NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH TINH DẦU SẢ CHANH (C. citratus) Ở VÙNG QUẢNG NAM – ĐÀ NẴNG (2018)

LUẬN VĂN SIÊU CẤP CHANNEL

vectorstock.com/1593604

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection DẠY KÈM QUY NHƠN DISSERTATION PHÁT TRIỂN NỘI DUNG

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH TINH DẦU SẢ CHANH (C. citratus) Ở VÙNG QUẢNG NAM – ĐÀ NẴNG (2018) – ĐOÀN BẢO DUY SƯ PHẠM HÓA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG PDF VERSION | 2018 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA HÓA HỌC ----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Ngành: Sư phạm Hóa học Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách tinh dầu sả chanh (C. citratus) ở vùng Quảng Nam – Đà Nẵng

Giáo viên hướng dẫn

: ThS. TRẦN ĐỨC MẠNH

Sinh viên thức hiện

: Đoàn Bảo Duy

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA HÓA HỌC ----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Ngành: Sư phạm Hóa học

Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách tinh dầu sả chanh (C. citratus) ở vùng Quảng Nam – Đà Nẵng

Giáo viên hướng dẫn

: ThS. TRẦN ĐỨC MẠNH

Sinh viên thức hiện

: ĐOÀN BẢO DUY

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2018

2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐHSP

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KHOA HÓA

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Lớp: 1. Tên đề tài:

ĐOÀN BẢO DUY 14SHH Nghiên cứu quy trình chiết tách tinh dầu sả ở vùng Quảng Nam – Đà Nẵng.

2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị: Củ sả của cây sả chanh, các dụng cụ, thiết bị thí nghiệm và hoá chất cần thiết.

3. Nội dung nghiên cứu:

Quy trình chiết tách tinh dầu sả chanh.

4. Giáo viên hướng dẫn:

ThS. Trần Đức Mạnh

5. Ngày giao đề tài:

15/10/ 2017

6. Ngày hoàn thành:

10/04/2018

Chủ nhiệm khoa (Ký và ghi rõ họ, tên)

Giáo viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ, tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho khoa ngày … tháng … năm 2018.

Kết quả đánh giá: Ngày … tháng … năm 2018 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký và ghi rõ họ, tên)

3

LỜI CẢM ƠN  Để hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp này, không thể không kể đến những sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô và các anh chị, các bạn cùng thực hiện khóa luận đã tạo điều kiện, giúp đỡ em hoàn thành tốt khóa luận này. Qua đây em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến: ❖ Gia đình đã ủng hộ tinh thần, vật chất và tạo điều kiện cho em trong những

năm học vừa qua và trong suốt quá trình làm khóa luận. ❖ Các thầy cô Khoa Hóa học trường Đại học Sư pham Đà Nẵng đã tận tụy dạy

dỗ em trong suốt thời gian theo học tại trường. ❖ Thầy ThS. Trần Đức Mạnh là người trực tiếp hướng dẫn truyền đạt kiến thức,

kinh nghiệm và tạo điều kiện tốt nhất để em thực hiện tốt khóa luận này.

Các bạn sinh viên cùng học lớp 14SHH, trường Đại học Sư phạm Đại học Đà Nẵng và các bạn sinh viên khác đã giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm học tập và vui buồn trong suốt thời gian cùng em làm khóa luận.

4

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................................................. 1 MỤC LỤC ................................................................................................................................................... 5 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT............................................................................ 8 DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................................................... 9 DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................................................... 10 MỞ ĐẦU .................................................................................................................................................... 11 CHƯƠNG 1 ............................................................................................................................................... 14 A. Giới thiệu về cây sả chanh ................................................................................................................... 14 1.1. Nguồn gốc và phân bố ................................................................................................................... 14 1.2. Đặc tính sinh thái ........................................................................................................................... 14 1.2.1. Tên gọi ...................................................................................................................................... 14 1.2.2. Phân loại khoa học .................................................................................................................. 14 1.2.3. Hình thái, đặc điểm ................................................................................................................. 14 1.3. Giá trị thực tiễn .............................................................................................................................. 15 1.3.1. Trong ẩm thực ......................................................................................................................... 15 1.3.2. Trong y học .............................................................................................................................. 16 1.3.3. Trong những lĩnh vực khác .................................................................................................... 17 1.4. Các loài sả khác .............................................................................................................................. 17 1.4.1. Sả Java – Sả đỏ - Sả xoè.......................................................................................................... 18 1.4.2. Sả Úc – Sả Australia ............................................................................................................... 19 1.4.3. Sả lam – Sả hôi ........................................................................................................................ 19 1.4.4. Sả hoa hồng – Sả rộng ............................................................................................................ 19 1.4.5. Sả Sri Lanka ............................................................................................................................ 20 1.4.6. Sả tía ......................................................................................................................................... 20 B. Giới thiệu về tinh dầu thực vật và tinh dầu cây sả chanh................................................................. 21 1.5. Tinh dầu .......................................................................................................................................... 21 1.5.1. Tổng quan ................................................................................................................................ 21 1.5.2. Các nguồn cung cấp tinh dầu thực vật .................................................................................. 21 1.5.3. Tính chất vật lý của tinh dầu ................................................................................................. 22 1.5.4. Thành phần hoá học ............................................................................................................... 22 1.5.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách tinh dầu .................................................... 24

5

1.6. Tinh dầu sả ..................................................................................................................................... 25 1.6.1. Citral ........................................................................................................................................ 25 1.6.2. Geraniol ................................................................................................................................... 26 1.6.3. Công dụng ................................................................................................................................ 27 CHƯƠNG 2 ............................................................................................................................................... 29 2.1. Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất:.................................................................................................... 29 2.1.1. Nguyên liệu: ............................................................................................................................. 29 2.1.2. Xử lý nguyên liệu: ................................................................................................................... 29 2.1.3. Thiết bị - dụng cụ và hóa chất................................................................................................ 29 2.2 Sơ đồ nghiên cứu:............................................................................................................................ 30 2.3. Phương pháp chiết tách tinh dầu: ................................................................................................ 32 2.3.1. Chiết tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước: ....................................... 33 2.4. Các phương pháp xác định chỉ tiêu lí học : ................................................................................. 38 2.4.1. Xác định tinh dầu: .................................................................................................................. 38 2.4.2. Xác định độ ẩm: ...................................................................................................................... 38 2.4.3 Xác định tỉ trọng: ..................................................................................................................... 39 2.4.4. Xác định chỉ số khúc xạ: ......................................................................................................... 40 2.4.5. Xác định độ hòa tan trong etanol: ......................................................................................... 40 2.5. Các phương pháp xác định chỉ tiêu hóa học: .............................................................................. 41 2.5.1. Chỉ số axit (Ax) ........................................................................................................................ 41 2.5.2. Chỉ số este (Es) ......................................................................................................................... 41 2.5.2. Chỉ số xà phòng hóa (Xp) ........................................................................................................ 42 2.6. Định lượng tinh dầu: ..................................................................................................................... 42 2.7. Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) dùng xác định thành phần hóa học tinh dầu: ......................................................................................................................................................... 42 2.7.1.Sắc ký khí: ................................................................................................................................ 42 2.7.2.Phương pháp khối phổ (MS) ................................................................................................... 44 2.7.3.Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS).............................................................. 45 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................................... 48 3.1. Kết quả chiết tách tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước: ........................ 48 3.2. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến lượng tinh dầu thu được: .................................... 50 3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian sau thu hoạch đến lượng tinh dầu trong cây sả: ....................... 50 3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến lượng tinh dầu thu được: ............................................ 51 3.3. Kết quả xác định các chỉ số lý học: ............................................................................................... 52 3.3.1. Cảm quan: ............................................................................................................................... 52

6

3.3.2. Độ ẩm: ...................................................................................................................................... 53 3.3.3. Tỷ trọng: .................................................................................................................................. 53 3.3.4.Chỉ số khúc xạ : ........................................................................................................................ 54 3.3.5. Độ hòa tan trong etanol: ......................................................................................................... 55 3.4.Kết quả xác định các chỉ số hóa học:............................................................................................. 56 3.4.1. Chỉ số axit : .............................................................................................................................. 56 3.4.2. Chỉ số este ................................................................................................................................ 58 3.4.3. Chỉ số xà phòng hóa:............................................................................................................... 59 3.5 Xác định thành phần hóa học trong tinh dầu sả bằng phương pháp sắc kí khí khối phổ ....... 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................................................. 61 KẾT LUẬN : ................................................................................................................................. 61 KIẾN NGHỊ................................................................................................................................... 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................................ 63

7

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT GC – MS

: Sắc ký khí ghép khối phổ

ts

: Nhiệt độ sôi

CTPT

: Công thức phân tử

CTCT

: Công thức cấu tạo

KOH

: Kali hidroxit

HCl

: Dung dịch axit clohidric

Na2SO4

: Natri sunfat

RCOOH

: Các axit hữu cơ

RCOOK

: Muối kali của axit hữu cơ

8

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Phân loại tecpen…………………………………………………………….……21 Bảng 2: Kết quả hàm lượng tinh dầu trong củ sả………………………………………….46 Bảng 3: Kết quả khảo sát hàm lượng tinh dầu theo ngày thu hoạch…………………….…47 Bảng 4: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết đến lượng tinh dầu thu được……48 Bảng 5: Kết quả thử cảm quan……………………………………………………………49 Bảng 6: Kết quả khảo sát độ ẩm…………………………………………………………..50 Bảng 7: Tỷ trọng tinh dầu thu được từ củ sả……………………………………………....51 Bảng 8: Chỉ số khúc xạ của tinh dầu thu được từ củ sả…………………………………....52 Bảng 9: Kết quả xác định độ hòa tan trong etanol của tinh dầu sả………………………...53 Bảng 10: Nồng độ dung dịch KOH……………………………………………………….53 Bảng 11: Kết quả xác định chỉ số axit của tinh dầu sả…………………………………….54 Bảng 12: Kết quả xác định chỉ số este của tinh dầu sả…………………………………….55 Bảng 13: Kết quả xác định chỉ số xà phòng hóa của tinh dầu……………………………..56 Bảng 14: Thành phần hóa học của các cấu tử chính trong tinh dầu sả……………………..56

9

DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1: CTCT của Geranial (Citral A) và Neral (Citral B)……………………………….23 Hình 2: CTCT của Geraniol và Nerol…………………………………………………….24 Hình 3: Nguyên liệu đã được xử lý……………………………………………………….26 Hình 4: Sơ đồ quy trình chiết tách tinh dầu……………………………………………….27 Hình 5: Sơ đồ thu gọn của thiết bị sắc ký khí……………………………………………..40 Hình 6: Hình ảnh sắc ký đồ……………………………………………………………….41 Hình 7: Sơ đồ thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ…………………………………………..42 Hình 8: Nguyên liệu đã được xử lý……………………………………………………….45 Hình 9: Hệ thống chưng cât lôi cuốn hơi nước……………………………………………46 Hình 10: Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian sau thu hoạch đến hàm lượng tinh dầu………..48 Hình 11: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng thời gian chiết đến lượng tinh dầu thu được………..49 Hình 12: Máy đo chỉ số khúc xạ ATAGO 1T……………………………………………..52

10

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Xã hội hiện đại ngày càng phát triển, trình độ khoa học kỹ thuật của con người ngày càng tiến bộ, mỗi ngày chúng ta lại đều tìm ra những công nghệ mới, tổng hợp được những hợp chất mới phục vụ cho đời sống, tuy nhiên chúng không thể sánh được với những dược liệu thiên nhiên mà dân tộc ta cũng như biết bao dân tộc khác trên thế giới đã sưu tầm, chắt lọc qua nhiều đời để đưa ra kinh nghiệm, quy luật sử dụng các dược liệu đó. Do đó từ những thập kỉ gần đây, chúng ta đang có xu hướng quay trở lại sử dụng những hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên mà trong đó có tinh dầu thực vật.

Và may mắn hơn cả, đất nước Việt Nam ta có thổ nhưỡng, khí hậu thuận lợi cho một số lượng lớn các loại thực vật phong phú, đa dạng có thể phát triển được và trong đó lại có nhiều loài thực vật có ứng dụng nhiều trong đời sống. Cây sả chanh cũng là một loài cây như vậy, tinh dầu sả chanh là một loại tinh dầu có ứng dụng tốt trong đời sống hàng ngày. Qua nghiên cứu, ta đã biết trong tinh dầu của cây sả chanh có chứa một tỉ lệ lớn các hợp chất tecpen và tecpenoit như citral, geraniol, nerol, citronellal, citronellol,…

Vì có thành phần như trên nên tinh dầu sả chanh có nhiều công dụng vượt trội mà các hợp chất tổng hợp khó có thể bằng được như tinh dầu sả chanh là chất liệu khử mùi hoàn toàn tự nhiên lại có thể giúp xua đuổi muỗi, chuột, gián và các loại côn trùng đáng ghét khác. Ngoài ra tinh chất sả chanh cũng giúp giảm căng thẳng, bớt lo lắng, được dùng trong các chất tẩy uế, xà phòng, thuốc diệt côn trùng, nước hoa, dầu gội đầu có tác dụng thông trung tiện, chống nôn, giảm đau, chữa đầy bụng, đau bụng, nôn mửa, tiêu chảy. Lợi ích tinh dầu sả chanh cũng bao gồm giảm đau cải thiện lưu thông máu, và do đó có thể làm giảm co thắt cơ, đau lưng, bong gân, và chuột rút. Ở một số nước châu Âu, nước sả có đường là một loại đồ uống giải khát, thanh nhiệt được nhiều người ưa thích. Ở Indonesia, rễ sả phối hợp với nhiều vị thuốc khác chữa bệnh vàng da dưới dạng nước sắc; dùng nước này súc miệng hằng ngày để chữa đau răng. Nếu dùng ngoài, tinh dầu sả phối hợp với nhiều loại tinh dầu khác để xoa bóp làm giảm đau xương, đau mình, nhức mỏi. Với mùi thơm dễ chịu tinh dầu sả còn được dùng trong công nghiệp mỹ phẩm và hương liệu. Ngoài ra, tinh

11

dầu sả còn cung cấp geraniol là chất dùng làm chất thơm, nguyên liệu để sản xuất chất thơm ( xitronelal...), dùng làm chất sát trùng, hạ huyết áp...

Qua đó ta có thể thấy được rằng tinh dầu sả chanh có ứng dụng rộng rãi trong đời sống và vì lí do này nên tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình chiết tách tinh dầu sả chanh ở vùng Quảng Nam – Đà Nẵng”

2. Mục tiêu nghiên cứu ˗

Xây dựng quy trình chiết tách tinh dầu sả chanh ở cơ sở sản xuất.

˗

So sánh, giải thích và nhận xét sự khác nhau giữa quy trình chiết tách ở phòng thí nghiệm và ở cơ sở sản xuất.

˗

Đóng góp thêm thông tin khoa học về tinh dầu cây sả chanh.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ❖ Đối tượng nghiên cứu ˗

Cây sả chanh ở vùng Quảng Nam – Đà Nẵng.

❖ Phạm vi nghiên cứu

˗ Quá trình chiết tách, xác định thành phần và cấu trúc một số hợp chất trong tinh dầu củ sả chanh.

˗ Quy trình chiết tách tinh dầu sả chanh trong điều kiện phòng thí nghiệm và trong cơ sở sản xuất.

4. Phương pháp nghiên cứu ❖ Nghiên cứu lý thuyết ˗

Phương pháp nghiên cứu các hợp chất tự nhiên, tổng quan các tài liệu về tinh dầu, thành phần hoá học của tinh dầu sả chanh.

❖ Nghiên cứu thực nghiệm

12

➢ Phương pháp vật lý ˗

Thu gom và xử lý mẫu.

˗

Xác định độ ẩm toàn phần.

➢ Phương pháp hoá học ˗

Khảo sát thời gian chiết tối ưu và ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến lượng tinh dầu

˗

Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

˗

Xác định thành phần hóa học của tinh dầu dựa vào phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ, GC-MS

˗

Xác định các chỉ số hóa lí: độ ẩm; tỉ trọng; chỉ số khúc xạ, khả năng hòa tan trong cồn ở các cấp độ khác nhau; chỉ số axit, chỉ số este, chỉ số xà phòng hóa

❖ Nghiên cứu tại cơ sở sản xuất tinh dầu ˗

Tìm hiểu về cơ sở sản xuất.

˗

Giấy phép hoạt động, chứng chỉ của cơ sở.

˗

Quy trình chiết tách tinh dầu tại cơ sở.

˗

Các chỉ tiêu hoá lý mà cơ sở dùng để xác định chất lượng đầu ra của sản phẩm.

5. Ý nghĩa khoa học của đề tài ˗

Cung cấp thông tin, giải thích và nhận xét về quy trình chiết tách tinh dầu sả chanh ở cơ sở chế biến, sản xuất.

˗

So sánh sự tương quan giữa hai quá trình chiết tách ở phòng thí nghiệm và cơ sở sản xuất.

˗

Cung cấp thông tin, tư liệu cho những nghiên cứu sau này.

13

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN A. Giới thiệu về cây sả chanh [1, 4, 6] 1.1. Nguồn gốc và phân bố ˗

Cây Sả chanh có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới và ôn đới ấm của lục địa Á – Âu – Phi.

˗

Loài Sả này phân bố ở Ấn Độ, Sri Lanka, các nước Đông Nam Á như Malaysia, Thái Lan, Campuchia, Việt Nam, một số nước châu Phi và vùng Caribê.

˗

Ở nước ta, cây Sả chanh được trồng hầu hết ở khắp các tỉnh phía Bắc nước ta, tập trung ở một số nông trường như Việt Trung (Quảng Bình), Thạch Ngọc (Nghệ Tĩnh cũ ), Cửu Long (Hà Sơn Bình cũ), Bắc Sơn (Bắc Thái cũ ), v.v… Sau năm 1975, cây Sả còn được nghiên cứu và trồng trọt ở các tỉnh phía Nam như miền Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, v.v…

1.2. Đặc tính sinh thái 1.2.1. Tên gọi ˗

Tên gọi thông thường: Sả chanh, Cỏ sả, Cỏ chanh, Hương mao…

˗

Tên tiếng Anh: Lemongrass, Oil grass, Citronella grass...

˗

Tên khoa học: Cymbopogon citratus.

˗

Tên đồng nghĩa: Andropogon citratus.

1.2.2. Phân loại khoa học Giới :

Plantae

Bộ

:

Poales

Họ

:

Poaceae (Hoà thảo)

Chi

:

Cymbopogon

Loài :

cc

1.2.3. Hình thái, đặc điểm Sả chanh là cây thân cỏ, sống được lâu năm. Sả thường mọc thành bụi rậm, thân sả cao khoảng 80 -150 cm. Thân sả hình tròn và được tạo thành bởi các bẹ lá ôm sát vào nhau.

14

Phần gốc sả có nhiều đốt màu tím. Củ sả thực ra là thân sả phình to ra và nổi lên trên mặt đất. Củ sả có màu xanh nhạt, thuôn dài. Lá sả hẹp, dài giống như lá lúa, mép lá có răng cưa nhỏ, đầu lá cong. Hoa sả có nhiều bông nhỏ, không có cuống. Cụm hoa gồm nhiều bông nhỏ không cuống. Toàn cây có mùi thơm đặc biệt mùi chanh. Mùa hoa sả thường nằm vào khoảng tháng 3 tới tháng 4 nhưng ở Việt Nam chưa thu được quả. Sả có thể sống lâu năm nhờ vào bộ rễ. Rễ sả phát triển khoẻ.

Sả là cây chịu hạn nhưng chịu ngập úng kém. Nhiệt độ thích hợp đối với cây Sả là 24-28 C. Cây Sả phát triển kém khi nhiệt độ dưới 10 0C. Trên 35 0C Sả cũng sinh trưởng kém. Lượng mưa thích hợp là 1500 – 2000 mm/năm.

0

Về rễ: Rễ là rễ chùm, mọc tập trung ở đốt thân đầu tiên của cây và có khả năng phát sinh trên tất cả các đốt của thân, nhánh. Trong điều kiện đất tơi xốp giàu chất hữu cơ, bộ rễ có thể phân bố rộng tới hơn 20 cm và ăn sâu xuống mặt đất từ 15 tới 20 cm. Mặc dù là loài cây hoà thảo nhưng cây sả chanh lại có bộ rễ có khả năng chịu hạn khá hơn một số loài hoà thảo khác; tuy nhiên ẩm độ cao, đất tơi xốp vẫn là điều kiện tốt cho rễ phát sinh, phát triển. Ẩm độ đất thấp (55%) hoặc quá cao (> 80 %) đều rất bất lợi cho rễ phát triển.

Về thân, nhánh: Thân cây sả có nhiều đốt, các gốc có đốt rất ngắn chỉ từ 0,2 tới 3 cm, các đốt ở phía trên dài dần nhưng không quá 2 cm. Vì vậy chiều cao cây biến động từ 10 tới 20 cm. Trên mỗi đốt mang một mầm lá, một mầm ngủ mọc so le và đai rễ có thể phát sinh nhiều rễ, nên các đốt của đoạn thân trên cũng phát sinh rễ bất định. Các mầm ngủ phát sinh trên thân khoẻ tạo thành nhánh cấp I, các nhánh cấp I cũng phát sinh ra nhiều nhánh cấp II. Do vậy ban đầu trồng một cây sả về sau sẽ phát triển thành bụi sả. Trung bình một cây có thể phát sinh 80 - 100 nhánh. Đất tốt đủ dinh dưỡng, đủ ẩm có thể đạt tới 130 150 nhánh. Do bẹ lá ôm gần vòng thân và xếp sít nhau nên thân sả phía trên có màu trắng ngà, đoạn gốc thân có màu nâu vàng.

Về lá: Lá là bộ phận để chưng cất tinh dầu. Lá gồm có bẹ lá ôm sát thân, có gốc lá và phiến lá dài, mềm hơn bẹ. Chiều dài phiến lá gấp 1,5 tới 2 lần bẹ lá. Chiều dài lá biến động rất lớn từ 0,5 tới 0,7 m cá biệt có thể lên tới 1,3 tới 1,6 m. Khi thu hoạch thì người ta thường cắt phần phiến lá. Số lá trên thân, cành tương ứng với số đốt. Trong kỹ thuật chăm sóc chúng ta cần chú ý để cho cây có tán lá rộng, phiến lá phát triển tốt để năng suất và tỷ lệ tinh dầu trong lá cao.

1.3. Giá trị thực tiễn 1.3.1. Trong ẩm thực ˗

Sả chanh được dùng làm gia vị trong nền ẩm thực lâu đời của các quốc gia châu Á. Nó có thể được dùng tươi hoặc sấy khô và xay thành bột mịn.

15

˗

Ở Việt Nam, cây sả là nguyên liệu không thể thiếu trong các món mắm, món nấu với thịt…

˗

Ở Ấn Độ, nó được dùng trong các món súp, trà, cà ri…

˗

Ở các nước châu Phi (Togo, Congo…) và các nước vùng Trung Mỹ thì lại được dùng như trà uống.

1.3.2. Trong y học ˗

Theo Đông Y: Sả chanh có tên là Hương mao, có vị cay the, mùi thơm, tính ấm, có tác dụng làm ra mồ hôi, sát khuẩn, chống viêm, hạ khí, thông tiểu, tiêu đờm để chữa đầy bụng, khó tiêu, đái rắt, phù nề, chữa ho do cảm cúm…

˗

Ở Thái Lan, thân rễ cây sả được dùng để trị bạch đới, dùng diệt muỗi.

˗

Ở Trung Quốc lại được dùng làm thuốc khử trùng, trừ giun.

˗

Ở Indonesia thì dùng rễ kết hợp với nhiều vị thuốc khác nhằm chữa bệnh vàng da.

˗

Ở các quốc gia Nam Mỹ, tinh dầu sả được cho là có khả năng giải toả lo âu, căng thẳng, chống co giật nhưng không ảnh hưởng tới sức khoẻ.

˗

Tinh dầu sả còn có tác dụng chống viêm, chống oxi hoá nên có tiềm năng ngăn ngừa ung thư.

˗

Một số bài thuốc cổ truyền có dùng cây sả: + Trị chứng đầy bụng: Lá sả, vỏ bưởi, hồi hương, trạch tả, mộc thông, cỏ bấc, mỗi vị 10g; quế 5g; bồ hóng, diêm tiêu, mỗi vị 2g; xạ hương 0,05g. Tất cả sắc cách thủy với 200ml nước trong 15 - 30 phút, chia uống làm hai lần trong ngày. Nên uống sau bữa ăn trưa và tối. Uống trong 2 ngày. Lưu ý: Trong quá trình điều trị không nên đồ nếp và muối mặn. + Thuốc xông giải cảm: Lá sả, lá bưởi, lá chanh, cúc tần, hương nhu hoặc lá bạch đàn (có thể thêm tía tô, bạc hà, kinh giới), mỗi thứ 50g, cho vào nồi, đậy kín, đun sôi trong 5-10 phút. Lấy ra, mở vung, trùm chăn xông hơi cho ra mồ hôi, lau khô, rồi uống một bát nước thuốc, đắp chăn, nằm nghỉ. + Chữa tiêu chảy do lạnh bụng: Rễ sả 10g; củ gấu, vỏ rụt, mỗi vị 8g; vỏ quýt, hậu phác, mỗi vị 6g tất cả đem sắc với 3 bát nước còn 1 bát, uống khi thuốc

16

còn ấm nên uống vào buổi sáng. Dùng trong 2 ngày. Hoặc rễ sả 10g, búp ổi 8g, củ riềng già 8g, thái nhỏ, sao qua, sắc với 200ml nước còn lại 50ml, uống sau bữa ăn. + Chữa ho do cảm cúm: Rễ sả, trần bì, sinh khương, tô tử, mỗi vị 200g, tất cả giã nát, ngâm với rượu 40 độ (200ml rượu); bách bộ bỏ lõi, thái nhỏ, sao khô 400g; mạch môn bỏ lõi 200g; tang bạch bì tẩm mật, sao vàng 200g, 3 vị thuốc này đem sắc cô đặc lại thành 250ml cao lỏng. Trộn lẫn cao lỏng và rượu ngâm thuốc. Ngày uống 2-3 lần, mỗi lần 5-10ml. Uống trong 3 ngày.

1.3.3. Trong những lĩnh vực khác ˗

Ở các quốc gia Đông Nam Á, người ta dùng tinh dầu sả chanh làm chất bảo quản, ngoài ra còn dùng để đuổi muỗi, côn trùng.

˗

Mặc dù dầu sả có khả năng xua đuổi côn trùng, tuy nhiên dầu sả có tác dụng hấp dẫn và được sử dụng như "mồi nhử" để thu hút ong mật. Vì một trong những chất pheromone từ ong chúa tiết ra giống như một chất có mùi của tinh dầu sả. Do đó trong kỹ thuật nuôi ong mật người ta dùng dầu sả như chất gọi đàn khi đàn ong mới được chuyển vùng.

˗

Ở Việt nam cây sả được trồng khắp, nhân dân trồng cây sả quanh nhà, ngoài vườn, xung quanh nhà vệ sinh để xua đuổi ruồi, muỗi, dĩn, bọ chét vừa làm sạch môi trường, vừa có tác dụng phòng bệnh. Ngoài ra, tinh dầu sả còn khử mùi hôi trong công tác vệ sinh.Kinh nghiệm dân gian Nam Bộ cho biết khi trồng sả rắn độc không dám đến gần để trú ẩn hay làm hang.

˗

Ở Ấn Độ, theo kinh nghiệm dân gian, người ta dùng thân là sả đặt trên ngọn cây dầu cọ để xua đuổi các loài bọ cánh cứng hại cây cọ.

˗

Tinh dầu sả được khai thác trong công nghiệp với mức độ ngày càng cao, hiện nay chúng được dùng trong các sản phầm dầu thơm y học, dầu thơm mỹ phẩm, xà phòng y tế, hương liệu thực phẩm…

1.4. Các loài sả khác

17

˗

Chi sả thuộc họ Poaceae hiện nay bao gồm 55 loài, chúng phân bố khắp thế giới, chủ yếu ở các quốc gia có khí hậu ấm áp. Sau đây xin nói thêm về một số loài sả khác.

1.4.1. Sả Java – Sả đỏ - Sả xoè ˗

Tên khoa học: Cymbopogon winterianus

˗

Phân bố ở các nước Đông dương, Ấn Độ, Indonesia, Trung Quốc. Ngoài ra còn được trồng ở nhiều nơi như Đài Loan, Goatemala, Ghinê, Madagascar, Thái Lan… Tại Việt Nam thì sả Java được nhập trồng ở các tỉnh Tuyên Quang, Thái Nguyên... Sau năm 1975 lại đã được đưa trồng tại nhiều nơi ở Tây Nguyên và miền Đông Nam.

˗

Sả Java thuộc họ cây thân thảo, sống lâu năm, mọc thành bụi, có chiều cao từ 80 cm đến trên 1m. Đốt ngắn, được bao bọc bởi các bẹ, các lá bẹ ôm chặt với nhau. Bẹ lá có vân sọc, màu vàng nhạt hoặc đỏ tía, nhẵn. Phiến lá hình dải, thuôn, nhọn, kích thước 1-1,2mx1,5(-5)cm;nhẵn; đầu thuôn nhọn, mặt trên màu xanh nhạt, bóng; mặt dưới hơi ráp, có màu mốc phấn, mép lá hơi gợn răng cưa mảnh.

˗

Lá hẹp, dài giống như lá lúa, mép lá hơi nhám, đầu lá thường uốn cong xuống.

Rễ cây phát triển khỏe ăn sâu ở lớp đất 20 - 25 cm, chồi mọc từ nách lá tạo thành dảnh sả. Nhiều dảnh sả tạo thành bụi sả.

˗

Cụm hoa dạng chùm, dài 60-100cm, phân nhiều chùm nhánh, mảnh và kết thúc là những chùm đôi; lá bắc hình đường, thuôn hay hình mác, dài 1-2,5cm; nhiều gân, màu đỏ nhạt. Chùm đôi dài 1-2cm, gồm một hoa đực hoặc vô tính, có cuống và một hoa lưỡng tính, nhỏ, không cuống. Quả dĩnh, hình trụ hay gần hình cầu.

˗

Sả Java được trồng phổ biến ở cả ba vùng Bắc – Trung - Nam của Việt Nam và thường dùng dược liệu (Sả Java không ăn được).

18

1.4.2. Sả Úc – Sả Australia ˗

Tên khoa học: Cymbopogon ambiguous

˗

Phân bố ở Úc và Đông Timor.

˗

Loài sả này có lá thơm, màu xám xanh lá cây và có hạt giống mịn. Đây là loài cây tự thụ phấn.

˗

Sả Úc khi phát triển cần nhiều nắng nhưng lại có thể chịu khô tốt do đó nó có thể trồng ở các vùng đất khô hạn và không cần tưới nước nhiểu – rất thích hợp với địa hình thổ nhưỡng Úc.

˗

Sả Úc khi phát triển đầy đủ có thể cao tới 1,8 mét.

1.4.3. Sả lam – Sả hôi ˗

Tên khoa học: Cymbopogon casein

˗

Phân bố chủ yếu ở Ấn Độ, Trung Quốc, Afghanistan, Ả Rập và Việt Nam.

˗

Đa số mọc hoang ở vùng đồi núi hoặc được trồng để lấy tinh dầu dùng làm hương liệu. Ngoài ra lá và thân cũng được dùng làm thuốc như sả chanh

1.4.4. Sả hoa hồng – Sả rộng ˗

Tên khoa học: Cymbopogon martini

˗

Được trồng nhiều ở Ấn Độ. Bắt đầu du nhập vào nước ta từ năm 1982 và hiện nay được trồng nhiều ở Đắc Lắk.

˗

Sả hoa hồng thuộc bộ cây thảo sống nhiều năm, thân rễ ngắn. Thân trung bình cao từ 1,2 tới 1,8 m. Cây trưởng thành trung bình có 10 – 20 đốt, lóng dài 10 – 13 cm, rộng chừng 3 mm, hơi dài hơn bẹ. Ở các đốt thấp gần mặt đất có có rễ bất định. Phiến lá có gốc hình tim hay tròn, dài từ 10 – 15 cm đến 25 – 40 cm, bẹ lá không có lông. Chuỳ hoa ít hoa, cao 10 cm, lúc khô có màu đỏ nhạt, bông không có cuống, có mày dưới lõm ở trong. Cây thường ra hoa từ tháng 10 tới tháng 11.

19

˗

Hiện nay người ta hay dùng tinh dầu sả hoa hồng thay thế cho tinh dầu hoa hồng trong việc sản xuất xà phòng thơm và trong kỹ nghệ hương liệu.

1.4.5. Sả Sri Lanka ˗

Tên khoa học: Cymbopogon nardus

˗

Phân bố chủ yếu ở Ấn Độ, Indonesia, Sri Lanka và một số nơi khác trong đó có Việt Nam.

˗

Đây là cây cỏ sống dại, mọc thành bụi, cao từ 0,8 tới 2,1m. Thân rễ to, lát cắt ngang có màu đỏ. Lá phẳng, dài tới 1m, rộng 0,5 – 1,5cm, có mép sắc, lưỡi bẹ mỏng. Chuỳ hoa cũng cao 80cm, xoè rộng nhưng mang nhiều chum mọc đứng.

Bông chét dài 3-5mm, có cuống và không cuống, cuống màu tím hay đỏ. Bông chét lưỡng tính không cuống dài 4-4,5mm, hình ngọn giáo nhọn, mày 1 dài 44,5mm, mỏng, có lườn với cánh hẹp, nguyên hay chia 2 ren nhỏ ở đỉnh, 2-4 gân giữa ở đỉnh, 2-4 gân giữa các lườn, mày nhỏ 1 ngắn hơn, hình dải, chia hai rất ngắn. Bông chét có cuốn là bông đực, dài 3,8-4,3 mm, hình ngọn giáo nhọn.

˗

Tinh dầu của loài sả này cũng có mùi chanh nhưng hàm lượng không cao và chất lượng kém hơn so với sả thường.

1.4.6. Sả tía ˗

Tên khoa học: Cymbopogon pendulus

˗

Phân bố ở Ấn Độ, Indonesia, Australia. Ở nước ta hay trồng ở Ninh Bình, Côn Đảo và một số tỉnh Nam Bộ.

˗

Có đặc điểm hình thái gần giống với sả Sri Lanka nhưng lại khác ở chỗ thân cây rất cao (tới 2,5m), lá dài tới 1m, có đường gân giữa rất dày ở gần gốc, mo dài đến 2cm, dài hơn cuống chung của hoa. Cụm hoa dài 30 – 50cm, thuôn, thưa và phân nhánh tới 3 bậc, các nhánh sơ cấp dài, mảnh, có đốt xa nhau.

˗

Tinh dầu chiết ra từ cây sả tía được gọi là tinh dầu Bengal có thành phần chính là citral.

20

B. Giới thiệu về tinh dầu thực vật và tinh dầu cây sả chanh 1.5. Tinh dầu [2, 3, 5] 1.5.1. Tổng quan ˗

Tinh dầu là chất lỏng có mùi thơm và vị đặc trưng của mỗi loài cây. Tinh dầu là sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi chất và không được sử dụng lại trong các hoạt động sống sau này của cây.

˗

Tinh dầu do một loại tế bào đặc biệt của cây tạo ra bằng cách sử dụng năng lượng ánh sang mặt trời và các nguyên liệu từ đất, nước và không khí.

˗

Các loại tinh dầu có mùi hương rất khác nhau, thậm chí có trường hợp cùng một loài nhưng mùi vẫn có thể khác nhau nếu không có sự tương đồng về thổ nhưỡng, khí hậu, điều kiện chăm sóc và thời điểm thu hoạch.

˗

Tinh dầu chỉ được xem là nguyên chất nếu nó được chiết tách từ cây theo cách tự nhiên, không có sự can thiệp về mặt hoá học hay nói cách khác là chỉ được dùng các phương pháp vật lý.

˗

Nếu lá hay các bộ phận có chứa tinh dầu của cây bị dập hoặc phá huỷ thì tinh dầu sẽ được giải phóng tạo ra mùi đặc trưng của loài cây đó.

˗

Tinh dầu tồn tại ở dạng rất cô đặc, tinh khiết; thông thường thì lượng tinh dầu có trong một cá thể cây chỉ chiếm chưa tới 1% khối lượng cây đó.

1.5.2. Các nguồn cung cấp tinh dầu thực vật Thông thường mỗi bộ phận của cây đều có chứa tinh dầu, tuy nhiên trong một loài cây thì sẽ có những bộ phận có chứa nhiều tinh dầu và ngược lại. Do đó khi tiến hành chiết tách một loại tinh dầu nào đó thì người ta chỉ sử dụng một số bộ phận nhất định của cây.

Sau đây xin liệt kê khái quát về các nguồn cung cấp tinh dầu của cây: ˗

Từ quả và hạt: hồi, mùi, mùng tơi,…

˗

Từ lá và cành: sả chanh, sả java, bạc hà, hương nhu,…

˗

Từ rễ và củ: gừng, long não,…

˗

Từ vỏ: cam, chanh, quýt, quất,…

21

˗

Từ hoa: hoa hồng, hoa nhài, hoa oải hương,…

1.5.3. Tính chất vật lý của tinh dầu ˗

Trạng thái tồn tại: Ở điều kiện thường, đa số các loại tinh dầu tồn tại ở trạng thái lỏng; nhưng vẫn có một số tinh dầu rắn như camphor, methol,… Ngoài ra tinh dầu rất dễ bay hơi nên tạo ra mùi đặc trưng.

˗

Màu sắc: Đa phần các loại tinh dầu không có màu ngoại trừmột số như tinh dầu sả, tinh dầu quế,… Nếu để tinh dầu tiếp xúc với không khí trong thời gian dài có thể làm tinh dầu đổi màu do bị oxi hoá.

˗

Tỉ trọng: Tinh dầu thường nhẹ hơn nước nhưng vẫn có một vài loại nặng hơn nước như tinh dầu quế, đinh hương,…

˗

Tính tan: Tinh dầu thường không tan trong nước (thực ra là tan rất ít), tan tốt trong các dung môi hữu cơ. Tuy nhiên tinh dầu lại dễ bay hơi cùng với hơi nước. Dựa vào tính chất này mà người ta thường tiến hành chiết tách tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, phương pháp chiết tách dung môi ít phổ biến hơn.

˗

Về mùi: Tinh dầu là hỗn hợp của các chất hữu cơ có mùi thơm do đó mùi thơm của tinh dầu chính là mùi thơm của những cấu tử tạo thành nhưng mùi của tinh dầu thường là mùi của cấu tử chiếm nhiều nhất trong đó. Đa số tinh dầu có mùi thơm dễ chịu nhưng vẫn có một số loại có mùi hắc.

˗

Chỉ số khúc xạ: Chỉ số khúc xạ của tinh dầu nói chung thường biến đổi từ 1,45 – 1,56.

1.5.4. Thành phần hoá học ˗

Tinh dầu thực vật là một hỗn hợp phức tạp của nhiều chất hữu cơ như hidrocacbon, ancol, este, ete, andehit, xeton,… nhưng phần lớn và quan trọng hơn cả là các hợp chất tecpen và dẫn xuất có oxi của chúng – tecpenoit. Hai loại hợp chất này là sản phẩm của quá trình trao đổi chất thứ cấp trong thực vật và cũng là chất chủ yếu gây ra mùi của tinh dầu.

22

˗

Teccpen là tên gọi nhóm hiđrocacbon không no thường có công thức chung là (C5H8)n với n≥2, thường gặp trong giới thực vật. Tecpen có nhiều trong tinh dầu thảo mộc như tinh dầu thông, sả, quế, chanh, cam,...

˗

Các dẫn xuất chứa oxi của tecpen như ancol tecpen, xeton, andehit tecpen hay cacboxylic, este tecpen… lại được gọi là tecpenoit. Chúng thường có mùi thơm hấp dẫn hơn so với tecpen cũng loại.

˗

Tecpen và tecpenoit đôi khi còn được gọi chung là isoprenoit bởi cấu tạo chung của mạch cacbon của chúng chính là sự lắp ghép các mắt xích isoprene với nhau theo trật tự “đầu nối đuôi”.

n

1

CTPT

Loại Tecpen

C5H8

Hemitecpen

Ví dụ

Isopren Limonen – Tinh dầu cam, chanh

2

C10H16

Monotecpen

Farnensen – Tạo ra mùi của táo xanh 3

C15H24

Sesquitecpen

4

C20H32

Ditecpen

Cembren – Có trong nhựa thông

23

Squalen – Dầu gan cá mập 6

C30H48

Tritecpen

β-caroten – Sắc tố đỏ trong cà rốt 8

C40H64

Tetratecpen

Polyisopren – Cao su thiên nhiên n

(C5H8)n

Politecpen

Bảng 1: Phân loại tecpen

1.5.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách tinh dầu ˗

Độ chín: Nguyên liệu được khảo sát khi củ sả căng mọng, màu xanh đậm ở lá.

Thân cứng không mềm. Khi đó sả ổn định về lượng tinh dầu.

˗

Độ tươi: Nguyên liệu bị khô, dập, úng cũng ảnh hưởng đến hàm lượng và chất lượng tinh dầu. Nên tránh để dồn đống nguyên liệu đưa đến sự phát nhiệt bên trong làm thối rữa nguyên liệu. Cần phơi héo nguyên liệu thích hợp, tốt nhất phơi héo trong bóng mát vì nếu nhiệt độ lên quá 400C một số cấu phần trong tinh dầu sẽ bay hơi. Nhưng độ héo cũng ảnh hưởng đến hàm lượng và chất lượng tinh dầu. Do đó, nếu để nguyên liệu héo trong một thời gian dài sẽ đưa đến giảm khối lượng tinh dầu chứa trong nguyên liệu. Mặt khác, việc này cũng

24

sẽ dẫn đến một số cấu phần không bền trong tinh dầu bị phân hủy làm cho tinh dầu thu được không còn chất lượng tự nhiên. Do đó, trước khi ly trích tinh dầu, nguyên liệu cần được phơi héo, cần phải khảo sát hiệu suất và thành phần hóa học của tinh dầu theo thời gian để héo để biết cần để héo trong thời gian bao nhiêu lâu là thích hợp nhất. ˗

Độ sạch: Nguyên liệu càng sạch thì chất lượng tinh dầu thu được càng cao. Do đó khi ly trích cần phải làm sạch, loại bỏ bẩn, các đối tượng không phải nguyên liệu cần ly trích ra khỏi nguyên liệu, không được để lẫn vào.

1.6. Tinh dầu sả Ở nhiệt độ thường, tinh dầu sả là chất lỏng màu vàng khá đậm, có mùi thơm giống với mùi chanh, không tan trong nước và nhẹ hơn nước, có độ nhớt tương tự nước. Thành phần chính của tinh dầu sả là citral và geraniol.

1.6.1. Citral ˗

Công thức phân tử : C10H16O ≡ C9H15CHO

˗

CTCT là (CH3)2C=CH-CH2-CH2-(CH3)C=CH-CHO

˗

Danh pháp IUPAC: 3,7-dimethylocta-2,6-dienal

˗

Là hợp chất thuộc loại andehit không no và là một trong những andehit quan trọng nhất của tinh dầu sả chanh.

˗

Citral là hỗn hợp của hai đồng phân hình học: dạng Z là geranial (citral A) và dạng E là neral (citral B)

25

Hình 1: CTCT của Geranial (Citral A) và Neral (Citral B) ˗

Citral còn có nhiều trong tinh dầu quả màng tang, tinh dầu vỏ chanh...

˗

Citral thiên nhiên là chất dầu màu vàng nhạt, tS = 2290C. Không tan trong nước, tan trong etanol hoặc ete

˗

Geranial (citral A) có mùi chanh mạnh; tS ở 2,6 mmHg là 92-930C ; khối lượng riêng ở 200C là 0,8888g/cm3; chiết xuất với tia D ở 200C là 1,48982.

˗

Neral (citral B) có mùi chanh nhưng dịu hơn, không mạnh bằng geranial; ts ở ở 2,6 mmHg là 91-920C ; khối lượng riêng ở 200C là 0,8869 g/cm3; chiết xuất với tia D ở 200C là 1,48690.

1.6.2. Geraniol ˗

Công thức phân tử: C10H18O ≡ C9H15-CH2OH

˗

CTCT: (CH3)2C=CH-CH2-CH2-C(CH3)=CH-CH2OH

˗

Danh pháp IUPAC: (Z)-3,7-dimethyl-2,6-octadien-1-ol

˗

Hợp chất thuộc loại ancol không no có hai nối trong phân tử mạch không vòng.

26

˗

Geraniol là hỗn hợp của hai đồng phân hình học : dạng Z là geraniol, dạng E là nerol.

Hình 2: CTCT của Geraniol và Nerol ˗

Chất lỏng không màu, ts = 2290C, khối lượng riêng D = 0,8894g/cm3. Không tan trong nước, tan trong etanol hoặc ete

˗

Geraniol còn có trong tinh dầu các loại hoa hồng, khuynh diệp, cải hương...

1.6.3. Công dụng ˗

Geraniol được dùng rộng rãi trong công nghiệp hương liệu và mỹ phẩm

˗

Geraniol phối hương dùng trong công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm

˗

Geraniol giúp điều chỉnh cho các lô tinh dầu thô xuất khẩu có hàm lượng geraniol đồng đều

˗

Geraniol nguyên liệu để sản xuất chất thơm (xitronelal...)

˗

Geraniol dùng làm chất sát trùng, hạ huyết áp...

˗

Citral được dùng trong công nghiệp mỹ phẩm, thực phẩm, trong y học

˗

Citral có tác dụng làm giảm huyết áp, là một thành phần của thuốc nhỏ mắt ( khử khuẩn và chống viêm nhiễm)

27

˗

Citral dùng điều chế vitamin A : Nguyên liệu cơ bản của sản xuất Vitamin A bằng tổng hợp hóa học là β-ionon, một tecpen vòng dùng làm hương liệu. βionon sản xuất từ Citral trong sả

˗

Citral dùng điều chế ionon và metylinon.

˗

Geraniol và citral đều là chất khử trùng vì thế tinh dầu sả được dùng trong các chất tẩy uế, xà phòng, thuốc trừ muỗi

˗

Tinh dầu sả chanh diệt ký sinh trùng ngoài da, trị nấm chân, khử mùi hôi , làm hết ngứa vết côn trùng cắn.

˗

Tinh dầu sả chanh có khả năng kháng khuẩn mạnh, làm sát khuẩn đừong hô hấp, chống viêm họng, ho

˗

Tinh dầu sả dùng trong công nghệ sản xuất hương chanh dùng trong nước giải khát ( tinh dầu sả chanh cung cấp 70-90% xitral)

˗

Tinh dầu sả hỗ trợ tiêu hóa, chữa ăn chậm tiêu, đầy bụng, buồn nôn và kích thích trung tiện

˗

Tinh dầu sả giúp điều hoà các chức năng sinh lí, tăng cường sức đề kháng, duy trì sự khỏe mạnh cho cơ thể, làm giảm sự mỏi mệt, kích thích các giác quan

˗

Tinh dầu sả chanh có tác dụng kích thích, được dùng làm thuốc giải cảm

˗

Tinh dầu sả chanh làm tinh thần phấn chấn, giải tỏa stress, chữa đau nhức đầu, chống nhờn và mụn của da dầu

˗

Chữa đau nhức xương, đau cơ

˗

Tinh dầu sả chanh giúp cầm máu, chữa kinh nguyệt không đều, phù sau khi sinh.

28

CHƯƠNG 2 NHỮNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 2.1. Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất: 2.1.1. Nguyên liệu: Nguyên liệu nghiên cứu là củ sả chanh được lấy ở quận Thanh kKhê, thành phố Đà Nẵng

2.1.2. Xử lý nguyên liệu: Cây sả được thu mua về, rửa sạch, dùng phần củ sả ( tính từ gốc trở lên khoảng 10cm) sau đó phơi héo, xắt mỏng.

Hình 3: Nguyên liệu đã được xử lý

2.1.3. Thiết bị - dụng cụ và hóa chất 2.1.3.1. Thiết bị - dụng cụ: ➢ Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước

29

➢ Máy GC-MS ( trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 2) ➢ Tủ sấy, cân phân tích, cốc thủy tinh, bình tam giác, ống nghiệm, bếp điện, các loại pipet, bình định mức, bình hút ẩm, phễu chiết...

2.1.3.2. Hóa chất: ➢ KOH, HCl chuẩn 0.1N, phenolphthalein, Na2SO4 khan, axeton, etanol tuyệt đối...

2.2 Sơ đồ nghiên cứu: Củ sả Xử lý nguyên liệu Nguyên liệu sạch t Chưng cất lôi cuốn hơi nước Tinh dầu thô 1.Chiết

Xác định chỉ số Hóa lý

2.Làm khan bằng Na2SO4

Tinh dầu

Xác định thành phần hóa học

Hình 4: Sơ đồ quy trình chiết tách tinh dầu ➢ Thuyết minh quy trình:

30

-

Nguyên liệu là cây sả tươi đạt độ chín kỹ thuật, sau đó củ sả được phơi héo đến độ ẩm còn 50 % so với ban đầu. Ở độ ẩm này, củ sả bảo quản được một số ngày ở nơi cất, hơn nữa, cất củ sả héo sẽ giảm được 35 % nhiên liệu và 27 % thời gian chưng cất. Trước khi đưa củ sả vào nồi cất, cần chú ý loại các tạp chất như cỏ rác lẫn vào trong quá trình thu hái.

-

Sau khi xử lý nguyên liệu ta tiến hành chưng cất:

Trước khi làm cần kiểm tra thật cẩn thận thiết bị chưng cất, chú ý xem nút nhám có nứt, mẻ hay không, phần ngưng tụ có bị tắc, rò rỉ không, sau đó đem vệ sinh thiết bị.

Ba công đoạn cơ bản của quá trình chưng cất tinh dầu (chưng cất gián đoạn) gồm: nạp liệu, chưng cất và tháo bả. ✓ Nạp liệu: Nguyên liệu đã được xử lý được nạp vào thiết bị. Nguyên liệu nạp vào thiết bị không được chặt quá làm cho nước khó phân phối đều trong toàn bộ khối nguyên liệu và chiếm 2/3 thể tích thiết bị. Sau đó cho nước vào trong thiết bị chứa nguyên liệu, lượng nước cho vào phải ngập đầy nguyên liệu. Khi đã xong, dùng vazơlin bôi đều trên miệng nút nhám ở cả miệng thiết bị trên ống sinh hàn và ống gạn tinh dầu, sau đó lắp khít vào. ✓ Chưng cất : Trong quá trình chưng cất, cần điều chỉnh nhiệt độ dịch ngưng sao cho nằm trong khoảng nhỏ hơn 1000C, vì nếu dịch ngưng quá nóng sẽ làm tăng độ hòa tan của tinh dầu vào nước và làm bay hơi tinh dầu. Tiến hành chưng cất trong khoảng 3 giờ ✓ Tháo bả: Sau khi chưng cất xong cần để thiết bị nguội hẳn sau đó mới tiến hành lấy bả ra khỏi thiết bị và làm sạch thiết bị, sấy khô, chuẩn bị cho mẻ kế tiếp. Do tinh dầu dễ hấp thụ mùi lạ nên thiết bị chưng cất phải được làm vệ sinh sạch sẽ, đặc biệt khi thay đổi nguyên liệu cần phải làm vệ sinh thiết bị thật kỹ lưỡng để không còn mùi của nguyên liệu trước, thường thì dùng hơi để xông vào thiết bị để đuổi hết mùi lạ.

31

-

Sau khi chưng cất hoàn tất hỗn hợp tinh dầu và nước sẽ được tách ra bằng thiết bị chiết. Tinh dầu thô được lắng để tách tạp chất lớn và được làm khô bằng Na2SO4 khan.

-

Ta tiến hành đem tinh dầu sả thu được đi xác định các chỉ số hóa lý và thành phần hóa học

2.3. Phương pháp chiết tách tinh dầu: ❖

Tùy thuộc từng loại nguyên liệu và trạng thái của tinh dầu trong nguyên liệu

( tự

do hoặc kết hợp) mà người ta dùng các phương pháp khác nhau để tách chúng. Nhưng dù bằng phương pháp nào thì tinh dầu thu được phải đạt các yêu cầu sau: - Tinh dầu thu được phải có mùi thơm tự nhiên như nguyên liệu.

- Quy trình khai thác phải phù hợp nguyên liệu.

- Tinh dầu phải được lấy triệt để khỏi nguyên liệu, với chi phí thấp nhất. ❖ Nguyên tắc ly trích của tất cả các phương pháp nói trên đều dựa vào những đặc tính của tinh dầu như: - Dễ bay hơi.

- Lôi cuốn theo hơi nước ở nhiệt độ dưới 1000 C. - Hòa tan dễ dàng trong dung môi hữu cơ.

- Dễ bị hấp thu ngay ở thể khí. ➢

Dựa vào các yêu cầu đã nêu trên, người ta thường dùng những phương pháp khai

thác tinh dầu sau: ✓ Phương pháp hóa lý: chưng cất và trích ly ( trích ly có thể dùng dung môi bay hơi hoặc dung môi không bay hơi) ✓ Phương pháp cơ học: dùng các quá trình cơ học để khai thác tinh dầu như ép, bào nạo. ✓ Phương pháp kết hợp: khai thác tinh dầu bằng cách kết hợp giữa quá trình hóa lý và quá trình cơ học, hoặc sinh hóa (lên men) và cơ học, hoặc sinh hóa và hóa lý. Ví dụ,

32

trong quả vani, tinh dầu ở dạng liên kết glucozit nên dùng enzym để thủy phân, phá hủy liên kết này rồi sau đó dùng phương pháp chưng cất (hóa lý) để lấy tinh dầu.

2.3.1. Chiết tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước: Tinh dầu là một hỗn hợp gồm nhiều cấu tử tan lẫn vào nhau. Trong quá trình chưng cất, cùng với sự thay đổi thành phần của hỗn hợp lỏng có thể làm thay đổi thành phần của hỗn hợp hơi. Trong điều kiện áp suất không đổi, dung dịch lỏng mà ta thu được bằng cách ngưng tụ hỗn hợp hơi bay ra sẽ có thành phần cấu tử dễ bay hơi cao hơn so với chất lỏng ban đầu, nếu tiếp tục chưng cất thì càng ngày thành phần dễ bay hơi trong chất lỏng ban đầu càng ít và trong chất lỏng sau ngưng tụ càng nhiều. Nếu ngưng tụ theo thời gian thì ta có thể thay đổi thành phần của tinh dầu sau ngưng tụ so với thành phần của tinh dầu có trong nguyên liệu. Việc làm này nhằm mục đích nâng cao chất lượng tinh dầu. Ví dụ, yêu cầu của tinh dầu sả là hàm ượng xitronenlal phải >35% nhưng tinh dầu của ta thường chỉ đạt 32 %, do đó có thể dùng phương pháp chưng cất ngưng tụ theo thời gian để nâng cao hàm lượng xitronenlal trong tinh dầu sả.

Phương pháp này dựa trên sự thẩm thấu, hòa tan, khuếch tán và lôi cuốn theo hơi nước của những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu chứa trong các mô khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao. Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa tinh dầu trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất định.

Trường hợp mô thực vật có chứa sáp, nhựa, acid béo thì khi chưng cất phải được thực hiện trong một thời gian dài vì những hợp chất này làm giảm áp suất hơi chung của hệ thống và làm cho sự khuếch tán trở nên khó khăn.

2.3.1.1. Lý thuyết chưng cất: Chưng cất có thể được định nghĩa là: ”Sự tách rời các cấu phần của một hỗn hợp nhiều chất lỏng dựa trên sự khác biệt về áp suất hơi của chúng”. Trong trường hợp đơn giản, khi chưng cất một hỗn hợp gồm 2 chất lỏng không hòa tan vào nhau, áp suất hơi tổng cộng là tổng của hai áp suất hơi riêng phần. Do đó, nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ tương ứng với áp suất hơi tổng cộng xác định, không tùy thuộc vào thành phần của hỗn hợp, miễn là lúc đó hai pha lỏng vẫn còn tồn tại. Nếu vẽ đường cong áp suất hơi của từng chất theo nhiệt

33

độ, rồi vẽ đường cong áp suất hơi tổng cộng, thì ứng với một áp suất, ta dễ dàng suy ra nhiệt độ sôi tương ứng của hỗn hợp và nhận thấy là nhiệt độ sôi của hỗn hợp luôn luôn thấp hơn nhiệt độ sôi của từng hợp chất. Thí dụ, ở áp suất 760 mmHg nước sôi ở 1000 C và benzen sôi ở 800 C và chúng là hai chất lỏng không tan vào nhau. Thực hành cho thấy, nếu đun hỗn hợp này dưới áp suất 760 mmHg nó sẽ sôi ở 690 C cho đến khi nào còn hỗn hợp hai pha lỏng với bất kì tỉ lệ nào. Giản đồ nhiệt độ sôi theo áp suất cho thấy, tại 690 C, áp suất hơi của nước là 225 mmHg và benzen là 535 mmHg. ➢ Nguyên tắc của phương pháp này là theo định luật Raun: P = PA + PB Chính vì đặc tính làm giảm nhiệt độ sôi này mà từ lâu phương pháp chưng cất hơi nước là phương pháp đầu tiên dùng để tách tinh dầu ra khỏi nguyên liệu thực vật.

2.3.1.2. Những ảnh hưởng chính trong sự chưng cất hơi nước: ➢ Sự khuếch tán: Ngay khi nguyên liệu được làm vỡ vụn thì chỉ có một số mô chứa tinh dầu bị vỡ và cho tinh dầu thoát tự do ra ngoài theo hơi nước lôi cuốn đi. Phần lớn tinh dầu còn lại trong các mô thực vật sẽ tiến dần ra ngoài bề mặt nguyên liệu bằng sự hòa tan và thẩm thấu. Von Rechenberg đã mô tả quá trình chưng cất hơi nước như sau: “Ở nhiệt độ nước sôi, một phần tinh dầu hòa tan vào trong nước có sẵn trong tế bào thực vật. Dung dịch này sẽ thẩm thấu dần ra bề mặt nguyên liệu và bị hơi nước cuốn đi. Còn nước đi vào nguyên liệu theo chiều ngược lại và tinh dầu lại tiếp tục bị hòa tan vào lượng nước này. Quy trình này lặp đi lặp lại cho đến khi tinh dầu trong các mô thoát ra ngoài hết.

Như vậy, sự hiện diện của nước rất cần thiết, cho nên trong trường hợp chưng cất sử dụng hơi nước quá nhiệt, chú ý tránh đừng để nguyên liệu bị khô. Nhưng nếu lượng nước sử dụng thừa quá thì cũng không có lợi, nhất là trong trường hợp tinh dầu có chứa những cấu phần tan dễ trong nước.

Ngoài ra, vì nguyên liệu được làm vỡ vụn ra càng nhiều càng tốt, cần làm cho lớp nguyên liệu có một độ xốp nhất định để hơi nước có thể đi xuyên ngang lớp này đồng đều và dễ dàng.

34

Vì các cấu phần trong tinh dầu được chưng cất hơi nước theo nguyên tắc nói trên cho nên thông thường những hợp chất nào dễ hòa tan trong nước sẽ được lôi cuốn trước. ➢ Sự thủy giải: Những cấu phần este trong tinh dầu thường dễ bị thủy giải cho ra acid và ancol khi đun nóng trong một thời gian dài với nước. Do đó, để hạn chế hiện tượng này, sự chưng cất hơi nước phải được thực hiện trong một thời gian càng ngắn càng tốt. ➢ Nhiệt độ: Nhiệt độ cao làm phân hủy tinh dầu. Do đó, khi cần thiết phải dùng hơi nước quá nhiệt (trên 1000 C) nên thực hiện việc này trong giai đoạn cuối cùng của sự chưng cất, sau khi các cấu phần dễ bay hơi đã lôi cuốn đi hết. Thực ra, hầu hết các tinh dầu đều kém bền dưới tác dụng của nhiệt nên vấn đề là làm sao cho thời gian chịu nhiệt độ cao của tinh dầu càng ngắn càng tốt.

Tóm lại, dù ba ảnh hưởng trên được xem xét độc lập nhưng thực tế thì chúng có liên quan với nhau và quy về ảnh hưởng của nhiệt độ. Khi tăng nhiệt độ, sự khuếch tán thẩm thấu sẽ tăng, sự hòa tan tinh dầu trong nước sẽ tăng nhưng sự phân hủy cũng tăng theo.

2.2.1.3. Các cách chưng cất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Dựa trên thực hành, người ta chia các phương pháp chưng cất hơi nước ra thành ba loại chính: ➢ Chưng cất bằng nước: Nguyên liệu và nước cùng cho vào một thiết bị. Khi đun sôi, nước bay ra sẽ cuốn theo tinh dầu, ngưng tụ hơi bay ra sẽ thu được hỗn hợp gồm nước và tinh dầu.Ở phương pháp chưng cất này nước phủ kín nguyên liệu, nhưng phải chừa một khoảng không gian tương đối lớn phía bên trên lớp nước, để tránh khi nước sôi mạnh làm văng chất nạp qua hệ thống hoàn lưu Sự chưng cất này thường không thích hợp với những tinh dầu dễ bị thủy giải. Những nguyên liệu xốp và rời rạc rất thích hợp cho phương pháp này. Những cấu phần có nhiệt độ sôi cao, dễ tan trong nước sẽ khó hóa hơi trong khối lượng lớn nước phủ đầy khiến cho tinh dầu sản phẩm sẽ thiếu những hợp chất này. Thí dụ điển hình là mùi tinh dầu hoa hồng

35

thu được từ phương pháp chưng cất hơi nước kém hơn sản phẩm tẩm trích từ eugenol và ancol phenetil nằm lại trong nước khá nhiều, vì thế người ta chỉ dùng phương pháp này khi không thể sử dụng các phương pháp khác.

Phương pháp này đơn giản, thiết bị rẻ tiền và dễ chế tạo, phù hợp với những cơ sở sản xuất nhỏ, vốn đầu tư ít. Tuy nhiên, phương pháp này còn một vài nhược điểm như hiệu suất thấp, chất lượng tinh dầu không cao do nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với thiết bị nên dễ bị cháy khét, khó điều chỉnh các thông số kỹ thuật như tốc độ và nhiệt độ chưng cất. ➢ Chưng cất bằng hơi và nước ( chưng cất không có nồi hơi riêng): Nguyên liệu và nước cùng cho vào một thiết bị nhưng cách nhau bởi một vỉ nồi. Khi đun sôi, hơi nước bốc lên qua khối nguyên liệu kéo theo tinh dầu đi ra thiết bị ngưng tụ.

Có thể coi phương pháp này là một trường hợp điển hình của phương pháp chưng cất bằng hơi nước với hơi nước ở áp suất thường. Như vậy chất ngưng tụ sẽ chứa ít sản phẩm phân hủy hơn là trường hợp chưng cất bằng hơi nước trực tiếp, nhất là ở áp suất cao hay hơi nước quá nhiệt.

So với phương pháp chưng cất bằng nước, ưu điểm của nó là ít tạo ra sản phẩm phân hủy, nguyên liệu ít bị cháy khét vì không tiếp xúc trực tiếp với đáy thiết bị. Phương pháp này cũng tốn ít nhiên liệu, tuy nhiên nó không thể áp dụng cho những nguyên liệu dễ bị vón cục. Phương pháp này thích hợp cho những loại nguyên liệu không chịu được nhiệt độ cao Khuyết điểm chính của phương pháp là do thực hiện ở áp suất thường, nên cấu phần có nhiệt độ sôi cao sẽ đòi hỏi một lượng rất lớn hơi nước để hóa hơi hoàn toàn và như thế sẽ tốn rất nhiều thời gian.

Phương pháp nay phù hợp với những cơ sở sản xuất có qui mô trung bình. ➢ Chưng cất bằng hơi : Hơi nước tạo ra từ nồi hơi, thường có áp suất cao hơn không khí, được đưa thẳng vào bình chưng cất. Trong phương pháp này thường dùng để chưng cất tinh dầu từ các nguyên liệu thực vật.

36

Điểm ưu việt của phương pháp này là người ta có thể điều chỉnh áp suất, nhiệt độ như mong muốn để thu tối đa sản phẩm, nhưng phải giữ nhiệt độ ở mức giới hạn để tinh dầu không bị phân hủy.

Việc sử dụng phương pháp này yêu cầu hơi nước không quá nóng và quá ẩm. Nếu quá nóng nó có thể phân hủy những cấu phần có độ sôi thấp, hoặc làm chất nạp khô quăn khiến hiện tượng thẩm thấu không xảy ra. Còn trong trường hợp, hơi nước quá ẩm sẽ đưa đến hiện tượng ngưng tụ, phần chất nạp phía dưới sẽ bị ướt. Với hơi nước có áp suất cao thường gây ra sự phân hủy quan trọng, nên tốt nhất là bắt đầu chưng cất với hơi nước ở áp suất thấp và cao dần cho đến khi kết thúc. Không có một quy tắc chung nào cho mọi loại nguyên liệu vì mỗi chất nạp đòi hỏi một kinh nghiệm và yêu cầu khác nhau.

Phương pháp này phù hợp với những cơ sở sản xuất lớn. Phương pháp này cùng một lúc có thể phục vụ được cho nhiều thiết bị chưng cất, điều kiện làm việc của công nhân nhẹ nhàng hơn, dễ cơ khí hóa và tự động hóa các công đoạn sản xuất, khống chế tốt hơn các thông số công nghệ, rút ngắn được thời gian sản xuất. Ngoài ra, phương pháp này đã khắc phục được tình trạng nguyên liệu bị khê, khét và nếu theo yêu cầu của công nghệ thì có thể dùng hơi quá nhiệt, hơi có áp suất cao để chưng cất. Tuy nhiên, đối với một số tinh dầu trong điều kiện chưng cất ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ bị phân hủy làm giảm chất lượng.

Hơn nữa, các thiết bị sử dụng trong phương pháp này khá phức tạp và đắt tiền.

2.2.1.4. Ưu điểm của quá trình chưng cất lôi cuốn hơi nước: - Quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản.

- Thiết bị gọn, dễ chế tạo.

- Không đòi hỏi vật liệu phụ như các phương pháp tẩm trích, hấp thụ.

- Thời gian tương đối nhanh.

2.3.1.5.Khuyết điểm của quá trình chưng cất lôi cuốn hơi nước: - Không có lợi đối với những nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp.

- Chất lượng tinh dầu có thể bị ảnh hưởng nếu trong tinh dầu có những cấu phần dễ bị phân hủy.

- Không lấy được các loại nhựa và sáp có trong nguyên liệu (đó là những chất định hương thiên nhiên rất có giá trị).

37

- Trong nư᝛c chưng luôn luôn có m᝙t lưᝣng tinh dầu tưƥng đᝑi l᝛n.

- Nhᝯng tinh dầu có nhiᝇt đ᝙ sôi cao thư�ng cho hiᝇu suẼt rẼt kÊm.

2.3.1.6. Thu háť“i thĂŞm tinh dầu tᝍ nĆ°áť›c chĆ°ng: ThĆ°áť?ng tinh dầu trong nĆ°áť›c chĆ°ng náşąm dĆ°áť›i hai dấng phân tĂĄn vĂ hòa tan. Dấng phân tĂĄn thĂŹ cĂł tháťƒ dĂšng phĆ°ĆĄng phĂĄp lắng hay ly tâm, còn dấng hòa tan thĂŹ phải chĆ°ng cẼt lấi. Náşżu tráť?ng lưᝣng riĂŞng cᝧa tinh dầu vĂ nĆ°áť›c quĂĄ gần nhau thĂŹ cĂł tháťƒ thĂŞm NaCl Ä‘áťƒ gia tăng tᝉ tráť?ng cᝧa nĆ°áť›c lĂ m tinh dầu tĂĄch ra dáť… dĂ ng.

2.4. Cåc phưƥng phåp xåc đᝋnh chᝉ tiêu lí h�c : 2.4.1. Xåc đᝋnh tinh dầu: 2.4.1.1. Xåc đᝋnh đ᝙ trong và mà u sắc: DÚng ᝑng hút lẼy 20 ml mẍu cho và o ᝑng nghiᝇm khô, sấch, trong suᝑt. DÚng mắt quan såt đ᝙ trong và mà u sắc cᝧa tinh dầu. Nếu tinh dầu còn vẊn đ᝼c không trong suᝑt chᝊng t� còn lẍn tấp chẼt và nư᝛c.

2.4.1.2. Xåc đᝋnh mÚi: Nh� và i gi�t tinh dầu lên giẼy l�c. DÚng mŊi xåc đᝋnh mÚi cᝧa tinh dầu, cᝊ 15 phút xåc đᝋnh m᝙t lần, khoảng 4-5 lần. Nhận xÊt cư�ng đ᝙ mÚi sao m᝗i lần ng᝭i.

2.4.1.3. Xåc đᝋnh vᝋ Cân khoảng 1g đư�ng kính cho và o chÊn th᝭ khô, sấch. Nh� và i gi�t tinh dầu và o chÊn, tr᝙n đᝠu, dÚng lưᝥi xåc đᝋnh vᝋ cᝧa h᝗n hᝣp đó.Ghi nhận xÊt vᝠbản chẼt ( đ᝙ ng�t, đắng) và cư�ng đ᝙ vᝋ sau m᝗i lần nếm.

2.4.2. XĂĄc Ä‘áť‹nh Ä‘áť™ Ẋm: ➢ NguyĂŞn tắc : dáťąa trĂŞn nguyĂŞn tắc sẼy Ä‘áşżn kháť‘i lưᝣng khĂ´ng Ä‘áť•i ➢ CĆĄ sáť&#x; : nguyĂŞn liᝇu Ẋm cĂł tháťƒ xem nhĆ° háť—n hᝣp cĆĄ háť?c gáť“m chẼt khĂ´ tuyᝇt Ä‘áť‘i vĂ nĆ°áť›c táťą do: m= m0 + w â?– CĂ´ng thᝊc: * Ä?áť™ Ẋm cᝧa máť—i mẍu W(%) =

đ?’˜ đ?’Ž

Ă— 100% (2.1)

38

* Ä?áť™ Ẋm trung bĂŹnh n

ďƒĽW (%) WTB(%)=

1

(2.2)

n

Trong đó: m: Khᝑi lưᝣng chung cᝧa nguyên liᝇu (g) m0: Khᝑi lưᝣng sả sau khi sẼy(g) w: Khᝑi lưᝣng cᝧa nư᝛c chᝊa trong nguyên liᝇu (g) n: Sᝑ lần xåc đᝋnh W(%)

2.4.3 XĂĄc Ä‘áť‹nh tᝉ tráť?ng: Tᝉ tráť?ng cᝧa tinh dầu lĂ tᝉ sáť‘ cᝧa kháť‘i lưᝣng tinh dầu cᝧa 200 C váť›i kháť‘i lưᝣng cᝧa cĂšng máť™t tháťƒ tĂ­ch nĆ°áť›c cẼt cĹŠng áť&#x; 200C. Tᝉ tráť?ng cᝧa tinh dầu lĂ máť™t trong nhᝯng chᝉ tiĂŞu quan tráť?ng Ä‘áťƒ biáşżt đưᝣc phẊm chẼt vĂ Ä‘áť™ tinh khiáşżt cᝧa tinh dầu, giĂşp ta phĂĄn Ä‘oĂĄn váť thĂ nh phần hĂła háť?c cᝧa tinh dầu.

Tᝉ tr�ng cᝧa tinh dầu thư�ng dao đ᝙ng trong khoảng tᝍ 0,7 á 1,2 ➢ D᝼ng c᝼ đo tᝉ tr�ng là bÏnh đo picnomet. ➢ Cåch đo: Ban đầu ta cân chính xåc picnomet khô trên cân phân tích, rᝓi cân khi có nư᝛c và khi có tinh dầu cần đo. Tᝉ lᝇ giᝯa khᝑi lưᝣng tinh dầu và nư᝛c chính là tᝉ tr�ng d cần xåc đᝋnh.

dt =

đ?’Žđ?&#x;? −đ?’Žđ?&#x;Ž đ?’Žđ?&#x;? − đ?’Žđ?&#x;Ž

(2.3)

� Trong đó: m0 : khᝑi lưᝣng cᝧa bÏnh m1: khᝑi lưᝣng cᝧa bÏnh có tinh dầu m2: khᝑi lưᝣng cᝧa bÏnh có nư᝛c cẼt

39

â–Ş LĆ°u Ă˝ tháťƒ tĂ­ch cᝧa tinh dầu vĂ nĆ°áť›c khi xĂĄc Ä‘áť‹nh phải áť&#x; cĂšng máť™t nhiᝇt Ä‘áť™. Káşżt quả Ä‘o 2 lần khĂ´ng sai lᝇch nhau quĂĄ 0,001g, lẼy káşżt quả trung bĂŹnh cᝧa nhᝯng lần Ä‘o tiáşżp theo

2.4.4. Xåc đᝋnh chᝉ sᝑ khúc xấ: Chᝉ sᝑ khúc xấ tưƥng đᝑi giᝯa hai môi trư�ng là tᝉ sᝑ vận tᝑc ånh sång trong chân không và vận tᝑc ånh sang trong môi trư�ng đang xÊt. Chᝉ sᝑ khúc xấ tưƥng đᝑi bẹng sin cᝧa góc t᝛i chia cho sin cᝧa góc khúc xấ:

n=

đ??Źđ??˘đ??§ đ?œś đ??Źđ??˘đ??§ đ?œˇ

=

đ?’„đ?&#x;? đ?’„đ?&#x;?

� Trong đó: ι : góc t᝛i β : góc khúc xấ c1 :tᝑc đ᝙ ånh sang trong môi trư�ng chᝊa tia t᝛i ( không khí) c2 :tᝑc đ᝙ ånh sang trong môi trư�ng chᝊa tia khúc xấ ( tinh dầu) Chᝉ sᝑ khúc xấ ph᝼ thu᝙c và o thà nh phần hóa h�c cᝧa môi trư�ng, trấng thåi cᝧa nó ( nhiᝇt đ᝙, åp suẼt...) và tần sᝑ ånh sång.

Chᝉ sáť‘ khĂşc xấ cho biáşżt Ä‘áť™ tinh khiáşżt cᝧa sản phẊm, d᝼ng c᝼ Ä‘áťƒ Ä‘o chᝉ sáť‘ khĂşc xấ lĂ mĂĄy Ä‘o khĂşc xấ káşż ATAGO 1T Chᝉ sáť‘ khĂşc xấ ph᝼ đưᝣc Ä‘o áť&#x; nhiᝇt Ä‘áť™ xĂĄc Ä‘áť‹nh đưᝣc tĂ­nh theo cĂ´ng thᝊc: n25D = ntD + ( t – 25). 0,00045 (2.4) â?– Trong Ä‘Ăł: ntD : chᝉ sáť‘ khĂşc xấ áť&#x; nhiᝇt Ä‘áť™ lĂşc Ä‘o t : nhiᝇt Ä‘áť™ lĂşc Ä‘o 0,00045 : hᝇ sáť‘ Ä‘iáť u chᝉnh khi nhiᝇt Ä‘áť™ tăng hay giảm 10C

2.4.5. XĂĄc Ä‘áť‹nh Ä‘áť™ hòa tan trong etanol: Ä?áť™ hòa tan cᝧa tinh dầu lĂ sáť‘ tháťƒ tĂ­ch dung dáť‹ch etanol-nĆ°áť›c vᝍa đᝧ Ä‘áťƒ hòa tan máť™t tháťƒ tĂ­ch tinh dầu thĂ nh dung dáť‹ch trong suáť‘t áť&#x; nhiᝇt Ä‘áť™ 200C.

40

Đối với etanol có nồng độ thấp chỉ hòa tan được tinh dầu có chứa nhiều hợp chất oxi mà không hòa tan hay hòa tan rất ít trong tinh dầu có chứa nhiều hợp chất tecpen.

Cho etanol vào buret, sau đó ta nhỏ etanol vào bình tam giác có chứa sẵn 1ml tinh dầu cho đến khi tinh dầu tan hoàn toàn.Thực hiện 3 lần với cùng một nồng độ etanol sau đó ta thực hiện tương tự nhưng với etanol 900, 800, 700. Độ hòa tan của tinh dầu trong etanol ( I ) được xác định bằng thể tích etanol có nồng độ nhất định hòa tan hoàn toàn 1ml tinh dầu. Ý nghĩa của hằng số này là dùng để xác định chất lượng tinh dầu và phát hiện những tạp chất có chứa trong tinh dầu.

2.5. Các phương pháp xác định chỉ tiêu hóa học: 2.5.1. Chỉ số axit (Ax) Đại lượng biểu diễn số mg KOH dùng để trung hòa 1g chất béo. Chỉ số axit nói lên sự có mặt nhiều hay ít axit tự do trong chất béo.

Chỉ số axit dựa vào phản ứng trung hòa giữa các axit tự do có trong tinh dầu và dung dịch KOH pha trong rượu: Phản ứng: RCOOH + KOH → RCOOK + H2O Từ lượng KOH đã dùng trong phản ứng ta tính được chỉ số axit bằng cách chuẩn độ một lượng tinh dầu nhất định hòa tan trong hỗn hợp cồn với este với dung dịch chỉ thị là phenolphthalein.

Chỉ số axit phụ thuộc vào phương pháp khai thác và mức độ tươi nguyên của nguyên liệu, nguyên liệu được bảo quản lâu thì chỉ số axit sẽ tăng lên do bị oxi hóa và ete trong tinh dầu bị phân giải. Biết được chỉ số axit sẽ biết được lượng axit tự do có trong tinh dầu

2.5.2. Chỉ số este (Es) Là số mg KOH cần thiết để xà phòng hóa những este trung tính trong chất béo dầu hoặc sáp.

Chỉ số este được xác định tương tự như chỉ số axit. Dựa vào phản ứng xà phòng hóa este: Phản ứng: RCOOR + KOH → RCOOK + ROH

41

Bẹng cåch chuẊn đ᝙ m᝙t lưᝣng mẍu th᝭ nhẼt đᝋnh hòa tan trong cᝓn bẹng dung dᝋch KOH trong cᝓn, v᝛i chᝉ thᝋ là phenolphthalein.

2.5.2. Chᝉ sáť‘ xĂ phòng hĂła (Xp) LĂ máť™t chᝉ tiĂŞu chẼt bĂŠo, đưᝣc biáťƒu diáť…n báşąng sáť‘ mg KOH dĂšng Ä‘áťƒ xĂ phòng hòa hoĂ n toĂ n 1g chẼt bĂŠo. Chᝉ sáť‘ xĂ phòng hĂła xĂĄc Ä‘áť‹nh đưᝣc thĂ nh phần táť•ng cáť™ng cᝧa cĂĄc axit bĂŠo.

Chᝉ sáť‘ xĂ phòng hĂła láť›n chᝊng táť? trong chẼt bĂŠo cĂł cĂĄc axit phân táť­ kháť‘i nháť? vĂ ngưᝣc lấi. Ä?ưᝣc xĂĄc Ä‘áť‹nh báşąng phĆ°ĆĄng phĂĄp chuẊn Ä‘áť™ ngưᝣc. Cho máť™t lưᝣng dĆ° dung dáť‹ch KOH pha tráť™n trong rưᝣu áť&#x; nhiᝇt Ä‘áť™ cĂĄch thᝧy sĂ´i phản ᝊng váť›i máť™t lưᝣng chĂ­nh xĂĄc dung dáť‹ch mẍu. Sau Ä‘Ăł xĂĄc Ä‘áť‹nh lưᝣng thᝍa KOH báşąng dung dáť‹ch chuẊn HCl, tᝍ Ä‘Ăł tĂ­nh đưᝣc lưᝣng KOH Ä‘ĂŁ phản ᝊng váť›i mẍu phân tĂ­ch.

Xp = A x + E s

2.6. Ä?áť‹nh lưᝣng tinh dầu: Theo phĆ°ĆĄng phĂĄp dưᝣc Ä‘iáťƒn Viᝇt Nam, hĂ m lưᝣng tinh dầu đưᝣc tĂ­nh theo cĂ´ng thᝊc: % tinh dầu =

đ?’”áť‘ đ?’Žđ?’? đ?’•đ?’Šđ?’?đ?’‰ đ?’…ầđ?’– đ?’•đ?’‰đ?’– đưᝣđ?’„ đ?’”đ?’‚đ?’– đ?’„đ?’‰Ć°đ?’?đ?’ˆ đ?’„Ẽđ?’• đ?’”áť‘ đ?’ˆđ?’‚đ?’Ž đ?’?đ?’ˆđ?’–đ?’šĂŞđ?’? đ?’?đ?’Šáť‡đ?’– đ?’•Ć°ĆĄđ?’Š đ?’‰đ?’?ạđ?’„ đ?’Œđ?’‰Ă´

Ă— đ?&#x;?đ?&#x;Žđ?&#x;Ž% (2.5)

2.7. PhĆ°ĆĄng phĂĄp sắc kĂ˝ khĂ­ ghĂŠp kháť‘i pháť• (GC-MS) dĂšng xĂĄc Ä‘áť‹nh thĂ nh phần hĂła háť?c tinh dầu [7]: 2.7.1.Sắc kĂ˝ khĂ­: Sắc kĂ˝ khĂ­ lĂ máť™t trong nhᝯng phĆ°ĆĄng phĂĄp quan tráť?ng nhẼt hiᝇn nay dĂšng Ä‘áťƒ tĂĄch, Ä‘áť‹nh lưᝣng, xĂĄc Ä‘áť‹nh cẼu trĂşc cĂĄc chẼt, đạc biᝇt cĂł Ă˝ nghÄŠa quan tráť?ng trong nghiĂŞn cᝊu cĂĄc hᝣp chẼt hᝯu cĆĄ.

Pha Ä‘áť™ng trong GC lĂ chẼt khĂ­ nĂŞn chẼt phân tĂ­ch cĹŠng phải đưᝣc hoĂĄ hĆĄi Ä‘áťƒ Ä‘Ć°a vĂ o cáť™t sắc kĂ˝, thĆ°áť?ng hoĂĄ hĆĄi dĆ°áť›i 2500C. Pha tÄŠnh cĂł tháťƒ lĂ chẼt rắn đưᝣc nháť“i vĂ o cáť™t hay 1 mĂ ng film máť?ng bĂĄm lĂŞn trĂŞn báť mạt chẼt mang trĆĄ, hoạc cĂł tháťƒ tấo thĂ nh máť™t mĂ ng máť?ng bĂĄm lĂŞn mạt trong cᝧa thĂ nh cáť™t (cáť™t mao quản).

42

❖ Tuỳ thuộc vào bản chất pha tĩnh chia thành hai loại sắc ký khí : ➢ Sắc ký khí rắn (gas solid chromatography – GSC): Chất phân tích được hấp phụ trực tiếp trên pha tĩnh là các tiểu phân rắn. ➢ Sắc ký khí lỏng (gas liquid chromatography – GLC): Pha tĩnh là một chất lỏng không bay hơi.

Phương pháp này chỉ được giới hạn với chất có thể bốc hơi mà không bị phân huỷ hay là trong khi phân huỷ cho sản phẩm phân huỷ xác định dưới thể hơi. ❖ Có 2 loại kĩ thuật phân tích: ➢ Giữ cho nhiệt độ không đổi trong suốt quá trình phân tích, phương pháp này khó tách hoàn toàn. ➢ Thay đổi nhiệt độ trong quá trình phân tích, phương pháp này tuy tốn thời gian nhưng triệt để.

❖ Máy sắc ký

Hình 5: Sơ đồ thu gọn của thiết bị sắc ký khí ➢ Nguyên tắc hoạt động Nhờ có khí mang trong chứa trong bơm khí (hoặc máy phát khí), mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký xảy ra tại đây. Sau

43

khi rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào detector, tại đó chúng được chuyển thành tín hiệu điện. Tín hiệu này được khuếch đại rồi chuyển sang bộ ghi, tích phân kế hoặc máy vi tính. Các tín hiệu được xử lí ở đó rồi chuyển sang bộ phận in và lưu kết quả. Trên sắc ký đồ nhận được, sẽ có tín hiệu ứng với các cấu tử được tách gọi là peak. Thời gian lưu của peak là đại lượng đặc trưng cho chất cần phân tích. Diện tích peak là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp cần nghiên cứu.

Hình 6: Hình ảnh sắc ký đồ

Sắc ký đồ là tập hợp tất cả các peak, mỗi peak đại diện cho mỗi chất. Dựa vào thời gian lưu ta có thể xác định được tên chất và đo diện tích mỗi peak ta xác định được thành phần mỗi chất trong hỗn hợp. ➢ Ứng dụng: Dùng để phân tách hỗn hợp hóa chất thành một mạch theo từng chất tinh khiết

2.7.2.Phương pháp khối phổ (MS) ➢ Nguyên tắc của phương pháp khối phổ: Là dựa vào chất nghiên cứu được ion hoá trong pha khí hoặc pha ngưng tụ dưới chân không bằng những phương pháp thích hợp thành những ion (ion phân tử, ion mảnh…) có số khối khác nhau, sau đó những ion này được phân tách thành những dãy ion theo cùng số khối m (chính xác là theo cùng tỷ số khối trên điện tích ion, m/e) và xác suất có mặt của

44

mỗi dãy ion có cùng tỉ số m/e được ghi lại trên đồ thị có trục tung là xác suất có mặt (hay cường độ), trục hoành là tỉ số m/e gọi là khối phổ đồ.

Phổ khối lượng được ghi lại dưới dạng phổ vạch hay bảng, trong đó cường độ các vạch được đo bằng phần trăm so với đỉnh có cường đọ cao nhất. Đỉnh ion phân tử thường là đỉnh cao nhất, tương đương với khối lượng phân tử của hợp chất khảo sát. ➢ Ứng dụng : Phổ khối lượng không những cho phép xác định chính xác phân tử lượng, mà căn cứ vào các mảnh phân tử tạo thành, ta cũng suy ra được cấu trúc phân tử. Xác suất tạo thành mảnh phụ thuộc vào cường độ liên kết trong phân tử cũng như vào khả năng bền hoá các mảnh tạo thành nhờ các hiệu ứng khác nhau. Các mảnh có độ bền lớn sẽ ưu tiên tạo thành, các liên kết yếu nhất dễ bị đứt nhất. Có những mảnh có khối lượng đặc trưng gọi là mảnh chìa khoá, chúng cho phép phân tích các phổ khối lượng dễ dàng.

2.7.3.Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS)

Hình 7: Sơ đồ thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ Hệ thống sắc ký khí khối phổ là một detector khối phổ được ghép nối với thiết bị sắc ký khí nối với nhau qua bộ kết nối với mục đích loại bớt khi mang như N2, He để giảm áp suất của dòng áp suất của dòng khí mang và phân tử mẫu chất đi vào buồng ion hóa của

45

khối phổ. Phần thiết bị sắc kí dùng mao quản, phần khối phổ sử dụng buồng ion hóa với bộ tách từ cực và detector khối phổ.

GC-MS bao gồm: -Sắc ký khí (GC): Sắc kí khí là phương pháp phân tách, phân ly, phân tích các chất dựa vào sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai pha động và pha tĩnh.

-Khối phổ (MS):Khối phổ là phương pháp phân tích mà trong đó hợp chất xét nghiệm được ion hoá và phá thành các mảnh trong thể khí dưới chân không cao (106mmHg). Sau quá trình ion hoá, các hạt có điện tích đó được gia tốc trong một điện trường, được tách trong một từ trường theo tương quan giữa khối lượng và điện tích của chúng và được ghi nhận theo cường độ của các hạt đó. Dùng để xác định định tính và định lượng ➢ Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: Cửa tiêm mẫu (injection port): 1 microliter dung môi chứa hỗn hợp các chất sẽ được tiêm vào hệ thống tại cửa này. Mẫu sau đó được dẫn qua hệ thống bởi khí trơ, thường là helium. Nhiệt độ ở cửa tiêm mẫu được nâng lên 3000C để mẫu trở thành dạng khí.

Vỏ ngoài (oven): Phần vỏ của hệ thống GC chính là một lò nung đặc biệt. Nhiệt độ của lò này dao động từ 400C cho tới 3200C. Cột (column): Bên trong hệ thống GC là một cuộn ống nhỏ hình trụ có chiều dài 30 mét với mặt trong được tráng bằng một loại polymer đặc biệt. Các chất trong hỗn hợp được phân tách bằng cách chạy dọc theo cột này.

Sau khi đi qua cột sắc kí khí, các hóa chất tiếp tục đi vào pha khối phổ.Ở đây chúng bị ion hóa.Sau khi khối phổ,chúng sẽ tới bộ phận lọc dựa trên khối lượng ,bộ lọc lựa chọn chỉ cho phép các hạt có khối lượng nằm trong một giới hạn nhất định đi qua.Thiết bị cảm biến có nhiệm vụ đếm số lượng các hạt có cùng khối lượng. Thông tin này sau đó được chuyển đến máy tínhvà xuất ra kết quả gọi là khối phổ. Khối phổ là một biểu đồ phản ánh số lượng các ion với các khối lượng khác nhau đã đi qua bộ lọc.

Máy tính:

46

Bộ phận chịu trách nhiệm tính toán các tín hiện do bộ cảm biến cung cấp và đưa ra kết quả khối phổ. ❖ Ứng dụng của phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ : ✓ Xác định công thức phân tử, dựa vào cường độ tương đối của ion phân tử đồng vị xuất hiện trong phổ đồ. ✓ Xác định công thức cấu tạo : dựa vào giá trị m/e, cường đột tương đối của các ion phân tử cũng như ion mảng. ✓ Định lượng thành phần nguyên tố của ion cần xác định

47

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả chiết tách tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước: a. Dụng cụ và nguyên liệu: - Cân phân tích - Bếp điện - Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước ( bộ nhẹ hơn nước) - Sả và nước cất b. Cách tiến hành: ➢ Cân 200g nguyên liệu đã được xử lý bỏ vào bình cầu (1000ml) cho thêm nước cất đến 2/3 bình cầu. Lắp dụng cụ chưng cất tinh dầu, đun trong khoảng 3 giờ đến khi lượng tinh dầu không tăng được nữa thì kết thúc quá trình chưng cất, đọc thể tích tinh dầu thu được theo vạch chia bên nhánh hứng.

Hình 8: Nguyên liệu đã được xử lý

48

Hình 9: Hệ thống chưng cât lôi cuốn hơi nước c. Kết quả định lượng tinh dầu: Kết quả hàm lượng tinh dầu sả được xác định theo phương pháp dược điển Việt Nam ( công thức 2.5) được ghi ở bảng 2:

m (g)

Vtd (ml)

Hàm lượng (%)

Lần 1

200

1,30

0,65

Lần 2

200

1,25

0,63

Lần 3

200

1,30

0,65

Trung bình

0,64

Bảng 2: Kết quả hàm lượng tinh dầu trong củ sả

49

➢ Nhận xét: Hàm lượng tinh dầu có trong sả thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước là 0,64%. Kết quả này tương đối phù hợp với các kết quả đã công bố của các tác giả khác.

3.2. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến lượng tinh dầu thu được: 3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian sau thu hoạch đến lượng tinh dầu trong cây sả: a. Cách tiến hành: Cân chính xác 200g sả của ngày đầu tiên thu hoạch đã được xử lý cho vào bình cầu thêm nước cất đến 2/3 bình. Lắp dụng cụ tiến hành chưng cất lôi cuốn hơi nước trong 3 giờ. Sau đó đọc thể tích thu được bên nhánh hứng. Tiến hành tương tự với sả của ngày thứ 3, thứ 5, thứ 7 sau thu hoạch. b. Kết quả : được thể hiện trong bảng 3 và trong hình 10.

Ngày khảo sát

m(g)

V(ml)

Hàm lượng (%)

Ngày thứ nhất sau thu hoạch

200

1,30

0,65

Ngày thứ ba sau thu hoạch

200

1,25

0,62

Ngày thứ năm sau thu hoạch

200

1,00

0,50

Ngày thứ bảy sau thu hoạch

200

0,80

0,40

Bảng 3: Kết quả khảo sát hàm lượng tinh dầu theo ngày thu hoạch

50

Hình 3.3: Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian sau thu hoạch đến hàm lượng tinh dầu

% 0.7

0.65%

0.62%

0.6 0.5% 0.5 0.4% 0.4 0.3 0.2 0.1 0 Ngày 1

Ngày 3

Ngày 5

Ngày 7

Hình 10: Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian sau thu hoạch đến hàm lượng tinh dầu ➢ Nhận xét: theo biểu đồ ta thấy hàm lượng tinh dầu giảm dần theo thời gian thu hoạch.

Vì vậy muốn đạt hiệu suất cao ta nên chiết củ sả lúc vừa thu hoạch 3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến lượng tinh dầu thu được: a. Cách tiến hành: Thực hiện chưng cất lôi cuốn hơi nước với 200g sả trong vòng 6 giờ, sau khoảng thời gian 1 giờ, 2 giờ, 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ đọc thể tích tinh dầu thu được bên nhánh hứng. b. Kết quả: được thể hiện trong bảng 4 và hình 11 Thời gian

1 giờ

2 giờ

3 giờ

4 giờ

5 giờ

6 giờ

Số ml tinh

0,28

0,5

0,64

0,64

0,64

0,62

dầu thu được Bảng 4: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết đến lượng tinh dầu thu được

51

Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng thời gian đến lượng tinh dầu thu được ml 0.65 0.64

0.64

0.64

4 giờ

5 giờ

0.62

0.55 0.5 0.45

0.35

0.28 0.25

1giờ

2 giờ

3 giờ

6 giờ

Hình 11: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng thời gian chiết đến lượng tinh dầu thu được ➢ Nhận xét: Như vây thời gian chưng cất tối ưu là 3 giờ sau khoảng thời gian đó lượng tinh dầu tăng không đáng kể. Như vậy để lượng tinh dầu thu được là tối ưu thì ta tiến hành chưng cất trong khoảng thời gian là 3 giờ với nguyên liệu sả là ngày đầu tiên sau thu hoạch.

3.3. Kết quả xác định các chỉ số lý học [8] 3.3.1. Cảm quan:

Tinh dầu sả

Trạng thái

Màu

Lỏng

Vàng

Mùi Thơm mạnh của Citral

Vị Hơi cay

Bảng 5: Kết quả thử cảm quan

52

➢ Nhận xét: tinh dầu sả thu được từ quá trình chưng cất củ sả là chât lỏng, có màu vàng trong suốt, có mùi thơm mạnh, vị hơi cay. Những kết quả này hợp lí với tiêu chuẩn về 3.3.2. Độ ẩm: a.Dụng cụ và nguyên liệu : Chén sứ, tủ sấy, cân phân tích, nước cất, củ sả b. Cách tiến hành: Sấy khô chén sứ, cân chính xác khối lượng. Sau đó cân chính xác lượng củ sả cho vào chén sứ. Sau đó cho chén sứ vào tủ sấy, sấy ở 800C. Chọn ở nhiệt độ này vì ở nhiệt độ này nước đã bay hơi, mặt khác không làm phân hủy các chất có trong sả. Nếu sấy ở nhiệt độ thấp hơn thì nước sẽ không bay hơi hết vì thế kết quả sẽ sai lệch. Sau khi sấy khoảng 2 giờ ta lấy cốc ra, cho vào bình hút ẩm để nguội thì tiến hành cân, cứ làm như vậy cho đến khi 2 lần cân liên tiếp là không đổi c. Kết quả: xác định độ ẩm trung bình của mẫu được tính theo công thức (2.1) và ( 2.2) được trình bày ở bảng 6.

Lần thí nghiệm

w (g)

m (g)

W(%)

1

4,550

5,574

82

2

4,605

5,580

83

3

4,768

5,567

86

WTB (%) 84

Bảng 6: Kết quả khảo sát độ ẩm ➢ Nhận xét: Từ bảng 6 cho thấy độ ẩm trung bình của củ sả là 84% cao hơn nhiều so với nhiều nguyên liệu khác 3.3.3. Tỷ trọng: a. Dụng cụ và hóa chất: Bình Picnomet, cân phân tích, axeton, nước cất. b.Tiến hành:

53

Rửa sạch bình đo tỉ trọng, tráng kĩ bằng nước cất, tráng lại bằng axeton.Sấy khô trong tủ sấy. Để nguội rồi đem cân, xác định được khối lượng bình (m). Lấy bình ra cho nước cất vào đến cổ bình đặt vào môi trường nhiệt độ ổn định 25 0C, giữ trong 25-30 phút để cho nhiệt độ ổn định, lấy bình ra lau khô bên ngoài bình và cân khối lượng của bình và nước (m1). Để đo khối lượng tinh dầu của tinh dầu ta tiến hành tương tự như với nước cất, cân khối lượng tinh dầu ta thu được (m2). Lặp lại 3 lần tính kết quả trug bình. Tỷ trọng của tinh dầu được tính theo công thức (2.3) c.Kết quả:

Lần thí nghiệm

m0 (g)

m1 (g)

m2

d (g)

1

16,687

26,795

25,555

0,877

2

16,687

26,795

25,555

0,877

3

16,687

26,795

25,555

0,877

Trung bình 0,877 %

Bảng 7: Tỷ trọng tinh dầu thu được từ củ sả ➢ Nhận xét: Tỷ trọng của tinh dầu sả nhẹ hơn nước, do vậy khi chưng cất tinh dầu thu được nằm ở trên, nước nằm ở dưới. Kết quả này phù hợp với các tài liệu đã công bố về tinh dầu sả Việt Nam d15 = 0,885 3.3.4.Chỉ số khúc xạ : a.Dụng cụ và hóa chất : Máy đo chỉ số khúc xạ, axeton, nước cất

54

Hình 12: Máy đo chỉ số khúc xạ ATAGO 1T b.Tiến hành: Bật máy, sử dụng hệ thống điều chình nhiệt độ ổn định ở 250C thì tiến hành đo.

Trước hết, rửa sạch lăng kính bằng axeton, để khô. Nhỏ một giọt nước cất lên mặt lăng kính, chỉnh thô và chỉnh tinh sao cho thấy được nửa sáng tối và chỉ số khúc xạ của nước là 1,333 Lặp lại thao tác, mở nắp lăng kính, rửa sạch bằng axeton, để khô nhỏ một giọt tinh dầu lên bề mặt lăng kính. Đọc chỉ số tương ứng. Tiến hành như vây trong 3 lần rồi lấy giá trị trung bình. c.Kết quả :được thể hiện trong bảng 8 Lần 1

Lần 2

Lần 3

Trung bình

1,490

1,489

1,489

1,489

Bảng 8: Chỉ số khúc xạ của tinh dầu thu được từ củ sả ➢ Nhận xét: tinh dầu sả có chỉ số khúc xạ cao, đó là tính chất chung của tinh dầu và kết quả này cũng phù hợp với TCVN về tinh dầu sả chanh là 1,483 – 1,489.

3.3.5. Độ hòa tan trong etanol: a.Dụng cụ và hóa chất : Bình định mức, bình tam giác có nút mài, buret, pipet, etanol( tuyệt đối), tinh dầu sả

55

b.Tiến hành : Pha rượu 900, 800, 700 từ rượu tuyệt đối Dùng pipet chuẩn hút 1ml tinh dầu sả cho vào bình tam giác có nút mài. Từ buret nhỏ dần etanol vào bình đựng tinh dầu. Sau mỗi lần nhỏ khoảng 0,2ml vào đậy nút và lắc đều cho đến khi tan hết tinh dầu. Tiếp tục nhỏ etanol vào và lắc cho đến khi thu được dung dịch đồng nhất trong suốt, ghi lượng etanol đã dùng. Lặp lại thao tác 3 lần. c.Kết quả : được thể hiện trong bảng 9.

STT V

etanol V etanol 900

V etanol 800

V etanol 700

tuyệt đối 1

10,5 ml

15ml

28ml

54ml

2

10,6 ml

14,5ml

28ml

57ml

3

10,4ml

15,5ml

28ml

54ml

TB

10,5ml

15ml

28ml

55ml

Bảng 9: Kết quả xác định độ hòa tan trong etanol của tinh dầu sả ➢ Nhận xét: khi độ rượu càng cao thì hàm lượng etanol trong rượu càng lớn nên khả năng hòa tan tinh dầu càng cao.

3.4.Kết quả xác định các chỉ số hóa học: 3.4.1. Chỉ số axit : a.Dụng cụ và hóa chất : cốc thủy tinh, cân phân tích, buret, pipet, dung dịch KOH 0,1N trong rượu, etanol tuyệt đối, dung dịch HCl chuẩn 0,1N, phenolphtalein. b.Tiến hành : • Xác định nồng độ của dung dịch KOH : cân khoảng 0,56g KOH rắn, hòa tan trong 100ml etanol 960, ta được dung dịch KOH trong rượu nồng độ khoảng 0,1N. Chuẩn lại KOH bằng dung dịch HCl chuẩn 0,1N với chỉ thị phenolphtalein, lặp lại thao tác 3 lần ghi kết quả trung bình

Lần thí nghiệm

VKOH (ml)

VHCl (ml)

CN(KOH) (N)

56

1

10

9,5

0,095

2

10

9,5

0,095

3

10

9,5

0,095

Trung bĂŹnh

10

9,5

0,095

Bảng 10: Nᝓng đ᝙ dung dᝋch KOH • S᝭ d᝼ng dung dᝋch vᝍa chuẊn đ᝙ cho thí nghiᝇm xåc đᝋnh chᝉ sᝑ axit, chᝉ sᝑ este và chᝉ sᝑ xà phòng hóa • Cân 0,886g tinh dầu ( tưƥng ᝊng v᝛i 1ml tinh dầu) cho và o bÏnh tam giåc, hòa tan trong 10ml etanol 960 nh� thêm và i gi�t phenolphtalein. ChuẊn đ᝙ bẹng dung dᝋch KOH 0,095N, cho đến khi xuẼt hiᝇn mà u hᝓng bᝠn vᝯng trong khoảng 30 giây Chᝉ sᝑ axit : Ax = �

đ?&#x;“đ?&#x;”đ?‘˝đ?‘Şđ?‘ľ đ?’Ž

Trong Ä‘Ăł :

V : sáť‘ ml KOH 0,095N Ä‘ĂŁ dĂšng M : kháť‘i lưᝣng tinh dầu Ä‘em trung hòa CN : náť“ng Ä‘áť™ dung dáť‹ch KOH c.Káşżt quả :đưᝣc tháťƒ hiᝇn trong bảng 11.

Lần thí nghiᝇm

m (g)

V (ml)

Ax (mg)

1

0,886

1,60

9,829

2

0,886

1,62

9,952

3

0,886

1,62

9,952

Trung bĂŹnh

9,991

Bảng 11: Káşżt quả xĂĄc Ä‘áť‹nh chᝉ sáť‘ axit cᝧa tinh dầu sả ➢ Nháş­n xĂŠt: tinh dầu sả cĂł chᝉ sáť‘ axit cao hĆĄn máť™t sáť‘ tinh dầu khĂĄc, chᝊng táť? hĂ m lưᝣng axit táťą do trong tinh dầu sả thu đưᝣc báşąng phĆ°ĆĄng phĂĄp chĆ°ng cẼt lĂ´i cuáť‘n hĆĄi nĆ°áť›c cao. Ä?iáť u nĂ y cĂł tháťƒ gây hấi váť›i tinh dầu vĂŹ bản chẼt tinh dầu khĂ´ng Ć°a axit.

57

3.4.2. Chỉ số este a.Dụng cụ và hóa chất : Bình cầu gắn với sinh hàn, cân phân tích, bếp cách thủy, buret, pipet, dung dịch KOH 0,095 trong rượu, etanol 96%, dung dịch HCl chuẩn 0,1N, phenolptalein b.Tiến hành : sử dụng mẫu thử đã xác định ở trên, thêm chính xác 10ml KOH 0,095 trong etanol. Lắp ống sinh hàn ngược vào bình đun cách thủy trong 1 giờ đến khi phản ứng xà phòng hóa kết thúc( lúc đó dung dịch trong bình màu hồng, đồng thời xuất hiện tinh thể nhỏ màu vàng nâu). Đồng thời làm một mẫu đối chứng với 10ml KOH 0,095N trong etanol và 10ml etanol 960 , tiến hành trong cùng điều kiện như trên. Đun xong để nguội, chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,1N. Hiệu số giữa số m l dung dịch HCl 0,1N đã dùng trong mẫu đối chứng và số ml dung dịch HCl 0,1N đã dùng trong mẫu thử là số ml HCl đã dùng để trung hòa lượng KOH dùng cho phản ứng este hóa Chỉ số este : Es = 56(V2 - V1).0,1)/m ❖ Trong đó : V1 : số ml dung dịch HCl 0,1N đã dùng cho mẫu thử V2 : số dung dịch HCl 0,1N đã dùng cho mẫu đối chứng M: khối lượng tinh dầu đem trung hòa c.Kết quả: Lần thí nghiệm

m (g)

V2 (ml)

V1 (ml)

Es

1

0,886

9,8

6,9

18,753

2

0,886

9,8

6,8

19,339

3

0,886

9,8

6,8

19,339

Trung bình

19,184 Bảng 12: Kết quả xác định chỉ số este của tinh dầu sả

58

3.4.3. Chỉ số xà phòng hóa: Chỉ số xà phòng hóa bằng tổng chỉ số axit và chỉ số este Xp = A X + E S Lần thí nghiệm

AX

ES

Xp

1

9,829

18,753

28,582

2

9,952

19,339

29,351

3

9,952

19,339

29,351

Trung bình

29,095

Bảng 13: Kết quả xác định chỉ số xà phòng hóa của tinh dầu

➢ Nhận xét: do chỉ số axit và chỉ số este thu được của tinh dầu sả trong quá trình thực nghiệm cao nên chỉ số xà phòng cao.

3.5 Xác định thành phần hóa học trong tinh dầu sả bằng phương pháp sắc kí khí khối phổ Bằng phương pháp sắc kí khí khối phổ (GC- MS) đã xác đinh được thành phần hóa học của tinh dầu như sau :

STT

1

Tên β-Citral

CTPT

2,6-octadienaol,3,7-

HÀM

Thời gian lưu

LƯỢNG

(phút)TR

22,96%

11,672

3,58%),

11,924

32,76%),

12,403

dimethyl, (Z) 2

trans- Geraniol

2,6-octadien-1-ol,3,7dimethyl (E)

3

(R)-(+)-β-citronellol

6-octen-1-ol.3,7dimethyl (R)

59

4

selina-6-en-4-ol

selina-6-en-4-ol

10,97%

21,150

5

α-Cadinol

α-Cadinol

3,66%

22,020

6

(±)- Cadinene

Naphthalene.1,2,4a,5,8,8

2,32%

22,150

2,10%

23,085

a-hexahydro-4,7dimethyl-1-(1methylenthyl),(1α,4aβ,8a α)- (±)7

2-Isopropenyl-4a,8-

2-Isopropenyl-4a,8-

dimethyl-

dimethyl-

1,2,3,4,4a,5,6,7-

1,2,3,4,4a,5,6,7-

octahydronaphthelen

octahydronaphthelene

e Bảng 14: Thành phần hóa học của các cấu tử chính trong tinh dầu sả ➢ Nhận xét: từ bảng trên có ta có hàm lượng lớn trong tinh dầu là 2,6-octadienaol,3,7dimethyl, (Z) ( chiếm 22,96%) hợp chất này thuộc loại andehit không no và là một trong những andehit quan trọng nhất trong tinh dầu sả chanh. Và 6-octen-1-ol.3,7dimethyl (R) ( chiếm 32,76%)

60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ✓ KẾT LUẬN : Qua quá trình nghiên cứu em đã thu được một số kết quả sau đây : 1. Bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước đã thu được 0,64ml tinh dầu sả với 200g nguyên liệu và chiết trong vòng 3 giờ.

2. Đã nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian sau thu hoạch và thời gian chiết đến lượng tinh dầu thu được : -

Hàm lượng của tinh dầu sả giảm dần theo thời gian sau thu hoạch.

-

Thời gian chiết tối ưu là 3 giờ.

3. Tinh dầu sả thu được có màu vàng, nhẹ hơn nước, có mùi thơm đặc trưng. Đã xác định được các chỉ số vật lý và hóa học của tinh dầu sả như sau: -

Độ ẩm : 84%

-

Khả năng hòa tan tốt trong các độ cồn khác nhau.

-

Chỉ số khúc xạ : 1,489

-

Tỷ trọng : 0,877 %

-

Chỉ số axit : 9,991

-

Chỉ số este : 19,184

-

Chỉ số xà phòng hóa : 29,095

4. Bằng phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ đã xác định được một số cấu tử chính trong tinh dầu sả: β-Citral ( 22,96%), trans- Geraniol (3,58%), (R)-(+)-βcitronellol (32,76%), selina-6-en-4-ol (10,97%), α-Cadinol (3,66%), (±)Cadinene

(2,32%),

2-Isopropenyl-4a,8-dimethyl-1,2,3,4,4a,5,6,7-

61

octahydronaphthelene (2,10%). Trong đó β-Citral, trans- Geraniol có ứng dụng rất lớn trong cuộc sống.

✓ KIẾN NGHỊ Tinh dầu sả thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước có hàm lượng citral cao, đây là hợp chất quan trọng rong việc tổng hợp vitamin A. Vì vậy nên theo em là cần thiết có thêm các đề tài nhằm phân lập citral nói riêng và các chất khác nói chung để tăng giá trị cho tinh dầu sả.

62

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].

Võ Văn Chi, Vũ Văn Chuyên, Phan Nguyên Hồng, Trần Hợp, Cây cỏ thường thấy

ở Việt Nam, tập 1, NXB KHKT 1973 [2].

Nguyễn Văn Đàn, Ngô Ngọc Khuyến, Hợp chất thiên nhiên dùng làm thuốc, NXB

y học Hà Nội 1999 [3].

Đỗ Tất Lợi, Tinh dầu Việt Nam, NXB Y học TP HCM 1985

[4].

Đỗ Tất Lợi, Những cây thuốc và vị thuốc, NXB KHKT Hà Nội 1992

[5].

Lê Ngọc Thạch, Tinh dầu, NXB ĐHQG Hà Nội 2003

[6].

Dược điển Việt Nam, NXB Y học

[7].

Phạm Thị Hà, Giáo trình phân tích công cụ

[8].

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11425:2016 (ISO 3217:1974) về Tinh dầu sả chanh (Cymbopogon citratus)

63