CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1Tổng quan về Cinnamaldehyde Hình 1. Cấu trúc phân tử của Cinnamaldehyde 1.1 Giới thiệu Cinnamaldehyde Theo tư liệu [10], các thông số vật lý Cinnamaldehyde như sau: Bảng 1. Tính chất vật lý Cinamaldehyde Độ nóng chảy -7,5 oC Điểm sôi 248oC Tỉ trọng 1,05g/mL ở 25oC Mật độ 4.6 (so với không khí) Áp suất hơi < 0,1 hPa (20oC) Nhiệt độ lưu trữ Bảo quản dưới 30oC Màu sắc Dầu vàng trong Trọng lượng riêng 1,05 Mùi Mùi quế đậm Loại mùi Cay Độ nhớt 21,25 mm2/s Độ hòa tan trong nước Ít tan SVTH: Bùi Thị Quỳnh- 20191048 Trang | 2 Đồ án tốt nghiệp 20241 GVHD: PGS.Tạ Hồng Đức Cinnamaldehyde còn được gọi là Cinnamic aldehyde có công thức hóa học là C6H6CH=CHCHO, là một hợp chất hữu cơ xuất hiện tự nhiên chủ yếu là đồng phân trans (E) mang lại hương vị và mùi thơm đặc trưng cho quế. Được biết đến như là một chất lỏng có độ nhớt cao và có màu vàng sáng, Cinnamaldehyde không hòa tan trong nước, nhưng hòa tan tốt trong các dung môi hữu cơ như ethanol và ether [7][8].
Công thức phân tử Cinnamaldehyde được xác định vào năm 1834 bởi nhà hóa học người Pháp Jean Baptistle André Dumas (1800 – 1884) và Eugène Melchior Péligot (1811 – 1890) và mặc dù công thức cấu trúc của nó chỉ được giải mã vào năm 1866 bởi nhà hóa học người Đức Emil Erlenmeyer (1825 – năm 1909) [7].2 Tác dụng của Cinnamaldehyde Cinnamaldehyde có nhiều công dụng trong đời sống hằng ngày. Là một chất chống vi khuẩn và chống nấm Cinnamaldehyde hoạt động như chất chống vi khuẩn. Bản chất kháng khuẩn của Cinnamaldehyde đã được chứng minh qua nghiên cứu được thực hiện tại Đại học Illinois, Chicago. Cinnamaldehyde ngăn chặn hơn 50% sự phát triển của vi khuẩn trong khoang miệng, đặc biệt hiệu quả trong ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn và các mầm bệnh khác trong lưỡi.
Theo một nghiên cứu có tiêu đề “Các hoạt động kháng khuẩn của dầu quế và Cinnamaldehyde từ cây thuốc Trung Quốc Cinnamomum cassia Blume” được công bố trên Tạp chí Y học Trung Quốc tại Mỹ, Cinnamaldehyde có hiệu quả ức chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn khác nhau bao gồm vi khuẩn gram dương và gram âm, nấm bao gồm nấm men, nấm mốc filamentos và nấm da. Do đó Cinnamaldehyde có đặc tính chống vi khuẩn và kháng nấm. Có đặc tính chống bệnh tiểu đường Từ thời nguyên thủy, quế đã được sử dụng để điều trị bệnh tiểu đường ở Trung Quốc và Ấn Độ. Bản chất chống bệnh tiểu đường của quế là do sự hiện diện của Cinnamaldehyde.
Theo một nghiên cứu được thực hiện trên chuột wistar đực bị mắc bệnh tiểu đường do Streptozotocin (STZ), bằng cách sử dụng Cinnamaldehyde ở các SVTH: Bùi Thị Quỳnh- 20191048 Trang | 3 Đồ án tốt nghiệp 20241 GVHD: PGS.Tạ Hồng Đức liều lượng khác nhau đã làm giảm đáng kể mức đường huyết và đồng thời làm tăng mức Insulin huyết tương. Hơn nữa, uống Cinnamaldehyde làm giảm rõ rệt nồng độ Hemoglobin bị Glycosyl hóa, Cholesterol toàn phần trong huyết thanh và chất béo trung tính, đồng thời làm tăng Glycogen ở gan và Cholesterol HDL (Lipoprotein mật độ cao). Do đó, Cinnamaldehyde thể hiện tác dụng hạ đường huyết và giảm natri máu ở chuột mắc bệnh tiểu đường do STZ gây ra. Như một chất tạo hương Cinnamaldehyde chủ yếu được thêm vào thực phẩm và thuốc để nâng cao chất lượng về hương thơm và mùi vị.
Cụ thể, thành phần này được sử dụng như một chất tạo hương vị trong đồ uống giải khát dạng lỏng, kem, kẹo cao su và kẹo. Cinnamaldehyde cũng được sử dụng trong nước hoa để tái tạo hương trái cây và các hương thơm khác. Thuốc diệt côn trùng và thuốc chống muỗi Cinnamaldehyde được sử dụng như một loại thuốc trừ muỗi hiệu quả. Người ta phát hiện ra rằng khoảng một nửa số ấu trùng muỗi bị giết bởi một lượng Cinnamaldehyde 29ppm trong 24 giờ [7].3 Nhu cầu thị trường và sản lượng 1.1 Nhu cầu về thị trường nước ngoài Các thị trường xuất khẩu chính của quế Việt Nam bao gồm: Ấn Độ đạt 1.815 tấn, tăng 62,1%; Mỹ đạt 942 tấn, tăng 2,3%; Bangladesh đạt 848 tấn, tăng 32,1%; Iran đạt 217 tấn, tăng 267,8% và UAE đạt 212 tấn, tăng 133% so với tháng 3.
Tính chung, trong 4 tháng đầu năm, Việt Nam xuất khẩu được 22.352 tấn quế, tổng kim ngạch xuất khẩu đạt 65,2 triệu USD, so với cùng kỳ năm 2023 lượng xuất khẩu giảm 9,4% và giá trị giảm 11%. Ấn Độ là thị trường xuất khẩu quế lớn nhất của Việt Nam đạt 6.132 tấn, chiếm 27,4%, tuy nhiên so cùng kỳ giảm 32,9%. Mỹ là thị trường xuất khẩu lớn thứ 2 đạt 3.137 tấn, chiếm 14% và tăng 13,9%; Bangladesh đứng thứ 3 đạt 2.042 tấn, chiếm 9,1% và so cùng kỳ giảm 34,8%.[9] SVTH: Bùi Thị Quỳnh- 20191048 Trang | 4 Đồ án tốt nghiệp 20241 GVHD: PGS.Tạ Hồng Đức Ba thị trường xuất khẩu lớn nhất T4/2024 28% Ấn Độ 14% Mỹ 9% Banglades 49% h Hình 1. Thị trường nhập khẩu quế trên thế giới 1.2 Nhu cầu thị trường và sản lượng trong nước Theo số liệu của Hiệp hội Hồ tiêu và cây gia vị Việt Nam (VPSA), trong tháng 4/2024 Việt Nam xuất khẩu được 6.386 tấn quế, tổng kim ngạch xuất khẩu đạt 19 triệu USD, tăng 16,2% về lượng so với tháng 3/2024 [9].
Việt Nam sản xuất khoảng 2.000 tấn tinh dầu quế/năm, chủ yếu xuất khẩu dưới dạng sản phẩm thô, khoảng 80% bán cho Trung Quốc, còn số lượng xuất đi châu Âu, Mỹ…rất ít [10].4 Giá thành Với công nghệ thô sơ hiện nay tại vùng quế, người dân thu hoạch cành và lá quế với giá 20.000/kg ~0,8 USD , quế khô có giá 55. Với giá tinh dầu Quế thô hiện nay khoảng từ 460.000 đ/kg ~ 18 – 23 USD/kg, còn giá của Cinamaldehyde vào khoảng 690.000 đ/kg ~ 27 – 32 USD/kg hoặc cao hơn nhiều lần nữa tuỳ chất lượng. Tinh dầu quế chủ yếu được xuất khẩu ở dạng thô sang Trung Quốc và một số nước như Đức, Pháp (Givudan, Bontoux. Một số công ty trong nước như công ty TNHH một thành viên Triều Dương (Vinabenzal.com), Công ty Techvina SVTH: Bùi Thị Quỳnh- 20191048 Trang | 5 Đồ án tốt nghiệp 20241 GVHD: PGS.Tạ Hồng Đức (httq://techvina.vn) đã và đang đầu tư nghiên cứu phát triển công nghệ nhằm nâng cao giá trị cho chuỗi sản phẩm từ cây quế.2 Tổng quan về tinh dầu quế 1.1 Tinh dầu quế Tinh dầu quế từ lâu đã được coi là một phương thuốc tự nhiên cho các vấn đề về sức khỏe, từ ho, cảm lạnh đến táo bón.
Hương thơm ấm áp và cay nồng của quế cùng với cách sử dụng rất linh hoạt mang lại nhiều lợi ích cho chăm sóc sức khỏe và chăm sóc sắc đẹp. Được chiết xuất từ các bộ phận của cây quế như: thân, cành, lá, hoa… Chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lượng tinh dầu quế là hàm lượng Cinnamic aldehyde. Dầu quế thô tiếp tục được xử lý nâng cao hàm lượng cấu tử chính làm tinh dầu quế tinh khiết có tính thương mại và ứng dụng rộng lớn trên thị trường.2 Thành phần trong tinh dầu quế Trong dầu quế Cinnamomum, nồng độ ban đầu của aldehyde cinnamic khoảng >75%. Từ tư liệu [12], thành phần trong tinh dầu quế như sau: Bảng 1.
Thành phần trong tinh dầu quế STT Thành phần % khối lượng Nhiệt độ sôi 1 Alpha - Pinene 2 155 2 Beta - Pinene 2 165 3 Camphene 2 159 4 Benzaldehyde 2 178 5 Cis Alpha Citral 2 229 6 (z) – cinnamyl alcohol 2 250 7 Cinnamic aldehyde 85 248 8 Eugenol 1 254 9 Trans – Cinnamic acid 1 300 10 Coumarin 1 301,7 1.1 Alpha – Pinene - Tên hóa học: (1 S ,5 S)-2,6,6-Trimethylbicyclo [3.1] hept-2-ene - Công thức phân tử: C10 H16 SVTH: Bùi Thị Quỳnh- 20191048 Trang | 6 Đồ án tốt nghiệp 20241 GVHD: PGS.Tạ Hồng Đức - Khối lượng phân tử: 136.238 g/mol - Tỉ trọng: 0,86 g/cm3 - Nhiệt độ sôi: 155 đến 156℃ - Tính chất vật lý: Không tan trong nước, không tan trong cloroform, dietyl ete - Tác dụng: Pinene được dùng trong chống viêm, thuốc giảm lo âu, thuốc giãn phế quản, chống lại tình trạng suy giảm trí nhớ ngắn hạn, thuốc giảm đau, giảm sự lây lan của vi khuẩn và vi rút, hỗ trợ trí nhớ và chức năng hô hấp, giúp thư giãn, chống ung thư. - Công thức hóa học Hình 1. Cấu trúc hình học Alpha – Pinene 1.2 Beta – Pinene - Công thức phân tử: C10 H16 - Tên hóa học: 6,6-Dimethyl-2- methylenebicyclo [3.1] heptan - Khối lượng phân tử: 136.238 g/mol - Nhiệt độ sôi: 165 -167 độ C - Tỉ trọng: 0,872 g/cm3 - Khối lượng riêng: 0,872 g/mL - Tính chất vật lí: Không tan trong nước, không tan trong cloroform, dietyl ete Hình 1. Cấu trúc hình học Beta – Pinene 1.3 Camphene - Công thức phân tử: C10 H16 SVTH: Bùi Thị Quỳnh- 20191048 Trang | 7 Đồ án tốt nghiệp 20241 GVHD: PGS.Tạ Hồng Đức - Tên hóa học: 2,2-Dimethyl-3- methylenebicyclo [2.1] heptan - Khối lượng phân tử: 136.238 g/mol - Nhiệt độ sôi: 159 °C (318oF , 432K) - Tính chất vật lý: Không hòa tan trong nước Ứng dụng: Camphene có mùi thơm dễ chịu từ thảo mộc, là Monoterpen tiềm năng được sử dụng trong y học.
Camphene có tác dụng kháng khuẩn, chống nấm, giúp ức chế và tiêu diệt sự phát triển vi khuẩn nên hay được thêm vào các dung dịch sát khuẩn, kem chống nấm, kem bôi kháng khuẩn trên da.Camphene cũng có lợi trong việc hạ mỡ máu, giúp cải thiện các bệnh lý liên quan đến tim mạch. Camphene được dùng làm chất tạo mùi thơm, có mặt trong tinh dầu để xông phòng, nước hoa, các loại nước thơm chống sâu bọ, côn trùng. Camphene còn là chất chống oxy hóa, giúp bảo vệ cơ thể khỏi tác động có hại, ngừa lão hóa, được sử dụng để mở ra tiềm năng phát triển trong ngành công nghiệp sức khỏe, làm đẹp. Camphene làm phụ gia thực phẩm, nguyên liệu tổng hợp và nguyên liệu ban đầu cho các hợp chất có mùi thơm, trong sản xuất long não và trong các ngành công nghiệp mỹ phẩm, nước hoa và hương liệu thực phẩm.
Cấu trúc hình học Camphene 1.4 Camphene - Công thức phân tử: C7 H 6O, C6 H 5CHO - Tên danh pháp IUPAC: Benzaldehyde - Khối lượng phân tử: 106,124 g/mol SVTH: Bùi Thị Quỳnh- 20191048 Trang | 8 Đồ án tốt nghiệp 20241 GVHD: PGS.Tạ Hồng Đức - Khối lượng riêng: 1,046 g/cm³ - Nhiệt độ sôi: 178,1 °C - Tính chất vật lý: Ít tan trong nước; dễ tan trong etanol, ete, benzen, clorofom. Trong không khí, bị oxy hoá thành axit benzoic. Ứng dụng của Benzaldehyde Các ứng dụng rộng rãi của Benzaldehyde nhấn mạnh tầm quan trọng của nó trong các ngành công nghiệp khác nhau. Hợp chất này thường được sử dụng làm tiền chất cho các phản ứng tổng hợp hóa học khác do khả năng phản ứng của nó như một aldehyd và tính ổn định của vòng thơm của nó.