4. Ý nghĩa của luận văn
1.2.1.Tình hình nghiên cứu về tinh dầu thuộc họ citrus trên thế giới và
Việt Nam
1.2.1.1. Trên thế giới
Việc trồng trọt các cây giống họ cam, quýt (Citrus) có thể bắt nguồn ít nhất 4000 năm trở lại đây ở khu vực các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới của lục địa Châu Á (đặc biệt là các nước Đông Nam Á) và quần đảo Malaysia. Trong thời gian gần đây hơn, cây Citrus đến đầu tiên ở các nước Địa Trung Hải, do vậy, vùng trồng câyCitrus mở rộng khắp thế giới. Giống Citrus gồm khoảng trên dưới 20 loài phân bố tự nhiên từ Ấn Độ, miền Nam Trung Quốc, Việt Nam, Lào, Campuchia, Malaysia, Myanmar, Philippines, Thái Lan, Indonesia cho đến miền Bắc Australia và New Caledonia.[25]
Hiện nay, với sự phát triển của kỹ thuật lai giống, giống Citrus đã được lai ghép thành rất nhiều giống khác nhau và cho ra đời rất nhiều các loài cây lai trên khắp thế giới. Tuy nhiên, chỉ một số ít loài cây được nghiên cứu và được xác định tên khoa học một cách chính xác. Đa số các cây lai từ các nhà vườn được lai một cách ngẫu nhiên sao cho phù hợp với thời tiết, thổ nhưỡng và cho ra năng suất trái tốt.
Bên cạnh cho các sản phẩm là nước ép, tinh dầu, nước thơm, quá trình ép trái Citrus còn cho ra các sản phẩm phụ khác được chia làm ba loại chính: thức ăn gia súc, nguyên liệu thô được sử dụng cho việc trích các sản phẩm có thể bán được và các sản phẩm thực phẩm. Do việc tận dụng các sản phẩm phụ
Citrus để sản xuất nhiều sản phẩm có giá trị hơn ngày càng gia tăng và quan trọng nên việc sản xuất trái Citrus trên thế giới cũng gia tăng và làm tăng các sản phẩm nước giải khát và nước ép tráiCitrus một cách vượt bậc.
Trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về tinh dầu, nhất là các loại tinh dầu thuộc chi Citrus như Cam, Chanh, Bưởi …vì các tác dụng ưu việt của nó mang lại như thanh nhiệt, giải cảm, giảm stress...Tinh dầu từ vỏ quả, lá và hoa của các cây thuộc chi Citrus là một chất tạo mùi và hương thơm tự nhiên và được sản xuất hàng nghìn tấn khối mỗi năm. Các nghiên cứu về tinh chất vật lý,
thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu họ Citrus thu nhận được bằng các kỹ thuật tách chiết hiện đại đã được quan tâm nhiều trong những năm gần đây.
- Lin và Rouseff (2001) đã phát hiện rằng có trên 200 hợp chất dễ bay hơi có trong tinh dầu bưởi thu được bằng phương pháp ép lạnh, trong đó chỉ có 22 chất đóng góp chủ yếu tạo nên hương Bưởi. Theo McGorrin (2002) thì nootkaton và 1-p-menthen-8-thiol là 2 cấu tử chính tạo ra hương Bưởi đặc trưng. Ngoài ra, decanal acetaldehyde, methyl butyrat, limonen, etyl acetate, etyl butyrat và 2,8-epithio-cis-p-mentan cũng là những cấu tử chính trong tinh dầu Bưởi (Shaw, 1996).
- Napapor Thavanapong thuộc khoa Dược, Đại học Silpakorn, Thái Lan (2006) đã nghiên cứu chiết tinh dầu từ vỏ quả và hoa của giống Bưởi Citrus Maxima Merr bằng các kỹ thuật ép lạnh, chưng cất hơi nước dưới áp suất thấp và chiết bằng CO2 siêu tới hạn (CO2 -SFC), sau đó xác định thành phần hóa học bằng phương pháp GC-MS và thử hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu trên các chủng vi sinh vật khác nhau. Kết quả cho thấy tinh dầu chiết bằng các phương pháp trên đều có chứa limonen, myrcen, -pinen, sabinen, linalool,…
- Atti-Santos, Serafini, Moyna và Cs (2005) đã nghiên cứu xác định điều kiện tối ưu cho việc chiết tinh dầu Chanh bằng phương pháp chưng cất hơi nước (HD) và chiết bằng CO2 siêu tới hạn (CO2 -SFC). Kết quả cho thấy nếu dùng phương pháp HD thì hiệu suất cao nhất đạt được (5,45%) khi chưng cất trong 3 giờ (dùng cả vỏ không xay), còn nếu dùng phương pháp CO2 -SFC thì hiệu suất cao nhất là (7,93% ) khi chiết ở 60ºC, 90 bar với tốc độ dòng của CO2 là 1mL/phút.
- M. M. Ahmad, Salim-ur-rehman, F. M. Anjum, E. E. Bajwa (2006) đã nghiên cứu tinh chất lý học của tinh dầu chiết từ vỏ của các loại Citrus khác nhau trong đó có giống Bưởi Citrus paradisi. Kết quả cho thấy tinh dầu vỏ Bưởi thu được có chỉ số khúc xạ là 1,472 và cặn còn lại không bay hơi là thấp nhất (3,122%). Khả năng hòa tan trong etanol 95% của các loại tinh dầu thu được khác nhau.[25]
Bảng 1.1. Tóm tắt một số công trình nghiên cứu tinh dầu vỏ quả họ cam, quýt (Citrus) Loài Phương pháp ly trích Hàm lượng (%)
Loại/ nơi thu hái Cấu phần chính Tác giả
Bưởi Chưng cất hơi nước 1,06 Tunisia Limonen Hosni Cam mật Ép lạnh 0,3-0,6 Valencia (Addis
Ababa – Ethiopia) Mitiku
0,1 Salustiana, Valencia, Washington navel (tất cả thu hái tạiKnya) Njoroge Chanh Chưng cất hơi nước 0,39 Valencia Lateb (Mitidja – Algeria) Limonen Ferha 1,49-2,31 Meski, Valencia Late, Thomson Navel, Maltaise blanc (tất cả thu hái tại Tunisia)
Hosni Quýt đường Ép lạnh 0,25 Corsica – Pháp Limone Lot 012-019 Tunisia Hosni 4,62 Nigeria Karioti Chưng cất hơi nước 5,66 Kanpur - Ấn Độ Mishra Quýt tiều Chưng cất hơi nước Pemangkat – Indonesia Limonen Dharmawa Bưởi Chưng cất hơi nước Chittagong – Bangladesh Citronelal, propionat Chowdhur Chanh Chưng cất hơi nước 0,81 Trạm nghiên cứu nông nghiệp INRA- CIRAD tại San Ghjulianu – Corsica – Pháp sabinen, limonen, γ- terpinen, (E)- β- ocimen, linalol, terpinen-4-ol, citral b, acetat neril, citral a, acetat geranil Lota Quýt đường Chưng cất hơi nước 1,2 Shopra El Khima – Ai Cập linalol, terpinen-4- ol, N- metilantranilat metil α-Pinen, linalol, terpinen-4-ol, N- metilantranilat metil Karawya 0,3 El-Sharkia Governorate – Ai Cập Abdel-Aal
1.2.1.2. Ở Việt Nam
Việt Nam là một nước có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa rất thuận lợi cho việc hình thành và phát triển các loại thực vật, trong đó phải kể đến các loài thuộc chi Citrus họ Rutaceae như Chanh (Citrus limonia Osbeck), Bưởi (Citrus grandis (L.) Osbeck), Cam (Citrus sinensis (L.) Osbeck), Quýt (Citrus reticulata Blanco)... Gần đây, ở nước ta cũng đã có một số nghiên cứu tách chiết tinh dầu từ lá hay vỏ Bưởi, Cam, Chanh sử dụng phương pháp chưng cất truyền thống cũng như ứng dụng một số kỹ thuật chiết mới.
- Nguyễn Minh Hoàng, khoa Công nghệ Sinh học, Đại học Mở TPHCM đã nghiên cứu chiết tinh dầu từ vỏ trái Bưởi da xanh Citrus grandis (L.) Osbeck (trồng tại Đồng Nai) và từ vỏ trái Cam sành Citrus nobilis Lour (trồng tại Tiền Giang) và vỏ trái Chanh dây Citrus aurantifolia (Christm.) Swingle (trồng tại Tiền Giang) bằng phương pháp chưng cất hơi nước có và không có sự hỗ trợ của vi sóng. Kết quả cho thấy khi chưng cất với nguyên liệu không xay tốn nhiều thời gian ly trích hơn và tinh dầu thu được có màu vàng do tiếp xúc nhiệt quá lâu, hiệu suất thấp (Bưởi: 0,59%; Cam: 1,34%; Chanh: 0,83%). Nếu dùng nguyên liệu xay thì thời gian ly trích ngắn, tinh dầu thu được trong suốt, không màu, hiệu suất thu được cao hơn (Bưởi: 1,58%; Cam: 3,79%; Chanh: 1,78%). Việc kết hợp sử dụng vi sóng trong quá trình chưng cất với nguyên liệu không xay có thời gian ly trích rất ngắn (19 - 21 phút), nhưng tinh dầu thu được có màu vàng nhạt và hiệu suất thấp (Bưởi: 0,51%; Cam: 0,48%; Chanh: 0,40%). Kết quả thử nghiệm về hoạt tính kháng khuẩn cho thấy tinh dầu vỏ trái giống Citrus kháng khuẩn tốt trên một số chủng vi khuẩn thử nghiệm.[7]
- Một số nghiên cứu khác về chiết tách tinh dầu như Đề tài “Tách tinh dầu và alkaloid từ quả Quất (Citrus japonica Thumb.)” của Nguyễn Thị Lý và Cs…hay đề tài tốt nghiệp Đại học “Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ vỏ bưởi
Năm Roi (Citrus grandis (L.) Osbeck var. grandis) bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước” (2010) của Sinh viên Nguyễn Đắc Phát Trường Đại học Nha Trang [13].
Trong số các loài thuộc chi Citrus thì Quất cũng khá phổ biến nhưng vẫn chưa được quan tâm nhiều. Quất là cây cảnh dễ trồng tại Việt Nam, quả Quất ngoài việc làm cảnh trong những ngày Tết cổ truyền, còn được dùng thay Chanh trong một số món ăn, thức uống và gia vị. Hoa trắng, đẹp và có mùi thơm dễ chịu. Tên khoa học là Citrus japonica Thumb, họ Rutaceae. Tên thường gọi: Hạnh, Quất, Tắc… Một số tên nước ngoài khác như: Calamondin, Kumquat….
Ở nước ta thường sử dụng Quất để chưng Tết và sau đó thải bỏ, như vậy việc chúng ta tận dụng nguồn phế liệu này để chiết xuất tinh dầu sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao (theo khảo sát thị trường có thể trên 100.000 đồng/10ml), đưa ra một hướng phát triển mới đồng thời góp phần giải quyết vấn đề môi trường đáng báo động hiện nay.