3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/06/
4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH SẤY
4.3.1Đối với lá sả
Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu. Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi hoặc thăng hoa. Sấy ở nhiệt độ càng cao thì lượng ẩm thoát ra càng nhanh.
Trong thí nghiệm này, nguyên liệu (500g) được trải một lớp mỏng trên khay sấy và cho vào tủ sấy ở các nhiệt độ 50, 55, 60, 65°C. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên sự thay đổi hàm ẩm của lá sả được biểu diễn qua hình 4.13.
Hình 4.13 Đồ thị đường cong sấy của lá sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau
Kết quả ở hình 4.13 cho thấy khi tăng nhiệt độ sấy từ 50 đến 65°C thì thời gian cần thiết để thoát ẩm của nguyên liệu giảm dần. Cụ thể, đối với nhiệt độ sấy 50°C thì thời gian thoát ẩm cần thiết là 170 phút, ở 55°C thời gian sấy là 150 phút, 60°C thời gian sấy là 110 phút và khi tăng nhiệt độ sấy lên 65°C thời gian thoát ẩm còn 90 phút. Theo nghiên cứu của Chong và cộng sự (2008) thời gian sấy tỉ lệ nghịch với nhiệt độ sấy, sấy ở nhiệt độ càng cao thì thời gian thoát ẩm sẽ càng nhanh [38]. Nghiên cứu của K. J. Chua và cộng sự (2002) cũng đã chỉ ra rằng nhiệt độ sấy có ảnh hưởng đáng kể đến thời gian sấy để đạt được độ ẩm mong muốn [39].
Như vậy, nhiệt độ sấy có ảnh hưởng đến thời gian thoát ẩm của lá sả khi tiếp xúc với không khí nóng.
Lá sả sau khi được sấy ở các nhiệt độ khác nhau được đem đi chưng cất. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hiệu suất tinh dầu trong lá sả được biểu diễn qua hình 4.14.
Hình 4.14 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của lá sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau
Kết quả ở hình 4.14 cho thấy nhiệt độ sấy có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất tinh dầu. Khi tăng nhiệt độ sấy từ 50 đến khoảng 55-60°C thì hiệu suất tinh dầu tăng (khoảng 34,4%) và hiệu suất tinh dầu giảm khi tiếp tục tăng nhiệt độ sấy đến 65°C. Hiệu suất tinh dầu ở nhiệt độ sấy 55-60°C tăng lên có thể là do tinh dầu tích tụ trong các tế bào lưu trữ tinh dầu vừa bị phá vỡ [37]. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng do tính dễ bay hơi của tinh dầu và độ nhạy cảm với nhiệt độ cao nên khi tăng nhiệt độ sấy lên quá cao lượng tinh dầu sẽ giảm. Nghiên cứu của Buggle và cộng sự (1999) đã tiến hành sấy khô lá sả (Cymbopogon citratus) trong lò với các nhiệt độ 30, 50, 70 và 90°C và đưa ra kết quả rằng hàm lượng tinh dầu cao có thể thu được sau khi sấy lá sả ở nhiệt độ thấp [40]. Tác giả Argyropoulos và cộng sự (2011) đã sấy lá tía tô đất (lemon balm) ở các điều kiện sấy tại nhiệt độ 30, 35, 40, 45, 50, 60 và 70oC kết quả cho thấy sấy ở nhiệt độ 30°C vẫn giữ được giá trị dược liệu và màu sắc. Điều này cho thấy khi tăng nhiệt độ sấy sẽ gây ra sự xuống cấp màu sắc đáng kể, làm giảm hàm lượng acid rosmarinic và tổn thất tinh dầu đáng kể trong lá tía tô đất. Vì vậy, có thể sấy tới nhiệt độ tối đa 40°C để bảo vệ các hoạt chất nhạy cảm với nhiệt và duy trì màu xanh của lá tía tô đất [41]. Nghiên cứu của Hanaa và cộng sự (2012) lá sả được sấy khô bằng ba cách khác nhau (phơi nắng trong 36 giờ, phơi trong bóng râm trong 48 giờ và sấy khô ở 45°C trong 7 giờ) cho thấy sấy khô cho phần trăm tinh dầu cao nhất (2,45%) so với phương pháp phơi trong bóng râm (2,12%) và phương pháp phơi nắng (2,10%). Có thể thấy ở các điều kiện sấy khác nhau thì hiệu suất tinh dầu khác nhau [42].
Như vậy, khi tăng nhiệt độ sấy thì hiệu suất tinh dầu trong lá sả bị ảnh hưởng đáng kể.
4.3.2Đối với thân sả
Trong thí nghiệm này, thân sả được xử lý tương tự mục 4.3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên sự thay đổi hàm ẩm của thân sả được biểu diễn ở hình 4.15.
Hình 4.15 Đồ thị đường cong sấy của thân sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau
Kết quả ở hình 4.15 cho thấy khi tăng nhiệt độ sấy từ 50 đến 65°C thì thời gian cần thiết để sấy mẫu về độ ẩm yêu cầu sẽ giảm. Cụ thể, đối với mẫu sấy 50°C thì thời gian sấy là 180 phút, mẫu sấy 55°C thời gian sấy là 150 phút, 110 phút đối với mẫu sấy 60°C và còn 100 phút đối với mẫu sấy 65°C. Nguyên nhân do cấu trúc bên trong thân sả bị phá vỡ khi tiếp xúc với nhiệt độ cao nên thời gian sấy được rút ngắn. Theo nghiên cứu của C. Ertekin và cộng sự (2004) khi tăng nhiệt độ sấy và tốc độ sấy thì thời gian thoát ẩm của nguyên liệu giảm [43]. Theo nghiên cứu của Chinenye và cộng sự (2009) tốc độ sấy tăng theo nhiệt độ sấy và tốc độ không khí nhưng giảm theo thời gian ở cùng nhiệt độ sấy [44].
Như vậy, thân sả khi sấy ở nhiệt độ cao thì thời gian sấy được rút ngắn.
Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên hiệu suất tinh dầu trong thân sả được biểu diễn ở hình 4.16.
Hình 4.16 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của thân sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau
Kết quả ở hình 4.16 cho thấy khi tăng nhiệt độ sấy từ 50 đến 55°C thì hiệu suất tinh dầu tăng và giảm khi tăng nhiệt độ sấy từ 60 đến 65°C. Có thể thấy các cấu tử bên trong thân sả nhạy cảm với nhiệt độ cao vì vậy khi sấy thân sả ở nhiệt độ cao thì tinh dầu bị khuếch tán theo hơi nước thoát ra ngoài, lượng tinh dầu còn lại trong thân sau khi sấy ít, dẫn đến hiệu suất tinh dầu sau khi chưng cất giảm. Theo nghiên cứu của Lauri và cộng sự (2010) khi sử dụng 6 chế độ sấy: phơi ngoài trời và sấy lò ở các mức nhiệt độ 40, 50, 60, 70 và 80°C thì nhiệt sấy ở 50°C cho hiệu suất tốt nhất trong việc chiết xuất tinh dầu trong lá guaco [45]. Nghiên cứu của Karami và cộng sự (2017) khi thử nghiệm sấy ở ba nhiệt độ 40, 50 và 60°C với vận tốc gió 1 và 2 m/s đưa ra kết luận hàm lượng tinh dầu bạc hà giảm khi tăng nhiệt độ sấy từ 40 đến 50°C và sau đó hàm lượng tinh dầu tăng lên tại nhiệt độ không khí sấy tại 60°C [29]. Tác giả Shahhoseini và cộng sự (2013) đã nghiên cứu và đưa ra kết quả cho thấy sự tương tác giữa các nhiệt độ khác nhau dưới các vận tốc gió khác nhau có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng và thành phần hóa học của tinh dầu lemon verbena. Hàm lượng tinh dầu tối đa và các hợp chất chính của tinh dầu thu được ở 50°C và vận tốc gió 0,5 m/s [46]. Bên cạnh đó, nghiên cứu của Jing Wang và cộng sự (2012) khi sấy khô lá bạc hà dứa bằng cách sấy không khí ở 22°C và sấy lò ở 60°C. Kết quả cho thấy hàm lượng tinh dầu cao hơn khi sấy bằng không khí ở 22°C (0,63% ) so với sấy lò ở nhiệt độ 60°C (0,31%), nhưng ảnh hưởng của các phương pháp sấy lên các thành phần hóa học trong tinh dầu không đáng kể [47]. Tác giả Kara và cộng sự (2014) cũng đã nghiên cứu và chỉ ra nhiệt độ sấy tối ưu về cả hàm lượng tinh dầu và chất lượng của hoa oải hương được xác định là 35-40°C. Tại cả 2 nhiệt độ thì hàm lượng tinh dầu và các thành phần trong tinh dầu đều tối ưu hơn ở nhiệt độ sấy cao
và sấy khô tự nhiên [48]. Đồng thời, nghiên cứu của Shahpour và cộng sự (2008) cho thấy ảnh hưởng của nhiệt độ khác nhau trong quá trình sấy lên hàm lượng và giá trị của tinh dầu từ cây ngải hoa vàng, kết quả cho thấy rằng nhiệt độ sấy càng cao thì hàm lượng tinh dầu giảm dần từ nhiệt độ phòng (1,12%), 35°C (0,88%), 45°C (0,55%), 55°C (0,5%) và 65°C (0,37%) [49]. Nghiên cứu của Okoh O.O và cộng sự (2008) trên cây Calendula officinalis là một cây thuốc có tinh dầu được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau và cũng chỉ ra tầm quan trọng của việc sấy khô có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng tinh dầu và thành phần của loại cây này [50].
Như vậy, nhiệt độ sấy có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất tinh dầu thân sả.
Kết quả mục 4.3.1 và 4.3.2 cho thấy nhiệt độ sấy trong khoảng khảo sát có ảnh hưởng đáng kể đến thời gian sấy cũng như hiệu suất tinh dầu có trong lá và thân sả. Nhiệt độ sấy càng cao thì thời gian sấy càng được rút ngắn. Nhiệt độ sấy cho hiệu suất tinh dầu cao nhất là 55-60°C.
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ