- Trong phương pháp CXVS, xúc tác rắn montmorillonite chứa các hợp chất oxid kim loại nên hấp thu tia vi sóng rất tốt dẫn đến phản
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN
Kết quả khảo sát tinh dầu vỏ trái giống cây Citrus, Citrofortunella
(tạm gọi là giống cây có múi) tại miền Nam Việt Nam cho thấy hàm lượng tinh dầu đạt được tương đối cao (0.73%-5.67%) so với thế giới, đặc biệt là tinh dầu vỏ trái quýt đường, quýt tiều và tắc. Trong đó, cấu phần chính chủ yếu hợp chất monoterpen hidrocarbon, đặc biệt là d- limonen (trên 80%, trừ tinh dầu vỏ trái chanh ta). Việc áp dụng vi sóng vào quá trình chưng cất tinh dầu vỏ trái hầu như không làm thay đổi hàm lượng và chất lượng tinh dầu đáng kể tuy nhiên có thể giúp giảm được thời gian chưng cất đáng kể (từ 3-10 giờ giảm còn 11-130 phút), nhất là trong trường hợp chanh ta và quýt tiều. Tinh dầu vỏ trái có khả năng kháng một số chủng vi sinh vật như Bacillus subtillis
ATCC 6633 (vi khuẩn Gram (+)), Candida albicans ATCC 10231 (nấm men). Đặc biệt tinh dầu vỏ trái chanh ta do chứa nhiều hợp chất oxigen nên có khả năng kháng mạnh và hầu hết các chủng vi sinh vật khảo sát. Từ kết quả đạt được cho thấy với tiềm năng nguồn cây ăn trái dồi dào, dễ trồng trong điều kiện khí hậu Việt Nam, đặc biệt là vùng đồng bằng sông Cửu Long, bên cạnh sử dụng như giống cây ăn quả, chúng ta cần sử dụng cũng như tận dụng nguồn tinh dầu có giá trị của để mang hiệu quả kinh tế hơn và không lãng phí nguồn sinh khối có giá trị này.
Lần đầu tiên, tinh dầu lá giống cây có múi được công bốở Việt Nam, mặc dù đây cũng nguồn tinh dầu có giá trị kinh tế cao trên thế giới. Kết quả khảo sát cho thấy hàm lượng tinh dầu (0.02%-1.02%) thấp hơn so với vỏ trái. Tuy nhiên với thành phần hóa học đa dạng và chứa nhiều hợp chất monoterpen oxigen, nên việc áp dụng vi sóng phần nào đã giúp cho việc giảm thời gian ly trích (4-8 giờ so với 20-100 phút) cũng như tăng hàm lượng tinh dầu trong một số trường hợp như tinh dầu lá chanh ta, quýt đường và quýt tiều một cách có hiệu quảđáng kể. Đặc biệt, trong trường hợp CXVS-KN đã cho thấy sự tiện ích của
vi sóng trong việc chưng cất không sử dụng nước mà thời gian chưng cất ngắn hơn cả phương pháp CXVS-CN mà hàm lượng tinh dầu vẫn cao hơn. Mặt khác, khi áp dụng chiếu xạ vi sóng vào quá trình ly trích tinh dầu sẽ giúp cho chất lượng tinh dầu tốt hơn (thành phần hợp chất oxigen cao hơn) so với phương pháp ĐNTT. Ngoài ra, với thành phần hóa học chứa nhiều hợp chất oxigen, tinh dầu lá có khả năng kháng vi sinh vật tương đối mạnh trên các chủng vi sinh vật gây bệnh thông thường ở người. Như vậy, có thể nói lá giống cây có múi đã bị bỏ sót như nguồn nguyên liệu phế thải tại Việt Nam lại là nguồn cung cấp tinh dầu có giá trị cao.
Từ nguồn tinh dầu vỏ trái Citrus, Citrofortunella có thể cô lập được limonen bằng phương pháp chưng cất áp suất kém với hiệu suất tương đối cao (trừ tinh dầu vỏ trái chanh ta). Kết quả phân tích cho thấy góc quay cực là hữu triền, do vậy limonen cô lập được là d-limonen. Tuy nhiên, thực tế limonen sẽđược sản xuất như một sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất nước ép trái cây này như trên thế giới đã và đang làm. Điều này hoàn toàn có thể thực hiện được. Bằng chứng là từ những các nguồn nguyên liệu được xem như phế phẩm như vỏ trái, dịch nước ép của công ty TNHH SXTM Hưng Hợp, hoàn toàn có thể tận dụng để ly trích tinh dầu cũng như limonen. Đây cũng chính là trăn trở của các nhà sản xuất của công ty Hưng Hợp nói riêng cũng như các công ty sản xuất nước ép trái cây tại Việt Nam nói chung. Các kết quả thực nghiệm một lần nữa khẳng định giống cây có múi tại miền Nam Việt Nam hoàn toàn có thểđược xem nguồn cung cấp tinh dầu cũng như limonen tự nhiên. Từ đây, đòi hỏi Việt Nam cần xem xét lại việc sử dụng nguồn sinh khối từ thực vật này một cách khoa học hơn.
Tuy cùng họ với giống Citrus nhưng tinh dầu lá Murraya cho mùi vị và thành phần hóa học khác hẳn. Hàm lượng tinh dầu lá Murraya cho thấy tương đương với tinh dầu lá Citrus, Citrofortunella (cao nhất
khoảng 1%). Tinh dầu lá càri có chứa thành phần hóa học rất đa dạng, chủ yếu các hợp chất terpen hidrocarbon bao gồm cả monoterpen và sesquiterpen. Trong khi đó, tinh dầu lá nguyệt quới chứa chủ yếu các hợp chất sesquiterpen hidrocarbon. Do đặc trưng của thành phần hóa học là hợp chất hidrocarbon nên hoạt tính sinh học của tinh dầu lá
Murraya thể hiện rất yếu trên các chủng vi sinh vật đã khảo sát. Kết quả khảo sát cung cấp cho ngành nghiên cứu tinh dầu có thêm những thông tin về tinh dầu lá cây giống Murraya trồng tại miền nam Việt Nam.
Trong quá trình bán tổng hợp các dẫn xuất của limonen, một số dẫn xuất đã được tổng hợp với qui trình xanh hơn và hiệu suất cao hơn. Carvenon: Lần đầu tiên sản phẩm được điều chế từ sựđồng phân hóa oxid 1,2-limonen bởi montmorillonite trong điều kiện không dung môi cho hiệu suất rất cao, đặc biệt dưới sự hỗ trợ của vi sóng (82%). Trong khi đó, các kết quả nghiên cứu trước kia hầu hết cho hiệu suất thấp, hoặc hiệu suất cao nhưng phải sử dụng dung môi cũng như phản ứng phức tạp và môi trường phản ứng khắc nghiệt hơn.
l-Carvon: Sản phẩm oxid hóa của limonen. Với sự ứng dụng của vi sóng, siêu âm, qui trình của Wallach mà các tác giả nghiên cứu trước kia (Bảng 1.5, Bảng 1.6 và Bảng 1.5) thực hiện đã được cải tiến tốt hơn. Từng giai đoạn phản ứng đã được cải tiến.
Giai đoạn nitrosoclorur hóa d-limonen tạo nitrosoclorur d-limonen: Dưới tác dụng của CXSA, hiệu suất tăng lên (94%).
Giai đoạn khử clorur hidrogen của nitrosoclorur d-limonen tạo l- carvoxim: Khi áp dụng CXVS vào phản ứng khử, thời gian phản ứng giảm xuống rõ rệt (2 phút so với 150 phút và 180 phút từ các phương pháp kích hoạt phản ứng khác) trong khi hiệu suất vẫn không thay đổi (94%). Dưới sự hỗ trợ của vi sóng, tác nhân khử DMF/2-propanol được thay thế bởi DMF/etanol vẫn cho hiệu suất cao (hiệu suất 98%), đặc biệt lần đầu tiên, phản ứng sử dụng tác
nhân alcol, đơn giản, rẻ tiền, ít độc hại hơn như 2-propanol (hiệu suất 89%) và etanol (hiệu suất 85%).
Giai đoạn thủy giải l-carvoxim tạo l-carvon: Khi áp dụng CXSA và CXVS hiệu suất tăng lên rõ rệt (82% và 93%). Đặc biệt, dưới sự CXVS thời gian phản ứng được rút ngắn còn 10 phút so với 120 phút, 180 phút và 240 phút từ các phương pháp kích hoạt phản ứng khác.
p-Cimen: Lần đầu tiên sản phẩm được điều chế từ sựđồng phân hóa – hương phương hóa limonen bởi montmorillonite trong điều kiện không dung môi và sự hỗ trợ của vi sóng. Kết quả cho thấy hiệu suất tương đối cao (75%) trong thời gian rất ngắn (19 phút).
α-Terpineol: Sản phẩm hidrat hóa của limonen. Với sự hỗ trợ của siêu âm, phản ứng được rút ngắn thời gian rất nhiều so với qui trình của Yoshifumi (45 phút so với 420 phút) và hiệu suất tương đối cao (79%).
Như vậy, bằng các phương pháp ”xanh”, thân thiện môi trường cho thấy rằng với nguồn d-limonen tự nhiên dồi dào, Việt Nam hoàn toàn có thể tổng hợp ra các dẫn xuất có giá trị cao.
KIẾN NGHỊ
Giống Citrus, Citrofortunella:
- Kết hợp với các công ty sản xuất nước ép thực hiện qui trình khép kín thu các sản phẩm phụ nhưng có giá trị cao như tinh dầu, limonen để tận dụng triệt để hơn nguồn phế liệu.
- Khảo sát ly trích tinh dầu hoa.
Giống Murraya: Khảo sát ly trích tinh dầu lá, hoa, trái tại nhiều vùng khác nhau, theo mùa khác nhau và theo các phương pháp ly trích khác nhau.
Bán tổng hợp thêm nhiều dẫn xuất limonen khác có giá trị cao. Bên cạnh đó ưu tiên áp dụng các qui trình “xanh” cũng như xúc tác xanh, đồng thời tìm cách tái sử dụng các xúc tác.