khảo sát tinh dầu rễ cỏ vetiver bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước với sự...

7/25/2019 Khảo sát tinh dầu rễ cỏ Vetiver bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước với sự hỗ trợ của vi sóng và sóng siêu âm

http://slidepdf.com/reader/full/khao-sat-tinh-dau-re-co-vetiver-bang-phuong-phap-loi-cuon 1/76

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

KHẢO SÁT TINH DẦU RỄ CỎ VETIVERBẰNG PHƢƠNG PHÁP LÔI CUỐN HƠI

NƢỚC DƢỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA VI SÓNGVÀ SÓNG SIÊU ÂMVetiveria zizanioides. Nash

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Ts. Hồ Quốc Phong Nguyễn Văn Chánh

MSSV: 2092120Ngành: Công Nghệ Hóa Học -Khóa: 35

Tháng 4/2013

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY



PHIẾUĐỀ NGHỊ ĐỀTÀI TỐTNGHIỆP CHO SINH VIÊN

NĂM HỌC: 2012 – 2013

1. Họ và tên cán bộ hƣớng dẫn: TS. Hồ Quốc Phong

2. Tên đề tài: “Khảo sát tinh dầu rễ cỏ Vetiver bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc với

sự hỗ trợ của vi sóng và sóng siêu âm.”

3. Địa điểm thực hiện:- Phòng thí nghiệm Công nghệ Hoá học, Khoa Công nghệ, Trƣờng Đại Học Cần Thơ.

4. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Chánh MSSV: 2092120

5. Mục đích của đề tài :

- Khảo sát hiệu quả ly trích tinh dầu cỏ Vetiver bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc với

sự hỗ trợ của vi sóng và sóng siêu âm.

- Khảo sát thành phần hóa học của tinh dầu cỏ Vetiver trồng trong môi trƣờng đất ô

nhiễm chất thải hữu cơ.

6. Nội dung chính

Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất ly trích tinh dầu từ rễ cỏ Vetiver (tỉ lệ

nƣớc, thời gian, công suất)

Phân tích thành phần hóa học của tinh dầu Vetiver

7. Các yêu cầu hỗ trợ: kinh phí,hoá chất và dụng cụ thí nghiệm.

8. Kinh phí dự trù thực hiện đề tài (dự trù chi tiết đính kèm): 1.500.000 đồng.

DUYỆT CỦA BỘ MÔN CÁN BỘ RA ĐỀ TÀI

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG THI & XÉT TỐT NGHIỆP

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNGHÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨAVIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập-Tự do-Hạnh phúc

Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2013




NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚ NG DẪN

1. Cán bộ hƣớ ng dẫn: TS. Hồ Quốc Phong

2. Đề tài: “Khảo sát tinh dầu rễ cỏ Vetiver bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc với sự hỗ trợ

của vi sóng và sóng siêu âm”.

3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Chánh

4. Lớ p: Công nghệ hóa học K35

5. Nội dung nhận xét:

a. Nhận xét về hình thức:

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

b. Nhận xét về nội dung của luận văn (Đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ)

* Các nội dung và công việc đã đạt đƣợ c (so với đề cƣơng luận văn):

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

*. Những vấn đề còn hạn chế:

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

c. Nhận xét đối với từng sinh viên thực hiện đề tài:

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNGHÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨAVIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ Độclập-Tựdo-Hạnh phúc





.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

d Kết luận và đề nghị:

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

6. Điểm đánh giá:

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2013

Cán bộ hƣớng dẫn




NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1. Cán bộ phản biện:

2. Đề tài: “Khảo sát tinh dầu rễ cỏ Vetiver bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc với sự hỗ

trợ của vi sóng và sóng siêu âm”.

4. Lớ p: Công nghệ hóa học K35

5. Nội dung nhận xét:

a. Nhận xét về hình thức:

......................................................................................................................................

b. Nhận xét về nội dung của luận văn (Đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ)

* Các nội dung và công việc đã đạt đƣợ c (so với đề cƣơng luận văn):

..................................................................................................................................................

* Những vấn đề còn hạn chế:

..................................................................................................................................................c. Nhận xét đối với từng sinh viên thực hiện đề tài:

..................................................................................................................................................

d Kết luận và đề nghị:

..................................................................................................................................................

6. Điểm đánh giá:

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2013 Cán bộ phản biện

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNGHÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨAVIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ Độclập-Tựdo-Hạnh phúc



WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOng góp PDF bở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú



SVTH: Nguyễn Văn Chánh i

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong Bộ Môn Công Nghệ Hóa –

Khoa Công Nghệ - những ngƣời đã từng bƣớc truyền đạt kiến thức và kinh

nghiệm quý báu cho em trong những năm tháng học tập và rèn luyện tại trƣờng

Đại Học Cần Thơ.

Em xin bày tỏ lòng kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc đối với Thầy P.Trƣởng

Bộ Môn Công Nghệ Hóa – TS. Hồ Quốc Phong. Xin cảm ơn Thầy trong thời gian

vừa qua đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về kiến thức chuyên môn, kĩ năng thực

hành, cơ sở vật chất lẫn tinh thần để em hoàn thành tốt luận văn này.

Với tất cả lòng thành kính sâu sắc nhất, em xin bày tỏ lòng biết ơn Cô – Ts.

Huỳnh Liên Hƣơng – Ngƣời đã dõi theo em, giúp đỡ và truyền đạt cho em những

kiến thức, kinh nghiệm vô cùng quý báu trong suốt thời gian thực hiện Luận Văn

Tốt Nghiệp.

Cảm ơ n các bạn – lớp Công Nghệ Hóa K35 những ngƣời đã cùng tôi vƣợt

qua những khó khăn, thử thách để cùng đi đến ngày hôm nay.

Xin cảm ơn Cha, Mẹ - những ngƣời đã luôn bên cạnh động viên, tạo mọi điều

kiện thuận lợi nhất và luôn là điểm tựa vững chắc cho con trên mỗi bƣớc đi. Cảm

ơn các em đã cho anh niềm tin và góp thêm động lực để bƣớc chân đi thêm vững

vàng.

Sinh Viên

Nguyễn Văn Chánh





SVTH: Nguyễn Văn Chánh ii

MỞ ĐẦU

Từ thời cổ xƣa, con ngƣời đã phát hiện và sử dụng các cây chứa tinh dầu

với những mục đích khác nhau nhƣ làm thuốc, làm gia vị, làm hƣơng liệu trong

sinh hoạt và trong các nghi lễ về tôn giáo... Với sự phát triển nhanh chóng củaKhoa học – Kĩ thuật, con ngƣời đã khám phá ra bản chất của tinh dầu cũng nhƣ

những biến đổi của tinh dầu trong cây. Đồng thời nghiên cứu, áp dụng các công

nghệ hiện đại để khai thác, chế biến, sử dụng tinh dầu với hiệu quả tối ƣu trongcác lĩnh vực chế biến thực phẩm, dƣợc phẩm, mỹ phẩm…Tinh dầu đã và đang trở

thành nguồn nguyên liệu không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp. Sản

phẩm của tinh dầu cũng ngày càng đa dạng và hoàn thiện trong nhiều lĩnh vực.

Vetiverria zizanioides.Nash (cỏ Vetiver) là loài thực vật thân thảo có nguồngốc từ Ấn Độ. Cỏ Vetiver đƣợc biết đến với ứng dụng bảo vệ đất, xử lí chất thải

và sản suất loại tinh dầu giá trị từ rễ. Từ những năm 1980, Ngân hàng Thế giới đãtriển khai hệ thống cỏ Vetiver trên phạm vi toàn cầu với mục đích bảo vệ đất vàmôi trƣờng. Đến nay, loài cỏ này đã đƣợc ứng dụng rộng rãi trên 100 quốc gia

vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Ở nƣớc ta, cỏ Vetiver đƣợc ứng dụng từ năm1999, đến nay đã có mặt ở hầu hết các vùng đất sạt lỡ, một số khu vực xử lí nƣớc

thải. Cỏ Vetiver còn đƣợc trồng để sản xuất tinh dầu dùng trong lĩnh vực hƣơng

liệu. Điều kiện khí hậu và thổ nhƣỡng đặc trƣng ở nƣớc ta rất thích hợp cho hệ

thực vật có tinh dầu phát triển, trong đó có cỏ Vetiver.

Tinh dầu Vetiver là một trong những loại tinh dầu thiên nhiên giá trị nhấttrong sản xuất nƣớc hoa, mỹ phẩm hay những sản phẩm có hƣơng thơm khác.

Loại tinh dầu này đƣợc khai thác từ rễ cỏ Vetiver chủ yếu qua phƣơng pháp chƣngcất lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống với hiệu suất thấp, tiêu tốn nhiều thời gian và

năng lƣợng.

Do đó, vấn đề nghiên cứu về kĩ thuật ly trích tinh dầu thiên nhiên nói chungvà tinh dầu Vetiver nói riêng là rất cần thiết. Đó cũng là lí do tôi chọn đề tài “Khảo

sát tinh dầu rễ cỏ Vetiver bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc với sự hỗ trợ của vi

sóng và sóng siêu âm” với mong muốn đóng góp thêm vào kĩ thuật ly trích tinhdầu và làm rõ hơn về tiềm năng của cỏ Vetiver ở nƣớc ta.

Tinh dầu trong rễ cỏ Vetiver chiếm hàm lƣợng từ 0,5 – 2,5% (tính trên khốilƣợng nguyên liệu tƣơi). Phƣơng pháp sản xuất tinh dầu từ cỏ Vetiver chủ yếu là

chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống. Tuy nhiên, phƣơng pháp này hiệu suấtthấp, tiêu tốn rất nhiều thời gian và năng lƣợng. Bên cạnh đó, việc kéo dài thời





SVTH: Nguyễn Văn Chánh iii

gian chƣng cất kéo theo thời gian bảo quản nguyên liệu tăng làm ảnh hƣởng khôngít đến chất lƣợng và hàm lƣợng tinh dầu.

Kĩ thuật ly trích các hợp chất thiên nhiên dƣới sự hỗ trợ của vi sóng và sóng

siêu âm đã đƣợc nghiên cứu nhiều nhƣng rất ít công trình nghiên cứu trên vật liệu

cỏ Vetiver. Đề tài nghiên cứu sẽ khảo sát tinh dầu Vetiver bằng phƣơng pháp lôicuốn hơi nƣớc dƣới tác dụng của vi sóng và sự hỗ trợ của sóng siêu âm. Nội dung

khảo sát gồm có:

1. Ly trích tinh dầu bằng phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớ c truyền

thống.

Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất ly trích tinh dầu bao gồm:

-

Ảnh hƣở ng của tỉ lệ nƣớc chƣng.

- Ảnh hƣở ng của thờ i gian.

2.

Ly trích tinh dầu bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớ c gia nhiệt bằng visóng.

Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất ly trích bao gồm:

-

Ảnh hƣở ng của tỉ lệ nƣớ c.

- Ảnh hƣở ng của thờ i gian.

- Ảnh hƣở ng của công suất chiếu xạ.

3.

Ly trích tinh dầu bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớ c truyên thống k ết

hợ p tiền xử lí nguyên liệu bằng sóng siêu âm.

Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất ly trích bao gồm:-

Ảnh hƣở ng của thờ i gian xử lí siêu âm.

- Ảnh hƣở ng của công suất phát sóng siêu âm.

4. So sánh hiệu suất của các phƣơng pháp trên. 5.

Phân tích các tính chất hóa lí của tinh dầu đƣợ c ly trích với điều kiện tối

ƣu trong mỗi phƣơng pháp đã khảo sát.

6. Phân tích thành phần hóa học trong tinh dầu đƣợc ly trích tƣơng ứng vớ icác điều kiện tối ƣu trong phƣơng pháp ly trích bằng vi sóng và sóng

siêu âm bằng phƣơng pháp GC/MS.





SVTH: Nguyễn Văn Chánh iv

MỤC LỤC

NỘI DUNG Trang

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................................. 11.2 Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................. 11.3 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 1

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu về cỏ Vetiver ............................................................................................ 2

2.1.1 Nguồn gốc, phân loại ......................................................................................... 22.1.2 Đặc điểm hình thái và sinh trƣởng ..................................................................... 4

2.1.2.1 Đặc điểm hình thái ...................................................................................... 42.1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng ................................................................................. 5

2.1.3 Giá trị sử dụng ................................................................................................... 6

2.1.3.1 Thức ăn chăn nuôi ...................................................................................... 62.1.3.2 Bảo vệ đất, chống sạt lỡ .............................................................................. 62.1.3.3 Xử lí nước thải và hạn chế ô nhiễm môi trường ......................................... 72.1.3.4 Sản xuất tinh dầu ........................................................................................ 8

2.2 Tinh dầu Vetiver ..................................................................................................... 102.2.1 Sơ lƣợc về tinh dầu thiên nhiên ....................................................................... 10

2.2.1.1 Khái niệm .................................................................................................. 102.2.1.2 Lịch sử phát triển ...................................................................................... 102.2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng và chất lượng tinh dầu ................. 11

2.2.2 Tinh dầu Vetiver .............................................................................................. 122.2.2.1 Đặc điểm và tính chất ............................................................................... 12

2.2.2.2 Thành phần hóa học.................................................................................. 132.2.3 Sản xuất tinh dầu Vetiver ................................................................................. 202.3 Các phƣơng pháp ly trích tinh dầu .......................................................................... 21

2.3.1 Phƣơng pháp ép cơ học .................................................................................... 212.3.2 Phƣơng pháp hấp phụ, trích ly ......................................................................... 222.3.3 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc ...................................................... 23

2.3.3.1 Nguyên tắc ................................................................................................ 232.3.3.2 Ưu điểm ..................................................................................................... 242.3.3.3 Nhược điểm ............................................................................................... 24

2.3.4 Phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc dƣới tác dụng của vi sóng ............................. 242.3.4.1 Nguyên tắc ................................................................................................ 24

2.3.4.2 Ưu điểm ..................................................................................................... 252.3.4.3 Nhược điểm ............................................................................................... 252.3.5 Phƣơng pháp siêu âm ....................................................................................... 25

2.3.5.1 Nguyên tắc ................................................................................................ 252.3.5.2 Ưu điểm ..................................................................................................... 262.3.5.3 Nhược điểm ............................................................................................... 26

2.3.6 Phƣơng pháp dung môi siêu tới hạn ................................................................ 262.3.6.1 Nguyên tắc ................................................................................................ 26





SVTH: Nguyễn Văn Chánh v

2.3.6.2 Ưu điểm ..................................................................................................... 282.3.6.3 Nhược điểm ............................................................................................... 28

CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Thiết bị, hóa chất, nguyên liệu ................................................................................ 29

3.1.1 Thiết bị ............................................................................................................. 29

3.1.2 Hóa chất ........................................................................................................... 293.1.3 Nguyên liệu ...................................................................................................... 303.2 Phƣơng pháp ly trích tinh dầu ................................................................................. 30

3.2.1 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống (LCTT) ................... 313.2.2 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc dƣới tác dụng của vi sóng (LCHN-VS) ............................................................................................................................ 32

3.2.2.1 Khảo sát hàm lượng tinh dầu theo tỉ lệ nước ............................................ 323.2.2.2 Khảo sát hàm lượng tinh dầu theo công suất chiếu xạ và thời gian ......... 32

3.2.3 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc tiền xử lí siêu âm (LCHN-SA) ..... 323.2.3.1 Khảo sát mức công suất siêu âm ............................................................... 323.2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lí siêu âm ...................................... 33

3.2.4 Cô lập và làm khan tinh dầu ............................................................................ 333.2.5 Phƣơng pháp xử lí số liệu ................................................................................ 343.3 Xác định một số chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu .......................................................... 34

3.3.1 Tỉ trọng............................................................................................................. 343.3.2 Chỉ số khúc xạ .................................................................................................. 353.3.3 Độ quay cực ..................................................................................................... 353.3.4 Chỉ số axit (IA) ................................................................................................ 353.3.5 Chỉ số savon hóa (IS) ....................................................................................... 363.3.6 Chỉ số este hóa (IE) .......................................................................................... 363.3.7 Khả năng chống oxi hóa .................................................................................. 36

3.4 Phân tích thành phần hóa học của tinh dầu ............................................................. 37 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Kết quả khảo sát nguyên liệu .................................................................................. 394.1.1 Tính chất vật lí ................................................................................................. 394.1.2 Vị trí túi tinh dầu .............................................................................................. 39

4.2 Kết quả khảo sát các phƣơng pháp ly trích tinh dầu ............................................... 404.2.1 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống ................................. 404.2.2 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc dƣới tác dụng của vi sóng ............ 42

4.2.2.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ nước đến hàm lượng tinh dầu .................................. 424.2.2.2 Ảnh hưởng của công suất chiếu xạ và thời gian đến hàm lượng tinh dầu 43

4.2.3 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc tiền xử lí siêu âm .......................... 464.2.3.1 Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến hàm lượng tinh dầu ..................... 464.2.3.2 Ảnh hưởng của thời gian xử lí siêu âm ..................................................... 47

4.3 Kết quả phân tích tinh dầu ...................................................................................... 514.3.1 Các chỉ tiêu hóa lý............................................................................................ 514.3.2 Phân tích thành phần hóa học .......................................................................... 52

CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận ................................................................................................................... 545.2 Kiến nghị ................................................................................................................. 55





SVTH: Nguyễn Văn Chánh vi

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Cỏ Vetiver .........................................................................................................2

Hình 2.2: Rễ cỏ Vetiver ....................................................................................................4

Hình 2.3: Hoa Vetiver .......................................................................................................5

Hình 2.4: Trồng cỏ Vetiver chống sạt lở ở kênh Bảy Xã, Tân Châu, An Giang .......7

Hình 2.5: Giản đồ pha của CO2 [6] ...............................................................................27

Hình 3.1: Quy trình ly trích tinh dầu Vetiver ..............................................................31

Hình 3.2: Quy trình cô lập và làm khan tinh dầu ........................................................33

Hình 3.3: Cơ chế phản ứng của DPPH với chất cho H+ .............................................37

Hình 4.1: Cấu trúc rễ và vị trí tuyến tinh dầu cỏ Vetiver ...........................................40

Hình 4.2: Ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc đến hàm lƣợng tinh dầu trong phƣơng ...........40

Hình 4.3: Tinh dầu đƣợc ly trích bằng phƣơng pháp LCTT ở điều kiện tối ƣu ......42

Hình 4.4: Ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc đến hàm lƣợng tinh dầu trong phƣơng phápLCHN-VS .................................................................................................... 42

Hình 4.5: Ảnh hƣởng của công suất chiếu xạ vi sóng đến hàm lƣợng tinh dầu trong phƣơng pháp LCHN-VS .............................................................................44

Hình 4.6: Tinh dầu trong phƣơng pháp LCHN-VS ở các mức công suất ................45

Hình 4.7: Ảnh hƣởng của công suất phát sóng siêu âm đến hàm lƣợng tinh dầutrong phƣơng pháp LCHN-SA .................................................................. 46

Hình 4.8: Ảnh hƣởng của thời gian xử lí siêu âm đến hàm lƣợng tinh dầu trong phƣơng pháp LCHN-SA ............................................................................ 48

Hình 4.9: Tinh dầu trong phƣơng pháp LCHN-SA ở các công suất siêu âm khácnhau (xử lí siêu âm 15 phút, chƣng cất 8 giờ) ......................................... 49

Hình 4.10: Hiệu suất ly trích tinh dầu Vetiver theo các phƣơng pháp khảo sát ......50





SVTH: Nguyễn Văn Chánh vii

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 2.1: Sự phân bố các giống cỏ Vetiver ở Châu Á và Châu Phi .........................2

Bảng 2.2: Tên gọi cỏ Vetiver ở một số quốc gia ..........................................................3

Bảng 2.3: Giá trị dinh dƣỡng của lá cỏ Vetiver .............................................................6

Bảng 2.4: Ảnh hƣởng của thời gian bảo quản nguyên liệu đến hàm lƣợng và chấtlƣợng tinh dầu Vetiver ................................................................................ 9

Bảng 2.5: Ảnh hƣởng của phƣơng pháp trích ly đến tính chất của tinh dầu Vetiver[6; ................................................................................................................. 12

Bảng 2.6: Tính chất hóa lý của một số loại tinh dầu Vetiver ...................................12

Bảng 2.7: Tiêu chuẩn quốc tế (BIS) của tinh dầu Vetiver thƣơng mại . ..................13

Bảng 2.8: Kết quả phân tích các thành phần chính trong tinh dầu Vetiver bằng phƣơng pháp GC/MS ................................................................................. 15

Bảng 2.9: Thành phần hóa học của tinh dầu Vetiver (giống Sri Lanka) .................16

Bảng 2.10: Thành phần hóa học của tinh dầu Vetiveria zizanioides. Nash trongnhững điều kiện trồng khác nhau ............................................................. 17

Bảng 2.11: Thành phần hóa học tinh dầu vetiver trong điều kiện trồng đất tự n hiênvà môi trƣờng vô trùng .............................................................................. 19

Bảng 2.12: Sản lƣợng tinh dầu Vetiver ở một số quốc gia 1980s ............................20

Bảng 2.13: Điều kiện tới hạn của một số chất ...........................................................27 Bảng 4.1. Hàm lƣợng chất khô không bay hơi ở 105oC của nguyên liệu ................39

Bảng 4.2: Hàm lƣợng tinh dầu với tỉ lệ nƣớc khác nhau............................................41

Bảng 4.3: Hàm lƣợng tinh dầu theo lƣợng nƣớc trong phƣơng pháp vi sóng .........43

Bảng 4.4: Hàm lƣợng tinh dầu theo công suất chiếu xạ vi sóng và thời gian .........45

Bảng 4.5: Hàm lƣợng tinh dầu theo công suất phát sóng siêu âm ............................47

Bảng 4.6: Hàm lƣợng tinh dầu theo thời gian xử lí siêu âm ......................................48

Bảng 4.7: Hàm lƣợng tinh dầu trong các phƣơng pháp ly trích ở điều kiện tối ƣu 50

Bảng 4.8: Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu đƣợc ly trích bằng các

phƣơng pháp khác nhau và tiêu chuẩn quốc tế BIS ................................ 51

Bảng 4.9: Thành phần hóa học của tinh dầu theo các phƣơng pháp ly trích ...........52





SVTH: Nguyễn Văn Chánh 1

CHƢƠNG 1

GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Cỏ Vetiver, hay còn gọi là cỏ Hƣơng bài hoặc Hƣơng lau, mọc hoang vàđƣợc trồng ở nhiều nƣớc vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới. Cỏ Vetiver đƣợc quan tâm

nghiên cứu bởi ứng dụng bảo vệ đất chống xói mòn và bảo vệ môi trƣờng. Hơn thế

nữa, Cỏ Vetiver còn đƣợc biết đến bởi có chứa một loại tinh dầu có giá trị cao

trong lĩnh vực mỹ phẩm [1-3]. Chính vì thế việc nghiên cứu tìm ra quy trình trích

ly loại tinh dầu này rất đáng đƣợc quan tâm.

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu tìm ra quy trình trích ly hiệu quả tinh dầu

rễ cỏ Vetiver . Qua đó khảo sát sơ bộ một số tính chất quan trọng và thành phầnhóa học của tinh dầu.

1.3 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu

Hai phƣơng pháp trích ly đƣợc nghiên cứu sử dụng khá mới là (i) phƣơng

pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc có hỗ trợ vi sóng và (ii) phƣơng pháp chƣng cấtlôi cuốn hơi nƣớc có hỗ trợ sóng siêu âm để trích ly tinh dầu rễ cỏ Vetiver. Trong

đó, các thông số ảnh hƣởng đến quá trình trích sẽ đƣợc khảo sát. Ngoài ra, thành

phần và tính chất vật lý của tinh dầu cũng đƣợc phân tích đánh giá sơ bộ.

Thông số đƣợc khảo sát cho phƣơng pháp (i)

- Thời gian trích ly

- Tỉ lệ rễ Vetiver/dung môi

- Công chiếu xạ

Thông số đƣợc khảo sát cho phƣơng pháp (ii)

- Thời gian xử lí siêu âm

- Công suất phát sóng siêu âm

Thành phần và tính chất hóa lý đƣợc phân tích đánh giá sơ bộ.






CHƢƠNG 2

TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu về cỏ Vetiver

2.1.1 Nguồn gốc, phân loại

Vetiveria, theo Paul Truong năm 1999, là loài cỏ nhiệt đới có nguồn gốc từ phía Nam Ấn Độ, đƣợc thuần hóa và trồng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới [2;

4]. Tên gọi Vetiver bắt nguồn từ tiếng Ta-min của ngƣời Ấn Độ với hai cụm từ:

“vetti” - khas khas hay cus cus và “ver” – rễ. Tuy nhiên, theo sách “ Tên CâyRừng Việt Nam” của Nhà xuất bản nông nghiệp năm 1992 ghi nhận, cỏ Vetiver

đƣợc gọi là cỏ Hƣơng bài hay cỏ Hƣơng lau và đƣợc tìm thấy ở miền Trung,

quanh vùng Pleiku, Ban Mê Thuột [1;2; 4]. Trong giớ i hạn của bài viết, loài cỏ

này đƣợc gọi tên là cỏ Vetiver để thống nhất với tên gọi quốc tế.Cỏ vetiver có tên khoa học là Chrysopogon zizanioides hay Vetiveria

zizanioides thuộc

Giới: Plantae

Bộ: Poales

Họ: Poaceae

Chi: Chrysopogon

Loài: C. zizanioides Hình 2.1 Cỏ Vetiver

Tên thƣờng gọi: Cỏ Vetiver, Cỏ hƣơng bài…

Tùy theo điều kiện khí hậu mà cỏ Vetiver có những đặc điểm hình thái nhất

định. Theo các nghiên cứu, loài cỏ Vetiver có khoảng 11 giống khác nhau. Trong

đó có hai giống phổ biến là loài V.zizanioides phân bố ở vùng ẩm và V.nigritana

phân bố ở vùng khí hậu khô.

Bảng 2.1: Sự phân bố các giống cỏ Vetiver ở Châu Á và Châu Phi [2;5]

STT Loài Vùng phân bố

1

2

V.elongata (R.Br.) stapfex C.E

V.festucoides (Presl.) Ohwi

New Guinea, Úc

Nhật Bản

Khu vực 3, P.3, Tp.Vị Thanh,HG





Chương 2: Tổng quan


3

4

5

6

7

8

9

10

11

V.filipes C.E. Hubard

V.fulvibarbisbis stapf

V.intermedia S.T. Blake

V.lowsonni (Hook.f) Blatt. Et McCann

V.nemoralis (Balansa) Q.camus

V.nigritana stapf

V.pauciflora S.T. Blake

V.rigida B.K. Simon

V.zizanioides Nash

New Guinea, Úc (Queenlvà)

Miền Trung và Đông Châu Phi

Úc (Queenlvà)

Ấn Độ

Đông Nam Á

Miền Trung và Đông Nam Phi

Úc (Queenlvà)

Úc (Queenlvà)

Trung và Đông Nam Á

Cỏ Vetiver xuất hiện khắp nơi trên những vùng khí hậu ôn đới hay nhiệtđới. Tùy quốc gia hay vùng lãnh thổ khác nhau có rất nhiều cách gọi khác nhau.

Bảng 2.2: Tên gọi cỏ Vetiver ở một số quốc gia [2;5]

Vùng Tên gọi

Ấn Độ

Srilanka

Iran

Trung Quốc

Malaysia

Indonesia

Philippin

Lào và

Thái Lan

Abhaya, Amrinala, Bala, Khas, Panni, Khas, Valo, Khas-

Khas, Ilamichamver, Vettiver, Vettiveeru, Kaadu…

Saivvàera, Savvàramul.

Bikhiwala, Khas.

Xiang-Geng-Sao

Nara wastu, Nara setu, Akar wangi, Rumput wangi, Kusu-

kusu.

Aga wangi, Larasetu, Larawestu, Raraweatu, Sundanese,

Janur; Narawastu, Usar…

Ilib, Mora, Moro, Narawasta, Raiz de moras, Rimodas,

Rimora Rimoras, Vetiver, Amoora, Amoras, Anias de moras...

Babin, ngongon, ngoko ba, diri, kieli, dimi, pallol, kamare,

roudoum, kulkadere…







Ethiopia

Ghana

Nigeria

Pháp

Việt Nam

Yesero mekelakeya, sep, tiep, toul, semban

N. Terr. Dag; kulikarili

Jema, so’ dornde, so’mayo, chor’dor’de, ngongonari…

Chiendent del Indes, Vetiver.

Cỏ Vetiver, Cỏ Hương Bài.

2.1.2 Đặc điểm hình thái và sinh trƣởng

2.1.2.1 Đặc điểm hình thái

Cỏ Vetiver là cây thân thảo đƣợc trồng ở vùng nhiệt đới kéo dài từ Đông

nam Á đến vùng nhiệt đới Châu Phi. Cỏ Vetiver thuộc loại rễ chùm, mọc thành

bụi cao từ 1 m đến 3 m.

Hình 2.2: Rễ cỏ Vetiver

Thân hóa gỗ, chắt khỏe, có phân lóng. Rễ có thể mọc ra từ các mắt lóng khi

gặp điều kiện thích hợp. Phần thân trên không phân nhánh, tuy nhiên phần thân ởgốc phân nhánh rất mạnh làm cho bụi cỏ đặc khít và vững chắc hơn.

Lá mọc từ thân, phiến lá tƣơng đối cứng và thon dài, có thể dài từ 30 đến

80 cm và rộng từ 4 đến 15 mm. Phiến lá đƣợc ngăn đôi bởi gân lá có lông tơ dọctheo chiều dài, mép lá có gai sắc.

Hoa là chùy tận cùng phân bố thành cụm dài 30-40 cm.

www.vetiver.org







Hình 2.3: Hoa Vetiver

Rễ là phần có giá trị quan trọng nhất của cỏ Vetiver. Rễ chùm không mọc

trải rộng mà ăn sâu vào trong đất đan xen lẫn nhau. Rễ phát triển rất mạnh và cóthể dài đến 3 m khi gặp điều kiện thuận lợi. Rễ có cấu trúc ba phần là biểu bì, vỏ

và lõi, trong đó, lõi có cấu trúc xốp dạng bó sợi liên kết rất chặt và dẻo dai. Đó là

lí do tạo nên một hệ thống rễ vững chắc có thể bảo vệ đất và giữ nƣớc.

R ễ cỏ vetiver có chứa tinh dầu với hàm lƣợng từ 0,5 – 2,5% (tính trên cơ sở

khô). Tinh dầu từ rễ cỏ Vetiver đã đƣợc khai thác nhiều nhất ở Ấn Độ, Trung

Quốc, Indonesia, Haiti…để làm hƣơng liệu nền trong sản xuất nƣớc hoa và mỹ

phẩm.

2.1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng

Cỏ Vetiver có hoa nhƣng hầu nhƣ bất thụ nên hình thức sinh sản chủ yếu là

sinh sản sinh dƣỡng. Ở nƣớc ta hiện nay, cỏ Vetiver đƣợc nhân giống bằng cách

giâm cành hoặc nhân giống trong ống nghiệm.

Cỏ Vetiver sinh trƣởng tốt vào mùa mƣa với hàm lƣợng tinh dầu cao hơn

đối với mùa khô. Hàm lƣợng tinh dầu trong các rễ nhánh và rễ phụ tăng khi cây ra

hoa. Loài cỏ này sống đƣợc ở nhiều loại thổ nhƣỡng khác nhau nhƣ đất phèn hay

nhiễm mặn, đặc biệt thích hợp với các vùng đất ẩm, đất ngập nƣớc, bãi bồi ven

đầm, hồ. Là loài cây ƣa sáng, không chịu đƣợc sƣơng giá, sinh trƣởng thích hợp ở25-35oC.

Hàm lƣợng và thành phần tinh dầu phụ thuộc nhiều vào điều kiện thổnhƣỡng và độ tuổi. Ở nƣớc ta, cỏ Vetiver đƣợc trồng nhiều các tỉnh: Bắc Ninh, Hà

Tây, Hà Nội, Hƣng Yên, Thái Bình Đà Nẵng, Đắc Lak, Lâm Đồng, Khánh Hòa,

Đồng Nai, Bình Phƣớc, Bình Dƣơng, Tây Ninh, An Giang, Tiền Giang…

Tài liệu tham khảo 7







Trong đó, vùng cho sản lƣợng rễ và hàm lƣợng tinh dầu cao nhất là các địa phƣơng ven biển Thái Bình với 2 tấn rễ/ha có tinh dầu chất lƣợng cao tƣơng

đƣơng với tinh dầu thƣơng phẩm trên thế giới[1; 6].

2.1.3

Giá trị sử dụng

2.1.3.1 Thức ăn chăn nuôi

Với bộ rễ dài chắc khỏe cắm sâu trong đất và bộ lá dài và hẹp, cỏ Vetiver

có thể sinh trƣởng bình thƣờng trong điều kiện khí hậu khô hạn hay lạnh giá, ở nơi bằng phẳng hay sƣờn dốc. Lá cỏ Vetiver còn non chứa đến khoảng 13.1% protein

và 3.05% chất béo nên rất thích hợp để làm thức ăn cho một số loài gia súc. Có thể

nói đây là loài cỏ lý tƣởng trong chăn nuôi ở những vùng khí hậu khô cằn.

Bảng 2.3: Giá trị dinh dƣỡng của lá cỏ Vetiver

Dinh dƣỡng Cỏ non Cỏ trƣởng thành Cỏ già

Năng lƣợng, kcal/kg

Chất xơ, %

Protein, %

Chất béo, %

522

51

13.1

3.05

706

50

7.93

1.30

969

-

6.66

1.40

2.1.3.2 Bảo vệ đất, chống sạt lỡ

Sự xói mòn đất diễn ra liên tục ở khắp nơi trên thế giới nhƣng rất khó để

xác định chính xác khối lƣợng đất mất đi. Theo ƣớc tính trên thế giới mỗi năm sự

xói mòn đã lấy đi từ 10 đến 20 triệu tấn đất mặt tƣơng đƣơng với 5 đến 7 triệuhecta đất trồng [2; 7]. Để đảm bảo về an ninh lƣơng thực toàn cầu thì vấn đề bảo

tồn đất và nƣớc cần đƣợc quan tâm hàng đầu, đó cũng là nhiệm vụ của khoa học kĩ

thuật. Cỏ Vetiver là một giải pháp kĩ thuật hữu hiệu cho vấn đề này.







Hình 2.4: Trồng cỏ Vetiver chống sạt lở ở kênh Bảy Xã, Tân Châu, An Giang

Với cấu trúc hệ rễ rắn chắc ăn sâu vào lòng đất, cỏ Vetiver rất thích hợp

cho việc thiết lập một hàng rào sinh học ngăn xói mòn, sạt lở ở những vùng đấtyếu. Cỏ Vetiver mọc thành bụi, bộ lá thon dài tƣơng đối cứng xòe ra bao phủ một

khoảng không gian rộng nên giảm đáng kể tốc độ dòng chảy nƣớc mƣa khi trồng ở

nơi đất dốc. Trên những vùng đất cát ven biển hay ven các hoang mạc, cỏ Vetiver

đƣợc trồng nhiều thành dãy nhƣ rào chắn cát bay, cát lấn rất hiệu quả [2].

Từ năm 1950, cỏ Vetiver đã đƣợc ứng dụng trong nông nghiệp Ấn Độ và

đã thành công trong lĩnh vực bảo vệ đất, nƣớc, làm cho nền nông nghiệp Ấn Độ

trở nên xanh hơn. Từ những kết quả đó, cỏ Vetiver đã bắt đầu đƣợc phổ biến ở rất

nhiều quốc gia Australia, Bolivia, Brazil, China, Costa Rica, Ecuador, El Salvador,Guate-mala, Honduras, India, Indonesia, Madagascar, Malawi, Malaysia, Mexico,

Nepal, Nica-ragua, Nigeria, Philippines, Sri Lanka, South Africa, Thailvà, Zambia

và Zimbabwe [2; 7].

2.1.3.3 Xử lí nước thải và hạn chế ô nhiễm môi trường

Cỏ Vetiver có khả năng thích nghi cao trong những điều kiện sinh trƣởng

bất lợi nhƣ đất khô cằn, đất ngập nƣớc hay trong môi trƣờng ô nhiễm. Đặc biệt, cỏ

Vetiver gia tăng sinh khối rất nhanh với bộ rễ có khả năng hấp thụ tốt các ion kim

loại, khoáng hữu cơ (N, P, Al, Mg, Hg, Cd, Pb…) cũng nhƣ các hợp chất hữu cơgây ô nhiễm môi trƣờng khác [2;3;8].

Trên tạp chí khoa học 2012: số 21b 151-160, trƣờng Đại học Cần Thơ, thầy

Châu Minh Khôi ( Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Đại học Cần Thơ)đã công bố kết quả nghiên cứu khả năng xử lí ô nhiễm đạm, lân hữu cơ trong nƣớc

HTTP://ICTDANANG.VN







thải ao nuôi cá tra của lục bình và cỏ Vetiver. Kết quả cho thấy trồng cỏ Vetiverquanh bờ ao nuôi cá tra có thể giảm đến 94% P và trên 40% N hữu cơ [8].

Một kết quả nghiên cứu khác của Trần Ngọc Nam (Đại học Kĩ thuật Công

nghệ Tp.HCM) cho thấy trong mô hình đất ngập nƣớc, cỏ Vetiver có thể giảm

đƣợc trên 90% COD, BOD5, SS trong nƣớc thải sinh hoạt ở Tp.HCM [3].

Ngoài ra, hệ thống rễ cỏ Vetiver còn có tác dụng giữ ẩm, tăng độ phì nhiêu,

bổ sung nguồn phân hữu cơ cho đất khi thân lá bị phân hủy. Nhờ đó, trồng cỏ

Vetiver trên đất nông nghiệp cũng đƣợc xem là biện pháp cải thiện chất lƣợng đất.

2.1.3.4 Sản xuất tinh dầu

Tinh dầu Vetiver là một trong những nguyên liệu chính trong ngành công

nghiệp nƣớc hoa và mỹ phẩm thế giới, xuất hiện trong hơn 36 % các loại nƣớc hoa

cao cấp phƣơng Tây và hơn 20 % mỹ phẩm cho nam giới [2; 9].

Trên thế giới hiện nay có hơn 70 quốc gia trồng cỏ Vetiver để sản xuất tinh

dầu với sản lƣợng trung bình khoảng 450 tấn/năm [10].

Phƣơng pháp sản xuất tinh dầu Vetiver phổ biến nhất là chƣng cất lôi cuốn

hơi nƣớc truyền thống. Hàm lƣợng tinh dầu dao động từ 0,5 – 2,5% tùy theo độ

tuổi cây, đặc điểm sinh thái và hiệu suất của thiết bị.

Theo kinh nghiệm, rễ vừa thu hoạch cần đƣợc rửa sạch nhanh và phơi khô

trong bóng râm trƣớc khi trích ly tinh dầu. Không nên phơi ngoài trời nắng haysấy ở nhiệt độ cao vì tinh dầu rất dễ bay hơi. Thời gian bảo quản tốt nhất là từ 1

đến 3 tháng, nếu điều kiện bảo quản tốt có thể lâu hơn nhƣng cũng không quá 6

tháng. Sau 3 tháng chất lƣợng tinh dầu có tốt hơn nhƣng hàm lƣợng giảm nhiều và

khó ly trích.

Tác giả Trần Minh Hợi và các cộng sự đã có một công trình nghiên cứu về

ảnh hƣởng của thời gian bảo quản đến hàm lƣợng tinh dầu, các chỉ tiêu hóa lí vàchất lƣợng tinh dầu [6].







Bảng 2.4: Ảnh hƣởng của thời gian bảo quản nguyên liệu đến hàm lƣợng và chấtlƣợng tinh dầu Vetiver [6]

Thời gian

bảo quản (ngày)

Hàmlƣợng

(%)

d20 α20D n20

D Chỉ số

axit

Chỉ

số

este

Chỉ số

cacbonylAncoltự do

(%)

18 2,5 1,0441 +15o 1,519 22,6 19,4 23,6 53,0

54 2,1 1,0390 - 1,516 22,6 23,7 16,2 61,0

100 2,2 1,0455 +13o 1,516 22,6 20,1 17,9 63,0

173 1,2 1,0579 +16o 1,518 24,3 28,0 19,5 -

Kết quả khảo sát cho thấy khi thời gian bảo quản không quá 100 ngày thì

hàm lƣợng tinh dầu giảm không đáng kể. Khi thời gian bảo quản lâu hơn thì hàmlƣợng tinh dầu giảm mạnh, sau 173 ngày hàm lƣợng giảm từ 2,5% xuống còn

1,2% và mất hết ancol. Do đó cần có phƣơng pháp sản xuất phù hợp tránh bảo

quản quá lâu làm giảm năng suất và chất lƣợng tinh dầu thành phẩm, giảm hiệuquả kinh tế.

Ngoài những công dụng chính từ bộ rễ, thân và lá cỏ Vetiver sau khi thu

hoạch còn đƣợc tận dụng làm nhiên liệu rắn có nhiệt trị từ 15 -18 Mj/kg, tƣơngđƣơng 60% nhiệt trị của cacbon và 45% nhiệt trị của nhiên liệu hóa thạch [2; 11].

Thân, lá cỏ Vetiver sau khi phân hủy có tỉ lệ C/N từ 38,9 – 47,5. Hàm

lƣợng N, P, K, Ca, Mg tƣơng ứng là 0.86, 0.29, 0.12, 0.55 và 0.41% , pH bằng 7,0

[2; 7]. Đây là nguồn phân hữu cơ rất tốt cho cây trồng. Thân cỏ khô còn đƣợcdùng làm một số đồ dùng thủ công nhƣ túi xách, vật dụng trang trí, mũ nón…

Có thể thấy cỏ Vetiver rất có giá trị kinh tế lẫn sinh thái. Tất cả các bộ phận

của cỏ Vetiver đều có thể đƣợc sử dụng và ở giai đoạn sinh trƣởng nào loài cây

này cũng giá trị.







2.2 Tinh dầu Vetiver

2.2.1 Sơ lƣợc về tinh dầu thiên nhiên

2.2.1.1 Khái niệm

Tinh dầu là một hỗn hợp của nhiều hợp chất dễ bay hơi có nguồn gốc từthiên nhiên và có mùi đặc trƣng. Tinh dầu thƣờng ở thể lỏng, nhẹ hơn nƣớc, bay

hơi hoàn toàn ở nhiệt độ phòng mà không bị phân hủy.

2.2.1.2 Lịch sử phát triển

Tinh dầu xuất hiện và phát triển cùng với nền văn minh nhân loại. Các nhà

nghiên cứu ở phƣơng tây cho rằng chính phƣơng Đông là nơi bắt đầu lịch sử pháttriển của tinh dầu [5; 10].

Việc sử dụng mua bán những hợp chất có mùi thơm có nguồn gốc chủ yếutrong vùng cận nhiệt đới và nhiệt đới là nét đặc trƣng cho ngƣời cổ ở vùng LƣỡngHà, Ai Cập, Ấn Độ và Trung Quốc. Ngƣời Ả Rập đã có nhiều tiến bộ trong lĩnh

vực hóa học hợp chất thiên nhiên nhƣng kĩ thuật chế biến tinh dầu còn hạn chế.

Mãi đến thời kỳ Trung cổ tại Châu Âu những hợp chất nói trên mới đƣợc sử dụngrộng rãi và chủ yếu trong lĩnh vực dƣợc liệu.

Sự chƣng cất tinh dầu đã đƣợc thực hiện từ nhiều thế kỷ trƣớc nhƣng đến

đầu thế kỷ 13 thì quy trình chƣng cất mới phát triển đầy đủ về mặt kỹ thuật. Ở Tây

Ban Nha đã xuất hiện kỹ nghệ về nƣớc hoa có nền là etanol do Koln điều chế (còngọi là Eau de Cologne). Chỉ sau đó vài thế kỷ, vùng Grass ở miền Nam nƣớc pháp

đã trở thành trung tâm lớn nhất về tinh dầu đầu tiên trên thế giới, đặc biệt là tinh

dầu các loài hoa: Lài, Hồng, Cam…

Đến thế kỷ 19, vùng Grass thịnh vƣợng đã xuống dốc trƣớc sự cạnh tranh

mạnh mẽ từ khắp nơi trên thế giới. Đến nửa sau của thế kỷ 20, nhu cầu tinh dầu

trên thế giới bị ảnh hƣởng bởi rất nhiều yếu tố. Nhu cầu về nguyên liệu cho gia vị

và nƣớc hoa tăng lên một cách tự nhiên theo đà gia tăng mạnh mẽ của dân số thế

giới. Vấn đề an toàn thực phẩm đã làm cho ngƣời tiêu dùng có khuynh hƣớngdùng thực phẩm thiên nhiên. Bên cạnh đó, ngày càng có nhiều loại thức ăn nhanh

hoặc thực phẩm đã sơ chế đƣợc ƣớp với tinh dầu, hơn nữa khi thêm gia vị vàotrong thực phẩm, tinh dầu hoạt động nhƣ những chất kháng oxid hóa hoặc là chất

bảo quản thực phẩm.







Cùng thời gian này, nhu cầu tinh dầu dùng trong lĩnh vực nƣớc hoa giảm.Trong khi đó, lĩnh vực tinh dầu dùng trong bảo vệ sức khỏe lại đƣợc chú ý đến

(nhƣ tinh dầu Bạc hà, tinh dầu Khuynh diệp). Tinh dầu còn đƣợc sử dụng trong

dƣợc phẩm gọi là hƣơng trị liệu pháp. Chính những điều này dẫn đến nhu cầu về

các sản phẩm tinh dầu ngày càng gia tăng.

Hiện nay, con ngƣời ngày càng quan tâm hơn đến các vấn đề sức khỏe,

thực phẩm sạch và thơm ngon. Đó cũng chính là điều kiện để tinh dầu thiên nhiên

phát huy ƣu điểm của mình. Một đặc điểm nổi bật nhất, rất quan trọng và khôngthể thay thế đƣợc của tinh dầu so với các hợp chất hữu cơ tổng hợp khác là nó

không gây ô nhiễm môi trƣờng và rất dễ phân hủy.

Do có những ứng dụng thực tiển quan trọng trong cuộc sống nên ngày

càng có nhiều nghiên cứu và khai thác tinh dầu trên phạm vi toàn thế giới

2.2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng và chất lượng tinh dầu

Tinh dầu là hỗn hợ p của những hợ p chất dễ bay hơi. Hàm lƣợ ng và chất

lƣợ ng tinh dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

- Kĩ thuật ly trích có ảnh hƣở ng mạnh mẽ nhất đến hàm lƣợng cũng nhƣ

chất lƣợ ng tinh dầu. Mỗi loại tinh dầu có những tính chất hóa lí khác nhau, do đó

chỉ phƣơng pháp thích hợ p mới thu đƣợ c tinh dầu có chất lƣợ ng tốt với hàm lƣợ ng

cao nhất. Ngoài ra, tinh dầu thƣờ ng nhạy vớ i nhiệt độ và khả năng hòa tan k hác

nhau trong những loại dung môi khác nhau. Đó là yếu tố quan tr ọng ảnh hƣở ngđến hiệu suất của quá trình ly trích và chất lƣợ ng tinh dầu.

-

Điều kiện địa lý cũng ảnh hƣởng đến hàm lƣợ ng tinh dầu ở trong cây.

Những cây càng mọc sâu trong lục địa xa bờ biển thƣờng có hàm lƣợ ng tinh dầu

càng giảm.

- Ngoài những yếu tố nhƣ đất đai, thổ nhƣỡng, dinh dƣỡ ng, ánh sáng,

giống, thờ i vụ tr ồng, di truyền thì thời gian thu hái cũng ảnh hƣởng đến chất lƣợ ng

và hàm lƣợ ng tinh dầu…

-

Hàm lƣợ ng tinh dầu còn phụ thuộc vào từng giai đoạn phát triển và từng

bộ phận khác nhau của cây.







2.2.2 Tinh dầu Vetiver

2.2.2.1 Đặc điểm và tính chất

Tinh dầu Vetiver đƣợc ly trích từ rễ là chất lỏng có độ nhớt cao, màu từ nâu

sáng đến vàng nhạt tùy theo thành phần hóa và phƣơng pháp ly trích. Tinh dầuVetiver có mùi thơm dễ chịu, đặc trƣng của gỗ và đất. Đặc biệt, hƣơng thơm của

tinh dầu rất bền, độ bám dính rất cao khi tiếp xúc và có khả năng lƣu giữ các cấutử hƣơng khác rất tốt, đó là những tính chất đặc trƣng tinh dầu đƣợc ứng dụng rất

nhiều trong điều chế nƣớc hoa và và một số sản phẩm có hƣơng thơm.

Chất lƣợng tinh dầu có thể đánh giá sơ bộ chất lƣợng thông qua các chỉ tiêu

hóa lý. Đối với tinh dầu Vetiver, tỉ trọng và độ quay cực càng cao thì mùi thơmcàng mạnh. Tính chất hóa lý của tinh dầu phụ thuộc vào thành phần hóa học, tính

chất của các cấu tử trong tinh dầu cũng nhƣ điều kiện sinh thái của nguyên liệu. Bảng 2.5: Ảnh hƣởng của phƣơng pháp trích ly đến tính chất của tinh dầu Vetiver [6; 12]

Chỉ số SCO2 Lôi cuốn Thế giới

Tỉ trọng d20

Chiết suất n20D

Độ quay cực α20

D

Chỉ số axit

Chỉ số este

1,0195

1,518

+ 21,5

22,5

18,5

1,0100

1,52

+ 20,1

23,0

18,9

0,988÷1,021

1,514 - 1,519

-53,4 - 101,8

6,6 - 40,9

10,1 - 24,1

Tinh dầu Vetiver thƣơng mại cần đạt đƣợc hai yêu cầu chính là sự tinhkhiết và hàm lƣợng este tổng. Ngoài ra màu sắc và mùi thơm cũng phản ánh chất

lƣợng tinh dầu và hiệu quả của kĩ thuật ly trích.

Bảng 2.6: Tính chất hóa lý của một số loại tinh dầu Vetiver [12]

Chỉ số Java Reunion Haiti Ấn Độ

Tỉ trọng d15

Độ quay cực α20D

1,004

30 ÷ 48o

0,990 ÷ 1,020

14 ÷ 37o

0,999 ÷ 1,004

22 ÷ 31o

1,005 ÷ 1,007

-67 ÷ -70o







Chiết suất n20D

Chỉ số axit

Chỉ số este

Chỉ số este sau acetat

1,5262

31,57

4,75

143

1,515 ÷ 1,529

4,5 ÷ 17

5 ÷ 20

119 ÷ 145

1,5198 ÷ 1,525

7,5 ÷ 16,8

124,0 ÷ 164,0

130 ÷ 170

1,5221÷1,5270

8,4 ÷ 9,3

-

-

Bảng 2.6 cho thấy yếu tố sinh thái cũng ảnh hƣởng nhiều đến tính chất của

tinh dầu. Trong những điều kiện sinh trƣởng khác nhau, tỉ lệ, thành phần các cấu

tử hƣơng trong tinh dầu có thể khác nhau.

Nhƣ vậy, chất lƣợng tinh dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố, tuy nhiên, tinh

dầu thƣơng mại cần đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn hóa lí nhất định.

Bảng 2.7: Tiêu chuẩn quốc tế (BIS) của tinh dầu Vetiver thƣơng mại [12].

STT Chỉ tiêu hóa lý Yêu cầu

1

2

3

4

5

6

7

9

10

11

12

13

Trạng thái và màu sắc

Mùi

Tỉ trọng ở 27oC

Chỉ số khúc xạ ở 27oC

Độ quay cực, D

Chỉ số axit tối đa

Chỉ số este

Ancol tự do, %

Ancol liên kết

Ancol tổng (M < 220), %

Chỉ số cacbonyl (M < 218), %

Khả năng hòa tan trong ethanol 80o

Chất lỏng nhớt màu nâu – nâu đỏ

Mùi gỗ đặc trƣng

0.985 – 1.020

1.525 – 1.525

+15o – 35o

35

5 – 16

30

8 – 25

46

23 – 68 (9-26.5%)

Tỉ lệ 1-2 , có thể vẩn đục

2.2.2.2 Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của tinh dầu Vetiver rất phức tạp với hơn 300 hợp chất

khác nhau. Năm 1978, Lamberg và các cộng sự đã lần đầu tiên nghiên cứu vềthành phần hóa học của tinh dầu cỏ Vetiver đƣợc trồng ở nhiều vùng địa lí khác







nhau. Kết quả cho thấy tinh dầu cỏ Vetiver là một hỗn hợp lỏng trong suốt củ a các

sesquiterpen và các dẫn xuất có chứa oxi của chúng [13-15]. Những hợp chất này

có thể phân thành 3 nhóm nhƣ sau:

-

Sesquiterpene: là các hydrocacbon có nhiệt độ sôi thấp, chiếm phần lớn

tỉ trọng trong tinh dầu.

- Nhóm trung gian là các dẫn xuất chứa oxi của sesquiterpene nhƣ: α-

vetivon, β-vetivon, β-vetiven, γ-vetiven, zizanal, axit valencenic, eugenol...

-

Khusimol: là các ancol vòng đa chức.

Những nghiên cứu sau này đã xác định đƣợc thành phần quyết định đến

chất lƣợng tinh dầu là khusimol, α-vetivon, β-vetivon, vetivenol, vetivenyl và

vetivernate[14]. Tuy nhiên, những hợp chất này có cấu trúc rất phức tạp nên rất

khó đƣợc tổng hợp và đến nay vẫn chƣa thể thƣơng mại hóa. Do đó, tinh dầu từ rễcỏ Vetiver với những tính chất quí giá vẫn là một trong những nguồn nguyên liệucơ bản quan trọng nhất trong ngành công nghiệp hƣơng liệu và mỹ phẩm.

Bên cạnh đó, tinh dầu Vetiver còn chứa một số hợp chất có hoạt tính sinh

học khá mạnh trên một số loài sinh vật nên còn đƣợc dùng để điều chế chất bảoquản và thuốc chữa bệnh nhƣ[5; 15]:

- Nootkatone có khả năng tiêu diệt mối ăn gỗ và xây tổ trong lòng đất.

- α-cedren, zizanol, vetivernol có tác dụng gây độc và làm yếu đối với

mối và một số loại côn trùng.

- Phối trộn thuốc trị giun sán.

- Vetivernol có khả năng ức chế liên kết của vasopressin trong gan.

- Dùng làm thuốc chữa một số bệnh về tiêu hóa và thần kinh nhƣ: đầyhơi, lợi tiểu, điều kinh, thanh nhiệt, chống co thắt…

Năm 2005, trong báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nƣớc: “ Nghiên cứu công

nghệ chiết tách một số chế phẩm thiên nhiên có giá trị kinh tế cao bằng CO2 lỏng

ở trạng thái siêu tới hạn ” của Ts.Lƣu Hoàng Ngọc có trình bày kết quả nghiên cứuchiết xuất tinh dầu từ rễ cỏ Vetiver ( cỏ Hƣơng bài) bằng CO2 siêu tới hạn.

Kĩ thuật chiết suất tinh dầu Vetiver đƣợc nghiên cứu bằng phƣơng pháp

quy hoạch hóa thực nghiệm. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của tình trạng nguyên

liệu cho thấy rễ đƣợc cắt ngắn đến kích thƣớc 0,5 – 2 mm và độ ẩm 11,23% đƣợc

chiết bằng phƣơng pháp SCO2 siêu tới hạn trong 8 giờ sẽ cho hàm lƣợng tinh dầu







thu đƣợc cao nhất là 0,49% (tính theo cơ sở ƣớt). Khi tiến hành chiết bằng phƣơng

pháp lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống trong 24 giờ, sử dụng nƣớc muối 5%, hàm

lƣợng tƣơng ứng với nguyên liệu khô là 0,5%.

Kết quả phân tích cho thấy các chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu Vetiver trích ly bằng cả

hai phƣơng pháp trên đều đáp ứng đƣợc các yêu cầu của tinh dầu trên thế giới.

Bảng 2.8: Kết quả phân tích các thành phần chính trong tinh dầu Vetiver bằng phƣơng pháp GC/MS [6]

STT Thành phần

Hàm lƣợng (%)

SCO2 Lôi cuốn

1

2

3

4

5

6

7

8

Humulen + Caryophyllen

Cedren

Cadinen

Vetivenol

Khusimon

Khusimol+ Zizanol

Vetivon

Cedran-diol

15.81

16.93

-

3.72

-

29.49

4.92

2.22

8.87

9.65

11.77

0.99

11.77

9.65

3.73

-

Phƣơng pháp SCO2 siêu tới hạn cho thấy sự nổi trội hơn về hàm lƣợng các

cấu tử thơm quan trọng (Vetivenol, khusimol, zizanol, vetivenon) và cảm quan vềmàu sắc, mùi vị, so với phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống.

Năm 2001, Sirinan Thubthimthed (Viện khoa học và công nghệ Thái Lan)

cùng các cộng sự đã nghiên cứu thành phần hóa học và ảnh hƣởng sinh lí trên

chuột thí nghiệm của tinh dầu Vetiver [16]. Trong đó, nguyên liệu là rễ cỏVetiveria zizanioides (L.) Nash thuộc kiểu sinh thái Sri Lanka đƣợc trồng ở miền

bắc Thái Lan. Tinh dầu đƣợc ly trích bằng phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơinƣớc trong 14 giờ. Sản phẩm đƣợc làm khan bằng Na2SO4 và phân tích thành phần

hóa bằng máy sắc kí GC/MS.







Tinh dầu thu đƣợc là chất lỏng nhớt màu nâu nhạt với hàm lƣợng 0,3 – 1,0

%. Kết quả phân tích thành phần hóa đƣợc trình bày trong bảng 2.9 trong đó,

thành phần chính là nhóm sesquiterpenes với các hợp chất khusimol (12,7%),

calarene,-gurjunene (9,84%), longipinene (4,2%), valerenol (3.9%), epizizanal

(3,3%), α-vetivone (2,0%) và β-vetivone (1,62%). Đây cũng là những cấu tửhƣơng chính của tinh dầu Vetiver.

Bảng 2.9: Thành phần hóa học của tinh dầu Vetiver (giống Sri Lanka) [16]

Thành phần Hàm lƣợng,% Thành phần Hàm lƣợng,%

terpinen-4-ol

5-epiprezizane

khusimene

α-muurolene

khusimone

calacorene

β-humulene

α-longipinene

ε-selineneγ-selinene

γ-cadinene

3.75

0.71

0.66

1.14

1.49

0.94

2.37

4.20

4.131.63

1.72

valencene

calarene,-gurjunene

α-amorphene

epizizanal

3-epizizanol

khusimol

Iso-khusimol

Valerenol

β-vetivoneα-vetivone

2.30

9.84

2.07

3.33

2.97

12.71

0.57

3.93

1.622.02

Năm 2006, Patcharee Pripdeevech ( Đại học Chiang Mai, Thái Lan) cùng các cộngsự đã tiến hành nghiên cứu các thành phần dễ bay hơi trong rễ cỏ Vetiveria

zizanioides Nash đƣợc trồng ở những điều kiện khác nhau [14]. Nguyên liệu đƣợc

sấy khô ở 70oC trong 24 giờ trƣớc khi trích ly tinh dầu bằng phƣơng pháp lôi cuốnhơi nƣớc truyền thống. Tinh dầu đƣợc phân tích SPME-GCxGC và SPME-GC-

MS. Kết quả phân tích đƣợc 42 hợp chất khác nhau:







Bảng 2.10: Thành phần hóa học của tinh dầu Vetiveria zizanioides. Nash trongnhững điều kiện trồng khác nhau [14]

Điều kiện trồng

A B C

1

2

3

4

5

67

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

1-nonanal

nonanoic acid

1-decanal

(E)-9,10-dehydro-2-norzizaene

(Z)-9,10-dehydro-2-norzizaene

alpha-funebrene2-norzizaene

acora-2,4-diene

alpha-cedrene

cascarilladiene

11,12,13-tri-nor-eremophil-1(10)-en-7-one

gamma-elemene

prezizaene

khusimene

ar-curcumene

4,7-epoxy-spirovetiva-2,11-diene

alpha-amorphene

cis-eudesma-6,11-diene

sesquicineole

delta-cadinene

gamma-vetivenene

10,11-epoxy-eremophil-1-ene

-

-

-

1.87

20.78

0.140.20

1.93

0.19

2.16

0.43

0.48

1.55

3.04

0.60

1.35

0.76

0.07

0.83

0.56

-

-

-

5.30

46.03

0.601.56

1.73

0.28

2.27

0.34

0.47

0.35

0.89

0.44

5.59

1.47

0.65

0.34

0.22

1.83

0.95

1.06

0.99

0.45

0.46

14.71

0.020.29

0.65

-

2.04

-

0.18

0.42

0.09

2.94

1.30

0.14

0.07

0.55

Thành phần STT







23

24

25

26

27

28

29

30

3132

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

(+)(6S,10R)-6,10-dimethylbicyclo

dec-1-en-3-one

beta-calacorene

15-nor-funebran-3-one

cis-eudesm-6-en-11-ol

khusimone

13-nor-cis-eudesm-6-en-11-one

trans-dracunculifoliol

13-nor-eremophila-1(10)-en-11-one

eudesm-4(15),7-dien-3β-ol beta-eudesmol

(E)-opposita-4(15),7(11)-dien-12-al

prezizaan-15-al

2-epi-ziza-6(13)-en-3α-ol

Zizanal

khusian-2-ol

(E)-opposita-4(15),7(11)-dien-12-ol

cadina-1(10),6,8-triene

khusimol

9,10-dehydro-isolongifolene

nootkatone

2.44

0.22

1.45

1.58

20.57

1.80

1.07

0.18

0.432.61

7.71

0.67

5.31

0.09

2.74

0.59

0.83

11.11

1.43

0.21

2.00

1.18

1.46

2.37

6.13

0.66

0.63

0.21

0.222.37

3.00

0.41

1.83

0.12

1.24

0.41

0.43

3.55

0.19

0.21

3.21

0.30

2.91

1.09

20.91

1.35

0.77

0.55

0.274.48

10.55

0.51

6.85

1.40

4.65

0.56

0.79

12.21

0.31

A: đất mùn (tỉ lệ đất cát, cỏ khô, phân bò là 2:2:1,bổ sung đá photphat,fenpat).

B: đất mùn (tương tự A) có cấy ghép nấm arbuscular mycorrhizal, vi khuẩn azospirillum, vi khuẩn cố định nitơazetobacter,vi khuẩn phân giải Kali.

C: cây con một tháng tuổi ở điều kiện A được tách ra trồng trong túi nhựa với vỏ trấu và phân hỗn hợp.

Năm 2006, Robert P. Adams (Khoa Sinh học, Đại học Baylor, USA) đã cómột nghiên cứu so sánh về tinh dầu cỏ Vetiver zizanioides. Nash trồng trong môi

trƣờng đất tự nhiên (Non-sterile soil) và môi trƣờng vô trùng (Sterile soil) [17].

Sau 158 ngày, tinh dầu đƣợc ly trích từ rễ bằng phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn







hơi nƣớc trong 24 giờ và phân tích GC/MS. Kết quả phân tích và so sánh đƣợc 50hợp chất khác nhau, trong đó thành phần chính là khusimol, C15OH,150,131,

202,220, (E )-Isovalencenol, epi-Zizanone. Thành phần và tỉ lệ các hợp chất đƣợc

trình bày trong bảng 2.11.

Bảng 2.11: Thành phần hóa học tinh dầu vetiver trong điều kiện trồng đất tự nhiênvà môi trƣờng vô trùng [17]

Thành phần

Hàm lƣợng

Non-sterile soil Sterile soil

Khusimene

a-Cadinol

epi-Zizanone

Nootkatol

Vetiselinenol

Khusimol (¼zizanol)

(E )-Isovalencenol

Nootaktone

a-Vetivone

b -Vetivone

Hexadecanoic acid

C15OH,150,131, 202,220

C15OH, 81, 43, 161, 222

(E)-Isoeugenol+prezizaene

13-Hydroxy valencene

a-Costol

C15OH,135, 41, 91, 220

C15HC, 59, 43, 149, 222

1.16

1.84

6.38

1.79

2.20

21.57

8.78

1.24

2.36

0.96

0.17

17.23

7.40

0.81

0.27

0.36

2.00

1.57

0.97

2.20

7.12

2.08

2.76

18.93

8.38

1.27

2.71

1.14

0.95

16.14

7.09

0.90

0.40

0.34

2.18

1.81







2.2.3 Sản xuất tinh dầu Vetiver

Tinh dầu Vetiver đã đƣợc phát hiện đầu tiên ở Ấn Độ và sử dụng rộng rãinhƣ một loài cây hƣơng liệu và dƣợc phẩm trƣớc khi con ngƣời biết đến tinh dầu

hoa hồng. Hàng trăm năm qua, hệ thống cỏ Vetiver đã mở rộng đến hơn 147 quốc

gia vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Tinh dầu Vetiver đƣợc ứng dụng cả trong lĩnhvực nƣớc hoa và các sản phẩm chăm sóc da, xà phòng…

Theo nghiên cứu của Ts. Lƣu Hoàng Ngọc, trên thế giới nổi tiếng nhất về

trồng cỏ Vetiver với tinh dầu có chất lƣợng tốt nhất là đảo Reuion (Indonesia) [6].

Trƣớc chiến tranh thế giới thứ II, mỗi năm đảo này xuất khẩu trên 10 tấn tinh dầu.

Từ năm 1955, sản lƣợng luôn trên 20 tấn và cao nhất là 42 tấn/năm [9; 12].

Từ thập niên 80 của thế kỉ XX, sản lƣợng tinh dầu trên thế giới đã đạt mức

200-250 tấn/năm. Đến những năm 1990s, sản lƣợng thế giới tăng lên đến 400tấn/năm [2; 7].

Bảng 2.12: Sản lƣợng tinh dầu Vetiver ở một số quốc gia 1980s [2]

Quốc gia Sản lƣợng (tấn)

Haiti

USA

Indonesia

Pháp

Hà lan

Anh

Nhật

100

100

50

50

30

25

10

Ở nƣớc ta trong những năm 70, diện tích trồng cỏ Vetiver tăng rất nhanh.

Chỉ riêng vùng đất cát ven biển Thái Bình đã có hơn 30 ha. Sau năm 1975, cỏ

Vetiver đƣợc trồng thử nghiệm trên các dãi đất ven biển miền Trung nhƣ Lệ Ninh(Quảng Bình), Hƣơng Phú(Thùa Thiên Huế), Diện Dƣơng, Diện Bàn(Quảng Nam)…với mục đích chủ yếu là giữ đất chống sạt lở. Hiện nay, hệ thống cỏ

Vetiver đã có mặt trên hầu hết các tỉnh thành, đặc biệt là ven các con sông lớn ở

đồng bằng Sông Cửu Long [1; 6].







2.3 Các phƣơng pháp ly trích tinh dầu

Tinh dầu là nguồn nguyên liệu quan trọng trong lĩnh vực hóa hƣơng liệu vàdƣợc phẩm. Có rất nhiều phƣơng pháp ly trích tinh dầu nhƣ: ép cơ học, tẩm trích,

hấp thụ, chƣng cất [18; 19]. Việc áp dụng phƣơng pháp nào để ly trích có hiệu quả

cần dựa vào tính chất của nguyên liệu và tinh dầu trong đó nhƣ:

- Dễ bay hơi.

- Dễ lôi cuốn theo hơi nƣớc.

-

Dễ tan trong dung môi hữu cơ.

- Dễ bị hấp thụ ngay ở thể khí.

Một quy trình công nghệ sản xuất tinh dầu cần đáp ứng đƣợc các yêu cầu sau:

-

Sản phẩm thu đƣợc có mùi thơm đặc trƣng nhƣ trong nguyên liệu. - Quy trình khai thác phù hợp với tính chất của nguyên liệu.

- Hiệu suất cao với chi phí thấp.

2.3.1 Phƣơng pháp ép cơ học

Một số loại nguyên liệu nhƣ cam, chanh…có các túi chứa tinh dầu nằm trên

bề mặt vỏ quả nên bằng cách ép cơ học thông thƣờng cũng có thể phá vỡ túi tinh

dầu. Sản phẩm thu đƣợc có chất lƣợng cao hơn phƣơng pháp chƣng cất do giữ

đƣợc mùi thơm tự nhiên, tuy nhiên, phƣơng pháp này có hiệu suất thấp và chỉ ápdụng đƣợc khi nguyên liệu có hàm lƣợng tinh dầu cao [1; 9].

Phƣơng pháp ép cơ học có thể thực hiện theo 3 cách:

Vắt, bóp: quả cam, chanh tách bỏ phần thịt rồi dùng tay vắt, bóp cho

tinh dầu thoát ra ngoài. Tinh dầu thoát ra đƣợc thấm vào bông, khi bông đã bãohòa tinh dầu, vắt lại vào cốc đem lọc, sấy sẽ thu đƣợc tinh dầu thành phẩm. Có thể

chƣng cất tiếp phần vỏ đã vắt để thu hết tinh dầu.

Bào, nạo: Dùng nguyên quả rồi xát mặt ngoài của vỏ vào bề mặt nhám,

túi tinh dầu sẽ vỡ và tinh dầu thoát ra ngoài. Tuy nhiên, lớp gai bàn xát phải vừa phải để tránh làm thủng ruột quả gây khó khăn cho quá trình thu hồi tinh dầu. Sản

phẩm thu đƣợc cần tách bớt tecpen(chủ yếu là limonen) để tránh limonene bị oxi

hóa thành pinen có mùi nhựa thông.

Ép: có thể ép nguyên quả bằng những máy ép đặt biệt, trong quá trình

ép có dội nƣớc. Sauk khi ép ta đƣợc hỗn hợp gồm nƣớc quả, tinh dầu, mô và thịt







quả. Để tách tinh dầu ra cần phải lọc để loại bớt tạp chất, sau đó dùng máy li tâmcó tốc độ 15000-20000 vòng/phút để tách tinh dầu.

2.3.2 Phƣơng pháp hấp phụ, trích ly

Trích ly là dùng những dung môi hữu cơ hòa tan các chất khác, dung dịchđƣợc tách dung môi để thu sản phẩm [1].

Cơ sở lí thuyết của phƣơng pháp này là dựa trên sự khác nhau về hằng sốđiện của dung môi và các chất khác trong nguyên liệu. Những chất có hằng số điện

môi càng gần sẽ càng dễ hòa tan vào nhau. Bản chất của quá trình trích ly là quá

trình khuếch tán nên ngƣời ta thƣờng dựa vào định luật khuếch tán Fick để giải

thích và tính toán.

Trong đó: *

Az J : thông lƣợng chất khuếch tán A theo phƣơng z (kgmolA/m2.giây)

c : nồng độ tổng cộng của A và B (kgmol (A+B)/m3)

DAB : hệ số khuếch tán A vào trong B (m2/giây)

xA : phân mol chất A trong hệ thống

Z : khoảng cách khuếch tán (m)

Chất lƣợng của tinh dầu thu đƣợc bằng phƣơng pháp trích ly phụ thuộc rất

nhiều vào dung môi dùng để trích ly. Dụng môi trích ly cần phải:

- Nhiệt độ sôi thấp để dễ dàng tách tinh dầu ra khỏi dung môi bằng phƣơng

pháp chƣng cất, nhƣng không đƣợc thấp quá vì sẽ gây tổn thất dung môi, dễ gâycháy và khó thu hồi dung môi.

- Dung môi không tác dụng hóa học với tinh dầu.

- Độ nhớt của dung môi bé để rút ngắn thời gian trích ly (độ nhớt nhỏ

khuếch tán nhanh). - Dung môi hòa tan tinh dầu lớn nhƣng hòa tan tạp chất bé,

- Dung môi không ăn mòn thiết bị, không gây mùi lạ cho tinh dầu và đặc biệt không gây độc hại.

- Dung môi phải rẽ tiền và dễ mua.

dz

dxcDJ A

AB*Az







Tuy nhiên, không có loại dung môi nào đạt đƣợc tất cả yêu cầu trên, ví dụ:rƣợu, aceton hòa tan tinh dầu tốt nhƣng hòa tan cả nƣớc và đƣờng có trong nguyên

liệu nữa và nhƣ vậy tinh dầu sẽ có mùi caramen sau khi dùng nhiệt để tách dung

môi. Nếu sử dụng ete etylic dùng làm dung môi trích ly thì dung môi này hòa tan

nhựa và sáp tốt nhƣng độc và dễ sinh ra hỗn hợp nổ.

Hiện nay, ở một số nƣớc ngƣời ta dùng dung môi trích ly là CO2 lỏng, dung

môi này không độc, có độ bền hóa học cao nên đảm bảo cho tinh dầu thu đƣợc có

chất lƣợng cao.

2.3.3 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc

2.3.3.1 Nguyên tắc

Chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc là một trong những phƣơng pháp ly trích tinh

dầu đƣợc ứng dụng rộng rãi nhất cho đến nay. Nguyên tắc của hƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc dựa trên khả năng

thẩm thấu, khuếch tán qua bề mặt vật liệu, hòa tan và lôi cuốn theo hơi nƣớc của

các hợp chất hữu cơ có trong tinh dầu đƣợc chứa ở các mô hay túi khi chúng tiếp

xúc với hơi nƣớc ở nhiệt độ cao. Sự khuếch tán sẽ càng dễ dàng khi túi tinh dầutrƣơng phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nƣớc bão hòa trong một khoảng thời

gian nhất định [20-22].

Có 3 yếu tố chính ảnh hƣởng đến quá trình chƣng cất là: sự khuếch tán, sự

thủy giải và nhiệt độ. Mặc dù các yếu tố này đƣợc xem xét độc lập nhƣng thực tếthì chúng có liên quan với nhau và quy về ảnh hƣởng của nhiệt độ. Khi nhiệt độ

tăng sẽ kéo theo sự khuếch tán của các hợp chất hữu cơ, sự hòa tan tinh dầu trong

nƣớc và khả năng phân hủy của chúng cũng tăng. Do đó có thể nói nhiệt độ là yếutố quyết định đến khả năng ứng dụng cũng nhƣ hiệu quả của phƣơng pháp này

[19; 22; 23]. Tùy loại nguyên liệu và tính chất của tinh dầu chứa trong nó mà lựa

chọn phƣơng pháp ly trích phù hợp. Dựa trên quy trình kĩ thuật, phƣơng phápchƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc đƣợc chia thành ba loại:

-

Chƣng cất trực tiếp: Mẫu nguyên liệu đƣợc ngâm chìm trong nƣớcchƣng. Hỗn hợp đƣợc gia nhiệt liên tục đến cuối quá trình, khi nƣớc sôi, hơi nƣớc

ở nhiệt độ sôi sẽ lôi cuốn tinh dầu bay lên và đƣợc ngƣng tụ ở hệ thống làm lạnh.Tinh dầu sẽ nổi trên bề mặt nƣớc ngƣng.

-

Chƣng cất gián tiếp: Nguyên liệu không tiếp xúc với nƣớc mà tiếp xúc

với dòng hơi nƣớc ở nhiệt độ cao. Hơi nƣớc đi qua sẽ lôi cuốn theo tinh dầu trong







nguyên liệu. Sản phẩm đƣợc làm lạnh và ngƣng tụ, tinh dầu là phần chất lỏng nổi

trên mặt nƣớc ngƣng.

- Kết hợp chƣng cất trực tiếp và gián tiếp: Nguyên liệu đƣợc chƣng cất

trực tiếp nhƣ trên nhƣng có bổ sung dòng hơi nƣớc ở nhiệt độ cao đi qua lớp

nguyên liệu.

2.3.3.2 Ưu điểm

- Quy trình kĩ thuật đơn giản.

-

Thiết bị không phức tạp, dễ chế tạo và vận hành.

- Không tiêu tốn nhiều dung môi hữu cơ.

-

Chi phí thấp.

-

Có thể ứng dụng với quy mô công nghiệp. 2.3.3.3 Nhược điểm

- Tiêu tốn nhiều thời gian và năng lƣợng.

- Không có lợi đối với những nguyên liệu có hàm lƣợng tinh dầu thấp vànhững cấu tử dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao.

-

Trong nƣớc chƣng luôn có một lƣợng tinh dầu đáng kể.

-

Chất lƣợng sản phẩm không cao.

-

Hiệu suất thấp đối với những loại tinh dầu có nhiệt độ sôi cao.

2.3.4 Phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc dƣới tác dụng của vi sóng


Vi sóng có tác dụng chọn lọc và khả năng xuyên thấu. Những hợp chấtcàng phân cực càng hấp thụ nhiều năng lƣợng vi sóng, trong đó nƣớc là một hợp

chất điển hình. Nƣớc hấp thu mạnh năng lƣợng vi sóng và tăng nhiệt độ rất nhanh

đến nhiệt độ sôi sẽ bốc hơi với cƣờng độ rất cao [18; 19; 24].

Vi sóng có thể xuyên thấu qua bề mặt rắn, lỏng hay khí và mang theonguồn năng lƣợng rất lớn. Những hợp chất phân cực sau khi hấp thu năng lƣợng

này sẽ tăng động năng đột ngột và nóng lên nhanh chóng. Vật liệu khi tiếp xúc với

vi sóng không chỉ nóng ở bên ngoài mà còn nóng lên từ bên trong. Với cƣờng độgia nhiệt cao, các hợp chất phân cực trong vật liệu nóng lên làm tăng áp lực lên







thành tế bào dẫn đến trƣơng phồng hay vỡ các mô tế bào và tinh dầu dễ dàngkhuếch tán ra ngoài bề mặt vật liệu [25].

Tuy nhiên, mức độ chịu ảnh hƣởng của vi sóng ở các loại mô thực vật

không giống nhau tùy thuộc vào cấu trúc của thành tế bào nên vật liệu có chia nhỏ

hay không cũng không làm thay đổi tác dụng của vi sóng. Sự khác nhau đó đƣợc phản ánh qua thời gian trích ly [19; 24].

Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc vơi sự hỗ trợ của vi sóng có cơ

chế tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp lôi cuốn truyền thống nhung với tốc độ cao hơn vàsự gia nhiệt diễn ra trong toàn bộ khối vật liệu. Đặc điểm của phƣơng pháp này là

quá trình sử dụng ít hoặc có thể không sử dụng nƣớc khi nguyên liệu có độ ẩm

cao. Đối với tinh dầu, vi sóng chỉ tác dụng với những cấu tử có độ phân cực cao

(thƣờng là nững hợp chất có chứa oxy), những hợp chất hydrocacbon hầu nhƣ

không bị ảnh hƣởng [19; 24;25]. Do đó hạn chế đƣợc sự phân hủy hay chuyển hóacác hợp chất hữu cơ trong quá trình ly trích.

2.3.4.2 Ưu điểm

- Hiệu suất không kém các phƣơng pháp khác, thời gian trích ly ngắn.

- Tinh dầu thu đƣợc có mùi tự nhiên.

- Hạn chế sự phân hủy các cấu tử trong tinh dầu.

- Tiết kiệm thời gian và năng lƣợng.

2.3.4.3 Nhược điểm

-

Năng lƣợng chiếu xạ lớn, tốc độ gia nhiệt cao, khó điều chỉnh nhiệt độ.

- Nguyên liệu dễ bị cháy khét.

- Sản phẩm dễ bị biến tính.

2.3.5 Phƣơng pháp siêu âm


Siêu âm là sóng âm có tần số nằm ngoài ngƣỡng nghe của con ngƣời (16Hz – 18 kHz). Sóng siêu âm đƣợc chia thành 2 vùng [19; 26]:

-

Vùng tần số cao ( 1 – 10 MHz): có năng lƣợng thấp, đƣợc ứng dụng

trong y học và hóa học phân tích.







- Vùng tần số thấp ( 20 – 100 kHz): có năng lƣợng cao, đƣợc ứng dụngtrong gia công chất dẻo, phản ứng hóa học, trích ly hợp chất thiên nhiên, tẩy rữa

thiết bị,…

Sóng siêu âm có khả năng xuyên thấu qua cả bề mặt rắn, lỏng, lẫn khí,

truyền năng lƣợng thông qua việc tạo và làm vỡ “bọt” (khoảng cách liên phân tử).Trong môi trƣờng chất lỏng, bọt hình thành trong nửa chu kì đầu, vỡ trong nửa

chu kì sau và giải phóng một năng lƣợng rất lớn. Năng lƣợng này có thể phá vỡ

cấu trúc liên kết trên bề mặt hai pha hay trong cấu trúc vật rắn, đƣợc ứng dụngtrong việc tẩy rửa chất bẩn ngay cả ở những vị trí không thể tẩy rửa bằng phƣơng

pháp thông thƣờng, khoan cắt những chi tiết phức tạp, xúc tiến nhiều phản ứng

hóa học, làm tan chảy và hòa tan phối liệu trong sản xuất nhựa [19; 26].

2.3.5.2 Ưu điểm

Trong lĩnh vực ly trích hợp chất thiên nhiên nói chung và tinh dầu nói

riêng, sóng siêu âm thƣờng dùng để hỗ trợ cho phƣơng pháp tẩm trích giúp rút

ngắn thời gian và tăng hiệu suất ly trích. Quá trình thƣờng đƣợc tiến hành ở nhiệtđộ thấp nên không xảy ra sự phân hủy các hợp chất hữu cơ và sản phẩm giữ đƣợc

tính chất tự nhiên.

2.3.5.3 Nhược điểm

- Sóng siêu âm ảnh hƣởng mạnh đến sức khỏe con ngƣời.

-

Nhiệt độ quá trình chiếu xạ thấp nên không thể trực tiếp ly trích tinh dầumà chỉ hỗ trợ cho phƣơng pháp khác.

2.3.6 Phƣơng pháp dung môi siêu tới hạn


Một chất lỏng siêu tới hạn đƣợc định nghĩa là một chất ở trên nhiệt độ và áp

suất tới hạn của nó. Điểm siêu tới hạn của một chất đƣợc xác định bởi nhiệt độ vàáp suất cao nhất mà chất đó có thể tồn tại ở trạng thái khí và lỏng [6;27].

Điểm tới hạn nằm cuối đƣờng cong cân bằng lỏng khí, vùng trên điểm tớihạn là vùng siêu tới hạn, đƣợc biểu thị bởi hai đƣờng đẳng áp và đẳng nhiệt tại

điểm tới hạn. Vùng trên điểm tới hạn có một pha tồn tại là pha siêu tới hạn. Tạiđây, chất lỏng siêu tới hạn có tính chất trung gian của pha khí và lỏng, vừa có khả

năng hòa tan đƣợc chất nhƣ pha lỏng, vừa có khả năng khuyếch tán cao của pha

khí.







Hình 2.5: Giản đồ pha của CO2 [6]

Trạng thái của chất lỏng trong vùng siêu tới hạn đƣợc mô tả nhƣ một chấtlỏng rất linh động. Chất lỏng siêu tới hạn có thể hòa tan đƣợc chất tan giống nhƣ

chất lỏng và có tính khuyếch tán, xâm nhập vào nguyên liệu dễ dàng nhƣ chất khí.

Bảng 2.13: Điều kiện tới hạn của một số chất [6]

Chất Nhiệt độ tới hạn (oC) Áp suất tới hạn hạn (bar)

Carbon dioxyde (CO2) 31,1 73,8Ethane 32,2 48,8

Ethylene 9,3 50,4

Propane 96,7 42,5

Cyclohexane 280,3 40,7

Trichlorofluoromethane 198,1 44,1

Ammonia 132,5 112,8

Nƣớc 374,2 220,5

Benzen 289,0 48,9

Toluene 318,6 41,1







Trong đó, Carbon dioxyde (CO2) đƣợc sử dụng phổ biến nhất để làm dungmôi siêu tới hạn trong các quá trình ly trích hợp chất thiên nhiên do CO2 có giá trị

tới hạn tƣơng đối thấp (31,1oC; 73,8 bar), giá thành hợp lý và không độc hại.

2.3.6.2 Ưu điểm

Trong kĩ thuật ly trích hợp chất thiên nhiên bằng dung môi siêu tới hạn thì

CO2 là hợp chất đƣợc sử dụng phổ biến nhất với những ƣu điểm sau:

- An toàn cho những chất dễ bị phân hủy bởi nhiệt độ cao.

-

Không có những phản ứng không mong muốn nhƣ phản ứng oxy hóa.

- CO2 không độc, không cháy, không mùi, không màu, có trong tự nhiên.

-

Không để lại vết dung môi có hại, sản phẩm hoàn toàn là thiên nhiên.

-

Thời gian trích nhanh. 2.3.6.3 Nhược điểm

Công nghệ trích bằng CO2 lỏng siêu tới hạn mặc dù có nhiều ƣu điểm nổi bật nhƣng chƣa đƣợc ứng dụng rộng rãi do:

-

Chi phí đầu tƣ cao.

-

Thiết bị phức tạp, khó vận hành.






CHƢƠNG 3

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thiết bị, hóa chất, nguyên liệu

3.1.1 Thiết bị

- Kính hiển vi điện tử NIKON Model Epiphot 200.

- Cân điện tử SATORIUS GP CP 324S.

-

Cân sấy ẩm SATORIUS MA45.

- Bộ chƣng cất Clevenger tinh dầu nhẹ.

-

Lò vi sóng gia dụng cải tiến SANYO Fan-assisted Oven 1200W.

-

Bể siêu âm POWER SONIC 420.

- Máy cô quay HELDOLPH WB2000.

- Bộ đo tỷ trọng thủy tinh.

- Khúc xạ kế HR 901.

- Máy đo UV-VIS Cary 50 Conc.

- Máy sắc ký khí ghép khối phổ GC/MS TRACE GC ULTRA/ISQ. Thƣ

viện chuẩn NIST MMS Seach 2.0 (Bộ môn Hóa, Khoa Khoa học Tự

nhiên, Đại học Cần Thơ).

3.1.2 Hóa chất

- Diethyl ether (Việt Nam).

- Acetone (Trung Quốc).

-

HCl 0,1N chuẩn.

- Na2SO4 khan (Trung Quốc).

-

Phenolptalein 2 g/l trong etanol 95 %.-

KOH 0,1N chuẩn.

- Ethanol 99,9 %.

- 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH).





Chương 3: Phương pháp nghiên cứu


3.1.3 Nguyên liệu

Nguyên liệu đƣợc khảo sát là rễ cỏ Vetiver zizanioides. Nash đƣợc trồng tạilò giết mổ tập trung Khu vực 3, Phƣờng 3, Thành phố Vị Thanh, Hậu Giang. Rễ

cỏ 18 tháng tuổi đƣợc tách khỏi thân, sau đó rửa sạch bùn đất và để khô dƣới bóng

râm trong 48 giờ.

Nguyên liệu sau khi phơi đƣợc cắt ngắn khoảng 1 – 2 mm. Vì tinh dầu rất

dễ bay hơi nên nguyên liệu đƣợc bảo quản trong tủ đông trong suốt quá trình làm

thí nghiệm để đảm bảo không bị thất thoát.

Xác định hàm lƣợng chất khô

Sử dụng cân sấy ẩm SATORIUS MA45 để xác định hàm lƣợng chất khôkhông bay hơi ở nhiệt độ 105oC.

Vị trí túi tinh dầu

Kính hiển vi điện tử NIKON Model Epiphot 200 đƣợc dùng để quan sát và

xác định vị trí túi tinh dầu. Các bƣớc quan sát nhƣ sau:

- Dùng dao lam cắt rễ thành từng lát thật mỏng, đều và vuông góc với mẫu.

- Do rễ cỏ Vetiver có dạng xốp, chứa nhiều lỗ khí nên cần ngâm trong nƣớc

một thời gian để nƣớc ngấm đều và bịt kín các lỗ khí, việc quan sát sẽ dễ

dàng hơn.

-

Lấy mẫu đặt lên lame cùng vài giọt glicerin, đậy lame lại và quan sát dạng bộ phận chứa tinh dầu và vị trí tinh dầu và chụp lại ảnh quan sát rõ nhất.

3.2 Phƣơng pháp ly trích tinh dầu

Thí nghiệm đƣợc thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ, Bộ môn

Công Nghệ Hóa Học, Khoa Công Nghệ, Đại Học Cần Thơ với các thiết bị sau:

- Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống: Bộ chƣng cất

Clevenger.

-

Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc dƣới tác dụng của vi sóng: Lòvi sóng cải tiến SANYO Fan-assisted Oven 1200W.

- Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc tiền xử lí siêu âm: Bể siêu âm

POWER SONIC 420.

- Hệ thống nƣớc làm lạnh: Hary Cooler TRL-107.







Tinh dầu đƣợc ly trích từ rễ bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc trong điều

các kiện gia nhiệt khác nhau theo quy trình sau:

Hình 3.1: Quy trình ly trích tinh dầu Vetiver

3.2.1 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống (LCTT)Thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc chƣng và thời gian đến hiệu

quả ly trích tinh dầu Vetiver đƣợc thực hiện trên bộ chƣng cất lôi cuốn truyềnthống Clevenger tại phòng thí nghiệm. Mỗi thí nghiệm đƣợc thực hiện với 150 g

nguyên liệu đƣợc chƣng cất trong bình cầu 1000 ml theo các tỉ lệ nƣớc khác nhau:

300 ml, 400 ml, 500 ml. Thể tích tinh dầu đƣợc ghi nhận trực tiếp trên nhánh thu

Phân tích GC/MS

Nguyên liệu

Cắt ngắn 1-2 mm

Lôi cuốn hơi nƣớc

Trích ly

Làm khan(tinh dầu-dung môi)

Tinh dầu

Xác định chỉ tiêu hóahóa lý

Na2SO4 khan

Diethyl ether

Hỗn hợptinh dầu-nƣớc







mẫu trong suốt thời gian chƣng cất. Hàm lƣợng tinh dầu đƣợc tính theo phần trămkhối lƣợng trên cơ sở chất khô không bay hơi ở 105oC.

3.2.2 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc dƣới tác dụng của vi sóng

(LCHN-VS)

3.2.2.1 Khảo sát hàm lượng tinh dầu theo tỉ lệ nước

Mỗi thí nghiệm đƣợc tiến hành trên 150 g nguyên liệu đƣợc cho vào bìnhcầu 1000 ml với lƣợng nƣớc chƣng: 0 ml, 100 ml, 200 ml, 300 ml. Lắp thiết bị và

khởi động lò vi sóng với công suất cố định 300 W. Quá trình chƣng cất đƣợc thực

hiện trong 90 phút và ghi nhận giá trị thể tích tinh dầu trên nhánh thu mẫu sau mỗi

15 phút. Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần để xác định giá trị trung bình. Tỉ lệ nƣớc

thích hợp nhất sẽ đƣợc chọn cho các thí nghiệm sau.

3.2.2.2 Khảo sát hàm lượng tinh dầu theo công suất chiếu xạ và thời gianThí nghiệm đƣợc thực hiện trên 150 g nguyên liệu cho vào bình cầu 100 ml

với lƣợng nƣớc chƣng thích hợp nhất đã khảo sát. Tiến hành chƣng cất ở các mức

công suất thiết kế của lò: 150 W, 300 W, 450 W, 750 W, 900 W trong 120 phút.

Thể tích tinh dầu đƣợc ghi nhận sau mỗi 15 phút. Lặp lại thí nghiệm 3 lần đối vớimỗi mức công suất và xác định giá trị trung bình.

3.2.3 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc tiền xử lí siêu âm (LCHN-SA)

Phƣơng pháp này đƣợc tiến hành tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp LCTT, tuy

nhiên nguyên liệu đƣợc ngâm trong bể siêu âm ở các mức công suất phát sóng siêu

âm trong khoảng thời gian xác định trƣớc khi tiến hành chƣng cất.

3.2.3.1 Khảo sát mức công suất siêu âm

Mỗi thí nghiệm dùng 150 g nguyên liệu cho vào bình cầu 1000 ml cùng

lƣợng nƣớc thích hợp nhất đã đƣợc khảo sát trong phƣơng pháp LCTT (tƣơng

đƣơng 400ml/150 g mẫu). Bình cầu chứa mẫu đƣợc ngâm trong bể siêu âm saocho mực nƣớc trong bể cao hơn mực nƣớc trong bình khoảng 2 – 3 mm. Cài đặt

thời gian phát sóng cố định ở 30 phút, nhiệt độ bể 40

o

C. Thay đổi công suất phát sóng siêu âm theo thiết kế của bể gồm 3 mức: thấp (M1), trung bình (M2) và cao

(M3). Sau đó, bình cầu chứa mẫu đƣợc chuyển sang bếp đun và bắt đầu quá trình

chƣng cất tƣơng tự phƣơng pháp LCTT. Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần và xác định

giá trị thể tích trung bình. Chọn công suất siêu âm thích hợp cho hàm lƣợng tinhdầu cao nhất làm thông số cố định cho thí nghiệm sau.







3.2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lí siêu âm

Mỗi thí nghiệm dùng 150 g nguyên liệu cho vào bình cầu 1000 ml cùnglƣợng nƣớc thích hợp nhất (400ml/150 g mẫu). Nguyên liệu đƣợc ngâm trong bể

siêu âm ở mức công suất thích hợp nhất đã khảo sát trong các khoảng thời gian

khác nhau: 0 phút, 15 phút, 30 phút và 45 phút. Quá trình chƣng cất đƣợc tiếnhành tƣơng tự phƣơng pháp LCTT. Tinh dầu thu đƣợc ứng với điều kiện tối ƣu

nhất sẽ đƣợc dùng làm mẫu đại diện để phân tích và so sánh.

3.2.4 Cô lập và làm khan tinh dầu

Sản phẩm thu đƣợc sau quá trình ly trích là hỗn hợp gồm tinh dầu và nƣớcngƣng tụ (hỗn hợp O/W). Tinh dầu có tỉ trọng tƣơng đƣơng với nƣớc nên sẽ có

một phần tinh dầu phân bố trong nƣớc ngƣng. Do đó, cần tiến hành trích ly bằng

dung môi hữu cơ (diethyl ether ) để thu đƣợc lƣợng tinh dầu nhiều nhất.

Hình 3.2: Quy trình cô lập và làm khan tinh dầu

-

Cho dung môi vào bình lóng qua phễu thủy tinh theo tỉ lệ dung môi :O/W là 3:2. Tiếp tục cho từ từ hỗn hợp O/W vào bình. Tráng cốc đựng bằng 5 ml

dung môi rồi cho dung dịch tráng vào bình.

- Đậy nắp bình lóng và lắc đều trong 2 phút, để yên trong 10 phút rồi lặplại thao tác 3 lần trƣớc khi tháo lấy phần dung môi đã hòa tan tinh dầu. Tiếp tục

trích ly phần nƣớc ngƣng còn lại và thu lấy phần dung môi đã hòa tan tinh dầu.

Diethyl ether

Tinh dầu/diethyl ether

Bình lóng

Tinh dầu+nƣớc ngƣng

Cô quay và làm khan bằng Na2SO4

Bình lóng

Nƣớc+tinh dầu

Nƣớc Tinh dầu







- Dung dịch chứa tinh dầu đƣợc cô quay ở nhiệt độ 25oC, áp suất 450-500

mbar, tốc độ 90 vòng/phút. Sau khi cô quay, tinh dầu thƣờng bị đục do còn lẫn

những hạt nƣớc li ti. Vì vậy cần nhỏ vài giọt dung môi vào bình cô quay để hòa

tan và làm loãng tinh dầu. Rút hết dung dịch này cho từ từ đi qua lớp Na 2SO4 dày

khoảng 2 mm trên miệng ống nghiệm để làm khan tinh dầu.

-

Dung dịch thu đƣợc sau cùng cho bay hơi ở nhiệt độ thấp để thu đƣợc

tinh dầu tinh khiết.

3.2.5 Phƣơng pháp xử lí số liệu

Số liệu đƣợc tính toán và vẽ đồ thị trên chƣơng trình excel 2007.

3.3 Xác định một số chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu

3.3.1 Tỉ trọng

Tỉ trọng tƣơng đối của một chất lỏng là tỷ số giữa khối lƣợng của chất lỏngđó và khối lƣợng của nƣớc cất có cùng thể tích ở một nhiệt độ xác định [21; 22].

Tỉ trọng tƣơng đối của tinh dầu ở 20oC (d 20

20 ) là tỷ số khối lƣợng của tinh

dầu và nƣớc cất có cùng thể tích ở 20oC đƣợc tính theo công thức:

01

0220

20mm

mmd

(3.1)

Trong đó: m0: khối lƣợng tỉ trọng kế rỗng

m2: khối lƣợng tỉ trọng kế đầy tinh dầu

m1: khối lƣợng tỉ trọng kế đầy nƣớc

Cách xác định:

- Rửa sạch tỉ trọng kế, tráng lại bằng aceton, để khô. Cân tỉ trọng kế rỗng

bằng cân 4 số và ghi nhận giá trị mo.

-

Cho nƣớc cất vào đầy bình sao cho không có bọt khí và lau khô phần

nƣớc tràn ra ngoài. Lúc này, cân khối lƣợng tỉ trọng kế và ghi nhận giá trị m1.

- Rửa sạch tỉ trọng kế và tráng bằng aceton, để khô. Cho tinh dầu vào đầy bình, lau khô phần tinh dầu tràn ra ngoài. Cân tỉ trọng kế và ghi nhận giá trị m2.

-

Lặp lại các thao tác 3 lần để xác định các giá trị khối lƣợng trung bình và

tính tỉ trọng trung bình theo công thức (3.1).







3.3.2 Chỉ số khúc xạ

Chỉ số khúc xạ của tinh dầu là tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ củamột tia sáng có bƣớc sóng xác định khi đi từ không khí qua khối tinh dầu ở nhiệt

độ xác định [21; 22].

Cách xác định chỉ số khúc xạ ở 20oC bằng khúc xạ kế cầm tay HR 901:

- Lau sạch lăng kính của khúc xạ kế bằng cồn 99,9%.

- Nhỏ vài giọt nƣớc cất lên lăng kính của khúc xạ kế và nghiêng cho nƣớctrán đều trên bề mặt. Chọn thƣớc đo thích hợp sao cho thấy rõ vùng phân chia

sáng tối khi quan sát qua thị kính. Lúc này vạch chia chỉ giá trị 1,333.

-

Lau khô lăng kính và lau lại bằng cồn, để khô. Nhỏ vài giọt tinh dầu lên

bề mặt lăng kính và nghiêng cho tinh dầu trải đều trên bề mặt. Đậy nắp lăng kính,

quan sát qua thị kính và ghi nhận giá trị.

-

Lặp lại thao tác 3 lần và tính giá trị trung bình.

3.3.3 Độ quay cực

Góc quay cực của tinh dầu ( t

D ) đƣợc tính bằng độ, là góc quay mặt phẳng

ánh sáng phân cực của ánh sáng có bƣớc sóng xác định truyền qua một ống chứa

tinh dầu dài 1 dm ở nhiệt độ xác định [22].

Độ quay cực đƣợc xác định bằng cách cho tinh dầu vào đầy ống chứa mẫu

của triền quang kế sao cho không có bọt khí và xác định khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực của tinh dầu.

3.3.4 Chỉ số axit (IA)

Chỉ số acid (IA) của tinh dầu là số mg KOH cần thiết để trung hòa các acid

tự do có trong 1 g tinh dầu [21; 22].

* Cách xác định:

- Chuẩn bị dung dịch KOH 0,1N chuẩn.

-

Cho 5 ml ethanol 99,9% vào erlen 100 ml, sau đó cho vào 0,5 ± 0,0005gtinh dầu cùng 1 giọt phenolphthalein. Lắc đều cho tinh dầu tan hết.

-

Chuẩn độ dung dịch tinh dầu bằng dung dịch KOH 0,1N chuẩn. Chuẩn

độ 3 lần và tính thể tích trung bình của dung dịch KOH 0,1N (VKOH) đã dùng.







- Chỉ số axit đƣợc tính theo công thức:

KOH

td

xV

m

IA 61,5

(3.2)

3.3.5 Chỉ số savon hóa (IS) Chỉ số savon hóa (IS) là số mg KOH cần thiết để tác dụng với acid tự do và

acid liên kết dƣới dạng ester có trong 1 g tinh dầu [21; 22].

Cách xác định:

-

Cho 20 ml KOH 0,1N trong etanol vào bình cầu cổ nhám 100 ml. Tiếp

tục cho vào bình cầu 0,5±0,0005 g tinh dầu, lắc đều cho tinh dầu tan hết.

- Đun hoàn lƣu trong khoảng 2 giờ để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau đó

để nguội rồi thêm vài giọt phenolphtlein. - Chuẩn độ hỗn hợp phản ứng bằng dung dịch HCl 0,1N. Chuẩn độ 3 lần

và tính giá trị thể tích HCl 0,1N trung bình đã dùng.

- Thực hiện tƣơng tự với mẫu trắng là 20 ml KOH 0,1N trong ethanol, ghi

nhận thể tích Vo dung dịch HCl 0,5 mol/l dùng để chuẩn độ.

Chỉ số savon hóa đƣợc tính theo công thức:

1

61,5V V x

m

IS o

td

(3.3)

Trong đó:

Vo: thể tích (ml) dung dịch HCl 0,1N dùng để chuẩn mẫu trắng.

V1: thể tích (ml) dung dịch HCl 0,1 N dùng để chuẩn mẫu tinh dầu.

3.3.6 Chỉ số este hóa (IE)

Chỉ số este hóa là số mg KOH cần thiết để trung hòa hết axit liên kết dƣới

dạng este trong 1 g tinh dầu. Chỉ số este hóa đƣợc tính theo công thức [21; 22]:

IE = IS – IA (3.4)

3.3.7 Khả năng chống oxi hóa

DPPH (1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl) là gốc tự do bền, màu tím. Khi gặp

các chất có khả năng cho H, chuyển về dạng khử có màu vàng nhạt. Đo độ hấp thu

của mẫu thử ở bƣớc sóng 517 nm để xác định đƣợc % ức chế sự oxy hóa [21; 22].







N

NO2

NO2

O2N

N

NH

NO2

NO2

O2N

N

+ RH + R

1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazine

Hình 3.3: Cơ chế phản ứng của DPPH với chất cho H+

Để khảo sát khả năng kháng oxy hóa, ngƣời ta dùng thuật ngữ: % ức chế Q.

Q đƣợc định nghĩa nhƣ sau:

1000

0 x A

A AQ c

(3.5)

Trong đó: A0 là độ hấp thu của dung dịch DPPH.

Ac là độ hấp thu của dung dịch phản ứng.

Cách xác định Q:

-

Chuẩn bị 10 ml dung dịch tinh dầu trong DMSO nồng độ 500 µg/ml. - Chuẩn bị 30 ml dung dịch DPPH trong etanol ở nồng độ 250 μM.

-

Cho 2 ml tinh dầu 500 µg/ml vào ống nghiệm có sẵn 8 ml dung dịch DPPH

250 µM. Lắc đều và để phản ứng ở nhiệt độ phòng trong 30 phút.

- Đo độ hấp thu của dung dịch DPPH (A0) và dung dịch phản ứng (Ac) ở bƣớc sóng 517 nm. Thực hiện phản ứng 3 lần/mẫu và với mỗi phản ứng đo

độ hấp thu 2 lần. Xác định giá trị độ hấp thu Ac trung bình.

-

Tính Q theo công thức (3.5).3.4 Phân tích thành phần hóa học của tinh dầu

Thành phần hóa học của tinh dầu đƣợc xác định bằng máy sắc kí khí ghépkhối phổ GC/MS tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Hóa, Khoa Khoa Học Tự Nhiên,

Đại Học Cần Thơ.

(Màu tím) (Màu vàng)







Mẫu tinh dầu tƣơng ứng với điều kiện tối ƣu trong các phƣơng pháp ly tríchsẽ đƣợc phân tích thành phần hóa theo các điều kiện phân tích nhƣ sau:

- Cột tách: DB5

-

Khí mang Heli tốc độ nạp 1 ml/phút. -

Chƣơng trình nhiệt:

110oC 150oC 200oC

(giữ 1 phút) (giữ 1 phút) (giữ 1 phút)

- Nhiệt độ đầu nạp: 250oC.

- Nhiệt độ đầu dò: 280oC.

- Năng lƣợng ion hóa: 70 eV.

1oC /phút 1oC /phút






CHƢƠNG 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 K ết quả khảo sát nguyên liệu 4.1.1 Tính chất vật lí

Kết quả xác định hàm lƣợng chất khô không bay hơi ở 105 oC bằng cân sấy

ẩm đƣợc trình bày trong bảng 5.1.

Bảng 4.1. Hàm lƣợng chất khô không bay hơi ở 105oC của nguyên liệu

Thời gian đo Hàm lƣợng chất khô

11/1/2013 34.54%

16/1/2013 33.89%

18/1/2013 34.81%

1/3/2013 35.22%

3/3/2013 35.95%

Trung bình 34,88 ± 0,69 %

Kết quả cho thấy hàm lƣợng chất khô trong nguyên liệu thay đổi khôngđáng kể trong suốt quá trình bảo quản. Hàm lƣợng trung bình là 34,88%.

4.1.2 Vị trí túi tinh dầu

Rễ cỏ Vetiver có cấu trúc 3 phần là lõi, lớp vỏ xốp và biểu bì. Tinh dầu

đƣợc tích tụ trong các khoang chứa ở giữa lớp vỏ và lõi. Vị trí khu vực chứa tinhdầu đƣợc quan sát bằng kính hiển vi điện tử cho kết quả nhƣ hình 4.1.





Chương 4:Kết quả và thảo luận


Hình 4.1: Cấu trúc rễ và vị trí tuyến tinh dầu cỏ Vetiver

4.2 Kết quả khảo sát các phƣơng pháp ly trích tinh dầu

4.2.1 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống

Sau khi tiến hành thí nghiệm khảo sát hàm lƣợng tinh dầu theo thời gianchƣng cất với các tỉ lệ nƣớc chƣng khác nhau, kết quả thu đƣợc nhƣ sau:

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

2 3 4 5 6 7 8

H à m l ƣ

ợ n g , m l / 1 5 0 g

Thời gian, giờ

300 ml

400 ml

500 ml

Hình 4.2: Ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc đến hàm lƣợng tinh dầu

trong phƣơng pháp LCTT

X50 X200







Từ đồ thị 5.1 có thể thấy hàm lƣợng tinh dầu ứng với các tỉ lệ nƣớc khácnhau đều tăng đều theo thời gian chƣng cất và đạt giá trị cực đại sau 8 giờ. Ở tỉ lệ

nƣớc 400 ml/ 150 g mẫu cho tốc độ lôi cuốn tinh dầu cao nhất với hàm lƣợng cao

nhất sau 7 giờ là 0,7 ml. Tỉ lệ nƣớc 300 ml/ 150 g mẫu cho tốc độ lôi cuốn tinh

dầu thấp nhất với hàm lƣợng thấp nhất là 0,62 ml đạt đƣợc sau 7 giờ. Tỉ lệ nƣớc500 ml/150 g mẫu cho tốc độ lôi cuốn trung bình với giá trị cực đại sau 8 giờ là

0,72 ml tinh dầu. Bảng 4.2 trình bày chi tiết sự thay đổi hàm lƣợng tinh dầu theothời gian chƣng cất.

Bảng 4.2: Hàm lƣợng tinh dầu với tỉ lệ nƣớc khác nhau

Thời gian

(giờ)

Hàm lƣợng (ml/150g mẫu)

300 ml 400 ml 500 ml

2h

3h

4h

5h

6h

7h

8h

0.30

0.35

0.43

0.50

0.58

0.62

0.60

0.38

0.47

0.50

0.52

0.68

0.70

0.70

0.32

0.42

0.47

0.57

0.62

0.68

0.70

Sai số trung bình: ± 0,0236

Sự khác biệt về hàm lƣợng tinh dầu khi thay đổi lƣợng nƣớc chƣng là do

k hi tỉ lệ nƣớc thấp, nƣớc không ngập hết mẫu, sự bốc hơi sẽ không xảy ra trongtoàn bộ thể tích khối vật liệu, đồng thời áp lực dòng hơi không đủ để lôi cuốn hết

tinh dầu nằm sâu trong vật liệu. Ngƣợc lại, khi tỉ lệ nƣớc quá cao, mật độ dòng hơi

giảm, sự tiếp xúc giữa vật liệu và dòng hơi bị hạn chế. Vì vậy, khi lƣợng nƣớc vừa

ngập mẫu sẽ cho hiệu quả cao nhất. Từ đó rút ra đƣợc thông số tối ƣu của phƣơng pháp LCTT là:

- Tỉ lệ nƣớc chƣng/ mẫu: 400 ml/ 150 g.

- Thời gian chƣng cất: 7 giờ.







Tinh dầu thu đƣợc ứng với điều kiện tối ƣu có độ nhớt cao màu vàng nâu,trong suốt, có mùi gỗ và đất.

Hình 4.3: Tinh dầu đƣợc ly trích bằng phƣơng pháp LCTT ở điều kiện tối ƣu

4.2.2 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc dƣới tác dụng của vi sóng

4.2.2.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ nước đến hàm lượng tinh dầu

Nguyên liệu đƣợc chƣng cất trong bình cầu ở công suất 300 W với các tỉ lệ

nƣớc khác nhau. Quá trình chƣng cất đƣợc thực hiện trong 90 phút, kết quả đƣợc

trình bày trong đồ thị hình 4.2 và bảng 4.3.

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.60

30 40 50 60 70 80 90

H à m l ƣ ợ n g , m l / 1 5 0 g

Thời gian, phút

0 ml100 ml200 ml

300 ml

Hình 4.4: Ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc đến hàm lƣợng tinh dầu

trong phƣơng pháp LCHN-VS







Đồ thị hình 4.4 cho thấy ở các tỉ lệ nƣớc khác nhau, hàm lƣợng tinh dầuđều tăng theo thời gian và đạt giá trị cực đại sau 75 phút ngoại trừ thí nghiệm ở tỉ

lệ nƣớc 100 ml sau 90 phút vẫn chƣa đạt giá trị cực đại . Mặt khác, tốc độ lôi cuốn

và lƣợng tinh dầu thu đƣợc giảm khi tăng tỉ lệ nƣớc chƣng. Thí nghiệm không

thêm nƣớc vào mẫu cho hàm lƣợng tinh dầu cực đại cao nhất với 0,5 ml/ 150 gmẫu, các thí nghiệm còn lại cho hàm lƣợng thấp hơn và thấp nhất là 0,4 ml/ 150 g

mẫu ứng với tỉ lệ nƣớc 200 ml và 300 ml.

Bảng 4.3: Hàm lƣợng tinh dầu theo lƣợng nƣớc trong phƣơng pháp vi sóng

Thời gian

(phút)

Hàm lƣợng (ml/ 150 g mẫu)

0 ml 100 ml 200 ml 300 ml

30

45

60

75

90

0,37

0,40

0,43

0,50

0,50

0,32

0,38

0,40

0,40

0,42

0,32

0,37

0,38

0,40

0,40

0,30

0,33

0,35

0,40

0,40


Nƣớc có khả năng hấp thụ năng lƣợng vi sóng rất tốt nên có thể khống chếđƣợc nhiệt độ trong khối vật liệu. Nhƣng nếu lƣợng nƣớc quá lớn, năng lƣợng này

chủ yếu làm bốc hơi nƣớc bên ngoài, hạn chế sự tiếp xúc của hơi nƣớc nóng và

nguyên liệu làm giảm hiệu quả lôi cuốn tinh dầu. Ngƣợc lại, không thêm nƣớc làmnhiệt độ tăng cao do vật liệu khô dần làm cháy khét một số thành phần trong

nguyên liệu.

Nhƣ vậy, khi thực hiện chiếu xạ không thêm nƣớc thì hàm lƣợng tinh dầu là

cao nhất nhƣng sản phẩm lại kém chất lƣợng do có mùi khét. Khi thêm nhiều nƣớc

thì sản phẩm có mùi thơm tự nhiên hơn nhƣng lƣợng tinh dầu thu đƣợc lại thấp. Do đó, tỉ lệ nƣớc tích hợp nhất đƣợc chọn là 100 ml/ 150 g mẫu.

4.2.2.2 Ảnh hưởng của công suất chiếu xạ và thời gian đến hàm lượng tinh dầu

Nguyên liệu đƣợc chƣng cất trong 120 phút với tỉ lệ nƣớc 100 ml/ 150 gmẫu ở các mức công suất chiếu xạ khác nhau: 300 W, 450 W, 750 W, 900 W. Sự







thay đổi của hàm lƣợng tinh dầu thu đƣợc theo thời gian đƣợc trình bày trong đồthị hình 4.3 và bảng 4.4.

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

H à m l ƣ ợ n g , m l / 1 5 0 g

Thời gian, phút

300 W

450 W

750 W900 W

Hình 4.5: Ảnh hƣởng của công suất chiếu xạ vi sóng đến hàm lƣợng tinh dầutrong phƣơng pháp LCHN-VS

Đồ thị hình 4.5 cho thấy hàm lƣợng tinh dầu tăng theo thời gian ở tất cả các

mức công suất đƣợc khảo sát và đều đạt giá trị cực đại sau 105 phút . Khi tiếp tục

chƣng cất hàm lƣợng tinh dầu bắt đầu giảm nhẹ. Sự giảm rõ nét nhất là mức côngsuất 750 W (giảm từ 0,75 ml xuống 0,73 ml). Nguyên nhân là do sự phân bố trởlại nƣớc chƣng của tinh dầu và thất thoát qua hệ thống ngƣng tụ khi sự lôi cuốn

tinh dầu đã đến trạng thái bão hòa.

Mặt khác, hàm lƣợng tinh dầu tăng khi công suất chiếu xạ tăng. Ở mức 900W sẽ cho thu đƣợc lƣợng tinh dầu cao nhất là 0,85 ml/150g mẫu. Theo sau đó là

mức 750 W với 0,75 ml. Công suất 450 W thu đƣợc 0,62 ml và công suất 300 W

cho lƣợng tinh dầu thấp nhất là 0,43 ml. Tuy nhiên, khi chiếu xạ vi sóng lên

nguyên liệu với công suất đến 900 W thì sản phẩm xuất hiện mùi khét và một phầnnguyên liệu bị cháy khét do năng lƣợng chiếu xạ quá cao gây nên sự quá nhiệt cục

bộ trong khối nguyên liệu. Bảng 4.4 trình bày chi tiết sự thay đổi của hàm lƣợng

tinh dầu theo thời gian.







Bảng 4.4: Hàm lƣợng tinh dầu theo công suất chiếu xạ vi sóng và thời gian

Thời gian

(phút)

Hàm lƣợng (ml/150 g mẫu)

300 W (V1) 450 W (V2) 750 W (V3) 900 W (V4)

30

45

60

75

90

105

120

0,32

0,38

0,40

0,42

0,43

0,43

0,43

0,35

0,4

0,47

0,53

0,57

0,62

0,62

0,38

0,47

0,52

0,6

0,67

0,75

0,73

0,37

0,53

0.6

0.72

0,77

0.85

0.85


Nhƣ vậy, yếu tố thời gian và công suất có ảnh hƣởng mạnh đến hàm lƣợng và chất

lƣợng tinh dầu. Qua các k ết quả trên có thể rút ra đƣợc điều kiện tối ƣu của

phƣơng pháp LCHN-VS là:

- Tỉ lệ nƣớc: 100 ml/ 150g mẫu.

-

Công suất: 750 W. - Thời gian: 105 phút.

Hình 4.6: Tinh dầu trong phƣơng pháp LCHN-VS ở các mức công suất

(tỉ lệ nƣớc 100 ml/ 150 g mẫu, thời gian 105 phút)

750 W 900 W 450 W







Tinh dầu thu đƣợc trong phƣơng pháp LCHN-VS là chất lỏng nhớt,trong suốt, màu vàng, mùi đặc trƣng của gỗ và đất. Các mẫu tinh dầu V2, V3, V4

nhìn chung không có sự khác biệt đáng kể về mặt cảm quang.

4.2.3 Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc tiền xử lí siêu âm

4.2.3.1 Ảnh hưởng của công suất siêu âm đến hàm lượng tinh dầu

Nguyên liệu đƣợc xử lí siêu âm trong 30 phút rồi chuyển sang chƣng cất lôicuốn hơi nƣớc trong 8 giờ. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của công suất siêu âm đến

hàm lƣợng tinh dầu đƣợc trình bày trên đồ thị hình 4.4 và bảng 4.5.

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

2 3 4 5 6 7 8

H à m l ư

ợ n g , m l / 1 5 0

g

Thời gian, giờ

mức 1

mức 2

mức 3

Hình 4.7: Ảnh hƣởng của công suất phát sóng siêu âm đến hàm lƣợng tinh dầutrong phƣơng pháp LCHN-SA

Từ đồ thị hình 4.7 có thể thấy hàm lƣợng tinh dầu thu đƣợc tăng theo thời

gian chƣng cất và tăng theo sự tăng công suất phát sóng siêu âm. Lƣợng tinh dầu

cao nhất đạt đƣợc sau 8 giờ chƣng cất. Công suất siêu âm mức 3 cho hàm lƣợng

cao nhất là 0,73 ml/ 150 g mẫu, tiếp sau là mức 2 với 0,72 ml và thấp nhất là mức3 với 0,6 ml. Bên cạnh đó, ứng với công suất siêu âm mức 1, hàm lƣợng tinh dầu

thu đƣợc thấp trong khi ở mức 2 và mức 3, hàm lƣợng cao hơn xấp xỉ 1,2 lần. Nhƣvậy, sóng siêu âm ở tần số tƣơng ứng với công suất mức 1 chƣa thể tác động phá

vỡ cấu trúc tế bào bao quanh khu vực dự trữ tinh dầu trong rễ.







Bảng 4.5 trình bày số liệu chi tiết về sự thay đổi của hàm lƣợng tinh dầutheo thời gian với các mức công suất siêu âm khác nhau. Có thể thấy công suất siêu âm mức 2 là thích hợp nhất để xử lí nguyên liệu.

Bảng 4.5: Hàm lƣợng tinh dầu theo công suất phát sóng siêu âm

Thời gian

(giờ )

Hàm lƣợng (ml/150g mẫu)

Mức 1 Mức 2 Mức 3

2

3

4

5

6

7

8

0,30

0,35

0,47

0,50

0,55

0,58

0,60

0,32

0,48

0,53

0,60

0,63

0,72

0,72

0,38

0,48

0,60

0,65

0,67

0,72

0,73


4.2.3.2 Ảnh hưởng của thời gian xử lí siêu âm

Nguyên liệu đƣợc xử lí siêu âm ở công suất mức 2 trong các khoảng thời

gian: không xử lí siêu âm (0 phút), 15 phút, 30 phút, 45 phút. Kết quả khảo sátđƣợc trình bày trên đồ thị hình 4.5 và bảng 4.6.







0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

2 3 4 5 6 7 8

H à m l ƣ ợ n g , m

l / 1 5 0 g

Thời gian, giờ

0 phút

15 phút

30 phút

45 phút

Hình 4.8: Ảnh hƣởng của thời gian xử lí siêu âm đến hàm lƣợng tinh dầu trong phƣơng pháp LCHN-SA

Từ đồ thị hình 4.8 có thể thấy hàm lƣợng tinh dầu tăng theo thời gian và đạt

giá trị cao nhất sau 8 giờ. Sự thay đổi lƣợng tinh dầu theo thời gian hầu nhƣ khác biệt không nhiều giữa không xử lí và có xử lí siêu âm trong các khoảng thời gian

khác nhau, tuy nhiên ở cuối quá trình lại có sự khác biệt đáng kể. Bảng 4.6 trình

bày chi tiết sự ảnh hƣởng của thời gian xử lí siêu âm đến hàm lƣợng tinh dầu.

Bảng 4.6: Hàm lƣợng tinh dầu theo thời gian xử lí siêu âm

Thời gian

(giờ)

Hàm lƣợng (ml/150 g mẫu)

0 phút 15 phút 30 phút 45 phút

2

3

4

56

7

8

0.38

0.47

0.52

0.550.68

0.7

0.7

0,33

0,42

0,52

0,570,67

0,73

0,75

0,37

0,42

0,53

0,580,63

0,67

0,67

0,33

0,43

0,5

0,550,62

0,65

0,67








Bảng số liệu cho thấy sau 8 giờ, ứng với thời gian xử lí siêu âm là 15 phút,hàm lƣợng tinh dầu đạt mức cao nhất là 0,75 ml/ 150 g mẫu. Khi không xử lí siêu

âm, hàm lƣợng tinh dầu đạt 0,7 ml/ 150 g mẫu. Trong khi đó, với hai khoảng thời

gian xử lí còn lại có hàm lƣợng bằng nhau là 0,67 ml. Nhƣ vậy, việc kéo dài thời

gian xử lí siêu âm không có lợi cho quá trình ly trích và với thời gian xử lí thíchhợp sẽ thu đƣợc lƣợng tinh dầu cao hơn phƣơng pháp truyền thống. Nguyên nhân

là do sóng siêu âm có khả năng phá vỡ cấu trúc nguyên liệu, tăng độ linh động củatinh dầu tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lôi cuốn. Tuy nhiên, việc kéo dài

thời gian xử lí chỉ làm tăng thêm sự phân bố tinh dầu vào nƣớc, gây khó khăn cho

quá trình lôi cuốn làm thất thoát sản phẩm.

Từ đó có thể kết luận điều kiện tối ƣu của phƣơng pháp LCHN-SA là:

- Tỉ lệ nƣớc: 400 ml/150g mẫu.

- Thời gian xử lí siêu âm: 15 phút.

- Công suất sóng siêu âm thiết kế: mức 2.

Hình 4.9: Tinh dầu trong phƣơng pháp LCHN-SA ở các công suất siêu âmkhác nhau (xử lí siêu âm 15 phút, chƣng cất 8 giờ)

Tinh dầu thu đƣợc trong phƣơng pháp LCHN-SA là chất lỏng nhớt, trongsuốt, màu vàng nâu. Về mặt cảm quang không thấy sự khác biệt đáng kể giữa các

mẫu tinh dầu đƣợc ly trích ở các mức công suất khác nhau.

4.2.4 So sánh hiệu quả các phƣơng pháp ly trích tinh dầu cỏ Vetiver

Tất cả thí nghiệm trong các phƣơng pháp ly trích đã khảo sát đƣợc tiến

hành trên sự đồng nhất về nguyên liệu, khảo sát từng yếu tố để tìm ra điều kiện

Mức 1 Mức 2 Mức 3







tối ƣu cho từng phƣơng pháp. Hiệu suất của các phƣơng pháp đƣợc tính dựa trên tỉtrọng tinh dầu và hàm lƣợng chất khô không bay hơi ở 105oC, kết quả đƣợc trình

bày trong bảng 4.7 và hình 4.9:

Bảng 4.7: Hàm lƣợng tinh dầu trong các phƣơng pháp ly trích ở điều kiện tối ƣu

Phƣơng pháp

ly trích

Thể tích tinh dầu

(ml)

Tỉ trọng,

(g/ml)Hàm lƣợng

(%)

LCTT

LCHN-VS

LCHN-SA

0,700 ± 0,024

0,750 ± 0,024

0.733 ± 0.024

0,9365

0,9360

0,9365

1,22±0,04

1,34±0,04

1,31±0,04

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

LCTT LCHN-VS LCHN-SA

H à

m l ƣ ợ n g t i n h d ầ u , %

Phƣơng pháp ly trích

Hình 4.10: Hiệu suất ly trích tinh dầu Vetiver theo các phƣơng pháp khảo sát

Hiệu suất ly trích tinh dầu của các phƣơng pháp đã khảo sát khác nhau không

nhiều, trong đó phƣơng pháp LCHN-VS cho hiệu suất cao nhất với hàm lƣợng trung bình

1,34% và thời gian ly trích 105 phút. Phƣơng pháp LCTT cho hiệu suất thấp nhất với

hàm lƣợng 1,22%. Phƣơng pháp LCHN-SA cho hiệu suất trung bình với hàm lƣợng

1,31%. Từ đồ thị và hệ số kiểm định giả thuyết thống kê ( p) cho thấy phƣơng pháp

LCHN-SA và phƣơng pháp LCHN-VS cho hiệu suất cao hơn phƣơng pháp LCTT là

đáng tin cậy.

p = 0,045

p = 0,038







Nhƣ vậy, phƣơng pháp LCHN-VS cho thấy hiệu quả cao nhất trong các phƣơng

pháp ly trích tinh dầu từ rễ cỏ Vetiver. Hơn nữa, quá trình ly trích chỉ chiếm khoảng thời

gian 105 phút, rút ngắn hơn 75% thời gian so với các phƣơng pháp còn lại.

Kết quả khảo sát cũng cho thấy việc sử dụng sóng siêu âm để xử lí nguyên liệu

vẫn chƣa cải thiện đƣợc những khuyết điểm của phƣơng pháp LCTT.

4.3 Kết quả phân tích tinh dầu

4.3.1 Các chỉ tiêu hóa lý

Nhận xét về mặt cảm quang, tinh dầu ly trích từ rễ cỏ Vetiver trong các

phƣơng pháp ly trích không khác nhau nhiều. Tinh dầu là chất lỏng nhớt trong

suốt, có màu vàng nâu, mùi đặc trƣng của gỗ và đất. Kết quả xác định một số chỉtiêu hóa lý của tinh dầu đƣợc trình bày trong Bảng 4.7:

Bảng 4.8: Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu đƣợc ly trích bằng các phƣơng pháp khác nhau và tiêu chuẩn quốc tế BIS[28]

Chỉ tiêu hóa lý Giá trị trung bình

LCTT LCHN-VS LCHN-SA BIS

Màu sắc

Tỉ trọng, 27oC

Chỉ số khúc xạ, 27oC

Chỉ số axit

Chỉ số este

Q, %

Nâu vàng

0,9365

1,37

37,54

18,43

21,85

Nâu vàng

0,9360

1,37

40,40

19,00

20,88

Nâu vàng

0,9365

1,37

36,75

18,40

19,82

Nâu – nâu đỏ

0.985 – 1.020

1.525 – 1.525

35

5 – 16

-

Theo kết quả khảo sát đƣợc trình bày trong bảng 4.8, tinh dầu trong 3 phƣơng pháp ly trích có các chỉ tiêu hóa lý khác nhau không nhiều và trên lý

thuyết vẫn chƣa đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn BIS. Mặt khác, tác dụng của vi sóng,tinh dầu có chỉ số axit và chỉ số este cao hơn so với 2 phƣơng pháp còn lại do visóng có tác dụng mạnh trên những hợp chất có độ phân cực cao. Ngoài ra, kết quảkhảo sát cũng cho thấy tinh dầu có hoạt tính kháng oxy hóa ở mức trung bình20,85%.







4.3.2 Phân tích thành phần hóa học

Thành phần hóa học của tinh dầu thu đƣợc ở điều kiện tối ƣu trong phƣơng

pháp LCHN-VS và LCHN-SA đƣợc phân tích bằng GC/MS. Kết quả đƣợc trình

bày trong bảng 4.9:

Bảng 4.9: Thành phần hóa học của tinh dầu theo các phƣơng pháp ly trích

ST

TThành phần Hàm lƣợng (%)

LCHN-VS CHN-SA Haiti[29]

1

2

34

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

2.(-)-α amorphene

β-Eudesmol

(+)-LongifoleneEudesm-7(11)-en-4-ol

Viridiflorol

δ-Cadinol

Vetivone

Isoaromadendrenepoxid

Cedrenol

7-Tetracyclo[6.2.1.0(3.8)0(3.9)]

undecanol, 4,4,11,11tetramethyl

β-Guaiene

(-)-Spathulenol

Khusimol

C15H24O2(diol)

7-Isopropenyl-1,4a-dimethyl-4,4a,5,6,7,8-

hexahydro-3H naphthalen-2-one

Tricyclo[5.1.0.0(2,4)]oct-5-ene-

5-propanoic acid, 3,3,8,8 tetramethyl

4,7-epoxy-spirovetiva-2,11-diene

1,19

2,4

1,774,93

1,82

3,17

7,27

1,97

5,98

5,09

3,51

21,75

11,87

-

6,35

8.49

7,88

-

0,47

6.48

-

2,64

-

-

8.39

0,53

2,28

-

12,33

10,05

5.83

6.34

-

-

1,27

0,34

1,431,3

-

1,81

9,51

-

0,03

0,13

2,47

9,09

-

0,2

4,82

0,03







Kết quả phân tích GC/MS cho thấy trong phƣơng pháp LCHN-VS, thành phần chính tr ong tinh dầu Vetiver là: (-)-Spathulenol (21,75%), Khusimol(11,87%), Vetivone(7,27%), 7-Isopropenyl-1,4a-dimethyl-4,4a,5,6,7,8-hexahydro-3H naphthalen-2-one (6,35%), tricyclo[5.1.0.0(2,4)]oct-5-ene-5-propanoic acid -

3,3,8,8 tetramethyl (8,49%). Tinh dầu thu đƣợc trong phƣơng pháp LCHN-SA có thành phần chính là:

(-)-Spathulenol (12,33%), Khusimol (10,05%), 7-Isopropenyl-1,4a-dimethyl-

4,4a,5,6,7,8-hexahydro-3Hnaphthalen-2-one (6,34%), Isoaromadendrenepoxid

(8,39%).

Các thành phần chính của tinh dầu trong cả hai phƣơng pháp LCHN-VS và

LCHN-SA đều có hàm lƣợng cao hơn so với tinh dầu Haiti đặc biệt là khusimol

(11,87% và 10,05%). Vetivone trong LCHN-VS có hàm lƣợng cao (7,27%) nhƣng

thấp hơn so với tinh dầu Haiti (9,09%). Bên cạnh đó, tinh dầu trong phƣơng phápLCHN-SA không có sự hiện diện của hợp chất Vetivone.

Nhƣ vậy, qua kết quả phân tích có thể kết luận tinh dầu rễ cỏ Vetiver đƣợc

ly trích bằng phƣơng pháp LCHN-VS có chất lƣợng không kém nhiều so với tinh

dầu Haiti. Và phƣơng pháp LCHN-SA chƣa ly trích đƣợc hợp chất vetivone-mộttrong những hợp chất quan trọng nhất đối với loại tinh dầu này.






CHƢƠNG 5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 Kết luận Nguyên liệu là rễ cỏ Vetiver zizanioides .Nash có hàm lƣợng chất khô

không bay hơi ở 105oC là 34,88% và độ ẩm không thay đổi trong quá trình làm thí

nghiệm. Các thông số trong từng phƣơng pháp đƣợc khảo sát lần lƣợc để tìm ra

điều kiện tối ƣu tại đó thu đƣợc hàm lƣợng tinh dầu cao nhất. Kết quả khảo sát

nhƣ sau:

- Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống cho hàm lƣợng

1,22% trên cơ sở khô. Tƣơng ứng với điều liện tối ƣu cho phƣơng pháp này là:

nhiệt độ nƣớc chƣng từ 103- 105oC, tỉ lệ nƣớc chƣng là 400 ml/ 150 g mẫu, thờigian chƣng cất là 7 giờ.

-

Phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc với sự hỗ trợ của vi sóng cho hàm

lƣợng tinh dầu cao nhất là 1,34%, tƣơng ứng với điều kiện tối ƣu là: tỉ lệ nƣớc 100ml/ 150 g mẫu, công suất chiếu xạ 750 W, thời gian ly trích 1,75 giờ.

- Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc kết hợp với tiền xử lí siêu âm

cho hàm lƣợng tinh dầu tƣơng đối cao hơn phƣơng pháp lôi cuốn truyền thống với

1,31%. Tƣơng ứng với điều kiện tối ƣu: thời gian xử lí siêu âm 15 phút, công suất phát sóng siêu âm theo thiết kế bể ở mức trung bình và kết hợp chƣng cất lôi hơi

nƣớc trong 8 giờ ở nhiệt độ từ 103 – 105oC.

Khi sử dụng vi sóng trong ly trích tinh dầu từ rễ cỏ Vetiver sẽ cho hiệu suất

cao hơn rất nhiều so với phƣơng pháp chƣng cất truyền thống. Hơn nữa, phƣơng pháp LCHN-VS có thể ly trích đƣợc các hợp chất định hƣơng quan trọng

(khusimol, vetivone) với hiệu suất cao với tỉ lệ tƣơng đƣơng tinh dầu Haiti. Sóng

siêu âm có tác dụng hỗ trợ cho quá trình lôi cuốn hơi nƣớc. Trong phƣơng phápnày, tinh dầu dễ dàng đƣợc lôi cuốn theo hơi nƣớc ở giai đoạn đầu tuy nhiên vẫn

chƣa rút ngắn đƣợc thời gian cũng nhƣ nâng cao hiệu suất của quá trình và chấtlƣợng tinh dầu vẫn còn thấp.

Nhƣ vậy, sử dụng vi sóng để ly trích tinh dầu rễ cỏ Vetiver sẽ cho hiệu suất,chất lƣợng tinh dầu cao và giảm đƣợc hơn 75% thời gian chƣng cất so với phƣơng

pháp lôi cuốn hơi nƣớc truyền thống. Sử dụng sóng siêu âm để xử lí nguyên liệuchƣa cải thiện đƣợc nhƣợc điểm của phƣơng pháp truyền thống.





Chương 5:Kết luận và kiến nghị


5.2 Kiến nghị

Do hạn chế về mặt thời gian và kinh phí nên đề tài đƣợc dừng lại ở các kết

quả khảo sát trên. Căn cứ vào kết quả thu đƣợc, quá trình thí nghiệm và một số

điểm còn hạn chế của đề tài, tôi xin đƣa ra một số kiến nghị nhƣ sau:

- Cần khảo sát thêm ảnh hƣởng của điều kiện sinh thái cũng nhƣ độ tuổicỏ Vetiver đến hàm lƣợng và thành phần tinh dầu để xác định điều kiện sản xuất

cho hiệu suất cao nhất.

- K hảo sát hoạt tính sinh học để xác định khả năng ứng dụng trong lĩnhvực dƣợc phẩm và thực phẩm.

- Nghiên cứu ứng dụng vi sóng trong kĩ thuật ly trích tinh dầu Vetivercũng nhƣ tinh dầu thiên nhiên nói chung ở quy mô công nghiệp.

Những kết quả khảo sát trên đây còn nhiều thiếu sót nhƣng qua đó có thểthấy rõ hơn về lợi ích của cỏ Vetiver, giá trị của tinh dầu, góp phần vào nhữngnghiên cứu ứng dụng của vi sóng, sóng siêu âm trong kĩ thuật ly trích các hợp chất

thiên nhiên và làm tiền đề cho những nghiên cứu sau.






TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Lê Minh Đức (2007), " Bước đầu khảo sát mật độ vi khuẩn cố định đạm và hàm lượngtinh dầu của rễ cỏ Vetiver (Vetiverria zizanioides L.) ", Bộ môn Công Nghệ SinhHọc, Trƣờng Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh.

[2] Massimo Maffei (2002), "The Genus Vetiveria".[3] Trần Ngọc Nam (2009), " Khả năng xử lí nước thải sinh hoạt của cỏ Vetiver và Lục

bình bằng mô hình đất ngập nước", Khoa Môi trƣờng và Công nghệ Sinh học,Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Tp. HCM.

[4] Trần Hải Giang, "The invitro regeneration of vetiver (Vetiveria zizanioides (L.) Nash)

using thin cell layer culture of inflorescenes and selection for salt tolerant callus

clones", Đại học Cần Thơ. [5] Chomchalow Narong (2001), "The Utilization of Vetiver as Medicinal and Aromatic

Plants", Office of the Royal Development Projects Board Bangkok, Thailand.[6] Ts. Lƣu Hoàng Ngọc (2005), " Nghiên cứu công nghệ chiết tách một số chế phẩmthiên nhiên có giá trị kinh tế cao bằng CO 2 lỏng ở trạng thái siêu tới hạn", Việnhóa học công nghiệp, Bộ công nghiệp, Việt Nam.

[7] U.C. Lavania (2006), " Prospective for Development of Application Specific non-

invasive Genotypes", Central Institute of Medicinal and Aromatic Plants Lucknow226 015, India.

[8] Châu Minh Khôi et al (2012), "Khả năng xử lí ô nhiễm đạm, lân hữu cơ hòa tan trongnƣớc thải ao nuôi cá tra của lục bình (eichhorina crassipes) và cỏ vetiver (vetiverzizanioides)", Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại học CầnThơ.

[9] Timothy G. Kemper (2005), " Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, Sixth Edition,Six Volume Set ".[10] John Wiley & Sons I., "Perfume", Kirk-Othmer Encyc lopedia of Chemical

Technology.[11] S. Gaspard et al (2007), " Activated carbon from vetiver roots: Gas and liquid

adsorption studies", COVACHIMM, EA 3592 Universit ´e des Antilles et de la

Guyane, BP 250, 97157 Pointe `a Pitre Cedex, Guadeloupe

[12] William.L.Schreiber (2000), " International Flavors & Fragrances".[13] Gabrielle M. LimaI et al (2008), " Phytochemical screening, antinociceptive and

anti-inflammatory activities of Chrysopogon zizanioides essential oil ",Departamento de Fisiologia, Universidade Federal de Sergipe, Brazil.

[14] Patcharee Pripdeevech et al (2006), " Highly Volatile Constituents of Vetiveria zizanioides Roots Grown under Different Cultivation Conditions ", Departmentof Chemistry, Faculty of Science, Chiang Mai University, Chiang Mai, 50200,Thailand.

[15] Su-Tze Chou et al (2012), "Study of the chemical composition, antioxidant activityand anti-inflammatory activity of essential oil from Vetiveria zizanioides",Department of Food and Nutrition, Providence University, 200 Chung-Chi Road,Shalu, Taichung 43301, Taiwan, ROC.





Tài liệu tham khảo


[16] Sirinan Thubthimthed et al, "Vetiver Oil and Its Sedative Effect ", Thailand Instituteof Scientific and Technological Research (TISTR), Bangkok, Thailand.

[17] Robert P. Adams et al (2007), "Comparison of vetiver root essential oils from

cleansed (bacteria- and fungus-free) vs. non-cleansed (normal) vetiver plants".[18] Lê Ngọc Thạch (2003), Tinh Dầu, NXB Đại học Quốc gia, TP HCM,

[19] Nguyễn Trúc Linh (2008), " Khảo sát tinh dầu quế vị (Limnophila rugosa (Roth.) Merr.)", Khoa Công Nghệ, Trƣờng đại học Cần Thơ, luận văn tốt nghiệp đại học. [20] K. Satish Kumar (2010), " Extraction of essential oil using steam distillation", Can

Tho university, Vietnam, Department of Chemical Engineering National Instituteof Technology, Rourkela. .

[21] Nguyễn Thị Bích Thuyền (2007), " Khảo sát thành phần hóa học tinh dầu và caoethyl acetate của củ gừng Kintoki di thực từ Nhật Bản", Đại học Cần Thơ, luậnvăn thạc sĩ hóa học.

[22] Trần Thị Ngọc Trân (2009), " Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học củatinh dầu tía tô (Perilla frutescens (L.) Britton)", Khoa Công nghệ, Đại học Cần Thơ.

[23] Nguyễn Dƣơng Thanh Thi (2005), " Khảo sát tinh dầu Ngò gai", Khoa Công Nghệ,Trƣờng Đại Học Cần Thơ, luận văn tốt nghiệp đại học. [24] Sejal Shah et al (2002), " Microwave-Assisted Organic Extraction and Evaporation:

An Integrated Approach", Department of Chemistry and Biochemistry, DuquesneUniversity, Pittsburgh, Pennsylvania.

[25] Charalampos Proestos M. K. (2007), " Application of microwave-assisted extraction

to the fast extraction of plant phenolic compounds", Laboratory of FoodChemistry, Agricultural University of Athens, Iera Odos 75, 118 55 Athens,Greece.

[26] PGS Ts. Lê Văn Việt Mẫn et al (2011), "Sử dụng sóng siêu âm trích ly isoflavone ",Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Kĩ Thuật Hóa Học, Trƣờng Đại Học BáchKhoa Tp.HCM.

[27] Tarasov A. A. P. (1991), "Supercritical extraction and prospects for the creation of

new waste-free products".[28] Rao V. P. (2008), "Environmental, Economic & Equity Aspects of Vetiver in south

India", Central Institute of Medicinal and Aromatic Plants Resource Centre,Allalalsandra, GKVK Post, Bangalore-560 065.

[29] Jean-Jacques Filippia et al (2013), "Qualitative and Quantitative Analysis of Vetiver Essential Oils by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography and

Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography/Mass Spectrometry",Institut de Chimie de Nice, Université de Nice-Sophia Antipolis, UMR7272 CNRS, Parc Valrose, 06108 Nice Cedex 2, France.






PHỤ LỤC

Chương trình nhiệt GC/MS





Phụ lục


Biểu đồ nhiệt GC/MS





Phụ lục


Bảng số liệu phân tích mẫu V3 PEAK LIST

TDCOVERTIVER-12-4-2013.raw

RT: 10.86 - 26.10

Number of detected peaks: 19

Apex RT Start RT End RT Area %Area

1 11.22 11.13 11.29 1.07E+09 1.19 2.(-)-α-AMORPHENE2 13.83 13.73 13.91 2.15E+09 2.4 β-Eudesmol3 15.53 15.41 15.71 1.59E+09 1.77 (+)-Longifolene

4 15.91 15.73 16.09 4.43E+09 4.93 Eudesm-7(11)-en-4-ol

5 16.83 16.69 16.94 1.63E+09 1.82 Viridif lorol

6 17.26 17.1 17.3 2.85E+09 3.17 δ-Cadinol7 17.64 17.51 17.78 6.54E+09 7.27 Vetivone

8 17.89 17.8 17.97 1.77E+09 1.97 Isoaromadendrenepoxid

9 18.05 17.99 18.31 5.38E+09 5.98 Cedrenol

10 18.77 18.62 19.01 4.58E+09 5.09 7-Tetracyclo[6.2.1.0(3.8)0(3.9)]undecanol, 4,4,11,11-tetramethyl-

11 20.02 19.84 20.15 3.16E+09 3.51 β-Guaiene12 20.7 20.36 21.25 1.96E+10 21.75 (-)-Spathulenol

13 22.75 22.48 22.91 1.07E+10 11.87 Khusimol

14 24 23.71 24.19 5.72E+09 6.35 7-Isopropenyl-1,4a-dimethyl-4,4a,5,6,7,8-hexahydro-3H-naphthalen-2-one

15 24.44 24.23 24.51 7.63E+09 8.49 Tricyclo[5.1.0.0(2,4)]oct-5-ene-5-propanoic acid, 3,3,8,8-tetramethyl-

16 24.88 24.64 25.1 7.08E+09 7.88 4,7-epoxy-spirovetiva-2,11-diene

17 25.5 25.35 25.74 1.94E+09 2.16 .(+)-ISOCURCUMENOL18 8.34 8.28 8.41 55832103 0.07 Ylangene

19 8.53 8.47 8.66 60939744 0.08 CEDR-8-ENE (α-Cedrene)20 9.29 9.21 9.38 1.43E+08 0.19 2,6,10-Dodecatrien-1-ol, 3,7,11-trimethyl-, (Z,E)-

21 9.49 9.41 9.55 73528473 0.1 γ-Muurolene22 9.63 9.55 9.71 1.26E+08 0.17 Tricyclo[4.4.0.02,7]dec-3-ene, 1,3-dimethyl-8-(1-methylethyl)-, stereoisomer

23 9.82 9.74 9.94 1.81E+08 0.24 Germacrene D

24 10.17 10.09 10.23 4.91E+08 0.65 (+)-Sativen

25 10.3 10.23 10.38 5.95E+08 0.79 (+)-Valencene

26 10.48 10.41 10.58 87253943 0.12 α-Gurjunene

Bảng số liệu phân tích mẫu S2 PEAK LIST

VETIVER-S2-23-4-2013.raw

RT: 0.00 - 58.02 Number of detected peaks: 193

Apex RT Start RT End RT Area %Area

1 4.4 4.26 4.55 3.81E+08 0.47 β-Eudesmol2 7.26 7.15 7.36 8.39E+08 1.03 Eremophilene

3 8.28 8.18 8.39 6.27E+08 0.77 3-Ethylthio-4-methylthioquinoline

4 8.61 8.5 8.71 4.3E+08 0.53 Cedrenol

5 9.46 9.34 9.57 1.76E+09 2.15 Junipercamphor

6 10.66 10.54 10.78 2.16E+09 2.64 Viridiflorol

7 12.21 12.09 12.29 5.51E+09 6.73 (+)-Aromadendrene

8 13.03 12.89 13.14 6.86E+09 8.39 Isoaromadendrenepoxid

9 13.37 13.24 13.48 5.3E+09 6.48 Longipinocarvon

10 14.42 14.31 14.51 1.86E+09 2.28 7-Tetracyclo[6.2.1.0(3.8)0(3.9)]undecanol, 4,4,11,11-tetramethyl-

11 16.55 16.42 16.65 3.37E+09 4.12 1H-Cycloprop[e]azulene, 1a,2,3,4,4a,5,6,7b-octahydro-1,1,4,7-tetramethyl-, [1aR-(1aα,4α,4aβ,7bα)12 17.48 17.32 17.56 1.01E+10 12.33 (-)-Spathulenol

13 20.4 20.26 20.49 8.22E+09 10.05 Khusimol

14 21.97 21.85 22.07 5.18E+09 6.34 7-Isopropenyl-1,4a-dimethyl-4,4a,5,6,7,8-hexahydro-3H-naphthalen-2-one

15 22.97 22.85 23.07 4.77E+09 5.83 C15H24O2(diol)

16 23.23 23.11 23.3 2.41E+09 2.94 C15H24O2(ethyl este)

17 24.39 24.27 24.48 1.22E+09 1.49 1-BUTANONE, 1-(4,6-DIHYDROXY-3-METHYL-7-BENZOFURANYL)-

18 25.84 25.72 25.94 2.84E+08 0.35 9,10-DIHYDRO-9,10-PROPANOANTHRACENE-9-CARBALDEHYDE

19 26.69 26.57 26.78 3.44E+08 0.42 2,3-DICYANO-5-METHYL-7-PHENYL-1,4,6H-DIAZEPINE

20 27.13 26.91 27.21 4.64E+08 0.57 Benzothiazole, 2-butyl-

22 55.15 55.06 55.25 8.18E+08 1 Bis(2-ethylhexyl) phthalate





Phụ lục


Phổ GC/MS mẫu tinh dầu trong LCHN-VS ở điều kiện tối ƣu





Phụ lục






Phụ lục


Phổ GC/MS mẫu tinh dầu trong LCHN-SA ở điều kiện tối ƣu





Phụ lục


khảo sát tinh dầu rễ cỏ vetiver bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước với sự...

Documents