2.2. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Phương pháp này dựa trên sự thẩm thấu, hòa tan, khuếch tán và lôi cuốn theo hơi nước của những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu chứa trong các mô khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao. Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa tinh dầu trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất định. Trường hợp mô thực vật có chứa sáp, nhựa, acid béo chi phương dây dài thì khi chưng cất phải được thực hiện trong một thời gian dài vì những hợp chất này làm giảm áp suất hơi chung của hệ thống và làm cho sự khuếch tán trở nên khó khăn.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC Phương pháp chế biến sản phẩm thiên nhiên Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Quốc Toàn Học viên thực hiện: Phạm Thị Phương Nam Hà Nội, tháng 11 năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC Phương pháp chế biến sản phẩm thiên nhiên Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Quốc Toàn Học viên thực hiện: Phạm Thị Phương Nam Chuyên đề: Tìm hiểu quy trình chế biến tinh dầu sả chanh Hà Nội, tháng 11 năm 2019 Tổng quan 1.1 Sơ lược sả chanh [1] Sả chanh (Cymbopogon citratus) gọi cỏ sả, sả, hương mao, thuộc họ Lúa có nguồn gốc vùng nhiệt đới, trồng phổ biến nước ta Cây cao khoảng 1,5 m sống lâu năm mọc thành bụi, phân nhánh nhiều Sả sử dụng làm gia vị chế biến ăn mà sử dụng loại thảo dược dân tộc vùng nhiệt đới giới (Gbenou, J D et al., 2013) Trong năm gần đây, tinh dầu sả giới khoa học quan tâm khả ức chế hoạt động sống số nhóm vi sinh vật gây bệnh hoạt tính dược lý Priyanka Singh cộng nghiên cứu ảnh hưởng tinh dầu sả đến phát triển khả sản sinh độc tố Aspergillus flavus, kết cho thấy tinh dầu sả ức chế hoàn toàn phát triển nấm mốc A flavus (Singh P et al., 2010) Khả ức chế hình thành biofilm Candida albicans, Listeria monocytogenes, biofilm nguyên nhân gây nhiễm cơng nghiệp sản xuất thực phẩm chúng khó bị loại trừ trình vệ sinh hệ thống trang thiết bị (Maíra Maciel Mattos de Oliveiraa et al., 2010; Khan MS and Ahmad I, 2012) Một số công trình nghiên cứu ngồi nước thành phần tinh dầu sả chanh (Cymbopogon citratus) cho thấy thành phần gồm geranial (citral-a), neral (citral-b) myrcene (Bassolé IH et al., 2011; Mohamed Hanaa AR et al., 2012) Cây sả chanh đối tượng dễ trồng, thích hợp với nhiều loại đất vùng trung du, miền núi mang lại hiệu kinh tế cao Với lợi tiềm đất đai sả xem đối tượng góp phần xóa đói giảm nghèo cho người dân miền núi Tuy nhiên, chưa có cơng trình nghiên cứu cơng bố thành phần hợp chất dễ bay tinh dầu sả chanh Việt Nam Xuất phát từ tình hình thực tế đó, chúng tơi tiến hành nghiên cứu thành phần hợp chất dễ bay sả chanh địa phương Nghệ An nói riêng Việt Nam nói chung nhằm đánh giá chất lượng tinh dầu sả nước ta phục vụ cho ngành công nghiệp chế biến tinh dầu sả 1.2 Lịch sử nghiên cứu tinh dầu Tinh dầu sử dụng từ lâu đời Dựa theo văn cổ để lại từ kỉ thứ 9, tinh dầu thu phương pháp chưng cất: nguyên liệu thực vật xử lý với alcol sau chưng cất với nước để thu nước thơm Vào kỉ thứ 16, khái niệm dầu béo tinh dầu phương pháp để thu nhận chúng từ nước thơm xác định Ngay từ thời gian này, tinh dầu thương mại hóa với mục tiêu cơng nghiệp, mỹ phẩm chữa bệnh Khoảng cuối kỉ thứ 19, tiến hóa học phân lập phân tử có mùi thơm sau tổng hợp chúng sử dụng điều trị, nước hoa công nghiệp Sang kỉ 20, phát triển mạnh mẽ hóa học giai đoạn khiến cho việc sản xuất tinh dầu theo đường tổng hợp cải tiến với khối lượng lớn, giá rẻ, quy trình ổn định tiêu chuẩn hóa Do đó, tinh dầu tổng hợp từ từ thay tinh dầu tự nhiên Sự phát triển mạnh mẽ công nghiệp sản xuất tinh dầu giai đoạn ví thuật giả kim Đầu năm 1990 thời kì đầu kỉ 21, cách nhìn nhận tinh dầu đổi toàn diện Do số yếu tố: ảnh hưởng khơng tốt sức khỏe hóa chất tổng hợp, xu hướng sinh thái kêu gọi quay trở với thiên nhiên bảo vệ môi trường, cân nhắc lợi ích kinh tế nhằm khuyến khích việc tự điều trị,… Do đó, từ chỗ bị lãng quên tinh dầu lấy lại lợi dần chiếm lại sản phẩm hữu 1.3 Khái niệm Tinh dầu (essential oil) để chất lỏng không tan nước, chứa hợp chất hữu tan lẫn vào nhau, thu từ nguồn nguyên liệu thực vật q trình chiết nước, chưng cất khơ (dry distillation) trình học phù hợp mà không cần dùng nhiệt (ép chiết dung môi) Khái niệm tinh dầu dùng để loại dầu dễ bay (volatile) dầu nhẹ (ethereal oil) Tinh dầu sả chanh (tên tiếng anh lemongrass essential oil) chiết xuất từ thân sả chanh phương pháp chưng cất nước Sả chanh loài thảo dược thuộc họ cỏ Poaceae Đây lồi sả có nguồn gốc từ Đông Nam Á, Ấn Độ, Trung Quốc 1.4 Thành phần hóa học: Tinh dầu nói chung có chứa terpen dẫn xuất có chứa oxi tecpen rượu, aldehyde, este, lacton,… Mặc dù tinh dầu có chứa nhiều cấu tử có vài cấu tử có mùi đặc trưng cho loại tinh dầu khác Ở nhiệt độ thường, tinh dầu sả chanh chất lỏng màu vàn đậm, có mùi thơm giống với mùi chanh, không tan nước nhẹ nước Thành phần cuả tinh dầu sả chanh citral geraniol Citral hợp chất thuộc loại aldehyde không no aldehyde quan trọng tinh dầu xả chanh Citral hỗn hợp đồng phân hình học: dạng Z geranial (citral A) E neral (citral B) Hình Cơng thức cấu tạo geranial (citral A) neral (citral B) Geraniol hợp chất thuộc loại alcol khơng no có hai nối đơi phân tử mạch khơng vòng Geraniol hỗn hợp hai đồng phân hình học dạng Z geraiol E dạng nerol Hình 2: Cơng thức cấu tạo Geraniol Nerol 1.5 Tác dụng tinh dầu sả chanh Trong ẩm thực Sả chanh dùng làm gia vị ẩm thực lâu đời quốc gia Châu Á Nó sấy khơ, dùng tươi xay thành bột mịn Ở Việt Nam, sả nguyên liệu chủ yếu sử dụng mắm, nấu với thịt,… Ở Ấn Độ, dùng súp, cà ri,… Ở nước Châu Phi nước Trung Mỹ lại dùng trà uống Trong y học Theo đông y: sả chanh có tên Hương Mao, có vị cay the, mùi thơm, tính ấm, có tác dụng làm mồ hơi, sát khuẩn, chóng viêm, hạ khí, thơng tiểu, tiêu đờm để chữa đầy bụng, khó tiêu, phù mề, chữa ho cảm cúm,… Ở Thái Lan, thân rễ sả dùng để trị bạch đới, diệt muỗi Ở Trung Quốc lại dùng để khử trùng, trừ giun Ở Indonesia dùng rễ kết hợp với nhiều vị thuốc khác để trị bệnh vàng da Trong bảo vệ sức khỏe Xua đuổi trùng Nhờ thành phần có chứa nhiều citral geraniol (Hai hợp chất có khả xua đuổi côn trùng) nên tinh dầu sả chanh biết đến với công dụng đuổi muỗi, kiến Giải độc Ở nhiều quốc gia có nước Châu Phi Nam Mỹ thường dùng tinh dầu sả để pha trà Nó biết đến với khả giải độc cho đường tiêu hóa, gan, thận tuyến tụy Có tác dụng nhờ tinh dầu sả có tính lợi tiểu Nó giúp đào thải chất độc hại qua nước tiểu Bảo vệ dày, hỗ trợ điều trị viêm loét dày Từ nhiều kỷ sả chanh biết đến loại thảo dược có khả điều trị bệnh như: Đau dày, viêm loét dày Ngày nhiều nghiên cứu chứng minh tác dụng tuyệt vời loại tinh dầu Giảm căng thẳng, giúp dễ ngủ Mùi hương sả chanh dịu nhẹ, dễ ngửi có tính an thần Loại tinh dầu giúp bạn cảm thấy thoải mái, bớt căng thẳng, bớt lo âu giúp nâng cao chất lượng giấc ngủ Tăng cường hệ miễn dịch, diệt khuẩn, chống viêm Nhiều nghiên cứu chứng minh tinh dầu sả nói chung hay sả chanh nói riêng có khả chống nấm diệt khuẩn hiệu Có tác dụng nhờ hàm lượng cao chất citral limonene tinh dầu sả chanh Hai hợp chất có khả tiêu diệt ngăn chặn phát triển nấm, vi khuẩn Bên cạnh limonene có loại tinh dầu sở hữu đặc tính chống viêm tuyệt vời Viêm nguyên nhân dẫn đến nhiều tình trạng bệnh lý khác nhau, chẳng hạn: Dị ứng, hen, viêm khớp, tăng huyết áp, tiểu đường, bệnh Crohn, Parkinson Chăm sóc da, tóc Nhờ khả khử khuẩn, chống nấm chống oxy mà loại tinh dầu thường sử dụng để chăm sóc da đặc biệt tóc Massage giảm đau Nhờ khả làm tăng cường lưu thông máu, chống viêm ngăn ngừa q trình oxy hóa mà tinh dầu sả chanh có tác dụng làm giảm tình trạng đau cơ, đau lưng, bong gân chuột rút Quy trình chiết suất tinh dầu sả chanh 2.1 Chuẩn bị nguyên liệu[2] Nguyên liệu nghiên cứu củ sả chanh lấy quận Thanh Khê, Đà Nẵng Sau thu hái, đem rửa sạch, dùng phần củ sả (tính từ gốc trở lên 10cm) sau phơi héo, cắt mỏng Củ sả Xử lý nguyên liệu Nguyên liệu Chưng cất lôi nước Tinh dầu thô Chiết Làm khan Na2SO4 Tinh dầu Sơ đồ nghiên cứu quy trình chiết 2.2 Phương pháp chưng cất lôi nước Phương pháp dựa thẩm thấu, hòa tan, khuếch tán lơi theo nước hợp chất hữu tinh dầu chứa mô tiếp xúc với nước nhiệt độ cao Sự khuếch tán dễ dàng tế bào chứa tinh dầu trương phồng nguyên liệu tiếp xúc với nước bão hòa thời gian định Trường hợp mô thực vật có chứa sáp, nhựa, acid béo chi phương dây dài chưng cất phải thực thời gian dài hợp chất làm giảm áp suất chung hệ thống làm cho khuếch tán trở nên khó khăn Hệ thống chưng cất lơi nước phòng thí nghiệm Hệ thống chưng cất lôi nước công nghiệp Kết Tinh dầu sả thu từ trình chưng cất lơi nước có hàm lượng 0,65% củ sả Sản phẩm có mùi thơm dịu, cố nhiều công dụng thú vị nghiên cứu Kết thử nghiệm tinh dầu cho kết tốt Kết định lượng tinh dầu củ sả [2]: Ngày chiết tinh dầu sau thu hoạch ảnh hưởng tới lượng tinh dầu hu được, muốn đạt lượng tinh dầu tốt cần chiết sau thu hoạch: Xác định số lý học: Chỉ số cảm quan: Tỷ trọng tinh dầu: Chỉ số acid: Chỉ số este: Chỉ số xà phòng hóa: Thành phần hóa học (phương pháp GCMS): Tài liệu tham khảo Nguyễn Thị Huyền, Trần Thị Phương Chi, Các cấu tử dễ bay từ loài sả chanh Nghệ An, Trường Đại học Vinh Đồn Bảo Duy “Ngiên cứu quy trình chiết tách tinh dầu sả chanh vùng Quảng Nam, Đà Nẵng”, khóa luận tốt nghiệp, đại học sư phạm Đà Nẵng, 2018 ... TIỂU LUẬN MÔN HỌC Phương pháp chế biến sản phẩm thiên nhiên Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Quốc Toàn Học viên thực hiện: Phạm Thị Phương Nam Chuyên đề: Tìm hiểu quy trình chế biến tinh dầu sả chanh... kỉ thứ 9, tinh dầu thu phương pháp chưng cất: nguyên liệu thực vật xử lý với alcol sau chưng cất với nước để thu nước thơm Vào kỉ thứ 16, khái niệm dầu béo tinh dầu phương pháp để thu nhận chúng... gọi quay trở với thiên nhiên bảo vệ môi trường, cân nhắc lợi ích kinh tế nhằm khuyến khích việc tự điều trị,… Do đó, từ chỗ bị lãng quên tinh dầu lấy lại lợi dần chiếm lại sản phẩm hữu 1.3 Khái