i
Lời cảm ơn Sau quá trình tìm hiểu và nghiên cứu, tôi đã hoàn tất phần thí nghiệm
và bài báo cáo của đề tài tốt nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn đến Ban giám hiệu trƣờng ĐH Nha Trang
và Ban chủ nhiệm khoa chế biến, đã tạo mọi điều kiện về cơ sở vật chất, để
tôi có thể hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Đồng thời, tôi cũng xin trân trọng
cảm ơn quý thầy cô giáo đã tận tình hƣớng dẫn về kiến thức chuyên ngành,
các cán bộ phòng thí nghiệm đã hết sức tạo điều kiện trong quá trình tôi
nghiên cứu. Đặc biệt, tôi xin dành lời cảm ơn chân thành tới Ts Vũ Duy Đô
đã hƣớng dẫn nhiệt tình để tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Nha Trang, tháng 6 năm 2010
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đại Hƣng Thạnh

ii
MỤC LỤC
Lời cảm ơn i
MỤC LỤC ii

iii
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 20
2.2.1. Sơ đồ qui trình dự kiến chiết xuất Curcumin từ nghệ vàng bằng
dung môi xà phòng 20
2.2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thông số của dung môi xà phòng
dung chiết curcumin 23
2.2.3. Phƣơng pháp chiết và đánh giá. 30
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31
3.1. Kết quả thí nghiệm xác định độ ẩm của nghệ tƣơi 31
3.2. Xác định các thông số kỹ thuật của qui trình sản xuất. 31
3.2.1. Kết quả xác định loại dầu điều chế xà phòng
để chiết curcumin thô. 31
3.2.2. Kết quả thí nghiệm xác định nồng độ kiềm điều chế xà phòng để
chiết curcumin. 33
3.2.3. Kết quả thí nghiệm xác định kích thƣớc hạt nghệ đến hiệu suất
chiết curcumin thô 35
3.2.4. Kết quả thí nghiệm xác định độ ẩm của bột nghệ. 36
3.2.5. Kết quả thí nghiệm xác định nhiệt độ trong
quá trình chiết curcumin. 37
3.2.5. Kết quả thí nghiệm xác định thời gian trong
quá trình chiết curcumin. 39
3.3. Đề xuất qui trình chiết suất curcumin
từ nghệ vàng bằng dung môi xà phòng 41
3.3. Sản xuất thử nghiệm. 44
3.4. Tính toán chi phí nguyên vật liệu cho 100g sản phẩm. 45
Kết luận và đề xuất ý kiến. 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO 47
PHỤ LỤC 48

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Sơ đồ quy trình dự kiến 20
Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm xác định loại dầu. 23
Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xác định nồng độ kiềm. 24
Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm xác định kích thƣớc hạt nghệ 25
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ ẩm của bột nghệ. 27
Hình 2.6. Sơ đồ thí nghiệm xác định nhiệt độ chiết thích hợp 28
Hình 2.7. Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian chiết thích hợp. 29
Hình 3.1. Ảnh hƣởng loại dầu điều chế xà phòng hiệu suất chiết
Curcumin thô 32
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của nồng độ kiềm để sản xuất xà phòng
đến hiệu suất chiết 34
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của kích thƣớc hạt nghệ đến hiệu suất chiết curcumin36
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của độ ẩm bột nghệ đến hiệu suất chiết curcumin thô. 37
Hình 3.5. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến hiệu suất chiết curcumin. 38
Hình 3.6. Ảnh hƣởng của thời gian đến hiệu suất chiết curcumin. 39
Hình 3.7. Sơ đồ quy trình chiết curcumin thô. 41

1
MỞ ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu mọi mặt của con ngƣời do đó mà


2
độc đáo, có giá trị kinh tế,có giá trị dinh dƣỡng cao, an toàn cho ngƣời sử dụng.
Đề tài gồm có những nội dung chính sau:
-Chƣơng 1: Tổng quan
-Chƣơng 2: Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu
-Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
-Chƣơng 4: Kết luận và đề xuất ý kiến
Do bƣớc đầu làm quen với việc nghiên cứu, thời gian có hạn và tài liệu
nghiên cứu không nhiều, nên đề tài chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót.
Tôi rất mong nhận đƣợc sự chỉ bảo của quí thầy cô giáo, cũng nhƣ những ý kiến
đóng góp của bạn đọc, với sự trân trọng và lòng biết ơn sâu sắc.
Nha Trang, tháng 6 năm 2010
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đại Hƣng Thạnh

3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
1.1. Tổng quan về chất màu:
Màu sắc đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống con ngƣời. Nó ảnh
hƣởng đến giá trị sản phẩm. Đây là vấn đề mà các nhà sản xuất các mặt hàng tiêu
dùng ngày càng quan tâm, đặt biệt là các sản phẩm thực phẩm.
Ta biết, chất lƣợng các sản phẩm thực phẩm bao gồm cả giá trị dinh dƣỡng

sử dụng nhiều trong các lãnh vực kinh tế khác nhau.
Các chất màu thiên nhiên thƣờng có sẵn trong thực vật.
Ví dụ: Màu xanh indigo: có trong cây chàm. Trong cây chàm có chứa
indican, thuỷ phân indican đƣợc indixil, oxi hoá indixil đƣợc indigo.

Màu vàng của măng cụt.
Vỏ măng cụt chứa 7 13% tanin và nhựa nangostin C23H24O6 màu
vàng tƣơi, tan nhiều trong trong kiềm và ete, không tan trong nƣớc.
Màu nghệ: củ nghệ chứa 3 4% chất màu vàng Curcumin. Ðem củ nghệ
nghiền nhỏ trích với ligroin loại các chất hữu cơ. Sau đó trích ete và kết tinh lại
trong benzen đƣợc Curcumin.
Màu đỏ quả điều, mặc nƣa (chứa chất Diospirol 2% có thể trích bằng ete
ancol, dùng để nhuộm màu đen).
Đây là phẩm màu đƣợc giới khoa học khuyến cáo nên dùng.
- Tổng hợp: là loại phẩm màu khi sử dụng phải qua kiểm duyệt của các
cơ quan có thẩm quyền.
Theo kiểm nghiệm chất lƣợng và thanh tra an toàn thực phẩm liều lƣợng
sử dụng một số chất màu tự nhiên cho ngƣời nhƣ sau:
+ Diệp lục tố : không hạn chế
+ Phức hợp clorophyl : 0 15mg/kg thể trọng
+ Ribolavin : 0 0,5mg/kg thể trọng
+ Curcumin : 0 0,5mg/kg thể trọng
+ Caroten : không hạn chế
+ Kẹo đắng : không hạn chế

5
1.1 . TỔNG QUAN VỀ CÂY NGHỆ

6
Là loại cây thảo sống nhiều năm có thân rễ màu vàng cam đậm. Phiến lá
thƣờng có vết tía, lá dài có hoa màu đỏ.
Nghệ Rễ Vàng có củ chứa nhiều tinh bột khoảng 40 60%, tinh dầu 6
15%, chất màu là Curcuminoid trong đó có Curcumin.
Ngoài ra còn có một số loại nghệ nhƣ.
6) Curcuma alismatifolia Gagnep (Nghệ lá ): Mọc hoang ở Châu Đốc.
7) Curcuma gracillina Gagnep (Nghệ Mảnh): Mọc hoang ở Miền Trung.
8) Curcuma thorelli Gagnep (Nghệ Thorell): Mọc hoang ở Châu Đốc và
biên giới Việt Lào.
9) Curcuma pierreana Gagnep (Nghệ Pierre): Mọc hoang ở chân Đèo Cả.
10) Curcuma cochinchinesis Gagnep (Nghệ Nam Bộ): Mọc hoang ở Bà Rịa.
11) Curcuma angustifolia Roxb (Nghệ lá hẹp).
12) Curcuma elata Roxb (Nghệ lá hẹp).
13) Curcuma harmandii Gagnep.
14) Curcuma parviflora Wall (Ngệ hoa nhỏ).
15) Curcuma rubens ( Ngải tía).
16) Curcuma singularis Gegnep.
17) Curcuma sparganifolia Gagnep.
18) Curcuma stenochila Gagnep.
1.2.2. Nghệ vàng : [2]
Nghệ Vàng còn đƣợc gọi là Khƣơng Hoàng,
Ngọc Kim, Uất Kim. Tên khoa học là Curcuma longa
Linn, thuộc chi Curcuma, họ Zingiberacae. Là loại
nghệ đƣợc trồng phổ biến ở khắp nơi trên nƣớc ta.
1.2.2.1. Mô tả : Cây thảo sống nhiều năm, cao khoảng 1m. Thân rễ phát
triển thành củ hình khối, trên đó sinh ra nhiều rễ trụ có màu vàng cam. Rễ to,
mọc từ rễ củ, đoạn cuối luôn phình to ra thành hình thoi. Lá mọc so le, có bẹ,
hình dải rộng. Hoa màu vàng xếp thành bông hình trụ ở ngọn thân; lá bắc màu
lục hay màu trắng nhạt pha hồng ở chóp lá. Quả hình cầu, có 3 ô.

Curzerenone 1%

8
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của tinh dầu nghệ vàng Việt Nam.
STT
Hợp chất
Hàm
lƣợng(%)
1
Limonen
0,05
2
1,8- cineol
0,10
3
P- cymen
0,05
4
Terpinolen
0,09
5
C
15
H

C
15
H
24

0,15
13
Zimgiberen
1,50
14
- lisabolen
0,20
15
- sesquiphellandren
3,00
16
Ar- Curcumin
1,50
17
, ,p trimetylbenzylancol
0,15
18
- bisabolen
0,10
19
Xeton không no , C
15
H
20
O

Ancol C
15
H
26
O
0,50
25
C
15
H
26
O
0,30
26
Ancol C
15
H
26
O
0,50
27
C
15
H
26
O
0,70
28
Xeton không no , C
15

35
Xeton không no , C
15
H
22
O
0,50
9
Chất màu Curcumin :
Thành phần khác:
Nƣớc chiếm từ 75 85%
+ Tinh bột
+ Đƣờng
+ Chất béo, chất xơ
+ Vitamin
+ Kim loại
Hàm lƣợng các chất có thể khác nhau tuỳ theo điều kiện thổ nhƣỡng, thời
gian thu hoạch, độ già của củ.
1.2.2.4. Tính vị, tác dụng:
Nghệ có vị đắng, cay, mùi thơm, tính ấm; có tác dụng thông kinh diệt
thống, tiêu mủ lên da non, thông mật, làm tăng sự bài tiết của mật của tế bào gan,
kháng khuẩn
Nghệ có tác dụng chống oxy hoá cho thực phẩm bằng cách ngăn cản sự
hình thành các peroxide. Do đó cho nghệ vào thực phẩm vừa để tạo màu, tạo

5
M = 338,39
1-( 4- Hydroxyphenyl)- 7- (4- hydroxy-3- methoxy- phenyl)- hepta- 1,6
dien-3,5- dione.
+ Curcumin III: C
19
H
16
O
4
M = 308,39.
1,7- Bis( 4- hydroxyphenyl)- hepta- 1,6-diene 3,5- 3,5- dione.
Công thức cấu tạo:
+ Curcumin I
+
Curcumin II

+Currcumin III 1.2.3.2. Tính chất vật lý:
Curcumin đƣợc chiết tách từ củ nghệ, sau khi làm khô có dạng tinh thể
màu đỏ ánh tím, dạng vô định hình có màu vàng cam.[6]
Nhiệt độ nóng chảy từ 175 182
0
C.[6]
Curcumin không tan trong nƣớc, tan vừa phải trong rƣợu lạnh và axeton,

nhóm chức phân cực.
Curcumin là chất dễ bị oxy hoá. Chính tính chất này mà nó đƣợc ứng dụng
nhiều trong y học cũng nhƣ trong thực phẩm.
* Curcumin đƣợc nhận biết bằng phản ứng màu sau [7]
Hoà tan một lƣợng mẫu trong etanol ta đƣợc màu vàng tinh khiết và phát
sáng huỳnh quang màu xanh lục.
Hoà tan mẫu trong etanol 95% đổ lên giấy lọc khô, trên giấy lọc còn lại
một vết màu vàng. Thêm hai giọt dung dịch axit Boric 3%, axit hoá nhẹ bằng
dung dịch axit clohydric 10%, màu vàng sẽ biến thành màu nâu. Sau đó thêm 3
giọt dung dịch amoniac 50%, màu nâu sẽ chuyển sang màu lục xám.
Hoà tan lƣợng mẫu trong 10ml etanol 95% lắc cho tan.
+ Lấy 0,5ml dung dịch thêm 1 giọt dung dịch axit H
2
SO
4
10% dung dịch
chuyển sang màu đỏ tím.
+ Lấy 0,5ml dung dịch, thêm 1 giọt dung dịch KOH 30%, dung dịch
chuyển sang màu đỏ sẫm.

12
+ Lấy 0,5ml dung dịch, thêm một giọt dung dịch NaOH 30%, dung dịch
chuyển sang màu đỏ máu.
Dƣới tia cực tím, phát quang màu vàng tƣơi.
1.2.3.4. Tác dụng dược và ứng dụng của Curcumin: [4]
a) Tác dụng dƣợc lý:
Trƣớc hết cần xem xét tính an toàn của Curcumin. Nhiều thí nghiệm đƣợc

Curcumin I có tác dụng ngăn ngừa sự phát triển của vi trùng lao
Mycobacterium tuberculosis, nó cũng có hiệu lực với Salmonella paratyphi,
Staphyllococcus aureus, nấm Trychophyton gypcum.
Khả năng chống ung thƣ :
Curcumin đƣợc biết là chất dễ bị oxy hoá. Nó tiêu diệt các gốc tự do là tác
nhân gây lão hoá tế bào và ung thƣ. Nhiều nhà khoa học đã đƣa ra những kết
luận về khả năng này của Curcumin.
Sự kết hợp giữa Curcumin và genistein có tác động ức chế sự phát triển
của tế bào MGF-7 của bệnh ung thƣ vú ở ngƣời. Ngoài ra Curcumin thuộc thế hệ
mới chống ung thƣ theo cơ chế huỷ diệt từ từ các tế bào ung thƣ, trong khi các tế
bào lành tính vẫn đƣợc bảo vệ.
Curcumin còn có tác dụng lên nhiều bệnh ung thƣ khác nhƣ: ung thƣ kết
tràng, ung thƣ bạch cầu.
Khả năng chống oxy hoá :
Curcumin bảo vệ chống lại các tác hại do oxy hoạt động gây ra. Curcumin
chống sự oxy hoá mạnh hơn tỏi, hành. Nó còn bảo vệ tế bào tránh sự phân huỷ
của tác nhân oxy hoá.
Ngoài những tác dụng kể trên, Curcumin còn đƣợc phát hiện là chất có
khả năng kháng virus HIV.
Với những tác dụng trên giới khoa học khuyến cáo sử dụng Curcumin
(nhƣ chất màu) để bổ sung vào dầu ăn, bánh kẹo, sữa, phomat
b) Ứng dụng:
- Trong y học:

14
Trong dân gian, nghệ đã đƣợc tin dùng nhƣ phƣơng thuốc hữu hiệu để trị
tụ huyết, máu cam, làm cao dán nhọt, thoa chống vết thƣơng tụ máu, làm mau


15
của lipit là triglyxerit, chiếm 95 98% trong nguyên liệu dầu. Các axit của
triglyxerit thƣờng là mạnh thẳng, các axit này có thể chứa 1, 2, 3 nối đôi và có số
lƣợng nguyên tử cacbon từ 16 22. Thông thƣờng số cacbon từ 16 18. Màu
sắc và mùi vị khác nhau của dầu thực vật phụ thuộc vào tính ổn định của các
chất kèm theo thoát ra từ nguyên liệu dầu cùng với triglyxerit
1.2.4.1. Dầu lạc.
Hàm lƣợng lipit trong nhân hạt lạc từ 40 60% tính theo chất khô.
Trong dầu lạc thành phần axit béo không no chủ yếu là oleic (C18:1) 50 60%,
linolic (C18:2) 13 33% và một số axit béo không no nhƣ panmitic (C16:0) 6
11%, vì thế dầu lạc có thể lỏng ở nhiệt độ thƣờng.
Tỉ trọng của dầu lạc 0,910 0,929, chỉ số xà phòng 185 194, I.I 82
92, nhiệt độ đông đặc - 2,5 - 3
o
C.
1.2.4.2 Dầu đậu nành.
Tổng hàm lƣợng lipit có trong đậu nành là 30%. Trong dầu đậu nành có
các axit béo nhƣ: axit linolic (C18:2) 51 57%, oleic (C18:1) 23 29%, linoleic
(C18:3) 3 6%, panmitic(C16:0) 3 6%, stearit (C18:0) 5 7% .
Tỉ trọng của dầu nành là 0,922 0,934, chỉ số xà phòng 190 193, I.I 120
141 nhiệt độ nóng chảy -15 -18
o
C.
1.3. Các phƣơng pháp chiết tách các hợp chất hữu cơ.[2]
Chiết là quá trình rút chất hòa tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một
chất lỏng khác. Chiết chất hòa tan trong chất lỏng gọi là chiết chất lỏng, còn
chiết chất hòa tan trong chất rắn gọi là chiết chất rắn.
1.3.1. Phƣơng pháp chiết chất lỏng:
Cơ sở của phƣơng pháp là định luật Nernst.

Dung môi thƣờng dùng là ete etylic, ete dầu hỏa, xăng, benzen,
cloroform
Dụng cụ chiết là phểu chiết. Đổ dung dịch vào phểu rồi cho dung môi
vào sao cho chỉ chiếm 2/3 thể tích phểu, lƣợng dung môi thƣờng chiếm 1/5 1/3
thể tích dung dịch. Đậy nút, một tay giữ nút và phểu, một tay giữa khóa phểu, lắc
nhẹ cẩn thận, đảo ngƣợc nhiều lần. Lắc xong để yên trên giá cho dung dịch tách
ra thành hai lớp. Mở nút phểu chiết, từ từ mở khóa vòi cho chất lỏng ở lớp dƣới
chảy xuống, còn lớp trên lấy ra bằng cách đổ qua miệng phểu.
Sau khi thu đƣợc dịch chiết, làm khô bằng chất làm khô rồi đem tinh
chế.
Sự hòa tan chất chiết vào dung môi mới phụ thuộc vào bản chất của chất
tan, bản chất của dung môi, nhiệt độ, phụ thuộc vào bề mặt tiếp xúc. Do đó trong
quá trình chiết lắc càng kỹ càng tốt. Nếu trong khi chiết tạo nhủ tƣơng do tạo
thành một lƣợng kết tủa trên bề mặt phân chia hai tƣớng lỏng thì cần phải lọc,
nếu do sức căng bề mặt thì cho thêm rƣợu để phá sức căng bề mặt ở trên bề mặt
phân chia hai tƣớng đó, nếu do sự khác nhau về tỷ khối giữa hai chất lỏng không
lớn thì thêm dung dịch muối bão hòa để tăng tỷ khối của nƣớc. Nhƣng biện pháp
tốt nhất là để lắng trong thời gian lâu.

17
1.3.2. Phươmg pháp chiết chất rắn:
Độ hiệu dụng của chiết chất rắn bằng chất lỏng phụ thuộc vào độ hòa tan
và tốc độ chuyển từ tƣớng này sang tƣớng khác. Tính tan phụ thuộc vào dung
môi lựa chọn. Có thể tăng tốc độ chuyển tƣớng bằng cách làm tăng bề mặt tiếp
xúc bằng cách nghiền chất rắn càng nhỏ càng tốt trƣớc khi chiết, khuấy. Có thể
chiết bằng cách hoà tan chất trong dung môi rồi gạn lọc.
Thực hiện chiết liên tục trên máy chiết Soxlet. Đun nóng dung môi trong

18
Việc chiết Curcumin cũng diễn ra trên bộ chiết soxhlet, dung môi chiết
là hổn hợp dung môi Axeton Etyl Axetat. Tác dụng của từng dung môi trong
hỗn hợp là khác nhau. Curcumin hòa tan nhiều trong dung môi Etyl Axetat
nhƣng dung môi này lại hòa tan nhiều chất khác, còn Axeton hòa tan vừa phải
Curcumin nhƣng ít hòa tan hợp chất khác. Hai chất này hỗ trợ cho nhau trong
quá trình chiết Curcumin để hiệu suất cao hơn.
Quá trình tinh chế đƣợc thực hiện qua hai bƣớc :
+ Lọc tạp chất rắn: dùng ete dầu hỏa và Etyl Axetat để hòa tan Curcumin
thô, sau đó lọc hổn hợp qua giấy lọc, dung dịch lọc thu đƣợc cho bốc hơi dung môi.
+ Kết tinh: kết tinh Curcumin trong cồn tuyệt đối, gạn lấy phần kết tinh
phía dƣới sấy khô, sản phẩm có màu vàng cam.
1.5. Mục tiêu nghiên cứu:
Đƣa ra đƣợc quy trình công nghệ chiết xuất Curcumin từ nghệ vàng bằng
dung môi xà phòng.
1.6. Tính cấp thiết của đề tài:
Nguồn nguyên liệu nghệ trong nƣớc rất dồi dào nhƣng giá trị sử dụng
chƣa cao và thiếu tính đa dạng.
Thực tế sản xuất các sản phẩm từ nghệ vẫn chƣa tận dụng tối đa các thành
phần của nó, gây lãng phí nguyên liệu, thiếu tính hấp dẫn.
Do đó, sản phẩm curcumin đƣợc chiết từ nghệ vàng bằng dung môi xà
phòng sẽ nâng cao hàm lƣợng, là sản phẩm an toàn, có tính kinh tế cao, và dễ
ứng dụng vào trong sản xuất công nghiệp.
1.7. Ý nghĩa và khả năng ứng dụng của đề tài:
Đƣa ra đƣợc giải pháp chiết curcumin bằng dung môi xà phòng, góp phần
phát triển công nghệ chiết tách sau khi nghiên cứu thành công.
Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu sẵn có trong nƣớc, nâng cao giá trị sử
dụng cho nguyên liệu, cải thiện đời sống vật chất cho ngƣời nông dân, góp phần
phát triển kinh tế xã hội.
Tạo ra sản phẩm ứng dụng vô cùng to lớn nhƣ thực phẩm chức năng, thực

Trích đoạn xuất qui trình chiết suất curcumin Tính toán chi phí nguyên vật liệu cho 100g sản phẩm

---