ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ HỒNG CẨM

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH
THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ ỨNG DỤNG
PHẨM MÀU TỪ CÂY LÁ CẨM

Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
Mã số : 831 06 30

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÓA HỌC

ĐÀ NẴNG, NĂM 2018


Công trình được hoàn thành tại
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS.TS. ĐÀO HÙNG CƯỜNG

Phản biện 1:
PGS.TS. LÊ THỊ LIÊN THANH
Phản biện 2:
TS. NGUYỄN MINH HIỀN

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ Hóa học tại Đại học Sư phạm Đà Nẵng vào ngày

khiết ở dạng tinh thể hoặc vô định Hình là hợp chất khá phân cực nên
tan tốt trong dung môi phân cực. Màu sắc của anthocyanin luôn thay
đổi phụ thuộc vào pH, các chất màu có mặt và nhiều yếu tố khác, tuy
nhiên màu sắc của anthocyanin thay đổi mạnh nhất phụ thuộc vào pH
môi trường. Ngoài tác dụng là chất màu thiên nhiên được sử dụng
khá an toàn trong thực phẩm, tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mỗi
sản phẩm, anthocyanin còn là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học
quí như: khả năng chống oxy hóa cao nên được sử dụng để chống lão
hóa, hoặc chống oxy hóa các sản phẩm thực phẩm, hạn chế sự suy
giảm sức đề kháng; có tác dụng làm bền thành mạch, chống viêm,
hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thư; tác dụng chống các tia
phóng xạ.


2
Những đặc tính quí báu của anthocyanin mà các chất màu hóa
học, các chất màu khác Hình thành trong quá trình gia công kỹ thuật
không có được đã mở ra một hướng nghiên cứu ứng dụng hợp chất
màu anthocyanin lấy từ thiên nhiên vào trong đời sống hàng ngày,
đặc biệt trong công nghệ chế biến thực phẩm. Điều đó hoàn toàn phù
hợp với xu hướng hiện nay của các nước trên thế giới là nghiên cứu
khai thác chất màu từ thiên nhiên sử dụng trong thực phẩm, bởi vì
chúng có tính an toàn cao cho người sử dụng.
Mặc dầu cây lá cẩm có nhiều công dụng, đặc biệt là khả năng
tạo màu sắc cho các loại thực phẩm an toàn nhưng ở Việt Nam gần
như chưa có những công trình nghiên cứu về loại cây này. Đây chính
là vấn đề nghiên cứu rất cần được quan tâm nhằm góp phần quy
hoạch, khai thác, chế biến và ứng dụng các sản phẩm của cây lá cẩm
một cách có hiệu quả, khoa học hơn.
Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu chiết

6. Ý nghĩa của đề tài
- Cung cấp những thông tin khoa học về quy trình chiết tách thành
phần các chất của cây lá Cẩm.
- Cung cấp các số liệu thực nghiệm cho các nghiên cứu sâu hơn về
cây lá Cẩm trong các đề tài tiếp theo.
- Cung cấp các thông tin khoa học về thành phần hóa học của một số
hợp chất chính của cây lá Cẩm.
- Cung cấp các tư liệu về ứng dụng của sản phẩm màu được chiết ra từ
cây lá Cẩm.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY LÁ CẨM
1.2. TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU THỰC PHẨM
1.2.1. Tầm quan trọng của việc sử dụng chất màu trong chế biến
thực phẩm
1.2.2. Vai trò chất màu thực phẩm
1.2.3. Phân loại chất màu thực phẩm
1.2.4. Nguyên tắc sử dụng chất màu thực phẩm
1.3. TỔNG QUAN VỀ HỢP CHẤT MÀU ANTHOCYANIN
1.3.1. Cấu trúc của anthocyanin
1.3.2. Sự phân bố anthocyanin trong tự nhiên
1.3.3. Đặc tính quang phổ của anthocyanin
1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền màu của anthocyanin
1.3.5. Hoạt tính sinh học của anthocyanin
1.3.6. Ứng dụng của anthocyanin trong chế biến thực phẩm
1.4. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT
1.4.1. Các khái niệm cơ bản về quá trình chiết
1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chiết
1.4.3. Các phương pháp chiết
1.5. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP SO MÀU


n- hexan

Chiết với cồn thực
phẩm để thu phẩm
màu cây lá Cẩm

clorofom
Đo
GC-MS,
HPLC,
LC-MS

Dịch
chiết
etyl axetat

Dịch
chiết
etanol
Dịch chiết
etanol

Hình 2. 1. Quy trình thực nghiệm

Đánh giá độ an toàn
và ứng dụng phẩm
màu lá Cẩm tạo một
số sản phẩm thực
phẩm


G (g)
G1 (g)
G2 (g)
%H2O
1
3,1504
32,8506
32,5243
10,3574
2
3,3732
34,7674
34,4193
10,3196
3
3,6086
31,4023
31,0325
10,2477
Độ ẩm trung bình (%)
10,3082
Kết quả trên Bảng 3.1 cho thấy độ ẩm trung bình trong bột
mẫu nguyên liệu cây lá Cẩm là 10,3082 %. Với độ ẩm này nằm trong
khoảng tiêu chuẩn bảo quản của mẫu nguyên liệu dược liệu 10 –
14%. Do vậy nguyên liệu sẽ bảo quản được trong thời gian dài và


6
nguyên liệu sử dụng trong chiết tách có tính ổn định.
3.1.2. Xác định hàm lượng tro

3.1.3. Xác định hàm lượng kim loại nặng
Hàm lượng một số kim loại nặng của cây lá Cẩm được xác
định bằng phương pháp AAS. Kết quả được thể hiện ở Bảng 3.3.
Bảng 3.3. Hàm lượng kim loại trong cây lá Cẩm

STT

Kim
loại

Phương pháp
thử (AAS)

Kết quả
(μg/l)

Kết quả
(mg/kg)

Hàm
lượng
cho phép
(mg/kg)

1

Pb

TCVN
8126:2009

KPH
≤ 0,05
7993:2009
(LOD=0,013)
Bảng 3.3. thấy thành phần kim loại nặng Pb, As, Cr, Hg có của
cây lá Cẩm là tương đối thấp. Đây là một trong những chỉ số quan
3

Cr


7
trọng để đánh giá việc sử dụng cây lá cẩm làm dược liệu an toàn. Vì
vậy ta có thể nhận thấy là khi sử dụng cây lá Cẩm thì hàm lượng kim
loại nặng không ảnh hưởng đến sức khoẻ con người.
3.1.4. Xác định tỉ trọng của dịch chiết etanol
Bảng 3.4. Tỉ trọng của dịch chiết theo thời gian
Thời gian
m1 (gam)
m2 (gam)
Tỉ trọng(g/mL)
70 phút
24,60
24,67
0,007
90 phút
24,60
24,67
0,007
110 phút

0,24
0,29
0,29
Bảng 3.5 ta thấy, thời gian chiết từ 2 giờ đến 8 giờ thì khối
lượng cao chiết thu được có tăng theo thời gian nhưng từ 6 giờ đến 8
giờ thì khối lượng cao có tăng nhưng không đáng kể. Điều này có
thể giải thích là do khi tăng thời gian chiết các chất của cây lá Cẩm
không hòa tan thêm được. Vậy thời gian chiết tốt nhất là 6 giờ.
b. Định danh thành phần hóa học trong dịch n-hexan của cây lá
Cẩm bằng GC-MS


8
Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết nhexan được trình bày ở Bảng 3.6.
Bảng 3.6. Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết nhexan của cây lá Cẩm
STT
1
2
3
4
5
6
7

Thời
gian
lưu
6.047
6.45
7.569

10
18.405
1.043
Tetracosane
11
19.209
1.681
Heneicosane
12
19.48
36.87
Di-n-octyl phthalate
13
19.984
1.773
Pentacosane
14
20.73
1.659
Octacosane
15
21.447
0.947
Squalene
16
21.564
7.338
Heptacosane
17
22.184

đem cao chiết thu được đi cân. Kết quả được trình bày ở Bảng 3.7.
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khối lượng cao chiết
thu được
Thời gian chiết
2
4
6
8
(giờ)
Khối lượng cao
0,35
0,40
0,42
0,42
chiết (g)
Qua Bảng 3.7 ta thấy, thời gian chiết từ 2 giờ đến 8 giờ và
khối lượng cao chiết thu được có tăng theo thời gian nhưng từ 6 giờ
đến 8 giờ thì khối lượng cao chiết không tăng. Điều này có thể giải
thích là do khi tăng thời gian chiết các chất của cây lá Cẩm không
hòa tan thêm được. Vậy thời gian chiết tốt nhất dung môi clorofom là
6 giờ.
b. Định danh thành phần hóa học có trong dịch chiết clorofom của
cây lá Cẩm bằng GC-MS
Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết
clorofom được thể hiện ở Bảng 3.8.
Bảng 3.8. Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết
clorofom của cây lá Cẩm
Diện
Thời
tích

7

13.28
14.776
15.891
17.572

Diện
tích
peak
(%)
3.066
0.685
2.699
2.049

8

18.012

0.631

9
10
11
12
13
14
15
16

1.178
1.33

Tên gọi
2-Pentadecanone, 6,10,14-trimethylHexadecanoic acid, ethyl ester
Phytol
7-Methyl-Z-tetradecen-1-ol acetate
4,8,12,16-Tetramethylheptadecan-4olide
Teracosane
Heneicosane
Di-n-octyl phthalate
Pentacosane
Octacosane
Heptacosane
Squalene
1-Monolinoleoylglyxerol trimethylsilyl
ether
Campesterol
Stigmasterol
γ-Sitosterol

Bảng 3.8 cho ta thấy phương pháp GC – MS đã định danh
được 19 cấu tử trong dịch chiết clorofom từ cây lá Cẩm. Thành phần
hóa học trong dịch chiết clorofom chủ yếu là những cấu tử có độ
phân cực yếu đến không phân cực, bao gồm các hidrocacbon dài 21C
27C. Các cấu tử có hàm lượng cao như: Di-n-octyl phthalate (48.9
%), Pentacosane (8,20 %), Heneicosane ( 7.163 %).
3.2.3. Kết quả nghiên cứu thu dịch chiết bằng dung môi etylaxetat
a. Dịch chiết etylaxetat trong của cây lá Cẩm
Điều kiện chiết tách: 10 gam bột cây lá Cẩm, thể tích dung

tích mỗi peak ta xác định được hàm lượng mỗi chất trong hỗn hợp
được nhận diện. Kết quả định danh thành phần hóa học được thể hiện
ở Bảng 3.10.
Bảng 3.10. Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết
etylaxetat của cây lá Cẩm
STT

Thời
gian
lưu

1

5.413

2

5.737

3
4
5
6

Diện
tích
peak
(%)
1.132
0.985

12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

12.761

0.734

13.28
14.442
15.891
16.806
18.008

5.912
1.211
12.82
1.753
1.442

18.405

Tetracosane
Heneicosane
Di-n-octyl phthalate
Pentacosane
Octacosane
Squalene
Heptacosane
1-Monolinoleoylglycerol trimethylsilyl
ether
Campesterol
Stigmasterol
γ-Sitosterol

Từ kết quả ở Bảng 3.10 cho ta thấy phương pháp GC – MS
đã định danh được 23 cấu tử trong dịch chiết etylaxetat từ cây lá
Cẩm. Thành phần hóa học trong dịch chiết n- n-hexane chủ yếu là
những cấu tử có độ phân cực yếu đến không phân cực. Các cấu tử có
hàm lượng cao như: Di-n-octyl phthalate (49.23%), 2Pentadecanone, 6,10,14-trimethyl-(5,91%), Heptacosane (4,2%) γSitosterol (2.624%)
c. Định danh chất màu của dịch chiết etylaxetat từ cây lá Cẩm
bằng HPLC và LC-MS
Dịch chiết chiết etylaxetat từ cây lá Cẩm được đo HPLC đầu
dò DAD ở bước sóng 522 nm. Kết quả ở Hình 3.4 cho thấy có một
peak ứng với thời gian lưu 18,024 chiếm 98,173%.


13

Hình 3.1. Sắc kí đồ chiết etylaxetat của cây lá Cẩm
Tiến hành khảo sát trên hệ thống LC-MS với chế độ scan giá
trị m/z từ 200 đến 1200. Tín hiệu ở phút 18 trên hệ HPLC cho tín

khối lượng chất thu được tăng theo thời gian, sau 110 phút thì khối
lượng cao chiết đạt lớn nhất. Điều này có thể giải thích là do khi tăng
thời gian chiết các chất của cây lá Cẩm không hòa tan thêm được
nữa. Vậy tôi chọn thời gian chiết tốt nhất của dung môi etanol là 110
phút.
b. Định danh thành phần hóa học trong dịch chiết etanol từ cây lá
Cẩm bằng GC - MS
Sắc ký đồ GC-MS của dịch chiết etanol từ cây lá Cẩm được
thể hiện ở Hình 3.6 và kết quả định danh thành phần hóa học trong
dịch chiết etanol được tổng hợp ở Bảng 3.12.
Bảng 3.12. Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết
etanol của cây lá Cẩm
STT

Thời
gian lưu

Diện tích
peak (%)

1

8.449

0.55

2
3

9.365

0.907

9

11.215

1.245

Tên gọi
Dithiocarbamate,S-methyl-,N-(2methyl-3-oxobutyl)2,5-Dimethoxythiophenol
Phen, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)3,5-Dimethoxy-4-hydroxybenzyl
alcohol
2(4H)-Benzofuranone,5,6,7,7Atetrahydro-4,4,7a-trimethyl-, (R)2-Tertbutyl cyclohexyl
propylphosphonofluoridate
2-Hexadecanol
Geranyl isovalerate
2-Cyclohexen-1-one, 4-(3-hydroxy-1butenyl)-3,5,5-trimethyl-


15

10

11.675

1.637

11

12.63


1.417

19

17.552

1.315

20

17.988

1.235

21
22
23
24
25

18.259
18.385
19.184
19.446
19.756

2.372
1.13
0.965


25.574
25.894
26.751

2.55
4.772
4.507

1-{2-[3-(2-Acetyloxiran-2-yl)-1,1dimethylpropyl]cycloprop-2enyl}ethanone
Ppropiolic acid, 3-(1-hydroxy-2isopropyl-5-methlcyclohexyl)2-Cyclohexen-1-one, 4-hydroxy3,5,5-trimethyl-4-(3-oxo-1-butenyl)Tetradecane,2,6,10-trimethyl2-Pentadecanone, 6,10,14-trimethylHexadecanoic acid, ethyl ester
Phytol
1-Heptatriacotanol
E,E,Z-1,3,12-Nonadecatriene-5,14diol
17-Pentatriacontene
4,8,12,16-Tetramethylheptadecan-4olide
Ethanol, 2-(9_octadecenyloxy)-, (Z)Tetrapentacontane, 1,54-dibromoHeneicosane
Di-n-octyl phthalate
E-8-Methyl-9-tetradecen-1-ol acetate
Phen-1,4-diol, 2,3-dimethyl-5trifluoromethylOctacosane
Heptacosane
Squalene
1-Monolinoleoylglycerol trimethylsilyl
ether
Campesterol
Stigmasterol
γ –Sitosterol

Bảng 3.12 cho ta thấy phương pháp GC – MS đã định danh
được 33 cấu tử trong dịch chiết etanol từ cây lá Cẩm. Thành phần

cây lá Cẩm, tại phút thứ 13,936 trên hệ LC-MS cho thấy có giá trị
m/z = 594,7 ứng với hợp chất cyanidin - 3-rutinoside .
Nhận xét chung
Bằng phương pháp GC-MS, một số thành phần hóa học
trong các dịch chiết từ cây lá Cẩm đã được xác định. Tổng số cấu tử


18
trong dịch chiết là 85 cấu tử. của cây lá Cẩm từ: n-hexane có 20 cấu
tử, clorofom có 19 cấu tử, etyl axetat có 23 cấu tử, etanol có 33 cấu
tử. Trong đó, dịch chiết bằng etanol của cây lá Cẩm là nhiều cấu tử
nhất chứa 33 cấu tử. Như vậy, trong cùng điều kiện thực nghiệm ở
phòng thí nghiệm các dung môi chiết được các chất khác nhau có thể
do chúng có độ phân cực khác nhau.
Bằng phương pháp HPLC kết hợp LC-MS chứng tỏ có hợp
chất màu anthocyanin trong dịch chiết: 2 chất trong dịch chiết
etylaxetat là hợp chất cyanidin 3-rutinoside và hợp chất cyanidin 3malonyglucoside, 2 chất trong dịch chiết etanol là hợp chất cyanidin
3-rutinoside và hợp chất cyanidin 3- malonyglucoside .
3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHIẾT PHẨM MÀU TỪ LÁ
CẨM BẰNG ANCOL ETYLIC
3.3.1. Xác định bước sóng hấp thụ cực đại:
Cho 1g lá Cẩm xay và 50 ml C2H5OH vào bình cầu. Lắp
ống sinh hàn tiến hành đun ở nhiệt độ 50oC với thời gian thí nghiệm
là 30 phút. Sau đó đem lọc với vải 3 lần và lọc giấy lọc thêm 3 lần
nữa. Dung dịch được đo UV-Vis. Xác định bước sóng cực đại.

Hình 3.7. Phổ UV-VIS của dịch chiết etanol từ cây lá Cẩm
Hình 3.11 cho thấy bước sóng hấp thụ cực đại là 664 nm,
mật độ quang đạt 0,884. Chọn bước sóng 𝝺𝝺max = 664 nm để nghiên
cứu các yếu tố tiếp theo

thu được lớn nhất vì ở tỉ lệ này hầu như chất tan đã được trích li
tương đối cao, thể tích dung dịch nhỏ suy ra nồng độ lớn nhất do đó
mật độ quang cao nhất. Khi tỉ lệ rắn lỏng là 1: 75 thì một độ quang
có giảm ít so với tỉ lệ 1: 50, tuy nhiên sự giảm ở đây không quá nhiều
so với sự tăng thể tích (thể tích tăng 1,5 lần, mật độ quang chỉ gảm
còn 0,96 lần so vơi ban đầu). điều này cho thấy với tỉ lệ rắn lỏng 1:
75 thì sự trích li là hoàn toàn nhất, chiết được nhiều chất nhất. Chọn
tỉ lệ rắn lỏng là 1: 75 để nghiên cứu các yếu tố tiếp theo


20
3.3.3. Khảo sát nhiệt độ
Cho vào bình cầu: 1g lá cẩm xay và 75ml C2H5OH. Lắp ống
sinh hàn tiến hành đun trong thời gian 50 phút. Khảo sát 5 mẫu với 5
nhiệt độ lần lượt là: 40oC, 50oC, 60oC, 70oC, 80oC. Sau thời gian 30
phút lấy ra, lọc với 3 lần vải sau đó lọc dung dịch thêm 3 lần với giấy
lọc. Đem 5 mẫu thí nghiệm vừa lọc đo UV-Vis bước sóng 664 nm
Bảng 3.14. Kết quả mật độ quang khảo sát nhi ệt độ của dung dịch
chiết từ cây lá Cẩm
Loại mẫu
1 (40oC ) 2 (50oC ) 3 (60oC ) 4 (70oC )
5 (80oC )
Mật độ quang
0,849
0,904
1,126
1,227
1,237

Hình 3.9. Phổ UV-VIS khảo sát nhiệt độ của dung dịch chiết từ


2 (40 phút )
1,105

3 (50 phút )
1,208

4 (60 phút )
1,209

5 (70 phút )
1,303

Từ Hình 3.14 và Bảng 3.15 cho thấy khi thời gian tăng thì
mật độ quang tăng, sau thời gian 50 phút thì mật độ quang tăng
không đáng kể vì chất màu đã bị chiết hoàn toàn, chọn thời gian 50
phút là thời gian chiết.
Từ các kết quả thực nghiệm trên đây cho thấy rằng hàm
lượng phẩm màu từ cây lá Cẩm chiết bằng cồn thực phẩm thu được
với giá trị cao nhất ở điều kiện tỉ lệ
rắn lỏng 1:75, nhiệt độ 70oC, thời gian 50 phút.


22
3.4. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẨM MÀU GIÀU
ANTHOCYANIN TỪ CÂY LÁ CẨM TRONG CHẾ BIẾN
THỰC PHẨM
3.4.1. Xác định một số chỉ tiêu vi sinh
Để kiểm tra tính an toàn của phẩm màu thực phẩm thu nhận
được bằng cồn thực phẩm từ cây lá Cẩm chúng tôi tiến hành kiểm tra

Bảng 3.17.
Bảng 3.17. Kết quả một số chỉ tiêu vi sinh
Tên chỉ tiêu

Giới hạn
cho phép

Kết quả

Đơn vị

Nhận xét

TSVKHK
Coliform

104
10

2,6 x 103
4,3

CFU/g
MPN/g

Đạt

E.coli

Không có


TSBTNMM-M

102

< 10

CFU/g

Đạt

Ghi chú: