Phương pháp chiết là phương pháp thu lấy một hay nhiều chất từ hỗn hợp đã tách biệt, cô lập và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành những cấu tử riêng biệt. Quá trình tách chiết bao gồm hai giai đoạn:
26
- Giai đoạn 1: Dung môi thấm ướt lên bề mặt nguyên liệu, sau đó thấm sâu vào bên trong do quá trình thẩm thấu tạo ra dung dịch chứa các hợp chất. Sau đó dung môi tiếp tục hòa tan các chất trên bề mặt bằng cách đẩy các bọt khí chiếm đầy trong các khe vách trống của tế bào.
- Giai đoạn 2: Giai đoạn tiếp tục hòa tan các hoạt chất trong các ống mao dẫn của nguyên liệu nhờ vào dung môi đã thấm sâu vào các lớp bên trong.
1.6.2. Giới thiệu môt số phương pháp chiết - Chiết bằng phương pháp ngấm kiệt.
- Chiết bằng phương pháp ngâm dầm.
- Phương pháp tách chiết hồi lưu.
- Phương pháp tách chiết lôi cuốn hơi nước.
- Phương pháp chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn.
- Phương pháp chiết sử dụng năng lượng vi sóng.
- Phương pháp chiết sử dụng năng lượng sóng siêu âm.
- Phương pháp chiết sử dụng chất lỏng ion.
- Phương pháp chiết sử dụng áp lực thủy tĩnh cao.
- Phương pháp chiết sử dụng enzyme.
1.6.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết a) Dung môi
Qua nhiều nghiên cứu cho thấy rằng với mỗi dung môi khác nhau thì khả năng chiết tách không giống nhau. Một số yếu tố của dung môi có ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất là: độ phân cực, độ nhớt, sức căng bề mặt.
- Độ phân cực của dung môi: dung môi kém phân cực thì dễ hòa tan những chất không phân cực, dung môi càng phân cực mạnh càng dễ hòa tan các chất phân cực.
- Độ nhớt và sức căng bề mặt: độ nhớt càng thấp hoặc sức căng bề mặt càng nhỏ thì dung môi càng dễ thấm sâu vào nguyên liệu, không cản trở quá trình khuếch tán chất cần chiết. Độ nhớt cao sẽ cản trở quá trình khuếch tán của chất chiết làm giảm hiệu quả
27
chiết.
Dung môi trong quá trình tách chiết phải được lựa chọn phù hợp và phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Dung môi hòa tan các chất đang nghiên cứu.
- Có tính trơ không phản ứng với chất đang nghiên cứu.
- Dễ dàng được tách ra khỏi dung dịch chiết.
- Có độ nhớt kém để không làm cản trở quá trình khuếch tán.
- Không độc và không dễ bốc cháy.
- Các dung môi cần có độ tinh khiết nhất định để không làm ảnh hưởng đến hiệu quả và chất lượng của dịch chiết.
b) Nhiệt độ chiết
Theo công thức tính hệ số khuếch tán của Eintein, khi nhiệt độ tăng thì hệ số khuếch tán tăng, do đó theo định luật Fick, lượng chất khuếch tán cũng tăng lên. Hơn nữa khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của dung môi giảm, do đó sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiết. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng sẽ gây bất lợi cho quá trình chiết xuất các chất kém bền nhiệt như vitamine, glycoside, alkaloid…
c) Thời gian chiết xuất
Khi bắt đầu chiết, các chất có khối lượng phân tử nhỏ thường là hoạt chất sẽ được hòa tan và khuếch tán vào dung môi trước, sau đó mới đến các chất có phân tử lượng lớn (thường là tạp như nhựa, keo…). Do đó nếu thời gian chiết ngắn sẽ không chiết hết hoạt chất trong dược liệu, nếu thời gian chiết quá dài, dịch chiết sẽ lẫn nhiều tạp, gây bất lợi cho quá trình tinh chế và bảo quản. Tóm lại, cần lựa chọn thời gian chiết, thành phần dược liệu dung môi, phương pháp chiết…phù hợp.
d) Độ mịn của nguyên liệu
Khi kích thước của nguyên liệu chiết thô quá, dung môi sẽ khó thấm ướt được dược liệu, hoạt chất khó hòa tan vào dung môi. Khi độ mịn của dược liệu tăng lên, bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu chiết và dung môi tăng lên, theo định luật Fick, lượng chất khuếch tán vào dung môi tăng lên, do đó thời gian chiết sẽ nhanh hơn. Tuy nhiên thực tế nếu nguyên liệu chiết quá mịn sẽ gặp một số bất lợi sau:
- Bột nguyên liệu bị dính bết vào nhau tạo thành dạng bột nhão vón cục, khi đó sẽ làm chậm quá trình chiết xuất. Mặt khác khi lọc dịch chiết dịch sẽ chảy chậm
28
hoặc không chảy được vì bột nguyên liệu dính kết vào nhau và do các hạt kích thước nhỏ bít kín lỗ chảy của màng lọc.
- Nhiều tế bào thực vật bị phá hủy, dịch chiết bị lẫn nhiều tạp, gây khó khăn cho quá trình tinh chế và bảo quản.
Do đó phải lựa chọn độ mịn nguyên liệu thích hợp, tùy trường hợp cụ thể, tùy vào nguyên liệu chiết, dung môi, phương pháp chiết…Ví dụ: với nguyên liệu đã già cần xay mịn, với nguyên liệu nhiều chất nhầy, chất nhựa nên xay thô. Với dung môi dễ hòa tan nhiều tạp hoặc chiết ở nhiệt độ cao thì nguyên liệu không nên quá mịn.
e) Tỉ lệ dung môi/ nguyên liệu
Tỷ lệ DM/NL góp phần quan trọng trong việc chiết xuất, tạo điều kiện khuếch tán các chất từ trong tế bào ra ngoài dung môi. Nếu tỷ lệ DM/NL quá thấp dẫn đến tốc độ khuếch tán cơ chất chậm, có thể dẫn đến hiệu suất chiết thấp, ngược lại nếu tỷ lệ DM/NL cao quá sẽ tạo ra hiệu suất cao thời gian ngắn, nhưng tốn kém trong thu hồi dung môi và tốn dung môi.