i
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
o0o
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÌM HIỂU
VỀ CÂY ĐỎ NGỌN VÀ THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT
TRÀ TÚI LỌC ĐỎ NGỌN
GVHD : Nguyễn Thị Thu Hà
SVTH : Hồ Thị Bích Huệ 106110031
Nguyễn Thị Yến Linh 105110069 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2010
ii
LỜI CẢM ƠN
iii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Cây đỏ ngọn có tên khoa học là Cratoxylum prunifolium Kurtz, xuất hiện nhiều ở vùng
nhiệt đới và ôn đới. Đỏ ngọn là một thảo dược quý mọc tự nhiên ở vùng đồi núi thấp, trung
du. Người dân còn gọi là cây ngành ngạnh, vàng la, cúc lương, hoàng ngưu trà. Dân gian
thường dùng cây đỏ ngọn làm thuốc bổ, kích thích tiêu hóa, phục hồi sức khỏe khi đau yếu
hoặc sau khi sinh. Trong cây đỏ ngọn có chứa các nhóm chất flavonoid, saponin, tannin…, có
khả năng thúc đẩy, bổ trợ hệ thần kinh, tăng khả năng hình thành các phản xạ có điều kiện.
Đặc biệt nhóm chất flavonoid có tác dụng triệt tiêu các gốc tự do trong cơ thể, chống oxy hóa,
bảo vệ tế bào, ngăn ngừa các nguy cơ xơ vữa động mạch, tai biến mạch máu não, tổn thương
do bức xạ, thoái hóa gan. Ngoài ra, dịch chiết từ lá đỏ ngọn có tác dụng kháng đông, ngăn
ngừa rối loạn đông máu, lưu thông tuần hoàn máu. Một loại thảo dược quý lại mọc hoang như
vậy thì chắc chắn rằng không chỉ riêng chúng tôi – những người đang tìm hiểu về nó mà bất
kì một cá nhân, tổ chức nào khi bắt gặp cũng phải dấu hỏi rằng tại sao không thử nghiên cứu
về loại nguyên liệu thực vật này. Đó cũng chính là lý do chúng tôi thực hiện đề tài này: Tìm
hiểu về cây đỏ ngọn và thử nghiệm sản xuất trà túi lọc từ cây đỏ ngọn. Qua đề tài này,
chúng tôi muốn phổ biến hơn hình ảnh và tác dụng dược lý mà cây đỏ ngọn mang lại nhằm
nâng cao giá trị kinh tế cũng như chất lượng đến sức khỏe con người như một thực phẩm chức
năng từ loại thảo dược quý này.
Chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu về đặc điểm thực vật, thành phần hóa học và một số tác
dụng sinh học từ lá cây đỏ ngọn, tìm hiểu về trà túi lọc và quy trình công nghệ sản xuất trà túi
lọc. Tiếp theo chúng tôi thử nghiệm sản xuất trà túi lọc đỏ ngọn và đề nghị quy trình công
nghệ với các thông số kĩ thuật như sau:
Độ ẩm nguyên liệu: 5,12%.
Kích thước nguyên liệu sau quá trình xay: 0,3 – 1mm.
Quá trình trích ly đề nghị khi sử dụng trà túi lọc đỏ ngọn:
2.2.6. Cratoxylum maingayi Kurz 23
2.2.7. Cratoxylum neriifolium Kurz 24
2.2.8. Cratoxylum pruniflolium 24
2.2.9. Cratoxylum cochinchinese 25
iv
2.3. Tóm tắt công dụng cây đỏ ngọn 27
2.4. Các sản phẩm từ cây đỏ ngọn 29
PHẦN 3. THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT TRÀ TÚI LỌC TỪ CÂY ĐỎ NGỌN 30
3.1. Công nghệ sản xuất trà túi lọc từ thảo dược 30
3.1.1. Trà thảo dược 30
3.1.2. Công nghệ sản xuất trà túi lọc 33
3.2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 35
3.2.1. Nguyên liệu 35
3.2.2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 35
3.2.2.1. Mục đích nghiên cứu 35
3.2.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất trà túi lọc đỏ ngọn đề nghị 35
3.2.2.3. Sơ đồ nghiên cứu 36
3.2.2.3.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát thành phần nguyên liệu 37
3.2.2.3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất
quá trình trích ly 37
3.2.2.3.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát quá trình trích ly 37
3.2.2.4. Phương pháp phân tích 38
3.2.2.4.1. Xác định độ ẩm nguyên liệu 38
3.2.2.4.2. Xác định hàm lượng tannin bằng phương pháp Lowenthal 39
3.2.2.4.3. Định tính flavonoids 40
3.2.2.5. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu 40
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 42
4.1. Độ ẩm và hàm lượng tannin trong nguyên liệu 42
4.2. Xác định kích thước nguyên liệu 42
4.3. Khảo sát quá trình trích ly 43 v
MỤC LỤC HÌNH
Hình 2.1: Cây đỏ ngọn (Cratoxylon prunifolium Kurtz) 2
Hình 2.2: Cratoxylum maingayi Kurz 3
Hình 2.3: Loài Cratoxylum polyanthum Korth 4
Hình 2.4: Loài Cratoxylum prunifolium Kurz 4
Hình 2.5: Quercetin hyperosid 6
Hình 2.6: Tannin pyrocatechic 7
Hình 2.7: Taraxeron (hay Frendoolean-14-en-3-on) 8
Hình 2.8: Steroid skeleton 9
Hình 2.9: Stingmast -5,22-dien-24R-3β-ol 9
Hình 2.10: β-sitosterol 9
Hình 2.11: Loài Cratoxylum cochinchinese Blume (Clusiaceae) 10
Hình 2.12: Cấu trúc hóa học hợp chất (1) 11
Hình 2.13: Cấu trúc hóa học hợp chất (2) 11
Hình 2.14: Cấu trúc hóa học hợp chất (3) 11
Hình 2.15: Cấu trúc hóa học hợp chất (10) 11
Hình 2.16: Cratoxylum formosum 12
Hình 2.17: Cấu trúc phân tử của macluraxanthone (4) 13
Hình 2.18: Cấu trúc phân tử của macluraxanthone (5) 13
Hình 2.19: Cấu trúc phân tử gerontoxanthone I (6) 14
Hình 2.20: Acid dicaffeoylquinic 14
Hình 2.21: Acid chlorogenic 14
Hình 2.22: Cấu trúc của pruniflorone A-J 18
Hình 2.23: Đihiđrokampherol 22
vi
MỤC LỤC BẢNG
Bảng 2.1: Hàm lượng flavonoids trong lá đỏ ngọn 5
Bảng 2.2: Các catechin trong cây đỏ ngọn 6
Bảng 2.3: Cấu trúc phân tử 3 xanthone mới formoxanthone A-C (1-3) 13
Bảng 2.4: Cấu trúc phân tử các xanthone từ loài Cratoxylum formosum 15
Bảng 2.5: Cấu trúc phân tử các xanthone từ loài Cratoxylum formosanum 16
Bảng 2.6: Cấu trúc phân tử các anthraquinon từ loài Cratoxylum formosum 17
Bảng 2.7: Cấu trúc phân tử của 9 xanthone mới pruniflorones A-I (1-9) 19
Bảng 2.8: Cấu tạo phân tử 9 xanthone đã biết từ rễ (11-19) 20
Bảng 2.9: Cấu trúc phân tử 6 anthraquinone đã biết (20-25) 21
Bảng 2.10: Cấu tạo phân tử 6 xanthone đã biết (26-31) 21
Bảng 2.11: Cấu trúc phân tử 9 xanthone mới từ loài Cratoxylum formosum spp.
pruniflolium 23
Bảng 2.12: Cấu trúc phân tử 7 hợp chất triterpenoid từ loài Cratoxylum cochinchinse 26
Bảng 4.1: Độ ẩm và hàm lượng tannin trong nguyên liệu đỏ ngọn 42
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến khả năng trích ly tannin 43
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 44
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly tannin 45
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình trích ly 47
nhân gây ra bệnh hiểm nghèo như bệnh tim mạch, bệnh ung thư, rối loạn lipid máu… Trên cơ
sở đó, mục tiêu của đề tài này chúng tôi muốn đi sâu tìm hiểu các tác dụng của cây đỏ ngọn
và tiến hành thử nghiệm, sản xuất trà túi lọc từ cây đỏ ngọn .
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÂY ĐỎ NGỌN
Trang 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÂY ĐỎ NGỌN
2.1. Cây đỏ ngọn
Cây đỏ ngọn là loại cây nhỏ, thân gỗ, có gai ở gốc (trong rừng lâu năm cây có thể
cao và to) cành non có lông tơ, màu đỏ nên gọi là đỏ ngọn. Lá hình mác dài 12 – 13 cm,
rộng 3,5 – 4 cm, mọc đối xứng, cuống ngắn 3 – 5 mm. Mặt gân chính màu đỏ đến 1/3 lá
non, gân lá và lá có màu đỏ đến quá nửa. Hoa mọc trên những cành ở kẽ lá màu trắng
hoặc hồng có lông màu tía. Quả nang dài 15mm, rộng 7 – 8mm. Hạt hình trứng dài 6mm,
rộng 3mm (Đỗ Tất Lợi, 2001, tr.122-123).
Hình 2.1 : Cây đỏ ngọn (Cratoxylon prunifolium Kurtz)
(http://www.ctu.edu.vn/workshop/hnkh-y11/hvquany/dt1.htm).
2.1.1. Phân loại thực vật (Đỗ Tất Lợi, 2001)
Tên khoa học : Cratoxylum prunifolium Kurtz.
Giới (regnum) : Plantae (thực vật).
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÂY ĐỎ NGỌN
Trang 4
.
Hình 2.4 : Loài Cratoxylum polyanthum Korth.
Cratoxylum prunifolium Kurz: lành ngạnh lá hẹp phân bố ở vùng Đông Nam Bộ.
Hình 2.3: Loài Cratoxylum prunifolium Kurz.
(http://hi.baidu.com/%B7%B4%CE%DB%C8%BE/blog/item/af44b5a22a6
0e2a7caefd0f6.html).
2.1.2. Thành phần hóa học của cây đỏ ngọn
Thành phần hóa học của nguyên liệu đỏ ngọn có rất nhiều, điển hình có các nhóm chất
chủ yếu như: flavonoids, tannin, saponin (triterpen), hợp chất phytosterol, đường khử, acid hữu
cơ. Trong đó flavonoids, tannin, saponin, hợp chất phytosterol là các chất chống oxi hóa quan
trọng, flavonoids là đáng chú ý nhất (Nguyễn Liêm và cộng sự, 1996).
2.1.2.1. Flavonoids
Theo Nguyễn Liêm và các cộng sự (1996), hàm lượng flavonoids toàn phần đạt
1,5% (phương pháp chiết bằng nước) và 2,39% (phương pháp chiết bằng cồn).
Theo Nguyễn Văn Minh và cộng sự (2000); Kitanov G., Assenov L. (1988) thì hàm
lượng flavonoids trong lá đỏ ngọn thay đổi trong năm, cụ thể như bảng 2.1.
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÂY ĐỎ NGỌN
Trang 5
Bảng 2.1: Hàm lƣợng flavonoids trong lá đỏ ngọn (Nguyễn Văn Minh và cộng sự,
2000; Kitanov G., Assenov L., 1988)
Tháng/năm
Hàm lượng flavonoids (%)
1
0,51 – 0,56
2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÂY ĐỎ NGỌN
Trang 6
Bảng 2.2: Các catechin trong cây đỏ ngọn
Các loại catechin
Cấu trúc phân tử
catechin
Epigallocatechin-3-O- gallate.
Epicatechin-3-O-gallate. c. Cơ chế tác dụng của flavonoids (Bảng công bố tiêu chuẩn sản phẩm trà túi lọc
Tanaka, số 01/2008/CBTC-QY)
Flavonoids trong lá đỏ ngọn có tác dụng chống oxy hóa, dọn gốc tự do (anion
superoxide) mạnh, ức chế phản ứng peroxy hóa lipid dịch đồng thể tế bào não và gan, do
đó giúp bảo vệ tế bào não và gan.
Flavonoids trong cây đỏ ngọn có tác dụng chống đông, hạn chế quá trình bệnh lý
tăng đông, ngăn chặn được những biến đổi sinh lý của hệ đông máu và lưu thông tuần
hoàn. Ngoài ra flavonoids trong cây đỏ ngọn có tác dụng hoạt hóa hệ thần kinh thực
vật, làm tăng nồng độ catechoamin trong máu, hoạt hóa các tế bào thần kinh trung ương,
giảm các sóng chậm delta và tăng sóng alpha ở vùng não vận động và cảm giác, cải thiện
thiểu năng tuần hoàn não và các triệu chứng như đau đầu, chóng mặt, mệt mỏi, rối loạn
giấc ngủ.
Bảo vệ tính đàn hồi của mạch máu, ngừa xơ cứng động mạch, gián tiếp chống cao
huyết áp và tai biến mạch máu não (Đặng Thị Luyến, Trần Gia Khang, Châu Văn Kim,
Nguyễn Thiện Thảo, Nguyễn Văn Nhã, 2008).
2.1.2.3. Saponin
Saponin là một nhóm glycoside có cấu trúc triterpen hoặc steroid, thường gặp trong
thực vật và đôi khi gặp trong động vật. Saponin có một số tính chất chung như tạo bọt
bền khi lắc với nước, làm vỡ hồng cầu ở các nồng độ thấp, độc đối với cá, tạo phức với
cholesterol hay với các dẫn chất β-hydroxy steroid. Đa số có vị đắng, tan trong nước hay
hỗn hợp cồn nước, không tan hoặc khó tan trong dung môi kém phân cực (Thực tập dược
liệu, 2008).
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÂY ĐỎ NGỌN
Trang 8
Theo Nguyễn Liêm và cộng sự (1996), trong cây đỏ ngọn, saponin có cấu trúc
triterpen.
Hình 2.7: Taraxeron (hay Frendoolean-14-en-3-on) (Bùi Văn Bình, 2008).
Cơ chế tác dụng của saponin (Nguồn: thảo dược trị sỏi tiết niệu, theo Tiền Phong –
22/06/2009):
Tác dụng long đờm, chữa ho, chống ung thư, ức chế sự hình thành sỏi
canci-oxalat ở thận, giảm đau nhức khớp xương.
Làm tăng tính thấm của tế bào
Chống viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế virus.
Tác dụng diệt các loài thân mềm (nhuyễn thể).
2.1.2.4. Hợp chất phytosterol
Phytosterol (còn gọi là sterol thực vật) là một nhóm của steroid alcohol,
phytochemical trong thực vật tự nhiên.
Phytosterol có cấu trúc phân tử giống với cholesterol nhưng trong phytosterol có
steroid skeleton và hydroxyl tương tác với nguyên tử C-3 của vòng A và chuỗi đó tương
tác với nguyên tử C-17 vòng D, hình 2.8 minh họa (Bùi Văn Bình, 2008):
Hình 2.8: Steroid skeleton (Bùi Văn Bình, 2008).
2.2.1. Cratoxylum cochinchinese (Lour.) Blume (họ Clusiaceae)
Hình 2.11 : Loài Cratoxylum cochinchinese Blume (Clusiaceae)
(http://floraofsingapore.wordpress.com/2010/07/10/cratoxylum-
cochinchinense/).
Cratoxylum cochinchinense Blume (Clusiaceae) ở Thái Lan và được gọi là “tue-
gliang”, được sử dụng trong y học dân gian cho điều trị sốt, ho, tiêu chảy, viêm loét dạ dày.
Theo Mahabusarakam và các cộng sự (2006), đã cô lập được từ rễ và quả cây này
14 hợp chất gồm:
3 xanthone mới:
Cochinchinone E (1,3,6-trihydroxy-7-2,4-bí(3-methyl-2butenyl)
(1).
Hình 2.12: Cấu trúc hóa học hợp chất (1).
Cochinchinone F (1,3,6,7-tetrahydroxy-5-(3-methyl-2-butenyl)
(2).
Hình 2.13: Cấu trúc hóa học hợp chất (2).
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÂY ĐỎ NGỌN
Trang 11
Cochinchinone G (3-geranyloxy-1,7-dihydroxyxanthone) (3).
R
1
= ; R
2
= OH
Hình 2.14: Cấu trúc hóa học hợp chất (3).
(14).
Các cấu trúc hợp chất được nhận dạng bằng phương pháp phân tích quang phổ
1
H,
13
C NMR, COSY, HMQC và HMBC. Ngoài ra, hoạt tính kháng khuẩn và gây độc tế bào
của một số hợp chất đã được đánh giá. Các xanthone 5, 7, 9, 12 và 14 được chứng minh
kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn S. aureus ATCC25923 và MRSA SK1. Trong đó
xanthone 5 có tác dụng mạnh nhất, cả xanthone 10 và celebixanthone được phân lập từ rễ
Crtoxylum cochinchinense chống lại MCF-7, Hela, HT-29 (W. Mahabusarakam và các
cộng sự, 2008).
2.2.2. Cratoxylum formosum
Loại cây nhiệt đới thuộc họ Clusiaceae, mọc chủ yếu ở vùng Đông Nam Á và Trung
Quốc, là cây có hoa, chiều cao cây có thể lên tới 20m.
Hình 2.16: Cratoxylum formosum (http://tropicalplant.air-
nifty.com/top/cat4897792/index.html).
Từ rễ của Crtoxylum formosum, bằng phương pháp silicagel và sắc kí cột thu được
3 xanthone mới có tên là formoxanthone A-C (1-3):
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÂY ĐỎ NGỌN
Trang 13
Bảng 2.3: Cấu trúc phân tử 3 xanthone mới formoxanthone A-C (1-3).
3 xanthone mới A-C (1-3)
Cấu trúc phân tử
vismiaquinone (Goncalves và Mors, 1981) (8).
madagascin (Camele và các cộng sự, 1982) (9).
Tất cả cấu trúc được làm rõ bằng dữ liệu của phổ 1D và 2D NMR và so sánh với
các chất chuẩn sẵn có.
Các hợp chất được phát hiện đã tiến hành thử nghiệm cho hoạt động kháng khuẩn
chống lại vi khuẩn gram dương Bacillus substilis, Staphylococcus aureus, gram âm
Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus faecail và Samonella typhi; cho độc tố chống lại
các dòng tế bào gây ung thư: MCF-7, Hela, HT-29, KB.
Các chất được thử nghiệm là: xanthone (1, 3-6) và anthraquinone (7-9). Các
anthraquinone không hoạt động, hợp chất 3 là gây độc tế bào nhất chống lại tất cả các tế
bào ung thư, hợp chất 5 và 6 cho thấy ít chống lại MCF-7 và các dòng tế bào HT-29,
trong khi đó các hợp chất 1, 2, 4 và 7-9 đã không hoạt động. Ngoài ra các catechol trong
xanthone đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường các hoạt động chống ung thư.
Từ lá một loại rau thuộc loài Cratoxylum formosum ở Thái Lan, Pilchalon,
Maisuthisakul và các cộng sự (2007) đã phân lập được hai axit hữu cơ: acid chlorogenic,
acid dicaffeoylquinic và cho biết cách hợp chất này đều có tính chống oxi hóa. Sau khi
tách, phân lập tác giả đã đề nghị cấu trúc của nó như hình 2.20 và hình 2.21.
Hình 2.20: Acid dicaffeoylquinic.
Hình 2.21: Acid chlorogenic.
Nawong Boonnak cùng các cộng sự (2006) cũng đã phân lập từ loài Cratoxylum
formosum các xanthone có cấu trúc như bảng 2.4.
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÂY ĐỎ NGỌN
Trang 15
2
= OMe).
Gerontoxanthone I; (R
1
= ), (R
2
=OH). Macluraxanthone; (R
1
= ), (R
2
=OH).
Xanthone V1. (R
1
= ; R
2
= OH). Formoxanthone B; (R
1
= ). Từ loài Cratoxylum formosanum người ta cũng phát hiện được các xanthone có
cấu trúc phân tử như bảng 2.5 (Munekazu Iinuma cà các cộng sự, 1996; Nawong
Boonnak và các cộng sự, 2006).
1,7-dihidroxy-4-methoxy xanthone; (R
1
= OMe; R
2
= H).
1,7-dihidroxymethoxy xanthone; (R
1
= R
2
= H). Maclurathone 1,5,6,7-tetramethoxy xanythone 2,7-dihidroxy-1,8-dimethoxy xanthone 1,4,7-trihidroxy-8-methoxy xanthone 1,4,7-trihidroxy xanthone