Tiểu luận môn hóa học thực phẩm đề tài 6 trích ly thu nhận tinh dầu bưởi và ứng dụng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM  BÁO CÁO TIỂU LUẬN GIỮA KÌ MÔN HÓA HỌC THỰC PHẨM Đề tài 6 Trích ly thu nhận tinh dầu bưởi và ứng dụng Lớp DHD[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM - - BÁO CÁO TIỂU LUẬN GIỮA KÌ MƠN : HĨA HỌC THỰC PHẨM Đề tài :Trích ly thu nhận tinh dầu bưởi ứng dụng Lớp :DHDBTP17B -42030024402 GVDH :Phạm Hồng Hiếu Nhóm : Mai Ngọc Lan Anh – 21032801 Dương Bảo Trâm - 21041201 Nguyễn Khánh Vy – 21047431 Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 04 năm 2023 Trên giới nay, việc sử dụng tinh dầu ngày phổ biến nhiều lĩnh vực khác làm đẹp, thực phẩm, dược phẩm, sức khỏe… tinh dầu làm từ nguyên liệu từ thiên nhiên ví dụ tinh dầu làm từ cỏ, loại hạt, hoa quả,…(tinh dầu hạnh, tinh dầu bưởi, tinh dầu hoa nhài, ) Vì thế, nên chúng sử dụng rộng rãi tồn giới Tại Việt Nam, chúng tơi coi “vàng xanh” công nghệ sản xuất tinh dầu nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nơi có nguồn nguyên liệu thảo dược dược vô phong phú đa dạng Đặc biệt có múi thuộc họ Rutaceae có tiềm lớn phát triển tận dụng hồn tồn loại có múi, tinh chất vỏ chưa chế biến tận dụng nhiều Đã có nhiều quy trình nghiên cứu tiến hành cho ta thấy tinh dầu từ vỏ bưởi sử dụng lĩnh vực thực phẩm dược phẩm Những cơng trình nghiên cứu nhằm mục đích chung tìm hiểu sâu vào lợi ích tinh dầu từ vỏ thuộc họ Rutaceae nói chung vỏ Bưởi nói riêng Vì lý đó, chúng tơi chọn đề tài “Trích ly thu nhận tinh dầu bưởi ứng dụng” nhằm để nghiên cứu tìm điều kiện tối ưu để chiết xuất tinh dầu Đưa ứng dụng tinh dầu bưởi để phục vụ cho đời sống người 1 Tổng quan tinh dầu bưởi : 1.1 Nguồn gốc bưởi : Bưởi (Citrus maxima) (Merr., Burm f.), hay Citrus grandis L., loại thuộc chi cam chanh, thường có màu xanh lục nhạt vàng chín, có múi dày, tép xốp, có vị ngọt, đắng chua tùy loại Về phân loại khoa học bưởi Giới: Plantae Nhánh: Tracheophyta Nhánh: Angiospermae Nhánh: Eudicots Nhánh: Rosids Bộ: Sapindales Họ: Rutaceae Chi: Citrus Loài: C.maxima Bưởi loài to, cao trung bình khoảng 3-4m tuổi trưởng thành, vỏ nhân có màu vàng nhạt Cành có gai dài, nhọn Lá có gan hình mang, hình trứng dài 11-22 cm, rộng đến cm, hai đầu tù, nguyên, dai, cuống có dìa cánh to Hoa thuộc loại hoa kép, đếu, mọc thành chùm 6-10 bơng có mùi hương dễ chịu Quả hình cầu to, vỏ dày, màu sắc tùy theo giống 1.2 Tìm hiểu tinh dầu bưởi : Tinh dầu bưởi tinh dầu chiết suất từ vỏ bưởi Để trích ly thu nhận tinh dầu bưởi , vỏ bưởi phải tươi, không nên chọn vỏ bị khô héo Phần vỏ xử lý cách cắt bỏ phần xốp màu trắng, giữ lại phần màu xanh vỏ Mùi thơm đặc trưng tinh dầu bưởi mùi nhẹ từ trái bưởi Ngồi ra, bưởi có nhiều cơng dụng hữu ích đời sống ví dụ làm đẹp ( giúp sáng da ngăn ngừa lão hóa, giảm thâm vết mụn để lại,…); sức khỏe ( mùi hương bưởi giúp làm giảm stress, căng thẳng sau ngày dài làm việc học tập,…); ….và nhiều cơng dụng hữu ích khác Trong tinh dầu bưởi chứa có chứa thành phần limonene, alphapinene, myrcene, linalool, flavonoid xantone có tính chất kháng viêm, kháng khuẩn chống oxy hóa Do đó, tinh dầu bưởi có nhiều lợi ích cho sức khỏe 1.3 Tác dụng tinh dầu bưởi : Tinh dầu bưởi coi loại chất kích thích gan, với hương thơm nhẹ nhàng thơm mát mà có cơng dụng hữu hiệu công việc giúp lưu thông máu, chữa bệnh sa thải triệu chứng đau đầu Đặc biệt cịn tìm đến liệu pháp cai nghiện rượu hữu hiệu Với kinh nghiệm tăng tốc giải độc, bạn khuếch tán tinh dầu bưởi nhà bạn, them từ đến hai giọt vào nước lạm dụng bên da bên cổ họng cổ Ngoài ra, tinh dầu bưởi đời sống cịn có cơng dụng : giúp giảm stress, làm nước dưỡng tóc, làm đẹp, làm đồ uống,… Và nhiều công dụng khác đời sống (https://vabuta.webflow.io/blog/tinh-dau-buoi ) Phương pháp trích ly : 2.1 Định nghĩa : Trích ly q trình tách chất dinh dưỡng, hương vị, màu sắc hoạt chất khác từ nguyên liệu thực phẩm cách sử dụng dung môi nhiệt độ để thu sản phẩm có nồng độ cao Trích ly thường sử dụng để sản xuất chất dinh dưỡng, tinh dầu, hương liệu phụ gia thực phẩm khác 2.2 Bản chất q trình trích ly: Trích ly q trình hóa lý thể rút chất hòa tan chất lỏng chất rắn chất hịa tan khác( gọi dung mơi) nhờ q trình khuếch tán chất có nồng độ khác Trích ly chất hịa tan chất lỏng gọi trích ly lỏng cịn trích ly chất hịa tan chất rắn trích ly rắn [1] Mục đích q trình trích ly cơng nghiệp thực phẩm nhằm khai thác dung dịch cần thiết theo yêu cầu doanh nghiệp trích ly từ nguyên liệu chuẩn bị cho phần giai đoạn thu nhận sản phẩm 2.3 Vai trị ý nghĩa phương pháp trích ly : Trích ly q trình quan trọng nghành cơng nghiệp hóa học bước quan trọng dây chuyền sản xuất trực tiếp sản phẩm có giá trị cơng nghiệp đời sống.Ngày phương pháp trích ly áp dụng rộng rãi mang lại hiệu kinh tế cao phương pháp ép có khả tự động hóa cao, phương pháp trích ly lấy triệt để hàm lượng dầu có nguyên liệu nhiều phương pháp thủ cơng Ngồi ra, phương pháp trích li khai thác loại dầu có hàm lượng bé nguyên liệu khai thác dầu với suất lớn [2] 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly: a Yếu tố nhiệt: Khi tăng nhiệt độ, cấu tử chuyển động nhanh hịa tan khuếch tán cấu tử từ nguyên liệu vào dung môi tăng cường Ngoài ra, nhiệt độ tăng, độ nhớt dung môi giảm, dung môi dễ dàng xuyên qua lớp nguyên liệu làm cho diện tích tiếp xúc bề mặt nguyên liệu dung môi lớn Tuy nhiên, việc tăng nhiệt độ trích ly làm tăng chi phí lượng cho q trình đồng thời xảy số phản ứng hóa học khơng mong muốn dịch trích tổn thất cấu tử hương tăng Do cần chọn nhiệt độ trích lt tối ưu trường hợp cụ thể.[3] b Yếu tố thời gian: Khi tăng thời gian trích ly hiệu suất thu hồi chất chiết gia tăng kéo dài thời gian trích li hiệu suất thu hồi chất chiết tăng thêm không đáng kể không mang lại hiệu kinh tế cao c Kích thướt nguyên liệu: Nếu nguyên liệu trích li có hình dáng kích thước thích hợp có vận tốc chuyển động tốt dung môi vào khe vách hệ mao quản nguyên liệu từ làm nhanh tiến trình Với nguyên liệu rắn cần tăng diện tích tiếp xúc chúng dung mơi Điều thực cách thái nhỏ , băm nhỏ vật liệu Nó cịn làm phá vỡ cấu trúc tế bào, thúc đẩy trình tiếp xúc triệt để gữa dung mơi vật liệu.Tuy nhiên, kích thước hình dạng vật liệu làm nhỏ có giới hạn chúng mịn bị lắng đọng, làm tắc ống mao dẫn bị dòng dung mơi vào dịng mixen( hỗn hợp) làm cho dung dịch có nhiều cặn gây khó khan cho q trình xử lí Dung mơi mơi trường(thường thể lỏng,hoặc thể khí ) có tính hịa tan chất rắn, lỏng hay khí khác.Dung mơi chất phân cực nước, cồn, chất không phân cực dầu dung môi hữu cơ, Dung mơi có độ nhớt khác có khả bay điều kiện bình thường khác Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể mà người ta dùng dung môi thích hợp.[4] Tỉ lệ dung mơi khối lượng ngun liệu: Với lượng nguyên liệu, tăng dung mơi sử dụng hiệu suất trích li tăng theo.Đó chênh lệch nồng độ cấu tử cần trích li ngun liệu dung mơi lớn.Tuy nhiên lượng dung môi sử dụng lớn làm lỗng dịch trích Như cần xác định tỷ lệ phù hợp khối lượng nguyên liệu dung môi [5] 2.5 Các phương pháp trích ly tinh dầu bưởi: - Phương pháp thẩm tách - Phương pháp trích ly sử dụng dung mơi hữu - Phương pháp chưng cất lôi nước - Phương pháp chưng cất có hỗ trợ vi song - Phương pháp ép lạnh (Nguồn: Lan, T N P., Nhựt, V T., Hữu, B V., Sơn, N Đ., Phúc, M V., Khanh, H Q., Công, L C., Cong, N D., & Hung, L X (2020) Tối ưu hóa hiệu suất trích ly tinh dầu bưởi thiết bị trích ly dạng pilot Tạp Chí Khoa Học Trường Đại Học Cần Thơ, 56(5), 10 https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2020.107 ) 2.6 Quy trình, sơ đồ trích ly tinh dầu bưởi theo phương pháp chưng cất lôi nước: a Quy trình: Trích ly tinh dầu bưởi theo phương pháp chưng cất lôi nước, mà không cần sử dụng nồi riêng Chưng cất lôi nước phương pháp truyền thống để tách tinh dầu từ ngun liệu thực vật thơ có mùi thơm Phương pháp sử dụng rộng rãi nhất, thích hợp để chiết thành phần dễ bay hơi, hịa tan nước.Đây phương pháp thu tinh dầu nguyên chất khoog sử dụng hóa chất [6] b Sơ đồ quy trình trích ly tinh dầu: c Nguyên lý hoạt động: Nước vỏ bưởi cho vào thiết bị trích li miệng cấp liệu tỷ lệ khác (tỷ lệ vỏ bưởi:=1:3-1:7) Thiết bị trích ly thiết kế dựa theo thiết bị gia nhiệt vỏ áo,lớp chứa dầu gia nhiệt điện trở, lớp chứa hỗn hợp vỏ bưởi nước Hỗn hợp vỏ bưởi nước gia nhiệt đến nhiệt độ thời gian trích ly cần thiết.Nhiệt độ áo dầu gia nhiệt khảo sát từ 130-190oC thời gian trích ly từ 4-10 Hơi nước lôi theo tinh dầu ngưng tụ thiết bị ngưng tụ Ở đây, nước tinh dầu trao đổi nhiệt với nước làm mát pử nhiệt độ từ 33-35oC, bơm tuần hoàn ngược chiều từ xuống.Hỗn hợp nước tinh dầu phân tách thiết bị phân ly Thiết bị phân ly thiết kế dựa theo ngun lý bình thơng nhau, giúp q trình phân tách tinh dầu nước dễ dàng không cần phải sử dụng dung môi Tinh dầu sau trích li làm khan sodium sulfate để đảm bảo tinh dầu thu khơng cịn lẫn nước Sau đó, tinh dầu bưởi lưu trữ 5oC để hạn chế bay biến tính tinh dầu 2.7 Những yếu tố ảnh hưởng trình trích ly thu nhận tinh dầu bưởi: a Tỷ lệ vỏ bưởi nước: Nước trình khảo sát quan trọng, góp phần đảm bảo hiệu suất trích ly tinh dầu đem lại hiệu kinh tế cao Thí nghiệm bố trí với tỉ lệ vỏ bưởi : nước 1:3, 1:4, 1:6, 1:7 130oC Tuy nhiên, tiếp tục tăng lượng nước hiệu suất thu hồi tinh dầu lại giảm.Hiệu suất thu hồi tinh dầu hiệu suất trích ly tinh dầu tối ưu tỷ lệ vỏ bưởi: nước=1:5 Khi tỷ lệ nước tinh dầu nhỏ , có nghĩa lượng nước sử dụng khơng đủ để hịa tan lượng chất keo có tế bào làm giảm tốc độ thẩm thấu nước độ khuếch tán tinh dầu.Mặt khác, lượng nước sử dụng áp lực tạo khơng đủ để phá vỡ hồn tồn túi tinh dầu khơng tạo đủ lượng cần thiết để lôi tinh dầu khỏi hỗn hợp.Đây lí hiệu suất thu hồi hiệu suất trích ly tinh dầu thấp tỷ lệ vỏ bưởi:nước=1:3 1:4 Ngược lại, tỷ lệ vỏ bưởi :nước cao cấu tử có tính phân cực tinh dầu hòa tan vào nước làm tồn hao tinh dầu thu nồng độ dung dịch thu giảm xuống b Thời gian trích ly: Thời gian trích ly phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nguyên liệu, dung mơi, nhiệt độ trích ly,…Khi thời gian trích ly dài hiệu suất thu hồi tinh dầu cao.Mặt khác, q trình trích ly đạt trạng thái cân bằng, tăng thời gian trích ly khơng làm tăng hiệu thu hồi tinh dầu,tốn thiwf gian lượng,ảnh hưởng đến chất lượng giá thành tinh dầu Do vậy, khảo sát thời gian trích ly phù hợp cần thiết Các thí nghiệm tiến hành với mức thời gian 4,6,8 10 tỷ lệ vỏ bưởi : nước= 1:5 nhiệt độ 170oC.Khi kéo dài thời gian trích li hiệu suất thu hồi tinh dầu hiệu suất trích li tinh dầu tăng Muốn trích li tồn tinh dầu có vỏ bưởi phải tăng thời gian trích li, khảo sát ảnh hưởng thời gian chưng cất tiến hành thí nghiệm Ứng dụng tinh dầu bưởi: Một số ứng dụng công nghệ làm đẹp, sức khỏe, y khoa,… Làm sáng da: Tinh dầu bưởi chứa nhiều Vitamin C amino axit giúp làm sáng da, làm mờ vết thâm đốm nâu Tẩy tế bào chết: Tinh dầu bưởi có tác dụng làm da cách loại bỏ tế bào chết, giúp da mịn trắng sáng Tái tạo tăng sinh tế bào mới: Tinh dầu bưởi cung cấp chất dinh dưỡng cho da, giúp tăng tái tạo tế bào mới, cải thiện độ đàn hồi da Giảm mụn vết thâm: Khả kháng khuẩn chống viêm tinh dầu bưởi giúp giảm mụn trứng cá giảm vết thâm da Khử mùi thể: Tinh dầu bưởi có thành phần hương thơm dịu nhẹ giúp khử mùi thể Làm mềm, dưỡng ẩm da: Tinh dầu bưởi có khả hấp thụ giữ ẩm tốt, giúp da mềm mại tươi trẻ Làm tóc mềm mượt: Tinh dầu bưởi có tác dụng ni dưỡng tóc, giúp mọc tóc, giúp tóc mềm mượt bóng khỏe Tăng cường hệ miễn dịch: Tinh dầu bưởi chứa nhiều hợp chất chống oxy hóa kháng khuẩn, giúp tăng cường hệ miễn dịch chống lại tổn thương thể 9 Hỗ trợ tiêu hóa: Tinh dầu bưởi có khả kích thích tiêu hóa hấp thụ dinh dưỡng hiệu quả, giúp cân hệ tiêu hóa giảm triệu chứng khó tiêu đầy 10 Giảm đau sưng: Tinh dầu bưởi có tính chất chống viêm giảm đau tự nhiên, giúp giảm sưng chứng đau nhức 11.Giúp giảm stress giảm trầm cảm: Mùi thơm dịu nhẹ tinh dầu bưởi có tác dụng làm giảm stress giảm trầm cảm, làm tăng thư giãn cảm 12.Tăng cường trí nhớ lượng: Một số nghiên cứu cho thấy tinh dầu bưởi giúp tăng tập trung tăng lượng 13.Giúp cải thiện giấc ngủ: Tinh dầu bưởi có tính chất thư giãn giúp cải thiện giấc ngủ, giúp người sử dụng có giấc ngủ sâu ngon 14 Chống nấm kích thích tiêu diệt vi khuẩn: Tinh dầu bưởi có tính chất kháng khuẩn, kháng nấm kháng vi khuẩn, giúp điều trị nhiều vấn đề sức khỏe gây vi khuẩn, chẳng hạn viêm họng, viêm phổi, viêm nhiễm đường tiết niệu, loại rắn muỗi gây 15.Hỗ trợ điều trị vấn đề hô hấp: Tinh dầu bưởi có tính chất làm đường hơ hấp giúp giảm triệu chứng nghẹt mũi, viêm họng, viêm phổi, tăng cường chức hệ thống hô hấp tăng đề kháng TÀI LIỆU THAM KHẢO https://vi.wikipedia.org/wiki/B%C6%B0%E1%BB%9Fi )[1]