Đang tải... (xem toàn văn)
Qua một thời gian nghiên cứu và tìm hiểu, bộ thiết bị chưng cất tinh dầu thông minh tự động cho phép giám sát và điều khiển từ xa đã được chế tạo với mục đích phục vụ cho việc chưng cất tinh dầu bưởi nói riêng và các loại tinh dầu nói chung được dễ dàng và tiện lợi. Trong dự án này, chúng em đã nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển nhiệt độ dựa trên mạch Adruino Uno R3 đồng thời viết chương trình phần mềm điều khiển cho thiết bị chưng cất. Chương trình này dùng ngôn ngữ Delphi của phần mềm thiết kế Delphi để có thể kết nối thiết bị chưng cất với máy tính và điện thoại di động qua sóng Bluetooth, phù hợp với tiêu chí “ Giám sát và điều khiển từ xa ”. Với ba tính năng nổi bật: “ Tự động, cho phép giám sát và điều khiển từ xa ” đều tích hợp trong một thiết bị chưng cất, chúng em mong muốn bộ thiết bị sẽ mang lại nhiều lợi ích cho chất lượng sản phẩm cũng như cho tất cả những người tiêu dùng. Nội dung dự án gồm các phần quan trọng sau: Giới thiệu và tổng quan về vấn đề nghiên cứu Giả thuyết khoa học và phát biểu mục đích nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu ( tài liệu và thực nghiệm ) Số liệu, kết quả nghiên cứu Phân tích số liệu, kết quả và thảo luận Kết luận
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG THCS BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tên dự án: THIẾT BỊ CHƯNG CẤT TINH DẦU BƯỞI THƠNG MINH CĨ KẾT NỐI KHƠNG DÂY VỚI MÁY TÍNH Lĩnh vực: Hóa - Sinh Tên tác giả: Năm học 2020– 2021 MỤC LỤC Trang bìa Mục lục Lời cảm ơn .3 Tóm tắt nội dung dự án Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu Giả thuyết khoa học phát biểu mục đích nghiên cứu 7 Phương pháp nghiên cứu (tài liệu thực nghiệm) Số liệu/ kết nghiên cứu 11 Phân tích số liệu/ kết thảo luận 13 10 Kết luận .14 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Trung học sở Minh Tân, thầy giáo, bạn học sinh tồn trường, cảm ơn bậc phụ huynh xã Minh Tân tạo điều kiện tích cực tham gia phối hợp vào dự án Chúng em xin chân thành cảm ơn quan tạo điều kiện cung cấp liệu quan trọng cho dự án chúng em Chúng em xin cảm ơn thầy giáo trực tiếp hướng dẫn, góp ý khích lệ chúng em tìm ý tưởng hồn thành dự án Chúng em xin gửi tới Ban tổ chức thi lời cảm ơn sâu sắc tạo cho chúng em sân chơi bổ ích, nhiều sáng tạo góp phần hình thành ý tưởng có ích, gắn liền với thực tiễn sống để có trải nghiệm nhỏ từ ngồi ghế nhà trường thể tôn trọng sáng tạo học sinh Tuy nhiên, q trình thực dự án cịn nhiều thiếu sót, chúng em mong nhận góp ý từ q thầy bạn Nhóm nghiên cứu Tóm tắt nội dung dự án Qua thời gian nghiên cứu tìm hiểu, thiết bị chưng cất tinh dầu thông minh tự động cho phép giám sát điều khiển từ xa chế tạo với mục đích phục vụ cho việc chưng cất tinh dầu bưởi nói riêng loại tinh dầu nói chung dễ dàng tiện lợi Trong dự án này, chúng em nghiên cứu chế tạo điều khiển nhiệt độ dựa mạch Adruino Uno R3 đồng thời viết chương trình phần mềm điều khiển cho thiết bị chưng cất Chương trình dùng ngôn ngữ Delphi phần mềm thiết kế Delphi để kết nối thiết bị chưng cất với máy tính điện thoại di động qua sóng Bluetooth, phù hợp với tiêu chí “ Giám sát điều khiển từ xa ” Với ba tính bật: “ Tự động, cho phép giám sát điều khiển từ xa ” tích hợp thiết bị chưng cất, chúng em mong muốn thiết bị mang lại nhiều lợi ích cho chất lượng sản phẩm cho tất người tiêu dùng Nội dung dự án gồm phần quan trọng sau: - Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu - Giả thuyết khoa học phát biểu mục đích nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu ( tài liệu thực nghiệm ) - Số liệu, kết nghiên cứu - Phân tích số liệu, kết thảo luận - Kết luận Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu 5.1 Vấn đề nghiên cứu: Việt Nam xứ sở nhiều loài ăn độc đáo đa dạng Khí hậu nhiệt đới gió mùa tạo điều kiện thuận lợi cho lồi ăn sinh trưởng phát triển nhanh Một số lồi ăn quen thuộc có giá trị lớn đem lại nhiều lợi ích kinh tế, người dân ưa chuộng tốt cho sức khỏe người bưởi Bưởi loại thuộc chi Cam chanh, có tên khoa học Citrus grandis Osbeck, có nguồn gốc Châu Á Đến nay, bưởi trở nên quen thuộc loài phổ biến nước ta Cây bưởi đem lại nhiều giá trị cho sống người dân Việt Nam Lá bưởi thường dùng nấu với thơm khác để xông chữa cảm cúm, nhức đầu Thân phơi khơ trở thành than củi, chất đốt Hoa bưởi dùng để ướp trà chữa ngủ Vỏ bưởi chữa ăn uống không tiêu, đau bụng, để nấu chè bưởi Vỏ hạt bưởi trích lấy pectin làm thuốc cầm máu dùng gơm chải tóc Dịch ép múi bưởi làm thuốc chữa tiêu khát, thiếu vitamin C Bột than hạt bưởi dùng chữa chốc đầu trẻ em Từ bưởi chế biến nhiều ăn: cùi bưởi nấu chè hay sấy khô, làm sinh tố, nước ép ngon Khơng có giá trị kinh tế nước, bưởi chế phẩm từ bưởi cịn có giá trị xuất đem lại nguồn thu ngoại tệ cho người trồng Sinh người quê hương Nam Sách, mảnh đất trù phú, phì nhiêu màu mỡ vốn nơi sản xuất nhiều loài hoa quý, trái xum xuê bốn mùa Ở nơi bưởi trở thành loài phổ biến đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho người dân quê em Có xã địa bàn huyện Nam Sách bưởi có thương hiệu tiếng bưởi Tân Thắng – Thái Tân, nơi tạo giống bưởi quý từ nhiều năm nay, giúp bà nông dân cải tạo vườn tạp, tăng gia sản xuất, kinh tế ngày cải thiện nhờ nghề trồng bưởi Giá trị, lợi ích bưởi lớn, phận có tác dụng định, thường quan tâm đến bưởi làm thức ăn, đồ uống giá trị khác chưa sử dụng đề cập nhiều, phận khác bưởi thường bị để lãng phí, vứt bừa bãi nên dễ gây ô nhiễm môi trường Cụ thể vỏ bưởi có nhiều tác dụng tốt dùng gội đầu, đun nước tắm, dùng làm chất đốt… đặc biệt vỏ bưởi dùng để chiết xuất tinh dầu có giá trị vơ to lớn Tinh dầu bưởi loại dược liệu quan trọng việc chăm sóc sức khỏe làm đẹp cho người biết đến Tinh dầu bưởi có vơ số tác dụng như: Trong cơng nghệ thực phẩm: Sản xuất loại bánh kẹo, thức uống tinh dầu bưởi tạo hương vị hấp dẫn cho sản phẩm này, người ta dùng tinh dầu bưởi chất bảo quản tự nhiên an toàn Trong y học: Tinh dầu bưởi sử dụng nhiều y học cổ truyền, chế tạo thành loại thuốc chữa bệnh liên quan đến bệnh thần kinh, kích thích hệ tiêu hóa hoạt động tốt, loại thuốc chữa bệnh đường hơ hấp, tuần hồn, có tác dụng giảm đau, trị cảm…Trong “ Nam dược thần hiệu”, Tuệ Tĩnh viết: “ Vỏ bưởi gọi cam phao, vị đắng cay, không độc, thơng lợi, trừ đờm táo thấp, hịa huyết giảm đau, trị tràng phong, tiêu phù thũng ” nên việc sử dụng tinh dầu bưởi thuốc đông y phổ biến Tinh dầu bưởi thành phần có nhiều loại thuốc khác, có tác dụng: + Giúp giảm cân: hoạt chất tinh dầu vỏ bưởi có tác dụng làm giảm mỡ máu, giảm gan nhiễm mỡ, + Làm giảm tóc gãy rụng, kích thích mọc tóc, đặc trị chứng hói đầu, gãy rụng thưa tóc, phục hồi tóc bị hư tổn, giúp tóc khỏe bóng mượt + Giúp lợi tiểu, lợi niệu, giải độc thể + Giúp giảm đau, trị chứng đau đầu, viêm khớp, kháng khuẩn, chống viêm, chống nhiễm trùng + Giảm huyết áp, hạ cholesterol máu, chống ung thư Trong công nghiệp sản xuất mỹ phẩm: Ngày ngành công nghiệp đà phát triển mạnh mẽ nên vị trí hương liệu tự nhiên đặc biệt trọng, loại tinh dầu tự nhiên tinh dầu bưởi sử dụng trực tiếp hoạt động spa cao cấp mà chúng nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất sản phẩm nước hoa, kem đánh răng, xà phòng thơm, dầu gội đầu, loại kem dưỡng da, son môi… Như từ vỏ bưởi, phần tưởng bỏ sau dùng bưởi, đem chiết xuất lại tạo sản phẩm vô tốt cho người, mặt khác lại tránh gây ô nhiễm môi trường, giải vấn đề rác thải hữu cơ, đem lại lợi ích lớn cho người dân Vậy nên thời điểm nay, đời sống ngày nâng cao chất lượng, việc chăm sóc sức khỏe, sắc đẹp đặt nên hàng đầu, quan tâm nhiều đến nguồn dược liệu có sẵn từ thiên nhiên, mặt khác việc bảo giữ gìn mơi trường sản xuất vấn đề người trọng việc chiết xuất tinh dầu bưởi phục vụ cho đời sống người cần thiết Qua nghiên cứu tìm hiểu chúng em thấy tinh dầu bưởi có đặc điểm như: Dễ bay hơi, dễ bị lơi theo nước, dễ hịa tan dung môi hữu dễ bị hấp thu thể khí Hiện có nhiều phương pháp sản xuất tinh dầu bưởi với nhiều thiết bị khác nhau, dù dùng cách nào, dụng cụ ln phải quan tâm đến vấn đề như: - Tinh dầu thu phải có mùi thơm tự nhiên vốn có - Quy trình sản xuất phải phù hợp - Hiệu suất trình sản xuất cao, giá thành hợp lí Tuy nhiên qua việc tìm hiểu chúng em thấy dụng cụ chưng cất tinh dầu thị trường dùng nhiều có tồn định làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng, hiệu suất trình chưng cất, khắc phục tồn đem lại ý nghĩa vô thiết thực cho nhà sản xuất, tinh dầu có chất lượng tốt hơn, giá thành rẻ * Ý nghĩa đề tài - Ý nghĩa khoa học: Góp phần tìm phương pháp nâng cao hiệu suất, chất lượng trình chưng cất tinh dầu bưởi - Ý nghĩa thực tiễn: Rèn luyện khả nghiên cứu khoa học – kĩ thuật cho đối tượng học sinh THCS góp phần giáo dục học sinh ý thức chăm sóc sức khỏe cộng đồng từ nguồn dược liệu có sẵn đời sống hàng ngày địa phương Xuất phát từ lý chúng em Nguyễn Thị Hải Linh Vũ Hữu Bình lớp học sinh khối trường TH &THCS Nguyễn Đức Sáu – Xã Minh Tân, huyện Nam Sách tiến hành thực dự án: “ Thiết bị chưng cất tinh dầu bưởi thông minh có kết nối khơng dây với máy tính” 5.2 Thực trạng vấn đề nghiên cứu: Công dụng tinh dầu bưởi vô đa dạng phong phú dụng cụ sản xuất tinh dầu bưởi nhiều có tồn định như: tạo sản phẩm tinh dầu có lẫn nhiều tạp chất, dụng cụ dùng với loại nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu cao, số cấu tử có thành phần tinh dầu bị hịa tan q trình chưng cất, lượng tinh dầu hòa tan nước lớn….nên làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng tinh dầu sau điều chế, làm giảm hiệu suất trình sản xuất Vì để khắc phục tồn nêu nhóm chúng em tìm tịi, nghiên cứu “ Thiết bị chưng cất tinh dầu bưởi thơng minh có kết nối khơng dây với máy tính” 5.3 Mục tiêu nghiên cứu: Từ lần tìm hiểu thực tế, quan sát loại dụng cụ có thị trường, tham khảo thêm số thông tin mạng, chúng em xây dựng thiết bị chưng cất tinh dầu bưởi thơng minh có kết nối khơng dây với máy tính đáp ứng đầy đủ tiêu chí sau : - Tính mới: Chế tạo điều khiển nhiệt độ với độ xác cao Có thể điều khiển nhiệt độ, thông số thiết bị chưng cất máy tính điện thoại qua kết nối khơng dây Bluetooth Giám sát q trình chưng cất thông qua đồ thị biểu diễn nhiệt độ theo thời gian thiết bị từ đánh giá chất lượng sản phẩm cần chưng cất Hệ thống chưng cất đơn giản hóa, nguyên liệu đựng sọt lưới, khơng tiếp xúc với nước phía bên dưới.Nồi chưng cất có kết cấu lớp, truyền nhiệt gián tiếp nên giúp giữ nhiệt lâu, khơng thất nhiệt Nếu nấu 2- mẻ/ ngày giảm bớt thời gian chưng cất - Tính khoa học kĩ thuật: Bộ thiết bị mà chúng em chế tạo thiết bị đa chức dùng để chưng cất tinh dầ bưởi, cam, chanh, lạc, loại có tinh dầu khác Thiết bị chưng cất thông minh thiết kế công nghệ đại ( thay đổi điều khiển ), cải thiện đặc điểm hạn chế việc sử dụng Thiết bị có nhiều chức năng: điều khiển nhiệt độ thời gian tự động, kết nối với máy tính điện thoại di động, cách nhiệt với môi trường, Thiết bị chế tạo thép khơng rỉ, tính ổn định sử dụng mạch điện khép kín, bố cục hợp lý, phát nhiệt phát nhiệt tia hồng ngoại, cơng suất tiêu hao ít, hiệu cao, an tồn, hồn tồn tự động điều khiển từ xa - Tính mĩ thuật: Thiết bị có thiết kế đơn giản, cách sử dụng dễ dàng, bền bắt mắt, có ưu điểm tốt loại dụng cụ có thị trường - Tính kinh tế: Được chế tạo từ vật liệu có giá thành rẻ, dễ kiếm, có sẵn thị trường Việt Nam Đồng thời, sản xuất hàng loạt, cung cấp cho người buôn bán người dân công việc bảo quản sản xuất loại tinh dầu Ngồi tiêu chí đánh giá trên, trình nghiên cứu thực nghiệm, chúng em nhận thấy thiết bị cịn giúp chúng em nói riêng bạn học sinh nói chung việc: - Say mê nghiên cứu khoa học hơn, khắc sâu kiến thức lý thuyết kiến thức thực tiễn - Tăng tính tị mị, tìm tịi đam mê bạn Giả thuyết khoa học phát biểu mục đích nghiên cứu Các thiết bị chưng cất thị trường độ dao động nhiệt độ cao, không ổn định sử dụng phương pháp ON/OFF để điều khiển nhiệt độ, người sử dụng phải thực thao tác giám sát trực tiếp tốn nhiều công đoạn, Từ đưa mục đích nghiên cứu cải tiến chế tạo thiết bị chưng cất cách thiết kế điều khiển nhiệt độ tiên tiến hơn, có khả kết nối giám sát điều khiển từ xa Phương pháp nghiên cứu (tài liệu thực nghiệm) 7.1 Các phương pháp nghiên cứu 7.1.1.Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu tài liệu bưởi tinh dầu bưởi Nghiên cứu tài liệu tìm hiểu ưu nhược điểm loại thiết bị chưng cất tinh dầu bưởi thị trường Nghiên cứu tài liệu kĩ thuật khí, thiết kế kĩ thuật cơng nghệ chế tạo máy móc, q trình xây dựng thiết bị chưng cất tinh dầu bưởi 7.1.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Trao đổi ý kiến với giáo viên giảng dạy mơn Hóa học, Sinh học, Cơng nghệ môn khoa học tự nhiên khác Thực cách nhiệm vụ thực tế như: quan sát, tìm hiểu, vấn, Thu thập thơng tin có thiết bị tương tự Tham khảo ý kiến bạn bè mạng internet 7.1.3 Phương pháp thống kê tốn học: Sử dụng phương pháp xử lí sai số phép đo tổng hợp, phân tích số liệu thống kê toán học để xử lý số liệu thu từ kết thí nghiệm nhằm kiểm tra tính hợp lí tiến trình, tính hiệu mức độ khả thi đề tài 7.2 Kết thu thập sau kết hợp phương pháp nghiên cứu sau: 7.2.1 Kết nghiên cứu, tìm hiểu tinh dầu bưởi - Khái niệm phân loại tinh dầu: Tinh dầu hỗn hợp chất hữu tan lẫn vào nhau, có mùi đặc trưng Tinh dầu gồm nhiều chất dễ bay (chủ yếu tecpen tritecpenoit), có mùi đặc trưng tùy thuộc vào nguồn gốc cung cấp nguyên liệu tinh dầu Ở nhiệt độ thường hầu hết tinh dầu thể lỏng, có khối lượng riêng bé (trừ vài tinh dầu quế, đinh hương…), khơng tan nước tan ít, lại hịa tan tốt dung mơi hữu ancol, ete, chất béo… Tinh dầu bay với nước, có vị cay ngọt, nóng bỏng có tính sát trùng mạnh Tinh dầu có hai loại: tinh dầu nguyên chất tinh dầu hỗn hợp Tinh dầu ngun chất: hồn tồn khơng có độc tố, khơng có chất bảo quản hóa học nên an tồn cho người sử dụng mang lại kết nhanh điều trị Tinh dầu không nguyên chất pha trộn với loại tinh dầu khác - Tinh dầu chiết xuất từ vỏ bưởi: Là loại tinh dầu chiết xuất từ vỏ bưởi, phần vỏ màu xanh vàng bên ngồi Tinh dầu bưởi có chứa pectin, naringin( loại glucozid), men tiêu hóa peroxydaza amylaza, đường ramoza, vitamin A C….có thể dùng để kháng khuẩn( giảm độc trực khuẩn lao, tụ cầu vàng, phế cầu, có khả tiêu diệt amip) Ngồi ra, tinh dầu bưởi có chứa nhiều chất chống oxy hóa phytochemica giúp ngăn chặn q trình oxi hóa, kháng viêm Một số thành phần chủ yếu tìm thấy tinh dầu bưởi Limonese ( chiếm 88 đến 95%) Limonese biết đến chất phytochemical có tác dụng chống ung thư, ngăn cản hủy hoại tế bào Một số nghiên cứu khoa học công bố gần cho thấy đặc điểm thành phần tinh dầu bưởi, ngồi tác dụng nêu tinh dầu bưởi cịn có nhiều cơng dụng hữu ích khác như: Thành phần hóa học tinh dầu bưởi : Bảng 1.2 Thành phần hóa học tinh dầu từ vỏ bưởi Thành phần Tỉ lệ % Limonene 83 – 93 Myrcen 1,4 – 1,6 β-caryophyllen 0,2 – 0,7 Nootkatone 0,1 – 1,0 Octanone 0,1 – 0,2 Octanol 0,1 – 0,2 Ngồi ra, tinh dầu vỏ bưởi cịn có pinen, geraniol, citral, alcol, pectin, acid citric vitamin A, B, B2, C,… 7.2.2 Tìm hiểu phương pháp sản xuất tinh dầu thị trường 7.2.2.1.Phương pháp học Nguyên tắc Đây phương pháp tương đối đơn giản, dùng để tách tinh dầu dạng tự cách tác dụng lực học lên nguyên liệu ( thường dùng cách ép) Phương pháp dùng phổ biến với loại như: cam, chanh, quýt, bưởi….vì loại nguyên liệu tinh dầu thường phân bố chủ yếu lớp tế bào mỏng biểu bì Khi có lực tác dụng lên vỏ quả, tế bào chứa tinh dầu bị vỡ giải phóng tinh dầu Sau ép phần bã khoảng 30% 40% tinh dầu, người ta tiếp tục sử dụng phương pháp lôi nước trích ly để tách hết phần tinh dầu lại Ưu điểm Phương pháp tạo tinh dầu giữ nguyên mùi vị ban đầu, thành phần tinh dầu bị biến đổi Nhược điểm Phương pháp tạo sản phẩm có lẫn nhiều tạp chất, chủ yếu hợp chất hữu tan từ vật liệu đem ép 7.2.2.2 Phương pháp chưng cất lôi nước Nguyên tắc Phương pháp dựa ngun lí q trình chưng cất hỗn hợp không tan lẫn vào nước tinh dầu Khi hỗn hợp gia nhiệt hai chất bay hơi, áp suất nước cộng với áp suất tinh dầu áp suất mơi trường hỗn hợp sơi tinh dầu lấy với nước Phương pháp lợi mặt lượng nhiệt độ sôi hỗn hợp thấp nhiệt độ sôi nước ( 100oC) nhiệt độ sôi tinh dầu lớn 100 oC áp suất khí Ưu điểm Quy trình tiến hành đơn giản so với phương pháp khác Phương pháp khơng địi hỏi nhiều thiết bị phức tạp lại có khả tách triệt để tinh dầu có nguyên liệu Phân li cấu tử tinh dầu thành phần riêng biệt có độ tinh khiết cao dựa vào tính chất bay Khơng sử dụng nhiều vật liệu phụ Thời gian chưng cất nhanh Có thể sử dụng với cấu tử có nhiệt độ sơi 100oC Nhược điểm Chỉ dùng với loại nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu cao bưởi, cam, chanh… Một số cấu tử có thành phần tinh dầu bị hịa tan q trình chưng cất Khơng tách loại nhựa có ngun liệu Lượng tinh dầu hòa tan nước lớn Tiêu tốn lượng nước lớn Các phương pháp chưng cất lôi nước: Phương pháp chưng cất lôi nước trực tiếp: Phương pháp cho sản phẩm tinh dầu chất lượng thấp Nguyên liệu dễ bị cháy khét bị thiếu nước bị dính vào thành thiết bị Khó điều chỉnh thơng số kĩ thuật, thời gian chưng cất kéo dài Phương pháp chưng cất lôi cuối gián tiếp: Phương pháp khắc phục tình trạng khê, khét nguyên liệu Màu sắc, chất lượng tinh dầu tốt phương pháp gián tiếp Dễ điều chỉnh thông số kĩ thuật… Phương pháp chưng cất cách thủy: Phương pháp nguyên liệu bợt bị cháy khét không tiếp xúc với đáy nồi chất lượng tinh dầu thấp Khó điều chỉnh thơng số kĩ thuật Cần lực lượng lao động lớn 7.2.2.3.Phương pháp trích ly - Phương pháp trích ly dung môi dễ bay Nguyên tắc Phương pháp dựa ngun tắc sử dụng dung mơi thích hợp để hòa tan cấu tử mang hương nguyên liệu xử lí thành dạng thích hợp nhiệt độ phịng Dung mơi chiết ngấm qua thành tế bào nguyên 10 liệu, hợp chất tế bào hịa tan vào dung mơi sau xuất trình thẩm thấu dịch chiết bên với mơi trường bên ngồi chênh lệch nồng độ Sau trích ly phải sử dụng q trình tách dung môi áp suất thấp để thu tinh dầu Nhược điểm Hiện chưa có dung mơi đáp ứng yêu cầu - Phương pháp trích ly dùng chất hấp phụ rắn Nguyên tắc Phương pháp sử dụng chất hấp phụ rắn như: than gỗ, than xương để hấp phụ tinh dầu Ưu điểm Hiệu suất tinh dầu thu cao, chất lượng tốt Nhược điểm Với chất hấp phụ chất béo khó tinh chế, bảo quản Quy trình cịn thủ công Như nguyên tắc lựa chọn sản xuất là: Yêu cầu chất lượng sản phẩm phải tốt, nguồn dược liệu đạt yêu cầu kinh phí đầu tư để sản xuất giá thành sản phẩm bán thị trường phù hợp Vì yếu tố nên phương pháp chưng cất lơi nước có nhiều lợi Mặc dù thiết bị chưng cất lôi nước thị trường đa dạng, phong phú chủng loại, loại có hạn chế định làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm tinh dầu hạ thấp hiệu suất trình điều chế nên nhóm chúng em nghiên cứu, hồn thành thiết bị chưng cất thơng minh khắc phục tồn thiết bị Số liệu/ kết nghiên cứu 8.1 Thiết kế, chế tạo điều khiển nhiệt độ PID có khả kết nối, truyền liệu tới máy tính hệ điều hành Windows điện thoại thông minh hệ điều hành Android qua sóng Bluetooth Hình Mơ hình chức điều khiển nhiệt độ PID 11 Hình mô tả sơ đồ điều khiển giao tiếp điều khiển nhiệt độ PID Trong đó, lị nhiệt điều khiển nhiệt độ thông qua nguồn nuôi dây nhiệt trở thông tin nhiệt độ cập nhật liên tục tới điều khiển PID thông qua cặp nhiệt loại K Thông tin nhiệt độ chuyển phần mềm điều khiển máy tính thơng qua giao tiếp bluetooth Ngoài ra, thiết lập điều khiển từ phần mềm máy tính gửi đến điều khiển nhiệt độ PID qua sóng bluetooth Để chế tạo điều khiển PID với mơ hình chức trên, lựa chọn mạch Arduino Uno R3 làm mạch điều khiển thiết bị sử dụng mơđun sẵn có MAX6675, HC05, hình LED, Relay SSR 40 A Hình Mơ hình thiết kế điều khiển PID sử dụng mạch Arduino Uno R3 Hình Hình ảnh thiết bị thử nghiệm điều khiển nhiệt độ PID Hình mơ tả hình ảnh thiết bị sau lắp ráp thử nghiệm Tất mạch điện thiết bị sau phủ sơn bảo vệ mạch CRC70 để chống oxi hóa Thiết bị sau đấu nối lắp đặt vào thiết bị chưng cất 65 N hệi tđộ (oC ) 60 55 50 45 40 35 30 20 40 60 80 100 Thời gian (phút) 120 140 8.3 Thiết kế, xây dựng phần mềm điều khiển lưu trữ liệu máy tính Phần mềm điều khiển Window thiết kế xây dựng Delphi XE10 ( Hình ) 12 Hình 4a Giao diện phần mềm Delphi XE10 Hình 4b Giao diện phần mềm Delphi XE10 13 Phần mềm điều khiển điện thoại chạy Android thiết kế xây dựng sử dụng phần mềm Delphi XE10 Tất chức phần mềm thiết kế tương tự phần mềm chạy Window Lưu ý trước chạy phần mềm, thiết bị chưng cất với tên gọi “THIẾT BỊ CHƯNG CẤT 01” phải thêm vào danh sách thiết bị kết nối bluetooth với máy tính Mật kết nối với thiết bị điện thoại máy tính “2020” Phân tích số liệu/ kết thảo luận 9.1 Quy trình, cơng nghệ chưng cất tinh dầu: 9.2 Kết sản phẩm số điểm cần lưu ý chưng cất Sau hoàn thiện thiết bị chưng cất tinh dầu bưởi phần mềm điều khiển, nhóm tiến hành chưng cất thử nghiệm số mẫu bưởi Dưới hình ảnh sản phẩm tinh dầu thu sau trình chưng cất sau – 14 Tinh dầu chưng cất thiết bị thơng minh có chất lượng tốt, mùi thơm tự nhiên, thời gian chưng cất ngắn, đáp ứng yêu cầu cao thị trường Một số lưu ý dùng thiết bị: Nguyên liệu càn cắt nhỏ trước chưng cất Nhiệt độ cao làm gia tăng phân hủy tinh dầu nên cần thiết ta dùng ngưỡng nhiệt độ 100oC, tăng nhiệt độ ngưỡng giai đoạn sau trình chưng cất Để hạn chế phân hủy cấu phần este cho axit alcol thời gian chưng cất ngắn có lợi Khơng nên dùng chưng cất với loại nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp, nguyên liệu chưng cất nhiều thời gian lượng nước ngưng tụ nhiều Không pha trộn chất chứa cấu tử dễ phân hủy vào nguyên liệu làm giảm chất lượng tinh dầu 10 Kết luận Thiết bị chưng cất thông minh thiết kế, chế tạo thử nghiệm thành cơng Thiết bị điều khiển tích hợp thành cơng, từ cho phép thiết bị hoạt động ổn định nhiều so với mạch điều khiển tích hợp thiết bị chưng cất nghiên cứu trước với sai số nhiệt độ nhỏ Phần mềm điều khiển thiết bị điều khiển nhiệt độ lưu trữ liệu xử lý nhiệt thiết kế để hoạt động môi trường Window Android Phần mềm cho phép đặt tốc độ tăng nhiệt theo bước nhiệt độ Các liệu nhiệt độ, thời gian xử lý mẫu tín hiệu điều khiển vẽ trực quan theo thời gian thực Bên cạnh đó, liệu lưu lại dạng text để sử dụng chương trình vẽ đồ thị khác excel, origin vv… Với thử nghiệm chưng cất tinh dầu bưởi từ giống bưởi An Thắng thiết bị chưng cất thông minh sau chế tạo, nhóm tìm điều kiện chưng cất tốt cho loại bưởi loại bưởi non, chứa nhiều tinh dầu Nhiệt độ phù hợp trình chưng cất khoảng 90 oC, thời gian từ 2-3 giờ/ mẻ chưng cất Trong thí nghiệm này, chất lượng loại tinh dầu thu thời gian khác phân tích đánh giá 15