Luận văn thạc sĩ Công nghệ hóa học: Nghiên cứu tinh chế dầu tràm trà bằng phương pháp chưng cất phân đoạn và ứng dụng vào sản phẩm nước rửa tay

Trên co sở những kết quả đã nghiên cứu trướcđó tại Tiền Giang, tiếp tục tiễn hành nghiên cứu phương pháp chưng cất phânđoạn ở áp suất chân không, nhằm mục tiêu: - Thu tinh dau tram trà c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRAN TUYET SƯƠNG

CHUYEN NGANH: CONG NGHE HOA HOC

MA SO: 605275

LUAN VAN THAC SI

TP HO CHI MINH, thang 01 nam 2013

ĐẠI HOC QUOC GIA TP HO CHÍ MINHCán bộ hướng dẫn khoa học: TS Huynh Quyền

(Ghi rõ ho, tên, học hàm, học vi và chữ ký)Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS Trịnh Văn Dũng

(Ghi rõ ho, tên, học hàm, học vi và chữ ký)Cán bộ chấm nhận xét2: TS Lê Thị Kim Phụng —

(Ghi rõ ho, tên, học hàm, học vi và chữ ký)Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tai Truong Dai học Bách Khoa, DHQG Tp.HCMngày 14 tháng 01 năm 2013

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 Chủ tịch hội đồng: PGS.TS Mai Thanh Phong

2 Ủy viên, phản biện 1: PGS.TS Trịnh Văn Dũng3 Uy viên, phản viện 2: TS Lê Thị Kim Phung4 Ủy viên: TS Huỳnh Quyển

5 Ủy viên, thư ký: TS Ngô Thanh AnXác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng khoa quản lý chuyênngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

Chú tịch Hội đồng đánh giá LV Trướng khoa Kỹ thuật Hóa học

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: TRAN TUYẾT SƯƠNG MSHV: 11050150

Ngay, tháng, năm sinh: 23/11/1987 Noi sinh: Tay Ninh

Chuyên ngành: Công nghệ Hóa học Mã số: 605275I — TEN DE TÀI: NGHIÊN CUU TINH CHE TINH DAU TRAM TRÀ BẰNGPHUONG PHAP CHUNG CAT PHAN DOAN VA UNG DUNG VAO SAN PHAMNƯỚC RUA TAY

Il - NHIEM VU VA NOI DUNG:- Nghién cứu tinh chế tinh dau tram trà tinh từ tinh dau tram tra thô (chứa khoảng

34% terpinen-4-ol, thu được từ chung cất lôi cuỗn hơi nước cây tram trà thuộcgidng Melaleuca alternifolia) bang phương pháp chung cất phân đoạn ở áp suất

Tp HCM, ngày tháng HĂM

CÁN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO

TS HUYNH QUYEN PGS.TS NGUYEN NGOC HANH

~ ~

TRUO Y A Ọ`

Trước tiên, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sac đến TS Huỳnh Quyên, người thayđã trực tiếp hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn Sựchỉ bảo chân tình của thầy đã cho tôi những bước đi quan trọng để có thể hoànthành luận văn này Đồng thời tôi xin cảm ơn chị Hạnh — công ty mỹ phẩm MaiPhương đã định hướng cho tôi nghiên cứu sản phẩm nước rửa tay và cung cấpnguôn nguyên liệu cho tôi thực hiện nghiên cứu hướng ứng dụng tỉnh dầu tràm trà.

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn các thay cô trong khoa Kỹ thuật Hóa học —Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy và trang bị chotôi những kiến thức quý báu trong trong suốt thời gian học đại học và cao học.Đồng thời tôi cũng rất cảm ơn những đồng nghiệp tại Trung tâm Nghiên cứu Côngnghệ Lọc Hóa dầu — Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh đã hỗ trợ nhiệttình và đóng góp nhiều ý kiến quan trọng giúp tôi hoàn thành luận văn

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân và bạnbè đã luôn giúp đỡ động viên tôi trong hoc tập và cuộc sống Những tình cảm quýbáu đó luôn là động lực thúc đây tôi phan đấu để có được kết quả như ngày hômnay.

Học viên thực hiện luận văn

Trân Tuyết Sương

system stimulants and sorts out most viral, bacterial and fungal infections in a snap,while it is great to heal wounds and acnes In Vietnam, Melaleuca trees can grow onacid land that stretches in a large portion of lands in the Mekong Delta region.However, [TO contains various amounts of | ,8-cineole that causes skin irritant.

In my thesis, T'TO was refined through vacuum distillation process to increaseconcentration of terpinen-4-ol, decrease the minimum concentration of 1 ,8-cineoleand meet International Standard ISO 4730 Materials for this process are crude TTO(34% of Terpinen-4-ol) from steam distillation Optimal conditions are 5mmHgpressure with a reflux ratio of around 1:2 After vacuum distillation process, TTOcontains 95-99% of concentration of terpinen-4-ol but not | ,8-cineol (cleaned TTO)and the recovery of yield is 64,7%.

For TTO application, cleaned TTO was used as an antibacterial ingredient inindustrial hand cleaner Targeted product that is being used at Kawakin Core-TechCompany Ltd (Viet Nam), was imported from Japan With 0,3% of cleaned TTO inhand cleaner, it can kill 98,86% bacteria In addition, the product has good cleaningability, contains beeswax particles that keep soft and moisture hand.

Tinh dau tram tra (TTO) thu được lá của cây tram tra Melaleuca Alternifoliathuộc họ sim (Myrtaceae), là một trong những chất kích thích hệ thống miễn dịch

mạnh nhất và tiêu diệt nhiều loại virus, vi khuẩn và nam trong thời gian ngắn; bên

cạnh đó TTO còn giúp chữa lành vết thương và mụn Tại Việt Nam, cây tràm trà cóthể phát triển tốt trên đất phèn — loại đất chiếm phần lớn đất đai khu vực đồng băngsông Cửu Long Tuy nhiên, TTO chứa 1 ,8-cineole là nguyên nhân gây kích ứng da.

Trong nghiên cứu này, tiễn hành tinh chế TTO từ TTO thô (thu được bangchưng cất lôi cuốn hơi nước, chứa khoảng 34% terpinen-4-ol) băng phương phápchưng cất phân đoạn ở áp suất chân không với mục tiêu nâng cao hàm lượngterpinen-4-ol và giảm tối thiểu hàm lượng 1,8-cineole trong TTO, đồng thời đápứng tiêu chuẩn quốc tế ISO 4730 Điều kiện tối ưu cho quá trình chưng cất là ápsuất 5mmHg với tỉ số hồi lưu Rj TTO thu được có hàm lượng terpinen-4-ol 95-99% và không chứa 1,8-cineol, hiệu suất thu hồi khoảng 64,7%

Trong nghiên cứu ứng dụng, TTO tinh được bố sung vào sản phẩm nước rửatay công nghiệp Với sản phẩm mục tiêu là nước rửa tay được nhập khâu từ Nhậtđang được sử dụng tại công ty TNHH Kawakin Core -Tech Việt Nam Với hàmlượng TTO trong sản phẩm nước rửa tay là 0.3%; nước rửa tay có khả năng khángkhuẩn 98,86% Ngoài ra, sản phẩm có khả năng tay rửa tốt chứa các hat beeswaxgiúp giữ âm và mém da.

MUC LUC 0 ÔỒÖÔỎ iilDANH SÁCH CÁC TU VIET TAT 55s ssesesesesesesesesesesesersee vỉDANH SÁCH BANG usssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssessssssssessssssssssssess vii

DANH SÁCH HINH sssssssssssssssssssscsssssssssscssscsssssscssnssssssscsssssssssscssssssssssessnseessssseese ix

Chirong 1 —§ TONG QUAN o - <5 55 <3 S293 3 828915559540 31.1 _ Tổng quan về tinh dầu tram trà 5-5-5 252 55+E+E+E£E£E£E+EeErerkrkrervee 31.1.1 Lịch sử phát triển cây tràm trà trên thé giới -ccccce+eseseseeeseseee 31.1.2 Đặc điểm thực VG ceccccccccccccscsccscsccscsesscsevscsssscscsscsesscsesscssscssesssacsevacseescaees 4l 13 Sự phat triển của tỉnh dâu tràm trà tại Việt Nam |S5}- 51.1.4 Tinh chất vật lý và thành phan hóa học của tinh dầu tram trà 61.1.5 Hoạt tính sinh hoc của tỉnh AGU tr U7 ceccccccsccccscsccscscsscsesscsecsssecseseeee 121.1.6 Độc tính của tỉnh dâu trằm O71 ceccccccccccccsccscscsccscsccscssesssecscsecscsecsssecseseeee 161.1.7 Khả năng ứng dung của tinh dẫu tram trà -c-ccc+e+e+e+esesesese 171.2 Các phương pháp chiết tách thu tinh dầu tram trà - 191.2.1 Phương pháp chưng cất lôi cuỖn hơi NƯỚC -c-cccccc+esesesesesesese 191.2.2 Phuong pháp trích ly CO siêU toi NAN wovccccseccccccccccccceeeessssesssssssssseeeeees 201.2.3 Phương pháp chưng cất phân AON eccccscssesescscscsvevsvsvevevetststssevevens 231.3 Sơ lược về da và hệ vi sinh vật trên da ccccceererrerrrrrrerrked 261.3.1 Cấu trúc da [2Ä3] SĂcĂ CC tt E112 1EEEEEEErkrkrkrkrkd 26].3.2 Vi SInh VÁI VEN (ÍC CC cv ve 261.3.3 Một số bệnh lây truyền qua bàn tay ĐẨM -cccccce++t+teeeesesese 3]1.4 Sản phẩm làm sạch cá nhân — Nước rửa tay o.cccceeececssseseeseeeseseseeeseees 321.4.1 Một số vấn dé cần quan tâm khi rửa tay -c-c5csccecese+eseeeseseseee 33

1.4.3 Thành phan nguyên liệu nước rửa tay [6] [28] -csc<cscs: 341.4.4 Một số sản phẩm nước rửa tay trên thị truOng ccccscscsrerseee 36

Chương2 — TH UC NGHIEM scsccsscssssssccsccscsscsenssscenssnssncsssonsonsoncsscsncsncees 38"ốc nh ỐƠ 382.2 _ Nội dung nghiÊn CỨU G0, 382.2.1 Nghiên cứu tỉnh chế tinh dau tram trà bằng phương pháp chưng cấtphân đoạn ở áp suất chân khÔng - - St EE11515151 1111111111 ckckrki 362.2.2 Nghiên cứu phối chế sản phẩm nước rửa tay công nghiệp có nguôn gốc0ấn/1/871217871:,78778BRRRRRRRERERRERERR.h 362.3 Phương pháp đánh giá - (<< 9H ng, 392.3.1 Đánh giá tinh chất của tinh dẫu tràm trà tỉnh s se sese sex 392.3.2 Đánh gid tinh chat san phẩm nước rửa tay công nghiệp - 42“X20 0 <‹343 462.4.1 Chung cát phân đoạn ở áp suất chân không scscscececsrereei 462.4.2 Phối chế sản phẩm nước rửa tay công nghiệp có nguôn gốc tinh dau72/7777 788 5a 52Chương3 KET QUA VÀ THẢO LUẬN œ-e< 5 5 << << =sesesesesesese 61

3.1 Tinh chế tinh dau tram tra thô băng chưng cất phân đoạn ở áp suất chân

3.1.1 Kết quả khảo sát đường cong chưng cất thực của tinh dau tram trà vàđường cong phân bố nông độ của terpinen-4-ol theo các chỉ số hồi lưu: 613.1.2 Đánh giá chat lượng tinh dau tràm trà tỉnhh cscscerersrsrereei 733.2 _ Phối chế sản phẩm nước rửa tay công nghiệp nguồn gốc tinh dau tram trà 3.2.1 Kết quả khảo sát hàm lượng chất hoạt động bê mặt (HDBM) chính

3.2.3 Đánh giá thành phan công thức nên thành phân nước rửa tay 773.2.4 Kết quả khảo sát hoạt tinh kháng khuẩn của nước rửa tay 783.2.5 Kết quả nghiên cứu đánh giá kha năng dua san phẩm ra thị trường: 80Chương4 Kết luận và KiẾn nghị << << œ<s<ssesescseseseseseseseesese 82AL KẾt luận SG G1 1911111 11121 g1 ng 824.1.1 Đối với quá trình thực nghiệm chưng cất phân đoạn ở áp suất chânkhông thu tỉnh dâu trầm trà tỈHÌ- c-csccEEEkSkSkSkEkEkEkEkEEsEerererrrkrkrereeo 624.1.2 Đối với định hướng ứng dung tinh dau tram trà vào sản phẩm nước

4.2 — Kiến nghị SE ce S11 E11 111211111111 11 1111111111 83TÀI LIEU THAM KHAO) 2 5-5-5 5° 2 2 2 << << s39 3 sseseseseSeEss 242 84DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HOC DUOC CÔNG BÓ 87Phu luc 1: Két qua phan tich GC tinh dau tram tra thé va 18 phan doan chungcất phân đoạn ở ChE dO ÌÑJ¿ < << << << << SsEsEsEsEx SE eEeEesesessee 89Phu lục 2: Thông số thành phần nguyên liệu nước rửa tay [6] [28] 90Phụ lục 3: Mô hình đánh giá các tiêu chuẩn kỹ thuật trong sản phẩm nước rửa

: Tinh dau tram tra (Tea Tree Oil): Nong độ tôi thiêu của kháng sinh ức chê được vi khuân (Minimum

Inhibitory Concentration ug/ml), từ MIC xác định được vi khuẩn khánghay nhạy với kháng sinh

: Nong độ tối thiểu tiêu diệt chủng vi khuẩn (Minimum BatericidalConcentration)

: Nông độ tối thiểu tiêu diệt chủng vi nam (Minimum FungalConcentration)

: Chung vi khuẩn rat thường gặp trong các bệnh viện resistant staphylococcus aureus)

(methicillin-: Hội khoa học các sản phẩm tiêu dùng tại châu Au (The ScientificCommittee on Consumer Product)

:Trích ly siêu tới han (Supercritical Fluid Extraction): Hoạt động bề mặt

: Sodium lauryl sulfate: Cocamido propyl betain: Coconut Diethanolamine

Bang 1.1: Thanh phan của M alternifolia (tea tree) oil theo tiêu chuẩn ISO 4730 [8]và theo nghiên cứu của Brophy [1] - - << << s31 1 199501 1999 ng nen 7Bảng 1.2: Tiêu chuẩn của Úc cho tinh dầu tram trà [Ø] - 2+2 2 +s+sc+s+ezeesee SBang 1.3: Nơng độ tối thiểu ức chế và tiêu diệt các chủng vi khuẩn của tinh dầutram trà (M alternifolia) [ Í] - - - 3233333111111 1111111111111 11 xxx rree 12Bảng 1.4: Nơng độ tơi thiêu ức chê và tiêu diệt các chung vi nâm của tinh dau tramtrà (M.alt€rnn1IÍỌ1a) - - c1 1339001030110 11110 111101 HH v00 56 14

Bang 1.5: Hàm lượng tối đa tinh dau tram trà trong mỹ phẩm theo SCCP [9] 18

Bang 1.6: Một số sản phẩm mỹ phẩm trên thị trường cĩ sử dung tinh dau tram trả 18Bang 1.7: Thành phan của 8 monoterpen được chiết xuất băng phương pháp 22

Bang 1.8: Nước rửa tay diệt khuẩn [29] ¿-¿- 5+ 25226 E+E2ESEEEEEEEEErErkrkrrrvee 35Bang 1.9: Nước rửa tay với thành phần các hạt dầu khống [29] 36

Bang 2.1: Kha năng kháng khuẩn dựa vào đường kính vơ khuẩn 42

Bảng 2.2: Hàm lượng tỉnh dầu tràm trà thơ sử dụng cho chưng cất chân khơng 46

Bang 2.3: Thanh phan và chức năng các nguyên liệu trong nước rửa tay 54

Bang 2.4: Dung cu thiét bi, thi nghiệm phối chế nước rửa F0 54Bang 2.5: Cơng thức nghiên cứu anh hưởng của SLS đến sản phẩm 56

Bảng 2.6: PHIẾU THAM DO Ý KIÊN NGƯỜI TIỂU DUNG DOI VỚI NƯỚC30.0992 59

Bang 3.1: Số liệu chưng cất phân đoạn ở chế dO R - 5-5-2252 2 52cscs+szxzx2 61Bang 3.2: Nong độ Terpinen-4-ol trong các phân đoạn ở chế độ R;¡ 62

Bang 3.3: Số liệu chưng cất phân đoạn ở chế độ R¡s - 5-22 252 S2cscs+szxzx2 64Bang 3.4: Nong độ Terpinen-4-ol trong các phân đoạn ở chế độ R¡a 65

Bang 3.6: Nong độ Terpinen-4-ol trong câc phđn đoạn ở chế độ Rs, 68Bang 3.7: Số liệu chưng cất phđn đoạn ở chế độ Ra - 5-2252 2 52c2cs+szxzx2 70Bang 3.8: Nong độ Terpinen-4-ol trong câc phđn đoạn ở chế độ Rạ;y 71Bang 3.9: Ham lượng câc cau tử trong tinh dau tram tră tinh được phđn tích taiRPTC vă so sânh với tiíu chuẩn ISO 4730 ccccccccccccceccecsscsceseessssscesessesssessesssesseeseesees 73Bảng 3.10: Kết quả khảo sât khả năng khâng một số chủng vi khuẩn của tỉnh dầutrăm tră {INnH - - c2 1300011303011 11108 1110 11H HH HH HH HH HH 74Bang 3.11: Kết quả nghiín cứu ty lệ SLS 5-52 25522222 £E£EcEzEzrrsrereee 75Bang 3.12: Kết quả nghiín cứu hăm lượng TC-Carbomer 380 5-5- 76Bang 3.13: Thanh phần công thức nền nước rửa tay - << se se csccrrereeered 77Bảng 3.14: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ nhớt vă pH của sản phẩm nước rửa tay

aă.ăăaăaăaôađaÂẦÂúÂÂAẽAaă ::::1DD 77

Bang 3.15: Khả năng khâng khuẩn của mẫu nước rửa tay ¿-5- 555cc sssscs¿ 78Bang 3.16: Thanh phan công thức nước rửa tay vă công dụng -: 79Bang 3.17: Bảng đânh giâ sản phẩm nước rửa tay + <5 c<cecsrsrerrerererered 80

Hình 1.1: Cây tram trà Melaleuca Alternifolia trồng ở Úc - 5s+: 4Hình 1.2: Đồ thị biểu diễn trạng thái vùng siêu tới hạn của môt chất 21Hình 1.3: Mô hình chung cất phân đoạn chân không - - 2 255 +¿ 2400B 1e tritc 0<) 27Hình 1.5: Hình ảnh một số vi khuân dưới kính hiển vi -cscx+scxsei 29Hình 1.6: Hình ảnh một số vi nắm dưới kính hién vi -cccccscxcscceee 30Hình 1.7: Một vài loại vi khuẩn thường gặp trên bàn tay -55555c5+: 33Hình 1.8: Một số sản phẩm nước rửa tay trên thị trường Việt Nam 37Hình 2.1: Sơ đồ thực nghiệm tiễn hành nghiên cứu ¿2-5-5 c2 52£s+szs+2 39Hình 2.2: Bình định mỨc fiol - 7G - G555 2222%%03%01010110 101010103 111 s4 40Hình 2.3: Thiết bị sắc kí khí Agilent 6890N -¿ 5 525222 E22 2E EEErkrrrrrred AlHình 2.4: Máy do độ nhót SYD — 265B oo ccccccccessneeeessneeeeeeesneeeeeesnneeeeeenaeees 43Hình 2.5: Kính hién vi điện tử và buồng đếm hồng cầu -25- 5-52:44Hình 2.6: Xưởng thực nghiệm tinh dau tram trà tại Tiền Giang - 46Hình 2.7: Cây tram trà được trồng tại Tân Phước — Tiền Giang 46Hình 2.8: Sản phẩm tinh dau tram trà thÔ ¿ ¿5-5 2 252 2E£E+E+££E£E£EzEzrrsred ATHình 2.9: Hệ thong chưng cất thực nghiệm oo eescesesescseseseseecsseeseseesseeeees 47Hình 2.10: Quá trình thiết lập một sản phẩm [6] 2-2 25522 £2£<+szS+2 53Hình 2.11: Sơ đồ quy trình thực nghiệm điều chế nước rửa tay - 55Hình 2.12: Quá trình khuấy trộn điều chế nước rửa tay -5-5cc+: 55Hình 3.1: Đường cong % thể tích tích lũy theo nhiệt độ chưng cất ở chế độ R¡¡ 63Hình 3.2: Đường cong phân bố nồng độ của Terpinen-4 ol ở chế độ R¡¡ 63

Hình 3.4: Đường cong phân bố nồng độ của Terpinen-4 ol ở chế độ Ryo 66Hình 3.5: Đường cong % thé tích tích lũy theo nhiệt độ chưng cất ở chế độ R¡a 69Hình 3.6: Đường cong phân bố nồng độ của Terpinen-4 ol ở chế độ Ryg 69Hình 3.7: Đường cong % thé tích tích lũy theo nhiệt độ chưng cất ở chế độ Ra; 72Hình 3.8: Đường cong phân bố nồng độ của Terpinen-4-ol ở chế độ Roy 72Hình 3.9: Ảnh hưởng của chỉ số hồi lưu đến quá trình chưng cất 73Hình 3.10: Sản phẩm tinh dau tỉnh + + 2-5 + 252 SE 2E£E+E£E£EE£E£EeEeErrrersrereee 74Hình 3.11: Đánh giá chất lượng nước rửa tay khi hàm lượng SLS thay đổi 76Hình 3.12: Đồ thị khả năng diệt khuân của sản phẩm nước rửa tay theo hàm lượngtinh dau tram trà trong sản phẩm ¿-¿- - 5+ S2 +E+E£E+EEEEEEEEEEE E121 E11 11x xe, 79Hình 3.13: Sản phẩm nước rửa tay nguồn gốc tinh dau tram trà tỉnh 80Hình 3.14: Số người sử dụng đánh giá đối với từng tiêu chuẩn (nước rửa tay) 81Hình 3.15: Đánh giá tính chất của nước rửa tay ccccecccccssessesssessesesesesesesesseseseesesen 8l

MO DAU

Tinh dau tram tra (Tea Tree Oil, TTO) sẽ thu được từ lá của cây tram traMelaleuca alternifolia, thuộc họ sim Day là một trong những chất kích thích hệthống miễn dịch mạnh nhất và có thé loại trừ các bệnh nhiễm trùng do virus, vikhuẩn và nấm trong thời gian ngắn Bên cạnh đó TTO rất tốt để chữa lành vếtthương và mụn Tại Việt Nam, cây tràm trà có thé phat trién trén dat phèn, loạiđất chiếm phan lớn diện tích khu vực đồng bằng sông Cửu Long Vì vậy, cónhiều rừng tram tra đã và dang phát triển theo kế hoạch của chính phủ Việt Namnhăm tăng cường diện tích rừng, thay thế dần các loại cây truyền thống khôngcòn mang lai giá trị kinh tế cao Các nghiên cứu cho thấy hoạt tính sinh học củatràm trà là do Terpinen-4-ol, một monoterpen có hàm lượng cao (thấp nhất là30%) trong tinh dầu Tuy nhiên, TTO cũng chứa 1,8-cineole gây kích ứng da [1]

Trong việc sản xuất tinh dầu tram trà, hiện nay ở Việt Nam chưa có mộtnha máy hay công nghệ nao được đưa vào ứng dụng trong thực tiễn Đa số cácnghiên cứu chủ yếu thực hiện trong phòng thí nghiệm, chưa sản xuất được loạitỉnh dầu này hoặc sản xuất dưới dạng thủ công quy mô nhỏ, sản lượng cũng nhưchất lượng chưa đạt yêu cầu ứng dung trong các lĩnh vực y dược, mỹ phẩm (tiêuchuẩn quốc tế ISO 4730)

Chính vì thế, mục tiêu của luận văn là nghiên cứu công nghệ tinh chế vàhướng sử dụng tinh dau tram tra Trên co sở những kết quả đã nghiên cứu trướcđó tại Tiền Giang, tiếp tục tiễn hành nghiên cứu phương pháp chưng cất phânđoạn ở áp suất chân không, nhằm mục tiêu:

- Thu tinh dau tram trà có hàm lượng terpinen-4-ol cao (95 - 99%) và hầunhư không chứa 1,8-cineol, đạt tiêu chuẩn chất lượng quốc tế ISO 4730, cụ théVỚI giống tram tra Melaleuca alternifolia được nhập từ Uc va hién dang đượctrồng tai Tân Phước — Tiền Giang

- Nghiên cứu sản phẩm mỹ phẩm có nguồn gốc từ tinh dau tram tra, cụ thểlà sản phẩm nước rửa tay công nghiệp, so sánh với sản phẩm mục tiêu là nước rửatay nhập từ Nhật mà công ty TNHH Kawakin Core-Tech Việt Nam đang dùng.

Từ đó, góp phần nâng cao giá trị kinh tế của cây tràm trà

* Tính cấp thiết của đề tài:Hiện tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long còn rất nhiều vùng đất phèn, ngậpmặn bỏ hoang không khai thác được Vì vậy lựa chọn trồng một giống cây mớicó khả năng thích nghi với vùng này va cho hiệu quả kinh tế cao được Sở khoahọc các tỉnh quan tâm Và cây tràm trà đã đáp ứng được những yêu cầu đó bởinhững lí do:

- Lựa chọn trồng giống cây tram tra thay cho giống cây tram ct, tram gióđã có mặt ở Việt Nam rất lâu và trong khi cả hai cây này cũng đều thích nghi vớivùng đất phèn ngập mặn là bởi vì hiện nay người dân đã ít sử dung tram cir déđóng cọc, làm cột nhà, làm cầu khi ma thay vào đó sử dụng các cột bêtông, còntinh dau tram gió do có một số van dé dẫn tới uy tín của tinh dầu tram gió củaViệt Nam bị giảm trên thị trường thế giới Vì vậy bà con nông dân trồng hai loạicây này đang gặp nhiều khó khăn khi không có đầu ra

- Tỉnh dầu của cây tràm trà được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực y học,dược phẩm, mỹ phẩm vì có nhiều cấu tử có hoạt tính sinh học Một số dự án đanghướng tới xây dựng xưởng sản xuất TTO với quy mô công nghiệp ở Việt Nam

Hiện nay, ở Việt Nam cong nghệ tinh chiết TTO đều thực hiện theophương pháp thủ công và ở quy mô nhỏ, điều này đưa đến chất lượng của TTOkhông đạt các yêu cầu theo tiêu chuẩn chất lượng Quốc tế ISO 4730 Tinh dầuchưa được tinh chế để có các thành phan hữu ích ứng dụng trong thực tiễn, tinhdầu ở dạng thô giá rất thấp, chưa nghiên cứu được các sản phẩm hàng hóa cụ thểtừ nguyên liệu chính là tinh dau tram trà Chính vì vậy, việc nghiên cứu côngnghệ tinh chế và hướng sử dụng tinh dầu sẽ góp phần nâng cao giá trị cây tràmtrà, tạo thêm nhiễu rừng tràm, cải thiện cuộc sống người dân vùng đất phèn

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:Kết quả nghiên cứu góp phần xây dựng quy trình công nghệ sản xuất TTOtrên quy mô công nghiệp và nâng cao chất lượng TTO đáp ứng theo tiêu chuẩnquốc tế ISO 4730 Đồng thời, kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng triển khaivào các cơ sở sản xuất TTO va sản xuất sản phẩm mỹ phẩm có nguồn gốc từ thiênnhiên.

Chương! TONG QUAN

1.1 Tổng quan về tinh dau tram trà1.1.1 Lich sử phat triển cây tram trà trên thế giới

[2] Tinh dầu tram trà — Tea Tree Oil (TTO) thuộc giống Melaleucaalternifolia được xem là một loại thảo mộc đa dụng của thé dân Bundjalung vùngNew South Wales nước Úc Từ hàng ngàn năm, họ đã dùng lá để chữa bệnh cảmvà một số loại bệnh khác như trị bỏng, chỗ côn trùng căn, bệnh ngoài da, nhữngvết thương ngoài da Họ cũng dùng lá dé pha nước uống hoặc tam ở những vùngsông suối gan nơi cây tram tra mọc để trị bệnh

Tuy nhiên, tên gọi "tea tree" chỉ có từ năm 1770 được đặt bởi nhà thámhiểm người Anh thuyền trưởng James Cook Trong chuyến hành trình đến Úcvào năm 1770, Jame Cook cùng với John Bank (nhà thực vật học) đã thu thập látràm trà và mang về nghiên cứu Jame Cook theo dõi nhà thực vật học sử dụng látràm trà để pha trà và cảm thấy thích thú với mùi và vị cũng như hương thơm từnước tra pha từ lá này Vì vậy họ gọi cây này là cây trà (tea tree) Thực ra loạicây này thuộc họ sim (họ cây tràm) nên được gọi là cây tràm trà để tránh nhằmlẫn với cây trà cho lá để pha nước uống hàng ngày

Năm 1923 báo cáo khoa học đầu tiên về tinh dau tram trà được xuất bản bởigiáo sư hóa học A.R.Penfold sống tại Sydney Khi kiểm tra khả năng sát trùngcủa TTO, ông nhận thấy khả năng sát trùng (diệt vi khuẩn) của nó mạnh hơn gấp13 lần so với chất sát trùng tiêu chuẩn vào thời đó là acid carbalic Vì vậy từ1923, lịch sử phát triển của tinh dầu tram trà bắt đầu Năm 1929, F.R Morrisonva Penfold xuất bản sách "Australian Tea Trees of Economic Value"

Trong suốt những năm 1930 TTO được sử dung dé sát trùng cho vết thươngvà vệ sinh miệng TTO cũng được sử dụng như một hóa chất sát trùng trong xàphòng Hiệu quả của xà phòng chứa TTO lên vi khuẩn gây bệnh thương han caogấp 60 lần so với với các loại xà phòng có chứa các chất sát trùng khác

Suốt chiến tranh thế giới thứ II, bệnh nắm chân là nỗi kinh hoàng đối với

những binh sĩ Úc và lúc đó chưa có thuốc chữa loại bệnh này Một bác sĩ xuất

phát từ một bộ tộc ở Úc nhớ đến cây tram tra va dùng tinh dầu của nó dé chữabệnh này Binh sĩ sử dụng tinh dầu bôi lên chân, sau 2 ngày bệnh nắm chân được

chữa khỏi han Sau chiến tranh, việc sử dụng thuốc kháng sinh dược phẩm ngàycàng nhiều, do đó nhu cầu sử dụng TTO trên thế giới giảm ngoại trừ tại Úc TTObắt đầu được nghiên cứu rộng rãi vào năm 1960 Ngày nay, cây tràm tràMelaleuca alternifolia cũng được trồng ở California và thực tế Trung Quốc dangchiếm 10% sản lượng tỉnh dầu tràm trà của thế giới.

1.1.2 Đặc điểm thực vậtTheo [2] môi trường sống tự nhiên của cây tram trà là ở vùng đầm lay, vùngdat trũng Có khoảng 300 loài cây tram trà, nhưng chỉ có 3 loài (Melaleucaalternifolia, Melaleuca linariifolia, Melaleuca dissitiflora) cho thành phần hoá

¬

học terpinen-4-ol cao và 1,8-cineol thấp.Hai loài đầu tiên thường gặp phổ biếnhơn Trong đó loài Melaleucaalternifolia là có giá trị thương mại nhấtvi cho hàm lượng terpinen-4-ol lớn hon37% va 1,8-cineol nho hon 3% [3]

Trung Quốc [4]

Đặc điểm thực vật: tùy loài mà có thể là cây bụi hoặc thân gỗ, cao từ 30m có lớp vỏ cây dễ tróc Lá hình kim, mọc so le dài 1-25cm và rộng 0,5-7cm.hoa tràm mọc thành cụm dày đặc theo thân, mỗi hoa với các cánh hoa nhỏ và một

2-chùm nhị mọc dày đặc, màu hoa từ trắng tới hồng, đỏ, vàng nhạt hay ánh lục

Quả dạng quả nang nhỏ chứa nhiều hạt (khoảng 300 hạt) Lá tràm có chứa tỉnhdầu (khoảng 2%) Cây trông sau 6 tháng có thé thu hoạch lá dé thu tinh dau, sau12 tháng thì hàm lượng tinh dầu trong lá ôn định và khoảng 1-2% trên lá âm [4]

1.1.3 Sw phát triển của tinh dầu tram trà tại Việt Nam [5]Tháng 6/1986, tram tra du nhập vào Việt Nam va được gọi theo nguồn gốcvà sinh thái cây là tram Úc, tram lá kim, tram dâu Tuy nhiên, cây tram trà chỉđược trồng tại Hà Nội, Hà Tây, Quảng Bình, Phú Yên với số lượng rất ít Năm1995, trong chương trình hợp tác với Úc, bác sĩ Nguyễn Hoàng Tâm đã trồngtrên quy mô 25 ha tại xã Lộc Thành - Lộc Ninh - Bình Phước với mục đích khaithác được tinh dầu cho xuất khẩu với số lượng lớn.

Khảo sát khả năng sinh trưởng của cây tràm trà tại một số vùng như LộcNinh - Bình Phước; Xuyên Mộc - Bà Rịa Vũng Tàu; Long Thành - Đồng Nai,Trảng Bàng - Tây Ninh và Tiên Phước - Tiền Giang (vùng Đồng Tháp Mười -thường ngập nước) cho thấy: cây tràm trà trồng ở vùng ngập nước cho thấy chuvi gốc, chiều cao cây, năng suất lá sau 12 tháng trồng đều cao hơn các cây trôngtại các vùng Đông Nam Bộ khô hạn Đồng thời, hàm lượng tinh dầu và chấtlượng tỉnh dầu cây tràm trả trồng tại đây cũng có phần trội hơn tại các vùng khác.Cây cho hàm lượng tinh dầu tốt từ 1,72 — 2,0%, chất lượng tinh dầu chứaterpinen-4-ol cao 38,63-38,70 [2] Kết quả nghiên cứu phù hợp với nghiên cứutại Úc

Bên cạnh đó, hiện tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long còn rất nhiều vùngđất phèn, ngập mặn bỏ hoang không khai thác được Vì vậy lựa chọn trồng mộtgiống cây mới có khả năng thích nghi với vùng nay va cho hiệu quả kinh tế caođang được Sở khoa học các tỉnh quan tâm Và cây tràm trà đã đáp ứng đượcnhững yêu cầu đó bởi những lí do:

— Lựa chọn trồng giống cây tram trà thay cho giống cây tram cw,tràm gió đã có mặt ở Việt Nam rất lâu và trong khi cả hai cây này cũng đều thíchnghỉ với vùng đất phèn ngập mặn đó là bởi vì hiện nay người dân đã ít sử dụngtràm cừ để đóng cọc, làm cột nhà, làm cau khi ma thay vao do su dung cac cotbêtông, còn tinh dau tram gió do có một số vấn dé dẫn tới uy tin của tinh dầutram gió của Việt Nam bị giảm trên thị trường thế giới Vì vậy ba con nông dântrồng hai loại cây này đang gặp nhiều khó khăn khi không có đầu ra

— Tinh dầu của cây tram trà được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực yhọc, dược phâm, mỹ phâm vì có nhiêu câu tử có hoạt tính sinh học Một sô dự án

đang hướng tới xây dựng xưởng sản xuất tinh dầu tram trà với quy mô côngnghiệp ở Việt Nam dé sản xuất tinh dầu và sâu hơn là đầu tư vao lĩnh vực tinhchế tinh dau tram tra.

Riêng giống Tram Tra - Melaleuca Alternifolia, Sở Khoa hoc và Công nghệTiên Giang đã thực hiện dé tài nghiên cứu trồng thử nghiệm thành công cho chatlượng tinh dau thô rất tốt (do Kỹ sư Nguyễn Hoang Hạnh làm chủ nhiệm 2004-2005) Đến năm 2008, diện tích trồng cây tràm trà là 20ha Đặc biệt, tràm trà tạivùng Tân Phước — Tiền Giang phát triển rất tốt Cây trong khoảng 6 tháng thì cóthé thu hoạch lá dé thu tinh dau, sau 12 tháng thì hàm lượng tinh dau trong lá 6nđịnh và khoảng 1-2% tinh dau trên lá âm Do đó luận văn sử dụng cây tram tràgiống Melaleuca Alternifolia được trông tại Tân Phước để tiễn hành nghiên cứutỉnh chế tinh dau tram trà

Trong việc sản xuất tinh dầu tram trà, hiện nay ở Việt Nam chưa có mộtnhà máy hay công nghệ nào được đưa vào ứng dụng trong thực tiễn Da số cácnghiên cứu chủ yếu thực hiện trong phòng thí nghiệm, chưa sản xuất được loạitinh dầu này hoặc sản xuất dưới dạng thủ công quy mô nhỏ, sản lượng cũng nhưchất lượng chưa đạt yêu cầu ứng dụng trong các lĩnh vực y dược, mỹ phẩm (tiêuchuẩn quốc tế ISO 4730)

Các công trình nghiên cứu liên quan nhất đến tinh dau tram trà là trongkhuôn khổ Dự án Jica - HCMUT, Trung Tâm Nghiên Cứu Công Nghệ Lọc HóaDầu — Đại học Bách Khoa Tp.HCM kết hợp với trường đại học Toyohashi NhậtBản đã có các nghiên cứu cơ bản về sản xuất và tinh chế tinh dau từ cây tram trà(Melaleuca Alternifolia) và đạt được nhiều kết quả rất đáng khích lệ (nhómnghiên cứu: PGS.TS Phan Đình Tuấn, KS Nguyễn Hoàng Hạnh, ThS Ngô ĐìnhMinh Hiệp).

1.1.4 Tính chất vật lý và thành phần hóa học của tỉnh dầu tràm trà1.1.4.1 Tinh chất vật lý [6]

Độ đục: Chất lỏng trong, linh độngMàu sắc: Trong suốt đến vàng sángMùi: Đặc trưng

Ty trong: do: 0.885-0.906Chỉ số khúc xạ: n'y: 1.4750-1.4820

Bang 1.1: Thành phan của M alternifolia (tea tree) oil theo tiêu chuẩn ISO 4730 [8] và

theo nghiên cứu cua Brophy [1]

` Hàm lượng (25)Thành phân

Theo ISO 4730:2004” Thông thường

Terpinen-4-ol > 30 40,1

y-Terpinene 10-28 23,0a-Terpinene 5-13 1041.8-Cineole <15 5,1Terpinolene 1,5-5 3,1p-Cymene 0.5-12 2,œ-Pinene 1-6 26

a-Terpineol 1,5-8 24Aromadendrene Trace-7 15

ð-Cadinene Trace-8 13Limonene 0.5-4 1,0Sabinene Trace-3 ,5 02

Globulol Trace-3 02

Viridiflorol Trace-1,5 0.1‘IOS 4730, International Organization for Standardization standard no 4730 (tiêu chuẩn số 4730

về tinh dau tram tra của Tô chức tiêu chuân quôc tê)

Hàm lượng các thành phần trong tính dầu khác nhau phụ thuộc vào loại đất,khí hậu, thời điểm thu hoạch (tuổi của cây), độ âm của lá và quá trình chưngcat, Thanh phần TTO có thể thay đổi đáng kể trong quá trình lưu trữ, hàmlượng p-xymen tăng lên gấp 10 lần, trong khi đó œ-và y-terpinene giảm dan Sựôn định của tinh dầu chịu ảnh hưởng của ánh sáng, nhiệt, không khí, độ âm dođó TTO cần được lưu giữ trong tối, mát, điều kiện khô, tốt nhất trong một bìnhchứa ít không khí [1] Quá trình oxy hóa dẫn đến sự hình thành của peroxide,endoperoxide và epoxide Sự oxy hóa TTO tạo ra các chất có khả năng gây kíchứng da, do đó khi sử dụng TTO trong mỹ phẩm phải tránh sự tiếp xúc của mỹphẩm với ánh sáng và tránh sự oxy hóa bằng cách thêm vào các chất chống oxyhóa.

Hiện nay, ngoài tiêu chuẩn quốc tế ISO 4730, trên thế giới còn đưa ra mộtsố tiêu chuẩn về chất lượng tính dầu tràm trà như: [9]

— Australian Standard: AS 2782— French Standard: 1775 — 358— British Pharmacopoeia Codex, 1949— Martindale Extra Pharmacopoeia, 28th Edition 1982— European Pharmacopoeia 4.1

Hai tiêu chuẩn thường dùng là tiêu chuẩn của Uc AS 2782 va tiêu chuẩnquốc tế ISO 4730

Tiêu chuẩn AS 2782 — 1985 quy định hàm lượng tinh dầu tram trà(Melaleuca Alternifolia) trong các lĩnh vực ứng dụng:

Bảng 1.2: Tiêu chuẩn của Uc cho tinh dau tram trà [9]

Hàm lượng (%)Linh vực

Terpinen-4-ol 1 ,8-cineol

Dược pham > 37 <3Mỹ phâm >35 <5Công nghiệp >30 < 10

* Tính chất hóa lý và cấu trúc hóa học các thành phần chínhtrong TTO: [6] [9|

a Terpinen-4-olCông thức phan tử: C;oH¡zO (M = 154,24)IUPAC: I-metyl-4_-Isopropyl—l—cyclohexen-4-olChat lỏng không mau

Nhiệt độ sôi: T769 = 209-212°C

Ty trong: d°’, = 0,926 g/m HChỉ số khúc xạ: n*’p = 1,4765

Tan trong ethanol, không tan trong nước.

Hoạt tính sinh học: kháng nam, khang khuan, khang virus,

b a-TerpineolCông thức phan tử: C;oH¡zO (M = 154,24)IUPAC: 2-(4-Methyl- I-cyclohex- 3-enyl) propan- 2-olChat lỏng không mau

Nhiệt độ SOL: T60 = 219°C š

Ty trọng: d7”, = 0.9338 g/cm”Chỉ số khúc xạ: n*’p = 1.4831Tan trong ethanol, không tan trong nước.Hoạt tính sinh học: kháng nắm, kháng khuẩn

c o-TerpineneCông thức phan tử: C;oH¡¿(M = 136,23)IUPAC: a: 4-methyl-1-(1-methylethyl)-1,3-cyclohexadienChat lỏng không mau, mùi chanh nhẹ

Nhiệt độ sôi: T;øo = 173 5-174,8°C

Ty trọng: d7 = 0.8375 g/mlChỉ số khúc xạ: n*’p = 1.4765Tan trong ethanol, không tan trong nước.

d y-TerpineneCông thức phan tử: C;oH¡s¿(M = 136,23)IUPAC: y: 4-methyl-1-(1-methylethyl)-1 ,3-cyclohexadienChat lỏng không mau

e 1,8-Cineole (Eucalyptol)Công thức phân tử: C:oH¡sO (M = 154,24)IUPAC: I,3,3-trimethyl- 2-oxabicyclo[2,2 ,2 ]octaneChat lỏng không mau

Nhiệt độ sôi: Tzø = 176-177°C °

Tỷ trọng: d°’, = 0.8583 g/cm”Chỉ số khúc xạ: n*’p = 1,448Tan it trong nước.

f a-PineneCông thức phan tử: CypHi¢ (M = 136,23)IUPAC:2,6,6-Trimethylbicyclo-[3,1,1 ]hept-2-eneChat lỏng không mau, mùi dau thông

Nhiệt độ sôi: T769 = 155°C

Tỷ trọng: d°’, = 0.858 g/cmChi số khúc xạ: np = 1,4664Tan ít trong nước.

g LimoneneCông thức phan tử: C;oH¡¿(M = 136,23)IUPAC: 1-methyl-4-prop-1-en-2-ylcyclohexeneChat lỏng không mau, mùi cam

Nhiệt độ SO1: T7609 = 176°C

Ty trọng: d7; = 0.8411 g/mlh p-Cymene

Công thức phan tử: C;oH¡4(M = 134,21)IUPAC: 1-Methyl-4-(1-methylethyl)benzeneNhiệt độ sôi: T769 = 176-178°C

Ty trọng: d7; = 0,8583 g/mlTan trong ethanol va ether, không tan trong nướcHoat tinh sinh hoc: khang khuan, khang virus

i TerpinoleneCông thức phan tử: CypHi¢ (M = 136,23)IUPAC: 1-methyl-4-isopropylidene-cyclohexeneChat lỏng không màu, mùi gần giống mùi hắc nhẹ

Nhiệt độ sôi: T769 = 185-187°C SAS

Ty trọng: d7” = 0,8628 g/mlChỉ số khúc xa: n*’p = 1.4809Không tan trong nước

J SabineneCông thức phân tử: C;oH¡s¿(M = 136,23)

IUPAC: 4-methylene-1-(1-methylethyl)bicyclo[3.1.0]hexane Ỉ ị

Chat long, mùi thông

Nhiệt độ sôi: T769 = 155-156°C

Tỷ trọng: d7; = 0.8592 g/mlChỉ số khúc xạ: np = 1.4664Hoạt tính sinh học: kháng khuẩn

1.1.5 Hoạt tính sinh học của tinh dau tram tràTinh dau tram tra là dược thảo đa năng đối với những tho dân Uc Hangngàn năm trước đây họ đã biết sử dụng lá tràm bằng cách vò nát và đắp lên vếtthương để sát trùng Tuy nhiên thuộc tính của tinh dầu tram tra vẫn là bí mật chođến năm 1923, A.R.Penfold một nhà hóa học người Úc đã nghiên cứu hoạt tínhcủa nó Sau đó nhiều công trình nghiên cứu sâu hơn vẻ tỉnh dầu tràm trà đã đượcthực hiện, từ đó ứng dụng nó trong rất nhiều sản phẩm.

Một số hoạt tính nổi bật của tinh dầu tram trà:* Kháng khuẩn (antibacterial)

[10] Trong tất cả các hoạt tính sinh học của TTO, hoạt tính kháng khuẩnnhận được sự quan tâm nhiều nhất A.R.Penfold là người công bố những nghiêncứu đầu tiên về hoạt tính kháng khuẩn của TTO vào những năm 1920-1930 Hoạttính kháng khuẩn của TTO được Penfold so sánh với tính diệt khuẩn của carbalicacid hoặc phenol Kết qua cho thấy hoạt tính kháng khuẩn của TTO gấp 11 lầnphenol va 13 lần carbalic acid Báo cáo đưa ra một số thành phan trong TTO cóhoạt tính cao hơn so với phenol: cineole (3,5 lần), cymene (8 lần), linalool (13lần), terpinen-4-ol (13,5 lần) và terpineol (16 lần)

Tinh dầu được pha với Tween 80 ở những nông độ khác nhau dé kiểm tranông độ tối thiểu ức chế vi khuẩn và tiêu diệt vi khuẩn (MIC va MBC) Kết quađược thé hiện trong Bang 1.3

Bang 1.3: Nông độ tối thiêu ức chế và tiêu diệt các chủng vi khuẩn của tinh dau tram trà

Bacteroides spp 0.06-0.5 0.06-0.12Corynebacterium sp 02-2 2Enterococcus faecalis 05-8 >8E faecium (khang vancomycin) 05-1 05-1

Escherichia coli 0 ,08—2 0,254Fusobacterium nucleatum 0,6—>0.6 0.25Klebsiella pneumoniae 0,25-0,3 0.25Lactobacillus spp I-2 2Micrococcus luteus 0.06-0.5 0.25-6Peptostreptococcus anaerobius 0,2—0,25 0,03—>0,6Porphyromonas endodentalis 0,025-0,1 0,025-0,1P gingivalis 0,11-0,25 0,130.6Prevotella spp 0,03—0,25 0,03Prevotella intermedia 0,003-0,1 0,003-0,1Propionibacterium acnes 0.05-0.63 0.5Proteus vulgaris 0,082 4Pseudomonas aeruginosa 1-8 2—>8Staphylococcus aureus 0,5-1,25 I-2

S aureus (khang methicillin) 0,04—0,35 0,5

S epidermidis 0.45—1.25 4S hominis 0,5 4Streptococcus pyogenes 0,12-2 0,254Veillonella spp 0,016-1 0,03-1

Trong các chủng khuẩn trên thì hoạt tính của TTO đối với chủng khuẩnMRSA (Methicillin-resistant staphylococcus aureus), một chủng vi khuẩn rấtthường gặp trong bệnh viện được quan tâm nhiều nhất Theo [11] MRSA sinh sôitrong các bệnh viện rất nhanh từ 3% vào năm 1980 lên 40% vào năm 1990.MRSA thường tan công lên vết thương của người bệnh, vết mồ làm suy giảm hệthống miễn dịch Tuy nhiên MRSA không bị tiêu diệt bởi nhiều chất khángkhuẩn thông thường, ngoại trừ Vancomycin Năm 1990, giáo su Tom Riley - Daihọc Western Australia nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của TTO lên vi khuẩnMRSA Đến 1990, Carson và cộng sự đã nghiên cứu khả năng kháng 64 loạiMRSA của TTO va đã tìm ra nồng độ ức chế tối thiểu là 0,25% TTO và nồng độdiệt khuẩn tối thiểu là 0,5% TTO Khi so sánh hoạt tính của Vancomycin vớiTTO về hiệu quả diệt MRSA, kết quả cho thấy khả năng diệt MRSA của TTO tốthơn Từ đó xà phòng có chứa TTO được su dụng cho bác sĩ cũng như bệnh nhânđể diệt MRSA do chủng này dễ lây lan qua con đường tiếp xúc ngoài da

* Khang nam (anti-fungal)TTO đã được nghiên cứu có khả nang chống lại nhiều loại nam khác nhaunhư nắm âm hộ, nắm trên da, nắm sợi Hầu hết các thành phân trong TTO đềuthé hiện hoạt tính kháng nam Trong đó, nông độ tối thiểu ức chế (MIC) và tiêudiệt (MFC) vi nam là 0,25% đối với terpinen-4-ol, a-terpineol, linalool, a -pinen,B-pinen, 1,8-cineole Các thành phan còn lại có hoạt tính thấp hơn với MIC vàMFC khoảng 0,5—2% Ngoại trừ B-myrcene không có hoạt tính kháng nam [12].

TTO được pha với Tween 80 theo những nông độ khác nhau lên một sốchủng vi nam dé xác định giá tri MIC va MFC, Bang 1.4

Bang 1.4: Nông độ tôi thiêu ức chê va tiêu diệt các chủng vi nam của tinh dau tram trà

(M.alternifolia)

- % (thể tích/thể tích)Chung nam

MIC MFC

Alternaria spp 0,016—-0,12 0.06-2Aspergillus flavus 0,31-0,7 24A fumigatus 0,06—>2 I-2A niger 0,016-0 4 2-8Blastoschizomyces capitatus 0,25

Candida albicans 0 ,06—-8 0,12—-1

C glabrata 0,03-8 0,12—0,5C parapsilosis 0,03-0,5 0,12—0,5C tropicalis 0.12-2 0.25-0.5Cladosporium spp 0,006-0,12 0,124Cryptococcus neoformans 0,015-0,06

Epidermophyton flocossum 0,006-0,7 0,12-0,25Fusarium spp 0.008-0.25 0.225-2Malassezia furfur 0,03-0,12 0,5—1,0

M sympodialis 0,016—-0,12 0.06-0.12

Microsporum canis 0,03-0,5 0.25-0.5M gypseum 0.016-0.25 0.25-0.5

Penicillium spp 0,03—0,06 0.5-2Rhodotorula rubra 0,06 0,5Saccharomyces cerevisiae 0.25 0,5Trichophyton mentagrophytes 0,11-044 025-05

T rubrum 0,03—-0,6 0,25-1T tonsurans 0,004-0 016 0,12—0,5

Trichosporon spp 0,12-0,22 0,12Cơ chế kháng nam được tập trung nghiên cứu chủ yếu trên Candidaalbicans - một loại nam phổ biến Kết qua cho thay 1,0% TTO gây ức chế hôhấp khoảng 95% và khả năng ức chế giảm xuống còn 40% khi sử dụng 0.25%TTO Như vậy, TTO làm thay đổi tính tham của mang vi nam gây sự ức chế hôhap, làm ton thương hoặc thay đổi chức năng của màng tế bào Đồng thời, TTOcòn có kha năng ức chế hình thành ống mam và thay đổi hệ sợi nam Đây lànguyên nhân làm cho TTO có khả năng kháng nắm [13]

Khả năng kháng nam của TTO được ứng dụng trong một số sản phẩm trịcác bệnh về chân cho vận động viên thể thao, trị ngứa, bệnh lở miệng, viêm âmđạo, nhiễm trùng nắm ở móng tay

s* Hoạt tính kháng virus (antiviral)

Hoạt tính kháng virus của TTO được nghiên cứu lần đầu tiên với viruskhảm thuốc lá và cây thuốc lá bởi Bishop với nồng độ TTO là 100, 250, 500ppm.Kết qua sau 10 ngày, giảm đáng ké tốn thương trên mỗi centimet vuông của lácây do virus gây ra [14] Trong các thành phần của TTO, terpinen-4-ol làm sựhình thành màng tế bào virus giảm xuống dưới 0,0005%; 1,8-cineole ức chế99,99% sự hoạt động của virus, còn a-terpinene chỉ ức chế 55% hoạt động củavirus [10].

HSV (Herpes simplex virus) là tác nhân gây bệnh rất thường gặp gây cácbệnh khác nhau từ nhẹ đến nặng, trong một số trường hợp chúng có thể gây tửvong, đặc biệt ở bệnh nhân ton thuong mién dich HSV 1 gây bệnh ở da, niêmmạc, phần trên của cơ thể như mắt, mũi, miệng Lây truyền bằng tiếp xúc trựctiếp với virus qua thương tốn hoặc qua nước bọt Khi nghiên cứu kha nang khángvirus HSVI của TTO và các thành phần trong TTO (2%) nhận thấy các chất p-

cymene, y-terpinene, a-terpinene có tính khang virus không cao, hoạt tính khángvirus chủ yếu do cau tử terpinen-4-ol, terpineol, I,8-cineole Hiệu qua khangvirus HSV1 giảm theo thứ tự: terpinen-4-ol = a-terpineol > 1,8-cineole > TTO>> p-cymene > y-terpinene > a-terpinene [10

s* Hoạt tinh khang viêm (anti-inflammatory)

Nhiều nghiên cứu gần đây cho thay TTO cũng có tính kháng viêm Nó sécung cấp các hoạt chất làm cho bạch cầu trung tính có day đủ hoạt tinh trongphản ứng kháng viêm cấp tính và loại trừ các kháng nguyên Bạch cầu trung tínhlà tế bào đầu tiên tan công vào chỗ viêm nhiễm chúng là những thực bao có khảnăng xâm nhập vả sau đó phá hủy những tổ chức vi sinh VD: TTO có thể ức chếlipopolysaccharide, đây là tác nhân gây viêm nhiễm tạo khối u TNF-a (TumorNecrosis Fator alpha), interleukin-1/ [15].

1.1.6 Độc tinh của tinh dau tram tràNăm 2003, trung tâm kiểm soát chất lượng của hiệp hội Mỹ công bố có7310 trường hop bị phản ứng phụ khi sử dụng sản phẩm chứa tinh dau, trong đócó 787 trường hop (518 trẻ dưới 6 tuổi, 57 trẻ từ 6-19 tuổi, 212 người trên 19tuổi) bị phản ứng phụ khi sử dụng sản phẩm chứa TTO TTO gây độc khi uốngva đã được nghiên cứu trên chuột (LDzo = 1,9-2,6 ml/kg chuột) và những báo cáovề các trường hợp người bị ngộ độc vì TTO [16]

Một báo cáo ghi nhận trường hợp một trẻ em khoảng 23 tháng tuổi bị độcđối với tỉnh dầu tràm trà Đứa trẻ này đã uống ít hơn 10ml tỉnh dầu tràm trànguyên chất, sau khi ngủ 30 phút, khi tỉnh dậy thì chân đứng không vững và códau hiệu như người say Nó được đưa đến bệnh viện và được xử lý với than hoạttính và sorbitol để súc dạ dày và sau 5 giờ trở lại bình thường Các bác sĩ đo nhịptim, nông độ oxy, hoạt động của đồng tử, chất điện phân và gluco trong máu củađứa trẻ thay vẫn bình thường Tuy nhiên các bác sĩ nhận định rang đó là triệuchứng lâm sàng đối với sự suy nhược hệ than kinh trung ương do tinh dau tramtra gay ra Những triệu chứng tương tự cũng xảy ra sau với trường hop một đứatrẻ 17 tháng tudi khi uống dưới 10 ml tinh dau tram trà nguyên chất Trường hợpthứ 3 cũng được ghi nhận khi một đứa trẻ khoảng 4 tuổi uéng 2 muỗng tinh dầu

đó bị hôn mê va khó thở Hệ thống than kinh trung ương của đứa trẻ dan hồiphục sau 10 giờ và được xuất viện sau 24 giờ [16].

Một số trường hợp cũng được ghi nhận xảy ra ở người lớn Trường hợp bịđộc bởi tinh dầu tram trà ở người lớn là một người uống nửa cốc tinh dầu tramtrà Bệnh nhân cảm thấy mệt mỏi trong 12 giờ, nửa tỉnh nửa mê, thấy ảo giáctrong 36 giờ tiếp theo Có triệu chứng đau bụng và bị tiêu chảy liên tục trongkhoảng 6 tuần sau Một người dan ông 60 tuổi uống khoảng nửa đến một muỗngcanh tinh dau tram tra để ngăn ngừa bệnh cảm thì thay nổi man đỏ ở chân, đầugối, nửa người, tay Tay, chân, mặt của ông ta cũng bị sưng phông Hiện tượngnoi man đỏ và các triệu chứng khác hết từ từ và khoảng một tuần sau là khỏi han

[16].TTO bị oxy hóa trong quá trình tồn trữ gây ra những kích ứng va dị ứng da.Một cuộc khảo sát đối với 311 người sử dụng TTO không pha loãng liên tụctrong 21 ngày kết quả có 5,5% trường hợp bị kích ứng da Một nghiên cứu kháccủa Danish trên 217 người về khả năng dị ứng với 10% TTO và không tìm thấykích ứng nào Một nhóm tương tự cũng được thí nghiệm với dạng lotion chứa 5%TTO và có 44 người phan ứng nhẹ [17].

1.1.7 Khả năng ứng dung của tinh dau tram tràTừ xưa TTO đã được xem là loại thảo mộc đa dụng đối với thé dân Úc.Ngày nay, khoa học công nghệ phát triển, những hoạt tinh sinh học của tinh dầuđã được chứng minh và ứng dụng của tỉnh dầu ngày càng rộng rãi Với nhữnghoạt tính da dạng: kháng khuẩn, kháng nam, kháng viém, TTO được sử dụngtrong y học để điều trị các chứng do côn trùng cắn, sát trùng vết thương, chữa trịcác bệnh về da do nhiễm khuẩn hay nắm như mụn trứng cá, mụn mủ, nắm kẻ tay,kẻ chân, lang ben, [18]

[9] 3/2007 Hội khoa học các sản phẩm tiêu dùng tại châu Au (The

Scientific Committee on Consumer Product (SCCP), E-mail:

Annette.orloff@ec.europa.eu) công nhận tinh dau thu được từ các giống tram tràMelaleuca alternifolia, Melaleuca linariifolia va Melaleuca dissitiflora phù hợpvới các yêu cầu nêu trong tiêu chuẩn ISO 4730-2004 và đồng thời quy định hàmlượng TTO trong một số sản phẩm mỹ phẩm

Bang 1.5: Hàm lượng tối da tinh dau tram tra trong mỹ phẩm theo SCCP [9]

Loại mỹ phẩm Hàm lượng tôi đaDa - sản phẩm chăm sóc 125%Tóc - sản phẩm chăm sóc 2,0%Móng - sản phẩm chăm sóc 20%Vệ sinh răng miệng 0,2%Vệ sinh cá nhân 2%Tinh dau khi pha loãng có thé được dùng làm hương liệu

Không giống như các chất diệt khuẩn khác, TTO là dẫn xuất từ thiên nhiênnên còn có tác dụng làm mém va chăm sóc da Do có tính diệt khuan nên TTO lànguyên liệu trong rat nhiêu sản phầm mỹ phâm.

Bang 1.6: Một số sản phẩm mỹ phẩm trên thị trường có sử dụng tinh dau tram tra

Tea Tree Oil Hand Cleanse Gel: gel rửa tay không cầndùng nước, làm sạch và khô nhanh, đồng thời bổ sung thêmtinh dau tram trà giúp da tay mềm mại va không bị khô

ZZZ“OII

Australian Bodycare Tea Tree Oil: tay tế bào chết vàdưỡng ẩm cơ thé sé giúp giữ cho làn da mềm mại và minmàng Sự kết hợp giữa các hat, tinh dầu tràm trà và Glycerinsẽ loại bỏ các té bao da chết, duy trì độ am và tạo cảm giác

Thành phan: Purified water, glycerin, polysorbate 80,

organic tea tree oil, aloe vera gel, witch hazel distillate,ascorbic acid (vitamin c), calcium ascorbate, citric acid,essential oil of spearmint

Công dung: làm sạch và giảm tích tụ mang bam, giúp tri

các van dé liên quan đến viêm nướu, hôi miệng, bệnh nướurăng, loét miệng nhờ vảo tỉnh dầu tràm trà (được chiết xuất

từ là của cây Melaleuca alternifolia)

1.2 Các phương pháp chiết tach thu tinh dầu tram traĐề tách tỉnh dầu ra khỏi nguyên liệu ban đầu có thể dùng nhiều phươngpháp Tuy nhiên lựa chọn phương pháp nao tùy thuộc vào từng loại tinh dau, giátrị thương mai của tinh dầu, kha năng tách tinh dầu ra khỏi nguyên liệu, độ bênnhiệt của tinh dầu va dạng nguyên liệu ban đầu Tuy nhiên các phương phápđược dùng để tách phải thỏa mãn những yêu cầu cơ bản sau:

s Giữ cho tinh dau có mùi vị tự nhiên ban dau

s* Don giản, thích hợp thuận tiện và nhanh chong.

%* Tach tương đối triệt để, khai thác được hết tinh dầu có trongnguyên liệu với chi phí thấp nhất

Đề tách tỉnh dầu có thể dùng một số phương pháp như: phương pháp cơhọc, phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, phương pháp trích ly bằng dungmôi, phương pháp lên men và một số phương pháp hiện đại như: phương pháptrích ly bang CO, lỏng siêu tới hạn Trong đó 3 phương pháp đầu thường đượcứng dụng nhiều [6]

Một số phương pháp chiết tách thu tỉnh dầu từ cây tràm trà Melaleucaalternifolia đã được nghiên cứu và áp dụng:

1.2.1 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

* Nguyên tắc: dựa trên nguyên tắc chưng cất hỗn hợp 2 chất lỏng bayhơi được không trộn lẫn vào nhau (nước và tinh dầu) Khi áp suất bão hoa bangáp suất khí quyền, hỗn hop bat đầu sôi và hơi nước kéo theo hơi tinh dau [6]

Hau hết các loại tinh dầu ngày nay được chiết tách bằng phương phápchưng cất hơi nước Đây là phương pháp lâu đời nhất, đơn giản và là phươngpháp tốt nhất dé thu tinh dau từ lá cây Hơn nữa, quá trình này gây ra rất ít sựthay đối thành phan trong tinh dau; hơi nước có sẵn, rẻ, không độc hại và có théthu hồi Vì vậy, chưng cất lôi cuốn hơi nước thường được sử dụng dé thu TTO(35 - 45% terpinen-4-ol) [19]

Michael R Johns và cộng sự đã tiến hành chưng cất lôi hơi nước cây tràmtrà dé khảo sát ảnh hưởng của tốc độ hơi và việc tiền xử lí nguyên liệu lá (ngâmtrong nước) đến năng suất, thành phan và tỉ lệ thu hồi các thành phan trong TTOvới thời gian chưng cất 2-3h Kết quả cho thấy năng suất và thành phần TTO

thay đối không đáng kế tuy nhiên tỉ lệ thu hồi các thành phan riêng biệt trongTTO có những ảnh hưởng đáng kể Các thành phần trong tinh dầu chia thành 2nhóm lớn Các thành phan oxy hóa đặc biệt là terpinen-4-ol và 1,8-cineole, đượcthu hồi nhanh nhất, mặc dù có nhiệt độ sôi cao hơn các thành phan khác Tỉ lệ thuhồi tăng khi tăng tốc độ hơi nước nhưng không chịu ảnh hưởng của việc ngâm lá.Nhóm thứ hai các thành phan có cau tric ki nước (monoterpene) hoặc kích thướcphân tử lớn (sesquiterpene) chịu ảnh hưởng ngược lại Tỷ lệ thu hồi các thànhphân này không bị ảnh hưởng bởi tốc độ hơi nước và nhưng bị ảnh hưởng bởiviệc ngâm lá Nghiên cứu nay là cơ sở cho việc kiểm soát chất lượng tinh dầutheo mục tiêu sản xuất [20]

[8] Theo tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO), TTO thu được từ giống tramMelaleuca alternifolia băng phương pháp chung cất lôi cuốn hơi nước lá và cànhnhỏ thỏa mãn tiêu chuẩn ISO 4730 Tuy nhiên hàm lượng terpinen-4-ol trongTTO vẫn chưa cao khoảng 35-37% Do đó một số nghiên cứu tỉnh chế TTO đangđược nghiên cứu, nhằm nâng cao giá trị tinh dầu Một vài phương pháp tinh chếthường được sử dụng: kết tinh, hóa học, sắc ky cột, CO, siêu tới hạn, chung cấtphân đoạn ở áp suất chân không

1.2.2 Phương pháp trích ly CO, siêu tới hạnĐối với một chất đang ở trạng thái khí, khi bị nén đăng nhiệt với một ápsuất đủ cao, chất khí sẽ hóa lỏng và ngược lại Tuy nhiên, có một giá tri áp suất

mà tại đó, nếu tăng nhiệt độ lên thì chất lỏng cũng không hóa hơi trở lại mà trở

thành một dạng đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn Vật chất ở dạng này có tínhchất trung gian, mang nhiều đặc tính của chất khí và chất lỏng Chất lỏng ở trạngthái siêu tới hạn có tỷ trọng tương đương như tỷ trọng của pha lỏng nhưng sựlinh động của các phan tử lai rất lớn, sức căng bề mặt nhỏ, hệ số khuyếch tán caogiống như đang ở trạng thái khí [6]

1 — điểm ba (Pz Tr)2 — điểm tới hạn ( Pc, Tc)

Hinh 1.2: Dé thi biéu dién trạng thái vùng siêu tới han cua mot chất

* Kỹ thuật chiết bang CO; siêu tới han [6]CO; và một số dung môi khác ở trạng thái siêu tới hạn có tính chất hóa lýđặc biệt như: Sức căng bề mặt thấp; độ linh động cao, độ nhớt thấp; tỷ trọng xấpxi tỷ trọng của chất long; có thé thay đôi khả năng hòa tan của chất khác bằngcách thay đối nhiệt độ và áp suất

SCO, thường được chọn lam dung môi để chiết tách các hợp chất thiênnhiên vì những thuận lợi sau:

CO; là chất dễ kiếm, rẻ tiền vì nó là sản phẩm phụ của nhiễu ngành côngnghiệp hóa chất khác

Là một chất trơ, ít có phản ứng kết hợp với các chất cần tách chiết Khiđược đưa lên tới trạng thái tới hạn, CO) không tự kích nỗ, không bắt lửavà không duy trì sự cháy

CO, không độc với con người và không duy trì sự cháy;Điểm tới han của CO; ( Pc=73 atm; Tc= 0,9°C) là một điểm có giá trịnhiệt độ và áp suất không cao lắm so với các chất khác nên sẽ tốn ít nănglượng hơn dé đưa CO; tới vùng tới hạn

Có khả năng hòa tan các chất hữu cơ ở thể răn cũng như thể lỏng, đồngthời cũng hòa tan được cả các chất thơm dễ bay hơi, không hòa tan cáckim loại nặng và có thể điều chỉnh các thông SỐ trạng thái như áp suất,nhiệt độ dé thay đối chọn lọc của dung môi;

Khi sử dụng CO, thương phẩm dé chiết tách không có dư lượng chất độchại trong chế phẩm chiết;

[21] Đối với TTO, phương pháp trích ly siêu tới han (SFE) sử dung CO, đãđược nghiên cứu boi Victor Wong và cộng sự Nghiên cứu khảo sát những ảnhhưởng của mật độ CO; siêu tới hạn (scCO2) và nhiệt độ trích ly Mục đích là cảitiến điều kiện trích ly nhằm tách 8 monoterpene quan trọng (ơ-Pinene, a-Terpinene, p-Cymene, 1,8-Cineole, y-Terpinene, Terpinolene, Terpinen-4-ol, œ-Terpineol) trong lá tram Úc Trong nghiên cứu nay, điều kiện tối ưu cho quá

trình trích ly là 0,25 g/ml scCO, ở nhiệt độ 110°C, đặc biệt khi sử dụng nguyênliệu lá tươi.

Bảng 1.7: Thanh phần của 8 monoterpen được chiết xuất bằng phương pháp

1.2.3 Phuong pháp chung cat phân đoạnCó thé thực hiện ở áp suất thường hoặc áp suất thấp Nhung chủ yếu là ở ápsuất thấp (áp suất chân không) do khi giảm áp suất thì nhiệt độ sôi của các cấu tửgiảm, vì vậy cau tử sẽ không bị biến tính bởi nhiệt Mục dich của chưng cất phânđoạn làm giàu hoạt chất, tách riêng một số thành phan của tinh dau

Do cau tử không bị biến tính nên phương pháp chưng cat phân đoạn có théđược dùng để thu tỉnh dầu tràm trà có hàm lượng terpinen-4-ol cao (>99%) saukhi tiến hành chưng cất lôi cuốn hơi nước để thu tỉnh dầu có hàm lượng terpinen-4-ol khoảng 37%.

* Thiết bị chưng cất phân đoạn ở áp suất chân không [22]Khả năng tách của thiết bị cất phân đoạn chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tốnhư: chất lượng, độ cao của cột, áp suất thực hiện và kỹ thuật thao tác venguyên tac, thiết bị chung cất phân đoạn chân không gồm các bộ phận:

s* Bình chứa tinh dau: Làm bang kim loại (công nghiệp) hay băng thủy tinh(phòng thí nghiệm) chịu được áp suất, có nhiệt kế và áp kế, ống dẫn hỏi lưu,được đun nóng băng hơi nước hay băng bếp cách cát, điều chỉnh được nhiệt độ

* Cột phân đoạn: Được nỗi liền ngay trên bình chứa tinh dầu Trong phòngthí nghiệm, cột phân đoạn được nhdi sứ, cột có đĩa thủy tinh dài từ 30—130cm,bên ngoài được bảo ôn băng amiăng Trong công nghiệp, cột chưng phân đoạnthường dài 4 — óm có nhiều tầng đĩa và các ống hồi lưu, chịu áp suất, cột cũngđược bảo ôn băng amiăng

s* Phan ngưng lạnh: Trong phòng thí nghiệm là ông sinh han bang thủy tinhđược nối với cột băng các nút thủy tinh, nút mai tiêu chuẩn, chịu được áp suất.Ong sinh hàn có thể bố trí nằm nghiêng hoặc thắng đứng.Trong công nghiệpthường là hệ ngưng lạnh ống chùm hoặc ống xoăn ruột gà chịu áp

% Ong hứng: Gồm hai phan nút nối giữa sinh hàn và bình hứng Bình hứngcó thể là bình cầu cũng có thể là một bình hình nhện chứa nhiều bình để có thểhứng nhiều phân đoạn khác nhau, chỉ cần xoay cổ các bình hứng

e Bom chân không: có thé đạt đến áp suất tuyệt đối 5-10 mmHg do đó nhiệtđộ sôi của các loại tinh dầu giảm nhiều so với ở áp suất thường, tránh được hiệntượng hóa nhựa ở nhiệt độ cao.

Thápchưng }

cat

phandoan

7S oyna

Vato , ,

Bơm chân *°* May nén

không khí

Hình 1.3: Mô hình chưng cất phân đoạn chân không

* Ưu điểm của phương pháp chưng cất phân đoạn ở áp suất chânkhông:

- Tách được các cấu tử có nhiệt độ sôi xa nhau Phương pháp này đượcdùng dé thay đối thành phan ban đầu của tinh dau

- Tinh dau tram trà có khoảng hơn 100 cau tử, tuy nhiên chỉ có khoảng12 cau tử chính Mỗi cau tử sẽ có những tính chất khác nhau vì vậy khi thay đổithành phân của tỉnh dầu sẽ làm thay đổi các tinh chất của tinh dau như: mùi, vị,hoạt tính sinh học, tính chất lý hóa và sẽ có những ứng dụng khác nhau

- Mặt khác, chưng cất phân đoạn sẽ thay đối thành phan tinh dầu cho phùhợp với tiêu chuẩn ISO 4730 và có giá trị thương mại hơn

* Ứng dung chưng cất phân đoạn chân không cho tỉnh dauCác loại tỉnh dầu thiên nhiên nói chung được trích lấy từ một số cây cỏthảo mộc, có thể lay từ hoa, lá như tram tra, sa, bac ha, hương nhu , hoặc lay ttrthân cây trái rễ như thiên niên kiện, hồi, hoặc lay từ cay như dầu thông Do đótỉnh dầu thiên nhiên là hỗn hợp nhiều cấu tử phức tạp.

Mỗi loại tỉnh dầu khi chưa được chế biến tạm gọi là tính dầu thô, mặc dùchứa khoảng vài chục cấu tử nhưng trong đó chỉ có một vài cấu tử chính “ đặctrưng” cần lưu ý Y nghĩa “đặc trưng” ở đây là nồng độ cao hơn han các cau tử

khác và tính chất của nó quyết định chất lượng của tinh dầu thô Cụ thể như trong

tinh dầu tram trà, cau tử đặc trưng là terpinen-4-ol Chính nhờ những cau tử đặctrưng đó mà TTO có giá tri trong lĩnh vực dược liệu Các cầu tử khác còn lại

trong tính dau, ngoai cầu tử chính đặc trưng, đều coi là tạp chất vì sự có mặt của

chúng làm giảm giá trị của cau tử chính về hương thơm cũng như dược chất Tuynhiên, các cau tử được gọi là tạp chất này cũng có thé sử dung trong nhiều lĩnhvực khác nhau Có nhiều phương pháp tỉnh chế nhằm tách tạp chất ra khỏi tỉnhdầu thiên nhiên, nâng cao nông độ cau tử chính đặc trưng đến mức tối đa, nhưngthường sử dụng phương pháp chưng cất Ưu điểm của phương pháp chưng cấttrong việc tinh chế các loại tinh dau là sản phẩm thu nhận được không có vết cautử lạ và quy trình công nghệ đơn giản Tuy nhiên không thể tạo được sản phẩm ởdạng cấu tử tỉnh khiết băng phương pháp chưng cất thuần túy Thông thườngchung cất tinh dầu được tiến hành ở áp suất thấp (chân không)

Quy trình công nghệ chưng cất tinh dầu thiên nhiên có thé được xây dựngtheo phương án vận hành gián đoạn và cũng có thể theo phương án vận hành liêntục Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng Phương án gián đoạn có thiết bịđơn giản, vốn đầu tư nhỏ, tuy nhiên năng suất không cao và chất lượng sản phẩmkhó 6n định Phương pháp liên tục thì hệ thống thiết bị phức tạp hơn do đó chỉphí đầu tư sẽ cao hơn, tuy nhiên chất lượng sản phẩm ôn định, năng suất cao, dễthực hiện quá trình tự động hóa hệ thống

Muốn xây dựng phương án chung cất phân đoạn một loại tinh dầu thiênnhiên, dù cho quá trình chưng cất gián đoạn hay liên tục, ta cũng cần biết các dữkiện sau:

= Thanh phan các cấu tử trong mau tinh dau thô.= Đường cong nhiệt độ sôi chung cất thực của mau tinh dau thô.= Đường cong biến thiên nồng độ cau tử chính đặc trưng theo % thể tíchhoặc theo nhiệt độ chưng cất.

Đối với việc xác định thành phần các cau tử trong mau tinh dau thô, ta cóthể sử dụng phương pháp phân tích sắc ký

Dé xây dựng được đường cong nhiệt độ sôi chưng cất của một mẫu tinhdau thô, ta tiễn hành chung cất ở phòng thí nghiệm với cột chưng cất chân khôngloại đệm, tỷ số hồi lưu hợp lý và độ chân không thích hợp từng loại tinh dau.Trong quá trình thí nghiệm, ứng với một khoảng thời gian nhất định ta đọc nhiệtđộ cùng lúc với đo thé tích dịch ngưng và tách riêng ra để xác định nồng độ cautử chính trong mẫu phân đoạn (xác định băng phương pháp phân tích sắc ký).Như vậy, với một lần thí nghiệm ta thu nhận được số liệu cho đường cong chưngcất và đường bién thiên nồng độ cấu tử chính của tinh dầu

Hiện nay trên thế giới và tại Việt Nam vẫn chưa có nghiên cứu nảo về tỉnhchế TTO nhằm nâng cao hàm lượng terpinen-4-ol từ TTO thô chứa 34%terpinen-4-ol (thu được bằng chưng cất lôi cuốn hơi nước) ở quy mô côngnghiệp Do đó, luận văn tiễn hành nghiên cứu chưng cất phân đoạn ở áp suấtchân không TTO thô nhằm mục đích thu TTO có hàm lượng terpinen-4-ol caotrên hệ thống chưng cất chân không công nghiệp,với mục tiêu nâng cao giá trịthương mại của TTO.

1.3 Sơ lược về da và hệ vi sinh vật trên daDa năm bao bọc xung quanh cơ thể chiếm 16% trọng lượng cơ thể Chứcnăng chính của da là cảm giác, bảo vệ cơ thé chống lại các tác nhân bên ngoài(tác nhân hóa học, vật ly, cơ hoc, ), điều hòa nhiệt độ của cơ thể, giảm sự thoáthơi nước, chứa các tuyến bai tiết, co quan cảm giác, tong hợp vitamin D [6] [23]1.3.1 Cấu trúc da [23]

Da bao gồm ba lớp riêng biệt được chia khác nhau dựa vào yếu tố sinh lý,sinh hóa và hình dạng câu tạo của chúng