Tải bản đầy đủ (.pdf) (17 trang)

Phương pháp chiết xuất tinh dầu tự nhiên

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (768.09 KB, 17 trang )

Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

BÁO CÁO MÔN HỌC CHẤT THƠM
“Phƣơng pháp chiết xuất tinh dầu tự nhiên”

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú
SVTH: Bùi Hoài Nam

20123317

Lê Thị Hồng Nhung

20123384

Nguyễn Văn Lãm

20123230

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 1


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

NỘI DUNG
I. Giới thiệu chung


I.1. Nguồn tinh dầu tự nhiên
I.2. Phương pháp sản xuất tinh dầu
I.3. Phương pháp chưng cất
II. Phân loại các phƣơng pháp chƣng cất
II.1. Phương pháp chưng cất với nước
II.2. Phương pháp chưng cất với nước và hơi nước
II.3. Phương pháp chưng cất với hơi nước
III.Các phƣơng pháp chiết tinh dầu khác

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 2


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

Phƣơng pháp chiết xuất tinh dầu tự nhiên
I. Giới thiệu chung
Hiện nay, các loại tinh dầu được sử dụng trong một loạt các mặt hàng tiêu dùng
như chất tẩy rửa, xà phòng, sản phẩm vệ sinh, mỹ phẩm, dược phẩm, nước hoa, sản phẩm
thực phẩm bánh kẹo, nước ngọt, đồ uống có cồn (đồ uống mạnh) và thuốc trừ sâu. Tình
hình sản xuất và tiệu thụ các loại tinh dầu và nước hoa trên thế giới hiện đang gia tăng rất
nhanh. Công nghệ sản xuất là một yếu tố cần thiết để cải thiện năng suất tổng và chất
lượng của tinh dầu. Công nghệ chế biến tinh dầu truyền thống đã có ý nghĩa rất lớn và
vẫn đang được sử dụng ở nhiều nơi trên thế giới. Các phương pháp truyền thống thường
được sử dụng như là: chưng cất bằng nước, chưng cất bằng hơi nước, chưng cất bằng
nước và hơi nước, phương pháp ngâm ướp, phương pháp cất lại (nhiều lần), phương pháp
tách hương liệu từ hoa: enfleurage – chiết bằng dung môi không bay hơi (sử dụng loại

mỡ ko mùi và hút hương, sau đó tách bằng cồn). Khi sản lượng tinh dầu thu được từ quá
trình chưng cất kém thì sử dụng phương pháp ngâm là thích hợp. Phương pháp chưng cất
sẽ rất tốt đối với các nguyên liệu bột hạnh nhân, cánh hoa và hoa hoa hồng, trong khi
dung môi dùng để chiết xuất thích hợp cho các nguyên liệu đắt tiền, nhạy cảm, không ổn
định với nhiệt ví dụ như: hoa nhài, hoa huệ, lục bình. Chưng cất bằng nước là phương
pháp được ưa chuộng nhất trong việc sản xuất tinh dầu sả từ nguyên liệu thực vật.
I.1. Nguồn tinh dầu tự nhiên
Tinh dầu thường được thu nhận từ một hoặc nhiều bộ phận của cây, như: hoa (hoa
hồng, hoa nhài, cẩm chướng, đinh hương, cây trinh nữ, hương thảo, oải hương), lá (cây
bạc hà, cỏ chanh…), thân và lá (cây phong lữ, cây hoắc hương, cỏ roi ngựa, cây quế), vỏ
cây (quế…), gỗ (cây tuyết tùng, gỗ đàn hương, thông), rễ cây (cây bạch chỉ, cây de vàng,
cây nữ lang…), hạt (cây thì là, cây rau mùi, cây carum, hạt nhục đậu khấu), quả (quả cam
chanh, cam, chanh, bách xù), thân rễ (gừng, cây mây, cây nghệ, irit thơm) và dịch keo
hay nhựa dầu (cây bóng nước cho nhựa thơm, cây bồ đề, chất nhựa thơm, cánh kiến
trắng).

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 3


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

I.2. Phƣơng pháp sản xuất tinh dầu
Về phương pháp chưng cất bằng hơi nước, ngành công nghiệp tinh dầu đã phát
triển và được phân thành 3 loại: chưng cất hơi nước, chưng cất bằng nước và hơi nước,
chưng cất trực tiếp bằng hơi nước.
Được giới thiệu đầu tiên bởi Von Rechenberg, các phương pháp trên đã chính thức

được đưa vào trong ngành công ngiệp tinh dầu. Cả ba phương pháp đều có thể được coi
là giống nhau về mặt lý thuyết đối với quá trình chưng cất hệ thống hai pha. Sự khác
nhau chính của các phương pháp này là việc xử lý nguyên liệu.
Một số loại dầu dễ bay hơi không thể chưng cất được nếu chưa phân hủy và do đó
phải thu nhận bởi cách vắt, ép (tinh dầu chanh, cam) hay bằng biện pháp cơ học khác. Ở
một số vùng nào đó, phương pháp phổ biến để thu nhận tinh dầu citrus (họ cam quýt) bao
gồm cách châm thủng tuyến dầu bằng cách lăn quả trên 1 máng lót với thiết kế sắc nhọn,
đủ độ dài để xuyên qua biểu bì và châm thủng vị trí tuyến dầu trong vòng ngoài cùng của
vỏ. Hành động nén ép trên lớp quả lấy ra được dầu từ tuyến dầu và 1 dòng chất lỏng tinh
khiết của nước rửa dầu từ vỏ quả bị nghiền, trong khi dịch quả được chiết xuất thông qua
1 cái ống đặt xuyên qua giữa lõi của quả. Kết quả, hệ nhũ tương dầu - nước được phân
tách bởi máy ly tâm.
Thông thường, hàm lượng tinh dầu dễ bay hơi từ bộ phận cây tươi (cánh hoa) là
rất nhỏ bởi ở các phương pháp trước đây việc loại bỏ dầu là không khả thi về mặt thương
mại. Trong trường hợp như vậy, dầu hay chất béo không mùi, thơm ngọt, cố định được
bôi 1 lớp mỏng trên 1 tấm kính. Cánh hoa được đặt trên chất béo trong vài giờ, sau đó
liên tục dầu từ các cánh hoa được loại bỏ, và 1 lớp cánh hoa mới được đưa vào. Sau khi
chất béo đã hấp thụ một lượng hương thơm nhiều đến mức có thể, tinh dầu có thể được
loại bỏ bằng cồn. Quá trình này gọi là phương pháp tách hương liệu của hoa, là 1 phương
pháp trước đây được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nước hoa và sáp thơm.
Trong công nghiệp nước hoa, sản xuất tinh dầu hiện đại nhất được thực hiện bởi
quá trình tách chiết, sử dụng các dung môi dễ bay hơi như ether dầu hỏa, hexan. Lợi thế
chính của phương pháp chiết xuất bằng chưng cất là nhiệt độ không đổi (thường là 500C)
có thể duy trì trong suốt quá trình, do vậy, dầu được chiết xuất có mùi tự nhiên hơn, điều
này là chưa từng có đối với các loại dầu được chưng cất, cái mà có thể chịu được thay đổi
hóa học bởi nhiệt độ cao. Tính năng này được xem là quan trọng trong ngành công

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 4



Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

nghiệp nước hoa, tuy nhiên, các phương pháp chưng chất được thực hiện có giá trị thấp
hơn quá trình chiết xuất.
Chưng cất phân hủy có nghĩa là chưng chất tinh dầu dễ bay hơi trong trường hợp
không có không khí. Khi gỗ hay nhựa thông của 1 chi của họ Pinaceae hay Cupressaceae
được đốt nóng không có không khí, phân hủy diễn ra và 1 số thành phần dễ bay hơi bị
đuổi đi. Khối lượng còn lại là than củi. Các chất dễ bay hơi ngưng tụ thường được tách
thành 2 lớp: một lớp dịch có chứa Naptha gỗ ( methyl alcohol) và pyroligneous acid-do
phân giải gỗ bằng nhiệt (Acetic thô), và 1 chất lỏng nhựa ở dạng nhựa đường cây thông,
cây bách xù, hay nhựa cây khác, tùy thuộc vào gỗ được sử dụng. Phương pháp chưng cất
khô này được tiến hành trong bình chưng cất than đá bằng khí đốt và nếu gỗ bị bào xẻ
thành mảnh và hơi nóng được sử dụng nhanh chóng, sản lượng thường chiếm khoảng
10% khối lượng gỗ đã sử dụng.
I.3 Phƣơng pháp chƣng cất
Để tách tinh dầu tự nhiên bằng phương pháp chưng cất bằng hơi nước, các nguyên
liệu thực vật có mùi thơm được đóng vào trong nồi chưng cất và thêm vào đủ nước rồi
đem đun sôi; cách khác, hơi nước trực tiếp được phun vào trong thiết bị nạp liệu. Do tác
dụng của nước nóng và hơi nước, tinh dầu được thoát khỏi các tuyến dầu trong các mô
thực vật. Hỗn hợp hơi nước và dầu được ngưng tụ lại bằng phương pháp làm lạnh gián
tiếp với nước. Từ thiết bị ngưng tụ, dòng sản phẩm chưng cất chảy vào thiết bị phân tách,
nơi mà dầu được tách ra khỏi nước chưng 1 cách tự động.
Cơ chế chƣng cất
Các nguyên liệu thực vật của phương pháp chưng cất bằng hơi nước liên quan tới
các quá trình hóa lý chủ yếu sau:
 Thủy phân

 Phân hủy bởi nhiệt
 Hydrodiffusion
Hydrodiffusion
Sự khuếch tán của các loại tinh dầu và nước nóng thông qua màng tế bào thực vật
được gọi là phương pháp hydrodiffusion. Trong phương pháp chưng cất bằng hơi nước,

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 5


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

hơi nước không trực tiếp xuyên qua màng tế bào khô. Vì vậy lúc đầu phải nghiền kĩ
lưỡng nguyên liệu thực vật để các tinh dầu thoát hết ra khỏi tế bào thực vật. Nhưng khi
các nguyên liệu thực vật được ngấm ướt hoàn toàn với nước, việc trao đổi hơi trong các
mô phải dựa vào tính thấm của chúng trong trạng thái phình ra. Các màng tế bào thực vật
phần lớn không thấm dầu dễ bay hơi. Do đó trong quá trình thực tế, ở nhiệt độ sôi của
nước, 1 phần tinh dầu dễ bay hơi hòa tan trong nước có mặt trong các tuyến và dung dịch
dầu – nước này sẽ thấm vào, do có sự thẩm thấu, màng phình ra và cuối cùng lan ra tới bề
mặt bên ngoài, nơi mà tinh dầu được bốc hơi bằng cách thông qua hơi nước.
Một khía cạnh khác của phương pháp này là tốc độ bay hơi của tinh dầu không bị
ảnh hưởng bởi các biến đổi của các thành phần khác của tinh dầu, nhưng lại ảnh hưởng
bởi mức độ hòa tan trong nước. Do vậy, nhiệt độ sôi cao tuy nhiên nhiều thành phần tan
trong nước của dầu tronng mô thực vật chưng cất trước khi độ sôi thấp nhưng thành phần
hòa tan trong nước lại ít hơn. Kể từ khi phương pháp hydrodiffusion được đánh giá là
chậm thì chưng cất các nguyên liệu nguyên mất thời gian dài hơn các nguyên liệu đã
được nghiền nhỏ.

Thủy phân
Thủy phân trong quá trình này được định nghĩa là phản ứng hóa học giữa nước và
các thành phần cố định của tinh dầu tự nhiên. Este là thành phần của tinh dầu tự nhiên, và
trong sự có mặt của nước, đặc biệt ở nhiệt độ cao, chúng có xu hướng để phản ứng với
nước tạo ra axit và rượu. Tuy nhiên, phản ứng này không được hoàn thành theo cả hai
hướng và mối quan hệ giữa nồng độ mol của các thành phần khác nhau ở trạng thái cân
bằng được viết như sau:
𝐾=

𝑎𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙 × (𝐴𝑐𝑖𝑑)
𝐸𝑠𝑡𝑒𝑟 × (𝑊𝑎𝑡𝑒𝑟)

Trong đó: K là hằng số cân bằng.
Do đó, nếu lượng nước lớn thì lượng rượu và axit lớn dẫn đến năng suất tinh dầu
giảm. Hơn nữa, điều này còn phụ thuộc vào thời gian phản ứng, mức độ thủy phân phụ
thuộc vào thời gian tiếp xúc giữa tinh dầu và nước. Đây là 1 nhược điểm của phương
pháp chưng cất bằng nước.

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 6


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

Ảnh hƣởng của nhiệt
Hầu như tất cả các thành phần của tinh dầu đều không ổn định ở nhiệt độ cao. Để
có được chất lượng tinh dầu tốt nhất, chưng cất phải được thực hiện ở nhiệt độ thấp.

Nhiệt độ trong chưng cất bằng hơi nước được xác định hoàn toàn bởi sự điều khiển áp
suất, trong khi ở chưng cất bằng nước và ở chưng cất bằng nước và hơi nước thì áp suất
vận hành thường là khí quyển. Tất cả trước đây thì mô tả 3 tác động: sự khuếch tán hơi
nước, thủy phân, phân hủy bởi nhiệt, xảy ra đồng thời và ảnh hưởng đến nhau. Tỷ lệ
khuếch tán thường tăng với nhiệt độ cũng như khả năng hòa tan của tinh dầu trong nước.
Điều này cũng đúng với các tỷ lệ và mức độ thủy phân. Tuy nhiên có thể thu được năng
suất và chất lượng dầu tốt hơn bằng cách:
 Duy trì nhiệt độ thấp nhất có thể
 Sử dụng càng ít nước càng tốt trong trường hợp chưng cất bằng hơi
nước
 Nghiền nhỏ nguyên liệu thực vật vật và đóng gói chúng 1 cách đồng
nhất trước khi đem chưng cất.

II. Phân loại các phƣơng pháp chƣng cất
II.1. Chƣng cất với nƣớc
Trong phương pháp này, nguyên liệu và nước sẽ được cho cùng vào một thiết bị.
Trong suốt quá trình chưng cất nguyên liệu được ngâm ngập trong nước và được đun tới
sôi, nước bay hơi cuốn theo tinh dầu, tinh dầu được tách ra sau ngưng tụ... Trong trường
hợp nguyên liệu được nghiền quá mịn lắng chặt xuống đáy nồi (ví dụ như nguyên liệu là
vỏ quế do có quá nhiều chất nhày ta phải tiến hành nghiền thành bột trước cho vào chưng
cất) gây hiện tượng cháy khét nguyên liệu ở mặt tiếp xúc với đáy nồi, lúc đó nồi phải
trang bị những cánh khuấy trộn đều bên trong trong suốt thời gian chưng cất.

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 7


Báo cáo môn học


GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

Hình ảnh: Chưng cất với nước
Ƣu điểm của phƣơng pháp:
- Thiết bị chưng cất tương đối đơn giản, rẻ tiền, phù hợp với điều kiện sản xuất
công nghiệp địa phương.
- Phù hợp với nguyên liệu xốp, rời rạc, không vón cục.
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp:
+ Tinh dầu có chất lượng chưa cao.
Một số các thành phần trong tinh dầu như este rất dễ bị thủy phân trong khi các
thành phần khác như các monoterpene hydrocarbons mạch hở và aldehyt rất dễ polyme
hóa (nguyên nhân do pH trong nước trong suốt quá trình chưng cất giảm tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình thủy phân diễn ra ).
+ Nguyên liệu dễ bị cháy khét, nhất là những chỗ trong thiết bị nguyên liệu thiếu
nước, hoặc bị kết dính vào thành thiết bị.
+ Khó điều chỉnh các thông số kỹ thuật (To, p) khi chưng cất và thông thường thời
gian chưng cất kéo dài hơn so với phương pháp chưng cất với nước và hơi nước hay
phương pháp chưng cất với hơi nước trực tiếp.
+ Tốc độ chưng cất và thời gian chưng cất phụ thuộc chủ yếu và bộ phận đốt lò.
II.2. Chƣng cất với nƣớc và hơi nƣớc
Nguyên liệu và nước được đưa vào cùng một thiết bị nhưng ngăn cách bằng một
lớp vỉ, để tránh cho nguyên liệu khỏi lọt vào nồi chứa nước. Nhiệt cung cấp có thể là

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 8


Báo cáo môn học


GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

ngon lửa đốt trực tiếp hoặc dùng hơi nước từ nồi hơi dẫn vào lớp bao chung quanh phần
đáy nồi, hơi nước bốc lên qua lớp vỉ đi vào lớp nguyên liệu kéo theo tinh dầu đi ra.

Hình ảnh: Chưng cất với nước và hơi nước
Việc chuẩn bị nguyên liệu trong trường trường hợp này quan trọng hơn nhiều so
với phương pháp trước, vì hơi nước tiếp xúc với nguyên liệu chỉ bằng cách xuyên qua nó
nên phải sắp xếp thế nào để nguyên liệu tiếp xúc tối đa với hơi nước thì mới có kết quả
tốt. Muốn vậy, nguyên liệu nên có kích thước đồng đều không sai biệt nhau quá.
Tuy nhiên nếu nguyên liệu được nghiền quá mịn sẽ dễ tụ lại vón cục và chỉ cho hơi nước
đi qua một vài khe nhỏ do hơi nước tự phá xuyên lên. Như vậy phần lớn chất nạp sẽ
không được tiếp xúc với hơi nước. Ngoài ra, luồng hơi nước đầu tiên mang tinh dầu có
thể bị ngưng tụ và tinh dầu rơi ngược lại vào lớp nước bên dưới gây hư hòng thất thoát.
Do đó nguyên liệu cần được chuẩn bị kĩ và đòi hỏi kinh nghiệm tạo kích thước cho từng
loại nguyên liệu.
Ƣu điểm của phƣơng pháp (so với phƣơng pháp chƣng cất với nƣớc)
- Hiệu suất chưng cất tinh dầu cao hơn.
- Ít tạo ra sản phẩm phân hủy, các thành phần tinh dầu dễ bay hơi thì ít bị ảnh
hưởng bởi sự thủy phân và quá trình polyme hóa hơn (do sự điều chỉnh độ ẩm trong quá
trình chưng cất).
- Nếu kiểm soát được quá trình hồi lưu thì lượng tinh dầu thất thoát được giảm
một cách đáng kể.
- Ít tốn thời gian và nhiên liệu hơn.

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 9



Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

- Nguyên liệu bớt khê khét vì không trực tiếp tiếp xúc với đáy nồi đốt.
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp (so với phƣơng pháp chƣng chất với nƣớc)
- Khuyết điểm chính của phương pháp là do thực hiện ở áp suất thường, nên cấu
phần có nhiệt độ sôi cao sẽ đòi hỏi một lượng rất lớn hơi nước để hóa hơi hoàn toàn và
như thế sẽ tốn rất nhiều thời gian.
- Không thể áp dụng cho những nguyên liệu dễ bị vón cục, luôn phải đảm bảo là
chỉ có phần đáy nồi là được phép đốt nóng và giữ cho phần vỉ chứa nguyên liệu không
tiếp xúc với nước sôi.
- Về kỹ thuật, khi xong một lần chưng cất, nước ở bên dưới vỉ phải được thay thế
để tránh cho mẻ sản phẩm sau có mùi lạ.
- Phẩm chất tinh dầu cũng như việc khống chế các điều kiện kỹ thuật trong đó bao
gồm vận tốc chưng cất chưa được cải thiện nhiều.
Thu hồi thêm tinh dầu từ nước chưng
Đây là quá trình chỉ áp dụng trong phương pháp chưng cất với nước và chưng cất
với nước và hơi nước. Thường tinh dầu trong nước chưng nằm dưới hai dạng phân tán và
hòa tan. Dạng phân tán thì có thể dùng phương pháp lắng hay ly tâm, còn dạng hòa tan
thì phải chưng cất lại. Nếu trọng lượng riêng của tinh dầu và nước quá gần nhau thì có
thể thêm NaCl để gia tăng tỉ trọng của nước làm tinh dầu tách ra dễ dàng.
Trong phòng thí nghiệm, để chưng cất hơi nước tinh dầu, người ta thường dùng bộ dụng
cụ thủy tinh Clevenger với hai loại ống hứng tinh dầu, tùy theo tinh dầu nặng hay nhẹ để
lựa chọn dụng cụ cho phù hợp
II.3. Chƣng cất với hơi nƣớc trực tiếp
Trong phương pháp này, hơi nước tạo ra từ nồi hơi riêng, thường có áp suất cao
hơn không khí, được đưa thẳng vào bình chưng cất. Cũng giống như phương pháp chưng
cất với nước và hơi nước, nguyên liệu cũng được đặt trên vỉ và hơi nước đi từ dưới lên
qua các lỗ vỉ. Do có khả năng điều chỉnh được lượng hơi cấp nên nguyên liệu sẽ hạn chế

được sự phá hủy do nhiệt.
Phương pháp này dùng một nồi hơi có thể phục vụ cho cả cơ sở sản xuất, tạo điều
kiện làm việc nhẹ nhàng hơn cho công nhân, có khả năng cơ giới hóa hoặc tự động hóa
các khâu sản xuất.

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 10


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

Hình ảnh: Chưng cất với hơi nước trực tiếp
Ƣu điểm của phƣơng pháp:
- Điều chỉnh được liều lượng hơi nước.
- Thu được chất lượng tinh dầu cao (màu sắc và phẩm chất), khắc phục được tình
trạng nguyên liệu bị khê khét.
- Có thể điều chỉnh áp suất, nhiệt độ như mong muốn để tận thu sản phẩm, nhưng
phải giữ nhiệt độ ở mức giới hạn để tinh dầu không bị phân hủy.
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp:
- Chi phí sản xuất lớn hơn so với 2 phương pháp trên.
- Không có lợi đối với những nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp do sản phẩm
thu được sau khi chưng cất có thể bị ảnh hưởng nếu các cấu tử có trong thành phần của
tinh dầu dễ bị thủy phân trong quá trình chưng cất.
- Không thể lấy được các loại nhựa và sáp có trong nguyên liệu (đó là những chất
định hương trong thiên nhiên rất có giá trị)
- Trong nước chưng luôn có một lượng tinh dầu tương đối lớn
Phƣơng pháp lên men

Phương pháp này được áp dụng với các loại cây và quả có chất thơm ở trạng thái
kết hợp từng phần, hoặc kết hợp toàn phần, không ở trạng thái tự do mà thường ở trạng

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 11


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

thái kết hợp glucozit. Vì vậy muốn tách chất thơm từ những loại nguyên liệu này, đầu
tiên cần phải tiến hành sơ bộ tách bằng phương pháp lên men (ngâm trong nước ấm), sau
đó dùng phương pháp chưng cất để tách hoàn toàn.
Ví dụ để chiết xuất tinh dầu lộc đề (tên khoa học: Gaultheria procumbens), người
ta cần ngâm lá của chúng vào nước ấm. Trong lá cây lộc đề có chứa gaultherin và enzym
primeverosidase, khi ngâm vào nước thì enzym sẽ phân giải gaultherin và giải phóng
methyl salicylate tự do, từ đó mùi thơm mới được hình thành, và rất giống mùi của tinh
dầu bạc hà.
Tách tinh dầu bằng phƣơng pháp cơ học
Phương pháp cơ hội tương đối đơn giản, dùng để tách chất thơm ở dạng tự do
bằng cách ép, dùng phổ biến cho các loại quả như cam, chanh, quýt, bưởi... vì đối với
những nguyên liệu này chất thơm thường phân bố ở lớp tế bào phía bên ngoài với một
lượng tương đối lớn. Khi ta tác động một lực lên vỏ quả thì các tế bào có chứa chất thơm
sẽ bị vỡ và chất thơm sẽ bị chảy ra ngoài rất dễ dàng.
- Vắt:
Tách riêng phần vỏ trái cắt đôi hoặc cắt lầm bốn, ngâm vỏ vào nước thường hoặc
nước muối 5% (nhằm làm cho vỏ căng ra để dễ vắt). Sau đó vớt ra dùng tay bóp vắt cho
tinh tươm ra, rồi thấm phần tinh dầu này bằng miếng bông hoặc bọt bể. Vắt ráo miếng

bông để lấy tinh dầu ra rồi lại tiếp tục thao tác như trên. Sau cùng, tách nước, làm khan
và lọc sạch. Phương pháp này cổ điển, thu công, hiêu suất thu tinh dầu kém, nhưng có
mùi tự nhiên vì không có tác dụng nhiệt.
- Nạo xát:
Ngày xưa người ta dùng một phễu bằng đồng, mặt trong có các gai nhỏ, dùng tay
cầm cả trái xát phần vỏ lên mặt phễu làm cho các túi tinh dầu vỡ ra. Sau đó người ta dội
nước cho trôi tinh dầu xuống bình hứng. Gạn lắng, tách nước, thu lấy tinh dầu.
Dựa trên nguyên tắc này, khi sản xuất ở mức độ kỹ nghệ người ta dùng những
thiết bị thu lấy tinh dầu cam tự động. Trước khi đưa vào loại máy này, cam được phân
loại theo kích thước trái. Sau đó, cam được sắp nằm trong các khuôn vừa vặn với cỡ trái.
Kế đến băng chuyền sẽ chuyển tải các trái này ngang qua một trục có gai nhọn vừa đủ
đâm thủng đều mặt ngoài vỏ, tạo điều kiện cho tinh dầu trong các túi tiết thoát ra ngoài.
Ưu và khuyết điểm của phương pháp này cũng tương tự như của phương pháp vắt nói
trên, nhưng phương pháp này có thể cơ khí hóa.

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 12


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

Quy trình Pelatrice
Trong quá trình Pelatrice, trái cây được dẫn từ phễu vào trong lớp bào mòn của
máy. Trái cây được xoay tròn dựa trên lớp bào mòn bằng cách di chuyển chậm vít tải - bề
mặt của nó chà trên bề mặt trái cây làm cho một số khoang dầu trong quá trình tách bị vỡ
ra giải phóng nhũ tương dầu - nước. Vít này tiếp tục vận chuyển trái cây vào một phễu
trong đó con lăn phủ đầy gai đã được mài sẽ làm vỡ khoang dầu còn lại. Nhũ tương dầu

và nước được rửa ra khỏi trái cây bằng cách phun nước. Nhũ tương tiếp tục được đưa qua
thiết bị tách, sau đó nó được đem đi ly tâm để được dầu tinh khiết. Hầu hết tinh dầu cam
chanh và một số tinh dầu chanh được sản xuất theo cách này ở Ý.
Quy trình Sfumatrice
Các thiết bị Sfumatrice bao gồm một băng chuyền kim loại, các vỏ quả được
chuyển qua các con lăn, trong thời gian đó nó được ép cong để tách ra tinh dầu. Như
trong Pelatrice, dầu được rửa sạch từ các con lăn Sfumatrice bằng việc phun nước. Một
lần nữa, dầu được đưa qua thiết bị tách trước khi được đem đi ly tâm, từ đó sản xuất được
tinh dầu tinh khiết. Tại thời gian đó, Sfumatrice là quá trình phổ biến nhất để cô lập tinh
dầu cam quýt ở Italia; Tuy nhiên, ngày nay các phương pháp Pelatrice xuất hiện phổ biến
hơn.

Hình ảnh: Thiết bị Sfumatrice

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 13


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

Phƣơng pháp hấp phụ (Tách hƣơng liệu của hoa)
Mặc dù giới thiệu là quy trình hiện đại về tách chiết với các dung môi dễ bay hơi,
các phương pháp cũ truyền thống vẫn đóng một vai trò quan trọng. Việc tách hương liệu
của hoa trên một quy mô lớn hiện nay chỉ thực hiện ở vùng Grasse của Pháp, có thể ngoại
trừ các trường hợp cá biệt ở Ấn Độ nơi mà quá trình đó vẫn được giữ nguyên.
- Phương pháp hấp phụ dựa trên cơ sở tính chất của một số loài hoa có thể kéo dài
thời gian tạo ra hương thơm sau khi đã rời khỏi cây và khả năng hòa tan chúng của các

loại mỡ động vật trên bề mặt (hấp phụ).
Một số hoa (ví dụ hoa huệ và hoa nhài) vẫn tiếp tục các hoạt động sinh lý phát
triển và tỏa ra hương thơm ngay cả sau khi hái. Chất béo có độ háp phụ cao, khi được tiếp
xúc với hoa thơm, dễ dàng hấp phụ các loại nước hoa phát ra. Nguyên tắc này, áp dụng
trên quy mô lớn, thành phương pháp tách hương liệu của hoa. Trong toàn bộ thời gian thu
hoạch, kéo dài trong tám đến mười tuần, lô hoa vừa hái được rải trên bề mặt của một chất
nền là chất béo đã được chuẩn bị đặc biệt, để ở đó (trong vòng 24h trong trường hợp của
hoa nhài và lâu hơn trong trường hợp của hoa huệ), và sau đó thay thế bằng hoa tươi. Vào
cuối vụ thu hoạch, các chất béo, mà không được thu hồi lại trong quá trình này, được bão
hòa với dầu hoa. Sau đó, dầu được chiết xuất từ chất béo với rượu và sau đó bị cô lập.
Sự thành công của tách hương liệu của hoa tùy thuộc phần lớn vào chất lượng của
các chất béo được sử dụng. Chất béo được chuẩn bị phảikhông có mùi và đồng nhất,
thích hợp. Nếu các chất béo đã được chuẩn bị quá cứng, hoa sẽ không có đủ tiếp xúc với
các chất béo, giảm độ hấp phụ và kết quả là hiệu suất tinh dầu hoa giảm đi. Mặt khác, nếu
nó quá mềm, nó sẽ có khuynh hướng nhấn chìm những bông hoa và dính chặt; khi gỡ bỏ,
những bông hoa sẽ giữ được chất béo vẫn còn bám, dẫn đến hao hụt đáng kể. Quá trình
tách hương liệu của hoa được thực hiện trong hầm mát, và mỗi nhà sản xuất phải chuẩn
bị các chất béo đặc biệt theo nhiệt độ hiện hành trong các hầm trong các tháng của mùa
hoa.
Nhiều năm kinh nghiệm đã chứng minh rằng một hỗn hợp bao gồm một phần mỡ
cừu được tinh sạch cao và hai phần mỡ lợn là rất thích hợp cho phương pháp tách hương
liệu của hoa. Hỗn hợp đảm bảo sự nhất quán phù hợp của các chất béo được chuẩn bị đặc
biệt kết hợp với sự hấp phụ mạnh. Chất béo đặc biệt vì thế sẽ được chuẩn bị màu trắng,
mịn, hoàn toàn nhất quán, nước tự do và không mùi. Một số nhà sản xuất cũng thêm một

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 14



Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

lượng nhỏ hoa cam hoặc nước hoa hồng khi chuẩn bị các chất béo đặc biệt đó. Bổ sung
như vậy phần nào che mùi cho sản phẩm bằng cách thêm vào hoa cam nhẹ hoặc nước hoa
hồng.
Phƣơng pháp tách hƣơng liệu của hoa và loại bỏ hƣơng liệu của hoa
Xây dựng phương pháp tách hương liệu của hoa được trang bị với hàng ngàn
khuôn những cái được sử dụng là phương tiện để giữ các chất béo đặc biệt trong quá trình
này. Một khuôn bao gồm một khung gỗ hình chữ nhật, ở giữa là một tấm kính. Trong đó
chất béo đặc biệt được cho vàoở đầu của quá trình tách hương liệu hoa, hoa được trải lên
trên. Cứ thế chồng lớp lên nhau, khuôn đó tạo thànhcác khoang kín, với một lớp mỡ ở
phía trên và dưới của mỗi tấm kính.
Mỗi buổi sáng, trong vụ thu hoạch, những bông hoa tươi vừa hái được đem đến,
sau khi được làm sạch các tạp chất, chẳng hạn như lá và thân cây,được trải bằng tay trên
đầu của các lớp mỏng mỡ của mỗi tấm kính. Những bông hoa ướt sương hoặc mưa không
bao giờ được sử dụng, bất kỳ có dấu vết của độ ẩm sẽ làm các chất béo được chuẩn bị đặc
biệt này bị ôi hóa. Bộ khuôn này sau đó được xếp chồng lên và để lại trong hầm trong 24
giờ hoặc lâu hơn, tùy thuộc vào loại hoa. Phần còn lại tiếp xúc trực tiếp với một lớp chất
béo (thấp hơn một), có tác dụng như một dung môi trực tiếp ngược lại lớp mỏng mỡ khác
(bên dưới tấm kính của khung xe trên) chỉ hấp phụ mùi thơm dễ bay sinh ra từ các hoa.
Sau 24h, những bông hoa tỏa ra mùi hầu hết là dầu của nó và bắt đầu khô héo và
phát ra một mùi khó chịu. Nó phải được loại bỏ khỏi các chất nền là chất béo đã được
chuẩn bị đặc biệt, mặc dù đã rất nỗ lực để giới thiệu các thiết bị tiết kiệm sức lao động,
tuy nhiên vẫn còn thực hiện bằng tay. Loại bỏ phải làm thật cẩn thận (defleurage) nó
quan trọng hơn so với đưa chất béo được chuẩn bị đặc biệt vào trong khuôn với hoa tươi
(enfleurage), do đó, những người làm công việc này phải có kinh nghiệm và tay nghề
cao. Hầu hết các hoa đã cạn thải sẽ rơi ra từ lớp mỡ trên tấm kính trong khuôn khi khuôn
được đánh nhẹ lên bàn làm việc, nhưng vì nó là cần thiết để loại bỏ tất cả các hoa bị bung

ra và hạt của hoa, ta có thể sử dụng nhíp để lấy chúng ra.
Ngay sau khi loại bỏ được mùi, cứ 24h khuôn được đưa thêm hoa tươi vào. Mục
đích là để cho các khuôn được quay vòng và lớp mỡ mà trong hoạt động trước được tạo
thành từ đầu của buồng ngăn, bây giờ được làm trực tiếp với hoa. Trong trường hợp của
hoa nhài, toàn bộ quá trình tách hương kéo dài khoảng 70 ngày: hàng ngày những bông

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 15


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

hoa đã cạn thải được loại bỏ và khuôn sẽ được đưa thêm hoa tươi vào. Vào lần đầu tiên
và một vài lần nữa trong suốt quá trình thu nhận, các chất béo trên khuôn được va chạm
với nếp lồikim loại và rãnh nhỏ được bắt đầu hiện ra trong sự thay đổi và làm tăng bề mặt
hấp phụ.
Vào cuối quá trình thu nhận, các chất béo bão hòa tương đối với tinh dầu hoa và
sở hữu mùi hương đặc trưng. Các chất béo có mùi thơm sau đó phải được loại bỏ từ các
tấm kính giữa khuôn. Nó được lấy ra bằng dao bay và sau đó tan chảy và hiện ra lờ mờ
trong thùng kín. Sản phẩm cuối cùng được gọi là sáp. Các sáp bão hòa cao nhất là sáp số
36, vì các chất béo đã được chuẩn bị đặc biệt gia công với hoa tươi 36 lần trong toàn bộ
quá trình tách hương liệu.
Vào đầu quá trình thu nhận, mỗi khuôn được tính với khoảng 360 g chất béo làm
chất nền (chất béo được chuẩn bị một cách đặc biệt) ở mỗi mặt của tấm kính, nói cách
khác, với 720 g mỗi khuôn. 1kg chất béo được chuẩn bị trước nên được tiếp xúc với
khoảng 2,5 kg (tốt nhất với 3,0 kg) hoa nhài cho toàn bộ thời gian tách hương hoa, kéo
dài 8-10 tuần. Số lượng khác nhau phần cho hoa khác nhau. Vào cuối giai đoạn tách

hương, chất béo sẽ mất khoảng 10% trọng lượng của nó, vì các thao tác khác nhau.
Quá trình ngâm nóng
Trong quá trình này, thời gian tách hương liệu dài được rút ngắn bằng việc ngâm
những cánh hoa trong chất béo ở nhiệt độ 45-60oC trong 1 - 2 giờ, tùy thuộc vào từng loài
thực vât. Sau mỗi lần ngâm chất béo được lọc và được tách khỏi những cánh hoa. Sau 1020 lần ngâm, chất béo được tách ra từ bã hoa và nước. Sự cần thiết của quá trình ngâm là
sau đó được sản xuất từ chất béo có chứa dầu, thông qua quá trình của phương pháp
chiết và cô đặc dưới áp suất bị giảm. Phương pháp này được chủ yếu dùng cho những
loại hoa rất thơm (mềm mại) mà những hoạt động sinh lý của chúng bị mất đi rất nhanh
sau khi hết mùa, chẳng hạn như thung lũng hoa huệ.

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 16


Báo cáo môn học

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú

Kết Luận:
Một số những khó khăn chính trong nền công nghiệp khai thác những loài thảo
dược và có mùi thơm (MAPs) là do thực tế các nước Đông Nam Á ít có thói quen sử
dụng MAPs , những thói quen đời sống không khoa học, bảo quản sau thu hoạch kém
dẫn đến nguyên liệu thô có chất lượng kém, thiếu nghiên cứu để phát triển năng suất cao
của MAPs, tuyên truyền kém, kỹ thuật xử lý không hiệu quả, thủ tục kiểm soát chất
lượng kém, thiếu nghiêm cứu về quá trình phát triển sản phẩm, khó khăn trong tiếp thị,
không có sẵn cán bộ công nhân viên được đào tạo, thiếu cơ sở vật chất và thiết bị tại địa
phương, cuối cùng là thiếu tiếp cận với công nghệ mới và thông tin thị trường. Điều này
đòi hỏi sự hợp tác và phối hợp giữa các viện nghiên cứu và các tổ chức trong khu vực,
để xây dựng quy trình khai thác MAPs và thương mại bền vững, cần nỗ lực để sản xuất

ra những sản phẩm ổn định nhất có thể (trong phạm vi hẹp nhất có thể).

SVTH: Lê Thị Hồng Nhung – Bùi Hoài Nam – Nguyễn Văn Lãm

Page 17



×