Tải bản đầy đủ
1 Tổng quan về cây gừng

1 Tổng quan về cây gừng

Tải bản đầy đủ

6

- Gừng gió (Zingiber Zerumbet) cũng là một loại gừng mọc dại, thân rễ dạng củ
phân nhiều nhánh, lúc non màu vàng và thơm sau chuyển thành màu trắng có vị
đắng.
- Họ gừng Zingiber officinale là loại gừng trồng phổ biến được sử dụng trong sản
xuất, có 2 giống gừng:
+ Gừng trâu: củ to, ít xơ, ít cay,thích hợp cho xuất khẩu.
+ Gừng dé hay còn có tên là gừng sẻ cho củ nhỏ hơn, vị cay và nhiều xơ
hơn, hiện nay đang được sử dụng và bán ở thị trường trong nước là chủ yếu.
1.1.4 Thành phần hóa học của gừng
Qua phân tích hiện đại có tới trên 400 hoạt chất trong gừng. Người ta chia làm 4
loại chính.
- Tinh dầu: thường là hỗn hợp gồm nhiều chất như rượu, phenol, aldehyde, ceton,
acid hữu cơ, ester…
- Nhựa dầu gừng: chứa tinh dầu và các chất cay. Thành phần chủ yếu của nhóm
chất cay là zingeron, shogaol và gingerol, trong đó gingerol chiếm tỷ lệ cao nhất
(Nguyễn Thị Bích thuyền và ctv, 2007).
-Chất khoáng: Vi lượng có kẽm (Zn), selen (Se), coban (Co). Đa lượng có canci
(Ca), kali (K), magiê (Mg), sắt (Fe), phospho (P), mangan (Mn).
- Vitamin: Có B1, B2, B6, C.
Ngoài ra một số hoạt chất có nhiều ở nghệ như Curcumin, ớt như Capsaicin,
chanh như Limonene, hạt cà phê như acid caffeic, hạt đậu như Lecithin đều có trong
gừng.
1.1.5. Công dụng của gừng
Gừng có vị cay, tính hơi ẩm được dùng làm gia vị, làm mứt và nhiều công dụng
khác được sử dụng trong chế biến thực phẩm. Ngoài ra, gừng đã được biết đến từ
lâu như một loại thảo dược trị các bệnh như: cảm, sốt, rối loạn thấp khớp, biến
chứng đường tiêu hóa, say tàu xe, bệnh tiểu đường, ung thư,…

7

1.2 Tinh dầu gừng
1.2.1 khái niệm tinh dầu
Tinh dầu là hỗn hợp các hợp chất chứa các hydrocacbon, các dẫn xuất có oxy
như alcol, aldehyd, keton, acid, ether, ester,…
Tinh dầu có mùi thơm đặc trưng của loại chiết xuất ra nó, dễ bay hơi ở nhiệt độ
thường, đa phần các loại tinh dầu thường có trọng lượng riêng nhỏ hơn nước.
1.2.2 Tính chất vật lý và thành phần hóa học của tinh dầu gừng


Tính chất vật lý của tinh dầu gừng:
- Tinh dầu gừng có dạng lỏng, có màu vàng nhạt, hương vị hơi cay nồng đặc
trưng của gừng.
Bảng 1.1 Chỉ số hóa lý của tinh dầu gừng
Đặc điểm

Chỉ số hóa lý
Tỷ trọng
0.8806 kg/cm3
Chỉ số acid
0.8507
Chỉ số khúc xạ
1.4884
Chỉ số savon hóa
9.2540
Chỉ số ester
8.4033
“Nguồn: Tống Thị Ngọc Ánh và Nguyễn Văn Kiên, 2011”


Thành phần hóa học của tinh dầu gừng
Bảng 1.2 Thành phần hóa học của tinh dầu
Số thứ tự

Thành phần

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

α-Pinene
Camphene
6-Methyl-5-hepten-2-one
β-Pinene
β-Myrcene
α-Phellandrene
δ-3-Carene
1,8-Cineole (Eucalyptol)
trans-Ocimene
α-Terpinolene
Linalool
Borneol
4-Terpineol
α-Terpinol

Công thức Hàm
phân tử
(%)
C10H16
C10H16
C7H12O
C10H16
C10H16
C10H16
C10H16
C10H18O
C10H16
C10H16
C10H18O
C10H18O
C10 H18O
C10H18O

1.39
4.04
0.34
1,76
0.16
5.92
0.12
0.33
0.78
0.79
0.08
0.75

lượng

8

15

Acetic acid,octyl ester

C10H20O2

0.16

16
(Z)-Citral
4.84
C10H16O
17
Geraniol
C10H18O
5.28
18
E-Citral
C10H16O
7.08
19
Bornyl acetate
C12H20Ò2
0.17
20
α-Terpinene
C10H16
0.11
21
Citronellyl acetate
C12H22O2
0.68
22
Neryl acetate
C12H20O2
0.11
23
Geranyl acetate
C12H20O2
24
α-Copaene
C15H24
0.56
25
β-Elemene
C15H24
0.69
26
trans-Caryophyllene
C15H24
0.15
27
γ-Elemene
0.29
28
β-Farnesene
C15H24
0.17
29
α-Curcumene
C15H22
2.60
30
α-Gurjunene
C15H24
0.23
31
α-Selinene
C15H24
0.57
32
Zingiberene
C15H24
16.75
33
α-Farnesene
C15H24
11.50
34
β-Sesquiphellandrene (CAS)
C15H24
6.26
35
trans-γ-Bisabolene
C15H24
0.30
36
Elemol
C15H26O
0.81
37
Germacrene B (CAS)
C15H24
0.21
38
Nerolidol
C15H26O
0.78
39
β-Eudesmol
C15H26O2
0.37
“Nguồn: Nguyễn Thanh Huệ và ctv, 2012”
Hình 1.1 Cấu trúc hóa học của một số hợp chất chính trong tinh dầu gừng

Α-pinene
α-terpineol
“Nguồn: Phạm Việt Tý và ctv, 2015”

1,8-cineole

9

1.3 Phương pháp chiết xuất tinh dầu gừng
Phương pháp được sử dụng để chiết xuất tinh dầu gừng là chưng cất lôi cuốn hơi
nước.
Chưng cất là quá trình dùng để tách các cấu tử của một hỗn hợp lỏng, cũng như
hỗn hợp khí – lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của
các cấu tử trong hỗn hợp (nghĩa là khi ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi bão hòa của
các cấu tử khác nhau).
Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước dựa trên sự thẩm thấu, hòa tan, khuếch
tán và lôi cuốn theo hơi nước của những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu chứa trong
các mô khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao.
ảnh hưởng chính trong chưng cất lôi cuốn hơi nước:
- Sự khuếch tán: ngay khi nguyên liệu được làm vỡ vụn thì chỉ có một số mô
chứa tinh dầu bị vỡ và cho tinh dầu thoát tự do ra ngoài theo hơi nước lôi cuốn đi.
Phần lớn tinh dầu còn lại trong các mô thực vật sẽ tiến dần ra ngoài bề mặt nguyên
liệu bằng sự hòa tan và thẩm thấu.
- Sự thủy giải: Những cấu phần ester trong tinh dầu thường dễ bị thủy giải cho ra
acid và alcol khi đun nóng trong một thời gian dài với nước. Do đó, để hạn chế hiện
tượng này, sự chưng cất hơi nước phải được thực hiện trong một thời gian càng
ngắn càng tốt.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ cao làm phân hủy tinh dầu. Do đó, khi cần thiết phải dùng
hơi nước quá nhiệt (trên 100ºC) nên thực hiện việc này trong giai đoạn cuối cùng
của sự chưng cất, sau khi các cấu phần dễ bay hơi đã lôi cuốn đi hết.
Nguyên tắc: chưng cất bằng nước, nước phủ kín nguyên liệu, nhưng phải chừa
một khoảng không gian tương đối lớn phía bên trên lớp nước, để tránh khi nước sôi
mạnh làm văng chất nạp qua hệ thống hoàn lưu.
Ưu điểm:
- Quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản.
- Thiết bị gọn, dễ chế tạo.
- Không đòi hỏi vật liệu phụ như các phương pháp tẩm trích, hấp thụ.
- Thời gian tương đối nhanh.
Khuyết điểm:

10

- Không có lợi đối với những nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp.
- Chất lượng tinh dầu có thể bị ảnh hưởng nếu trong tinh dầu có những cấu phần
dễ bị phân hủy.
- Không lấy được các loại nhựa và sáp có trong nguyên liệu (đó là những chất
định hương thiên nhiên rất có giá trị).
- Trong nước chưng luôn luôn có một lượng tinh dầu tương đối lớn.
- Nhưng tinh dầu có nhiệt độ sôi cao thường cho hiệu suất rất kém.
Quá trình chưng cất trải qua 5 cơ chế:
khuếch tán

1

thẩm thấu

2

đun nóng nước

3

hóa hơi
4

phân tách

5

ngưng tụ

Sơ đồ 1.1 Cơ chế của quá trình chưng cất tinh dầu
1.4 Các nghiên cứu về gừng
1.4.1 Các nghiên cứu nước ngoài
Linnaeus, C. (1753) là người đầu tiên nghiên cứu về họ gừng dựa trên các mẫu
vật của Engelbert Kaempfer. Sau này có các công trình của Koeing, J. G. (1783),
Roxburgn, W. (1815), Blume, C. L. (1823) , Lindley (1835), Bentham, G. và
Hooker, J. D. (1883), Wu, T. L. và Chen, S. J. (1981,2000) (Lê Thị Hương, 2016).
theo Babarinde, S. A. và các công sự (2016) tinh dầu gừng có ảnh hưởng đến
giai đoạn ấu trùng của bọ cánh cứng.
1.4.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, các kết quả phân tích bằng GC – MS của Nguyễn Thị Bích Huyền
và Nguyễn Ngọc Hạnh (2007) cho thấy hàm lượng các cấu tử chính như
zingiberene, β-bisabolene, β-sequiphellandrene trong tinh dầu củ gừng cũng thay
đổi theo các vùng trồng khác nhau.
Các nghiên cứu của Tống Thị Ánh Ngọc và Nguyễn Văn Kiên (2011) đã chỉ ra
thời gian lưu trữ gừng và thời gian chưng cất có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng tinh
dầu gừng.