Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ vỏ quả quất bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn! - Thầy TS Vũ Duy Đô, người trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình làm tốt nghiệp - Em xin cảm ơn Quý Thầy, Cô Trường Đại học Nha Trang dạy dỗ, truyền đạt kiến thức cho em suốt khóa học - Các Thầy, Cơ phụ trách Bộ mơn Hóa, Phịng Thí nghiệm Hóa sinh Phịng Thí nghiệm Cơng nghệ Thực phẩm tạo điều kiện giúp đỡ em trình làm thí nghiệm - Xin cảm ơn gia đình bạn bè em động viên, giúp đỡ để em hồn thành nghiên cứu Nha Trang, ngày 20 tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực Phạm Thị Mỹ Loan Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANG MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH……… vii LỜI MỞ ĐẦU 01 Chương TỔNG QUAN 03 1.1 Tổng quan tinh dầu 03 1.1.1 Khái niệm tinh dầu 03 1.1.2 Vai trò tinh dầu đời sống thực vật 04 1.1.3 Phân loại thành phần có tinh dầu 05 1.1.3.1.Phân loại theo hàm lượng 05 1.1.3.2 Phân loại theo tính chất vật lý 05 1.1.3.3 Phân loại theo chất hóa học 05 1.1.4 Tính chất đặc trưng tinh dầu 06 1.1.5 Ứng dụng tinh dầu 07 1.1.5.1.Trong công nghệ thực phẩm 07 1.1.5.2 Trong y học 07 1.1.5.3.Trong công nghiệp sản xuất mỹ phẩm 08 1.2 Các phương pháp sản xuất tinh dầu 08 1.2.1 Phương pháp chiết 09 1.2.2 Phương pháp ướp 10 1.2.3 Phương pháp ngâm 10 1.2.4 Phương pháp ép 10 1.2.5 Phương pháp chưng cất 11 1.3 Tình hình nghiên cứu tinh dầu chi Citrus 16 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 16 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước 17 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Đối tượng nghiên cứu 19 2.1.1 Nguyên liệu 19 2.1.2 Dụng cụ - Thiết bị - Hóa chất 20 Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan iii 2.2 Phương pháp nghiên cứu 20 2.2.1 Xác định thành phần khối lượng Quất 20 2.2.2 Chuẩn bị nguyên liệu 20 2.2.3 Đề xuất quy trình tách chiết tinh dầu từ Quất 21 2.2.4 Bố trí thí nghiệm 22 2.2.4.1 Thí nghiệm xác định tỉ lệ nước muối ngâm nguyên liệu 22 2.2.4.2 Thí nghiệm xác định nồng độ NaCl ngâm 23 2.2.4.3 Thí nghiệm xác định thời gian ngâm 25 2.2.4.4 Thí nghiệm xác định thời gian chưng cất 27 2.2.5 Phương pháp xác định số hóa-lý định danh cấu tử thành phần tinh dầu 28 2.2.5.1 Phương pháp xác định tính chất lý- hóa tinh dầu 28 2.2.5.2 Phương pháp định danh cấu tử thành phần có tinh dầu Quất 29 2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu .30 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Kết xác định thành phần khối lượng Quất .31 3.2 Kết xác định tỉ lệ nước muối/nguyên liệu thích hợp…… … 31 3.3 Kết xác định nồng độ NaCl nước ngâm vỏ thích hợp .33 3.4 Kết xác định thời gian ngâm thích hợp 34 3.5 Kết xác định thời gian chưng cất thích hợp .35 3.6.Quy trình hồn thiện tách chiết tinh dầu Quất 37 3.7 Kết xác định tỉ lệ chiết tinh dầu 39 3.7.1 Xác định tỷ lệ tinh dầu chiết xuất từ vỏ 39 3.7.2 Kết đánh giá tính chất cảm quan xác định số hóa-lý sản phẩm 38 3.7.3 Kết xác định thành phần hóa học tinh dầu 41 3.8 Tính sơ chi phí nguyên, vật liệu để tách tinh dầu điều kiện thí nghiệm 42 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 43 Kết luận 43 Đề xuất 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHỤ LỤC 47 Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan iv DANG MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT GC Gas Chromatography Sắc ký khí GC-MS Gas ChromatographySpectroscopy Sắc ký khí ghép khối phổ H Hour Giờ v/w Volume/weight Thể tích/khối lượng w/v Weight/volume Khối lượng/thể tích IA Acide Index Chỉ số acide IS Saponification Index Chỉ số xà phòng IE Esters Index Chỉ số este Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Thành phần khối lượng Quất 31 Bảng 3.2 Tỷ lệ tinh dầu chiết xuất từ vỏ Quất 39 Bảng 3.3 Bảng mơ tả tính chất cảm quan tinh dầu Quất 39 Bảng 3.4 Kết xác định số hóa- lý Tinh dầu Quất 40 Bảng 3.5 Kết phân tích GC/MS tinh dầu Quất 41 Bảng 3.6 Chi phí nguyên, vật liệu để tách tinh dầu từ 10 kg vỏ Quất 42 Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sản phẩm Tinh dầu thiên nhiên 01 Hình 1.2 Cấu trúc phân tử isopren khung terpenoid 04 Hình 1.3 Thiết bị chưng cất nước 12 Hình 1.4 Thiết bị chưng cất nước khơng có nồi riêng 13 Hình 1.5 Thiết bị chưng cất nước có nồi riêng 14 Hình 2.1 Quả Quất 19 Hình 2.2 Sơ đồ quy trình dự kiến tách chiết tinh dầu từ Quất 21 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ nước muối ngâm vỏ 22 Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ NaCl nước ngâm 24 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ngâm nguyên liệu 26 Hình 2.6 Nguyên liệu chưng cất 27 Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chưng cất 28 Hình 2.8 Chương trình nhiệt độ phân tích tinh dầu vỏ Quất phương pháp GC/MS 29 Hình 3.1 Ảnh hưởng tỉ lệ nước muối/vỏ Quất đến thể tích tỉ lệ khối lượng tinh dầu thu 32 Hình 3.2 Ảnh hưởng nồng độ NaCl nước ngâm vỏ đến thể tích tỉ lệ khối lượng tinh dầu thu 33 Hình 3.3 Ảnh hưởng thời gian ngâm NaCl đến thể tích tỉ lệ khối lượng tinh dầu thu 34 Hình 3.4 Tỉ lệ khối lượng tinh dầu vỏ thời gian chưng cất khác (ml) 35 Hình 3.5 Sơ đồ quy trình tách chiết tinh dầu từ Quất 36 Hình 3.6 Hình ảnh sản phẩm Tinh dầu Quất 43 Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan LỜI MỞ ĐẦU Tinh dầu nguồn hương liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên cỏ, từ xa xưa mệnh danh “báu vật thiên nhiên” ngày người ý ưa chuộng Mỗi loại tinh dầu có mùi đặc trưng, có hương thơm riêng có tác dụng khác Chẳng hạn như, tinh dầu Bạc Hà có hàm lượng Mentol cao có tác dụng kích thích đầu dây thần kinh, gây cảm giác lạnh giảm đau chỗ; tinh dầu Hương Nhu cung cấp Eugenol dùng làm thuốc sát trùng, thuốc giảm đau, chất dùng việc trám tạm thời; tinh dầu thuộc họ Cam qt dùng làm thuốc kích thích tiêu hóa, trị cảm cịn nhiều loại tinh dầu khác có giá trị [7].Tinh dầu sử dụng rộng rãi hỗn hợp chất có giá trị cao lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm xuất Ngày nay, việc sử dụng hợp chất thơm có nguồn gốc thiên nhiên dường trở thành xu cơng trình nghiên cứu chúng không ngừng phát triển hiệu mang lại loại sản phẩm cao so với sản phẩm tổng hợp tương tự Qua công trình nghiên cứu có thực tế tiêu dùng cho thấy sử dụng sản phẩm có nguồn gốc thực vật, có tác dụng phụ có hại lí quan trọng mà ngày loại sản phẩm tự nhiên ngày phát triển mạnh mẽ Hình 1.1 Sản phẩm tinh dầu thiên nhiên Việt Nam có điều kiện thiên nhiên thuận lợi cho việc phát triển loại hoa quả, cảnh, có nhiều lồi có chứa túi tinh dầu có giá trị Trong đó, Quất lồi có tiềm năng, chưa khai thác tận dụng mức, sau chưng Tết hàng năm bị thải bỏ hoang phí Đồng thời, xét mặt y học, tinh dầu Quất có mùi thơm dễ chịu, thoải mái, có tác dụng trị cảm, giảm stress nhiệt…thường sử dụng Spa cao cấp Và câu hỏi đặt để tách tinh dầu từ Quất vấn đề quan tâm Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Hiện nay, có nhiều phương pháp để chiết rút tinh dầu từ thực vật, có phương pháp Chưng cất lôi nước đơn giản, dễ thực cho hiệu xuất thu hồi tinh dầu tương đối cao… Do đó, tơi thực đề tài “Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ vỏ Quất phương pháp chưng cất lôi nước”, đồng thời tiến hành phân tích xác định tính chất hóa- lý tinh dầu thành phẩm thu để đánh giá chất lượng khả ứng dụng làm hương liệu Mục tiêu đề tài là: nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất chiết tinh dầu Quất để làm sở khoa học cho việc sản xuất quy mô công nghiệp Cụ thể là: - Xác lập điều kiện tối ưu cho việc tách chiết tinh dầu từ Quất phương pháp chưng cất lơi nước - Đưa quy trình chưng cất tối ưu để thu nhận tinh dầu từ Quất - Xác định số lý-hóa thành phần hóa học sản phẩm để sử dụng làm hương liệu Đề tài có ý nghĩa tận dụng nguồn phế liệu rẻ tiền để sản xuất sản phẩm có giá trị, đề xuất hướng nghiên cứu mới, đồng thời góp phần đa dạng hóa sản phẩm giải vấn đề mơi trường Kết nghiên cứu đề tài xem sở khoa học ban đầu việc xây dựng quy trình sản xuất tinh dầu từ vỏ Quất quy mô công nghiệp cung cấp dẫn liệu khoa học thành phần hóa học tính chất lý-hóa tinh dầu Quất nhằm phát triển khả ứng dụng khác Do kiến thức kinh nghiệm nghiên cứu hạn chế, khó khăn thời gian, điều kiện thực nghiệm vấn đề kinh phí nên cố gắng song đề tài không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận bảo q thầy góp ý kiến từ bạn sinh viên để đề tài hoàn thiện Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Chương TỔNG QUAN 1.4 Tổng quan tinh dầu 1.4.1 Khái niệm Tinh dầu [5,7,8] Tinh dầu chất thơm hay chất mùi có số phận cỏ (hạt, rễ, củ, vỏ cây, hoa, lá, quả, dầu, nhựa cây…) hay động vật (túi tinh dầu) Hệ thực vật có tinh dầu khoảng 3000 lồi, có 150-200 lồi có ý nghĩa cơng nghiệp Tinh dầu có nguồn nguyên liệu với nồng độ khác nhau, thay đổi từ phần triệu đến phần trăm tinh dầu tương đối dễ bay Tinh dầu phân bố tập trung số họ họ hoa tán, học Cúc, họ hoa môi, học Long Não, họ Sim, học Cam, họ Gừng…Tinh dầu chiết số phận cánh hoa, lá, cành, rễ, vỏ trái, cuống hạt, vỏ cây… - Lá: Bạc Hà, Tràm, Bạch đàn, Hương nhu, Khuynh diệp, Húng chanh, Tía tơ, Cúc tần, Tràm, Sả, Long não, Cam, Chanh, Quýt… - Bộ phận mặt đất: Bạc Hà, Hương nhu… - Hoa: hoa Hồng, hoa Nhài, hoa Bưởi, hoa Hồi, hoa Đinh hương… - Quả: Sa nhân, Hồi, Bưởi, Cam, Chanh, Quất, Xuyên tiêu, Thảo quả… - Vỏ quả: Cam, Chanh, Bưởi, Quýt… - Vỏ thân: Quế - Gỗ: Long não, Vù hương, Trầm hương… - Thân rễ: Gừng, Nghệ, Hành, Tỏi, Xuyên khung, Bạch chỉ, Đương quy… Hàm lượng tinh dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố giống, di truyền, đất trồng, phân bón, thời tiết, ánh sáng, thời điểm thu hoạch…Tinh dầu sản phẩm cuối trình trao đổi chất không sử dụng trở lại cho hoạt động sống cây… Đa số thành phần loại tinh dầu hợp chất Terpenoid cấu tạo từ đơn vị Isopren (C5H8) nối với theo quy tắc “đầu nối với đuôi” Terpenoid đơn giản cấu tạo từ đơn vị Isopren gọi Monoterpenoid Nếu có nhiều đơn vị Isopren gọi Sesquiterpenoid (ứng với đơn vị Isopren), Diterpenoid (ứng với đơn vị Isopren), Triterpenoid (ứng với đơn vị Isopren ) Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan a) Bộ khung Terpenoid b) Phân tử Isopren Hình 1.2 Cấu trúc phân tử isopren khung terpenoid 1.4.2 Vai trò tinh dầu đời sống thực vật Vấn đề vai trò tinh dầu đời sống thực vật đề cập nhiều cơng trình nghiên cứu Theo quan niệm trình bày cơng trình khác nhau, vai trị tinh dầu quy tụ nội dung sau (Ph X Tanaxienco, 1985): - Bảo vệ khỏi tác động sâu bệnh - Che phủ vết thương gỗ - Ngăn chặn bệnh nấm - Biến đổi sức căng bề mặt nước cây, thúc đẩy vận chuyển nước, tăng hiệu phản ứng enzyme Theo Charabot cho rằng: - Tinh dầu đóng vai trị chất dự trữ cây, có khả vận chuyển đến phần khác cây, tinh dầu sử dụng nguồn lượng hay tạo thành sản phẩm có cấu trúc gần với Theo Coxtrisep (1937) cho tinh dầu xếp vào nhóm chức năng: - Nhóm tinh dầu có chức sinh lý sử dụng q trình sinh trưởng - Nhóm tinh dầu khơng có chức sinh lý, khơng sử dụng, chúng đơn chất tiết thể tích lũy bể chứa tinh dầu Như vậy, thành phần tinh dầu tích lũy tuyến tiết khơng có vai trị sinh lí hoạt động sống Trong đó, tinh dầu thực vật sản phẩm q trình tổng hợp tích lũy quan tiết đảm nhiệm - Tinh dầu tham gia vào q trình sinh hóa tế bào - Tinh dầu thường hỗn hợp có thành phần cấu tạo phức tạp, chúng thường gồm nhiều hợp chất dạng tự liên kết Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan - 42 - Ét 3.9 Tính sơ chi phí nguyên, vật liệu để tách tinh dầu điều kiện thí nghiệm Kết tính chi phí nguyên, vật liệu để tách tinh dầu từ quất điều kiện thí nghiệm thể bảng 3.6 Bảng 3.6 Chi phí nguyên, vật liệu để tách tinh dầu từ 10 kg vỏ Quất STT Nguyên vật liệu Lượng sử Đơn giá Thành tiền dụng (VNĐ) (VNĐ) Quả Quất 48kg 12.000 576.000 NaCl công nghiệp 1kg 75.000 75.000 Na SO công nghiệp 0,5kg 75.000 37.500 Nước cất 0,3m 3.000 900 Lọ sẫm màu10ml 32 2.000 64.000 Tổng cộng 753.400 Lượng tinh dầu chiết từ 10kg vỏ Quất 3,14ml Như vậy, chi phí sản xuất 10ml tinh dầu Quất ước tính là: (753.400/314)*10 = 23.994 VNĐ So với giá bán loại tinh dầu khác thị trường giá thành sản xuất thấp giá bán 10ml tinh dầu tương tự thị trường 150.000 đồng [15] Như vậy, hiệu kinh tế thu cao Đồng thời, tái sử dụng nước chưng cất chứa NaCl, thu hồi Na2SO4 nước máy làm mát ống sinh hàn nên tiết kiệm lượng nguyên liệu phụ sử dụng Ngồi ra, tận dụng phần nước ngưng để vận dụng công nghệ sản xuất nước hoa, sữa tắm… số lượng tương đối cấu tử tinh dầu hòa tan nên mang đến hương thơm dễ chịu đặc trưng cho sản phẩm sau này, nhờ góp phần làm giảm giá thành sản phẩm Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan - 43 - Ét KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận Từ kết nghiên cứu rút kết luận sau: Điều kiện thích hợp để tách chiết tinh dầu từ Quất phương pháp chưng cất lôi nước sau: - Tỷ lệ nước muối/nguyên liệu 3/1 (v/w) - Nồng độ NaCl nước ngâm 10% (w/v) - Thời gian ngâm NaCl 3h - Chưng cất thời gian 70 phút - Hiệu suất tách chiết tương ứng 3,14% (v/w) hay 2,6%(w/w) Tinh dầu Quất thu có số tính chất sau: Trong suốt, khơng màu, mùi thơm nhẹ, dịu, đặc trưng tinh dầu Quất Các số vật lý hóa học tinh dầu Quất nằm khoảng giá trị tương ứng tinh dầu họ Citrus công bố Tỷ trọng (d 25 ) : 0,83 Tỷ lệ tinh dầu hòa tan cồn 90 ,ở 25 C(v/v): 0,85/2 Các số hóa-lý: Chỉ số acid(IA): 5,33 Chỉ số xà phịng hóa(IS): 6,73 Chỉ số este(IE): 1,40 Hình 3.6 Hình ảnh sản phẩm tinh dầu Quất Bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) xác định 16 cấu tử tinh dầu Quất D-Limonene thành phần chiếm tỷ lệ cao Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan - 44 - Ét Đề xuất - Tiếp tục nghiên cứu chiết tinh dầu Quất phương pháp đại ( hỗ trợ vi sóng, chiết CO2 siêu tới hạn,…) để tìm phương pháp chiết tối ưu - Tiếp tục khảo sát tinh dầu Quất với nguồn nguyên liệu từ vùng khác nhau, thời điểm thu hoạch thời gian bảo quản khác nhau, hàm lượng thành phần hóa học tinh dầu có khác biệt - Cần nghiên cứu để tìm chất định hương để giữ mùi thơm tinh dầu bền lâu - Nghiên cứu thử hoạt tính sinh học tinh dầu Quất chủng vi sinh vật khác nhau, từ kết luận khả ứng dụng sản phẩm công nghiệp thực phẩm, y học, mỹ phẩm Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan - 45 - Ét TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Hiên, Phan Thị Trân Châu, Phùng Gia Tường (1997), “Thực hành Hóa Sinh học”, NXB Giáo Dục Nguyễn Minh Hồng (2006), “Khảo sát tinh dầu vỏ trái giống Citrus họ Rutaceae”, Khoa Công nghệ Sinh học, Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh 3.Văn Ngọc Hướng (2003), “Hương liệu ứng dụng”, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thị Lý, Lê Thị Đề Oanh, Phan Thị Bảo Vy, Huỳnh Mai Thảo, “Tách tinh dầu Alkaloid từ Quất (Citrus japonica Thumb.)”, Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 9, Khoa Công nghệ Hóa học-Đại học Bách Khoa Tp HCM Nguyễn Văn Minh,“Các phương pháp sản xuất tinh dầu”, Báo điện tử http://www.ioop.org.vn/vn/ - Viện nghiên cứu dầu có dầu - Bản tin khoa học công nghệ Nguyễn Văn Ninh (2003), “ Nghiên cứu chiết rút tinh dầu từ số loại quả”, Khoa Chế Biến, Đại học Nha Trang Nguyễn Đắc Phát (2010), “Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ vỏ bưởi Năm Roi (Citrus grandis (L.) Osbeck var grandis) phương pháp chưng cất lôi nước”, Khoa Chế Biến, Đại học Nha Trang Lê Ngọc Thạch (2003), “Tinh dầu”, NXB Đại học Quốc gia Tp HCM Nguyễn Thị Thảo Trân, Trịnh Hoàng Hiếu, Lê Ngọc Thạch,”Khảo sát tinh dầu vỏ trái Tắc”(Fortunella japonica, Thumb), Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 12, Số 10 – 2009, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM 10 Ahmad, M M., Salim-ur-rehman, Anjum, F M., Bajwa, E E (2006), Comparative physical examination of various Citrus pell essential oil, Int J Agri Biol., Vol 8, No 2, p.186-190 11 AOAC International CD-ROM (2000), AOAC Official Method 945.06, Specific Gravity (Apparent) of Distilled Liquors, Pycnometer Method 12 Atti-Santos, A C., Serafini, L A., Moyna, P., (2005), Extraction of Essential Oils from Lime (Citrus latifolia Tanaka) by Hydrodistillation and Supercritical Carbon Dioxide, Brazilian Archives of Biology and Technology, Vol.48 (1), p 155-160 Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét - 46 - 13 Dharmawan, J., (2008), Characterization of Volatile Compounds in selected Citrus Fruits from Asia, Doctor Thesis, Dept Chemistry, NUS, Singapore 14 Thavanapong, N (2006), The essential oil from peel and flower or Citrus Maxima, Master Thesis, Dept Pharmacology, Silpakorn University 15 http://tinhdau.vn Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét PHỤ LỤC Phụ lục1 Phương pháp xác định hàm lượng ẩm nguyên liệu vỏ Quất a) Nguyên tắc - Dùng nhiệt độ cao để làm bay nước hết mẫu phân tích - Dựa vào hiệu khối lượng mẫu trước sau sấy để tính hàm lượng nước có mẫu phân tích b) Tiến hành - Chuẩn bị cốc sấy: Đem cốc rửa để ráo, sau sấy 105÷110C vịng 30 phút Để nguội bình hút ẩm đem cân - Chuẩn bị mẫu: Nguyên liệu băm nhỏ cân xác G (g) mẫu (khoảng 2g) cho vào cốc sấy (đã xác định khối lượng ban đầu) Cân cốc có chứa mẫu (khối lượng G1) Rồi đưa cốc có chứa mẫu sấy 60÷700C vịng 2h, sau nâng nhiệt độ lên 105÷1100C sấy vịng 2h (thỉnh thoảng trộn đều) Lấy mẫu ra, để nguội bình hút ẩm đem cân (khối lượng G2) Lặp lại trình sấy vài lần đến chênh lệch khối lượng lần cân liên tiếp không 0,2mg Ghi khối lượng cuối (G2) Hàm lượng nước ngun liệu tính theo cơng thức: %H2O = (G1 – G2)/ G*100% Trong đó: G: khối lượng mẫu (g) G1: khối lượng mẫu trước sấy (g) G2: khối lượng mẫu sau sấy (g) Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét Phụ lục Phương pháp xác định Chỉ số lý – hóa tinh dầu Xác định tỷ trọng tinh dầu [3] Nguyên tắc: Tỷ trọng tinh dầu tỉ số khối lượng tinh dầu khối lượng thể tích nước cất nhiệt độ (thường xác định 250C) Cách xác định: - Bình đo tỷ trọng (pycnometer) rửa Metanol, sấy nhẹ cho khô cho vào tủ điều nhiệt 250C 30 phút Sau lấy cân nhanh ta khối lượng bình m0 - Cho tinh dầu (đã làm lạnh 250C) vào đầy tới cổ bình, đậy nút, lau khơ phần tinh dầu tràn, sau cho vào tủ ổn nhiệt 250C 30 phút Sau lấy cân nhanh ta khối lượng m1 - Làm tương tự thay tinh dầu nước cất, sau đem cân ta khối lượng m2 Khi tỷ trọng tinh dầu 250C xác định sau: d25 = (m1- m0)/(m2- m0) Xác định số acid (IA) [8] Nguyên tắc: Chỉ số axit số mg KOH cần thiết để trung hịa axit tự có 1gam tinh dầu RCOOH + KOH RCOOK + H2O Cách tiến hành: - Lấy 1g tinh dầu cho vào bình nón 100 ml, thêm 10 ml etanol 960 lắc cho tinh dầu tan hồn tồn - Sau cho vào bình giọt phenolphtalein 1%, chuẩn độ KOH 0,1N đến xuất màu hồng bền 30 giây Thực lần, ghi thể tích dung dịch KOH 0,1N dùng Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét Tính kết quả: IA= (V* 5.61)/G Trong đó: IA V : Chỉ số acid (mg KOH/g) : Số ml KOH 0,1N dùng để chuẩn độ 5,61 : Số miligam KOH tương đương với 1ml KOH 0,1N G : Khối lượng tinh dầu đem phân tích (gam) Xác định số xà phịng hóa (IS) [1] Nguyên tắc: Chỉ số xà phòng số mg KOH cần thiết để trung hòa tất acid tự acid kết hợp dạng este có gam chất béo Tiến hành xác định lượng KOH cần dùng theo nguyên tắc chuẩn độ ngược Bước 1: Thêm dư KOH để xà phịng hóa este trung hòa acid tự do: RCOOR’ + KOH RCOOK + R’O RCOOH + KOH RCOOK + H2O Bước 2: Chuẩn độ lượng KOH dư dung dịch chuẩn HCl KOH + HCl KCl + H 2O Cách tiến hành: Lấy bình nón 100 ml - Cho vào bình 1: (bình kiểm tra) 1ml nước cất 15ml KOH 0,5 N - Cho vào bình 2: (bình thí nghiệm) 1g tinh dầu 15ml KOH 0,5 N - Đun cách thủy bình (có lắp ống hồn lưu) 50 phút, sau để nguội Thêm vào bình 15ml nƣớc cất giọt phenolphtalein 1%, lắc đều, dung dịch có màu hồng Chuẩn độ dung dịch HCl 0,5N đến màu hồng Ghi thể tích HCl dùng để chuẩn độ Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét Cách tính kết quả: IS= (V2- V1)*28.05/G Trong đó: IS : số xà phòng (mg KOH/g) V2 : thể tích HCl 0,5 N chuẩn độ bình kiểm tra (ml) V1 : thể tích HCl 0,5 N chuẩn độ bình thí nghiệm (ml) G : khối lượng tinh dầu đem phân tích (gam) 28,05: số miligam KOH tương đương với ml KOH 0,5 N Xác định số ester (IE) [10] Nguyên tắc: Chỉ số este số mg KOH cần thiết để trung hòa lượng axit béo liên kết với glyxerol giải phóng xà phóng hóa 1gam dầu Do đó, số este tính hiệu số xà phịng số acid Tính kết quả: IE= IS- IA Trong đó: IE: số este (mg KOH/g) IS: số xà phòng (mg KOH/g) IA: số axit (mg KOH/g) Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét Phụ lục Kết thí nghiệm Bảng PL1 Kết xác định hàm lượng ẩm nguyên liệu vỏ Quất Thí nghiệm Cốc trước sấy G1(g) Cốc sau sấy Độ ẩm G2(g) (%) 34,65 33,03 81,4 37,11 35,48 81,5 34,85 33,23 80,9 Độ ẩm trung bình (%) 81,3 Bảng PL2 Tỷ lệ khối lượng tinh dầu thu tỉ lệ nước muối/nguyên liệu vỏ khác nhau(%) Tỉ lệ nước muối /nguyên liệu (v/w) 2,0/1 2,5/1 3,0/1 3,5/1 4,0/1 1,70 2,45 2,57 2,60 1,65 1,41 2,02 2,12 2,03 1,36 1,41 2,02 2,12 2,03 1,36 Thể tích tinh dầu (ml) Khối lượng tinh dầu (g) Tỷ lệ khối lượng tinh dầu (%) Bảng PL3 Tỷ lệ khối lượng tinh dầu thu nồng độ NaCl khác nhau(%) Nồng độ NaCl (%,w/v) 10 15 20 Thể tích tinh dầu (ml) 2,56 2,95 3,10 2,70 2,55 (g) 2,12 2,14 2,56 2,23 2,11 Tỷ lệ khối lượng tinh dầu (%) 2,12 2,14 2,56 2,23 2,11 Khối lượng tinh dầu thu Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét Bảng PL4 Tỷ lệ khối lượng tinh dầu thu thời gian ngâm NaCl khác (%) Thời gian ngâm (h) Thể tích tinh dầu(ml) 2,70 2,90 3,15 2,80 2,60 Khối lượng tinh dầu (g) 2,23 2,40 2,60 2,31 2,15 Tỉ lệ khối lượng tinh dầu thu được(%) 2,23 2.40 2,60 2.31 2,15 Bảng PL5 Tỷ lệ khối lượng tinh dầu thu thời gian chưng cất khác nhau(%) Thời gian chưng cất phút) Thể tích tinh dầu thu Tỷ lệ khối lượng tinh dầu (ml) thu (%) 10 2,60 2,15 20 2,75 2,27 30 2,85 2,36 40 2,87 2,37 50 2,92 2,41 60 3,05 2,52 70 3,14 2,60 80 3,14 2,60 90 3,14 2,60 100 3.14 2,60 Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét Bảng PL6 Kết xác định tỉ trọng Tinh dầu vỏ Quất Khối lượng bình Khối lượng bình chứa Tinh dầu Khối lượng bình chứa nước cất 250C,m0(g) 250C, m1(g) 250C,m2(g) 17,11 37,97 42,0069 17,14 37,74 42,0731 17,07 37,41 42,0267 Thí nghiệm Kết xác định tỉ trọng 0.8265 Bảng PL7 Kết xác định số acid (IA) Tinh dầu vỏ Quất Thí nghiệm Thể tích KOH 0,1N Thể tích KOH 0,1N trung (ml) 0,8 1,1 0,95 IA bình(ml) 0,95 5,3295 Bảng PL8 Kết xác định số xà phòng (IS) Tinh dầu vỏ Quất Thí nghiệm Thể tích HCl 0,5N dùng để chuẩn độ bình thí nghiệm V1(ml) Thể tích HCl 0,5N dùng để chuẩn độ bình kiểm tra V2(ml) 16,2 15,7 15,5 17,2 17,0 16,5 IS 6,732 Bảng PL9 Kết xác định số este ((IE) Tinh dầu vỏ Quất Chỉ số acid ( IA) Chỉ số xà phòng (IS) IE 5,3295 6,732 1,4025 Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét Bảng PL10 Bảng số hóa lý số loại tinh dầu thuộc chi Citrus [2,3] Loại tinh dầu Tỷ trọng d25 IA IS IE Bưởi da xanh (Citrus grandis (L.) Osbeck) 0.8235 0.79 11.43 10.64 Cam sành ( Citrus nobilis Lour) 0.8363 1.46 4.8 3.34 Swingle) 0.8599 0.99 17.38 16.39 Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét Phụ lục Phổ MS cấu tử tinh dầu vỏ Quất Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan Ét Một số Hình ảnh Nguyên liệu sử dụng Thiết bị xay nguyên liệu Nguyên liệu chưng cất Tinh dầu thô ngưng tụ lôi nước có hồi lưu Đồ án Tốt nghiệp Đại học 2012 SVTH: Phạm Thị Mỹ Loan ... chiết tinh dầu từ Quất Quy trình chung dự kiến tách chiết tinh dầu Quất phương pháp chưng cất lơi nước trình bày hình 2.2 Nguyên liệu Xử lý Xay Ngâm Chưng cất lôi nước Nghiên cứu tỷ lệ nồng độ nước. .. 3.6 Kết sản xuất thử nghiệm chiết xuất tinh dầu 3.7.1 Xác định tỷ lệ tinh dầu chiết xuất từ vỏ Tiến hành chưng cất mẫu theo sơ đồ quy trình đề xuất Kết tỷ lệ tinh dầu chiết xuất từ vỏ thể bảng... nước đơn giản, dễ thực cho hiệu xuất thu hồi tinh dầu tương đối cao… Do đó, tơi thực đề tài ? ?Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ vỏ Quất phương pháp chưng cất lôi nước? ??, đồng thời tiến hành phân