Đang tải... (xem toàn văn)
Giới thiệu về tinh dầu bưởiTinh dầu là gì?Tinh dầu là hỗn hợp phúc tạp của các hydrocarbon tan lẫn vào nhau, thu đượctừ nguyên liệu thực vật thông qua quá trình chưng cất hơi nước và đượ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA BÁO CÁO DỰ ÁN HÓA HỌC ỨNG DỤNG – APPLIED CHEMISTRY Đề tài: TINH DẦU – SẢN XUẤT TINH DẦU VỎ BƯỞI Lớp học phần: 22.52 Sinh viên thực hiện: Đặng Minh Cương – 107220136 Nguyễn Hữu Cường – 107220137 Nguyễn Văn Danh – 107220138 Võ Đình Danh – 107220139 Nguyễn Hữu Anh Đức – 107220140 PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm Đà nẵng, ngày tháng năm 2024 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm LỜI NÓI ĐẦU Xã hội ngày phát triển kèm với phát triển sức nặng khổng lồ đè nặng lên vấn đề mơi trường nói chung mơi trường khơng khí nói riêng Bệnh nhân mắc loại bệnh phổi ngày nhiều tình trạng bệnh tật ngày nghiêm trọng, phải kể đến đại dịch Covid19 cướp hàng triệu sinh mạng Đã năm trôi qua kể từ bùng phát đại dịch, người dân Việt Nam không ngừng trau đồi, nâng cao nhận thức vấn đề sức khỏe phòng ngừa bệnh tật, đặc biệt bệnh phổi Bên cạnh loại thuốc đặc trị, vaccine người dân dần hướng đến sử dụng sản phẩm công dụng hỗ trợ sức khỏe, nâng cao đề kháng phòng chống dịch bệnh Tuy nhiên việc lạm dụng thuốc men thời gian dài gây tác dụng phụ không mong muốn sức khỏe điều trở thành mối quan ngại người việc sử dụng thuốc vaccine Hơn nữa, Việt Nam thuộc đới khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm nên loại vi sinh vật, nấm mốc, bệnh tật phát triển mạnh mẽ biến hóa khôn lường Tinh dầu chứa thành phần α- Terpineol, 1.8- Cineol, Carbitol, có tác dụng kháng diệt khuẩn, vi sinh vật, ngăn ngừa virus, kháng nấm hiệu hỗ trợ bảo vệ hệ hô hấp Tinh dầu chọn lọc, tổng hợp từ dược liệu thiên nhiên nên an tồn, lành tính hạn chế tác dụng phụ loại thuốc men, vaccine Ngoài ra, tinh dầu ứng dụng nhiều lĩnh vực sống, từ sức khỏe, làm đẹp đến ngành công nghiệp sản xuất dược phẩm, mỹ phẩm, hương liệu Nhờ vào lợi ích đa dụng kể mà tinh dầu trở thành lựa chọn tối ưu người trở thành thị trường tiềm Việt Nam mang nét đặc trung khí hậu nhiệt đới ẩm với thảm thực vật phong phú, điều kiện tốt để 300 loại tinh dầu phát triển, đem lại suất chất lượng cao, trở thành mạnh để cạnh tranh với thị trường nước Các loại tinh dầu ưa chuộng kể đến tinh dầu Tràm, tinh dầu Quế, tinh dầu Trầm hương,… Trong đó, Bưởi loại trồng phổ biến Việt Nam đem lại suất cao chất lượng ổn định, nguồn nguyên liệu dồi để sản xuất tinh dầu từ vỏ Bưởi Chính vậy, dự án lần nhóm lựa chọn đề tài SẢN XUẤT TINH DẦU BƯỞI làm nội dung tìm hiểu nghiên cứu GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan toàn bộ nội dung của dự án chính thực hiện, tìm kiếm tài liệu, tham khảo từ nguồn tài liệu, triển khai thực nghiệm, thu thập phân tích số liệu thực nghiệm trình bày báo cáo là đúng sự thật Không có chép từ bất cứ tập, đồ án khác, tất tham khảo kế thừa trích dẫn tham chiếu đầy đủ Chúng xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm STT Ngày bắt đầu 20/1 20/1 21/1 21/1 Ngày hoàn thành 20/1 21/1 21/1 22/1 Tính cấp thiết Mục tiêu Tính khả thi, quy mơ 22/1 22/1 22/1 23/1 23/1 23/1 Báo cáo Word tuần 21/1 25/1 Báo cáo PowerPoint tuần 21/1 26/1 Công việc Lựa chọn đề tài Tạo sơ đồ Gantt dự án Phân chia công việc tuần Tổng quan dự án Phân cơng Cả nhóm Anh Đức Anh Đức, Hữu Cường Anh Đức (50%) Hữu Cường (50%) Anh Đức Hữu Cường Văn Danh (50%) Đình Danh (50%) Anh Đức (60%) Hữu Cường (40%) Văn Danh GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CAM ĐOAN MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN SẢN XUẤT TINH VỎ DẦU BƯỞI I Tổng quan bưởi tinh dầu bưởi I.1 Giới thiệu bưởi .8 I.2 Giới thiệu tinh dầu bưởi Tinh dầu gì? .8 Lịch sử phát triển tinh dầu Tinh dầu bưởi Tầm quan trọng tinh dầu bưởi I.3 Tình hình sản xuất nhu cầu thị trường tinh dầu bưởi Tình hình sản xuất bưởi Việt Nam Nhu cầu thị trường tinh dầu bưởi 10 II Tính cấp thiết dự án .10 III Mục tiêu dự án: 11 IV Quy mô dự án: 11 V Tính khả thi dự án: 12 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH DẦU BƯỞI .14 I Tính chất vật lí, tính chất hóa học vỏ bưởi 14 I.1 Tính chất vật lí vỏ bưởi 14 I.2 Thành phần, tính chất hóa học vỏ bưởi: .15 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm Các thành phần quan trọng 15 I.3 Lựa chọn giống bưởi sản xuất 16 II Cơ sở lí thuyết quy trình sản xuất 16 II.1 Cơ sở lí thuyết phương pháp chưng cất 16 II.2 Cơ sở lí thuyết phương pháp chưng cất lôi nước .16 Sự khuếch tán 18 Nhiệt độ .19 Sự thủy phân 19 II.3 Ưu điểm – Nhược điểm 19 Ưu điểm .19 Nhược điểm 19 III Tính chất tinh dầu bưởi: 19 III.1 Tính chất vật lí 19 III.2 Thành phần hóa học .20 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VÀ SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH DẦU BƯỞI 22 I Nguyên tắc làm việc an tồn phịng thí nghiệm 22 I.1 Nguyên tắc làm việc 22 I.2 Nguyên tắc an toàn phịng thí nghiệm .22 Trang phục 22 Một số quy tắc an toàn thao tác phịng thí nghiệm 23 I.3 Các cảnh bảo nguy hiểm thường gặp 23 II QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH DẦU BƯỞI 24 II.1 Dụng cụ 25 II.2 Thiết bị .25 II.3 Nguyên liệu hóa chất 25 II.4 Quy trình sản xuất tinh dầu bưởi .26 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm III PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TIÊU CHUẨN SẢN PHẨM .27 III.1 Phân tích cảm quan 27 Độ màu sắc 27 Xác định mùi .27 Xác định vị 28 III.2 Phân tích vật lý .28 III.3 Phân tích hố học 28 DPPS (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) .28 ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic) axit) 29 GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN SẢN XUẤT TINH VỎ DẦU BƯỞI I Tổng quan bưởi tinh dầu bưởi I.1 Giới thiệu bưởi Bưởi có tên khoa học là Citrus maxima hay Citrus grandis, thuộc chi Citrus, họ Rutaceae. Đây loại trái tự nhiên, khơng lai tạo, có nguồn gốc từ Đông Nam Á biết đến là loại trái có múi lớn Vỏ bưởi bao gồm lớp vỏ xanh bên chứa nhiều tinh dầu lớp trắng bên I.2 Giới thiệu tinh dầu bưởi Tinh dầu gì? Tinh dầu hỗn hợp phúc tạp hydrocarbon tan lẫn vào nhau, thu từ ngun liệu thực vật thơng qua q trình chưng cất nước đặt tên theo nguồn gốc loại chiết xuất Lịch sử phát triển tinh dầu Tinh dầu phát sử dụng từ triều đại xa xưa, nhiều văn hóa giới, mà có đa dạng loại tinh dầu ứng dụng vào nhiều mục đích khác làm thực phẩm, mỹ phẩm, chí cịn dùng để nâng cao tinh thần, cảm xúc trị liệu Tuy khó để tìm thấy minh chứng khẳng định xuất tinh dầu chúng dùng cho mục đích gì, tranh hang động Laucaux Pháp cho thấy dấu tích việc sử dụng chúng từ năm 18.000 TCN Với hàng ngàn năm lịch sử, tinh dầu ngày sử dụng rộng rãi không ngừng cải tiến Cho đến kỉ 19, tinh dầu tập trung nghiên cứu trở thành phương pháp trị liệu tổng thể phổ cập nhiều nước như: Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Anh, Pháp…1 Tinh dầu bưởi Tinh dầu bưởi là loại tinh dầu được chiết xuất từ vỏ bưởi, tỷ trọng 0,86 g/mL dễ bay nhiệt độ thường, khả khuếch tán tốt, nhiệt độ sôi 95℃ – 98℃, tan nước, tan tốt chất béo dung mơi hữu cơ, có màu xanh vàng phụ thuộc vào màu da vỏ bưởi, mùi thơm cay, không hắc Tinh dầu – Wikipedia tiếng Việt GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm Tầm quan trọng tinh dầu bưởi - Khử khuẩn, khử mùi, làm khơng gian sống: Tinh dầu bưởi có chứa glucoside pectin, naringin men tiêu hoá peroxydaza amylaza, đường ramoza, vitamin A C, dùng để kháng khuẩn (giảm độc trực khuẩn lao, tụ cầu vàng, phế cầu, có khả tiêu diệt amip) - Hỗ trợ điều trị loại bệnh: Tùy thuộc vào mục đích khác mà tinh dầu bưởi chiết xuất tinh chỉnh thành phần hóa học khác vỏ bưởi để hỗ trợ điều trị loại bệnh khác bệnh tim mạch, huyết áp, tiểu đường, dày, viêm nhiễm,… - Làm đẹp: Các khống chất vitamin có tinh dầu bưởi có tác làm dịu da bị kích ứng, trị mụn, giảm vết thâm, giảm nám, đặc biệt flavonone có khả chống oxy hóa giúp ngăn ngừa lão hóa da - Dưỡng tóc: Tinh dầu bưởi biết đến rộng rãi với khả kích thích mọc tóc, chăm sóc phục hồi tóc nhờ vào khống chất, ngăn ngừa gàu rụng tóc hợp chất chống oxy hóa acid tự nhiên giúp kiềm dầu, dưỡng ẩm - Xua đuổi côn trùng: Tinh dầu bưởi thuộc họ Cam quýt có mùi hương cay, chứa loại acid phenolic khác khắc tinh muỗi số lồi trùng I.3 Tình hình sản xuất nhu cầu thị trường tinh dầu bưởi Tình hình sản xuất bưởi Việt Nam Việt Nam có đầy đủ yếu tố đất đai, khí hậu, nhiệt độ,… điều kiện thiết yếu để trồng đa dạng loại trồng bao gồm loại cho tinh dầu, có bưởi Cây bưởi xuất khắp nơi mãnh đất hình chữ S với phong phú loại tên gọi, hình dáng, màu sắc, mùi vị,… theo thu thập có khoảng 20 giống bưởi phổ biến, ngồi cịn nhiều chủng loại không thống kê Cả nước ta có 105.400 trồng bưởi, sản lượng 900.000 tấn; với giống bưởi đa dạng, đặc trưng cho vùng miền Cụ thể, Đồng sông Hồng có 13 nghìn với sản lượng 175.000 tấn, Trung du miền núi phía bắc có 30.000 với sản lượng 250.000 Riêng Đồng sơng Cửu Long có khoảng 32.000ha với sản lượng khoảng gần 370.000 Đây nguồn nguyên liệu dồi dào, điều kiện để ngành công nghiệp tinh dầu bưởi phát triển https://tienphong.vn/viet-nam-xuat-khau-40-tan-buoi-dau-tien-sang-hoa-ky-post1490294.tpo GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn 10 PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm Lấy ví dụ: Ở áp suất 760 mmHg nước sơi 100℃ benzen sôi 80℃ chúng hai chất lỏng không tan vào Thực hành cho thấy, đun hỗn hợp áp suất 760 mmHg sơi 69 ℃ cịn hỗn hợp hai pha lỏng với tỉ lệ Xét thành phần phần mol pha khí hai chất A B ta có: 0 Y A= PA 0 Y B= P A + PB Trong đó: 0 0 PB 0 P A + PB Y A , Y B thành phần mol pha A B P A , PB áp suất A B Thành phần phần mol pha ln gồm có A B với phần mol không thay đổi bay hết hai chất không phụ thuộc vào thành phần pha lỏng Đây tính chất mà ứng dụng để xây dựng quy trình chưng cất phương pháp lơi nước Tách tinh dầu khỏi hỗn hợp nước tinh dầu: Phương pháp lọc: Đây phương pháp đơn giản thường sử dụng tinh dầu nước có mật độ khác biệt đủ lớn Hỗn hợp đổ vào bình đựng, cho phép nước tinh dầu tách biệt theo mật độ Sau đó, tinh dầu lấy từ phía lớp nước Phương pháp lắng: Đây phương pháp sử dụng trọng lực để tách tinh dầu khỏi nước Hỗn hợp đựng bình sau đợi thời gian để tinh dầu lắng xuống phía dưới dạng lớp riêng biệt Tiếp theo, tinh dầu lấy từ phía lớp nước Phương pháp sử dụng dung môi hữu cơ: Đôi khi, dung môi hexan sử dụng để hịa tan tinh dầu từ hỗn hợp nước tinh dầu Sau đó, dung môi tách tinh dầu cô đặc lại từ phần dung môi CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG: Sự khuếch tán Theo Von Rechenberg: “Ở nhiệt độ nước sơi, phần tinh dầu hịa tan vào nước có sẵn tế bào thực vật Dung dịch thẩm thấu dần bề mặt GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn 19 PBL1 Hóa học ứng dụng – Nhóm nguyên liệu bị nước Còn nước vào nguyên liệu theo chiều ngược lại tinh dầu lại tiếp tục bị hòa tan vào lượng nước Quy trình lặp lặp lại tinh dầu mơ hết.” Vậy: Nước yếu tố quan trọng q q trình chưng cất lơi cuốn, công nghệ này, tránh nguyên liệu bị khô (không nên cấp nhiều nhiệt) Tuy nhiên có dư thừa lượng nước cần thiết khơng có lợi, việc dẫn đến có nhiều chất tinh dầu bị tan nước dẫn đến làm giảm chất lượng sản phẩm Nhiệt độ Tinh dầu dễ phân hủy nhiệt độ cao Do đó, q trình này, tránh nhiệt Sự thủy phân Những cấu tử este có tinh dầu bị thủy phân tạo thành acid cacboxylic ancol đun nóng thời gian dài với nước Do đó, phải đảm báo trình chưng cất diễn thời gian đủ ngắn II.3 Ưu điểm – Nhược điểm Ưu điểm - Thiết bị gọn gàng, dễ chế tạo, dễ sử dụng thường sẵn có phịng thí nghiệm - Quy trình sản xuất đơn giản phù hợp với quy mơ phịng thí nghiệm nhà sản xuất tinh dầu tự nhiên nhỏ trung bình - Trong q trình chưng cất, nhiệt độ ln trì 100 ℃ giúp giảm nguy phân hủy thành phần nhạy cảm tinh dầu, đồng thời phân chia cấu tử hỗn hợp cách ngưng tụ phần theo thời gian. - Thời gian chưng cất tương đối nhanh, thực gián đoạn cần 5-10 giờ, liên tục đến 30 phút Nhược điểm - Không áp dụng phương pháp chưng cất vào ngun liệu có hàm lượng tinh dầu thấp thời gian chưng cất kéo dài, tốn nhiều nước ngưng tụ - Tinh dầu thu bị giảm chất lượng có chứa cấu tử dễ bị thủy phân nên phải khống chế nhiệt độ, thường xuyên giám sát trình GVHD: PGS.TS Nguyễn Đình Minh Tuấn 20