Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng tinh dầu Ngải cứu

thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Tiến hành khảo sát yếu tố: nguyên liệu tươi và để héo, 2 loại mẫu lá Ngải cứu (lá non, lá già), nguyên liệu để nguyên, cắt nhỏ và xay nhuyễn, thời gian ngâm nguyên liệu, thời gian chưng cất, lượng nước chưng cất và nồng độ muối.

Nguyên tắc: cố định 6 yếu tố và thay đổi một yếu tố để chọn được mức tối ưu cho yếu tố đó. Sau đó cố định yếu tố này và tiếp tục thay đổi một yếu tố khác, cứ tiến hành như vậy cho đến khi chọn được mức yếu tố tối ưu cho quá trình ly trích.

2.2.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu (để nguyên, cắt nhỏ, xay nhuyễn) đến hàm lượng tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Cố định 6 yếu tố: nguyên liệu mẫu lá già, để héo, thời gian ngâm nguyên liệu, thời gian chưng cất, lượng nước chưng cất, nồng độ muối. Sau đó tiến hành trích ly thu tinh dầu và so sánh để tìm ra được kích thước nguyên liệu tối ưu.

Nghiệm thức

A1

A2

A3

2.2.2.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tuổi nguyên liệu (lá non, lá già) đến hàm lượng tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Cố định các yếu tố: thời gian chưng cất, nồng độ muối, thời gian ngâm mẫu, lượng nước chưng cất, nguyên liệu được cắt nhỏ, để héo và thay đổi 2 loại lá Ngải cứu: lá già và lá non. Sau khi ly trích, so sánh lượng tinh dầu thu được ở những thời gian khác nhau, từ đó chọn loại nguyên liệu lá Ngải cứu làm nguyên liệu trích ly tinh dầu Ngải cứu thích hợp.

Nghiệm thức

B1

2.2.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaCl bổ sung vào nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Cố định thời gian chưng cất, thời gian ngâm mẫu, nguyên liệu lá già, để héo, lượng nước chưng cất, nguyên liệu được cắt nhỏ, ta thay đổi nồng độ dung dịch NaCl chưng cất như sau: 0% (0g/450mL 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). Khi chưng cất, tinh dầu tạo với nước thành hệ nhũ tương, việc cho muối vào hỗn hợp chưng cất để tránh thất thoát tinh dầu dưới dạng nhũ, làm giảm độ tan của một số thành phần không phân cực có trong tinh dầu vào nước. Đồng thời sẽ tạo thành dung dịch điện ly dẫn đến tăng nhiệt độ sôi (tăng áp suất hơi) của nước. Lượng tinh dầu thu được có thể giảm theo sự tăng nồng độ của muối do khi ở nồng độ cao thì các lớp biểu bì ngoài chứa tinh dầu co lại, ngăn cản sự thoát tinh dầu ra ngoài. Nghiệm thức C1 C2 C3 C4

2.2.2.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian ngâm nguyên liệu trong dung dịch NaCl hàm lượng tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Thời gian ngâm nguyên liệu với dung dịch nước muối trước khi chưng cất có ảnh hưởng đáng kể đến thể tích tinh dầu thu được. Do có thời gian để tạo sự thẩm thấu cho tinh dầu thoát ra môi trường bên ngoài nên khi chưng cất tinh dầu thu được nhiều ngay từ đầu và thể tích tăng đáng kể. Đồng thời muối sẽ làm tăng tỷ trọng của nước phá vỡ hệ nhũ tương tinh dầu – nước và tinh dầu bị hơi nước cuốn đi dễ dàng hơn khi chưng cất. Thời gian ngâm khảo sát 0 phút, 30 phút, 45 phút, 60 phút, cố định các yếu tố đã tối ưu.

Nghiệm thức

D1

D2

D3

2.2.2.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Ngải cứu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Với các mức tối ưu đã chọn, tiếp tục cố định các yếu tố còn lại và thay đổi các mức thời gian chưng cất như sau: 30 phút, 1 giờ, 1 giờ 30 phút, 2 giờ, 2 giờ 30 phút, 3 giờ, 3 giờ 30 phút, 4 giờ. Thời gian chưng cất càng lâu lượng tinh dầu thu được càng nhiều. Tuy nhiên, đến một thời điểm nào đó thì lượng tinh dầu thu được không tăng lên theo thời gian. Mặt khác, kéo dài thời gian chưng cất còn

ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu do nguyên liệu bị cháy khét làm mất mùi thơm tự nhiên của tinh dầu.

2.2.2.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của độ héo nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Ngải cứu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Cố định các yếu tố đã tối ưu, nguyên liệu được làm héo ở 45 – 50οC ở các mức thời gian 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày. Sau đó tiến hành trích ly và so sánh lượng tinh dầu thu được để chọn ra độ héo tối ưu.

2.2.2.7. Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng của lượng nước chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Ngải cứu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Với các mức tối ưu của các yếu tố đã chọn, ta thay đổi lượng nước chưng cất như sau: 300 mL, 450 mL và 600 mL. Ghi nhận lượng tinh dầu thu được ở mỗi nghiệm thức, từ đó xác định lượng nước chưng cất tối ưu. Tỷ lệ nguyên liệu/nước chưng ảnh hượng mạnh đến hiệu suất thu hồi tinh dầu. Lượng nước quá nhiều, một số thành phần tinh dầu có tính phân cực sẽ tan vào nước. Nếu lượng nước quá ít thì không đủ hòa tan các chất keo, muối bao bọc xung quanh túi tinh dầu.