CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.10. LUẬN GIẢI ĐỀ TÀI
Theo Tổng cục thống kê, diện tích canh tác cây ăn quả tồn quốc đạt 989.4 nghìn ha, trong đó diện tích cam qt 77,9 nghìn ha (năm 2018). Năm 2020, diện tích bưởi quy hoạch chiếm vị trí thứ nhất lên đến 27.900 ha, kế đến là cam với diện tích trồng 26.250 ha rồi đến chanh, quýt. Bưởi là loại một trong những giống cây ăn quả chủ lực của Việt Nam, theo báo cáo tình hình kinh tế - xã hội 9 tháng trong năm 2019 của Tổng cục thống kê, sản lượng bưởi đạt 433,9 nghìn tấn, tăng 7,5%, trong đó tập trung chủ yếu khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Ở miền Nam Việt Nam, cây chanh được trồng chủ yếu ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long và chiếm khoảng 60% tổng diện tích chanh cả nước. Những năm gần đây, xuất khẩu chanh của Việt Nam gia tăng liên tục và đạt mức tổng kim ngạch 3 triệu đô la Mỹ năm 2014. Nổi bật với sản lượng lớn và phổ biến trong thương mại điển hình là bưởi da xanh, chanh khơng hạt và cam sành. Các loại trái này có diện tích trồng và tiêu thụ lớn nhất cả nước.
Quả họ cây có múi được sử dụng làm thực phẩm trên khắp thế giới: mứt jam, nước quả cô đặc,… hay đa phần sản xuất nước ép trong công nghiệp nước giải khát. Với lượng rất nhỏ, vỏ quả được sử dụng như một dạng trang trí hay bổ sung hương vị cho các sản phẩm bánh nướng và công thức nấu ăn hằng ngày. Được biết, tỷ lệ vỏ trong bưởi chiếm khoảng 50% tổng trọng lượng quả, vỏ cam và chanh cũng chiếm một tỷ lệ đáng kể. Với quy trình chế biến cơng nghiệp chỉ tiêu thụ thịt quả, khó có thể giải quyết một số lượng lớn phụ phẩm từ chế biến từ vỏ của loại nông sản này. Phương pháp sản xuất tinh dầu từ vỏ trái cây được đề xuất cho thấy tính khả thi trong việc xử lý phụ phẩm.
Hiện tại, có nhiều phương pháp chiết xuất tinh dầu từ thực vật như phương pháp cơ học, phương pháp chưng cất lơi cuối hơi nước, phương pháp trích ly bằng dung mơi dễ bay hơi và phương pháp trích ly bằng kỹ thuật cao
như CO2 lỏng, vi sóng, siêu âm. Mỗi phương thức có những ưu điểm và nhược điểm khác nhau, ví dụ như ép lạnh là một phương pháp cơ học tốt để thu thập các loại tinh dầu có múi với rất nhiều thành phần trong tinh dầu. Tuy nhiên, phương pháp này tạo ra năng suất thấp và yêu cầu loại bỏ màu sắc của trái cây sau q trình ép. Phương pháp trích xuất dung mơi cải thiện các vấn đề liên quan đến hiệu suất nhưng nhược điểm của phương pháp này là cần loại bỏ dung mơi sau q trình trích xuất, nó xem như giai đoạn trung gian. Hiện nay, các phương pháp sử dụng kỹ thuật cao như CO2 lỏng, vi sóng, siêu âm đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn của hóa học xanh với hiệu suất cao, chất lượng tinh dầu tốt, sử dụng dung môi với khả năng tái sử dụng và thân thiện với môi trường, tuy nhiên, các phương pháp hạn chế về mặt chi phí năng lượng cũng như khả năng ứng dụng thực tiễn chưa cao. Để cải thiện vấn đề trên, phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước được xem xét. Chưng cất trực tiếp với nước là một phương pháp phổ biến để phục hồi các loại tinh dầu từ các mô thực vật, phương pháp đơn giản nhất và được sử dụng phổ biến nhất để trích ly tinh dầu từ cây thơm và dược liệu nhờ sự đơn giản của nó trong việc cài đặt và thực hiện cũng như tính khả thi cho quy mơ cơng nghiệp. Trong phương pháp này, vật liệu thực vật và dung mơi được ngâm hồn tồn trong bình, đun sơi và sau đó thu thập tinh dầu sau khi ngưng tụ. Tinh dầu thu được bằng phương pháp này được bảo vệ ở một mức độ nhất định, và nước bao quanh vật liệu hoạt động như một rào cản để ngăn các loại tinh dầu tiếp xúc với nhiệt độ cao.
Xét về quá trình chiết xuất, động học quá trình chiết xuất tinh dầu cho thấy tầm quan trọng không chỉ đối với sự hiểu biết cơ bản mà còn cho thấy khả năng tối ưu hóa, điều khiển và thiết kế các quá trình chưng cất cơng nghiệp. Mặt khác, những công bố khoa học về vấn đề này chưa thật sự rộng rãi. Sự thiếu hụt về tư liệu để hồn thiện cơng nghệ tách chiết với hiệu suất thu hồi cao gây ra vấn đề dư thừa năng lượng cung cấp quá trình cũng như sự lãng phí nguồn nguyên liệu trong nước. Các sản phẩm khoa học nước ngoài chỉ dừng lại tại cơng bố mơ hình và cơ chế tách chiết mà chưa đi sâu và các mối quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng, chưa xây dựng mơ hình động học phù hợp cho quá trình chiết xuất, điều này gây ra tình trạng nghiên cứu xa rời
thực tiễn, khó áp dụng sản xuất thương mại, nổi bật là sự hạn chế cơng bố đối với tinh dầu nhóm vỏ trái cây.
Từ đó, nghiên cứu động học trích ly tinh dầu từ nhóm cây ăn quả có múi khơng chỉ đáp ứng một quy trình tách chiết tinh dầu đơn thuần mà cịn giải quyết bài tốn kiểm soát giai đoạn và đi sâu cơ chế của cơng nghệ tách chiết. Cung cấp một cái nhìn tổng quan cho các nhà nghiên cứu, các doanh nghiệp và cơ sở sản xuất về quá trình và tác động của thông số kèm theo hệ số quan trọng của nhân tố ảnh hưởng nhằm thay đổi và kiểm sốt q trình để đạt năng suất và lợi ích tối đa.
Ngồi ra, thành phần hóa học, hoạt tính kháng khuẩn - kháng oxy hóa của tinh dầu thu được cũng được phân tích để khai thác tiềm năng của các loại tinh dầu có thể ứng dụng vào các sản phẩm thực phẩm, đa dạng hơn trong các ngành mỹ phẩm, dược phẩm và các sản phẩm tẩy rửa gia dụng… nâng cao giá trị kinh tế của ăn trái có múi. Đánh giá tồn diện này sẽ có lợi cho các nhà nghiên cứu muốn khám phá tiềm năng của tinh dầu vỏ bưởi da xanh (Citrus
maximax), chanh không hạt (Citrus latifolia) và cam sành (Citrus nobilis)
trong khu vực nghiên cứu từ đó tìm ra hướng ứng dụng hợp lí cho các loại tinh dầu, đồng thời thúc đầy phát triển nông nghiệp ngành trồng cây ăn quả có múi.