Trong nghiên cứu này các yếu tố như kích thước nguyên liệu (cắt nhỏ 1 cm; xay nhuyễn 1 phút), độ héo của nguyên liệu (0 h - nguyên liệu tươi, nguyên liệu làm héo: 24 h; 48 h; 72 h; 96 h), nồng độ muối NaCl (0%; 5%; 10%; 15%; 20%). thời gian ngâm mẫu (0 phút; 15 phút; 30 phút; 45 phút và 60 phút). Mời các bạn cùng tham khảo!
NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN HÀM LƢỢNG TINH DẦU CÂY OẢI HƢƠNG (LAVANDULA ANGUSTIFOLIA MILL.) THU NHẬN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHƢNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƢỚC Lê Thị Ngọc Diễm, Trịnh Thị Lan Anh* Viện Khoa Học Ứng Dụng, trường Đại học Công nghệ Tp HCM (HUTECH) *Email: lananh0110@yahoo.com, ttl.anh@hutech.edu.vn TĨM TẮT Hoa Oải hương lồi trồng phổ biến khắp giới, Việt Nam loài du nhập trồng thời gian gần Tinh dầu hoa Oải hương loại tinh dầu thương mại quan trọng giới, việc thu nhận tinh dầu đóng vai trị quan trọng Trong nghiên cứu yếu tố kích thước nguyên liệu (cắt nhỏ cm; xay nhuyễn phút), độ héo nguyên liệu (0 h - nguyên liệu tươi, nguyên liệu làm héo: 24 h; 48 h; 72 h; 96 h), nồng độ muối NaCl (0%; 5%; 10%; 15%; 20%) thời gian ngâm mẫu (0 phút; 15 phút; 30 phút; 45 phút 60 phút) Nguyên liệu sử dụng nghiên cứu hoa Oải hương (Lavandula angustifolia Mill.) thu nhận số 60 Vạn Thành, phường 5, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng Kết nghiên cứu cho thấy cành hoa làm héo thời gian 72 đến độ ẩm 22,89%, sau cắt nhỏ đến kích thước khoảng cm; tỷ lệ nguyên liệu/nước 1/4,5, thời gian ngâm mẫu (30 phút), tỷ lệ muối NaCl (15%), thời gian trích ly 60 phút cho hàm lương tinh dầu sau chưng cất phương pháp chưng cất lôi cao đạt 1,816% Từ khóa: Hoa Oải hương (Lavandula angustifolia Mill.), chưng cất lôi nước, độ héo nguyên liệu, nồng độ muối NaCl, thời gian ngâm mẫu GIỚI THIỆU Cây Hoa Oải hương (Lavandula angustifolia Mill.) loài thực vật thuộc chi Lavandula họ hoa môi (Lamiaceae) Cây Oải hương bụi thường niên có mùi thơm nồng, xuất xứ từ vùng Địa trung hải, thường xanh dài từ – cm rộng – mm Những bơng hoa có màu tím nhạt (màu Oải hương) tạo cành dài – cm phần đầu mảnh mai khơng có (Sellar, 2001 ; Lawless, 2002) Hàng kỷ nay, Oải hương dùng loại thảo mộc kẹp nhà bếp Trà làm từ bơng hoa có tác dụng làm dịu nhức đầu Nước rửa mặt từ hoa Oải hương kích thích tế bào phát triển giúp chống mụn Oải hương dùng làm thuốc an thần, chất kháng khuẩn (Kulevanova et al., 2000) Oải hương có tính sát trùng mạnh, giúp làm lành vết thương, vết (được dùng nhiều chiến thứ thứ hai) Oải hương thường chiết xuất lấy tinh dầu để sử dụng làm kem dưỡng da, xà phòng nước hoa Nhưng thực tế, Oải hương có tác dụng làm giảm đau làm thuốc chống đau, tẩy trùng (Paul et al., 2004) Theo phương pháp truyền thống Oải hương sử dụng để chăm sóc da bị viêm, chữa mụn trứng cá, trùng cắn, vết bỏng, rám nắng vết chàm Các thành phần hóa học dầu Oải hương 1-pinen, limonene, 1,8-cineole, cis-ocimene, transocimene, 3-octanone, camphor, linalool, linalyl acetate, caryophyllene, terpinen-4-ol lavendulyl acetate 751 Các đặc tính chữa bệnh dầu hoa Oải hương chất khử trùng, giảm đau, chống co giật, chống trầm cảm, chống thấp khớp, chống co thắt, chống viêm, kháng virus, diệt khuẩn, thuốc thông mũi, khử mùi, thuốc lợi tiểu, hạ huyết áp, hưng phấn thần kinh, thuốc an thần, làm chảy mồ làm lành thương tích Tinh dầu hoa Oải hương chiết xuất dễ dàng phương pháp chưng cất lôi nước Thời gian chưng cất ngắn, nhiệt độ chưng cất cao làm phân tử có tinh dầu bị bẻ gẫy, thời gian chưng cất lâu tinh dầu có mùi khó chịu, theo Pitman 75% lượng tinh dầu Oải hương thu sau 25 phút chưng cất, hợp chất coumarin phải 50 – 80 phút chưng cất (Pitman, 2004) Cây Oải hương quen thuộc giới nước châu Âu, với nước ta di thực gần cần nghiên cứu trồng, trích ly thu nhận tinh dầu ứng dụng lĩnh vực quan trọng dược phẩm mỹ phẩm Hình Cành hoa Oải hương (Lavandula angustifolia Mill.) sử dụng làm nguyên liệu để thu nhận tinh dầu phương pháp chưng cất lôi nước VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 2.1 Nguyên liệu Cây hoa Oải hương (Lavandula angustifolia Mill.) sử dụng nghiên cứu thu hái số 60 Vạn Thành, phường 5, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng, độ ẩm nguyên liệu sau thu hái mức tương đối cao (74,99%) Trong nghiên cứu này, tiến hành so sánh nguyên liệu cành hoa tươi cành hoa làm héo nhằm khảo sát hàm lượng tinh dầu Oải hương thu loại nguyên liệu để thu hàm lượng cao 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Trong nghiên cứu chúng tơi trích ly tinh dầu phương pháp lơi nước, quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản, thiết bị gọn, khơng địi hỏi vật liệu phụ phương pháp trẩm tích hấp thụ (Ziegler, 2007) Các yếu tố khảo sát là: nguyên liệu cắt nhỏ/xay nhuyễn (1 phút), thời gian làm héo, tỷ lệ nguyên liệu/nước, nhiệt độ trích ly, thời gian trích ly Sau chọn giá trị thích hợp yếu tố nghiên cứu, giá trị cố định thí nghiệm để khảo sát ảnh hương yếu tố lại đến hàm lượng tinh dầu thu Trong đó, thí nghiệm lựa chọn kích thước nguyên liệu khảo sát với hai loại nguyên liệu cắt nhỏ (1 cm) xay nhuyễn (1 phút) Để xác định ảnh hưởng độ héo nguyên liệu đến khả trích ly hàm lượng tinh dầu hoa Oải hương, độ héo nguyên liệu (các mốc thời gian làm héo nguyên liệu khảo sát là: nguyên liệu tươi, nguyên liệu làm héo: 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ, 96 giờ) Ảnh hưởng nồng độ muối NaCl đến q trình trích ly, thí ngiệm tiến hành khảo sát nồng độ muối sau: 0% (0 g/450 ml nước cất), 5% (22,5 g/450 ml nước cất), 10% (45 g/450 ml nước cất), 15% ( 67,5 g/450 ml nước cất) Sau khảo sát nồng độ muối thích hợp áp dụng 752 cho tất nghiên cứu Để khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm muối đến hàm lượng tinh dầu Oải hương, thời gian ngâm khảo sát: phút, 15 phút, 30 phút, 45 phút 60 phút, cố định yếu tố tối ưu Một số tiêu hóa lý nguyên liệu xác định bao gồm đánh giá cảm quan, định lượng tinh dầu, xác định tỷ trọng (TCVN 189:1993) Tỷ trọng (d) đo 25o C (TCVN 189:1993), tính cơng thức: D = (G – G2)/(G – G1) Với: G: Khối lượng ống tiêm khơng, tính gam (g); G1: khối lượng ống tiêm nước cất, tính gam (g); G2: khối lượng ống tiêm tinh dầu, tính gam (g); Cứ lập lại nghiệm thức lần: D(tb) = (D1 + D2 + D3)/3 2.3 Thống kê xử lý số liệu Xử lý số liệu thu phần mềm Microsoft Excel 2016 phần mềm SAS 9.1 Tất số liệu sau thu thập ứng với tiêu theo dõi, thống kê biểu diễn dạng số liệu giá trị trung bình ký tự a, b,… khơng có khác biệt mặt thống kê Các mẫu tự khác (a, b,…) sai khác có ý nghĩa thống kê với p < 0,05, LSD (95%) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hƣởng yếu tố trích ly đến hàm lƣợng tinh dầu Oải hƣơng thu đƣợc phƣơng pháp chƣng cất lôi nƣớc 3.1.1 Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu hoa Oải hương Việc khảo sát kích thước ngun liệu q trình trích ly quan trọng, cần đảm bảo trích ly hàm lượng tinh dầu Oải hương cao 1.436% 2.000 Kích thƣớc nguyên liệu 0.456% 0.000 Cắt nhỏ 1cm Kích thước nguyên liệu Xay nhuyễn phút Biểu đồ Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Oải hương thu phương pháp chưng cất lơi nước Kết thí nghiệm cho thấy mẫu hoa sau cắt nhỏ cm thu lượng tinh dầu cao so với xay nhuyễn (1 phút) Cành hoa sau cắt nhỏ thu hàm lượng tinh dầu 1,436% Cành hoa xay nhuyễn (1 phút) thu hàm lượng tinh dầu 0,456%, điều lý giải xay, tác động học làm mô tế bào bị vỡ khiến cho tinh dầu bị giải phóng ngồi, việc xay nhuyễn làm cho nhiệt độ khối nguyên liệu tăng khiến tinh dầu bị bay gây thất thoát chưng cất 3.1.2 Ảnh hưởng thời gian làm héo đến hàm lượng tinh dầu Oải hương Kết thí nghiệm cho thấy trạng thái nguyên liệu ảnh hưởng đến hiệu suất chưng cất, nguyên liệu tươi thường có độ ẩm lớn (74,99%), làm héo giúp loại bớt lượng nước có nguyên liệu, giúp giảm thể tích nguyên liệu chưng cất, nhiên việc làm nước nguyên liệu dẫn đến làm tinh dầu, độ héo nguyên liệu cần khảo sát để chọn độ héo thích hợp 753 2.000 1.316% 1.216% Thời gian làm héo nguyên liệu (h) 1.616% 1.466% 1.183% Thời gian làm héo nguyên liệu (h) 1.000 0.000 Cành tươi Héo 24h Héo 48h Héo 72h Héo 96h Biểu đồ Ảnh hưởng thời gian làm héo đến hàm lượng tinh dầu Oải hương thu phương pháp chưng cất lôi nước Nguyên liệu Hoa Oải hương làm héo 72 h (độ ẩm nguyên liệu 22,89%) thu lượng tinh dầu cao so với nguyên liệu tươi thời gian làm héo khác Cành hoa làm héo 72 sau chưng cất thu 1,616%, cành tươi thu 1,316%, làm héo 24 thu 1,216%, làm héo 48 thu 1,466%, làm héo 96 thu 1,183% Vì vậy, chọn thời gian làm héo nguyên liệu 72 h cho thí nghiệm 3.1.3 Ảnh hưởng nồng độ NaCl đến hàm lượng tinh dầu Oải hương Khi chưng cất, tinh dầu tạo với nước thành hệ nhũ tương, việc cho muối NaCl vào hỗn hợp chưng cất để tránh thất thoát tinh dầu dạng nhũ, làm giảm độ tan số thành phần khơng phân cực có tinh dầu vào nước Đồng thời tạo thành dung dịch điện ly dẫn đến tăng nhiệt độ sôi (tăng áp suất hơi) nước Lượng tinh dầu thu giảm theo tăng nồng độ muối nồng độ cao lớp biểu bì ngồi chứa tinh dầu co lại, ngăn cản thoát tinh dầu Nồng độ muối NaCl chƣng cất (%) 1.789% 2.000 1.000 1.183% 1.233% 1.416% 0.583% Nồng độ muối NaCl chưng cất (%) 0.000 10 15 20 Biểu đồ Ảnh hưởng nồng độ muối NaCl đến hàm lượng tinh dầu Oải hương thu phương pháp chưng cất lơi nước Kết thí nghiệm cho thấy bổ sung muối NaCl vào nước chưng giúp tăng đáng kể hiệu suất thu nhận tinh dầu, tăng nồng độ muối bổ sung vào nước chưng hàm lượng tinh dầu thu tỷ lệ thuận với nồng độ muối (5 – 15%), nhiên nồng độ muối cao (20%) lại làm giảm hiệu suất thu nhận tinh dầu, điều áp suất thẩm thấu cao, tế bào nước nhanh, lớp biểu bì co lại ngăn cản tinh dầu thoát làm giảm hàm lượng tinh dầu thu Vì vậy, chúng tơi chọn hàm lượng muối NaCl 15% cho thí nghiệm 3.1.4 Ảnh hưởng thời gian ngâm muối NaCl đến hàm lượng tinh dầu Oải hương Thời gian ngâm nguyên liệu với dung dịch nước muối trước chưng cất có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng tinh dầu thu Do có thời gian để tạo thẩm thấu cho tinh dầu mơi trường bên ngồi nên chưng cất tinh dầu thu nhiều từ đầu thể tích tăng đáng kể Đồng thời muối làm tăng tỷ trọng nước phá vỡ hệ nhũ tương tinh dầu-nước tinh dầu bị nước dễ dàng chưng cất Thời gian ngâm khảo sát là: phút, 15 phút, 30 phút, 45 phút 60 phút, cố định 754 yếu tố tối ưu Kết cho thấy việc ngâm nguyên liệu trước chưng cất cho hiệu trích ly tốt hơn, làm rút ngắn thời gian trích ly, tiết kiệm chi phí, tăng hiệu thu nhận tinh dầu thời gian ngâm nguyên liệu 30 phút cho khả thu nhận tinh dầu cao đạt 1,816% Chúng chọn thời gian ngâm nguyên liệu trước chưng cất 30 phút cho thí nghiệm Thời gian ngâm nguyên liệu (phút) 2.000 Thời gian ngâm nguyên liệu (phút) 1.000 0.000 phút 15 phút 30 phút 45 phút 60 phút Biểu đồ Ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu đến hàm lượng tinh dầu Oải hương thu phương pháp chưng cất lôi nước Thời gian ngâm với dung dịch nước muối trước chưng cất có ảnh hưởng đáng kể đến thể tích tinh dầu thu Do có thời gian để tạo thẩm thấu cho tinh dầu mơi trường bên ngồi nên chưng cất tinh dầu thu nhiều từ đầu thể tích tăng đáng kể Đồng thời muối làm tăng tỷ trọng nước phá vỡ hệ nhũ tương tinh dầu – nước tinh dầu bị nước dễ dàng chưng cất Nhưng ngâm q lâu lớp biểu bì ngồi chứa tinh dầu bị co lại, ngăn cản khuếch tán tinh dầu nên hàm lượng tinh dầu thu bị giảm Hình Tinh dầu Oải hương thu sau chưng cất 3.2 Đánh giá tiêu Đánh giá cảm quan Tinh dầu Oải hương trích ly phương pháp chưng cất lơi nước thu có tính chất sau: Màu: màu vàng nhạt suốt; Mùi: có mùi thơm đặc trưng; Vị: có vị gắt, the, nồng Xác định tỷ trọng tinh dầu Oải hương Bảng Kết xác định tỷ trọng tinh dầu Oải hương thu phương pháp chưng cất lôi nước 755 Số lần G (g) G1 (g) G2 (g) D (g) 3,842 5,066 4,791 0,775 3,843 5,058 4,795 0,783 3,841 5,062 4,796 0,782 Trung bình 3,842 5,062 4,794 0,780 KẾT LUẬN Từ nghiên cứu này, thu kết sau: nguyên liệu: cành hoa cắt nhỏ cm; thời gian làm héo là: 72 giờ; nồng độ muối NaCl: 15%; thời gian ngâm mẫu với NaCl: 30 phút Hàm lượng tinh dầu hoa Oải hương thu cao 1,816% tối ưu hóa thơng số trích ly Tinh dầu Oải hương thu nghiên cứu có tỷ trọng 0,780; có màu vàng nhạt, suốt, nhẹ nước, có mùi đặc trưng, vị nồng Nghiên cứu cho thấy hiệu việc thu nhận tinh dầu Oải hương phương pháp chưng cất lôi nước sau khảo sát yếu tố ảnh hưởng tối ưu hóa thơng số thu nhận tinh dầu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lawless J (2002) The Encyclopedia of Essential Oils Thornsons, (2):117p [2] Pitman V (2004) Aromatherapy: a practical approach Nelson Thornes 111p [3] Sellar W (2001) The Directory of Essential Oils Vermilion, 96p [4] Kulevanova S., Stefkov G., Ristić M (2000) Examination of flowers and essential oil of Lavandula officinalis grown on mountain Kozjak (Macedonia) Bull Chem Technol Macedonia, 19(2):165173 [5] Paul J.P., Brophy J.J., Goldsack R.J., Fontaniella B (2004) Biochem Syst Ecol 32:55p [6] Silva N.C.C., Fernandes J.A (2010) Biological properties of medicinal plants: a review of their antimicrobial activity J Venom Anim Toxins incl Trop Dis vol.16 no.3 Botucatu [7] Ziegler H (2007) Flavourings Production, Composition, Applications, Regulations Wiley (58); 80-81 [8] Lis-Balchin M., Hart S (1999) Phytother Res 13:540p [9] Ghelardini C., Galeotti N., Salvatore G., Mazzanti G (1999) Planta Med 65:700p [10] Gamez M.J., Jimenez J., Navarro C., Zarzuelo A (1990) Pharmazie 45:69p [11] Buchbauer G., Jirovetz L., Jaeger W., Dietrich H., Plank C., Karamat E.Z (1991) Naturforsch C 46:1067p 756 ... gian ngâm mẫu đến hàm lượng tinh dầu Oải hương thu phương pháp chưng cất lôi nước Thời gian ngâm với dung dịch nước muối trước chưng cất có ảnh hưởng đáng kể đến thể tích tinh dầu thu Do có thời... Biểu đồ Ảnh hưởng thời gian làm héo đến hàm lượng tinh dầu Oải hương thu phương pháp chưng cất lôi nước Nguyên liệu Hoa Oải hương làm héo 72 h (độ ẩm nguyên liệu 22,89%) thu lượng tinh dầu cao... hoa Oải hương (Lavandula angustifolia Mill.) sử dụng làm nguyên liệu để thu nhận tinh dầu phương pháp chưng cất lôi nước VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 2.1 Nguyên liệu Cây hoa Oải hương (Lavandula angustifolia