ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
------------

PHẠM THỊ THANH HƯƠNG

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA CỦ NƯA TẠI ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HOÁ HỌC

ĐÀ NẴNG, NĂM 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
------------

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA CỦ NƯA TẠI ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM

Sinh viên thực hiện

: Phạm Thị Thanh Hương

Lớp

: 14CHD

Hoá chất: Ethanol, n-Hexane, Dichloromethane, Ethyl acetate (Trung Quốc)



Dụng cụ, thiết bị: Bộ soxhlet loại 500ml, tủ sấy, lò nung, phễu buncher, cân

phân tích 3 số, bếp cách thuỷ, bếp điện, cốc, giấy lọc, bông nghiệm, đũa thuỷ tinh, ống
đong, pipet, các dụng cụ thí nghiệm khác.
3. Nội dung nghiên cứu


Xác định các thông số vật lý: Độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại nặng

trong mẫu nguyên liệu.


Nghiên cứu thời gian chiết tối ưu trong một số dung môi của củ Nưa.



Định tính các nhóm hợp chất có trong củ Nưa.



Định danh các thành phần hoá học trong củ Nưa qua các dịch chiết: n-Hexane,

Dichloromethane, Etyl acetate.


Xác định công thức cấu tạo của họp chất Glucomannan

luỹ thêm cho bản thân được nhiều kiến thức thực tiễn quý báu về lĩnh vực mà en
nghiên cứu. Do đó, trong trang đầu của luận văn này cho em phép em xin bày tỏ lòng
biết ơn của mình:
Em xin chân thành cảm ơn GS.TS Đào Hùng Cường đã giao đề tài và tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ cho em trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành khóa luận
này.
Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo bộ môn và các thầy cô công tác
phòng thí nghiệm khoa Hóa trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng đã nhiệt tình
giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong thời gian nghiên cứu thực hiện khóa
luận vừa qua.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn bên cạnh giúp đỡ, động
viên trong cuộc sống cũng như học tập.
Bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học nên bài luận văn này không tránh
khỏi thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của thầy cô để
em có thể thu nhận thêm nhiều kiến thức và kinh nghiệm cho bản thân sau này.
Cuối cùng, em xin chúc quý thầy cô sức khỏe, hạnh phúc và thành công trong
cuộc sống cũng như sự nghiệp giảng dạy của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 23 tháng 04 năm 2018.
Sinh viên

Phạm Thị Thanh Hương


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài .........................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................................2
4. Các phương pháp nghiên cứu ......................................................................................2

2.3.2.1. Phương pháp chiết Soxhlet ...............................................................................14
2.3.2.2. Phương pháp đun hồi lưu .................................................................................14
2.3.3. Phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ (GC-MS) ....................................................15
2.3.4. Phương pháp định tính các hợp chất có trong dịch chiết của củ Nưa với dung
môi nước. ....................................................................................................................... 15
2.3.4.1. Saponin .............................................................................................................15
2.3.4.2. Alkaloid .............................................................................................................16
2.3.4.3. Coumarin:.........................................................................................................16
2.3.4.4. Flavonoid ..........................................................................................................16
2.3.4.5. Đường khử: .......................................................................................................17
2.3.4.6. Polyphenol:.......................................................................................................17
2.3.4.7. Axit hữu cơ ........................................................................................................17
2.3.4.8. Polysaccarid .....................................................................................................17
2.3.6. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) ......................................................................18
2.4. Quy trình nghiên cứu thực nghiệm .........................................................................18
2.4.1. Sơ đồ thực nghiệm ............................................................................................... 18
2.4.2. Xử lý nguyên liệu .................................................................................................19
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 20
3.1. Kết quả xác định các thông số vật lý ......................................................................20
3.1.1. Độ ẩm ..................................................................................................................20
3.1.2. Hàm lượng tro .....................................................................................................20
3.1.3. Hàm lượng kim loại ............................................................................................. 20
3.2. Kết quả khảo sát thời gian chiết của các dung môi ảnh hưởng đến quá trình chiết
tách. ............................................................................................................................... 21
3.2.1. Kết quả khảo sát thời gian chiết bằng phương pháp soxhlet .............................. 21
3.2.1.1. Kết quả thời gian chiết bằng dung môi n – hexane ..........................................21
3.2.1.2. Kết quả nghiên cứu thu dịch chiết củ Nưa bằng dung môi Dichloromethane ........22
3.2.1.3. Kết quả nghiên cứu thu dịch chiết bằng dung môi Ethyl acetate ..................... 22
3.2.2. Kết quả khảo sát thời gian chiết và khối lượng kết tinh thu được bằng phương
pháp đun hồi lưu ............................................................................................................23


Kết quả xác định hàm lượng tro trong bột Nưa

20

3.3

Hàm lượng kim loại trong bột Nưa

21

3.4

3.5

3.6

Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khối lượng cao chiết trong
dung môi n-Hexane
Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khối lượng cao chiết trong
dung môi Dichloromethane
Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khối lượng cao chiết trong
dung môi Etyl acetate

21

22

22


Kết quả định tính các nhóm hợp chất trong củ nưa
Một số peak đặc trưng thu được của Glucomannan trong dịch chiết
củ nưa với dung môi nước

29

31
32
33


DANH MỤC HÌNH
Số hiệu

Tên hình vẽ

Trang

1.1

Hình ảnh nưa konjac

5

1.2

Cấu trúc hoá học của konjac Glucomannan

6


3.2

Sắc ký đồ GC-MS của dịch chiết Dichloromethane

27

3.3

Sắc ký đồ GC-MS của dịch chiết Ethyl acetate

29

3.4

Phổ IR từ dịch chiết củ nưa với dung môi nước

33


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AAS

: Atomic Absorption Spectrophotomectric

GC-MS

: Gas Chromatography – Mass Spectrometry

STT

xanh, nấu cùng với cá, thịt, làm dưa chua..., chế biến thành những món ăn dân dã. Lá
Nưa có thể dùng để chăn nuôi hoặc tận dụng làm nguồn phân xanh. Củ Nưa làm
nguyên liệu cho các ngành công nghiệp sản xuất kẹo bánh, miến, mì, thạch rau câu,
làm thuốc chưa bệnh táo bón, giảm cholesterol, béo phì,...
Tuy nhiên, ở nước ta, công dụng nhiều mặt của cây Nưa vẫn chưa được chú ý.
Hiện nay Nưa chỉ được trồng và sử dụng đơn thuần như là một loại rau ở một vài địa
phương, còn củ Nưa ít được sử dụng, chỉ chủ yếu để dùng làm giống cho vụ sau hoặc
làm thức ăn chăn nuôi. Trên thực tế tất cả những thành phần có ý nghĩa lớn về mặt
dược lý của Nưa nằm ở củ Nưa. Nhiều nghiên cứu về thành phần và vai trò củ Nưa
cho thấy trong bột củ Nưa có chứa Glucomannan là hợp chất có nhiều công dụng
quý, có tác dụng tốt đến bệnh ung thư, tim mạch, béo phì, cao huyết áp.... Vì vậy ở
nhiều nước trên thế giới củ Nưa được sử dụng và đem lại nguồn lợi lớn. Tuy nhiên ở
nước ta cây Nưa chưa được sử dụng và khai thác hợp lý.
Cho đến nay những nghiên cứu về cây Nưa ở nước ta còn rất ít. Nhằm góp
phần nâng cao giá trị sử dụng và khai thác một cách hợp lí, việc nghiên cứu để xây
dựng một quy trình chiết tách, từ đó xác định thành phần và những hoạt tính của cây
là một vấn đề cần thiết. Do đó, em chọn đề tài “ Nghiên cứu chiết tách và xác định
thành phần hóa học của củ Nưa tại địa bàn tỉnh Quảng Nam”.


2
2. Mục đích nghiên cứu


Nghiên cứu xây dựng quy trình chiết tách củ Nưa bằng một số dung môi hữu cơ



Xác định các chỉ số vật vật lý của củ Nưa.




Tìm hiểu các tài liệu liên quan đến củ Nưa trong và ngoài nước



Tình hình nghiên cứu về củ Nưa trong và ngoài nước.



Các phương pháp phân tích sử dụng trong thực nghiệm.

4.2.

Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm



Xử lý mẫu: Cây Nưa thu tại Quảng Nam được rửa sạch, gọt vỏ, thái lát, làm

khô và nghiền thành bột mịn.



Xác định các thông số vật lý (độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại nặng).



Chiết tách bằng các dung môi có độ phân cực khác nhau: Hexane, Ethyl-


Với:
Mở đầu (3 trang)
Chương 1 : Tổng quan (8 trang)
Chương 2 : Phương pháp – Thực nghiệm (8 trang)
Chương 3 : Kết quả và thảo luận (15 trang)
Kết luận và kiến nghị (1 trang)
Tài liệu tham khảo (3 trang)


4
CHƯƠNG 1
1.1.

TỔNG QUAN

Giới thiệu về chi Amorphophalus
Theo một số nghiên cứu về phân bố cây thuộc họ Ráy (Araceae) cho thấy, trên

thế giới có khoảng 170 loài Amorphophallus phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu Á,
châu Phi, Mardagascar, Australia. Ở Châu Á nó phân bố chủ yếu ở các nước Đông Á
và Đông Nam Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam, Inđônesia, Thái Lan…[43]. Ở
Việt Nam, cho đến nay đã phát hiện được khoảng 20 loài Amorphophallus phân bố từ
Bắc đến Nam, củ Nưa (chi Amorphophallus) phân bố chủ yếu ở các tỉnh vùng núi (có
độ cao thường dưới 1000m) và trung du của miền Bắc và miền Nam. Việt Nam có
nguồn Nưa phong phú với tổng lượng ước tính có khoảng 1000 tấn [6].
Theo từ điển cây thuốc Việt Nam của Võ Văn Chi (2012) [3], trung tâm dữ liệu
thực vật Việt Nam và các tài liệu phân loại thực vật vị trí phân loại của họ Ráy trong
giới thực vật như sau:
Giới thực vật (Plantae)
Ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta)

1.3.

Cấu trúc hóa học của Glucomannan
Glucomannan là một polysaccarit có cấu tạo mạch thẳng, khối lượng phân tử từ

200 ÷ 2000kDa, được tạo nên từ các đơn vị cấu trúc là D-glucose và D-mannose liên
kết với nhau bởi liên kết -1,4-glycosit. Tùy thuộc vào nguồn gốc của glucomannan
mà tỷ lệ giữa D-glucose và D-mannose trong phân tử có sự khác nhau. Bên cạnh đó,
trên nguyên tử cacbon C3, C6 ở một số loại glucomannan có thêm liên kết -1,3glycosit và -1,6-glycosit với một số đơn vị cấu trúc khác. Ngoài ra, đối với một số
loại glucomannan, nhóm hydroxyl (-OH) ở nguyên tử cacbon C6 của một số mắt xích
được axetyl hóa. Cấu trúc của glucomannan được minh họa như sau:


6

Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của konjac glucomannan
1.4.

Khai thác, chế biến và bảo quản
Củ Nưa được khai thác từ tháng 9 đến tháng 11 vào cuối mùa sinh trưởng trong

năm. Khi nhận thấy 2/3 lá đã ngã vàng, người dân thường dựa vào hiện tượng này để
bắt đầu đào củ. Chọn những củ to chắc, không bị sâu, sùng. Rửa sạch phần đất bên
ngoài bằng nước, gọt bỏ lớp vỏ ngoài, thái lát mỏng, phơi khô hoặc sấy ở nhiệt độ 60
cho đến khô rồi nghiền thành bột mịn.
Dược liệu khô được đóng vào bao nilon dày, để nơi khô ráo, thoáng mát để
tránh bị mốc.
1.5.

Ứng dụng

dùng cụ thể. Chúng cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm, một số
loại thuốc với cellulose hòa tan như một thành phần để điều trị táo bón; đồng thời sử
dụng để ngăn ngừa hoặc điều trị lipid máu, bệnh tim mạch vành, bệnh tiểu đường và
béo phì.
1.5.1. Lĩnh vực công nghiệp thực phẩm
Sản phẩm Đậu Phụ Bột Nưa, tăng tính dai của đậu phụ và là sản phẩm đậu phụ
cao cấp chế biến xào nấu, .. được bán rộng rãi tại Nhật. Các sản phẩm khác như kẹo
cao su, mì konnyaku, mì Nhật, ...

Hình 1.3. Một số sản phẩm trong công nghiệp thực phẩm từ củ Nưa
a. Đậu hũ Nưa

b. Thạch rau câu

c. Bột rau câu

d. Bánh gạo lức Konjac


8
1.5.2. Lĩnh vực thực phẩm chức năng và dược dụng
Nhiều sản phẩm đã được đưa ra thị trường sử dụng bột Nưa làm nguyên liệu.

a

b

c

Hình 1.4. Một số sản phẩm thực phẩm chức năng từ Nưa

làm tăng độ nhạy của insulin, kiểm soát hội chứng kháng insulin, giảm nguy cơ mắc
bệnh tim mạch ở bệnh nhân tiểu đường tuyp 2, giảm nồng độ lipid huyết tương và
glucozơ máu, giảm cân và hỗ trợ điều trị cao huyết áp với liều sử dụng 1 - 13 g/ngày
[16]. Glucomannan còn kích thích lên nhu động của dạ dày và ruột nên có tác dụng
nhuận tràng [27]. Theo đánh giá của Alonso-Sande M.[15], glucomannan là loại vật
liệu rất tiềm năng cho nhiều lĩnh vực, đặc biệt là cho lĩnh vực y dược học.
1.7.

Các nghiên cứu về nưa và quy trình tách, chiết Glucomannan

1.7.1. Nghiên cứu ở nước ngoài
Glucomannan có trong củ Nưa là một polysaccaride với nhiều tính chất quý
như khả năng tương hợp và phân hủy sinh học, có khả năng hình thành gel thuận
nghịch và không thuận nghịch, khối lượng phân tử khoảng 200÷2000 Kda. Trong
dung dịch nước, glucomannan có thể hấp thụ tới 200 lần khối lượng của nó, tạo dung
dịch có độ nhớt cao 20,000 ÷ 40,000 cp, cao nhất trong các chất xơ nguồn gốc thiên
nhiên. Nhờ những tính chất sinh lý hóa đặc biệt đó mà glucomannan và dẫn xuất đã
được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: công nghiệp thực phẩm; công nghệ
sinh học; y sinh và dược phẩm; hoá học và một số lĩnh vực khác [18], [20], [31].
Nhìn chung, hàm lượng và chất lượng của glucomannan phụ thuộc rất nhiều
yếu tố như phương pháp tách chiết, điều kiện canh tác, thời điểm thu hoạch v.v…
Theo một số nghiên cứu, trọng lượng khô của củ A. konjac tươi chiếm khoảng 10 ÷13
%, trong đó 49 ÷ 60% (w/w) là glucomannan, 10 ÷ 30% (w/w) tinh bột, 2,6÷7%
(w/w) chất khoáng, 5÷14% (w/w) protein, 3÷5% (w/w) đường tan, 3.4÷5.3% (w/w)
tro và một lượng rất nhỏ alkaloid (tính theo trọng lượng khô) [19], [28].
Nghiên cứu về công nghệ chế biến và dây chuyền công nghệ trên thế giới được
phát triển những năm l980 tại Nhật [35] sau đó được ứng dụng rộng rãi tại Trung


10

kết quả nghiên cứu thu được mới chỉ là những bước nghiên cứu cơ bản về cây Nưa ở
Việt Nam như thành phần loài, phân bố, thành phần hóa học, v.v. Đề tài cấp Viện Hàn


11
lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam của TS Nguyễn Văn Dư đã bước đầu khảo sát,
xác định Việt Nam có 4 loài Nưa (Amorphophallus) có giá trị và hàm lượng
glucomannan đủ lớn cho mục đích khai thác và sử dụng glucomannan. Đặc biệt đã
xác định được khu phân bố của loài Nưa konjac (Amorphophophallus konjac), là loài
Nưa được sử dụng phổ biến cho mục đích lấy glucomannan ở Nhật Bản và Trung
Quốc. Tuy còn rất hạn chế, nhưng có thể nói đây là những tài liệu đầu tiên nghiên cứu
về việc trồng trọt cây Nưa ở Việt Nam. Phối hợp với đề tài này, các kết quả đánh giá
về hàm lượng và các phương pháp tách chiết Glucomannan từ củ cây Nưa – PGS, TS
Đỗ Trường Thiện, TS Lê Ngọc Hùng tiến hành cũng đã đánh giá tốt về hàm lượng
glucomannan trong củ cây Nưa ở Việt Nam. Các khảo sát gần đây của nhóm đề tài
cũng cho thấy tại Tây Nguyên đã có sự phân bố tự nhiên của một số loài Nưa như
Nưa lông – Amorphophallus pillosus Hett., Nưa fallax – Amorphophallus fallax Hett.,
Nưa khảm – A. scaber Hett. & Serebryany, v.v. Hiện nay trên thế giới, các loài Nưa
này vẫn đang tiếp tục được nghiên cứu nhân giống và trồng trọt để phát triển sản xuất
nhưng các nghiên cứu về trồng trọt và chế biến các sản phẩm về bột Nưa konjac ở
Việt Nam hầu như chưa thấy có mà chỉ có đối với các giống khác [4], [7].


12
CHƯƠNG 2

PHƯƠNG PHÁP - THỰC NGHIỆM

2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là củ Nưa được thu mua tại Nam Giang, tỉnh Quảng Nam.




Tủ sấy, tủ hút, tủ lạnh.



Giấy lọc, thuốc thử, bếp điện, bình cầu bình tam giác, ống nghiệm các cỡ,

kẹp giá thí nghiệm...


Máy khuấy



Ống đong



Bình định mức với các dung tích khác nhau

2.2.2. Dung môi, hóa chất (Trung Quốc)



N-hexane





Dựa vào hiệu khối lượng của mẫu trước và sau khi sấy để tính hàm lượng nước

có trong mẫu phân tích.
+

Dụng cụ, thiết bị: Cốc sứ để đựng mẫu, tủ sấy, bình hút ẩm, cân phân tích 03 số.



Cách tiến hành

+

Chuẩn bị cốc sấy: Đem cốc đi rửa để ráo, sau đó sấy ở > 1000C trong vòng 30

phút. Để nguội trong bình hút ẩm rồi đem cân (m0).
+

Chuẩn bị mẫu: Nguyên liệu được cân chính xác khoàng 5g (m1) cho vào 3 cốc

sấy (đã được xác định khối lượng ở trên). Đưa cốc có chứa mẫu và đũa sấy ở 60 - 70oC
trong vòng 30 phút, sau đó nâng nhiệt độ lên 105 ÷ 1100C và sấy trong vòng 2 tiếng
(thỉnh thoảng trộn đều). Lấy mẫu ra, để nguội trong bình hút ẩm và đem cân (khối
lượng m2). Lặp lại quá trình sấy vài lần đến khi chênh lệch khối lượng giữa 2 lần cân
liên tiếp không đổi hoặc không quá

0,001g. Ghi khối lượng cuối cùng (m2). Hàm

lượng nước trong nguyên liệu tính theo công thức: