báo cáo bài tập hóa học các hợp chất hữu cơ thiên nhiên các phương pháp và quy trình sản xuất tinh dju vỏ cam sành

bệnh viêm da do ánh sáng, chúng cũng có thể làm tăng nguy cơ phát triển ung thư da.2.4 Các hợp chất có lợi trong tinh dầu cam sành:Limonene chiếm 85% - 96% là một chất chống oxy hóa mạnh

KHOA _KHOA HỌC ỨNG DỤNG_ NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC

BÁO CÁO BÀI TẬP

Môn: Hóa học các hợp chất hữu cơ thiên nhiên

Mã môn: 606031 Nhóm: 01

GVGS : TS Hoàng Thị Kim Dung

SVTH: Hồ Triệu Ánh Châu MSSV: 62000761 Đặng Phan Quỳnh Như MSSV: 62100188 Huỳnh Thị Yến Nhi MSSV: 62100180 Phan Trần Thúy Ni MSSV: 62100201 Nguyễn Võ Thảo Ngân MSSV: 62100159

TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 3 / 2024

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÂY CAM SÀNH 4

CHƯƠNG 2: VỀ TINH DJU VỎ CAM SÀNH 5

2.1 Tính chất vật lý của tinh dầu cam sành 5

2.2 Tính chất hóa học của tinh dầu cam sành 6

2.3 Các hợp chất có hại trong tinh dầu cam sành 7

2.4 Các hợp chất có lợi trong tinh dầu cam sành: 7

2.5 Công d;ng của tinh dầu cam sành 7

CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH DJU VỎ CAM SÀNH 9

3.1 Các phương pháp sản xuất tinh dầu vỏ cam sành: 9

3.2 Quy trCnh-Nguyên liê Eu: 13

CHƯƠNG 4: NƯỚC RỬA TAY TỪ VỎ CAM SÀNH 16

4.1 Pha dung dịch nước rửa tay theo hướng dẫn của WHO: 17

4.2 Liên hệ thực tế: 17

DANH MỤC BẢNG:

Bảng 1: Thông số vật lý của tinh dầu cam 5 Bảng 2: Thông số hóa học của tinh dầu Cam 6

DANH MỤC HÌNH ẢNH:

HCnh 1: Máy ép tinh dầu 10 HCnh 2: Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước 10

ĐẶT VẤN ĐỀ:

Hiện nay, qua các thông tin từ báo đài thC chúng ta ít nhiều cũng đã nghe về việc Cam sành tại Vĩnh Long bị các thương lái thu mua với giá thấp chạm đáy (bằng 1/3 so với trước đó) vào năm 2023 Hơn nữa, có những thương lái còn không chịu thu mua dẫn đến việc bị ứ đọng cam tại vườn của nhiều hộ dân

Đối với sinh viên như t;i em để góp phần giúp các hộ dân trồng cam – đặc biệt là sinh viên ngành hóa thC chúng em đã có suy nghĩ sẽ làm ra 1 sản phẩm nào đó sử d;ng thành phần chính là từ quả cam này VC vậy, sau khi thảo luận với nhau nhóm t;i em đã quyết định làm nước rửa tay chiết xuất tinh dầu từ vỏ quả cam Vừa đáp ứng được nhu cầu sống khỏe – sống sạch vC hiện nay tiềm ẩn rất nhiều dịch bệnh

có khả năng lây lan cao – từ sau dịch bệnh Covid-19 thC người dân đã chú trọng hơn về việc sát khuẩn tay mọi lúc, mọi nơi; vừa đáp ứng được vấn đề tiêu th; cam tại Vĩnh Long

VIDEO giải cứu cam: https://www.google.com/search?q=video+gi%E1%BA%A3i+c

%E1%BB%A9u+ca+s%C3%A0nh&oq=video+gi%E1%BA%A3i+c%E1%BB

%A9u+ca+s

%C3%A0nh&gs_lcrp=EgZjaHJvbWUyBggAEEUYOTIJCAEQIRgKGKAB0gEINjU5O

GowajeoAgCwAgA&sourceid=chrome&ie=UTF-8#fpstate=ive&vld=cid:384ce8ed,vid:i3b3W5W4ykQ,st:0

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÂY CAM SÀNH

Cam (danh pháp có hai phần là: Citrus và sinensis), thuộc họ thực vật Rutaceae (họ cửu

lý hương), là loài cây ăn quả cùng họ với bưởi Nó có quả nhỏ hơn quả bưởi, vỏ mỏng, khi chín thường có màu da cam, có vị ngọt hoặc hơi chua Loài cam là một cây lai có lịch

sử trồng từ lâu đời, có thể lai giống giữa loài bưởi (Citrus maxima) và quýt (Citrus reticulata) Cây cao đến khoảng 10m, có cành gai và lá thường xanh dài khoảng 4-10 cm Cam được trồng ở hơn 130 quốc gia, bắt nguồn từ Ấn Độ và Trung Quốc

Cam sành (Citrus Sinensis, Citrus Nobilis) là một giống cây ăn quả thuộc chi Cam chanh

có quả gần như quả cam, có nguồn gốc từ Việt Nam Quả cam sành rất dễ nhận ra nhờ lớp

vs dày, sần sùi giống bề mặt mảnh sành, và thường có vỏ màu xanh (khi chín có sắc cam), các múi thịt có màu cam Cam sành được trồng rất lâu đời tại Việt Nam được phát triển ở miền Bắc (Hà Giang, Yên Bái) và Đồng bằng Sông Cửu Long, trồng phổ biến ở các tỉnh: Bến Tre, Vĩnh Long, Cần Thơ, Hậu Giang, Tiền Giang, Trà Vinh

Quả Cam sành có dạng hCnh tròn, có đường kính 4 -12 cm, bên trong có chứa 8 -11múi Trái có thịt mềm nhiều sơ đan chặt chẽ với nhau và nhiều hột có hạch cứng bao xung quanh, trọng lượng trung bCnh 235,9g, vỏ màu xanh đến xanh vàng khi chín, sần và dày 3-5 mm Tép màu vàng cam đậm, nhiều nước, vị ngọt chua, có mùi thơm Tinh dầu Cam sành (Citrus Sinensis oil) được chiết chủ yếu từ vỏ quả Cam sành(Citrus Sinensis) sau khi thu hoạch và một số ít ở lá và hoa

CHƯƠNG 2: VỀ TINH DJU VỎ CAM SÀNH

2.1 Tính chất vật lý của tinh dầu cam sành

Tinh dầu vỏ Cam có màu vàng đậm mùi thơm đặc trưng của phần vỏ quả không có

vị đắng (do thành phần hóa học của tinh dầu có chứa tecpene), cay, ngọt, có tính sát trùng và phản ứng trung tính với giấy quỳ

Trọng lượng riêng (g/ml) 0,842-0,864

Điểm chớp cháy (CCCFP) >110˚F

Áp suất hơi 20˚C (mmg) 2

Phần trăm thể tích bay hơi 98

Điều kiện bảo quản <118˚F

Bảng 1: Thông số vật lý của tinh dầu cam

2.2 Tính chất hóa học của tinh dầu cam sành

10 Citronellyl n – propionate 0,04

Bảng 2: Thông số hóa học của tinh dầu Cam Các hợp chất bên trong một loại dầu cam khác nhau với mỗi lần chiết xuất tinh dầu khác nhau Thành phần thay đổi như là kết quả của sự thay đổi khu vực và theo mùa cũng như phương pháp được sử d;ng để chiết xuất Hàng trăm hợp chất đã được xác định bằng sắc ký khí - khối phổ

2.3 Các hợp chất có hại trong tinh dầu cam sành

Hợp chất bergapten: Hợp chất này có tác d;ng kháng khuẩn, chống viêm, hạ đường huyết và chống ung thư nhưng nó rất nhạy cảm với ánh sáng Nếu sử d;ng thường xuyên sẽ làm tăng tính dễ bị tổn thương của da trước ánh nắng

Hợp chất furanocoumarin: Thường được tCm thấy từ quả có múi Khi

furanocoumarin tiếp xúc với tia cực tím, chúng có thể dẫn đến sự phát triển của

bệnh viêm da do ánh sáng, chúng cũng có thể làm tăng nguy cơ phát triển ung thư da

2.4 Các hợp chất có lợi trong tinh dầu cam sành:

Limonene chiếm 85% - 96% là một chất chống oxy hóa mạnh mẽ, ngăn ngừa những vấn đề mà gốc tự do đem lại trên da, cải thiện tCnh trạng da hiệu quả, đã được nghiên cứu về tác d;ng điều trị bệnh lý ung thư

Myrcene chiếm khoảng 0.5-3% mang khả năng làm lành, ngừa viêm, giảm đau

2.5 Công ding của tinh dầu cam sành

a) Trong công nghệ thực phẩm:

Tinh dầu giữ vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất các loại bánh kẹo, thức uống Mặc dù sử d;ng với lượng vô cùng nhỏ và dưới những dạng khác nhau, tinh dầu đã góp phần tạo hương cho các loại thức ăn, đồ uống, làm cho chúng thêm phần hấp dẫn Gần đây, nhờ hoạt tính kháng vi sinh vật và khả năng chống oxi hóa ưu việt của nó, trong công nghệ thực phẩm cũng đã xuất hiện xu hướng sử d;ng tinh dầu như một chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và an toàn thay cho các chất bảo quản tổng hợp

b) Trong y học:

Tăng cường khả năng miễn dịch: Một trong số những thành phần chính của tinh dầu cam có khả năng chống lại quá trCnh stress oxy hóa một cách rất mạnh mẽ Từ

đó nó giúp tăng cường hệ thống miễn dịch

Kháng khuẩn: Tinh dầu được chiết xuất từ trái cây họ cam quýt đã được chứng minh khả năng kháng khuẩn rất tốt Một nghiên cứu được công bố năm 2009, đã chứng minh khả năng ngăn sự phát triển của vi khuẩn E.Coli Một vi khuẩn đường ruột có trong thực phẩm bẩn, nước bẩn Loại vi khuẩn này có thể gây ra những căn bệnh nguy hiểm khi nuốt phải như: Suy thận hay thậm chí là tử vong

Hạ huyết áp: Tinh dầu cam được coi là một trong số những phương thuốc tự nhiên giúp hạ huyết áp tự nhiên Ngoài ra nó còn có khả năng cải thiện lưu thông tuần hoàn máu Bên cạnh đó cảm giác khi hít tinh dầu cam tốt hơn nhiều so với hít thở không khí trong lành

Chống viêm: Khả năng chống viêm của tinh dầu cam đã được nghiên cứu trên các tCnh trạng phổ biến như: Nhiễm trùng, bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính

Giảm đau: Nhờ khả năng chống viêm, giảm nề nên tinh dầu cam là một bài thuốc

tự nhiên cho việc giảm đau Đặc biệt là giảm cảm giác đau cơ, đau xương và khớp rất hiệu quả

Giảm căng thẳng, an thần: Tinh dầu cam đã được chứng minh là có khả năng nâng cao tinh thần, thư giãn, chống trầm cảm, lo âu rất hiệu quả và an toàn Các nhà trị liệu bằng hương liệu và những chuyên gia y tế dùng biện pháp tự nhiên đã sử d;ng tinh dầu cam để làm thuốc chống trầm cảm và an thần nhẹ

Ngăn ngừa ung thư: D-Limonene (chiếm hơn 90% thành phần của tinh dầu cam) là một monoterpene có hoạt tính tương tự hóa trị được sử d;ng trong điều trị ung thư Nhiều nghiên cứu trên cả người và động vật đã chỉ ra khả năng ngăn ngừa khối u của hợp chất này Nghiên cứu cho thấy monoterpene có khả năng ngăn ngừa ung thư vú, da, gan, phổi, t;y và dạ dày Tinh dầu cam có khả năng ngăn chặn ung thư phổi và đại tràng ở người

c) Trong công nghiệp sản xuất mỹ phẩm:

Ngày nay, ngành công nghiệp mỹ phẩm phát triển rất mạnh, tinh dầu là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất các sản phẩm như nước hoa, kem đánh răng, xà phòng thơm, dầu gội đầu, các loại kem dưỡng da, son môi…

Tài liệu tham khảo:

- Vương Ngọc Chính, 2012 Hương liệu mỹ phẩm Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà xuất bản Đại học quốc gia

- Nguyễn Thanh Tú, Điều chế tinh dầu Cam bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.Hồ Chí Minh

- Nguyễn Thị Mỹ Dung, Nghiên cứu tách chiết và ứng d;ng dịch chiết vỏ quả cam, quýt ở Quảng Nam làm chất ức chế ăn mòn kim loại, năm 2001

CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH

DJU VỎ CAM SÀNH 3.1 Các phương pháp sản xuất tinh dầu vỏ cam sành:

a) Phương pháp ép (Expression hay Cold Presing):

Phương pháp này được áp d;ng cho các loại dược liệu có hàm lượng tinh dầu cao

và tế bào chứa tinh dầu ở phẩn vỏ thuộc chi Citrus

Nguyên liệu chiết sẽ được trích lấy tinh dầu bằng cách ép ở nhiệt độ thường sử d;ng các loại máy ép tr;c vít vô tận hoặc cối ép dùng nêm (giống ép các loại dầu béo) Phần thu được sẽ là hỗn hợp gồm tinh dầu và dịch cùi có thể dễ dàng tách bằng cách cho thêm nước muối bão hòa, tinh dầu sẽ nổi lên trên kéo theo một phần sáp và nhựa Dùng etanol 75-80 để hòa tan tinh dầu, sau đó loại bỏ sáp Sau khi cô0

dưới áp suất thấp để loại bỏ etanol ta sẽ thu được sản phẩm tinh dầu có lẫn một ít nhựa Phương pháp này có thể cho hiệu suất trên 90% so với hàm lượng tinh dầu định lượng trong phòng thí nghiệm

Ưu điểm: Tinh dầu ít bị biến chất, vẫn giữ được màu và mùi thơm tự nhiên

Nhược điểm: Vỏ là nguyên liệu chiết xuất, nếu trên bề mặt vỏ có thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật sẽ ảnh huởng đến chất luợng lẫn mùi huơng của tinh dầu;Các

bã sau khi ép vẫn còn hàm lượng rất nhiều (khoảng 30-40%)

Hình 1: Máy ép tinh dầu

b) Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước:

Hình 2: Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước Đây là phương pháp đầu tiên được dùng để tách tinh dầu ra khỏi nguyên liệu thực vật Cơ sở của phương pháp là nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ thấp hơn nhiệt độ sôi của các cấu tử thành phần Do đó, khi chưng cất hơi nước các cấu tử tinh dầu sẽ

được tách ra ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của nước, vC vậy sẽ hạn chế được sự biến tính hóa học (sự oxy hóa, nhiệt phân…) các cấu tử tinh dầu Trong quá trCnh chưng cất, hơi nước sẽ được thẩm thấu vào các mô nguyên liệu, sau đó sẽ hòa tan, khuếch tán và lôi cuốn theo các hợp chất hữu cơ trong thành phần tinh dầu Dịch chưng cất sẽ được ngưng t; và phân tách thành 2 lớp (lớp tinh dầu bên trên và lớp nước ở bên dưới) trong hệ thống ngưng t; Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa tinh dầu trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất định Trường hợp các mô thực vật có các hợp chất khó bay hơi (như sáp, nhựa, acid béo dây dài mạch thẳng) thC quá trCnh chưng cất phải được thực hiện trong một thời gian dài vC những hợp chất này làm giảm áp suất hơi chung của hệ thống và làm cho sự khuếch tán trở nên khó khăn

Ưu điểm: Quy trCnh đơn giản; thiết bị gọn, dễ chế tạo; tận d;ng được triệt để hết tinh dầu của dược liệu; thời gian chưng cất tương đối nhanh

Nhược điểm: Chỉ tách được tinh dầu với nguyên liệu chứa hàm lượng tinh dầu cao; Sản phẩm dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt; Không thể tách sáp-nhựa theo tinh dầu; dễ tan trong nước; tốn nhiều nguyên liệu; Khó điều chỉnh các thông số kỹ thuật (nhiệt

độ, áp suất); Nguyên liệu dễ bị cháy, khét

Các yếu tố ảnh hưởng chính trong quá trình chưng cất:

Sự khuếch tán: Ở nhiệt độ nước sôi, một phần tinh dầu hòa tan vào trong nước có sẵn trong tế bào thực vật Dung dịch này sẽ thẩm thấu dần ra bề mặt nguyên liệu vầ

bị hơi nước cuốn đi Còn nước sẽ hòa tan và thẩm thấu ngược lại nguyên liệu và tinh dầu tiếp t;c hòa tan vào lượng nước này Quy trCnh sẽ lặp đi lặp lại cho đến khi tinh dầu trong các mô thoát ra ngoài hết

Những hợp chất nào dễ hòa tan trong nước sẽ theo nước lôi cuốn ra trước VC thế,

sự hiện diện của nước rất cần thiết, cho nên phải sử d;ng hơi nước quá nhiệt trong

quá trCnh chưng cất, tránh để nguyên liệu bị khô gây tCnh trạng cháy nổ Nhưng cũng không sử d;ng thừa, vC có thể có tinh dầu có chứa những thành phần cấu tử

dễ tan trong nước Nguyên liệu được làm vỡ v;n càng nhiều càng tốt, cần cho lớp nguyên liệu có một độ xốp nhất định nào đó để hơi nước có thể đi

vào lớp này đồng đều và dễ dàng hơn

Sự thủy phân: Những cấu phần esters 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 lôi cuốn hơi nước phải thực hiện trong thời gian càng ngắn càng tốt

Nhiệt độ: nhiệt độ cao làm phân hủy tinh dầu Do đó, khi tiến hành chưng cất phải điều chỉnh nhiệt độ cho phù hợp với từng giai đoạn Sau khi cấu phần dễ bay hơi

đã lôi cuốn đi hết có thể dùng hơi nước quá nhiệt (trên 100 C) để chưng cất (nên 0

thực hiện việc này ở giai đoạn cuối cùng của chưng cất) Tuy nhiên, hầu hết các tinh dầu đều kém bền dưới tác d;ng của nhiệt nên ta phải hạn chế thời gian chịu nhiệt độ cao của tinh dầu

3.2 Quy trình-Nguyên liê su:

a) Nguyên liê su:

Nguyên liệu được sử d;ng tách tinh dầu là: Vỏ được lấy từ quả cam sành Vĩnh Long, canh tác tại vườn nhà của 1 hô E dân ( Tam BCnh – Vĩnh Long)

Tiêu chun chn lc cho nhng qu cam sành:

- Qủa cam sành được hái trực tiếp từ trên cây cam sành

- Qủa phải tươi xanh, đảm bảo được vỏ quả của từng quả cảm phải xanh

- Qủa cam dùng làm nguyên liê Eu không được dâ Ep ún hay có dấu hiê Eu bị quá chín để đảm bảo khi vâ En chuyển không xảy ra tCnh trạng quả quá chín dẫn đến dễ hư hỏng

- Sau khi hái cam xuống khỏi cây và bắt đầu tiến hành vâ En chuyển, quả cam phải luôn trong tCnh trạng được bảo vê E bởi 1 lớp giấy bọc – hạn chế tối đa tCnh trạng va đâ Ep

b) Quy Trình:

CHƯNG C CH TH!Y V$ CAM

Tinh dầu vỏ cam không tan trong nước nhưng là loại dễ bay hơi VC thế phương pháp chưng cách thủy để áp d;ng nguyên lý gặp lạnh ngưng t; của hơi nước, để thu được hỗn hợp có nước cốt và tinh dầu

Nguyên liệu gồm có:

Vỏ Cam sành tươi

Dao

Nồi nước

Chậu lớn

Đá viên

Tinh dầu nền như dầu olive hoặc dầu hạt nho ( bước này dùng pha loãng tinh dầu ph;c v; cho các m;c đích sử d;ng khác nhau)

Sơ đồ quy trình chưng cách thủy vỏ cam thu tinh dầu.

c) Cách làm chi tiết:

Bước 1: Sử d;ng dao gọt cắt phần vỏ xanh của quả cam sành thành những sợi

mỏng và đưa vào chậu lớn Hãy chỉ sử d;ng phần vỏ màu xanh lá cây, tránh sử d;ng phần vỏ trắng để tinh dầu có mùi thơm

Bước 2: Đưa chậu lớn chứa vỏ cam sành vào trong nồi nước Đổ nước vào nồi đến

mức không vượt quá chậu lớn Bật lửa và đun nước cho đến khi nước sôi

Bước 3: Khi nước đã sôi, giảm lửa và để cho chậu lớn nằm trong nồi nước trong

khoảng 2-3 giờ Nước sẽ được hấp th; bởi vỏ cam sành, tinh dầu sẽ được chiết xuất và trôi lên bề mặt nước

Dùng dao cắt vỏ xanh phía ngoài của cam thành những sợi mỏng

BƯỚC 1

Giảm lửa và để cho chậu

lớn nằm trong nồi nước

trong khoảng 2-3 giờ

BƯỚC 3

Để tinh dầu nguội xuống, đổ nước lạnh hoặc đá viên vào nồi

BƯỚC 4

Thu tinh dầu ở phía trên

bề mặt nước bằng cách dùng thCa hoặc phôi giấy

BƯỚC 5

Đun vỏ cam cho đến khi

nước sôi

BƯỚC 2