ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
---------------------
LÊ THỊ TÂM
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO LÁ BỒ ĐỀ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Công nghệ thực phẩm
Khoa
: CNSH _ CNTP
Khóa học
: 2013 - 2017
Thái Nguyên – 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
---------------------
LÊ THỊ TÂM
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO LÁ BỒ ĐỀ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Công nghệ thực phẩm
Lớp
: 45– CNTP
Khoa
: CNSH _ CNTP
Khóa học
: 2013 – 2017
Giảng viên hướng dẫn
: ThS. Lưu Hồng Sơn
Thái Nguyên – 2017
i
LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS. Lưu Hồng Sơn, khoa
Công nghệ Sinh học – Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên đã tận tình trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn
thành khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong Khoa CNSH – CNTP , trường
Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ trong quá trình
học tập và nghiên cứu.
Qua đây, tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng thí nghiệm khoa
Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, các bạn sinh viên trường Đại học
Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong quá trình thí nghiệm.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã động
viên giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi hoàn thành khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, ngày
tháng
Sinh Viên
Lê Thị Tâm
năm 2017
ii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Dụng cụ sử dụng trong thí nghiệm. ........................................................ 12
Bảng 3.2. Hóa chất sử dụng trong thí nghiệm. ....................................................... 13
Bảng 3.1 Bảng mã hóa các điều kiện tối ưu ........................................................... 19
Bảng 3.2 Ma trận thực nghiệm Box – Benken ba yếu tố và hàm lượng flavonoid
trong cao Bồ đề ..................................................................................................... 20
Bảng 4.1 Một số thành phần hóa học trong lá Bồ đề tươi ....................................... 24
Bảng 4.2 Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hàm lượng Flavonoid ......... 25
Bảng 4.3 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến hàm lượng flavonoid ......... 26
Bảng 4.4 Kết quả ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng flavonoid ............ 28
Bảng 4.5 Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:dung môi chiết đến hàm lượng
flavonoid ............................................................................................................... 29
Bảng 4.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ cô đặc
đến chất lượng sản phẩm ....................................................................................... 31
Bảng 4.7 Kết quả ma trận thực nghiệm Box- Behnken ba yếu tố của Bồ đề ........... 33
Bảng 4.8. Kết quả phân tích phương sai ANOVA của mô hình cao Bồ đề ............. 33
Bảng 4.9 Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm cao Bồ đề .................................. 35
Bảng 4.10: Bảng tính toán chi phí sơ bộ giá thành sản phẩm ................................. 40
iii
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Cây Bồ đề [11] .......................................................................................... 3
Hình 2.2: Thành phần hóa học trong cây Bồ đề [25] ................................................ 5
Hình 3.1. Lá bồ đề ................................................................................................. 12
Hình 4.1 Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng Flavonoid ....................... 25
Hình 4.2 Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến hàm lượng flavonoid ............ 27
Hình 4.3 Đồ thị ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng Flavonoid .............. 28
Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:dung môi đến hàm lượng flavonoid ......... 30
Hình 4.5 Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ cô đặc đến hàm lượng Flavonoid ............ 31
Hình 4.6 Bề mặt đáp ứng hàm lượng flavonoid của cao Bồ đề............................... 34
Hình 4.7 Hàm kỳ vọng và điều kiện tối ưu hàm lượng flavonoid trong dịch chiết... 34
Hình 4.8: Khả năng kháng khuẩn của dịch chiết cao Bồ đề và cồn I ốt trên
Staphylococcus aureus .......................................................................................... 36
Hình 4.8b: Khả năng kháng khuẩn của dịch chiết cao Bồ đề và cồn Iốt trên E.Coli
.............................................................................................................................. 36
Hình 4.8c: Đối chứng nước và C2H5OH 70% trên Staphylococcus aureus ........... 36
Hình 4.8d: Đối chứng nước và C2H5OH trên E. coli ............................................ 36
Hình 4.9a: Khả năng thử nghiệm của sản phẩm cao Bồ đề trên chuột bạch ............ 37
Hình 4.9b: Khả năng thử nghiệm của sản phẩm cao Bồ đề và sản phẩm cồn Iốt trên
chuột bạch ............................................................................................................. 37
Hình 4.10 Sơ đồ quy trình sản xuất cao lỏng Bồ đề ............................................... 38
iv
MỤC LỤC
Trang bìa phụ
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................ii
DANH MỤC HÌNH.............................................................................................iii
MỤC LỤC ........................................................................................................... iv
Phần 1: MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1
I. Đặt vấn đề ......................................................................................................... 1
1.1. Mục đích của đề tài .................................................................................... 2
1.2. Yêu cầu của đề tài ......................................................................................... 2
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................... 3
2.1. Tổng quan về Bồ đề ....................................................................................... 3
2.1.1. Nguồn gốc, phân loại, sự phân bố của cây Bồ đề ....................................... 3
2.1.2. Thành phần hóa học và các hoạt chất sinh học trong Bồ đề ...................... 5
2.1.3 Tác dụng dược lý của lá Bồ đề ..................................................................... 7
2.2.Giới thiệu về cao thuốc................................................................................... 7
2.3. Các phương pháp điều chế cao ..................................................................... 8
2.4. Yêu cầu chất lượng và bảo quản cao ............................................................ 9
2.4.1. Yêu cầu chất lượng ..................................................................................... 9
2.4.2. Bảo quản ................................................................................................... 10
2.6. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước ...................................... 11
2.6.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................ 11
2.6.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ............................................................ 11
Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 12
3.1. Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................... 12
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................... 12
3.1.2 .Vật liệu nghiên cứu ................................................................................... 12
3.1.3 .Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................. 13
v
3.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 13
3.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 14
3.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ................................................................. 14
3.3.2. Phương pháp phân tích chỉ tiêu hóa lý ..................................................... 22
3.3.3. Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................ 23
Phần 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 24
4.1. Kết quả phân tích một số thành phần trong lá Bồ đề ................................ 24
4.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly .............................. 24
4.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ trong qúa trình chiết tách nguyên liệu .............. 24
4.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết ............................... 26
4.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chiết .............................................. 27
4.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi chiết ....................................... 29
4.2.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ cô đặc đến chất lượng sản phẩm ....................... 30
4.3. Kết quả tối ưu các điều kiện tách chiết lá Bồ đề ........................................ 32
4.4. Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm .................................................... 35
4.4.1. Hàm lượng flavonoid ................................................................................ 35
4.4.2. Khả năng kháng khuẩn............................................................................. 35
4.4.3.Thử nghiệm cận lâm sàng.......................................................................... 36
4.5. Kết quả đánh giá sơ bộ giá thành sản phẩm. ............................................. 39
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 41
5.1. Kết luận ....................................................................................................... 41
5.2. Kiến nghị ..................................................................................................... 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 42
Tiếng việt ............................................................................................................ 42
Tiếng anh ............................................................................................................ 42
1
Phần 1
MỞ ĐẦU
I. Đặt vấn đề
Cây Bồ Đề (Ficcus religiosa) có nguồn gốc ở khu vực Đông Nam Á, Tây
Nam Trung Quốc, Ấn Độ và dưới chân núi Himalaya. Nó là loài cây rụng lá về mùa
khô, cao tới 30m và đường kính thân tới 3m. Loài cây này được cho là thiêng liêng
bởi những người theo Ấn Độ giáo và Phật giáo. Trong sách kinh cây Bồ Đề được
gọi là “ cây giác ngộ”. Các tín đồ đạo Phật coi Bồ Đề là cây nhà phật. Nghe truyền
rằng, phật tổ Thích Ca đã tu thành chính quả ở dưới gốc cây Bồ Đề [11].
Cây Bồ Đề được trồng rất phổ biến ngoài đường phố, công viên, khuôn viên
công sở, trường học, bệnh viện, bến bãi, đường làng, đền đài miếu mạo, và rất phổ
biến ở khuôn viên chùa Phật giáo.... Theo y học cổ truyền, cây Bồ Đề có những tác
dụng chữa bệnh như: Vỏ cây làm chất se, hạ nhiệt, tăng sinh lý, kháng khuẩn, bệnh
lậu, tiêu chảy, kiết lỵ, bệnh trĩ, chống viêm, bệnh ngoài da, ghẻ, nôn mửa. Lá và
chồi hay cành non dùng để tẩy trùng vết thương, bệnh ngoài da thầu. Cùng với sự
phát triển của đạo Phật, việc trồng, nghiên cứu, chế biến các sản phẩm từ Bồ Đề
cũng không được đa dạng cụ thể như tràng hạt từ quả, nước hoa từ nhựa cây…. Lá
Bồ Đề cho sản lượng tốt nhất, nhưng hiện nay các sản phẩm mới chỉ dừng lại ở việc
sử dụng lá tươi làm lành vết thương, gây nhiều bất tiện cho người sử dụng. Trong
một nghiên cứu khác, khi chiết trái cây bằng chlorofrorm sẽ chống lại Azobacter
chroococcum, Bacillus cereus, B. megaterium, Streptococcus faecalis và Klebsiella
gây viêm phổi[14].
Trong những năm gần đây xu hướng trên thế giới dùng các sản phẩm từ dược
liệu ngày càng nhiều. Một số dạng chế phẩm từ dược liệu có thể kể đến như cao
thuốc, cồn thuốc, rượu thuốc, thuốc bột, thuốc cốm, …Trong số đó, cao thuốc được
biết đến như là một loại chế phẩm được sản xuất trên quy mô công nghiệp phổ biến
nhất hiện nay. Cao thuốc có những ưu điểm vượt trội hơn các dạng chế phẩm từ
dược liệu khác như: bao bì nhỏ gọn, thuận tiện trong việc sử dụng, có thể tiến hành
sản xuất ở mức độ công nghiệp dễ dàng, hàm lượng hoạt chất trong cao thuốc đậm
2
đặc nên với liều lượng thấp vẫn có thể đạt hiệu quả trị liệu. Ngoài ra, cao thuốc còn
được xem là chế phẩm trung gian để điều chế các dạng thuốc khác.
Vì vậy việc nghiên cứu cao Bồ đề là một hướng nghiên cứu có triển vọng tốt. Góp
phần vào việc nâng cao giá trị của sản phẩm cao Bồ đề và làm phong phú các sản
phẩm có thế đáp ứng được nhu cầu người tiêu dùng về loại cao này. Xuất phát từ
thực tiễn trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu xây dựng quy trình sản
xuất cao lá Bồ Đề”
1.1. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất cao lá Bồ đề để tạo
ra sản phẩm cao Bồ đề có hoạt tính sinh học cao, tốt cho sức khỏe con người.
1.2. Yêu cầu của đề tài
- Phân tích thành phần hóa học lá bồ đề
- Khảo sát một số thông số trong quá trình sản xuất cao (dung môi, nhiệt
độ,….)
- Tối ưu các điều kiện tách chiết lá Bồ đề
- Phân tích thành phần chất lượng của sản phẩm
- Đánh giá sơ bộ giá thành sản phẩm
3
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về Bồ đề
2.1.1. Nguồn gốc, phân loại, sự phân bố của cây Bồ đề
- Cây Bồ đề tên khoa học là Ficcus religiosa
- Là cây thuộc chi đa đề Ficcus
- Nguồn gốc: Từ Ấn Độ, Tây Nam Trung quốc và Đông dương, loài cây này
rụng lá về mùa khô, cao tới 30m và đường kính thân tới 3m [11].
Hình 2.1. Cây Bồ đề [11]
- Mô tả thực vật:
Cây có lá rụng theo mùa hay bán rụng lá, tức gặp phải mùa khô nửa lá rụng
nửa còn lại trên cây. Thân cây có vỏ mịn màu xám. Thân trở nên bất thường theo
tuổi với hình dạng đặc biệt. Vỏ phát triển có sắc thái nâu nhạt và vảy bong ra. Như
những loại khác, cây bồ đề phát triển cho nhiều rễ trên không thòng xuống, khi
chạm vào mặt đất mọc rễ mới và cuối cùng tạo ra một thân mới liền với thân chính.
Lá khi mới sinh ra có màu đỏ hồng, khi trưởng thành chuyển sang màu xanh lá cây
đậm, đạt tới độ dài 12-18cm, bìa dúng, gân phụ và lồi mịn ở hai mặt. Những lá gắn
vào những nhánh thân cây dài và linh hoạt khiến cho chúng có dạng phất phơ trong
gió, tán lá thường rậm [11].
4
Hoa nhỏ, màu đỏ xuất hiện vào tháng 2. Ra quả vào tháng 5 đến tháng 6, hoa
đực có đỉa mật, hoa cái cùng hình dạng. Hoa đực ít, gần nơi lỗ ở đỉnh ngọn, hoa đực
không cuống, đài hoa 2 hay 3 thùy, bìa cuốn lật xuống, tiểu nhụy 1 ngắn như dây
tóc. Hoa có cuống nhỏ, có đỉa mật, đài hoa 3-4 thùy, bầu noãn hình bầu dục, láng,
vòi nhụy mềm nuốm hẹp. Hoa cái không cuống, đài 4 thùy, rộng dạng mũi giáo, bầu
nõn hình cầu, láng, vòi nhụy mảnh mềm [11]. Phát hoa vào tháng 3 và 4, đậu trái
tháng 5 và 6. Trái nhỏ, 12-13mm đường kính, từng cặp trên cành cây non, không
cọng, không long. Lúc đầu màu xanh lá cây, nhưng khi chín trở thành màu tím đen.
- Đặc điểm sinh lý, sinh hóa:
Cây Bồ đề có khả năng thích nghi rộng, phát triển tốt trong điều kiện bình
thường. Cây đòi hỏi ánh sáng nhiều, chịu rét tương đối khỏe nhưng không chịu được
nhiệt độ cao và khô hạn kéo dài. Cây phát triển mạnh trên đất sâu ẩm, tơi xốp, đất trồng
lúa nương sau 1-2 vụ. Cây được sử dụng làm vật liệu tạo cây cảnh vì đặc điểm sống dễ,
thân cành mềm dẻo, chịu uốn ép bất cứ lúc nào và ở bất cứ hình thù gì. Cây dễ tái sinh
bằng hạt hoặc giâm cành ở môi trường có ẩm độ thích hợp [1]. Bồ Đề còn cho gỗ tốt
mềm, nhẹ, thớ mịn, đều, ít cong vênh, dễ xẻ, dễ chẻ nhỏ,…được dùng làm giấy,
tăm… nhựa của cây Bồ Đề có mùi thơm được dùng trong công nghiệp nước hoa.
Và trong y học Bồ đề làm thuốc chữa bệnh suyễn, tiểu đường, tiêu chảy, lở loét,
tăng cường hệ miễn dịch hoặc làm đồ thủ công mỹ nghệ [1].
Ngoài ra, Bồ đề là cây có dáng đẹp, cao to thường được trồng ở các công viên,
trên một số vỉa hè đô thị, khuôn viên công sở, được trồng làm cây bóng mát ở nhiều
đình chùa, sân vườn hay làm đẹp cho các quán cafe, nhà hàng sân vườn, tạo cảnh
quan xanh cho môi trường.
5
2.1.2. Thành phần hóa học và các hoạt chất sinh học trong Bồ đề
2.1.2.1. Thành phần hóa học
Lá cây Bồ đề có chứa một lượng đáng kể chất phenolique toàn phần.
Hình 2.2. Thành phần hóa học trong cây Bồ đề [25]
Vỏ của thân cây Bồ đề được ghi nhận có chứa những chất hóa thực vật là [6]:
- Phenols, Tanins, Steroid, Alcaloid, Flavonoid, β-sitosteryl-d-glucoside,
Vitamine k, N-octacosanol, một nhóm methy oleanolate, Lanosterol, Stigmasterol,
Lupen-3-one.
Trái của cây Bồ đề chứa những chất đạm, protein 4,9 % gồm [6] :
- Isoleucine
- Phenylalanine.
Trong hạt chứa những chất [6] :
- Phytosterolin, β-sitosterol, Glycoside của cây, Albuminoides, Hydrates de
6
carbone, chất béo, những chất màu.
Lá cây chứa những flavonoid biết được là [6]:
- Kaempeferol
- Myricetine
Dung dịch được trích ly từ vỏ cây sấy khô của cây Bồ đề đã được ghi nhận có
chứa [6]:
- Phytosterols
- Tanins
2.1.2.2. Hoạt chất sinh học trong lá Bồ đề
Flavonoid là những chất oxy hóa chậm hay ngăn chặn quá trình oxy hóa do
các gốc tự do, có thể là nguyên nhân làm cho tế bào hoạt động khác thường. Các
gốc tự do sinh ra trong quá trình trao đổi chất thường là các gốc tự do gây biến dị,
hủy hoại tế bào, ung thư, tăng nhanh sự lão hóa [3]
Flavonoid có hoạt tính kháng viêm, kháng dị ứng, chống virut và ung thư,
chống oxy hóa mạnh, tác dụng đến nhiều hệ enzym và ít độc đối với cơ thể sống.
Khi đưa vào cơ thể sống, flavonoid có thể tác động lên các biến đổi sinh hóa học
bằng cách trực tiếp hay gián tiếp như thông qua hoạt động của các enzym hay hệ
thống thần kinh, nội tiết. Flavonoid còn có tác dụng bảo vệ hệ tim mạch, giảm nguy
cơ tử vong do các bệnh lý tim mạch như thiếu máu cơ tim, đau thắt ngực, nhồi máu
cơ tim, xơ vữa động mạch….nhờ khả năng chống oxy hóa không hoàn toàn
cholesterol (cũng giống như các chất chống oxy hóa khác như vitamin C, E….)[4]
Nhiều loại flavonoid có chứa vitamin P, tăng cường tác dụng của acid
ascorbic, giúp củng cố các thành mạch máu đang bị suy yếu và có tác dụng làm dịu
các cơn đau. Chúng còn được xem là loại thuốc tiêu độc. Ngoài ra, nếu lượng
flavonoid cung cấp giảm đi, nguy cơ các bệnh lý này tăng lên rõ rệt. Khả năng
chống oxy hóa của flavonoid còn mạnh hơn các chất khác như vitamin C, E,
selenium và kẽm. Mỗi một loại flavonoid đều mang lại những lợi ích riêng, nhưng
chúng thường hoạt động hỗ trợ nhau [4].
7
2.1.3. Tác dụng dược lý của lá Bồ đề
- Tác dụng dược lý:
+ Hoạt tính kháng khuẩn
Tách chiết lá cây Bồ đề với dung môi là nước, ethanol cho thấy tác dụng kháng
khuẩn đối với Staphylococus aureus, Salmonella paratyphy, Shigella dysenteriae, S.
typhyimurium, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtillic, S.aureus, Escherichia coli,
S. typhy [15,16]. Có khả năng kháng Candida albicans [17]. Chiết xuất từ lá có hoạt
tính chống lại Aspergillus niger và Penicillium notaum [18].
+ Hoạt động điều hòa miễn dịch
Các tác dụng điều hòa miễn dịch, chiết bằng ethanol từ lá cây đã được nghiên
cứu ở chuột. Nghiên cứu này được thực hiện xét nghiệm huyết học và huyết thanh
học. Cho thấy dịch chiết có khả năng cải thiện tốt hai đáp ứng kháng thể tế bảo và
dịch thể [18].
+ Hoạt động chống oxy hóa
Dịch chiết xuất từ lá Bồ đề bằng dung dịch nước điều chế các hoạt động
Superoxide dismutase (SOD) ở những con chuột bị tiểu đường và cũng giảm
calatase ( CAT) hoạt động. Giảm NADPH hoặc giảm dần nồng độ CAT hồng cầu
của hệ quá mức O2 bất hoạt các enzyme. Vì hoạt động của một loại enzyme phụ
thuộc vào bề mặt của nó, sự suy giảm của Glutathione (GSH) có thể là lí do để giảm
lượng glutathione peroxidase (GSH-Px) hoạt động.
+ Hoạt động chữa lành vết thương
Lá Bồ đề được chiết xuất bằng hydroalcoholic được thử nghiệm ở chuột, sử dụng
mô hình vết thương khác nhau cho kết quả tương đối tốt trong hoạt động chữa lành
vết thương và phụ thuộc vào liều lượng trong vết thương cắt bỏ, rạch vết thương và
ghi vết thương [18].
2.2. Giới thiệu về cao thuốc
Cao thuốc là chế phẩm được chế bằng cách cô hoặc sấy đến thể chất quy
định các dịch chiết thu được từ dược liệu thực vật hay động vật với các dung môi
thích hợp [10].
8
Các dược liệu trước khi chiết xuất được xử lý sơ bộ (sấy khô và chia nhỏ đến
kích thước thích hợp). Đối với một số dược liệu đặc biệt có chứa men làm phân hủy
hoạt chất cần phải diệt men trước khi đưa vào sử dụng bằng cách dùng hơi ethanol
sôi, hơi nước sôi hoặc bằng phương pháp thích hợp khác.
Phân loại: cao thuốc được chia ra làm 3 loại:
Cao lỏng: Là chất lỏng hơi sánh, có mùi vị đặc trưng của dược liệu sử dụng
trong đó ethanol và nước đóng vai trò dung môi chính (hay chất bảo quản hay cả
hai). Nếu không có chỉ dẫn khác, quy ước 1ml cao lỏng tương ứng với 1g dược liệu
dùng để điều chế cao thuốc [10].
Cao đặc: Là khối đặc quánh. Hàm lượng dung môi sử dụng còn lại trong cao
không quá 20% [10].
Cao khô: Là khối hoặc bột khô, đồng nhất nhưng rất dễ hút ẩm. Cao khô
không được có độ ẩm lớn hơn 5% [10].
2.3. Các phương pháp điều chế cao
Quá trình điều chế cao thường có 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Chiết xuất dược liệu bằng các dung môi thích hợp. Tùy theo bản
chất của dược liệu, dung môi, tiêu chuẩn chất lượng của thành phẩn cũng như điều
kiện, quy mô sản xuất và trang thiết bị, có thể sử dụng các phương pháp chiết xuất:
ngâm, hầm, hãm, sắc, ngâm kiệt, chiết xuất ngược dòng, chiết xuất bằng thiết bị
siêu âm, chiết suất bằng phương pháp sử dụng điện trường và các phương pháp
khác. Phương pháp ngâm nhỏ giọt thường được sử dụng. Khi đó, dược liệu thô đã
được chia nhỏ đến kích thước phù hợp, được làm ẩm với một lượng dung môi vừa
đủ rồi đậy kín để yên trong khoảng 2-4 giờ. Sau đó, chuyển khối dược liệu vào bình
ngâm kiệt, thêm lượng dung môi vừa đủ đến khi ngập hoàn toàn khối dược liệu.
Thời gian ngâm lạnh và tốc độ dòng chảy trong quá trình chiết có thể thay đổi theo
khối lượng và bản chất của dược liệu thô đem chiết [10].
Giai đoạn 2:
-Cao lỏng: Sau khi thu được dịch chiết, tiến hành lọc và cô dịch chiết bằng các
phương pháp khác nhau để thu được cao lỏng có tỷ lệ theo như quy ước (1ml cao
9
lỏng tương ứng với 1g dược liệu). Trong trường hợp điều chế cao lỏng bằng phương
pháp ngâm nhỏ giọt, tốc độ dòng chảy của dịch chiết có thể chậm, vừa hay nhanh.
Nếu chiết xuất 100g dược liệu thì:
Ở tốc độ chậm: Không quá 1ml dịch chiết/phút.
Ở tốc độ vừa: 1-3ml dịch chiết/phút.
Ở tốc độ nhanh: 3-5ml dịch chiết/ phút.
Để riêng phần dịch chiết đầu đậm đặc bằng 4/5 lượng dược liệu đem chiết.
Sau đó cô các phần dịch chiết tiếp theo trên bếp cách thủy hoặc cô dưới áp suất
giảm ở nhiệt độ không quá 600C cho đến khi loại hết dung môi. Hòa tan cắn thu
được vào trong dịch chiết đầu đậm đặc và nếu cần, thêm dung môi vào để thu được
cao lỏng đạt tỷ lệ quy định. Cao lỏng có khuynh hướng bị lắng cặn vì vậy để cao
lỏng ở chỗ mát trong thời gian ít nhất 3 ngày, rồi lọc [10].
Cao đặc và cao khô: Dịch chiết được cô đến độ ẩm còn lại không quá 20%.
Trong trường hợp điều chế cao khô, tiếp tục sấy khô để độ ẩm còn lại không quá
5%. Để đạt đến thể chất nhất định, quá trình cô đặc và sấy khô dịch chiết thường
được tiến hành trong các thiết bị cô dưới áp suất giảm ở nhiệt độ không quá
600C..Nếu không có các thiết bị cô đặc và sấy dưới áp suất giảm thì được phép cô
cách thủy (Không được cô trực tiếp trên lửa) và sấy ở nhiệt độ không quá 800C [10].
Trường hợp muốn thu cao thuốc có tỷ lệ tạp chất thấp, phải tiến hành loại
tạp chất bằng phương pháp thích hợp tùy thuộc vào bản chất của dược liệu, dung
môi và phương pháp chiết xuất [10].
Có thể cho thêm chất bảo quản hoặc các chất trơ để làm chất mang hay để
cải thiện các tính chất vật lý. Đối với cao khô có thể sử dụng các bột trơ thích hợp
hay cao khô của dược liệu sử dụng để điều chỉnh nồng độ hoạt chất đến tỷ lệ quy
định [10].
2.4. Yêu cầu chất lượng và bảo quản cao
2.4.1. Yêu cầu chất lượng
Đạt các yêu cầu theo quy định riêng và đạt các yêu cầu chung như sau:
-Độ tan: Cao lỏng phải tan hoàn toàn trong dung môi đã sử dụng để điều chế cao [10].
10
-Độ trong, mùi vị, độ đồng nhất và màu sắc: Cao thuốc phải dùng màu sắc đã
mô tả trong chuyên luận riêng, có mùi vị và vị đặc trưng của dược liệu sử dụng.
Ngoài ra cao lỏng còn phải đồng nhất, không có váng thuốc, không có cặn bả dược
liệu và vật lạ [10].
Cách tiến hành: Lấy riêng phần phía trên của chai thuốc chỉ đề lại khoảng
10-15ml. Chuyển phần còn lại vào một bát sứ men trắng, nghiêng bát cho chúng
chảy trên thành bát tạo thành một lớp dễ quan sát. Quan sát dưới ánh nắng tự nhiên,
thuốc phải đạt các yêu cầu quy định. Nếu không đạt phải thử lại lần hai với chai
khác, nếu không đạt coi như lô thuốc không đạt chỉ tiêu này [10].
-Mất khối lượng do làm khô[10]:
Cao đặc không quá 20%.
Cao khô không quá 5%.
-Hàm lượng ethanol: Đạt 90-110% lượng ethanol ghi trên nhãn (Áp dụng
cho cao lỏng) [10].
-Chất bảo vệ thực vật: Đáp ứng yêu cầu quy định về dư lượng và cao đặc [10].
-Kim loại nặng: Đáp ứng yêu cầu quy định trong chuyên luận riêng.
-Dung môi tồn dư: Nếu điều chế với dung môi không phải là ethanol, nước
hay hỗn hợp ethanol – nước. Xác định dung môi tồn dư [10].
- Dư lượng hóa chất và chất bảo vệ thực vật.
- Giới hạn nhiễm khuẩn: Thử giới hạn nhiễm khuẩn [10].
2.4.2. Bảo quản
Cao thuốc được đựng trong chai lọ nút kín, tránh ánh sáng. Để nơi khô ráo,
mát, môi trường sạch [10].
Nhãn: Ghi rõ tên bộ phận dùng của cây thuốc, tên dung môi ( Nếu không phải
là dung môi ethanol, nước hay hỗn hợp ethanol – nước), hàm lượng ( %) của hoạt
chất hoặc của hỗn hợp đã nhận dạng, tên và nồng độ của chất bảo quản thêm vào.
Khi hoạt chất chưa biết tỷ lệ dược liệu và sản phẩm cuối cùng phải được nêu rõ. Đối
với cao đặc và cao khô, loại và số lượng tá dược thêm vào cũng được nêu ra. Trong
trường hợp này, % của cao tự nhiên cũng phải được ghi rõ.
11
2.6. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước
2.6.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Hiện nay trên thị trường có nhiều sản phẩm dùng sát trùng vết thương: cồn Iot,
Oxy già, thuốc đỏ sát trùng vết thương, thuốc tím…giá thành còn cao. Hơn nữa với
các sản phẩm sát trùng bằng thuốc kháng sinh gây ra hiện tượng vi sinh vật kháng
thuốc. Hiện nay có một số nghiên cứu cơ bản về các thành phần của cây Bồ đề. Tuy
nhiên sản phẩm chữa vết thương từ lá Bồ đề nói riêng và các sản phẩm khác phục
vụ sức khỏe con người vẫn chưa có mặt trên thị trường.
2.6.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Cây Bồ Đề (Ficcus religiosa) có nguồn gốc ở khu vực Đông Nam Á, Tây
Nam Trung Quốc, Ấn Độ và dưới chân núi Himalaya. Loại cây này có thể sống ở
nhiều loại đất khác nhau như đất sét hay đất nông bao gồm khe đá [20].
Con người đã dùng vỏ cây được sử dụng như một chất kháng khuẩn, kháng
virus, làm se, trong điều trị bệnh lậu, viêm loét, và lá được sử dụng cho các bệnh
ngoài da[10]. Nhiều sản phẩm được phát triển dùng để chữa bệnh ở các nước
phát triền như Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc. Đặc biệt là ở Ấn Độ. Ở Bangladesh
người ta dùng nó để hỗ trợ điều trị ung thư, bệnh viêm nhiễm, hoặc các bệnh
truyền nhiễm [21].
Theo Shah NC quả của cây đượcdùng như thuốc nhuận tràng, còn bột từ quả
cây dùng để điều trị bệnh hen suyễn [22]. Tổng quan hiện đại cho thấy rằng lá bồ đề
chứa nhiều phytoconstituents, vitamin K,….. y học hiện đại cho thấy dịch chiết từ
lá Bồ đề cho khả năng làm nhanh lành vết thương hơn dung dịch iodine 5% [23].
Theo nghiên cứu của M.S.A.Khan, S.A.Hussain và CS, Bồ đề có tác dụng chữa lành
vết thương và chống khả năng chống oxy hóa cao [14].
12
Phần 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Lá Bồ đề tươi được thu mua trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
Hình 3.1. Lá bồ đề
3.1.2 .Vật liệu nghiên cứu
Bảng 3.1. Dụng cụ sử dụng trong thí nghiệm.
STT
1
Dụng cụ
Bình tam giác
Nơi sản xuất
Trung quốc
2
Bình định mức
Trung quốc
3
Đũa thủy tinh
Trung quốc
4
Khay inox
5
Giấy lọc
Trung quốc
6
Cốc đong có mỏ
Trung quốc
7
Ống đong
Trung quốc
8
Kéo
9
Đĩa peptri
Việt Nam
Việt Nam
Trung quốc
13
Bảng 3.2. Hóa chất sử dụng trong thí nghiệm.
STT
Hóa chất
Nơi sản xuất
1
Ethanol 96%
Việt Nam
2
Pepton
Trung quốc
3
Cao thịt
Trung quốc
4
Este dầu hỏa
Trung quốc
3.1.3 .Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm vi sinh, khoa Công nghệ Sinh học và
Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
Thời gian nghiên cứu: Từ 11/2016 đến 05/2017
3.2. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Phân tích thành phần hóa học lá bồ đề
Nội dung 2: Khảo sát một số thông số trong quá trình sản xuất cao (dung
môi, nhiệt độ, ...)
Nội dung 3: Tối ưu hóa điều kiện tách chiết lá Bồ đề
Nội dung 4: Phân tích chất lượng của sản phẩm
Nội dung 5: Đánh giá sơ bộ giá thành sản phẩm
14
3.3. Phương pháp nghiên cứu
Quy trình dự kiến sản xuất cao lá Bồ Đề
Lá Bồ Đề
Rửa sạch
Xử lý nguyên
liệu
Trích ly
80 , 3 giờ, tỷ
lệ 1:10
Cô đặc
Cao thành
phẩm
3.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Nội dung 1: Phân tích thành phần hóa học lá Bồ đề
Thí nghiệm 1: Phân tích một số thành phần hóa học trong lá Bồ đề
Lá Bồ đề được rửa sạch, loại bỏ bụi bẩn và cân 10g. Sau đó đem mẫu đi phân
tích các thành phần hóa học gồm: Hàm lượng flavonoid, độ tro của nguyên liệu.
Mỗi phân tích được lặp lại ba lần và ghi kết quả.
15
Nguyên liệu
Độ tro(%)
Hàm lượng Flavonoid (%)
Lá Bồ đề
Nội dung 2: Nghiên cứu một số thông số trong quá trình sản xuất cao
Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly
Thí nghiệm được tiến hành như sau:
Lá Bồ đề sau khi được xử lý, sau đó được cắt thành miếng nhỏ với kích
thước khoảng 1-3mm. Sau đó trích ly ở các nhiệt độ sau:
CT
Nhiệt độ(0C)
Hàm lượng
flavonid %
1
40
2
50
3
60
4
70
5
80
Trích ly ở cùng các điều kiện:
+ Thời gian chiết 3h
+ Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi là 1:10
Kết thúc quá trình trích ly, xác định chỉ tiêu:
+ Hàm lượng flavonoid tổng.
Tiến hành trích ly trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau, xác định hàm lượng dịch
chiết. Dựa vào kết quả ta sẽ tìm được nhiệt độ trích ly thích hợp và sử dụng kết quả
cho các thí nghiệm sau.
16
Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết
Có nhiều dung môi được sử dụng cho quá trình tách chiết như ethanol, nHexan, ete dầu hỏa, …. Trong thí nghiệm này chúng tôi sử dụng dung môi là
ethanol vì đây là dung môi có khả năng hòa tan được nhiều hoạt chất trong lá Bồ đề
như flavonoid, steroid,…. Ethanol là dung môi an toàn, không độc, không ảnh
hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm, không ăn mòn thiết bị, dễ bay hơi và là dung
môi phổ biến, dễ kiếm.
Chúng tôi tiến hành quá trình trích ly theo phương pháp ngâm kết hợp với
phương pháp soxlet.
Để đánh giá ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến hiệu suất trích ly. Ta
tiến hành:
Cân 10g lá Bồ Đề sau đó trích ly ở các nồng độ ethanol như sau:
CT
Nồng độ
Ethanol(%)
6
50
7
60
8
70
9
80
10
90
Hàm lượng
Flavonoid (%)
Trích ly ở cùng các điều kiện:
+ Nhiệt độ trích ly đã được tối ưu của thí nghiệm 3
+ Thời gian chiết 3h
+ Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi là 1:10
Kết thúc quá trình trích ly, xác định chỉ tiêu:
+ Hàm lượng flavonoid tổng.
Dựa vào kết quả phân tích chỉ tiêu, lựa chọn được nồng độ dung môi tốt nhất. Kết
quả của thí nghiệm 4 được sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.
17
Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chiết
Để đánh giá ảnh hưởng của thời gian chiết đến hiệu suất trích ly. Ta tiến hành
thí nghiệm như sau:
Cân 10g lá Bồ đề
Trích ly ở các khoảng thời gian
1h
2h
3h
4h
Dịch chiết
Phân tích
Các điều kiện trích ly:
+ Nhiệt độ trích ly ở thí nghiệm 3
+ Nồng độ ethanol đã được tối ưu của thí nghiệm 4
+ Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi là 1:10
Kết thúc quá trình trích ly, xác định chỉ tiêu:
+ Hàm lượng flavonoid toàn phần
Dựa vào kết quả phân tích chỉ tiêu, lựa chọn được nồng độ dung môi tốt nhất.
Kết quả của thí nghiệm 5 được sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.
Thí nghiệm 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi chiết
Để đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ dung môi chiết đến hiệu suất trích ly. Ta tiến
hành thí nghiệm theo sơ đồ như sau:
18
Cân 10g lá Bồ đề
Trích ly ở các tỷ lệ nguyên liệu :dung môi
1:8
1:9
1:10
1:12
Dịch chiết
Phân tích
Các điều kiện trích ly:
+ Nhiệt độ trích ly đã được tối ưu ở thí nghiệm 3
+ Nồng độ ethanol đã được tối ưu của thí nghiệm 4
+ Thời gian trích ly đã được tối ưu của thí nghiệm 5
Kết thúc quá trình trích ly, xác định chỉ tiêu:
+ Hàm lượng flavonoid toàn phần
Dựa vào kết quả phân tích chỉ tiêu, lựa chọn được nồng độ dung môi tốt nhất.
Kết quả của thí nghiệm 6 được sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.
Tỷ lệ nguyên liệu : dung môi ảnh hưởng rất lớn đến khả năng trích ly các hợp
chất hòa tan trong lá Bồ đề. Nếu chọn tỷ lệ này phù hợp thì sẽ chiết tách được tối đa
các chất và hiệu quả trích ly cao.
Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình cô đặc dịch
chiết Bồ đề.
Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm, hiệu suất
của quá trình cô đặc. Khi nhiệt độ cao, sản sinh ra các chất độc, chất gây màu và
mùi khét, làm giảm chất lượng của sản phẩm. Nếu nhiệt độ cô đặc thấp thì hiệu suất
cô thấp, thời gian cô đặc lâu và mất đi một số hoạt chất.