá Tía tô từ lâu đã được con người khai thác và sử dụng vào rất nhiều mục đích khác nhau. Loại tinh dầu này chứa một số thành phần chủ yếu là perilla aldehyde, limonene, -Pinene, -Caryophyllene, linalool và perilla alcohol,… (Đỗ Tất Lợi, 2003; He – ci Yu & cs. Chúng được sử dụng trong y học, sản xuất nước hoa, các loại mỹ phẩm, phụ gia thực phẩm. Tinh dầu chiết xuất từ lá Tía tô có tác dụng kháng khuẩn, chống ngộ độc cua cá, giảm triệu chứng trầm cảm, chống ung thư, giải cảm,… Các hợp chất perilla aldehyde, phenylpropanoid và β - Caryophyllene trong tinh dầu có tác dụng ức chế các loại vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm như: Sallmonella, tụ 1 cầu khuẩn, trực khuẩn lị, trực khuẩn đại tràng (Đỗ Huy Bích & cs.
Tinh dầu lá Tía tô còn có tác dụng khử mùi tanh hải sản rất hiệu quả, giải độc cua cá (Bumblauskien & cs. Ở Nhật Bản và Hàn Quốc, tinh dầu lá Tía tô được sử dụng để chế biến các món sashimi, mận muối, món hầm, súp. Tại Mỹ, tinh dầu Tía tô nằm trong danh mục các phụ gia thực phẩm được phép sử dụng. Ngoài sử dụng làm chất phụ gia, tinh dầu Tía tô còn được sử dụng để bảo quản thịt, cá và các loại thực phẩm khác.
Trong thành phần tinh dầu lá Tía tô có chứa một dẫn xuất của perilla aldehyde có tên là perillartine. Chất này có vị ngọt gấp 2.000 lần đường mía và có calo rất thấp. Nó được sử dụng làm chất tạo ngọt thay thế tại Nhật Bản và Mỹ. Đặc biệt, đây còn là phụ gia quan trọng trong ngành sản xuất thuốc lá để giảm mùi hăng cay, làm cho sản phẩm có hương vị hài hòa hơn (Đỗ Tất Lợi, 2003; Başer & cs.
Theo Ripple và cộng sự vào năm 2004, perilal alcohol và limonene có tác dụng ức chế sự tăng trưởng của các khối u vú, khối u gan, ung thư phổi ở chuột. Với tác dụng kháng khuẩn và tạo hương, tinh dầu tía tô được sử dụng nhiều trong sản xuất nước hoa, kem trị mụn, xà bông, sữa dưỡng thể; xông hơi, massage làm giảm căng thẳng, mệt mỏi, giúp cơ thể luôn tươi trẻ (Board, 1999). Với giá trị sử dụng và giá trị kinh tế to lớn mà tinh dầu Tía tô đem lại, đây thực sự là một sản phẩm quý và đáng được quan tâm. Hàng năm, Việt Nam chúng ta còn phải nhập một lượng tinh dầu Tía tô khá lớn để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ.
Xét về điều kiện tự nhiên, với nguồn nguyên liệu sẵn có, nước ta hoàn toàn có thể thu được nguồn lợi lớn từ việc sản xuất loại tinh dầu quý này. Từ những thực tế trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ly trích tinh dầu lá tía tô (Perilla frutescens var. Frutescens) bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước” bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước để xác định các chỉ số hóa lý, thành phần hóa học của tinh dầu nhằm tìm ra hướng điều chế tinh dầu lá Tía tô tối ưu và đạt hiệu quả cao nhất. Đây sẽ là cơ sở quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo về tinh dầu lá Tía tô cũng như là tài liệu tham khảo trong quá trình giảng dạy và học tập sau này.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu tổng quát: Ly trích tinh dầu từ lá Tía tô.
Mục tiêu cụ thể: 2 + Trên cơ sở sử dụng phương pháp ly trích tinh dầu cơ bản là chưng cất lôi cuốn hơi nước, đề tài sẽ khảo sát lượng nước chưng cất, thời gian chưng cất tối ưu cũng như khảo sát hàm lượng tinh dầu thu được khi chiết trong hai loại dung môi là hexane và diethyl ether, để từ đó tìm ra được quy trình tối ưu nhất trong việc ly trích tinh dầu lá Tía tô. + Bên cạnh đó, đề tài sẽ xác định các chỉ số hóa lý và định tính sơ bộ thành phần hóa học trong mẫu tinh dầu thu được bằng phổ GC – MS nhằm so sánh kết quả thu được với các công trình nghiên cứu trước và với các số liệu thực nghiệm từ các nguồn tài liệu khác nhau. Tạo điều kiện cho việc nghiên cứu các ứng dụng tiếp theo về tinh dầu nói chung.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đề tài nghiên cứu mẫu tinh dầu ly trích tinh dầu từ lá Tía tô được trồng ở xã An Thạnh Trung, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và thực tiễn liên quan đến tinh dầu nói chung và tinh dầu lá Tía tô nói riêng. Thu hái lá Tía tô và tiến hành các phương pháp thực nghiệm để ly trích tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
Xác định quy trình ly trích tối ưu cho hàm lượng tinh dầu hiệu quả nhất. Khảo sát các chỉ số hóa lý trên mẫu tinh dầu thu được từ phương pháp đã xác định cho hiệu suất tối ưu. Tiến hành xác định thành phần hóa học bằng phổ GC – MS trên mẫu tinh dầu ly trích từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. So sánh kết quả thu được với các công trình nghiên cứu khác.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Đóng góp về mặt khoa học Đề tài cung cấp những giá trị về các chỉ số hóa lí và thành phần hóa học có trong tinh dầu lá Tía tô ở An Giang.
Trên cơ sở nghiên cứu, đề tài đã tìm ra phương pháp ly trích tinh dầu lá Tía tô tối ưu nhất để từ đó, có những bước tiến mới cho lĩnh vực ly trích tinh dầu nói chung và phát triển các khả năng ứng dụng khác có liên quan đến tinh 3 dầu lá Tía tô.2 Đóng góp công tác đào tạo Đề tài sẽ giúp cho cá nhân sinh viên có những bước tiếp cận ban đầu về hóa học hữu cơ nói chung cũng như lĩnh vực tinh dầu nói riêng, các phương pháp ly trích tinh dầu nhằm có những hiểu biết sâu rộng hơn về nghiên cứu khoa học. Làm tài liệu phục vụ cho công tác giảng dạy trong tương lai, minh họa cho lý thuyết.3 Đóng góp phát triển kinh tế xã hội Đề tài chủ yếu thực nghiệm trên mẫu lá Tía tô. Việc tìm ra phương pháp chiết ly trích tinh dầu tối ưu nhằm đưa vào quy trình sản xuất, góp phần tăng sản lượng cũng như chất lượng của tinh dầu, mở ra hướng đa dạng hóa các sản phẩm hữu cơ phù hợp với nhu cầu thị hiếu của khách hàng. Là cơ sở cho sự phát triển của lĩnh vực sản xuất tinh dầu ở Việt Nam nói chung và tinh dầu lá Tía tô nói riêng.4 Đóng góp bảo vệ môi trường Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu lá Tía tô mọc hoang nên sẽ hạn chế được phần rác thải.
Sử dụng quy trình ly trích tinh dầu tinh khiết nên sẽ giảm bớt lượng khí thải thoát ra.5 Những đóng góp khác Đề tài sẽ là cơ sở quan trọng cho các nghiên cứu khoa học tiếp theo liên quan đến tinh dầu. 4 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 GIỚI THIỆU VỀ TÍA TÔ 2.1 Giới thiệu chung Tía tô có tên khoa học là Perilla frutescens (L.) Britton (hay Perilla ocymoides), thuộc bộ hoa môi (Lamiales), họ bạc hà (Lamiaceae), chi Perilla (He-ci Yu & cs. Do đặc điểm hình thái rất đa dạng nên việc phân loại các giống Tía tô vẫn còn được bàn luận mà chưa đi đến thống nhất. Theo màu sắc lá, Tía tô có 2 giống: lá xanh và lá tím.
Dựa trên mục đích sử dụng, Tía tô được chia thành hai giống chính: - Perilla frutescens var. Crispa: thường trồng làm thuốc, cất tinh dầu hoặc làm rau gia vị. Trong thành phần tinh dầu của giống này có chứa hàm lượng lớn perilla aldehyde (PA) - chất tạo nên hương thơm đặc trưng của cây. Giống này được trồng rộng rãi ở Nhật Bản, Trung Quốc, Việt Nam hay Mỹ,… Trong tiếng Nhật, giống này được gọi là “Shiso”, ở Mỹ gọi là “beefsteak plant”.
- Perilla frutescens var. Frutescens: hạt lớn có hàm lượng dầu cao, thường được trồng để sản xuất dầu hạt. Tinh dầu của giống này thường không chứa PA. Lá có mùi hương gần giống lá vừng, thường được trồng và sử dụng phổ biến ở Hàn Quốc.
Ở Nhật, giống Tía tô này được gọi là "egoma” (Đỗ Huy Bích & cs. Ở nước ta, người ta lại chia Tía tô thành hai giống dựa trên đặc điểm hình thái. Một giống Tía tô có mép lá phẳng, mặt trên màu xanh, mặt dưới màu tím đỏ, thân xanh có sọc đỏ, hoa đỏ, mùi thơm nhẹ. Giống Tía tô còn lại có mép lá quăn, màu tím đậm hơn ở cả hai mặt lá và có mùi thơm mạnh.
Cả hai giống đều có PA trong tinh dầu (Đỗ Tất Lợi, 2003).