Tài liệu Khóa luận nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hoá học của củ nưa tạin địa bàn tỉnh quảng nam

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 Người hướng dẫn : GS.TS Đào Hùng Cường ĐÀ NẴNG, NĂM 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HOÁ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc  NHIỆM VỤ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Phạm Thị Thanh Hương Lớp: 14CHD 1. Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hoá học củ Nưa trên địa bàn tỉnh Quảng Nam” 2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị  Nguyên liệu: Củ của cây Nưa (Amorphophallus konjac K. Koch.) được thu hái vào tháng 6 năm 2017, tại Nam Giang – Quảng Nam  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 4. Giảng viên hướng dẫn: GS.TS Đào Hùng Cường 5. Ngày giao đề tài: 06/2017 6. Ngày hoàn thành đề tài: 12/2017 Chủ nhiệm Khoa Giảng viên hướng dẫn PGS.TS Lê Tự Hải GS.TS Đào Hùng Cường Sinh viên đã hoàn thành và nộp bản báo cáo cho khoa ngày ... tháng ... năm 2018. Kết quả đánh giá: .................. Ngày ... tháng ... Năm 2018 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng em. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực. Tác giả luận văn Phạm Thị Thanh Hương LỜI CẢM ƠN Sau hơn sáu tháng thực hiện đề tài, em đã học được rất nhiều điều bổ ích và tích 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 4.1. Nghiên cứu lý thuyết .................................................................................................2 4.2. Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.............................................................. 2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.....................................................................2 6. Cấu trúc của luận văn ..................................................................................................3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ......................................................................................... 4 1.1. Giới thiệu về chi Amorphophalus .............................................................................4 1.2. Đặc điểm thực vật học của loài Nưa Trồng (Amorphophallus konjac C. Koch) (khoai Nưa, Nưa trồng, thuộc họ Ráy – Araceae). ........................................................... 4 1.3. Cấu trúc hóa học của Glucomannan .........................................................................5 1.4. Khai thác, chế biến và bảo quản ...............................................................................6 1.5. Ứng dụng...................................................................................................................6 1.5.1. Lĩnh vực công nghiệp thực phẩm ..........................................................................7 1.5.2. Lĩnh vực thực phẩm chức năng và dược dụng ....................................................... 8 1.6. Công dụng của Glucomannan ...................................................................................9 1.7. Các nghiên cứu về nưa và quy trình tách, chiết Glucomannan........................................9 1.7.1. Nghiên cứu ở nước ngoài ......................................................................................9 1.7.2. Nghiên cứu ở trong nước ..................................................................................... 10 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP - THỰC NGHIỆM .................................................12 2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................. 12 2.2. Thiết bị, hóa chất.....................................................................................................12 2.2.1. Thiết bị, dụng cụ nghiên cứu ...............................................................................12 2.2.2. Dung môi, hóa chất (Trung Quốc) ......................................................................12 2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 12 2.3.1. Phương pháp trọng lượng ...................................................................................12 2.3.1.1. Xác định độ ẩm .................................................................................................12 2.3.1.2. Xác định hàm lượng tro ....................................................................................13 2.3.1.3. Xác định hàm lượng một số kim loại nặng ....................................................... 14 2.3.2. Phương pháp chiết mẫu thực vật .........................................................................14 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 3.3. Kết quả định danh thành phần hoá học cảu củ Nưa trong các dịch chiết bằng phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ (GC-MS) ........................................................... 24 3.3.1. Kết quả định danh từ dịch chiết n-Hexane .......................................................... 24 3.3.2. Kết quả định danh từ dịch chiết Dichloromethane .............................................26 3.3.3. Kết quả định danh từ dịch chiết Etyl Acetate ...................................................... 29 3.3.4. Kết luận chung .....................................................................................................30 3.4. Kết quả định tính các hợp chất có trong dịch chiết củ Nưa với dung môi nước ....32 3.5. Kết quả thu nhận Glucomannan từ dịch chiết củ nưa với dung môi nước ...............33 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 35 KẾT LUẬN ...................................................................................................................35 KIẾN NGHỊ ...................................................................................................................35 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 36 DANH MỤC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang 3.1 Kết quả xác định độ ẩm của bột Nưa 20 3.2 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 Ảnh hưởng của thời gian đến khối lượng kết tủa và kết tinh thu 3.7 được trong dịch chiết với dung môi nước bằng phương pháp đun 24 hồi lưu 3.8 Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết n-Hexane 25 3.9 Kết quả định danh thành phần hóa học trong chiết dịch Dichloromethane 27 3.10 3.11 3.12 3.13 Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết Ethyl acetate Tổng hợp kết quả định danh thành phần hóa học trong các dịch chiết từ củ nưa 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 1.3 Một số sản phẩm trong công nghiệp thực phẩm từ củ Nưa 7 1.4 Một số sản phẩm thực phẩm chức năng từ củ Nưa 8 2.1 Sơ đồ thực nghiệm 18 2.2 Củ Nưa mới thu hoạch và bột Nưa sau xử lí 19 3.1 Sắc ký đồ GC-MS của dịch chiết n – Hexane 25 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 : Số thứ tự TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam IR : Infra Red A : Amorphophalus 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Gần nữa thế kỉ nay, con người đã lạm dụng thái quá các sản phẩm công nghiệp và điều đó làm ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng cuộc sống, đặc biệt là vấn đề sức khỏe. Chính điều này đã thúc đẩy con người sử dụng các sản phẩm tự nhiên. Và cũng vì thế mà các nhà khoa học không ngừng tìm tòi, nghiên cứu để tìm ra những chất trong tự nhiên có lợi cho cuộc sống của con người. Việt Nam là một quốc gia nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa. Vì vậy, nước ta có thảm thực vật phong phú và có nhiều tiềm năng về cây thuốc. Trong đó có cây Nưa, một loại cây trồng được trồng nhiều ở các quốc gia Đông Nam Á như là một cây lương thực thực phẩm. Ở nước ta, Nưa mọc hoang rải rác ở khắp các vùng rừng núi, được người dân địa phương đem về trồng ở trong vườn, quanh bờ ao, dọc hàng rào và trên các đồi để làm thức ăn cho người và gia súc. Thân Nưa được sử dụng làm rau 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.  Định danh, xác định thành phần hoá học của các hợp chất.  Định tính xác định nhóm hợp chất có trong củ Nưa.  Phân lập, xác định cấu tạo của các chất hóa học có trong củ Nưa 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu  Củ Nưa được thu hái trong địa bàn Quảng Nam.  Thành phần hóa học trong một số dịch chiết của củ Nưa. 4. Các phương pháp nghiên cứu 4.1. Nghiên cứu lý thuyết  Mô tả đặc điểm sinh thái, thành phần hóa học và ứng dụng của cây 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- acetate, Dichloromethane.  Dùng phương pháp AAS để xác định hàm lượng kim loại nặng.  Định danh các thành phần hoá học bằng các phương pháp sắc kí.  Định tính các hợp chất bằng phương pháp cảm quan. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài  Ý nghĩa thực tiễn: Giải thích một cách khoa học các kinh nghiệm dân gian. Góp phần khai thác, sử dụng và bảo vệ loài cây này một cách hiệu quả và bền vững.  Ý nghĩa khoa học: Cung cấp thêm thông tin về cây như một số chỉ tiêu hóa lý, khảo sát thành phần hóa học và cấu trúc của một số hợp chất có trong cây Nưa . 3 6. Cấu trúc của luận văn Luận văn gồm 38 trang, 13 bảng, 10 hình ảnh, 27 tài liệu tham khảo 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) Lớp Hành (Liloopsida) Phân lớp Ráy (Aridae) Bộ Trạch tả (Alismatalus) Họ Ráy (Araceae) [3]. Một số loài điển hình thuộc chi Amorphophallus [1]: Amorphophallus konijac C. Koch., Amorphophallus paeoniifolius (Denst.) Nicols.; Amorphophallus interrutuptus Engler & Gehrm., Amorphophallus verticillatus Hett., Amorphophallus mekongeasis Engler & Gehrm., Amorphophallus panomensis Gagn. , Amorphophallus tonkinensis Engler & Gehrm…. 1.2. Đặc điểm thực vật học của loài Nưa Trồng (Amorphophallus konjac C. Koch) (khoai Nưa, Nưa trồng, thuộc họ Ráy – Araceae). Cây thảo có củ lớn hình tròn hơi bẹp, đường kính 10- 25cm; trước ra hoa, sau ra lá, lá đứng, có bẹ bao, mỗi lá chia làm 3 nhánh, các nhánh lại chia đốt, phiến lá xẻ thuỳ sâu hình lông chim, các thuỳ cuối hình quả trám thuôn, nhọn đầu; cuống lá thon, dài 40-80cm, nhẵn, màu lục nâu, có điểm các chấm trắng. Cụm hoa có mo lớn, mo dài 20-30cm, trong màu đỏ, ngoài màu lục, ngắn hơn buồng, buồng đứng trên cao, phần 5 cái dài 6cm, phần đực dài 8cm, phần không thụ 20-25cm. Thường sinh trưởng từ tháng 4 đến tháng 11 ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Nưa trồng rất dễ được tìm thấy ở nhiều nơi trên nước ta, nhưng chủ yếu vẫn là ở miền núi Bắc Bộ, miền Tây Nam Bộ và một vài nơi ở Trung Bộ, trong đó có địa bàn tỉnh Quảng Nam. Hình 1.1. Hình ảnh Nưa konjac (Amorphophallus konjac, họ Ráy Araceae) 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 Từ lâu, bột Nưa giàu glucomannan đã được sử dụng làm thực phẩm dưới các dạng: mì, đậu hũ, đồ ăn nhẹ (snack) hay được hầm với thịt như các món ăn truyền thống. Từ cách đây hơn 2000 năm, người Trung Quốc đã sử dụng glucomannan để điều trị hen suyễn, ho, thoát vị, đau ngực, bỏng cũng như rối loạn về huyết học và da. Năm 1994, glucomannan chính thức được Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm (FDA) cho phép sử dụng như là phụ gia thực phẩm. Hiện nay, ở Bắc Quảng Đông, Trung Quốc, cây A.konjac còn được trồng như là cây lương thực giúp giảm nghèo. Các sản phẩm sử dụng bột Nưa giàu glucomannan đang lưu hành rộng rãi trên thị trường thế giới, tại Trung Quốc và Nhật Bản đã xuất khẩu trên thế giới nhiều sản phẩm chế biến từ bột Nưa [41]. Bột Nưa có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: công nghiệp thực phẩm và y học cũng như việc khai thác toàn diện tính chất bột bay của nó. Từ quan điểm về dinh dưỡng, sức khỏe và y học, bột Nưa được sử dụng như sau: 7  Bột Nưa và bột Nưa kỹ thuật thường là nguyên liệu chính hoặc phụ gia trong công nghiệp thực phẩm. Khi khoa học và công nghệ nghiên cứu bột Nưa phát triển thì người dân có được một sự hiểu biết tốt hơn về sản phẩm từ loài Nưa, bột Nưa ngày càng được sử dụng như một nguyên liệu quan trọng hoặc chất phụ gia trong sản xuất thực phẩm, đồ uống, thạch và nước trái cây.  Các bột Nưa đã tinh chế hay bột Nưa loại gôm được sử dụng để sản xuất các loại thực phẩm tăng cường sức khỏe, có thể được phát triển cho các nhóm người tiêu 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 a. Thực phẩm chức năng; b. Gạo; c. Viên giảm cân Tại Trung quốc và phục vụ xuất khẩu có những sản phẩm khác như chế phẩm dược dụng (Bạch Kim Vu Bảo) sử dụng bột Nưa tinh chế loại gôm; giàu chất xơ, phục vụ mục đích giảm béo và giảm mỡ máu; nghèo năng lượng. Sản phẩm Gạo Nưa Dưỡng Sinh (Konjac Healthy Meter) sử dụng bột Nưa tinh chế phục vụ ăn kiêng, nghèo năng lượng. Sản phẩm Bông Tắm Từ Nưa sử dụng tính chất xơ của bột glucomannan, giữ ẩm làm mịn da đồng thời bảo vệ bề mặt da khỏi bị kích ứng, đây là sản phẩm công nghệ cao được sản xuất và tiêu thụ chủ yếu tại các nước phát triển (Mỹ, châu Âu, Nhật, ...). Bột Nưa tinh chế được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm chức năng dinh dưỡng và dược. Một trong những ứng dụng thực phẩm chức năng của sản phẩm chứa bột Nưa (thành phần chính là glucomannan) là điều chỉnh quá trình mất cân bằng dinh dưỡng bởi tính chất xơ. Chức năng tăng cường sức khoẻ của sản phẩm chứa bột Nưa giàu glucomannan như sau: + Phòng ngừa và điều trị táo bón; + Điều chỉnh chuyển hóa lipid; + Cải thiện quá trình trao đổi đường; + Giảm béo + Chức năng khác 9 1.6. Công dụng của Glucomannan Glucomannan là một chất xơ hoà tan hoàn toàn, không chứa năng lượng nên rất có lợi cho sức khoẻ. Theo nghiên cứu của S. Chearskul và cộng sự, glucomannan có tác dụng thỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường tuyp 2 nhờ kìm hãm hormon kích thích thèm ăn ghrelin, và hormon leptin giúp điều hòa cảm giác đói và cân nặng [15]. Theo nghiên cứu của Chen Hsiao-Ling [17] bổ sung 3.6 g glucomannan/ ngày trong 28 ngày có tác dụng hỗ trợ giảm đường huyết sau ăn, choleserol máu, lipid máu ở bệnh nhân tiểu đường tuyp 2. Theo một số công bố khác, glucomannan còn có thể hỗ trợ 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