Đối với một số vỏ quả nh vỏ chanh, quýt, cam ngời ta hay dùng phơng pháp ép vỏ tơi. Thờng ngời ta có thể tiến hành bằng tay nhng có thể dùng bằng máy. Tinh dầu khi mới ép bị đục, dần dần sẽ trong trở lại, hơng thơm tế nhị hơn
phơng pháp cất vì thành phần tinh dầu ít thay đổi, hiện tợng ete hoá, xà phòng hoá, tecpen hoá nhựa trong quá trình cất.
- u điểm: Tơng đối đơn giản, thành phần tinh dầu ít thay đổi.
- Nhợc điểm: Không lấy đợc hết tinh dầu, tinh dầu bị vẩn đục phải tinh chế lại, thờng đem lẫn vào tinh dầu nhiều chất nhầy, mô và tạp chất khác.
I. 4. 4. 3. Phơng pháp dùng dung môi để hoà tan:
Những dung môi sử dụng là dung môi hữu cơ, dễ bay hơi hoặc không bay hơi. Dung môi bay hơi thờng là ete dầu hoả, sunfuacacbon, tetracloruacacbon, cồn; Dung môi không bay hơi là hỗn hợp mỡ Bò và mỡ Lợn hoặc một chất béo khác. Có thể hoà tan nóng hoặc nguội.
- Hoà tan nóng: Cho nguyên liệu vào chất béo ở nhiệt độ 50 – 550C, quấy liên tục trong thời gian 1- 2 ngày cho đến khi tinh dầu tan hết vào chất béo. Lấy nguyên liệu cũ ra cho nguyên liệu mới vào cứ tiếp tục làm nh vậy cho đến khi chất no tinh dầu thì thôi. Chất béo no tinh dầu có thể đa làm thẳng hoặc dùng một dung môi nào nữa nh cồn cao độ để chiết lấy tinh dầu.
- Hoà tan nguội: Tiến hành ở nhiệt độ thờng, các bớc tiến hành cũng nh trên. Mùi thơm của tinh dầu chế biến bằng phơng pháp hoà tan ở nhiệt độ thờng có mùi thơm của tinh dầu thiên nhiên.
I. 4. 4. 4. Phơng pháp ớp:
Thơng áp dụng ở những bộ phận tế nhị của cây nh hoa.
Trong thời gian ớp, hoa vẫn sống tơi và tiếp tục sản xuất thêm tinh dầu vì trong hoa có một thứ men có tác dụng phân li các hợp chất tiền thể của tinh dầu.
Ngời ta dùng mỡ để ớp hoa. Sau đó dầu mỡ này đợc dùng thẳng hay chiết lại bằng cồn tuyệt đối, rồi cất thu hồi cồn trong chân không ở nhiệt độ 00C.
I. 4. 4. 5. Phơng pháp lên men:
Phơng pháp này đợc dùng đối với các loại nguyên liệu tinh dầu bình thờng, tinh dầu không ở trạng thái tự do mà ở trong trạng thái liên kết glucozit.
Để tách tinh dầu ở trạng thái kết hợp cần phải xử lý sơ bộ bằng phong pháp lên men hoặc cho các loại enzim vào, sau đó mới dùng phơng pháp thông thờng để lấy tinh dầu ở dạng tự do nh: chng, chiết, . …
Tóm lại: Chúng ta cần phải chú ý rằng với cùng một nguyên liệu nếu dùng phong pháp tinh chế tinh dầu khác nhau sẽ thu đợc tinh dầu có thành phần khác nhau, có giá trị khác nhau.
Tinh dầu chế đợc cần đợc tinh chế bằng cất phân đoạn hoặc bằng phơng pháp hoá học để loại những thành phần khó chịu (nh: amin, fufuran), chất gây kích ứng ( nh: andehit). Đôi khi nguời ta còn loại cả hợp chất tecpen vì chúng làm cho tinh dầu khó bảo quản ( hoá nhựa ), kích thích da.
I. 4. 5. Bảo quản tinh dầu:
Trong điều kiện ở nhiệt độ khá cao, tiếp xúc với hơi nớc, ánh sáng. Tinh dầu sẽ bị biến chất do quá trình oxi hoá thành chất nhựa, do sự thuỷ phân các este hoặc do sự tác dụng giữa các gốc khác nhau. Vì vậy, tinh dầu cần phải loại hết nớc; bảo quản nơi mát; không có ánh sáng; trong những chai lọ, bình thuỷ tinh vừa phải, miệng nhỏ.
I. 4. 6. ứng dụng của tinh dầu:
Từ xa xa con ngời đã biết sử dụng tinh dầu ở dạng chế phẩm thô sơ không tinh khiết: hoa, lá, rễ, củ, Nhiều cây chứa tinh dầu đã đ… ợc dùng làm các vị thuốc bắc, thuốc nam để chữa bệnh.
Ngày nay với kỹ thuật phân tích hiện đại, ngời ta đã khám phá ra những hợp chất mới, và có thể tách chúng ra khỏi hỗn hợp. Vì vậy tinh dầu ngày càng đợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nh: Công nghiệp Dợc phẩm, thực phẩm, dùng làm hơng liệu trong công nghiệp mĩ phẩm, …
I. 5. Các phơng pháp xác định thành phần hoá học của tinh dầu:
I. 5. 1. Phơng pháp sắc ký khí:
Phơng pháp sắc ký khí là một phơng pháp tách hiện đại, có hiệu lực cao đã xâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực nghiên cứu khoa học cũng nh đời sống sản xuất.
Trong hoá hữu cơ có khoảng 80% các hợp chất đơch phân tích bằng sắc ký khí.
I. 5. 1. 1. Bản chất của phơng pháp sắc ký khí:
Sắc ký khí là một quá trình dựa trên cơ sở của sự chuyển dịch một lớp gián đoạn chất dọc lớp chất hấp hấp phụ trong một dòng pha dộng và liên hệ với sự lặp lại nhiều lần các giai đoạn hấp phụ và giải hấp phụ.
Quá trình sắc ký xảy ra khi có sự phân bố hấp phụ chất giữa hai pha, trong đó một pha chuyển dịch so với pha kia. Nói cách khác cơ sở của sắc ký khí là quá trình hấp phụ hoặc hấp thụ với quá trình giải hấp.
Nguyên tắc của sắc ký khí dựa trên sự phân chia các thành phần chất cần phân tích vào hai pha không trộn lẫn vào nhau. Pha cố định ( pha tĩnh) là chất lỏng hoặc chất rắn đựoc tẩm lên trên bề mặt của chất mang ( cột nhồi ) hoặc tráng thành lớp mỏng trong lòng cột tách ( cột mao quản ). Pha động là chất khí ( H2, He, Ar, N2, )…
Khi đa vào cột một hỗn hợp cần phân tích, muốn đạt đợc mức độ tách hoàn toàn trớc hết bề mặt tiếp xúc giữa hai pha phải đủ lớn ( do quá trình khuyếch tán chất, sẽ làm giảm hiệu quả tách) và sau cùng là sự chuyển dịch hớng của một pha ( pha động) so với pha kia ( pha tĩnh) nh thế nào đó để mỗi cấu tử trong hỗn hợp đợc phân bố giữa hai pha phù hợp với tính chất hấp phụ hoặc hấp thụ của nó. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Do pha động chuyển dịch liên tục nên ngoài nhiệm vụ đa các chất lên mặt pha tĩnh. Nó còn tiếp nhận các phần tử chất phân tích đã đợc hấp phụ trớc đó bị giải hấp phụ tới tơng tác với phần khác của bề mặt pha tĩnh. Nói cách khác đó là quá trình chuyể chất từ đĩa lí thuyết này đến đĩa lí thuyết khác mà tồn tại một cân bằng. Quá trình chuyển chất trên các đĩa lí thuyết diễn ra liên tục giữa pha tĩnh và pha động; chuyển dịch từ đầu cột đến cuối cột kéo theo sự phân vùng riêng biệt ( có màu hoặc không màu ) các chất trong cột sắc ký. Nếu bằng một cách nào đó, ta gi đợc sự phân bố nồng độ các chất dọc theo cột ta thu đợc một đờng cong gọi là sắc phổ ( hay gọi là sắc ký đồ )
Từ sắc đồ để phân tích thành phần của hỗn hợp có thể dùng các phơng pháp sau:
- Dựa vào giá trị thời gian lu Rt ( thời gian lu của một chất là thời gian của chất đó đợc lu trong cột tách tính từ khi bơm mẫu vào máy đến khi phát hiện ở Đetectơ, tính bằng phút ). So sánh thời gian lu của chất chuẩn ta sẽ nhận ra chất cần phân tích. Tuy vậy phơng pháp này có thể gây nhầm lẫn vì có nhiều thành phần khác nhau nhng thời gian lu lại nh nhau vì thế cần phải tiến hành so sánh trên nhiều cột tách có tính chất khác nhau ( phân cực hoặc không phân cực).
- Phơng pháp phân tích cộng: Trộn chất cần so sánh vào tinh dầu và tiến hành sắc ký, so sánh hai bản sắc ký đồ tu đợc, đỉnh của chất dự kiến sẽ tăng lên nhiều so với bản sắc ký nguyên mẫu.
- Phơng pháp phân tích trừ: Loại chất cần phân tích bằng phơng pháp hoá học, so sánh với hai bản sắc ký đồ tinh dầu nguyên mẫu và tinh dầu đã loại chất cần định tính. ở sắc đồ thứ hai đỉnh đó sẽ mất đi hoặc còn lại rất nhỏ. Phơng pháp này có thể áp dụng để định tính các thành phần: Phenol, Andehit, Xeton.
- Phơng pháp chuyển dịch đỉnh: Tạo các chất mới bằng các phản ứng hoá học xẩy ra với chất dự kiến định tính. So sánh hai sắc ký đồ ở bản thứ hai, đỉnh
của chất dự kiến bị mất đi, xuất hiện thêm một đỉnh mới. phơng pháp này thờng dùng để xác định các hợp chất Ancol.
- Kết hợp giữa sắc ký khí với các phơng pháp phân tích phổ: đây là phơng pháp dùng rất phổ biến, có ứng dụng rất lớn. Ví dụ: sắc ký khí kết hợp với sắc khối phổ ký ( GC/MS ), sắc ký khí kết hợp với phổ hồng ngoại.
Hình 3: Sơ đồ thiết bị sắc ký khí.
Hai bộ phận quan trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là hệ thống cột tách (5) và detectơ (6). Nhờ có khí mang đợc chứa trong bình bom (1), mẫu từ buồng bay hơi đợc dẫn vào cột tách nằm trong buông điều nhiệt, quá trình sắc ký xảy ra ở đây. Sau khi rời bỏ cột tách tại các thời điểm khác nhau. Các cấu tử lần lợt vào detectơ tại đó chúng đợc chuyển thành tín hiệu, tín hiệu này đợc khuyếc đại ở (7) rồi, hoặc chuyển sang bộ phận ghi (8) ở loại máy đơn giản hoặc chuyển sang tích phân kế có gắn máy tính (9) các tín hiệu đợc xử lý rồi chuyển sang bộ phận kết quả ( loại máy hiện đại).
I. 5. 1. 2. u điểm của phơng pháp.
Phơng pháp sắc ký khí dùng để tách các hợp chất có thể bay hơi ở nhiệt độ cao mà không bị phân huỷ kết quả phân tích. Sắc ký khí có thể cung cấp nhiều kết luận bổ ích về cấu trúc của các hợp chất.
Phơng pháp sắc ký khí cho phép phân tích định tính và định lợng nhanh chóng các thành phần cũng nh thực hiện việc tách điều chế các hỗn hợp chất.
Khả năng tách của phơng pháp sắc ký khí tốt, nhanh. Nó có thể tách nhiều hỗn hợp mà các kỹ thuật khác ( sắc ký cột, sắc ký lớp mỏng, cất phân đoạn ) không giải quyết đợc.
Kỹ thuật tơng đối đơn giản, dễ vận hành, cho kết quả nhanh. Độ nhạy của sắc ký khí cao. Các máy thông thờng có thể xác định đợc đến 0, 01% chất thử. Với loại máy tinh vi hơn có thể phân tích với lợng một phân tử gam.
I. 5. 2. Phơng pháp khối phổ:
I. 5. 2. 1. Bản chất của phơng pháp:
Khối phổ là phơng pháp phân tích mà trong đó một hợp chất xét nghiệm đ- ợc ion hoá và phá thành các mảnh nhỏ trong thể tích khí dới dạng chân không cao 10-6mmHg. Sau quá trình ion hoá các điện tích đó đợc gia tốc trong điện tr- ờng. Đợc tách trong một từ trờng theo cờng độ của các hạt đó.
Quá trình ion hoá đợc thực hiện bằng cách cho một dòng electron có tốc độ cao va đập vào một mẫu hợp chất hữu cơ trong thể hơi và ion hóa hoá học. Trong quá trình này thông thờng một ( hoặc hai ) electron của lớp ngoài bị bật ra khỏi phân tử và ion phân tử đợc tạo thành.
M+ + 2e M + e
M2+ + 2e
Để tách một electron nh vừa nói thì động năng của electron va đập it nhất phải tơng ứng thế ion hóa của phân tử, tức là khoảng 8 – 15 ev.
Nếu trong quá trình đó một phân tử tiếp tục va chạm với dòng electron có năng lợng lớn ( lớn hơn năng lợng cần thiết để ion hoá) thì khi đó phân tử đợc
chuyển giao nhiều năng lợng đến mức cá ion phân tử đợc hình thành bị phá ra thành các mảnh nhỏ gọi là quá trình phân mảnh. Trong quá trình này một ion phân tử có thể phân huỷ thành một gốc tự do ( F0) và một ion dơng khác:
M+ → F0 + F+
Rồi các mảnh đó tiếp tục bị phá để cho một loạt các tiểu phân khác. Trong quá trình ion hoá nói trên, các ion phân tử, các ion mảnh hoặc các ion tiểu phân không có điện tích ( ví dụ: gốc ) đợc u tiên tạo thành trớc.
Dới những điều kiện đã cho xác suất để tạo thành nhũng ion có điện tích âm thấp hơn 104 lần.
Phơng pháp phổ khối lợng dựa trên nguyên tắc chung là tách và đo khối l- ợng của tất cả các ion và ghi chúng trên một bản phổ. Sau đó dựa vào quy luật chung để phân tích thành phần các chất theo bản phổ ghi đợc.
Về kỹ thuật, quá trình phân tích khối phổ phải đợc thực hiện qua các bớc sau:
- Hoá khí mẫu phân tích. - Ion hoá mẫu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tách các ion theo khối lợng. - Ghi nhận các ion.
- Xử lý số liệu.
Nói chung phổ khối lợng đợc ghi lại dới dạng phổ vạch hoặc dới dạng các bảng, trong đó cờng độ của các đỉnh đợc đo bằng phần trăm so với cờng độ đỉnh cao nhất ( gọi là đỉnh cơ sở ). Thờng là đỉnh cao nhất trong nhóm các đỉnh có số khối lợng cao nhất của phổ ( vì m/e ≈ m), vì vậy đỉnh này tơng đơng với khối l- ợng phân tử chính xác của hợp chất khảo sát. Do đó, để đánh giá khối phổ của một hợp chất cha biết, ta phải bắt đầu giải thích đỉnh có số khối lợng cao nhất. Các đỉnh của những mảnh bền hoá hơn là các đỉnh có khối lợng thấp. Đối với một chất sẽ cho ta nhận đợc một phổ các mảnh điển hình ( mảnh chìa khoá ) và căn cứ vào mô hình phân huỷ để ráp lại các mảnh đó, sẽ cho phép ta suy ra cấu chất của hợp chất khảo sát.
Hình 4: Giản đồ một khối phổ kế.
Phơng pháp phổ khối lợng có u điểm nổi bật là độ nhạy cao hơn các kỹ thuật phân tích khác, đặc biệt rất hữu ích trong việc nhận dạng hợp chất cha biết và khẳng định sự có mặt của hợp chất đã biết. Đồng thời nó là phơng pháp duy nhất đa ra trọng lợng phân tử chính xác.
Việc kết hợp phơng pháp sắc ký khí với phơng pháp khối phổ đã tạo ra ph- ơng pháp phân tích mới ( phơng pháp GC/MS ) có ý nghĩa rất lớn ngày càng đợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
I. 6. Phơng pháp thực nghiệm:
I. 6. 1. Phơng pháp thu hái và bảo quản cây mẫu:
Trong cây tinh dầu ở trạng thái tự do, thờng tập trung cao ở những cơ quan bài tiết nh lông tiết của cây họ hoa môi, dới lớp cutin trong túi tiết của cây họ hoa cúc, ……
Trong cùng một loại cây, thành phần tinh dầu của những bộ phận khác nhau có thể khác nhautuỳ theo điều kiện sinh sống, điều kiện thu hái. ở vùng khí hậu nhiệt đới hàm lợng tinh dầu cao hơn những vùng khí hậu khác.
Về phân bố, tinh dầu có trong tất cả các bộ phận của cây, nhiều nhất ở ngọn, nhng cũng có trong thân, rễ, vỏ, hạt, củ. Thờng vào thời kỳ sắp và trong khi ra hoa hàm lợng tinh dầu trong cây là lớn nhất. Chính vì vậy, cần tiến hànhthu hái mẫu trong thời kỳ này là tốt nhất.
Việc lấy mẫu và bảo quản mẫu cây có ảnh hởng lớn đến chất lợng và hàm lợng tinh dầu. Tuỳ loại cây, có loại phải cất lúc tơi không đợc để khô vì tinh dầu sẽ giảm hàm lợng. Nhiệt độ và ánh sáng cũng làm thay đổi hàm lợng và tính chất của một số tinh dầu. Vì vậy, tốt nhất là nên thu hái mẫu cây vào buổi sáng sớm hoặc lúc chiều tối ( khi trời mát mẻ ). Mẫu lấy đợc cho vào các túi bóng màu nâu sẫm, cố gắng không để dập nát. Để lu giữ mẫu cây phải:
- Chụp ảnh mẫu cây.
- Chọn những cây, những cành có hoa đẹp làm tiêu bản [4]
I. 6. 2. Phơng pháp định lợng tinh dầu:
Các bộ phận thân lá, lá của cây đợc cắt nhỏ, cho vào bình cầu 2 lit, lắp ống sinh hàn ngợc, nối bình hứng có chia độ đến 0, 1ml. Tiến hành định lợng tinh dầu trong 2- 4 giờ, tuỳ từng loại cây, tới một lúc nào đó đun trong vòng 15 phút không thấy tinh dầu tăng thêm thì dừng lại. Để nguội, đọc thể tích tinh dầu thu đợc.
Hàm lợng tinh dầu ( d < 1 ) đợc tính theo công thức: X ( % ) = a.100b April2006
Trong đó: - a: thể tích tinh dầu tính bằng ml. - b: khối lợng tinh dầu đã trừ độ ẩm tính bằng gam.
Tinh dầu đợc làm khô bằng Na2SO4 khan, đựng trong các lọ tiêu chuẩn đậy kín, bảo quản ở nhiệt độ 0 – 50C trớc khi đem đi phân tích [14]