Khi chiết xuất, quá trình chiết xuất chủ yếu xảy ra ở hai khu vực: Bên trong
nguyên liệu và giữa các lớp dung môi. Trong đó quá trình xảy ra bên trong nguyên liệu có ảnh hưởng quyết định và phụ thuộc vào bản chất nguyên liệu (cấu trúc, tính chất lý
hóa…). Các phương pháp chiết xuất thường chỉ tác động đến yếu tố bên ngoài, nhằm đạt được hiệu quả cao trong thời gian ngắn đối với mỗi loại nguyên liệu. Dưới đây là một số phương pháp chiết thường gặp.
a. Phương pháp chiết xuất giánđoạn
Phương pháp ngâm
Phương pháp ngâm là phương pháp đơn giản nhất và đã có từ cổ xưa.
Tiến hành:
Sau khi chuẩn bị nguyên liệu, người ta đổ dung môi vào ngập nguyên liệu trong bình chiết xuất, sau một thời gian ngâm nhất định, rút lấy dịch chiết (lọc hoặc gạn) và
rữa nguyên liệu bằng một lượng dung môi thích hợp. Để tăng cường hiệu quả chiết xuất,
có thể tiến hành khuấy trộn bằng cách khuấy hoặc rút dịch chiết ở dưới rồi đổ lại lên trên (tuần hoàn cưỡng bức dung môi).
Có nhiều cách ngâm: có thể ngâm tĩnh hoặc ngâm động, ngâm nóng hoặc ngâm lạnh, ngâm một lần hay nhiều lần (còn gọi là ngâm phân đoạn hay ngâm nhiều mẻ).
Ưu điểm:
Đây là phương pháp đơn giản nhất, dễ thực hiện, thiết bị đơn giản, rẻ tiền.
Nhược điểm:
- Nhược điểm chung của phương pháp chiết xuất gián đoạn: năng suất thấp, thao
tác thủ công (giai đoạn tháo bã và nạp liệu).
- Nếu chỉ chiết một lần thì không chiết kiệt được hoạt chất trong nguyên liệu.
- Nếu chiết nhiều lần thì dịch chiết loãng, tốn dung môi, tốn thời gian chiết.
Phương pháp ngâm kiệt
Sau khi chuẩn bị nguyên liệu, ngâm nguyên liệu vào bình dung môi trong bình ngâm kiệt. Sau một khoảng thời gian nhất định (tùy từng loại nguyên liệu), rút nhỏ giọt
dịch chiết ở phía dưới, đồng thời bổ sung thêm dung môi ở phía trên bằng cách cho dung môi chảy rất chậm và liên tục qua lớp nguyên liệu nằm yên (không được khuấy trộn). Lớp dung môi trong bình chiết thường được để ngập bề mặt nguyên liệu khoảng
3-4 cm.
Ngâm kiệt đơn giản: Là phương pháp ngâm kiệt luôn sử dụng dung môi mới để chiết đến kiệt hoạt chất trong nguyên liệu.
Ngâm kiệt phân đoạn ( tái ngâm kiệt): Là phương pháp ngâm kiệt có sử dụng dịch chiết loãng để chiết mẻ mới (nguyên liệu mới) hoặc để chiết các các mẻ có mức độ chiết kiệt khác nhau.
Ưu điểm:Dược liệu được chiết kiệt và tiết kiệm được dung môi ( tái ngâm kiệt).
Nhược điểm: Có nhược điểm chung của phương pháp chiết xuất gián đoạn: năng
suất thấp, lao động thủ công, cách tiến hành phức tạp hơn so với phương pháp ngâm và
tốn dung môi ( ngâm kiệt đơn giản).
b. Phương pháp chiết xuất bán liên tục
Phương pháp này còn đượcgọi là phương pháp chiết xuất nhiều bậc, phương pháp chiết nhiều dòng tương đối hay phương pháp chiết ngược dòng gián đoạn. Sơ đồ:
Hình 1.15. Hệ thống thiết bị chiết xuất bán liên tục. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phương pháp này có sử dụng một hệ thống thiết bị gồm nhiều bình chiết khác
nhau, có thể mắc thành một dãy gồm 4-16 bình chiết nối tiếp nhau. Ở đây, quá trình coi
Tiến hành:
Lúc đầu, nguyên liệu và dung môi được nạp trong tất cả các thiết bị, nguyên liệu được ngâm vào dung môi trong một khoảng thời gian xác định (tùy thuộc vào nguyên
liệu và dung môi). Lúc này nguyên liệu và dung môi đều không chuyển động. Sau đó dịch chiết được chuyển tuần tự từ thiết bị này sang thiết bị khác. Hệ thống tổ hợp kín các bình chiết này cho phép đóng ngắt mộtcách có chu kỳ một trong những thiết bị ra khỏi hệ thống tuần hoàn, cho phép tháo bã nguyên liệu ở bình đã được chiết kiệt rồi nạp nguyên liệu mới. Sau đó thiết bị này lại được đưa vào hệ thống tuần hoàn và dịch chiết
đậm đặc nhất được dẫn qua nó mà dịch chiết này vừa đi qua tất cả các thiết bị còn lại.
Tiếp theo, lại đóng ngắt một thiết bị kế tiếp mà trước đó dung môi mới vừa được dẫn
qua. Số thiết bị các nhiều thì quá trình xảy ra càng gần với quá trình liên tục. Ở đây, bã
nguyên liệu trước khi ra khỏi hệ thống thiết bị sẽ được tiếp xúc với dung môi mới nên nguyên liệu sẽ được chiết kiệt. Dịch chiết trước khi ra khỏi hệ thống sẽ được tiếp xúc
với nguyên liệu mới nên nên dịch chiết thu được sẽ đậm đặc nhất. Như vậy có thể nói quá trình xảy ra theo nguyên tắc “dung môi mới tiếp xúc với nguyên liệu cũ và nguyên
liệu mới tiếp xúc môi cũ”. Trong phương pháp này, quá trình xảy ra gần với quá trình ngược chiều, do đó phương pháp này còn được gọi là phương pháp chiết ngược chiều tương đối.
Ưu điểm (so với phương pháp chiết gián đoạn): Dịch chiết đậm đặc và nguyên
liệu được chiết kiệt.
Nhược điểm:Hệ thống thiết bị cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích lắp đặt,vận hành phức tạp, thao tác thủ công và không tự động hóa quá trình được.
c. Phương pháp chiết xuất liên tục Tiến hành:
Phương pháp này được thực hiện trong những thiết bị vận hành liên tục. Ở đây,
nguyên liệu và dung môi liên tục được đưa vào và chuyển động ngược chiều nhau trong thiết bị. Nguyên liệu di chuyển được trong thiết bị là nhờ cơ cấu vận chuyển chuyên
dùng khác nhau. Dịch chiết trước khi ra khỏi thiết bị được tiếp xúc với nguyên liệu mới nên dịch chiết thu được đậm đặc. Bã nguyên liệutrước khi ra khỏi thiết bị được tiếp xúc
với dung môi mới nên bã nguyên liệuđược chiết kiệt.
So với phương pháp chiết gián đoạn thì phương pháp chiết liên tục có ưu nhược điểm sau:
Ưu điểm:Năng suất làm việc cao, tiết kiệm thời gian chiết, không phải lao động thủ công (tháo bã, nạp liệu), dịch chiết thu được đậm đặc, dược liệu được chiết kiệt, dung môi ít tốn kem, có thể tự động hóa, cơ giới hóa được quá trình.
Nhược điểm:Thiết bị có cấu tạo phức tạp, đắt tiền và vận hành phức tạp.