i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong Luận án này là trung thực
và chưa hề được sử dụng.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành Luận án đã được cảm ơn và
các thông tin trích dẫn trong Luận án đã được ghi rõ nguồn gốc.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong Luận án này.
Hà Nội: 2013

NCS: Nguyễn Văn Lợi ii


giúp đỡ tôi vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành Luận án này.
Hà Nội: 2013
NCS: Nguyễn Văn Lợi

iii
MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT ix
DANH MỤC CÁC BẢNG x
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ xi
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4
1.1. KHÁI QUÁT VỀ TERPENOID 4
1.1.1. Các loại terpenoid 4
1.1.1.1. Monoterpene 4
1.1.1.2. Sesquiterpene 5
1.1.1.3. Diterpene 5
1.1.1.4. Triterpene 5
1.1.1.5. Tetraterpene 5
1.1.1.6. Lacton terpenoid 5
1.1.2. Qúa trình sinh tổng hợp terpenoid 6
1.1.3. Tính chất tạo hương và hoạt tính sinh học của terpenoid 7
1.1.3.1. Tính chất tạo hương của terpenoid 7
1.1.3.2. Hoạt tính sinh học của terpenoid 8
1.1.4. Một số cấu tử thuộc nhóm terpenoid 9
1.1.4.1. Nootkatone 9
1.1.4.2. Linalool 9

1.3.1.3. Phương pháp hấp phụ 27
1.3.1.4. Phương pháp trích ly 27
1.3.2. Phương pháp tách nhóm cấu tử tạo hương 28
1.3.3. Phương pháp làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy 30
1.4. NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA CHẤT THƠM 30
1.4.1. Độ bay hơi 30
1.4.1.1. Hệ số phân bố giữa pha khí-lỏng 30
1.4.1.2. Hệ số hoạt độ 31
1.4.1.3. Độ bay hơi tương đối 31
1.4.1.4. Hệ số phân bố một chất bay hơi i trong hai pha lỏng-lỏng 31
1.4.2. Độ hòa tan 32
1.5. TỔ HỢP NHÂN HƯƠNG 32
1.5.1. Nguyên tắc xây dựng tổ hợp nhân hương 32
1.5.2. Cấu trúc tổ hợp nhân hương 32
1.5.3. Mức độ thơm của tổ hợp nhân hương 34
1.6. ỨNG DỤNG CHẤT THƠM TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 35
1.6.1. Tương tác giữa chất thơm với các thành phần trong thực phẩm 35
1.6.1.1. Tương tác giữa chất thơm với glucid 35

v
1.6.1.2. Tương tác giữa chất thơm với protein 36
1.6.1.3. Tương tác giữa chất thơm với lipid 36
1.6.1.4. Tương tác giữ chất thơm với các muối vô cơ 36
1.6.2. Ứng dụng chất thơm trong sản xuất một số sản phẩm thực phẩm 37
1.6.2.1. Chất thơm sử dụng trong sản xuất bánh 37
1.6.2.2. Chất thơm sử dụng trong sản xuất kẹo 37
1.6.2.3. Chất thơm sử dụng trong sản xuất thạch rau câu 37
1.6.2.4. Chất thơm sử dụng trong chế biến các món ăn 37
1.6.2.5. Chất thơm sử dụng trong sản xuất đồ uống 38
CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.2.6. Phương pháp tạo hương liệu quả có múi 51
2.2.7. Tối ưu hóa quá trình chưng cất tinh dầu vỏ quả có theo phương pháp quy hoạch
thực nghiêm 51
2.2.8. Ứng dụng hương liệu quả có múi trong công nghiệp thực phẩm theo phương pháp
công nghệ 53
2.2.9. Phân tích thống kê kết quả thí nghiệm 53
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54
3.1. KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU 54
3.1.1. Xác định giống quả có múi thích hợp cho thu hồi tinh dầu 54
3.1.2. Khảo sát hàm lượng tinh dầu trong lá, hoa, vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành
Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên 55
3.1.3. Xác định thời điểm thu hoạch quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên, chanh
giấy Hàm Yên để thu hồi tinh dầu 57
3.1.4. Xác định độ ẩm của vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy
Hàm Yên 59
3.1.5. Xác định hàm lượng tinh dầu trong vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên
và chanh giấy Hàm Yên 59
3.1.6. Xác định ảnh hưởng của thời gian bảo quản quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm
Yên và chanh giấy Hàm Yên đến hàm lượng tinh dầu 60
3.2. XÂY DỰNG QUY TRÌNH THU HỒI TINH DẦU 61
3.2.1. Xác định phương pháp thu hồi tinh dầu 61
3.2.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất tinh dầu 63
3.2.2.1. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu 63
3.2.2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu 65
3.2.2.3. Ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến hiệu suất thu hồi tinh dầu 66
3.2.2.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng nguyên liệu/thể tích của thiết bị chưng cất
đến hiệu suất thu hồi tinh dầu 66
3.2.3. Tối ưu hóa quá trình chưng cất tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng 68
3.2.3.1. Thiết lập mô hình thí nghiệm 68
3.2.3.2. Tối ưu hóa 71

3.5.1.3. Quy trình làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong tinh dầu vỏ quả
có múi 109
3.5.2. Xác định các cấu tử trong tinh dầu vỏ quả có múi sau khi làm giàu cấu tử hydrocarbon
có chứa oxy 110
3.5.2.1. Tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng sau khi làm giàu các cấu tử hydrocarbon
có chứa oxy 111
3.5.2.2. Tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên sau khi làm giàu các cấu tử hydrocarbon có
chứa oxy 112

viii
3.5.2.3. Tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên sau khi làm giàu các cấu tử hydrocarbon
có chứa oxy 113
3.6. NGHIÊN CỨU TỔ HỢP NHÂN HƯƠNG VÀ TẠO HƯƠNG LIỆU QUẢ CÓ MÚI 114
3.6.1. Nghiên cứu tổ hợp nhân hương tinh dầu vỏ quả có múi 114
3.6.1.1. Xác định công thức tổ hợp nhân hương tinh dầu vỏ quả có múi 114
3.6.1.2. Xác định một số hoạt tính sinh học của tổ hợp nhân hương 115
3.6.2. Nghiên cứu tạo hương liệu quả có múi 117
3.6.2.1. Xác định công thức tạo hương liệu quả có múi 117
3.6.2.2. Quy trình tạo hương liệu quả có múi 117
3.6.2.3. Đánh giá chất lượng hương liệu quả có múi 119
3.7. ỨNG DỤNG HƯƠNG LIỆU QUẢ CÓ MÚI VÀO CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 121
3.7.1. Bánh quy xốp hương liệu quả có múi 121
3.7.1.1. Nghiên cứu thời điểm bổ sung hương liệu quả có múi vào bánh quy xốp 121
3.7.1.2. Đánh giá chất lượng cảm quan bánh quy xốp hương liệu quả có múi 122
3.7.1.3. Công thức và quy trình sản xuất bánh quy xốp hương liệu quả có múi . 122
3.7.2. Thạch rau câu hương liệu quả có múi 124
3.7.2.1. Nghiên cứu thời điểm bổ sung hương liệu quả có múi vào thạch rau câu 124
3.7.2.2. Đánh giá chất lượng cảm quan thạch rau câu hương liệu quả có múi 124
3.7.2.3. Công thức và quy trình sản xuất thạch rau câu hương liệu quả có múi 125
3.7.3. Nước cam hương liệu quả có múi 127


x
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Bố trí thí nghiệm tổ hợp nhân hương theo nguyên tắc Jan-Carl 49
Bảng 2.2. Bố trí thí nghiệm chưng cất tinh dầu vỏ quả có múi 52
Bảng 2.3. Bố trí thí nghiệm ứng dụng hương liệu quả có múi trong công nghiệp thực phẩm 53
Bảng 3.1. Đặc điểm hóa lý của một số giống quả có múi 54
Bảng 3.2. Hàm lượng tinh dầu trong lá, hoa và vỏ quả có múi 56
Bảng 3.3. Đặc điểm hóa lý của quả và mùi của tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành
Hàm Yên, chanh giấy Hàm Yên thu hái ở các độ chín khác nhau 58
Bảng 3.4. Độ ẩm vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên 59
Bảng 3.5. Hàm lượng tinh dầu trong vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh
giấy Hàm Yên 59
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến hàm lượng tinh dầu thu được 60
Bảng 3.7. So sánh các phương pháp thu hồi tinh dầu vỏ quả có múi 62
Bảng 3.8. Điều kiện thí nghiệm đối với tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng 68
Bảng 3.9. Mô hình thí nghiệm chưng cất tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng 69
Bảng 3.10. Kết quả phân tích hồi quy hiệu suất thu hồi tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng 69
Bảng 3.11. Chỉ số hóa lý của tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh
giấy Hàm Yên 74
Bảng 3.12. Các cấu tử của tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy
Hàm Yên 76
Bảng 3.13. Các cấu tử trong phân đoạn tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng với n-hexane 83

quả chanh giấy Hàm Yên 101
Bảng 3.32. Tổng hợp kết quả trả lời của nhóm người thử trên mẫu phân đoạn 3 và tinh dầu vỏ
quả chanh giấy Hàm Yên 102
Bảng 3.33. Giá trị logP và momen lưỡng cực của các cấu tử trong các phân đoạn tinh dầu vỏ
quả chanh giấy Hàm Yên 102
Bảng 3.34. Khả năng quét gốc tự do DPPH của cấu tử tạo hương 104
Bảng 3.35. Đường kính vòng kháng khuẩn của cấu tử tạo hương 105
Bảng 3.36. Các cấu tử của tinh dầu vỏ quả có múi sau khi làm giàu các cấu tử hydrocarbon có
chứa oxy 110
Bảng 3.37. Công thức tổ hợp nhân hương tinh dầu vỏ quả có múi sau khi làm giàu cấu tử
hydrocarbon có chứa oxy 114
Bảng 3.38. Đường kính vòng kháng khuẩn của tổ hợp nhân hương 116
Bảng 3.39. Công thức tạo hương liệu quả có múi 117
Bảng 3.40. Cấu tử hương trong hương liệu quả có múi 119
Bảng 3.41. Kết quả đánh giá cảm quan hương liệu quả có múi 121
Bảng 3.42. Công thức sản xuất bánh quy xốp hương liệu quả có múi 123
Bảng 3.43. Công thức sản xuất thạch rau câu hương liệu quả có múi 131
Bảng 3.44. Công thức sản xuất nước cam hương liệu quả có múi 131
Bảng 3.45. Công thức sản xuất rượu mùi hương liệu quả có múi 131 xii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Công thức isoprene 4
Hình 1.2. Nootkatone 9
Hình 1.3. Linalool 9


xiii

Hình 3.13. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng với n-hexane và diethyl
ether 85
Hình 3.14. Phân đoạn tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng với n-hexane và diethyl ether 85
Hình 3.15. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng với diethyl ether 86
Hình 3.16. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên với n-hexane 91
Hình 3.17. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ cam sành Hàm Yên với n-hexane và diethyl ether92
Hình 3.18. Phân đoạn tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên với n-hexane và diethyl ether 92
Hình 3.19. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên với diethyl ether 93
Hình 3.20. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên với n-hexane 98
Hình 3.21. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên với n-hexane và diethyl
ether 99
Hình 3.22. Phân đoạn tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên với n-hexane và diethyl ether 99
Hình 3.23. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên với diethyl ether 100
Hình 3.24. Hình ảnh chỉ hoạt tính kháng khuẩn của các cấu tử tạo hương 106
Hình 3.25. Hiệu suất hòa tan các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy 106
Hình 3.26. Hiệu suất phân lớp giữa các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy và không chứa oxy 106
Hình 3.27. Sơ đồ quy trình làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong tinh dầu vỏ
quả có múi 109
Hình 3.28. Sắc ký đồ tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng sau khi làm giàu các cấu tử hydrocarbon
có chứa oxy 111
Hình 3.29. Sắc ký đồ tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên sau khi làm giàu các cấu tử
hydrocarbon có chứa oxy 112
Hình 3.30. Sắc ký đồ tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên sau khi làm giàu các cấu tử
hydrocarbon có chứa oxy 113
Hình 3.31. Kết quả đánh giá thị hiếu các mẫu tổ hợp nhân hương tinh dầu vỏ quả có múi 115
Hình 3.32. Hình ảnh chỉ hoạt tính kháng khuẩn của tổ hợp nhân hương 116
Hình 3.33. Sơ đồ quy trình tạo hương liệu quả có múi sau khi làm giàu các cấu tử hydrocarbon

Ở Việt Nam, cây ăn quả là một ngành sản xuất quan trọng của nền Nông nghiệp, với
nhiều loại quả khác nhau được trồng trọt và thu hoạch quanh năm. Theo Bộ Nông nghiệp
và phát triển nông thôn, năm 2005 là 606.400 tấn và năm 2010 là 875.600 tấn. Quả có
múi rất đa dạng và phong phú, trong số đó có loại trở thành đặc sản của vùng như cam
sành Hàm Yên- Tuyên Quang, bưởi Đoan Hùng- Phú Thọ, cam Canh, bưởi Diễn- Hà
Nội, bưởi Phúc Trạch- Hà Tĩnh, bưởi Năm Roi- Vĩnh Long [2, 4, 6]. Trong giai đoạn từ
năm 2000- 2010, hàng năm nước ta đã xuất khẩu 30.000 tấn bưởi, 15.000 tấn cam tươi và
35.000 tấn nước quả đồ hộp từ quả có múi [2, 4].
Trên thị trường thế giới, tinh dầu và các sản phẩm chế biến từ tinh dầu luôn là
những mặt hàng có giá trị cao và sôi động. Các nước Trung Quốc, Ấn Độ, Indonexia đã
và đang trở thành những nước sản xuất và chế biến tinh dầu với khối lượng lớn. Nhiều
nước công nghiệp phát triển, đặc biệt là Hoa Kỳ, Anh, Pháp, Đức, Thụy Sỹ, Nhật Bản
rất chú trọng việc nhập khẩu tinh dầu thô và xuất khẩu các sản phẩm tinh dầu đã qua chế
biến. Trong những năm 1965- 1970, khối lượng tinh dầu được sản xuất trên toàn thế giới
chỉ trong khoảng 25.000- 35.000 tấn/năm. Nhưng những năm gần đây nhu cầu về tinh
dầu ngày càng tăng cao đặc biệt là trong lĩnh vực thực phẩm và mỹ phẩm, chỉ riêng
Trung Quốc năm 2009 đạt 17.969 tấn. Brazin đứng đầu thế giới về sản lượng tinh dầu
cam chanh, năm 2009 Brazin đã sản xuất 18.075 tấn tinh dầu cam, chanh, Hoa kỳ đạt
7.285 tấn, Mexico đạt 370 tấn, Nhật Bản đạt 390 tấn, Israel đạt 372 tấn, Italia đạt 278 tấn,
Trung Quốc đạt 265 tấn và Australia đạt 240 tấn [14, 17]. Còn ở Việt Nam nhu cầu về
tinh dầu cho các ngành thực phẩm, dược phẩm, hóa mỹ phẩm ngày càng nhiều, nước ta
có nhiều loại thực vật có chứa tinh dầu, nhưng nhiều năm qua nước ta lại phải nhập khẩu

2
tinh dầu với số lượng lớn. Theo thống kê của Bộ Công Thương, năm 2008 nước ta phải
nhập khẩu một khối lượng tinh dầu trị giá khoảng 25 triệu đô la Mỹ. Việc khai thác, sản
xuất tinh dầu vẫn còn nhỏ, manh mún và tạm bợ. Đặc biệt là việc tách chiết các cấu tử tạo
hương trong tinh dầu để tổ hợp hương liệu thì rất ít các cơ sở nghiên cứu và sản xuất [5,
14, 17, 87]. Trong tinh dầu vỏ quả có múi có chứa các hợp chất thuộc nhóm terpenoid có
khả năng tạo mùi thơm hấp dẫn, đặc trưng của các loại quả này và có khả năng ứng dụng

4. Ý nghĩa khoa học của đề tài
4.1. Ý nghĩa lý thuyết
Đã tách chiết và xác định được các cấu tử tạo hương thuộc nhóm terpenoid
trong tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên.
Đây là những đóng góp đáng tin cậy làm phong phú thêm nguồn tư liệu về quả có múi
của Việt Nam.
Đã xây dựng được quy trình làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong
tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên.
Đã xây dựng được quy trình tạo hương liệu dạng bột từ các cấu tử tạo hương
thuộc nhóm terpenoid trong tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và
chanh giấy Hàm Yên với chất cố định hương là β-cyclodextrin và maltodextrin.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Tận dụng được vỏ quả có múi từ các cơ sở sản xuất nước giải khát, góp phần
giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đồng thời góp phần giải quyết đầu ra và nâng cao giá trị
sử dụng cho các loại quả này. Kết quả nghiên cứu góp phần tạo ra một loại hương liệu
mới từ vỏ quả có múi, góp phần làm đa dạng hoá sản phẩm hương liệu trên thị trường.
Tạo ra một loại hương liệu tự nhiên dạng bột có nguồn gốc từ bưởi, cam, chanh
của Việt Nam. Kết quả nghiên cứu của đề tài còn góp phần đưa ra công thức, thông số kỹ
thuật, quy trình thu hồi tinh dầu và phối hợp hương liệu cho các sản phẩm thực phẩm.
5. Tính mới của đề tài
Luận án là công trình khoa học nghiên cứu và xác định được đầy đủ các cấu tử
tạo hương đặc trưng thuộc nhóm terpenoid trong tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam
sành Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên của Việt Nam, là cơ sở khoa học cho việc nghiên
cứu tổ hợp hương liệu từ tinh dầu của loại quả này.
Quy trình làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy tạo mùi thơm cho tinh
dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên, chanh giấy Hàm Yên bằng ethanol
96% và ethanol 70%, đồng thời loại bớt các cấu tử hydrocarbon không chứa oxy, không
tạo mùi thơm nhưng gây ra vị đắng cho tinh dầu, góp phần làm tăng giá trị của tinh dầu
vỏ quả có múi.
Quy trình sản xuất hương liệu quả có múi dạng bột, góp phần giữ được các cấu

Hình 1.1. Công thức isoprene

Terpenoid là một loại hợp chất thiên nhiên quan trọng có khả năng tạo mùi thơm
và có hoạt tính sinh học mạnh. Terpenoid phân bố rộng rãi trong thiên nhiên và có nhiều
ở cây có tinh dầu. Ngoài ra terpenoid cũng có mặt trong thực vật bậc thấp như tảo, nấm
đến thực vật bậc cao, trong động vật và vi khuẩn. Mỗi loại terpenoid có sự phân bố đặc
trưng, căn cứ vào số đơn vị isoprene hợp thành người ta phân ra monoterpene (10C),
sesquiterpene (15C), diterpene (20C), sesterpene (25C), triterpene (30C), tetraterpene
(40C) và polyterpene [1, 11, 13, 16, 19, 92].
1.1.1. Các loại terpenoid
1.1.1.1. Monoterpene
Monoterpene có công thức (C
10
H
16
), được tạo thành bởi hai đơn vị isoprene kết
hợp, monoterpene là những thành phần chủ yếu của tinh dầu, đã được tìm thấy trong 60
họ thực vật. Monoterpene gồm 3 loại không vòng, đơn vòng và hai vòng.
Monoterpene không vòng: Nhóm hydradcarbon (ocimene và myrcene), nhóm
aldehyde (geranial và neral), nhóm alcol (geraniol, nerol, linalool).
Monoterpene đơn vòng: Nhóm hydrocarbon (limonene, α-terpinene, γ-terpinene,
α-terpinene, α-phellandrene, β-phellandrene có nhiều trong tinh dầu cam), nhóm aldehyde
(α-perillaldehyde, phellandral), nhóm alcohol (α-terpineol, menthol, piperitol, carveol).
Monoterpene hai vòng: Nhóm thuyane (α-thuyane, sabonene, thuyone, sabinol),
nhóm carane (car-3-en, car-4-en, caron), nhóm pinane (α-pinene, β-pinene, myrtenal,
myrtenol), nhóm camphane (camphor, borneol, camptien), nhóm fenchane (phenchone,
α-fenchene) [11, 13, 16, 19, 93].

cách đầu nối với đầu. Hợp chất hexane squalene với cấu hình trans là tiền thân của tất cả
các triterpene và được phân bố rộng rãi cả trong động vật và thực vật. Nghiên cứu về
triterpene cho thấy có gần 500 bộ khung triterpene khác nhau có nguồn gốc từ tự nhiên,
phần lớn các triterpene có cấu trúc bốn vòng giáp nhau (6-6-6-5) hoặc năm vòng giáp
nhau (6-6-6-6-5 hoặc 6-6-6-6-6), nhưng cũng tồn tại một số ít các triterpene dưới các
dạng mạch hở, một vòng, hai vòng, ba vòng hoặc sáu vòng [1, 11, 13, 16, 19, 93].
1.1.1.5. Tetraterpene
Tetraterpene có công thức C
40
H
64
, các tetraterpene chỉ có trong một nhóm các
hợp chất, đó là các carotenoid bao gồm hàng trăm các chất khác nhau. Carotenoid được
sinh tổng hợp từ hai phân tử geranyl diphosphat qua nhiều quá trình sẽ tạo ra z-phytoene
và tiếp đó là lycopene. Carotenoid là những sắc tố vàng hay đỏ da cam, tan trong dầu mỡ,
rất phổ biến trong thực vật và có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp của cây
xanh. Carotenoid là những hợp chất có từ 40 carbon mà cấu trúc của chúng xếp vào
tetraterpene. Carotenoid bao gồm hai nhóm: Nhóm hydrocarbon tan trong ether dầu,
nhóm xanthophyl là dẫn xuất oxy của carotenoid bao gồm các ethanol, aldehyde, acid
1.1.1.6. Lacton terpenoid
Lacton terpenoid được phân thành hai loại: Sesquiterpene lacton và iridoid.
Sesquiterpene lacton được sắp xếp theo cấu trúc khung cơ bản sesquiterpene (C
15
). Có
khoảng 20 dạng cấu trúc sesquiterpene lacton khác nhau. Các dạng thường gặp nhất trong

6
tự nhiên là eudesmanoid, guaianoid, pseudoguaianolid, germacranolid, eremophilanoid.
Sesquiterpene lacton phân bố chủ yếu trong lá, hoa của các cây bụi và của họ asteraceae
[1, 16, 19, 93].


Dạng trans Dạng cis
Pyrophotphat neryl Terpenoid vòng.
Pyrophotphat geranyl
7
1.1.3. Tính chất tạo hương và hoạt tính sinh học của terpenoid
1.1.3.1. Tính chất tạo hương của terpenoid
Terpenoid được cấu tạo bởi liên kết “đầu với đuôi” của các đơn vị isoprene được
sinh ra từ mevalonic acid. Terpenoid là những thành phần chủ yếu trong tinh dầu vỏ quả
có múi. Terpenoid tạo nên một nhóm chất rất lớn của các sản phẩm thiên nhiên, chúng có
đặc tính thơm và được sử dụng rộng rãi trong hương liệu và công nghiệp chất thơm. Các
cấu tử thuộc nhóm terpenoid thường dễ bay hơi, dễ hòa tan trong nước, trong ethanol, là
những cấu tử có độ phân cực trung bình và phân cực mạnh. Đồng thời có tính chất tạo
hương, vì thế làm tăng mùi, vị hấp dẫn cho thực phẩm, cho nên thường được sử dụng làm
hương liệu cho bánh, kẹo và sản xuất rượu mùi. Các cấu tử của tinh dầu vỏ quả có múi
bao gồm terpene và dẫn xuất của terpene như aldehyde, ester, ketone, alcohol và acid…
Tác giả Newman A.A [93] cho rằng các dẫn xuất chứa oxy của của terpene như: alcohol,
aldehyde, ketone, ester và acid có trong tinh dầu vỏ quả có múi, đây là những cấu tử
chiếm tỷ lệ nhỏ nhưng lại là những cấu cấu tử góp phần tạo hương thơm hấp dẫn cho tinh
dầu vỏ quả này.
Hương thơm của tinh dầu vỏ quả có múi thường chủ yếu do các nhóm chức như:
aldehyde, ester, ketone, alcohol và acid… quyết định. Nhóm alcohol: Các cấu tử có nhóm
chức alcohol cũng có nhiều trong tinh dầu vỏ quả có múi, có thể ở dạng mạch thẳng hay
mạch vòng. Chúng cũng góp phần tạo hương thơm cho tinh dầu vỏ quả có múi, chẳng
hạn trans-p-mentha-2,8-dien-1-ol là cấu tử tạo hương thơm đặc trưng cho tinh dầu bưởi,
nerol cũng góp phần tạo cho tinh dầu chanh có hương thơm. Một số kết quả nghiên cứu
cho thấy các cấu tử như: Geraniol, linalool, farnesol cũng có tác dụng quan trọng trong

citronellal và decanal đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và chứng minh khả năng
phòng chống một số loại ung thư [14, 25, 30]. Trong dân gian còn dùng tinh dầu bưởi để
giải rượu và bôi lên các vùng tóc rụng để kích thích mọc tóc. Xông mặt với tinh dầu vỏ
cam và quýt với nước có tác dụng giảm thiểu những cơn đau đầu khó chịu [1, 11, 16].
Trong hợp chất lactone terpenoid có vòng lactone không no dễ dàng kết hợp với
các nhóm -SH, -OH, -NH của amino acid và protein trong vi sinh vật, biến thành chất độc
và làm rối loạn quá trình sống của chúng.
Terpenoid còn có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người, chúng tham gia
vào những quá trình trao đổi chất như các vitamin, tác dụng như các tác nhân điều tiết,
phòng chống ung thư và đóng vai trò bảo vệ như những chất chống oxy hóa. Đặc biệt
trong terpenoid có các hợp chất vòng lactone chiếm một vị trí quan trọng trong lĩnh vực
nghiên cứu y học, nông nghiệp vì tác dụng độc tế bào, kháng khuẩn, diệt côn trùng, diệt
nấm và kháng ung thư [1, 19, 65, 93]. Các nghiên cứu về dược lý cho thấy các hợp chất
terpenoid thể hiện hoạt tính sinh học rất đa dạng như các hoạt tính chống ung thư, khối u,
chống oxy hóa, kháng virus, kháng viêm nhiễm, bảo vệ gan, phòng chống tiểu đường,
phòng chống bệnh thấp khớp, trị các chứng bệnh về đường hô hấp và hạn chế sinh tổng
hợp cholesterol từ đó làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch [1, 19, 21, 33, 65, 93]. 9
1.1.4. Một số hợp chất thuộc nhóm terpenoid
1.1.4.1. Nootkatone
Nootkatone có cấu trúc hóa học như sau:
O
CH
3
CH
3
CH
3

10

1.1.4.3. Nerol
Nerol có cấu trúc hóa học như sau:
CH
2
OH
CH
3
CH
3
H
3
C

Hình 1.4. Nerol
Nerol là một alcol có nhiều trong tinh dầu vỏ quả bưởi, vỏ quả cam, vỏ quả chanh
và vỏ quả quýt… Ngoài ra còn có trong tinh dầu sả, tinh dầu gừng và tinh dầu bạch đàn.
Trong tinh dầu vỏ quả bưởi nerol chiếm từ 0,26- 0,31%, tinh dầu vỏ quả cam nerol chiếm
từ 0,05- 0,09% và tinh dầu vỏ quả chanh nerol chiếm từ 0,07- 0,09%. Nerol cũng được sử
dụng nhiều trong sản xuất mỹ phẩm, sản xuất xà phòng và sản xuất kem đánh răng. Đây
là cấu tử dễ bay hơi và dễ bị oxy hóa [7, 19, 60, 93].
1.1.4.4. Terpineol
Terpineol là một alcol bậc ba tồn tại ở ba dạng đồng phân α, β và γ trong đó α-
terpineol là phổ biến nhất và có mùi thơm dễ chịu nhất. Terpineol có cấu trúc hóa học
như sau:
CH

terpineol chiếm từ 0,1- 0,44% và trong tinh dầu chanh terpineol chiếm từ 1- 1,4%. Tuy
nhiên hiện nay để đáp ứng nhu cầu sử dụng người ta đã tổng hợp terpineol từ geraniol,
linalool và α-pinene. Ở nước ta do tinh dầu thông có hàm lượng α-pinene lớn từ 60- 70%,
nên người ta thường tổng hợp terpineol từ α-pinene từ loại tinh dầu này. Thực hiện bằng

11

cách từ α-pinene tổng hợp ra terpin hydrade nhờ sunfuric acid và chất tạo bọt sau đó tiến
hành hydrade hóa ở nhiệt độ 90- 100
0
C [9, 19, 60, 93].
1.1.4.5. Geraniol
Geraniol có cấu trúc hóa học như sau:
CH
3
CH
3
H
3
C
CH
2
OH

Hình 1.6. Geraniol
Geraniol là cấu tử chính trong tinh dầu sả, tinh dầu hoa hồng, ngoài ra còn có trong
tinh dầu vỏ quả bưởi và vỏ quả cam. Trong tinh dầu sả người ta thấy geraniol chiếm
khoảng 42,7- 48,8%, trong tinh dầu hoa hồng geraniol chiếm khoảng 12- 14%. Đây là cấu
tử có vai trò quan trọng trong việc tạo mùi của tinh dầu sả và tinh dầu hoa hồng. Geraniol
thường tồn tại dưới hai dạng đồng phân là cis-geraniol và trans-geraniol. Trong tinh dầu