Nghiên cứu khảnăng xửlý xốp của tinh dầu chanh

Sử dụng tinh dầu trong vỏ chanh để xử lý xốp sẽ làm giảm môt phần lượng rác thải hữu cơ ở các khu dân cư , đồng thời xử lý được lượng xốp phế thải, xây dựng môi trường sống trở nên xanh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



HỨA VĂN ĐÁO

Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ XỐP CỦA TINH DẦU CHANH”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính Quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Khóa học : 2010 - 2014

THÁI NGUYÊN – 2014

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



HỨA VĂN ĐÁO

Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ XỐP

CỦA TINH DẦU CHANH”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính Quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Khóa học : 2010 - 2014 Giảng viên hướng dẫn : Th.s Trần Thị Phả Khoa Môi Trường -Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên

THÁI NGUYÊN – 2014

LỜI CẢM ƠN

Được sự nhất trí của ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa

Môi Trường trong thời gian thực tập tốt nghiệp em đã tiến hành đề tài “ Nghiên cứu khả năng xử lý xốp của tinh dầu chanh”

Để có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, em đã ghi nhận được sự giúp đỡ rất lớn từ nhà trường, thầy cô trong đơn vị thực tập

Đầu tiên cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến ban giám hiệu nhà trường, khoa, bộ môn trong trường và thầy cô đã giúp em có được những kiến thức bổ ích về chuyên ngành Khoa Học Môi Trường , cũng như đã tạo điều kiện cho em được tiếp cận môi trường thực tế trong thời gian qua

Đặc biệt cho em gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới cô giáo: Th.S Trần Thị Phả

Trong thời gian viết luận văn, em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của cô, cô đã giúp em bổ sung và hoàn thiện những kiến thức lý thuyết còn thiếu cũng như việc áp dụng các kiến thức đó vào thực tế trong đon vị thực tập để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè đã hết lòng động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cả về mặt vật chất và tinh thần cho em trong quá trình học tập và nghiên cứu

Tuy nhiên, do hạn chế về mặt thời gian, điều kiện tiếp cận và kiến thức kinh nghiệm của bản thân, bài khóa luận này không tránh khỏi những khiếm khuyết, em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và người đọc để có thể hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái nguyên, ngày 15 tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Hứa Văn Đáo

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

LD50 Chemical Oxygen Demand

Liều lượng của hoá chất phơi nhiễm trong cùng một thời điểm, gây ra cái chết cho 50% của một nhóm động vật dùng thử nghiệm

LC50 Coefficient of variation

Giá trị LC thường tham khảo với nồng độ của một hóa chất trong không khí

PMF polymethoxilated flavones polymethoxilated flavones

WHO World Health Organization Tổ chức Y tế Thế giới

MỤC LỤC

PHẦN I MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và mục tiêu của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu 2

1.2.2 Mục đích 2

1.3 Yêu cầu 2

1.4.Ý nghĩa của đề tài 2

1.4.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 2

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về chất thải rắn nói chung và rác thải xốp nói riêng 3

2.1.1 Tổng quan về chất thải rắn 3

2.1.2 Tổng quan về rác thải xốp 7

2.2 Tổng quan về tinh dầu chanh 10

2.2.1 Cây chanh 10

2.2.2 Tinh dầu chanh 13

2.3 Tổng quan về các phương pháp khai thác tinh dầu 19

2.3.1 Khai thác tinh dầu bằng phương pháp trích ly 19

2.3.2 Khai thác tinh dầu bằng phương pháp cơ học 20

2.3.3 Khai thác tinh dầu bằng phương pháp chưng cất 21

2.4 Tổng quan về acetone 24

2.4.1 Tính chất của acetone 24

2.4.2 Độc tính của acetone 24

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 26

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 26

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 26

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu 26

3.2.2 Thời gian nghiên cứu 26

3.3 Nội dung nghiên cứu và chỉ tiêu theo dõi 26

3.3.1 Nội dung nghiên cứu 26

3.3.2 Các chỉ tiêu cần đánh giá 26

3.4 Phương pháp nghiên cứu 26

3.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp 26

3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 27

3.4.3 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu 28

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

4.1 Thiết bị chưng cất tinh dầu 29

4.1.1 Nguyên lý làm việc 29

4.1.2 Phương án thiết kế 29

4.1.3 Quy trình chưng cất tinh dầu chanh 31

4.2 Kết quả khảo nghiệm 33

4.2.1 Kết quả chưng cất tinh dầu chanh 33

4.2.2 Kết quả phân tích thành phần hóa học trong tinh dầu chanh 34

4.2.3 Kết quả xử lý xốp của tinh dầu chanh 39

4.2.4 So sánh khả năng xử lý xốp của acetone với tinh dầu chanh 40

4.3 Cơ chế của quá trình xử lý xốp bằng tinh dầu chanh 42

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45

5.1 Kết luận 45

5.2 Kiến nghị 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Thể tích tinh dầu được chọn nghiên cứu để xử lý 5g xốp 28

Bảng 4.1 Kết quả khảo nghiệm hệ thống thiết bị chưng cất tinh dầu chanh 33

Bảng 4.2 Kết quả phân tích thành phần hóa học trong tinh dầu chanh 34

Bảng 4.3 Kết quả xử lý xốp của tinh dầu chanh 39

Bảng 4.4 Kết quả xử lý xốp của acetone và tinh dầu chanh 41

Bảng 4.5 Kết quả thí nghiệm chưng cất thu hồi tinh dầu sau xử lý xốp 43

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống trích ly tinh dầu… ………20

Hình 4.1 Công thức cấu tạo của limonene 36

Hình 4.2 Công thức cấu tạo của α- Terpinenes (bên trái) và g- Terpinenes (bên phải) 36

Hình 4.3 Công thức cấu tạo của α- pinene (bên trái) 37

Hình 4.4 Công thức cấu tạo của α-Phellandrene 38

Hình 4.5 Biểu đồ thể hiện kết quả xử lý xốp của tinh dầu chanh 39

Hình 4.6 Biểu đồ so sánh khả năng xử lý xốp của acetone với tinh dầu chanh 41

Hình 4.7 Biểu đồ thể hiện kết quả thí nghiệm chưng cất thu hồi tinh dầu chanh sau xử lý xốp 43

xã hội loài người Vậy mà hiện nay ở nhiều nơi trên thế giới và Việt Nam môi trường đất đang bị ô nhiễm nghiêm trọng Ô nhiễm môi trường đất đáng báo động vì nó không chỉ ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ con người mà còn gây

ô nhiễm nguồn nước ngầm, ô nhiễm không khí… Nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường đất chủ yếu là do trong quá trình sống con người sử dụng quá nhiều chất độc hại mà môi trường khó có thể phân hủy được, trong đó có xốp - vật liệu khó bị phân hủy trong điều kiện tự nhiên

Hằng ngày, ước tính thế giới dùng từ 40 - 50 ngàn tấn xốp và thải ra môi trường phần lớn trong số đó Đa phần xốp thải sẽ được thu gom và đem

đi chôn lấp Trong điều kiện như vậy, phải mất hàng chục năm xốp mới có thể phân hủy được, gây tác động xấu như làm mất kết cấu đất, cản trở sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật đất và gây ra ô nhiễm môi trường Ở một vài nơi trên thế giới người ta dùng acetone để phân hủy xốp trong công nghiệp, tuy nhiên cũng rất hạn chế vì do chi phí tái chế cao và acetone là hóa chất độc hại cho con người cũng như sinh vật

Qua một số nghiên cứu đã chứng minh tinh dầu chứa trong vỏ chanh có khả năng phân hủy xốp Vì vậy việc nghiên cứu và áp dụng trong thực tế là rất cần thiết Sử dụng tinh dầu trong vỏ chanh để xử lý xốp sẽ làm giảm môt phần lượng rác thải hữu cơ ở các khu dân cư , đồng thời xử lý được lượng xốp phế thải, xây dựng môi trường sống trở nên xanh - sạch - đẹp hơn

Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn trên và được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của ThS Trần Thị Phả, tôi tiến

hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu khả năng xử lý xốp của tinh dầu chanh”

1.2 Mục đích và mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu

- Nghiên cứu quá trình xử lý xốp của tinh dầu chanh

1.2.2 Mục đích

- Chiết xuất tinh dầu từ vỏ chanh

- Sơ bộ đánh giá được quá trình xử lý xốp của tinh dầu chanh bằng các thí nghiệm đơn giản ở trong phòng thí nghiệm, từ đó làm cơ sở cho các nghiên

cứu tiếp theo

1.3 Yêu cầu

- Số liệu thu thập phải khách quan, trung thực, chính xác

- So sánh và tìm ra được mối tương quan thích hợp nhất sao cho khối lượng xốp xử lý và lượng tinh dầu cần sử dụng là tối ưu nhất

1.4.Ý nghĩa của đề tài

1.4.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

- Vận dụng và phát huy những kiến thức đã học tập vào nghiên cứu

- Nâng cao kiến thức, kĩ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác nghiên cứu sau này

- Nâng cao khả năng tự học tập, nghiên cứu và tìm tài liệu

- Bổ sung tư liệu cho học tập

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Tận dụng vỏ chanh để chiết xuất tinh dầu

- Xử lý xốp bằng tinh dầu chanh là một hướng nghiên cứu mới thân thiện với môi trường

- Trên cơ sở đánh giá quá trình xử lý xốp của tinh dầu chanh, đây sẽ là tiền

đề xây dựng các mô hình xử lý xốp trên diện rộng

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về chất thải rắn nói chung và rác thải xốp nói riêng

2.1.1 Tổng quan về chất thải rắn

2.1.1.1 Khái niệm về chất thải rắn

Chất thải rắn được hiểu là tất cả các chất thải phát sinh do các hoạt động của con người và động vật tồn tại ở dạng rắn, được thải bỏ khi không còn hữu dụng hay khi không muốn dùng nữa [5]

2.1.1.2 Phân loại chất thải rắn

Các loại chất thải rắn thải ra từ các hoạt động khác nhau được phân loại theo nhiều cách [5]:

- Theo vị trí hình thành: Người ta phân biệt rác hay chất thải rắn trong nhà, ngoài nhà, trên đường phố, chợ…

- Theo thành phần hóa học và vật lý: Người ta phân biệt theo các thành phần hữu cơ, vô cơ, cháy được, không cháy được, kim loại, phi kim loại, da, giẻ vụn, cao su, chất dẻo …

- Theo bản chất nguồn tạo thành: Chất thải rắn sinh hoạt, chất thải rắn công nghiệp

- Theo phương diện khoa học, có thể phân biệt các loại chất thải rắn sau: + Chất thải thực phẩm bao gồm thức ăn thừa, rau, quả…

+ Chất thải trực tiếp của người và động vật là phân

+ Chất thải lỏng chủ yếu là bùn ga cống rãnh, là các chất thải ra từ các khu vực sinh hoạt của dân cư

+ Tro và các chất dư thừa thải bỏ khác bao gồm: Các loại vật liệu sau đốt cháy, các sản phẩm sau khi đun nấu bằng than, củi và chất thải dễ cháy khác trong gia đình, trong kho của các công sở, cơ quan, xí nghiệp, các loại xỉ than

+ Các chất thải rắn từ đường phố có thành phần chủ yếu là các lá cây que, củi, nilon, vỏ bao gúi

-Theo mức độ nguy hại phân ra thành: Chất thải nguy hại và chất thải không nguy hại

đô thị bao gồm mọi thứ chất liệu từ nhiều nguồn gốc khác nhau (sinh hoạt, công nghiệp, y tế, xây dựng, chăn nuôi, xác chết, rác đường phố…)

Các đặc trưng điển hình của chất thải rắn như sau [5]:

- Hợp chất có nguồn gốc hữu cơ cao (50,27 – 62,22%)

- Chứa nhiều đất cát, sỏi đá vụn, gạch vỡ…

- Độ ẩm cao, nhiệt trị thấp (900kcal/kg)

2.1.1.4 Tác hại của rác thải

* Tác hại của rác thải đến môi trường

- Môi trường đất

Rác thải sinh hoạt nằm rải rác ở khắp nơi không được thu gom sẽ lưu trữ lại trong đất, một số loại chất thải khó phân hủy như túi nilon, vỏ lon, hydrocacbon làm thay đổi cơ cấu và ảnh hưởng tới hệ vi sinh vật đất

Nhiều loại chất thải như xỉ than, vôi vữa… làm cho đất bị đóng cứng, khả năng thấm nước, hút nước kém, đất bị thoái hóa

- Môi trường nước

Lượng rác thải rơi vãi nhiều, ứ đọng lâu ngày, khi gặp mưa các chất thải này sẽ theo dòng nước chảy và hòa lẫn vào nước, qua cống rãnh, ra ao hồ, sông ngòi, gây ô nhiễm nguồn nước mặt và các thủy vực Khi các thủy vực bị

ô nhiễm hoặc chứa nhiều rác thải có nguy cơ ảnh hưởng tới các loài thủy sinh vật, do hàm lượng oxy hòa tan trong nước giảm, khả năng nhận ánh sáng của các tầng nước kém, dẫn tới ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của thực vật thủy sinh và làm giảm sinh khối tại các thủy vực

Ở các bãi chôn lấp rác thải, chất ô nhiễm trong nước rác là tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước ngầm trong khu vực và các nguồn nước ao hồ, sông suối lân cận Tại các bãi rác, nếu không tạo được lớp phủ bảo đảm hạn chế tối đa nước mưa thấm qua thì cũng có thể gây ô nhiễm nguồn nước mặt

- Môi trường không khí

Các trạm hoặc bãi trung chuyển rác xen kẽ với các khu dân cư là nguồn gây

ô nhiễm môi trường không khí do mùi hôi từ rác, bụi cuốn lên khi xúc rác, bụi khói, tiếng ồn và các khí thải độc hại từ các xe thu gom, vận chuyển rác

Tại các bãi chôn lấp chất thải rắn thì mùi hôi thối, mùi khí metan, các khí độc hại từ các chất thải nguy hại gây ô nhiễm không khí

* Tác hại của rác thải đối với sức khỏe con người

Tác hại của rác thải lên sức khỏe con người thông qua ảnh hưởng của chúng lên các thành phần môi trường Môi trường bị ô nhiễm tất yếu sẽ tác đông tới sức khỏe con người thông qua chuỗi thức ăn

Tại các bãi rác nếu không áp dụng theo đúng các quy định về kỹ thuật chôn lấp và xử lý thì các bãi rác trở thành nơi phát sinh ruồi, muỗi, là mầm mống lan truyền dịch bệnh Chưa kể tới chất thải độc hại tại các bãi rác có nguy cơ gây các bệnh hiểm nghèo đối với cơ thể người khi tiếp xúc, đe dọa tới sức khỏe cộng đồng xung quanh

Rác thải tồn đọng tại các khu vực và bãi rác không hợp vệ sinh là nguyên nhân làm phát sinh các ổ dịch bệnh, là nguy cơ đe dọa tới sức khỏe con người Theo tổ chức y tế thế giới (WHO), tỷ lệ người mắc bệnh ung thư ở các khu vực gần bãi chôn lấp rác thải chiếm tới 15,25% dân số Ngoài ra, tỷ lệ mắc

bệnh ngoại khoa, bệnh viêm nhiễm ở phu nữ do nguồn nước ô nhiễm chiếm tới 25% [5]

* Rác thải làm giảm mỹ quan dô thị

Rác thải sinh hoạt nếu không được thu gom, vận chuyển tới nơi xử lý hoặc thu gom không hết, vận chuyển rơi vãi dọc đường, tồn tại ở các bãi rác nhỏ lộ thiên… gây mất vệ sinh môi trường và làm ảnh hưởng tới mỹ quan đường phố, thôn xóm

Một nguyên nhân nữa làm giảm mỹ quan đô thị là do ý thức của người dân chưa cao Tình trạng người dân đổ rác bừa bãi ra lòng lề đường và mương rãnh còn rất phổ biến Đặc biệt là ở khu vực nông thôn nơi mà công tác quản

lý và thu gom vẫn chưa được tiến hành chặt chẽ

2.1.1.5 Hiện trạng phát sinh chất thải rắn ở thế giới và Việt Nam

Ở thế giới

Mức độ đô thị hóa cao thì lượng chất thải tăng lên theo đâu người, ví dụ

cụ thể một số quốc gia hiện nay như sau: Canada là 1,7 kg/người/ngày; Australia là 1,6 kg/người/ngày; Thụy Sỹ là 1,3 kg/người/ngày; Trung Quốc là 1,3 kg/người/ngày Với sự gia tăng của rác thải như trên thì việc phân loại, thu gom, xử lý rác thải là điều mà mọi quốc gia cần quan tâm Ngày nay, trên thế giới có nhiều cách xử lý rác thải như: công nghệ sinh học, công nghệ sử dụng nhiệt, công nghệ Seraphin Đô thị hóa và phát triển kinh tế thường đi đôi với mức tiêu thụ tài nguyên và tỷ lệ phát sinh chất thải rắn tăng lên tính theo đầu người Dân thành thị ở các nước phát triển phát sinh chất thải nhiều hơn ở các nước đang phát triển gấp 6 lần, cụ thể ở các nước phát triển là 2,8 kg/người/ngày; ở các nước đang phát triển là 0,5 kg/người/ngày Chi phí quản

lý cho rác thải ở các nước đang phát triển có thể lên đến 50% ngân sách hàng năm Cơ sở hạ tầng tiêu hủy an toàn rác thải thường rất thiếu thốn Khoảng 30% - 60% rác thải đô thị không được cung cấp dịch vụ thu gom [4]

Ở Việt Nam

Tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt ở các đô thị phát sinh trên toàn quốc tăng trung bình 10 - 16% mỗi năm, Tại hầu hết các đô thị, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt chiếm khoảng 60 - 70% tổng lượng chất thải rắn đô thị (một

số đô thị tỷ lệ này lên tới 90%) [1]

Chỉ số phát sinh chất thải rắn đô thị bình quân đầu người tăng theo mức sống Năm 2007, chỉ số chất thải rắn sinh hoạt phát sinh bình quân đầu người tính trung bình cho các đô thị trên phạm vi toàn quốc vào khoảng 0,75 kg/người/ngày Kết quả điều tra tổng thể năm 2006 – 2007 đã cho thấy, lượng chất thải rắn đô thị phát sinh chủ yếu tập trung tại 2 đô thị đặc biệt là Hà Nội

và thành phố Hồ Chí Minh, chiếm tới 45,24% tổng lượng chất thải răn sinh hoạt phát sinh từ tất cả các đô thị tương ứng với khoảng 8000 tấn/ngày (2,92 triệu tấn/năm) [1]

Năm 2010, Khối lượng chất thải rắn trên địa bàn thủ đô Hà Nội tăng trung bình 15%/năm Ước tính, tỷ lệ thu gom chất thải sinh hoạt ở các quận nội thành đạt khoảng 95%, các huyện ngoại thành chỉ đạt 60%; Lượng chất thải rắn công nghiệp được thu gom đạt 85 – 90% Việc xử lý, tiêu hủy và tái chế chất thải rắn vẫn dựa vào chôn lấp tại bãi rác Nam Sơn (Sóc Sơn), Xuân Sơn (Sơn Tây), Kiêu Kỵ (Gia Lâm), Núi Thoong (Chương Mỹ) và nhà máy

xử lý rác ở Cầu Điền và nhà máy đốt rác ở Sơn Tây [2]

2.1.2 Tổng quan về rác thải xốp

2.1.2.1 Nguồn gốc của xốp

Xốp có nguồn gốc là nhựa polystyren, Polystyren (viết tắt và thường gọi

là PS) là một loại nhựa nhiệt dẻo, được tạo thành từ phản ứng trùng hợp stiren Công thức cấu tạo của Polystyren là: (CH[C6H5]-CH2)n Poly styren thuộc nhóm nhiệt dẻo tiêu chuẩn, gồm có polystyren, và polyvinylclorua

Polystyren cứng, trong suốt với độ bóng cao Polystyren mà chúng ta sử dụng thông thường nhất là polystyrene đa dạng, polystyrene tiêu chuẩn, polystyrene trong hoặc polymes styrene [16]

PS là loại nhựa cứng trong suốt, không có mùi vị, cháy cho ngọn lửa không ổn định, chúng tồn tại dưới dạng những viên bi nhỏ có kích thước khoảng 1mm PS không màu và dễ tạo màu, hình thức đẹp, dễ gia công bằng phương pháp ép và ép phun (nhiệt độ gia công vào khoảng 180 - 200oC)

PS hòa tan trong cacbua hydro thơm, cacbua hydro clo hóa, este, ceton PS không hòa tan trong cacbua hydro mạch thẳng, rượu thấp (rượu có độ rượu thấp), ete, phenol, axit acetic và nước PS bền vững trong các dung dịch kiềm, axit sulfuric, photphoric và boric với bất kỳ nồng độ nào Bền với axit clohydric 10-36%, axit acetic 1- 29%, axit formic 1-90% và các axit hữu cơ khác Ngoài ra PS còn bền với xăng, dầu thảo mộc và các dung dịch muối Axit nitric đậm đặc và các chất oxy hóa khác sẽ phá hủy PS [16]

2.1.2.2 Công nghệ chế tạo xốp

Các hạt nhựa polystyrene tồn tại dưới dạng những viên bi nhỏ có kích thước khoảng 1mm, để có thề tạo ra các sản phẩm từ nhựa polystyren, khâu đầu tiên là phải làm những viên bi nhỏ này nở ra trong một buồng hơi nước Khi đạt nhiệt độ 200oC, lớp màng bao bọc bên ngoài các viên bi sẽ biến mất giúp cho không khí thấm vào long viên bi Khi không khí vào được bên trong, viên bi có thể nở to gấp 40 so với kích thước ban đầu

Để chế tạo các sản phẩm có nguyên liệu là nhựa polystyrene, người ta tiến hành cho hạt nhựa đã dãn nở vào trong một cái khuôn, ép chúng lại với nhau và nung nóng chảy Khối lượng và chất lượng của sản phẩm sẽ phụ thuộc vào lượng hạt xốp người ta cho vào ép Những sản phẩm làm từ nhựa polystyren có độ bền cao, nhẹ và rất dễ gia công [13]

2.1.2.3 Hiện trạng về nhu cầu sử dụng xốp ở thế giới và Việt Nam

Ở Thế giới

Năm 2013, khu vực Châu Á - Thái Bình Dương là thị trường tiêu thụ quan trọng nhất đối với polystyrene xốp, với thị phần 54% trong tổng mức tiêu thụ toàn cầu Sau đó là các thị trường Tây Âu và Đông Âu Trong 8 năm tới, sự phân chia nhu cầu ở các khu vực trên thế giới sẽ thay đổi rõ rệt Các chuyên gia phân tích thị trường của Ceresana dự báo, trong tương lai các nước Châu Á - Thái Bình Dương sẽ tiếp tục chiếm thêm các thị phần của thị trường Polystyren toàn cầu, trong khi đó thị phần của các nước Tây âu và Bắc Mỹ sẽ giảm Theo Ceresana, nhu cầu Polystyrene xốp thay đổi của các khu vực sẽ tác động đến cơ cấu sản xuất của các nhà sản xuất Công suất PS trên toàn thế giới năm 2013 ở mức 10 triệu tấn và sẽ tăng thêm 1 triệu tấn trong thời gian

từ nay cho đến năm 2020 Hơn 43% công suất tăng thêm này sẽ được tạo ra ở khu vực Châu Á -Thái Bình Dương [9]

Ngành xây dựng là một trong những ngành tiêu thụ quan trọng nhất đối với Polystyrene Năm 2012 tiêu thụ của ngành này chiếm hơn 61% tổng tiêu thụ Polystyrene trên thị trường Đặc biệt, polystyrene được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng ở các nước châu Âu, nơi mà các chính phủ có nhiều chương trình hỗ trợ nhằm tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng Trên toàn thế giới, nhiều sản phẩm làm từ Polystyrene đã được đưa vào các công trình xây dựng mới hoặc sử dụng để sửa chữa các công trình cũ [9]

Các sản phẩm sử dụng vật liệu Polystyrene khác gồm có các đồ dùng thể thao giải trí như mũ bảo vệ, ván trượt, áo bơi hoặc cốc chất dẻo đựng đồ uống nóng Đặc biệt, tại Bắc Mỹ do các loại hộp xốp được sử dụng nhiều nên tiêu thụ vật liệu này trong lĩnh vực này khá cao Ngoài ra, chúng còn được sử dụng trong ghế trẻ em, khuôn đúc lớn cũng như trong lĩnh vực làm vườn [9]

Ở Việt Nam

Cũng như các nước khác trên thế giới, nhu cầu về polystyren ở Việt Nam ngày càng cao Hàng năm chúng ta phải nhập một số lượng tương đối lớn từ nước ngoài, chủ yếu là nhập từ Thái Lan, Đài Loan Điều này cần chi phí một

nguồn ngoại tệ khá lớn Từ năm 2012, công ty TNHH Polystyrene Việt Nam

đã đến đầu tư tại thị trường polystyrene Việt Nam với mong muốn phát triển ngành công nghiệp Nhựa tại Việt nam, nhằm tạo điều kiện để khách hàng Việt Nam chủ động hơn việc mua nguyên liệu Nhà máy sản xuất Polystyrene của công ty này có công suất 4000 – 5000 tấn/năm

Polystyrene xốp có các đặc tính như: nhẹ, bền, cách điện, cách nhiệt, giảm tiếng ồn tốt Chính vi vậy nên ở nước ta, nó đã và đang được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực của đời sống và sản xuất Trong cuộc sống hàng ngày chúng được sử dụng làm tấm lợp cách nhiệt, thùng đựng hoa quả, hộp đựng thức ăn…Trong sản xuất thì chúng được sử dụng để tránh va đập bảo quản cho thiết bị điện tử, đồ vật bằng sành sứ, thủy tinh…

2.1.2.4 Tác hại của xốp đến môi trường

Xốp có nguồn gốc là nhựa polystyren Đây là một loại vật liệu rất khó phân hủy trong điều kiện thường Hầu hết các sản phẩm làm từ xốp đều là sản phẩm dùng 1 lần, Sau khi sử dụng thì đa phần được thu gom và đem đi chôn lấp Khi chôn lấp như vậy, xốp rất khó phân hủy mà tự phá hủy thành nhiều mảnh nhỏ hơn Điều này làm mất kết cấu đất, cản trở sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật đất

Ngoài ra khi xốp thải ra môi trường sông, suối hay biển, nó còn làm tắc nghẽn dòng chảy Không những thế, do đặc tính nhẹ nên xốp sẽ nổi lên trên bề mặt nước làm khả năng nhận ánh sáng của các tầng nước giảm, dẫn tới ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của thực vật thủy sinh và làm giảm sinh khối tại các thủy vực Điều này gây ảnh hưởng trực tiếp đến các loài động vật thủy sinh

2.2 Tổng quan về tinh dầu chanh

2.2.1 Cây chanh

2.2.1.1 Nguồn gốc

Cây chanh có tên khoa học là Citus limonina obeck thuộc chi Cam chanh Chi cam chanh (danh pháp khoa học: Citrus) là một chi thực vật có hoa trong họ Cửu lý hương (Rutaceae), có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới ở

đông nam châu Á Các loại cây trong chi này là các cây bụi lớn hay cây thân gỗ nhỏ, cao tới 5 - 15m tùy loại, với thân cây có gai và các lá thường xanh mọc so

le có mép nhẵn Hoa mọc đơn hay thành ngù hoa nhỏ, mỗi hoa có đường kính 2

- 4cm với 5 (ít khi 4) cánh hoa màu trắng và rất nhiều nhị hoa Hoa thông thường

có mùi thơm rất mạnh Quả là loại quả có múi, một dạng quả mọng đặc biệt, hình cầu hay cầu thuôn dài, chiều dài 4 - 30cm và đường kính 4 - 20cm, bên trong quả khi bóc lớp vỏ và cùi sẽ thấy lớp vỏ mỏng, dai, màu trắng bao quanh các múi bên trong chứa nhiều tép mọng nước Chi này có vai trò quan trọng về mặt thương mại do nhiều loài (hoặc cây lai ghép) được trồng để lấy quả Quả

được ăn tươi hay vắt, ép lấy nước [16]

2.2.1.2 Đặc điểm thực vật

Đây là một loại cây nhỏ, cao từ 1m đến 3m Thân có gai Lá hình trứng

và dài từ 5,5cm tới 11cm, rộng từ 3,5cm đến 6cm Hoa trắng và mọc đơn độc hay thành chùm từ 2 đến 3 hoa Quả chanh hình cầu, đường kính từ 2,5cm - 5cm, khi chín có màu vàng rực rất đẹp Quả chanh thường được khai thác khi còn xanh Chanh được chia làm 2 loai chính [14]

+ Chanh núm: tên khoa học là Citrus limon gốc ở miền Trung và Tây Bắc

Ấn Độ, vùng ít mưa khí hậu khô mát không quá lạnh, không quá nóng ẩm Quả hình trái xoan, vỏ dày, có núm ở phía đuôi nên gọi là chanh núm Chanh này được trồng nhiều ở vùng ven biển Xixin (ý), Hy Lạp, Tây Ban Nha, Nam Califonia Đã trồng thử chanh núm, giống Ơ Rê Ka, ở nước ta nhưng chưa có kết quả tốt, cây ra hoa kết quả rải rác, màu sắc quả không đẹp, vỏ dày, ít nước + Chanh vỏ mỏng: Tên khoa học là Citrus lemonaea, có nguồn gốc ở những vùng nóng, mưa nhiều độ ẩm không khí cao như các vùng miền Nam

ấn Độ, bán đảo Đông Dương Giống này cây nhỏ, nhiều gai, quả thường nhỏ,

vỏ mỏng hình tròn hoặc hình trái xoan, nhiều nước, rất chua Khi chín, vỏ quả còn xanh hoặc hơi vàng, thịt thường màu xanh nhạt, cũng có giống chanh thịt

đỏ, vỏ đỏ nhưng ít trồng Chanh vỏ mỏng là giống phổ biến ở nước ta, ở miền Bắc quả to hơn, vỏ thường xanh

2.2.1.3 Tác dụng sinh học

Cây chanh thuộc nhóm 54 cây thuốc có giá trị dược liệu cao nhất trong một danh mục hơn 7.300 loài thực vật được tổ chức Plants For a Future ở Anh Quốc phân loại và xếp hạng căn cứ vào giá trị dinh dưỡng cũng như dược liệu Bên cạnh một số sinh tố và khoáng chất khác, chanh là một nguồn quan trọng cung cấp vitamin C và những chất chống oxi hóa thuộc nhóm Flavonoids Do đó chanh có chức năng bảo vệ thành mạch, tăng cường hệ miễn dịch và hạn chế tác hại của những gốc tự do để làm chậm sự lão hóa, Kết quả của những nhà khoa học Nhật Bản cho biết chanh có thể làm gia tăng 19% lượng máu lưu thông trong hệ thống các tĩnh mạch, mao mạch và làm giảm nguy cơ máu đông [12]

Tiến sĩ Elzbieta Kurowska ở công ty dược KGS Synergize ở Mỹ cho biết trong lá hoặc vỏ chanh có chứa lượng polymethoxilated flavones (PMF) nhiều gấp 20 lần so với các loại rau quả thông thường PMF là chất chống oxi hóa nhóm flavonoid Lá chanh hoặc phần ngoài của quả chanh không những có thể kích thích tiêu hóa, trung hòa bớt vị béo của thức ăn để giúp ngon miệng

mà còn có tác dụng tăng cường chuyển hóa để làm giảm lượng cholesterol xấu trong cơ thể [12]

Dịch chiết từ quả chanh có thể giúp phụ nữ tránh thai qua việc làm tê liệt hoạt động của tinh trùng Nhiều bộ tộc trên thế giới có tập quán ngừa thai bằng cách tẩm dịch chiết từ quả chanh vào một miếng bọt biển và đặt vào âm đạo [12] Những nghiên cứu còn cho thấy dịch chiết từ quả chanh có tính sát khuẩn cao, chỉ cần 2 thìa dịch chanh hòa vào 1l nước uống đủ để tiêu diệt các vi khẩn gây bệnh đường ruột Ở nồng độ 20%, dịch chanh có thể tiêu diệt 90% virus HIV Ngoài ra dịch chanh còn có tác dụng thanh nhiệt, lợi tiểu, chống viêm, cầm máu chữa cảm sốt, bệnh Scorbut (thiếu vitamin C) [12]

2.2.2 Tinh dầu chanh

2.2.2.1 Những nét đặc trưng của tinh dầu nói chung

Tinh dầu gồm nhiều hợp chất dễ bay hơi (chủ yếu là các tecpen và các tritecpenonit), có mùi đặc trưng tùy thuộc vào nguồn gốc cung cấp nguyên liệu tinh dầu Hệ thực vật có tinh dầu khoảng 3000 loài, trong đó có 150 - 200 loài có ý nghĩa công nghiệp

Tinh dầu là hỗn hợp các chất hữu cơ tan lẫn vào nhau, có mùi đặc trưng Ở nhiệt độ thường hầu hết tinh dầu ở thể lỏng, có khối lượng riêng bé hơn 1 (trừ một vài tinh dầu như quế, đinh hương…), không tan trong nước hoặc tan rất ít, nhưng lại hòa tan tốt trong dung môi hữu cơ như ancol, ete, chất béo…Tinh dầu bay hơi với hơi nước, có vị cay và ngọt, nóng bỏng và có tính sát trùng mạnh [7] Tinh dầu có hai loại: Nguyên chất và tinh dầu hỗn hợp [3]

+ Tinh dầu nguyên chất: Hoàn toàn không có độc tố, không có chất bảo quản hóa học nên rất an toàn cho người sử dụng và mang lại kết quả nhanh khi điều trị Tinh dầu xuất phát từ nhiều quốc gia Một trong các nhà cung cấp tinh dầu tại Việt Nam là công ty Tinh Dầu Thiên Nhiên

+ Tinh dầu không nguyên chất được pha trộn với các loại tinh dầu khác nhau Thành phần hóa học của tinh dầu gồm tecpen và những dẫn xuất chứa oxi của tecpen (như ancol, anđehit, xeton, ete…) Mặc dù có nhiều cấu tử như vậy nhưng thường một vài cấu tử chính có giá trị và có mùi đặc trưng cho tinh dầu đó

Tinh dầu chứa trong thực vật có thành phần không ổn định Hàm lượng tinh dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, di truyền, đất trồng, phân bón, thời tiết, ánh sáng, thời điểm thu hoạch Trong các bộ phận của cây hàm lượng tinh dầu cũng khác nhau Cần phải hiểu biết như vậy để xác định thời gian thu hái cho hàm lượng tinh dầu nhiều nhất và chất lượng tốt nhất Tinh dầu là sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi chất và không được

sử dụng trở lại cho hoạt động sống của cây [6]

* Tính chất lý-hóa của tinh dầu

Tính chất vật lý: Ở nhiệt độ thường, tinh dầu ở thể lỏng, trừ một số

trường hợp đặc biệt như menthol, camphor…là ở thể rắn Tinh dầu gần như không tan trong nước và dễ bay hơi, do vậy có thể tách thu tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Tinh dầu rất ít tan trong nước, tan tốt trong cồn và các dung môi hữu cơ, các loại dầu mỡ, có thể tan một phần trong dung dịch kiềm [3]

Đa số tinh dầu không có màu hoặc màu vàng nhạt, một số tinh dầu có màu, như tinh dầu quế có màu nâu sẫm, tinh dầu thymus có màu đỏ Tinh dầu thường có vị cay và hắc Tỷ trọng của tinh dầu thường khoảng 0,80-0,95, có một số tinh dầu nặng hơn nước như tinh dầu đinh hương, tinh dầu quế Tỷ trọng thay đổi theo thành phần hóa học Nếu tinh dầu có thành phần chủ yếu

là hydrocarbon tecpenic thì tỷ trọng thấp, tinh dầu có hợp chất chứa oxi hoặc nhân thơm thì tỷ trọng cao hơn [3]

Tinh dầu thường có chỉ số khúc xạ vào khoảng 1,45 - 1,56 Chỉ số khúc xạ cao hay thấp tùy theo thành phần các chất chứa trong tinh dầu là no, không no hoặc nhân thơm Nếu trong tinh dầu có nhiều thành phần có nhiều nối đôi thì có chỉ số khúc xạ cao Chỉ số khúc xạ bị ảnh hưởng bởi yếu tố nhiệt độ Khi đo chỉ

số khúc xạ ở những nhiệt độ khác nhau thì cho kết quả khác nhau, nhiệt độ càng lớn thì chỉ số khúc xạ biến thiên theo hướng giảm và ngược lại [3]

Góc quay cực (α)D của tinh dầu thể hiện khả năng hòa tan của tinh dầu trong các loại dung môi, nếu (α)D càng lớn thì có thể hòa tan tốt trong dung môi phân cực, ngược lại (α)D càng bé thì có thể hòa tan tốt trong dung môi không phân cực Nhiệt độ ảnh hưởng tới góc quay cực, nhiệt độ khi đo góc quay cực tăng thì góc quay cực cũng tăng theo và ngược lại [3]

Vì tinh dầu là hỗn hợp nên không có nhiệt độ sôi nhất định Điểm sôi của tinh dầu thay đổi tùy theo thành phần hợp chất Ví dụ, hợp chất tecpen có điểm sôi là 150 - 1600

C, hợp chất sesquitecpen có điểm sôi cao hơn khoảng

250 - 2800C, còn các hợp chất polytecpen có điểm sôi trên 3000C Từ đó, ta

có thể tách riêng các thành phần khác nhau trong tinh dầu bằng phương pháp chưng cất phân đoạn Khi hạ nhiệt độ một số tinh dầu có thể kết tinh như tinh dầu hồi, tinh dầu bạc hà, tinh dầu xá xị [3]

Tính chất hóa học: Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng, không khí,

nước, tinh dầu dễ bị oxi hóa và có thể bị nhựa hóa một phần Ancol trong tinh dầu bị oxi hóa biến thành anđehit, anđehit biến thành axit Các hợp chất có nối đôi dễ bị oxi hóa hoặc tham gia vào phản ứng cộng hợp Các hợp chất xeton và anđehit dễ bị ancol hóa tạo nhựa khi có mặt của kiềm Nhiều thành phần có các nhóm chức khác nhau có thể tham gia các phản ứng hóa học, làm thay đổi tính chất của tinh dầu [3]

* Các thành phần trong tinh dầu

Tinh dầu là một loại chất lỏng được tinh chế (thông thường nhất là bằng cách chưng cất bằng hơi nước) từ lá cây, hoa, vỏ cây, rễ, hoặc những thành phần khác của thực vật Tinh dầu được ví như là nhựa sống của cây Hầu hất các loại tinh dầu đều trong, ngoại trừ vài loại tinh dầu như dầu cây hoắc hương, cây cam Bất kỳ một loại tinh dầu nào cũng đều có những thành phần chính sau [10]:

Monoterpenes: Được tìm thấy hầu hết trong các loại tinh dầu, Monoterpenes có công thức phân tử là C10H16 là chất khử trùng và thuốc bổ trong tự nhiên Đặc biệt, nó được tìm thấy nhiều trong họ nhà Citrus Limonene, pinen và camphene là những ví dụ của chất này

Sespuiterpene: Mặc dù không phải là dễ bay hơi như Monoterpenes, Sespuiterpene có hiệu quả và có khoảng 15 nguyên tử cacbon trong đó Họ có một tác dụng làm dịu, là chống viêm và chống nhiễm trùng Zingiberene trong dầu ngừng, cedrene và caryophellene trong dầu đinh hương là một trong những sespuiterpene tìm thấy trong các loại tinh dầu

Phenol: Các chất khử trùng hầu hết là hóa chất có trong thực vật, kích thích cơ thể tiết phenol chức năng với liều lượng nhỏ Tuy nhiên, liều lớn có thể là một chất độc cho hệ thần kinh và có thể gây kích ứng da cho những người nhạy cảm Trong phenol thì có Thymol và eugenol có trong dầu Đinh hương là ví dụ

Rượu: Rất nhiều rượu cũng có trong các loại tinh dầu Cao chất sát trùng, kháng khuẩn, chống nấm rượu và thuốc kháng sinh, thuốc bổ rất tốt cho hệ thần kinh và kích thích phản ứng miễn dịch trong cơ thể Lavendulol trong Lavender, nerol trong Neroli và geraniol là những ví dụ của rượu trong loài dầu

Xeton: Thuốc chống đông máu, Xeton có thể thư giãn và chữa lành các mô sẹo, hệ thống miễn dịch hoặc hệ thống hô hấp trong cơ thể Tuy nhiên, nó có thể

có hại cho hệ thần kinh và có thể dẫn đến sẩy thai, co giật và bệnh động kinh Ete/este: Ete và este có tính chất tương tự nhưng ete mạnh hơn Chúng giúp chống co thắt, kháng khuẩn và chống viêm, ete là nhẹ nhàng trên da và giúp đỡ trong việc tái cân bằng của hệ thần kinh có hiệu quả Cinnamyl acetate trong Quế và myrtinly acetate trong Myrtle

Aldehyt: Chống viêm, Aldehyt có tính chất tượng tự như xeton và cồn Tuy nhiên, khi nồng độ Aldehyt lớn có thể gây ra kích thích cho da và các màng nhầy Furfurol trong Lavender, Đàn hương, Quế và Cypress là aldehyt

* Vài trò của timh dầu trong đời sống thực vật

Theo Ph.X.Tanaxienco (1985) vai trò của tinh dầu được quy tụ trong các nội dung sau đây [15]

− Bảo vệ cây khỏi các tác động của sâu bệnh

− Che phủ các vết thương ở cây gỗ

− Ngăn chặn các bệnh do nấm

− Biến đổi sức căng bề mặt của nước trong cây, thúc đẩy sự vận chuyển nước, tăng hiệu quả của các phản ứng enzym

Theo Coxtrisep X P (1937) tinh dầu có thể được xếp vào 2 nhóm chức năng [15]:

− Nhóm các tinh dầu có chức năng sinh lý được cây sử dụng trong quá trình sinh trưởng

− Nhóm các tinh dầu không có chức năng sinh lý, không được cây sử dụng, chúng đơn thuần chỉ là các chất tiết của cơ thể và được tích lũy trong các bể chứa tinh dầu

* Quá trình sinh tổng hợp tinh dầu trong cơ thể thực vật

Khi nghiên cứu thành phần hóa học của các loại mô trong cơ thể, người

ta nhận thấy sự có mặt của một số thành phần của tinh dầu ở tất cả các phần của cơ thể, không chỉ có ở thực vật mà còn có ở động vật Phát hiện này dẫn tới quan niệm cho rằng sự tổng hợp tinh dầu là đặc trưng cho tất cả mọi cơ thể sống, và cây có tinh dầu chỉ khác với cây không có tinh dầu ở chỗ trong cơ thể chứa một khối lượng tinh dầu đủ lớn có thể thu được bằng các phương pháp khác nhau, ngược lại những cây không thu được tinh dầu từ nó [15] Các nghiên cứu mô tách rời của cây tinh dầu trong môi trường nhân tạo

đã có vai trò rất lớn làm sáng tỏ quá trình sinh tổng hợp trong tế bào thực vật

Trong các thí nghiệm nuôi cấy mô sẹo (callus) ở một số cây tinh dầu: Mentha piperita, Panax genseng, Anethum sp, Myrtus communis …người ta đã thu

được tinh dầu từ các nghiên cứu này không giống như tinh dầu đã tách chiết

từ các cây nguyên vẹn Những kết quả thu được trong tổ hợp gen ở các quá trình tổng hợp trong cơ thể sống là cơ sở để đi tới thống nhất nhận định rằng sinh tổng hợp tinh dầu là khả năng tiềm tàng của tất cả các tế bào ở cây tinh dầu Tuy nhiên quá trình hoạt hóa các tổ hợp gen nói trên cần có những điều kiện nhất định mà đến nay chưa hoàn toàn sáng tỏ [15]

Khoa học đã chứng minh cấu trúc tiết là cơ quan chuyên hóa làm nhiệm

vụ tổng hợp và tích lũy tinh dầu Theo quan điểm này, các tế bào tiết (nằm trong thành phần cấu trúc tiết) làm nhiệm vụ tổng hợp tinh dầu, và theo một

cơ chế nào đó, tinh dầu được vận chuyển, tập trung ở cấu trúc chuyên biệt gọi

là khoang chứa tinh dầu [15]

Quá trình tổng hợp tinh dầu được điều khiển chặt chẽ bởi hệ thống gen, tuy nhiên hoạt hóa các tổ hợp gen lại có mối liên quan khá chặt chẽ với điều kiện ngoại cảnh Vì vậy, quá trình tổng hợp tinh dầu trong cây là kết quả của hiệu ứng “kiểu gen – môi trường” Nguyên liệu cho quá trình sinh tổng hợp tinh dầu trong cây từ lâu đã được thừa nhận là các sản phẩm của quá trình quang hợp và sự tổng hợp tinh dầu cũng chỉ xảy ra trong điều kiện được chiếu sáng Song gần đây, người ta cũng đã chứng minh được rằng quá trình tổng hợp tinh dầu cũng có thể xảy ra cả trong điều kiện không có ánh sáng và trong trong trường hợp này rõ ràng nguyên liệu cho quá trình tổng hợp là các sản phẩm trung gian của quá trình hô hấp [15]

* Sự định khu của tinh dầu ở trong cây

Hiện nay, nhiều tác giả đều thống nhất nhận định tinh dầu chỉ được tích lũy ở các cấu trúc chuyên hóa gọi là cơ quan tiết Như vậy, sự định khu của tinh dầu ở trong cây không tách rời sự định khu của quá trình phân hóa (hình thành) cơ quan tiết và hoạt động tích lũy của chúng trong quá trình sinh trưởng của cây Trên cơ sở nguồn gốc phát sinh, các cơ quan tiết ở thực vật

2.2.2.2 Tinh dầu chanh

Timh dầu chanh có tên khoa học là oleum limettae, đây là chất lỏng màu không màu, có mùi thơm đặt biệt của chanh, vị đắng Tỉ trọng ở 150C từ 0,857 đến 0,862 Dưới tác động của khí trời và ánh sáng, tinh dầu chanh sẽ để lắng một chất đặc và nhầy, tỉ trọng cũng tăng lên [12]

Tinh dầu chanh giúp kích thích nhẹ đường tiêu hóa, tăng cường nhu động ruột, đẩy mạnh sự tiết dịch tiêu hóa giúp bài hơi và có tác dụng khử đờm Dung dịch chế từ tinh dầu chanh với nước (1/10) dùng xoa bóp lên da hoặc dùng tinh dầu chanh làm chất phụ cho vào nước tắm để chữa chứng hoảng hốt và sợ hãi, trầm uất Mùi thơm của tinh dầu chanh dưới dạng phun sương làm tỉ lệ sai sót trong đánh máy giảm 54% Hỗn hợp tinh dầu chanh và bạc hà làm cho con người làm việc tập trung hơn [12]

2.3 Tổng quan về các phương pháp khai thác tinh dầu

2.3.1 Khai thác tinh dầu bằng phương pháp trích ly

Trích ly là dùng những dung môi hữu cơ hòa tan các chất khác, sau khi hòa tan, ta thu được hỗn hợp dung môi và chất cần tách, đem hỗn hợp này tách dung môi ta sẽ thu được chất cần tách Cơ sở lý thuyết của quá trình trích

ly này là dựa vào sự khác nhau về hằng số điện môi của dung môi và chất cần trích ly Những chất có hằng số điện môi gần nhau sẽ dễ hòa tan vào nhau Tinh dầu có hằng số điện môi dao động từ 2 - 5 còn các dung môi hữu cơ có hằng số điện môi dao động từ 1,5 – 2 [12]

Dung môi có vai trò rất quan trọng trong phương pháp này, do đó dung môi cần đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Không tác dụng với tinh dầu

+ Độ nhớt của dung môi ngắn để rút ngắn thời gian trích ly (độ nhớt nhỏ khuếch tán nhanh)

+ Dung môi hòa tan tinh dầu lớn nhưng hòa tan tạp chất bé

+ Dung môi không ăn mòn thiết bị, không gây mùi lạ cho tinh dầu và đặc biệt không độc hại

+ Dung môi rẻ tiền và dễ mua

Hiện nay, người ta thường dùng dung môi là ete dầu hỏa Chúng chứa thành phần chủ yếu là các hidrocacbon no như pentan, hexan và lẫn một ít

heptan Ete dầu hỏa cần được tinh chế bằng cách đem đi cất lại với mục đích lấy những phần có nhiệt độ sôi từ 45 - 700C để đưa vào trích ly Ete dầu hỏa

dễ cháy nổ, độc, do đó trong sản xuất cần thực hiện nghiêm túc các qui tắc về

an toàn lao động và phòng chữa cháy Ngoài ra ở một số nước người ta còn dùng dung môi trích ly là CO2 lỏng, dung môi này không độc, có độ bền hóa học cao nên đảm bảo cho tinh dầu thu được có chất lượng cao.

1: Thiết bị trích ly 2: Thiết bị làm bay hơi dung môi 3: Thiết bị ngưng tụ 3: Thùng chứa

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống trích ly tinh dầu [12]

2.3.2 Khai thác tinh dầu bằng phương pháp cơ học

Phương pháp này chủ yếu để tách tinh dầu trong các loại vỏ như cam, chanh, quýt… Trong những loại nguyên liệu này, tinh dầu nằm trong những túi tế bào bề ở mặt ngoài, do đó khi dùng cơ học tác dụng vào vỏ quả, tinh dầu sẽ thoát ra Các cách thường dùng như sau [12]:

Vắt, bóp: Quả cắt làm 2 - 3 phần, tách thịt quả rồi dùng tay vắt bóp cho tinh dầu thoát ra ngoài Tinh dầu thoát ra sẽ được thấm vào bông, khi bông đã bão hòa tinh dầu, vắt lại cho vào cốc, đem lọc, lắng sấy thu được tinh dầu thành phẩm Vỏ đã vắt xong cần đem đi chưng cất để thu hết tinh dầu

Bào, nạo: Dùng nguyên quả rồi xát mặt ngoài của vỏ vào bề mặt nhám, tế bào vỏ quả sẽ vỡ ra, tinh dầu thoát ra ngoài, lớp gai của bàn sái phải vừa phải để tránh đâm thủng ruột quả Nến thủng ruột quả tinh dầu sẽ lẫn nước quả và lớp cùi bị nạo rách sẽ hút mất một ít tinh dầu Phương pháp này cũng như phương pháp trên gây tổn thất rất nhiều tinh dầu

Ép: Có thể ép nguyên quả bằng những máy đặc biệt, trong quá trình

ép có dội nước Sau khi ép ta thu được hỗn hợp gồm nước quả, tinh dầu, mô

và thịt quả Để tách tinh dầu ra, cần phải lọc để loại bớt tạp chất, sau đó dùng máy li tâm có tốc độ 15000 - 20000 vòng/phút để tách tinh dầu

2.3.3 Khai thác tinh dầu bằng phương pháp chưng cất

2.3.3.1 Nguyên tắc chung

Phương pháp lôi cuốn tinh dầu bằng hơi nước dựa trên nguyên lý của quá trình chưng cất một hỗn hợp không tan lẫn vào nhau là nước và tinh dầu Khi hỗn hợp này được gia nhiệt, hai chất này dều bay hơi Nếu áp suất của nước cộng với áp suất của tinh dầu bằng với áp suất của môi trường, thì tinh dầu sẽ được lấy ra cùng với hơi nước Khi làm lạnh đột ngột thì hỗn hợp này sẽ ngưng tụ ở thể lỏng Phần lớn các loại tinh dầu đều có tỉ trọng nhỏ và nhẹ hơn nước nên chúng sẽ nổi lên trên bề mặt nước Từ đó ta có thể dễ dàng tách tinh dầu ra khỏi nước bằng phương pháp trích ly [3]

Phương pháp này có ưu điểm về năng lượng do nhiệt độ sôi của hỗn hợp thấp hơn nhiệt độ sôi của nước (1000C) trong khi nhiệt độ sôi của tinh dầu lớn hơn 1000C ở áp suất khí quyển Ví dụ, khi chưng cất lôi cuốn tinh dầu thông bằng hơi nước ở áp suất khí quyển, nhiệt độ sôi của dầu thông là 1580C nhưng nhiệt độ sôi của hỗn hợp khoảng 950C [3]