TÓM TẮT
Trong đề tài nghiên cứu này, chúng tôi đã ứng dụng phƣơng pháp chiết có hỗ
trợ sóng siêu âm để nâng cao hiệu quả chiết mangiferin từ lá xoài với dung môi
ethanol đồng thời vừa tiết kiệm thời gian, hóa chất và chi phí lao động. Quá trình chiết
mangiferin từ lá xoài đã đƣợc khảo sát đơn biến với các điều kiện tối ƣu: nồng độ dung
môi 700, tỉ lệ w/v: 1/20, chế độ siêu âm ở biên độ 80%, chu kỳ 0,8 giây, thời gian 20
phút và tiến hành tối ƣu theo mô hình Box Behnken và phần mềm DOE. Phƣơng trình
hồi quy biểu diễn mối quan hệ giữa độ hấp thụ quang và các biến độc lập nhƣ sau: Y =
0,66223 – 0,03525X1 + 0,05X2 – 0,021X3 – 0,05482X12 – 0,09132X32 +0,02750X1X3.
Trong đó, Y là Độ hấp thụ quang, X1 là nồng độ dung môi (ºcồn), X2 là tỉ lệ w/v (g/ml)
và X3 là thời gian siêu âm(phút). Điều kiện tối ƣu để có hiệu suất trích ly cao nhất theo
tính toán là: nồng độ ethanol 66,30, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1:30, thời gian trích ly
17,1 phút, dƣới bức xạ siêu âm 200W với chu kì 0,8 và biên độ 80%. Dƣới điều kiện
tối ƣu thì độ hấp thụ quang của dịch chiết đạt 0,7204 Abs.
Kết quả thử hoạt tính kháng oxi hóa của dịch chiết lá xoài cho thấy khả năng
kháng oxi hóa của dịch chiết lá xoài bằng 73,21% Vitamin C, chứng tỏ hàm lƣợng các
phân tử chống oxy hóa của dịch chiết lá xoài là khá cao. Kết quả định tính cho thấy
trong dịch chiết từ lá xoài ngoài mangiferin còn chứa rất nhiều hợp chất khác có lợi
cho sức khỏe con ngƣời. Có thể lý giải là trong dịch chiết lá xoài có chứa các chất
chống oxy hóa, mà điển hình là hợp chất polyphenol nhƣ xanthonoid, flavonoid,
tanin...Thông qua kết quả trên, chúng tôi thấy tiềm năng có thể sử dụng lá xoài làm
nguồn chiết xuất chất chống oxy hóa và khả năng áp dụng dịch chiết này trong một số
lĩnh vực, trong đó có thực phẩm.
Do phổ UV- Vis không có tính hấp thụ chọn lọc nên để đảm bảo tính chính xác
và độ tin cậy cao chúng tôi tiến hành định tính và định lƣợng magiferin từ dịch chiết lá
xoài bằng phƣơng pháp HPLC. Kết quả cho thấy với các điều kiện chiết tối ƣu nhƣ
trên thì có thể khẳng định trong dịch chiết lá xoài có chứa mangiferin với hiệu suất
chiết đạt 59,427 mg/g.

i



phƣơng pháp siêu âm.
- Tối ƣu hóa quy trình chiết mangiferin từ lá xoài bằng phƣơng pháp siêu âm.
- Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của dịch chiết.
- Định tính và định lƣợng mangiefrin bằng phƣơng pháp HPLC
- Đề xuất ứng dụng vào sản phảm thực phẩm dành cho ngƣời tiểu đƣờng.
3. Các bản vẽ: Không
4. iáo viên hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan
5. Ngày giao nhiệm vụ: 15/12/2016
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 22/05/2017
7. Ngày bảo vệ: / 05/ 2017

ii


CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)

Thông qua bộ môn
Ngày…..tháng….. năm 2017
TỔ TRƢỞNG BỘ MÔN
(Ký, ghi rõ họ tên)

PGS.TS Đặng Minh Nhật

TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

Kết quả điểm đánh giá

Sinh viên đã hoàn thành và

phòng thí nghiệm khoa Hóa đã tạo điều kiện về phòng thí nghiệm, trang thiết bị để em
có thể hoàn thành đề tài một cách suôn sẻ và kịp tiến độ.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong hội đồng bảo vệ tốt nghiệp
đã dành thời gian quý báu của mình để đọc và nhận xét đồ án của em.

Đà Nẵng, ngày tháng 05 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Hồ Thị Ngọc Hà

iv


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu và kết quả thí nghiệm trình bày trong luận văn là trung thực và chƣa
từng đƣợc ai công bố ở bất kì công trình nào khác.
Tác giả
Hồ Thị Ngọc Hà

v


MỤC LỤC

TÓM TẮT.........................................................................................................................i
NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU TỐT NGHIỆP .................................................................. ii
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................iv
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................v
MỤC LỤC ......................................................................................................................vi
DANH SÁCH HÌNH VẼ................................................................................................ix

vi


1.3.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình trích ly bằng siêu âm và ứng dụng của
sóng siêu âm ................................................................................................................ 9
1.3.5 Thiết bị siêu âm sử dụng trong nghiên cứu .................................................... 11
1.4

Phƣơng pháp tối ƣu hóa ...................................................................................11

1.5

Các phƣơng pháp định lƣợng mangiferin ........................................................12

1.6

Một số công trình nghiên cứu về mangiferin ...................................................13

1.6.1 Một số công trình nghiên cứu tại Việt Nam .................................................. 13
1.6.2 Một số công trình nghiên cứu trên thế giới ................................................... 14
Chƣơng 2.

ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................16

2.1

Đối tƣợng nghiên cứu ......................................................................................16

2.2


vii


3.2

Xác định một số thành phần hóa học chính của lá xoài ...................................25

3.3 Xây dựng đƣờng chuẩn để xác định hàm lƣợng mangiferin bằng phƣơng pháp
đo quang ....................................................................................................................26
3.3.1 Khảo sát bƣớc sóng hấp thụ cực đại của dung dịch mangiferin chuẩn .......... 26
3.3.2 Khảo sát bƣớc sóng hấp thụ cực đại của dịch chiết lá xoài ........................... 27
3.3.3 Xây dựng đƣờng chuẩn để xác định hàm lƣợng mangiferin .......................... 28

3.4

Khảo sát đơn biến các yếu tố ảnh hƣởng đến việc trích ly mangiferin từ lá xoài
28

3.4.1 Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ dung môi ................................................... 28
3.4.2 Khảo sát ảnh hƣởng tỉ lệ nguyên liệu/dung môi(w/v) .................................... 29
3.4.3 Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian siêu âm .................................................... 30
3.4.4 Khảo sát ảnh hƣởng của biên độ siêu âm ....................................................... 31
3.4.5 Khảo sát ảnh hƣởng của chu kì đóng ngắt ..................................................... 31
3.5 Tối ƣu hóa quá trình chiết mangiferin từ lá xoài bằng phƣơng pháp bề mặt
đáp ứng RSM .............................................................................................................32
3.6 Xác định sự có mặt của các chất trong dịch chiết và thử hoạt tính kháng oxi
hóa của dịch chiết ......................................................................................................36
3.7

Định tính và định lƣợng hàm lƣợng mangiferin trong dịch chiết bằng HPLC 38

Hình 1.4 Một số bài thuốc từ lá xoài và mangiferin ........................................................5
Hình 1.5 Sơ đồ phân loại sóng âm...................................................................................8
Hình 1.6 Quá trình hình thành, phát triển và vỡ của bọt khí ...........................................9
Hình 1.7 Cách bố trí các thí nghiệm theo mô hình Box Behnken .................................12
Hình 2.1 Hình ảnh bột lá xoài sau khi nghiền ...............................................................16
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ...................................................................................17
Hình 2.3 Chu trình dòng chảy HPLC [34] ....................................................................23
Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn bƣớc sóng hấp thụ cực đại của dung dịch mangiferin chuẩn
.......................................................................................................................................27
Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn bƣớc sóng hấp thụ cực đại của dịch chiết lá xoài ................27
Hình 3.3 Đƣờng chuẩn dung dịch mangiferin chuẩn xây dựng theo phƣơng pháp đo
quang .............................................................................................................................28
Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hƣởng của nồng độ dung môi đến OD .....................29
Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hƣởng của tỉ lệ w/v đến OD .....................................29
Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hƣởng của thời gian đến OD ....................................30
Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hƣởng của biên độ siêu âm đến OD .........................31
Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hƣởng của chu kì đóng ngắt đến OD .......................32
Hình 3.9 Biểu đồ chu tuyến 2D (a,c,e) và biểu đồ bề mặt 3D (b,d,f) xác định vùng giá
trị cho mỗi điều kiện ......................................................................................................35
Hình 3.10 Kết quả điều kiện tối ƣu để đạt hiệu suất chiết cao nhất ..............................36
Hình 3.11 Sắc ký đồ của dung dịch mangiferin chuẩn ..................................................38
Hình 3.12 Sắc ký đồ của dịch chiết lá xoài ...................................................................39
Hình 3.13 Đƣờng chuẩn dung dịch mangiferin chuẩn xây dựng theo phƣơng pháp
HPLC .............................................................................................................................39

ix


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Nhân tố và các mức độ bố trí thí nghiệm theo mô hình Box- Behnken ........22


LỜI MỞ ĐẦU

Sự phát triển của xã hội luôn đi đôi với sự phát triển của khoa học công nghệ. Đó
cũng chính là lí do để các nhà khoa học không ngừng tìm ra các phƣơng pháp mới,
nguyên liệu mới có hiệu quả cao, chi phí thấp và hơn hết là hạn chế tối đa sử dụng hóa
chất độc hại. Xoài vừa là một loại cây ăn quả phổ biến vừa là một loại cây thuốc quý
có giá trị ở Việt Nam. Đặc biệt, dịch chiết từ lá xoài có rất nhiều chất quý hiếm và các
nguyên tố vi lƣợng, trong đó phải kể đến mangiferin, một xanthon glycoside. Ở Việt
Nam, mangiferin đƣợc chiết xuất từ một số loại thực vật nhƣ trong lá trầm hƣơng với
hàm lƣợng khoảng 17,16 mg/g [27], trong cây quéo chiếm khảng 40–50 mg/g [1] và
đặc biệt hàm lƣợng mangiferin trong lá xoài chiếm khoảng 58,46 ± 1,27 mg/g [18].
Chính vì vậy việc sử dụng lá xoài để trích ly mangiferin sẽ cho lại hiệu suất cao hơn,
nguyên liệu dễ kiếm, rẻ tiền hơn và có thể sử dụng để trích ly ở quy mô công nghiệp.
Mangiferin là một loại dƣợc phẩm có ý nghĩa quan trọng trong việc ức chế chuyển
glucogen thành gluco, giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đƣờng. Theo thống kê của Tổ chức Y tế
thế giới tại Việt Nam, số lƣợng ngƣời tử vong do mắc bệnh tiểu đƣờng gấp 3 lần so
với số ngƣời mắc bệnh HIV/AIDS hay lao, gấp 10 lần so với số ngƣời mắc bệnh sốt
rét[28]. Trƣớc thực trạng đó, nhu cầu về các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên
trong việc hỗ trợ điều trị, phòng ngừa bệnh tiểu đƣờng ngày càng cao.
Xét thấy sóng siêu âm lan truyền trong môi trƣờng chất lỏng sinh ra một nguồn
năng lƣợng lớn, nếu kết hợp quá trình ngâm dung môi và siêu âm đồng thời cùng một
lúc thì hiệu quả của quá trình có thể đƣợc nâng cao, rút ngắn đƣợc thời gian chiết.
Chính vì vậy, năm 2014 ở Trung Quốc, Cuba [18], các nhà khoa học cũng đã tìm ra
phƣơng pháp chiết tách mangiferin từ lá xoài bằng phƣơng pháp siêu âm sử dụng dung
môi ethanol nhằm nâng cao hiệu quả trích ly, tiết kiệm thời gian và chi phí lao động.
Mặt khác, diện tích trồng xoài ở Việt Nam khá lớn, với diện tích hơn 87.000 ha và
sản lƣợng đạt trên 969.000 tấn/năm[31]. Xuất phát từ những thực tế nêu trên, nhằm
góp phần tăng thêm giá trị kinh tế cho cây xoài cũng nhƣ tận dụng tối đa nguồn phế
liệu lá bị cắt tỉa sau mỗi mùa vụ, dƣới sự hƣớng dẫn của Ts. Nguyễn Thị Trúc Loan tôi

thái riêng đặc trƣng.
Trên thế giới hiện nay có 87 nƣớc trồng xoài với diện tích khoảng 1,8 – 2,2 triệu
hécta với khoảng 50 loài. Vùng Châu Á chiếm 2/3 diện tích trồng xoài trên thế giới,
trong đó đứng đầu là Ấn Độ (chiếm gần 70% sản lƣợng xoài thế giới với 9,3 triệu tấn),
Thái Lan, Pakistan, Philippin, Miền Nam Trung Quốc…..Ngoài ra, xoài còn đƣợc
trồng ở vùng ven biển nƣớc Úc.
Ở Việt Nam xoài đƣợc trồng từ Nam chí Bắc, vùng trồng xoài tập trung là từ Bình
Định trở vào, nhiều nhất là các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long nhƣ: Tiền Giang (trên
6.000ha, trong đó đang cho trái 4.000ha), Đồng Tháp, Vĩnh Long, Cần Thơ...Một số
giống xoài phổ biến hiện nay ở nƣớc ta nhƣ: xoài cát Hòa Lộc, xoài Cát Chu, xoài
Thơm, xoài Bƣởi(xoài ghép), xoài Tƣợng, xoài Vôi, xoài Gòn, xoài Thanh Ca...
Ở một số tỉnh miền Bắc còn có một số giống thuộc chi xoài nhƣ cây Quéo có quả
hình dẹt, đầu quả cong nhƣ có mỏ, vị chua, cây Muỗm có kích thƣớc quả nhỏ hơn
xoài, vị hơi chua.

1.1.2 Thành phần hóa học của cây xoài.
Nhiều công trình nghiên cứu cho biết trong lá và thân cây xoài, ngoài các hợp
chất thông thƣờng nhƣ chlorofyll, protein, muối khoáng.., thì nhóm hợp chất đƣợc
nhiều ngƣời quan tâm nghiên cứu đó là các hợp chất Polyphenol[1].
Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Ngọc Hà

Hƣớng dẫn: Nguyễn Thị Trúc Loan

2


Khảo sát điều kiện chiết mangiferin từ lá xoài bằng phƣơng pháp siêu âm và đề xuất ứng dụng vào thực phẩm

Hợp chất Polyphenol trong cây xoài gồm 3 nhóm:
Nhóm tannin gồm các chất nhƣ acid gallic, metylgallat, acid ellagic, acid digallic,


Hƣớng dẫn: Nguyễn Thị Trúc Loan

3


Khảo sát điều kiện chiết mangiferin từ lá xoài bằng phƣơng pháp siêu âm và đề xuất ứng dụng vào thực phẩm

giảm táo bón. Ngoài ra quả xoài còn có tác dụng trong việc giảm huyết áp, tăng cƣờng
miễn dịch, thanh nhiệt...
Xoài còn có tác dụng đặc biệt trong trị một số bệnh. Vỏ quả xoài dùng để cầm
máu, chống xuất huyết, rong kinh, bạch đới, khái huyết, chảy máu ruột. Lá xoài đƣợc
dùng để trị các bệnh đƣờng hô hấp trên nhƣ ho, viêm phế quản, tiêu chảy kiết lỵ, viêm
ngứa ngoài da...Sắc uống lá xoài có tác dụng làm bình thƣờng hóa nồng độ insulin
trong máu, tốt cho ngƣời bị bệnh đái tháo đƣờng. Kết quả nghiên cứu ban đầu của Đại
học Queensland (Úc) cho thấy một số hợp chất trong xoài có tác dụng chữa bệnh
tƣơng tự nhƣ các loại thuốc trị tiểu đƣờng và làm giảm cholesterol. Chính vì thế, nhiều
bác sĩ châu Âu đã sử dụng lá xoài nhƣ một phƣơng thuốc hỗ trợ điều trị bệnh tiểu
đƣờng vô cùng hiệu quả.
1.2 Tìm hiểu về Mangiferin
1.2.1 Thành phần hóa học và cấu trúc của mangiferin
Mangiferin là một xanthonoid có công thức hóa học là: C19H18O11 (M= 442,35),
đƣợc Wiechowski (1923) phân lập từ vỏ cây Mangifera indica L và đƣợc Iseda (1957)
xây dựng cấu trúc. Sau đó Ramanahan và Sechadi (1960) đã nghiên cứu điều chỉnh lại
cấu trúc. Cấu trúc đƣợc thừa nhận hiện nay là một glycoside có phần aglycon có bộ
khung xanthon với 4 nhóm hydroxyl và một phân tử glucose đính vào C số 2 .

Hình 1.3 Công thức của mangiferin [1]
1.2.2 Tính chất của mangiferin
Mangiferin là những tinh thể hình phiến dài hoặc là ở dạng bột, màu vàng nhạt,

quá mức. Chất mangiferin kích thích tế bào tuyến tuỵ bài tiết insulin, làm tăng độ nhạy
cảm của mô tế bào với insulin, ức chế sự tạo đƣờng mới ở gan và cơ, giảm nguy cơ
mắc bệnh tiểu đƣờng.
1.2.4 Một số ứng dụng của mangiferin
 Trong Y học:
Xuất phát từ những bài thuốc đông y, khi khoa học và công nghệ phát triển, vỏ thân,
vỏ cành, lá xoài đã đƣợc nghiên cứu và dùng để chiết xuất dịch chiết toàn phần hoặc
chiết mangiferin tinh khiết làm thuốc. Trên thị trƣờng Cuba hiện có chế phẩm
Vimang®, đƣợc sử dụng nhƣ một thực phẩm chức năng để hỗ trợ điều trị một số bệnh
miễn dịch, dị ứng, chống oxy hóa, hỗ trợ trong điều trị HIV. Trên thị trƣờng Việt Nam
hiện nay cũng có rất nhiều sản phẩm với thành phần chính là mangiferin chủ yếu dung
để chữa bệnh ngoài da do virus nhƣ: Viên nang cứng Mangoherpin 100mg, kem
Mangoherpin 5%...của Công ty liên doanh BV Pharma (British-Vietnamese J.V.
Company), dung dịch dùng ngoài da MANGINOvim, dung dịch vệ sinh
MANGINOvim..chủ yếu của Công ty VIMEDIMEX Tây Ninh.

Hình 1.4 Một số bài thuốc từ lá xoài và mangiferin
 Trong thực phẩm:
Thực tế hiện nay, tiểu đƣờng đang là một trong mƣời nguyên nhân chính gây tử
vong hàng đầu ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. PGS.TS Tạ Văn Bình- Chủ tịch
Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Ngọc Hà

Hƣớng dẫn: Nguyễn Thị Trúc Loan

5


Khảo sát điều kiện chiết mangiferin từ lá xoài bằng phƣơng pháp siêu âm và đề xuất ứng dụng vào thực phẩm

Hội Ngƣời giáo dục bệnh tiểu đƣờng Việt Nam, đã phát biểu: “Việt Nam không phải là

trình chiết, để thu hồi sản phẩm chỉ cần giảm áp suất thấp hơn áp suất tới hạn thì
CO2 chuyển sang dạng khí ra ngoài còn sản phẩm đƣợc thóat ra ở bình hứng.
 Ƣu điểm: Đây là phƣơng pháp trích ly có hiệu suất cao, thời gian trích ly nhanh
và hạn chế thấp ô nhiễm môi trƣờng do không sử dụng dung môi trong quá trình chiết
tách, tiết kiệm chi phí. CO2 không độc, đƣợc chấp nhận trong thực phẩm và dƣợc
Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Ngọc Hà

Hƣớng dẫn: Nguyễn Thị Trúc Loan

6


Khảo sát điều kiện chiết mangiferin từ lá xoài bằng phƣơng pháp siêu âm và đề xuất ứng dụng vào thực phẩm

phẩm. CO2 không cháy, không nổ, không đắt, không mùi, không màu, không hƣ hại
sản phẩm.
 Nhƣợc điểm: Khá phức tạp, tốn kém thiết bị, không phù hợp với điều kiện ở
phòng thí nghiệm.
c) Chiết tách bằng phương pháp sử dụng vi sóng
 Nguyên tắc: Vi sóng (micro-onde, microwave) là sóng điện từ lan truyền với
vận tốc ánh sáng. Vi sóng cung cấp một kiểu đun nóng không dùng sự truyền nhiệt
thông thƣờng. Với kiểu đun nóng bình thƣờng, sức nóng đi từ bề mặt của vật chất lần
vào bên trong, trong khi đó vi sóng xuyên thấu vật chất và làm nóng vật chất ngay từ
bên trong. Dƣới tác dụng của vi sóng, nƣớc trong các tế bào thực vật bị nóng lên, áp
suất bên trong tăng đột ngột làm các mô chứa mangiferin bị vỡ ra. Mangiferin bị thoát
ra bên ngoài, hòa tan vào dung môi hữu cơ đang bao phủ bên ngoài nguyên liệu, tăng
hiệu quả trích ly.
 Ƣu điểm: Không có quán tính nhiệt, hiệu suất chiết cao hơn so với một số
phƣơng pháp chiết thông thƣờng, sản phẩm trích ly chiết cao hơn. Thiết bị dễ sử dụng,
an toàn và bảo vệ môi trƣờng( năng lƣợng sạch, dễ chế tạo và dễ kiểm soát), thời gian

1.3 Sóng siêu âm
1.3.1 Định nghĩa
Siêu âm (ultrasound) là sóng cơ học hình thành do sự lan truyền dao dộng của
các phần tử trong không gian có tần số lớn hơn giới hạn trên ngƣỡng nghe của con
ngƣời (16-20kHz). Ngoài ra, sóng siêu âm có bản chất là sóng dọc hay sóng nén, nghĩa
là trong trƣờng siêu âm các phần tử dao động theo phƣơng cùng với phƣơng truyền
của sóng [31].

Hình 1.5 Sơ đồ phân loại sóng âm
1.3.2 Các thông số của quá trình siêu âm
- Tần số (Frequency, Hz): là số dao động phần tử thực hiện đƣợc trong 1 giây.
- Biên độ (Amplitude): biểu thị mức độ thay đổi áp suất (so với áp suất cân bằng
của môi trƣờng) trong quá trình dao động.
Cƣờng độ (Intensity, w/m2): là năng lƣợng mà sóng siêu âm truyền trong một
đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phƣơng truyền âm. Công
thức tính I = P/S; trong đó P là công suất của nguồn âm (W), S là diện tích miền truyền
âm (m2).
- Mức cƣờng độ âm (Sound pressure level, B): là đại lƣợng đƣợc tính bởi công
-

thức: L = lg(I/Io). Trong đó I là cƣòng độ âm tại điểm cần tính, Io là cƣờng độ âm
chuẩn (âm ứng với tần số f = 1000 Hz) có giá trị là: 10^12 w/m2.
1.3.3 Nguyên lý tác động của sóng siêu âm
Sóng siêu âm sử dụng trong trích ly có 3 tác động sinh học chính:
 Rung
Chuyển động sóng siêu âm tạo ra rất nhanh, tác động lên các mô, giống nhƣ
massage nhẹ. Tất cả các tác động khác của sóng (nhiệt, bong bóng) đều dựa trên tác
dụng rung này.
 Nhiệt
Chuyển động do sóng siêu âm là nguyên nhân chính tạo ra tác dụng nhiệt. Siêu âm

đóng vai trò quan trọng nhƣ một chất xúc tác để thúc đẩy các phản ứng hóa học xảy ra.
Sử dụng sóng siêu âm năng lƣợng cao trong công nghệ thực phẩm ngày càng đƣợc
khảo sát tỉ mỉ. Phần lớn các nghiên cứu đều áp dụng tần số sóng trong khoảng từ 20
kHz đến 40 kHz.
1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly bằng siêu âm và ứng dụng của
sóng siêu âm
Nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình và hiệu quả trích ly bằng sóng siêu âm.
Chúng bao gồm các thông số liên quan đến âm trƣờng nhƣ: tần số sóng âm, biên độ
siêu âm, kích thƣớc nguyên liệu, đặc tính vật lí dung môi nhƣ độ nhớt, cũng nhƣ sự xử
lí với các yếu tố: thời gian, nhiệt độ, áp suất.
 Loại dung môi
Dung môi sử dụng là loại có thể hòa tan đƣợc các hợp chất cần trích ly.
Mangiferin là chất thuộc nhóm polyphenol, đây là hợp chất phân cực nên chủ yếu tan
tốt trong các dung môi phân cực nhƣ nƣớc, ethanol, methanol, aceton... Tuy nhiên do
hợp chất trích ly đƣợc ứng dụng bổ sung vào các sản phẩm thực phẩm nên cần tính an
toàn cao, đồng thời để đảm bảo hiệu suất trích ly cao nên ethanol đƣợc sử dụng rộng
rãi để trích ly các hợp chất từ thực vật nói chung và mangiferin nói riêng. Hỗn hợp
ethanol- nƣớc sẽ cho hiệu quả trích ly cao hơn do giảm đƣợc độ nhớt làm tăng khả
năng tiếp xúc giữa dung môi và nguyên liệu.
 Tỉ lệ nguyên liệu/ dung môi
Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi càng thấp thì hiệu quả trích ly sẽ đƣợc nâng cao. Tuy
nhiên nếu tỉ lệ nguyên liệu/dung môi quá thấp đồng nghĩa với lƣợng dung môi nhiều,

Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Ngọc Hà

Hƣớng dẫn: Nguyễn Thị Trúc Loan

9



vật. Việc trích ly các hợp chất hữu cơ chứa trong các bộ phận của thực vật bằng sự hòa
tan đƣợc cải thiện hoàn toàn nhờ việc sử dụng năng lƣợng sóng siêu âm. Những tác
động cơ học của sóng siêu âm tạo điều kiện cho dung môi thâm nhập vào vật chất tế
bào một cách dễ dàng và sự chuyển khối đƣợc đẩy mạnh, gây ra sự phá vỡ màng tế
bào sinh học, tạo điều kiện giải phóng vật chất bên trong.
Cơ chế của sóng siêu âm giúp làm tăng khả năng trích ly của các quy trình
truyền thống là dựa trên:
- Tạo ra môt áp lực lớn xuyên qua dung môi và tác động đến tế bào vật liệu.
Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Ngọc Hà

Hƣớng dẫn: Nguyễn Thị Trúc Loan

10


Khảo sát điều kiện chiết mangiferin từ lá xoài bằng phƣơng pháp siêu âm và đề xuất ứng dụng vào thực phẩm

- Tăng khả năng truyền khối tới bề mặt phân cách.
- Phá vỡ thành tế bào trên bề mặt và bên trong của vật liệu, giúp quá trình thoát

chất tan đƣợc dễ dàng.
1.3.5 Thiết bị siêu âm sử dụng trong nghiên cứu
Thiết bị siêu âm dùng trong đề tài nghiên cứu là thiết bị hiệu LABSONIC®P có
đầu dò dạng thanh dao động đƣợc khuếch đại. Mẫu đƣợc chuẩn bị trong bình đựng có
trao đổi nhiệt tuần hoàn, cho đầu dò ngập dung dịch lỏng - rắn. Các thí nghiệm khảo
sát thực hiện ở các điều kiện cố định là tần số 24 kHz, công suất 200W.
-

Các thông số cài đặt trên thiết bị là biên độ và chu kỳ:



11


Khảo sát điều kiện chiết mangiferin từ lá xoài bằng phƣơng pháp siêu âm và đề xuất ứng dụng vào thực phẩm

có các điểm trục, do đó, có thể chắc chắn rằng tất cả các điểm thiết kế nằm trong vùng
hoạt động an toàn. Thiết kế của Box-Behnken cũng đảm bảo rằng tất cả các yếu tố
không đƣợc đặt ở mức cao cùng một lúc, giúp thực hiện đƣợc dễ dàng và giảm đƣợc
sai số không mong muốn.

Hình 1.7 Cách bố trí các thí nghiệm theo mô hình Box Behnken
Ở Việt Nam, việc chiết tách mangiferin từ lá xoài cũng đã đƣợc nghiên cứu và
tiến hành nhiều. Tuy nhiên hiện nay chƣa có bất cứ công trình nghiên cứu nào về việc
chiết xuất mangiferin tại Việt Nam sử dụng phƣơng pháp chiết hỗ trợ siêu âm và tối
ƣu hóa quá trình chiết theo phƣơng pháp RSM. Do đó tôi đề xuất sử dụng phƣơng
pháp RSM theo thiết kế Box Behnken để tiến hành tối ƣu hóa các điều kiện trích ly
mangiferin từ lá xoài.
1.5 Các phƣơng pháp định lƣợng mangiferin
Có nhiều cách để định lƣợng hàm lƣợng các chất có trong nguyên liệu nhƣ
phƣơng pháp cân, phƣơng pháp đo quang, phƣơng pháp sắc kí lỏng cao áp HPLC.


Phƣơng pháp cân đơn giản nhƣng mang tính thủ công, độ chính xác không cao.

 Phƣơng pháp đo quang đơn giản, dễ thực hiện nên đƣợc sử dụng nhiều trong
định lƣợng. Tuy nhiên phổ UV- VIS không có tính hấp thụ chọn lọc nên độ chính xác
không cao.
 Phƣơng pháp sắc kí lỏng cao áp (HPLC) có độ chính xác cao hơn nhiều nhƣng
khá phức tạp và tốn kém.

phƣơng pháp chiết tách truyền thống sử dụng dung môi methanol. Kết quả các tác giả
thu đƣợc là đạt hiệu suất chiết của vỏ thân là 3%, của lá khô là 1,6%.
- Năm 2002, Đỗ Hƣơng Lan đã nghiên cứu sự tích lũy và biến động hàm lƣợng
Mangiferin trong quá trình sinh trƣởng và phát triển của cây quéo Sơn La và tiếp tục
phân lập thành phần hóa học trong lá của nó, Khóa luận tốt nghiệp Dƣợc sĩ, Trƣờng
đại học Dƣợc Hà Nội, Hà Nội. Tác giả đã khảo sát, so sánh và đƣa ra đƣợc kết luận
rằng hàm lƣợng mangiferin cao nhất chứa trong lá xoài non ( khoảng 4,67%), cao hơn
so với lá già (khoảng 4,25%) với loại cây có tuổi thọ cao nhất.
Năm 2004, Nguyễn Thị Hƣơng Giang, Đào Văn Phan,Phạm Hữu Điển nghiên
cứu tác dụng hạ Glucose trong máu của mangiferin chiết xuất từ Tri Mẫu
(Anemarhena asphodeloides Bunge) trên chuột nhắt bình thƣờng và chuột gây đái tháo
đƣờng bằng Streptozotocin. Các tác giả đã tiến hành thử nghiệm: MF 10mg/kg tiêm
vào màng bụng đã cải thiện khả năng dung nạp glucose ở chuột gây tiền đái tháo
-

đƣờng bằng streptozoncin 100mg/kg và làm tăng tác dụng hạ glucose máu của 0,5 UI
insulin tiêm màng bụng cho các chuột gây đái tháo đƣờng bằng STZ 160mg/kg. Cơ
chế tác dụng của MF có thể là không kích thích tuyến tụy bài tiết insulin mà làm tăng
nhạy cảm của mô đích với insulin và làm giảm lƣợng glucosse ở gan.
- Năm 2009, Nguyễn Thị Lƣơng Thiện, học viên cao học 16 ngành Hóa Hữu Cơ,
Trƣờng Đại Học Vinh đã tách chiết thành công hợp chất mangiferin từ cây Quần Đảo
Bảo Chánh - Polialthia Evecta.Các phƣơng pháp đƣợc sử dụng là phổ tử ngoại (UV),
phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lƣợng(MS).Nguyên liệu đƣợc ngâm kiệt với chất
methanol trong 7 ngày.Sau đó, dịch chiết đƣợc cất thu hồi.Sau nhiều công đoạn,
Lƣơng Thiện đã tách chiết thành công hợp chất mangiferin .Việc tách chiết thành công
hợp chất này từ cây quần đầu bảo chánh cho thấy, hợp chất mangiferin có thể tách
chiết ở những loài cây khác, không chỉ từ cây xoài.
Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Ngọc Hà

Hƣớng dẫn: Nguyễn Thị Trúc Loan

theo phƣơng pháp thông thƣờng và tinh chế bằng phƣơng pháp kết tinh. Độ tinh
khiết của sản phẩm đƣợc xác định bằng HPLC đạt 95,56%.
- Năm 2010, Aranya Jutiviboonsuk và Chanchai Sardsaengjun đã khảo sát ba
dung môi methanol, ethanol và acetone 70% để chiết xuất mangiferin. Các tác giả đã
xây dựng quy trình chiết tách theo phƣơng pháp truyền thống và đƣa ra kết quả cho
thấy sử dụng methanol chiết theo qui trình trên cho khối lƣợng mangiferin cao nhất,
và sử dụng aceton cho khối lƣợng mangiferin thấp nhất.
- Năm 2013, Prado, I.M.; Prado, G.H.C.; Prado, J.M.; Meireles, M.A.A đã
nghiên cứu sử dụng CO2 siêu tới hạn và áp suất thấp để chiết mangiferin từ lá xoài.
Đây là phƣơng pháp trích ly có hiệu suất cao và han chế thấp ô nhiễm môi trƣờng do
không sử dụng dung môi trong khi tách chiết; đặc biệt CO2 sau khi sử dụng đƣợc tái
sử dụng lại nên không gây ô nhiễm, tiết kiệm chi phí cho công trình .
- Năm 2013, Zou, T.B.; Wu, H.F.; Li, H.W.; Jia, Q.; Song, G. đã nghiên cứu so
sánh hiệu suất chiết tách có hỗ trợ lò vi sóng và và chiết tách thông thƣờng
mangiferin từ lá xoài (Mangifera indica L.). Các tác giả đã nhận thấy rằng việc chiết
tách sử dụng phƣơng pháp hỗ trợ lò vi sóng đem lại hiệu suất thu hồi cao hơn so với
phƣơng pháp thông thƣờng.
Năm 2014 , LAI Qing-hua, HUANG Gui-you cùng các cộng sự đã nghiên
cứu, khảo sát và chiết tách thành công hợp chất mangiferin từ lá xoài bằng dung môi
ethanol 95%. Các tác giả đã tiến hành khảo sát, định lƣợng hàm lƣợng mangiferin
-

Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Ngọc Hà

Hƣớng dẫn: Nguyễn Thị Trúc Loan

14