Report Khảo sát quá trình trích ly tinh dầu từ vỏ cam

www.daykemquynhon.ucoz.com

ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TRÍCH LY TINH DẦU TỪ VỎ CAM

SVTH: VÕ THỊ AN NGUYỄN THỊ TUYẾT TRÂM GVHD: NGUYỄN ĐÌNH THỊ NHƯ NGUYỆN

1

www.daykemquynhon.ucoz.com

NỘI DUNG n ơ Nh

1. Giới Thiệu Về Đề Tài uy

Q m 2.Tổng Quan Kè y ạ 3.Vật Liệu /Và +D Phương Pháp m o .c Và Bàn Luận 4.KếtleQuả g o o 5.Kết Luận Và Kiến Nghị G 6. Tài Liệu Tham Khảo

2

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI n ơ Nh

1.1. Lý do chọn đề tài

y

u Là một trong những lại quả được sử dụng rộng rãi Q m trên thế giới. è K y ạ vỏ và dịch Các bộ phận của cam như quả, hoa,Dlá, + / quả đều được sử dụng trongmcác lĩnh vực như o c . hương liệu, mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm. e l g o o G

Hình 1.1 – Các bộ phận của cam

3

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI n ơ Nh

www.daykemquynhon.ucoz.com

1.1. Lý do chọn đề tài

+D / m

m è K y ạ

o c . le

Trái cây tươi

g o o Nước ép cam G

y u Q

“Khảo Sát Quá Trình Trích Ly Tinh Dầu Từ Vỏ Cam”

CHẤT THẢI

4

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI n ơ Nh

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Khảo sát ảnh hưởng của thời gian, tỷ lệ nguyên liệu và nước trong quá trình trích ly.

m è K y Tìm ra khoảng thờiạ D gian, tỷ lệ nguyên/+ liệu và nước phù hợp cho m o quá trình trích ly. c . le g o o G

y u Q

Giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tránh lãng phí nguồn nguyên liệu tự nhiên, tạo ra sản phẩm phục vụ cho nhu cầu của con người và mang lại giá trị kinh tế.

5

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI n ơ Nh

1.3. Tình hình nghiên cứu • Các nghiên cứu nước ngoài

y u Q

- Ezejiofor et al., (2011) ‘Waste to wealth : Industrial èm raw materials potential of peels -

-

K y of Nigerian sweet orange (Citrus sinensis)’.ạ D + / Sikdar et al., (2016) ‘Extraction ofm Citrus Oil From Orange (Citrus Sinensis) Peels o c .

By Steam Distillation and Its e Characterizations’. l g o Nisha Pauline, M. J. and Lakshmi, A. R. (2015) ‘Extraction of Orange Oil by o G Improved Steam Distillation and its Characterization Studies’.

6

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI n ơ Nh

1.3. Tình hình nghiên cứu • Các nghiên cứu trong nước

y u Q

- Ngô Văn Tĩnh (2014), ‘Nghiên Cứu Chiết Tách Tinh Dầu Từ Vỏ Cam, Bưởi (Citrus) èm

Và Ứng Dụng Sử Lý Chất Thải Xốp’

-

-

K y ạ

D + / Phạm Thị Như Quỳnh, Nguyễn Thanh Lam (2014), ‘Tinh Dầu Citrus Và Tiềm Năng m o c Khai Thác Ở Nghệ An’ . le g o Thị Minh Tú và Hoàng Đình Hòa (2014), ‘Nghiên Cứu Nguyễn Văn Lợi, Nguyễn o G Thành Phần Hóa Học Và Đặc Tính Sinh Học Của Tinh Dầu Lá Bưởi, Cam và Chanh’

7

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

TỔNG QUAN n ơ Nh

www.daykemquynhon.ucoz.com

2.1. Cây cam

Có lịch sử trồng trọt lâu đời trên thế giới, được uy trồng ở hơn 130 quốc

Q m gia, có nguồn gốc ở Ấn Độ và Trung Quốc. è K ạy (B1, B2, B3, B5, B6, và C ).

Là nguồn cung cấp dồi dào các loạiDvitamin + / m oxi hóa, giúp giải độc gan, bảo vệ tim Có tính kháng khuẩn cao, chống o c . le mạch,… g o o G

Nguồn: (Milind and Dev, 2012).

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

8

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN n ơ Nh

2.1. Tinh dầu cam

Khai thác chủ yếu từ các tế bào trong vỏ quả cam, một số ít trong lá, hoa.

m è K y ạ

y u Q

Quả cam có chứa 1,5% tinh dầu.

Là một trong những loại tinh dầu được +D sử

/ m

dụng rộng rãi trên thế giới. o c .

Thành phần chính tạo mùile thơm đặc trưng

g o của tinh dầu cam là DLimonene (90%). o G

Nguồn: (Milind and Dev, 2012).

Hình 2.1 – Các loại tinh dầu Nguồn: (Pekas, 2011)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

9

www.daykemquynhon.ucoz.com

TỔNG QUAN n ơ h limonene Bảng 2.2 – Một số tính chất vật lý và hóa họcNcủa y u Q m è K y ạ +D / m o c . le g o o G

2.1. Tinh dầu cam

D-limonene

L-limonene

(R) -1-methyl-4- (1-

(S) -1-methyl-4- (1-

methylethenyl) cyclohexen

methylethenyl) cyclohexen

1-metyl-4- (1-methylethenyl) cyclohexen

Công thức phân tử

C10H16

C10H16

C10H16

Phân tử khối

163.23

163.23

163.23

-74.35

-74.35

-95.9

175,5-176,0

175,5-176,0

175,5-176,0

Tỷ trọng (g/cm3 )

0.8411

0.8422

0.8402

Áp suất hơi (pa)

190

190

190

Chỉ số khúc xạ

1,4730

1,4746

Hệ số quay quang

+125o

-125o

Tên khoa học

Tonc(oC) Tosôi (oC)

D,L-limonene

0o

Nguồn: (Falk Filipsson, Bard and Karlsson, 1998)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

10

TỔNG QUAN n ơ Nh

www.daykemquynhon.ucoz.com

2.1. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước quá trình tách rời các chất dựa vào sự khác y u Q biệt của chúng về nhiệt độ như tinh m è K hủy dầu, nhựa không tan trong nước và phân y ạ D ở nhiệt độ sôi của chúng. /+

mchất của hỗn o cho phép tách một hoặc nhiều c . le độ xác định. hợp được chưng cất ở nhiệt g o o Không đòi hỏi nhiều G thiết bị phức tạp, vận hành đơn giản hiệu suất tách khá cao.

Nguồn: (Kumar, 2010)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

11

www.daykemquynhon.ucoz.com

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP n ơ Nh

2.1. Vật liệu nguyên cứu Vỏ cam Vỏ cam được lấy từ quán nước tại cơ sởèm

+D / Là sản phẩm phụ của nước oép mcam. c . e nguồn gốc và thời gian.

Không ổn định, khôngglrõ o o G 5, Trường Đại Học Lạc Hồng.

K y ạ

y u Q

12

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP n ơ Nh

2.1. Vật liệu nguyên cứu Dụng cụ và thiết bị Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước.

+D / m

Cổ gạn.

Bình cầu 2 cổ 500ml.

Hệ thống cấp nước.

Hóa chất

o G

le g o

.co

m è K y ạ

y u Q

Bếp đun bình cầu.

Cân điện tử.

Nhiệt kế.

Và một số dụng cụ khác.

Na2SO4

13

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP n ơ Nh

2.2. Phương pháp nguyên cứu Quy trình trích ly tinh dầu cam

+D / m

m è K y ạ

y u Q

o c . le

G

g o o

14

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

n ơ Nh

+D / m

m è K y ạ

y u Q

o c . le

G

g o o

15

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP n ơ Nh

2.2. Phương pháp nguyên cứu Bố trí thí nghiệm TN1: Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu và nước (g/ml) Mẫu

+D / m

Tỷ lệ nguyên liệu và nước (g /ml)

Yếu tố cố định

1

100:150

2

100:200

3

100:250

4

100:300

5

100:350

6

100:400

o c . le

o G

ogVỏ cam: 100g Nhiệt độ:

110oC

Thời gian: 60 phút

y u Q

mTN2: Khảo sát thời gian (Phút) è K y Thời gian ạ Mẫu

( Phút )

Yếu tố cố định

1

40

2

60

Vỏ cam: 100g

3

80

Nhiệt độ: 110oC

4

100

Tỷ lệ nguyên liệu và nước

5

120

(g/ml)

6

140

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

16

n ơ Nh

3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và nước 4.50

Mẫu

Tỷ lệ nguyên liệu : nước (g/ml)

Tinh dầu (ml)

1

100:150

2.42

2

100:200

3.35

3

100:250

4

100:300

5

100:350

6

100:400

og

4.18 4.08

m è K y ạ

3.50

Nhiệt độ: 110ºC Thời gian: 60 phút

y u Q

3.00

+D / m

o c . e l4.24 3.57

o G

4.00

Tinh dầu (ml)

www.daykemquynhon.ucoz.com

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0

1

2

3

4

Tỷ lệ (g/ml)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

5

6

7

177

n ơ Nh

3.2. Ảnh hưởng của thời gian Mẫu

Thời gian (phút)

Tinh dầu (ml)

1

40

3.26

2

60

4.38

3

80

4.92

4

100

6.33

5

120

5.09

6

140

7.00

6.00

5.00

+D / m

o c . le

g o o

G5.32

Tinh dầu (ml)

www.daykemquynhon.ucoz.com

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

m è K y ạ

Nhiệt độ: 110ºC Tỷ lệ: 100:300 g/ml

y u Q

4.00

3.00

2.00

1.00

0.00 0

20

40

60

80

100

Thời gian (phút)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

120

140

160

188

www.daykemquynhon.ucoz.com

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ n ơ Nh

5.1. Kết luận

y u Q

Quá trình trích ly tinh dầu cam ở nhiệt độ 110oC. Thời gian: 100 phút

m è K y ạ

Tỷ lệ nguyên liệu và nước: 100:300 D g/ml.

+ / m

o c . le

G

g o o

Hình 5.1 – Tinh dầu thu được 199

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

n ơ Nh

+D / m

m è K y ạ

y u Q

o c . le

G

g o o

20

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ n ơ Nh

4.2. Kiến nghị

y

Đề xuất cho những nghiên cứu tiếp theo như sau:Qu -

m è Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ, kích thước nguyên liệu trong quá trình K y ạ trích ly tinh dầu cam. +D / m nước trong quá trình trích ly tinh dầu cam.

Cải thiện chưng cất lôi cuốnohơi c .

So sánh hiệu suất tríchgly le tinh dầu từ phương pháp chưng cất lôi cuốn và một o o số phương pháp khác.

G

- Khảo sát hàm lượng limone trong một số loại cam khác nhau.

221

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO n ơ hSố Biện Pháp Kỹ Thuật Hoàng Thị Thủy (2015), Nghiên Cứu Đặc Điểm Sinh Học Và Một N y án Tiến sỹ, Đại Học Thái u Đối Với Nguồn Thực Liệu Tạo Quả Không Hạt Cây Có Múi, Luận Q Nguyên. m è K yVật Có Tinh Dầu Ở Việt Nam. Nhà Xuất Lã Đình Mỡi và cộng sự (2001), Tài Nguyên Thực ạ Bản Nông Nghiệp. +D / m Thực Vật Việt Nam Những Cây Chứa Các Hợp Lã Đình Mỡi và cộng sự (2005), Tài Nguyên o c .

Chất Có Hoạt Tính Sinh Học. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp. e l g o o G Tài Liệu Việt Nam

22

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO n ơ h of Essential Oils Baser, K. H. C. and Buchbauer, G. (2010) Handbook N y Group,London u Science, Technology, and Applications, CRC Press Taylor & Francis Q m Ezejiofor, T. I. N., Eke, N. V, Okechukwu, R. I., Nwoguikpe, R. N. and Duru, C. M. (2011) è K of peels of Nigerian sweet orange y ‘Waste to wealth : Industrial raw materials potential ạ D (Citrus sinensis)’, African Journal of Biotechnology, + 10(33), pp. 6257–6264. / mS. (1998) Limonene, World Health Organization.

Falk Filipsson, A., Bard, J. and Karlsson, o c .

Available at: http://www.inchem.org/documents/cicads/cicads/cicad05.htm#PartNumber:5. le g o Food and Agriculture Organization of the United FAO (2004), Fruits of Vietnam, o G Nations, Available at: http://www.fao.org/docrep/008/ad523e/ad523e03.htm#TopOfPage Tài Liệu Nước Ngoài

(Accessed: 18 April 2017).

23

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO n ơ h Distillation’, National Kumar, K. S. (2010) ‘Extraction Of Essential Oil Using Steam N y u Institute of Technology Rourkela.

Q m Milind, P. and Dev, C. (2012) ‘Orange : Range of Benefits’, International Research Journal è K y of Pharmacy, 3(7), pp. 3–7. ạ D Pekas, A. (2011) ‘Biological Pest Control In/+ Citrus An Alternative To Chemical Pesticides mIFEAT International Conference, Barcelona, 6With Benefits For Essential Oil Quality’,oin c 10 November 2011,pp. 115–124. le. g and Trade, United States Department of Agriculture. o USDA (2017) Citrus: World Markets o G Available at: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/citrus.pdf (Accessed: 21 April Tài Liệu Nước Ngoài

2017).

24

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.daykemquynhon.ucoz.com

n ơ Nh

+D / m

m è K y ạ

y u Q

o c . le

G

g o o

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

LỜI CẢM ƠN Trước tiên chúng tôi xin bày tỏa lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Đình Thị Như Nguyện đã tận tình hướng dẫn, góp ý cho chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.

Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô trong Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Và Môi Trường, đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi về mặt thiết bị, dụng cụ cũng như phòng thí nghiệm để chúng tôi có thể hoàn thành tốt đề tài.

uy N hơ n

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, bên cạnh và giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.

Q

Một lần nữa, chúng tôi xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ và quan tâm quý báu

Biên Hòa, tháng 4 năm 2017

oo

gl

e. c

om /+

D

ạy K

èm

trên.

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

i

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i MỤC LỤC .................................................................................................................. ii KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT .......................................................................................... iv DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................v DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. vi

uy N hơ n

LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................4 1.1

Giới thiệu về nguyên liệu cam .......................................................................4 Cây cam ...............................................................................................4

1.1.2.

Đặc điểm hình thái ..............................................................................5

1.1.3.

Thành phần hóa học ............................................................................5

1.1.4.

Tình hình sản xuất ...............................................................................6

èm

ạy K

D

om /+

1.2

Q

1.1.1.

Tổng quan về tinh dầu cam............................................................................9 Giới thiệu về tinh dầu ..........................................................................9

1.2.2.

Giới thiệu về Limonene .....................................................................11

gl

oo

1.3

e. c

1.2.1.

Phương pháp chưng cất hơi nước ................................................................12

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

ii

CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP ......................................................13 2.1. Vật liệu nghiên cứu......................................................................................13 2.1.1.

Địa điểm thực hiện đề tài...................................................................13

2.1.2.

Vật liệu ..............................................................................................13

2.1.3.

Dụng cụ, thiết bị và hóa chất .............................................................13

2.2. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................14 2.2.1.

Quy trình trích ly tinh dầu từ vỏ cam được thực hiện trong đề tài. ...14

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

iii

2.2.2.

Thuyết minh sơ đồ quy trình trích ly .................................................14

2.2.3.

Phương pháp bố trí thí nghiệm ..........................................................15

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ..............................................................17 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ giữ nguyên liệu và nước đối với quá trình trích ly ....17 3.2. Ảnh hưởng của thời gian đối với quá trình trích ly .....................................18 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................19

uy N hơ n

4.1. Kết luận........................................................................................................19 4.2. Kiến nghị .....................................................................................................20

G

oo

gl

e. c

om /+

D

ạy K

èm

Q

www.daykemquynhon.ucoz.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................20

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

iv

KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Tổ Chức Lương Thực Và Nông Nghiệp Của Liên Hợp Quốc.

USDA:

Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ.

G

oo

gl

e. c

om /+

D

ạy K

èm

Q

www.daykemquynhon.ucoz.com

uy N hơ n

FAO:

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1 – Phân loại thực vật của cam ......................................................................4 Bảng 1. 2 – Thành phần hóa học trong quả cam .........................................................6 Bảng 1. 3 – Sản xuất cam tươi hằng năm của một số nước trên thế giới (1,000 triệu tấn) ...............................................................................................................................7 Bảng 1. 4 – Sản xuất nước cam của một số nước trên thế giới (1,000 triệu tấn, ở 65 độ Brix) .......................................................................................................................7

uy N hơ n

Bảng 1. 5 – Một số tính chất vật lý và hóa học của limonene ..................................12 Bảng 2. 1 – Ảnh hưởng của tỷ lệ giữ nguyên liệu và dung môi (nước)....................16 Bảng 2. 2 – Ảnh hưởng của thời gian .......................................................................16 Bảng 3. 1 – Ảnh hưởng của tỷ lệ giữ nguyên liệu và nước.......................................17

oo

gl

e. c

om /+

D

ạy K

èm

Q

Bảng 3. 2 – Ảnh hưởng của thời gian .......................................................................18

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

v

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

vi

DANH MỤC HÌNH Hình 1. 1 – Sản lượng, tiêu thụ và nhậu khẩu cam hằng năm ở Việt Nam.................8 Hình 1. 2 – Tình hình sản xuất tinh dầu của các nước trên thế giới năm 2008 ..........9 Hình 1. 3 – Các sản phẩm tinh dầu chính .................................................................10 Hình 1. 4 – Năng xuất trung bình của tinh dầu trong các mẫu vỏ cam quýt ............11

G

oo

gl

e. c

om /+

D

ạy K

èm

Q

www.daykemquynhon.ucoz.com

uy N hơ n

Hình 2. 1 – Sơ đồ quy trình trích ly tinh dầu cam .....................................................14

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

LỜI MỞ ĐẦU 1.

Đặt vấn đề

Cây cam là một trong những loại cây ăn quả được trồng và sử dụng rộng rãi trên thế giới, có nguồn gốc ở miền nam Trung Quốc, đông bắc Ấn Độ và thường phân bố ở các vùng có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, được trồng ở hơn 130 quốc gia. Theo FAO (2004), Cam là một trong sáu loại trái cây chính được trồng và sản xuất với quy mô lớn ở Việt Nam.

uy N hơ n

Quả cam và một số sản phẩm phụ của nó được sử dụng đa dạng trong thực phẩm, mỹ phẩm và y học dân gian mang lại giá trị kinh tế cao. Ngoài ra cam còn có một số công dụng như tính kháng khuẩn cao, chống viêm, chống oxy hóa, giúp giải độc gan, kích

Q

thích bài tiết acid trong dạ dày cải thiện cảm giác ngon miện, bảo vệ tim mạch,… và

ạy K

èm

cung cấp lượng lớn vitamin C cho cơ thể (Milind and Dev, 2012).

Cũng như các loại quả có múi khác, ngoài việc cung cấp và tiêu thụ quy mô lớn mặt

D

hàng trái cây tươi, quả cam còn được sử dụng để chế biến nước trái cây, là một trong

om /+

những loại nước trái cây được ưu chuộng và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới bởi hương vị thơm ngon và nhiều giá trị dinh dưỡng cao mà nó mang lại. Nhưng việc tiêu

e. c

thụ và sản xuất cam cũng tạo ra một lượng lớn chất thải rắn ướt, đa phần là vỏ cam

oo

gl

có thể gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách. Trong vỏ quả cam có chứa nhiều tuyến tinh dầu, thay vì vứt bỏ như rác thải chúng ta có thể tận dụng để

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

1

khai thác sản xuất tinh dầu, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tránh lãng phí nguồn nguyên liệu thiên nhiên mang lại giá trị kinh tế. Hướng đến mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tận dụng tối đa lượng lớn chất thải này, chúng tôi thực hiện đề tài “Khảo Sát Quá Trình Trích Ly Tinh Dầu Từ Vỏ Cam”. Trong đề tài này chúng thôi thực hiện khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly tinh dầu cam như thời gian, tỷ lệ nguyên liệu và nước bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước cổ điển, sử dụng Na2SO4 để làm khan.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

2.

Tổng quan tình hình nghiên cứu  Các nghiên cứu nước ngoài -

Ezejiofor, T. I. N., Eke, N. V, Okechukwu, R. I., Nwoguikpe, R. N. and Duru, C. M. (2011) ‘Waste to wealth : Industrial raw materials potential of peels of Nigerian sweet orange (Citrus sinensis)’.

-

Sikdar, D. C., Menon, R., Duseja, K., Kumar, P. and Swami, P. (2016) ‘Extraction of Citrus Oil From Orange (Citrus Sinensis) Peels By Steam Distillation and Its Characterizations’.

Nisha Pauline, M. J. and Lakshmi, A. R. (2015) ‘Extraction of Orange Oil

uy N hơ n

-

by Improved Steam Distillation and its Characterization Studies’.

-

Kamaliroosta, L., Zolfaghari, M., Shafiee, S., Larijani, K. and Zojaji, M.

Ngô Văn Tĩnh (2014), ‘Nghiên Cứu Chiết Tách Tinh Dầu Từ Vỏ Cam,

ạy K

-

èm

 Các nghiên cứu trong nước

Q

(2016) ‘Chemical Identifications of Citrus Peels Essential Oils’.

Phạm Thị Như Quỳnh, Nguyễn Thanh Lam (2014), ‘Tinh Dầu Citrus Và

om /+

-

D

Bưởi (Citrus) Và Ứng Dụng Sử Lý Chất Thải Xốp’ Tiềm Năng Khai Thác Ở Nghệ An’ Nguyễn Văn Lợi, Nguyễn Thị Minh Tú và Hoàng Đình Hòa (2014),

e. c

-

gl

‘Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học Và Đặc Tính Sinh Học Của Tinh Dầu

oo

Lá Bưởi, Cam và Chanh’

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

2

Hiện nay trên thế giới có khá nhiều các nghiên cứu về lợi ích, tính chất hóa học và đặc tính sinh học của tinh dầu cam và chi Citrus. Các phương pháp khai thác hiệu quả những loại tinh dầu này cũng được nghiên cứu và cải tiến rất nhiều theo hướng hiện đại hóa nhầm giảm thiểu chi phí, thời gian mà mang lại hiệu quả cao. Ở Việt Nam, cũng có khá nhiều các nghiên cứu về cam và chi citrus, tuy nhiên các nghiên cứu về việc khai thác sao cho hiệu quả các loại tinh dầu này thì còn rất hạn chế. Theo số liệu thống kê mới nhất của USDA (2017), sản lượng cam là cao nhất trong các loại quả có múi và sản lượng tiêu thụ nước cam trên thế giới là gần 2 triệu tấn. Việc tiêu thụ

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

và chế biến cam cũng sẽ tạo ra một lượng lớn chất thải rắn. Do đó, nghiên cứu trích ly tinh dầu cam từ lượng lớn chất thải này là rất cần thiết.

3.

Mục tiêu nghiên cứu -

Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đối với quá trình trích ly tinh dầu cam

-

Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và nước đối với quá trình trích ly tinh dầu cam.

Phương pháp thực hiện đề tài -

Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và được làm khan bằng

uy N hơ n

4.

Na2SO4 -

Q

Bố cục của đề tài

Chương 1: Tổng quan về tài liệu

om /+

D

Chương 3: Kết quả và bàn luận

ạy K

Chương 2: Vật liệu và phương pháp

èm

5.

Sử dụng phần mềm Excel để xử lý số liệu.

oo

gl

e. c

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

3

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1

Giới thiệu về nguyên liệu cam

1.1.1. Cây cam Tên khoa học: Citrus sinensis (L.) Osbeck. Chi : Citrus, Họ: Rutaceae (FAO, 2004) Tên nước ngoài: Orange, sweet orange (Anh); Oranger doux (Pháp); Jeruk Manis, Chula, Choreng (Indonesia); Limau Manis (Malaysia); Kahel (Philippines); Som

uy N hơ n

Tra, Som Kliang (Thái Lan); Cam , Cam Ngọt (Việt Nam) (FAO, 2004).

Bảng 1. 1 – Phân loại thực vật của cam

www.daykemquynhon.ucoz.com

Giới (Kingdom)

Plantae

Magnoliophyta

Lớp (Class)

om /+

Họ (Family)

D

Bộ (Order)

ạy K

Lớp phụ (Sub Class)

èm

Q

Ngành (Division)

Dicotyledons Sapindales Rosidae Rutaceae

Họ phụ (Sub family)

Aurantoideae

Chi (Genera)

Citrus Papeda

Loài (Species)

Sinensis

Nguồn: (Milind and Dev, 2012)

G

oo

gl

e. c

Chi phụ (Sub genera)

Họ Rutaceae có khoảng 140 giống, 1.300 loài. Một số quả quan trọng của chi Citrus như Citrus sinensis (Cam), Citrus paradisi (Bưởi), Citrus limon (Chanh), Citrus reticulata ( Quýt ), Citrus grandis (bưởi chùm), Citrus aurantium (cam chua), Ctrus medica (Chanh yên), và Citrus aurantifolia (Chanh ta) (Kamal et al., 2011).

Nguồn gốc và phân bố: Cây cam là một trong những loại cây có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất (Thủy, 2015). Có nguồn gốc ở miền nam Trung Quốc, đông bắc Ấn Độ và thường phân bố ở các vùng có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, được trồng ở hơn 130 quốc gia bao gồm Ấn Độ, Anh, Pháp, Đức, Hà Lan, Brazil, Trung Quốc, Hoa Kỳ

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

và Tây Ban Nha (Milind and Dev, 2012). Ở Việt Nam, các tỉnh như Hà Giang, Yên Bái, Lạng Sơn, Phú Thọ, Hà Nội, Thanh Hoá, Ninh Bình, Nghệ An và Hà Tĩnh là những vùng sản xuất cam chính tại miền Bắc. Ngoài ra ở miền nam, cam cũng được trồng nhiều ở các tỉnh như Cần Thơ, Tiền Giang, Vĩnh Long, Bến Tre, Đồng Tháp, Trà Vinh, Đồng Nai (FAO, 2004).

1.1.2. Đặc điểm hình thái Cây Cam thuộc loại cây gỗ nhỏ, cao 6-10m, phân cành nhiều, tạo thành tán dạng hình

uy N hơ n

cầu. Cành no thường chứa nhiều gai nhọc. Lá đơ, mọc cách, hình bầu dục hoặc trứng, góc lá tròn, chóp lá nhọn, kích thước 5-15 x 2-8cm, cuống lá dài 1-3cm, có cánh mảnh men theo 2 bên cuống. Hoa mọc đơn độc dưới nách lá, đôi khi mọc thành chùm với

Q

vài ba hoa, hoa có đường kính 2-3cm, đài hoa có 5 thùy, 5 cánh hoa màu trắng. Quả

èm

mọng, hình gần cầu, đường kính 4-12cm. Các múi chứa nhiều tép mọng nước màu

ạy K

vàng. Vỏ ngoài màu xanh, vàng lục hay vàng da cam tươi với nhiều tuyến tinh dầu.

Thời gian từ khi hoa thụ phấn đến lúc quả chín cho thu hoạch thường vào khoảng từ

om /+

D

6-9 tháng. Năng suất cam ở các nước Đông Nam Á đạt khoảng 7-14 tấn/ha. Trung bình trong mỗi quả cam, phần ăn được thường chiếm 40-50% khối lượng. Trong 100g

e. c

phần ăn được thường chứa 80-90g nước, 0.7-1.3g chất đạm, 0.1-0.3g chất béo, 12-

gl

12.7g cacbonhidrat, 0.5g chất xơ, 200IU vitamin A, 45-61g vitamin C, 0.5-2.0g acid

oo

citrid (Lã Đình Mỡi và cộng sự, 2001).

1.1.3. Thành phần hóa học

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

5

Trái cam có chứa 1,5% tinh dầu . Các thành phần chính là D-limonen (90%), citral, citronellal, nootkaton, sinesal, n-nonanal, n-decanal, n-dodecanal, linalyl acetate, geranyl acetate, citronelyl acetate và anthranil acid methyl Ester. Flavonoid lipophilic và furanocumarines có trong dầu ép. Một số glycosides flavone gây đắng trong vỏ cam như neohesperidin và naringin, thành phần đường là neohesperidose, và rutin có phần đường là rutinose, cả hai loại đường là disaccharide glucose và rhamnose (6desoxymannose) (Milind and Dev, 2012).

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Bảng 1. 2 – Thành phần hóa học trong quả cam STT

Thành phần hóa học Flavone glycosides: Neohesperidin, Naringin, Hesperidin,

Bộ Phận

Narirutin, Triterpene; Limonene, citrol Pigment; Anthocyanin, Beta-cryptoxanthin, Crytpoxanthin, 1

Vỏ

Zeaxanthin and Rutin, Eriocitrin, Homocysteine Polymethoxylated flavones; Tangeretin and Nobiletin

Terpenoids; Linalool, β elemene Triterpenes; Limonene Vitamin: B1, B2, B3, B5, B6, and Vitamin C

4

Khoáng chất:

Quả

èm

Canxi, sắt, magiê, kẽm, phốt pho, kali

Lá cam Hoa

Q

2 3

uy N hơ n

Flavonoids; Citacridone, Citbrasine and Noradrenaline

1.1.4. Tình hình sản xuất

ạy K

Nguồn: (Milind and Dev, 2012)

om /+

D

 Tình hình sản xuất trên thế giới

Sản lượng và tiêu thụ quả của các loại cây có múi (cam quýt) tăng mạnh từ năm 1980

e. c

(FAO, 2003). Các nước dẫn đầu trong sản xuất các loại quả có múi như Brazil, Mỹ,

oo

gl

Nhật Bản, Trung Quốc, Mexico, Pakistan và các nước thuộc Khu vực Địa Trung Hải (Kamal et al., 2011).

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

6

Theo số liệu thống kê của USDA (2017), Sản lượng cam trên toàn cầu là 49,6 triệu tấn tăng 2,4 triệu tấn so với năm trước. Braxin với 18,2 triệu tấn là nước dẫn đầu về sản lượng cam trên thế giới. Trung Quốc là nước đứng thứ hai với 6,2 triệu tấn. Ở Hoa Kỳ, Florida chiếm 60% và California chiếm 40% sản lượng cam, do diện tích trồng cam ở Florida liên tục giảm dẫn đến sản lượng cam của Mỹ giảm 470 tấn xuống còn 4,9 triệu tấn. Sản lượng ở các nước Châu Âu cũng giảm 197 tấn xuống còn 6,1 triệu tấn. Nhập khẩu và chế biến cam tương đối đồng đều ở các nước Châu Âu tuy nhiên lượng tiêu thụ cam tươi giảm xuống do nguồn cung cấp thấp hơn.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Bảng 1. 3 – Sản xuất cam tươi hằng năm của một số nước trên thế giới (1,000 triệu tấn)

49,851

2015/16 14,320 6,900 6,241 5,362 4,400 2,930 1,800 1,560 925 800 590 455 335 160 105 192

2016/17 18,197 6,200 6,050 4,892 4,375 3,000 1,855 1,560 960 650 590 470 345 160 115 191

48,940

47,075

49,610

uy N hơ n

2014/15 16,716 6,600 5,954 5,763 4,515 2,635 1,650 1,645 868 800 590 430 335 160 86 193

Q

53,797

2013/14 17,870 7,600 6,550 6,140 4,533 2,570 1,700 1,723 1,001 800 532 430 220 154 69 190

èm

Tổng

2012/13 16,361 7,000 5,890 7,501 4,400 2,450 1,600 1,659 784 550 521 435 315 152 73 160

ạy K

Brazil Trung Quốc Châu Âu Hoa Kỳ Mexico Ai Cập Thổ Nhĩ Kỳ Nam Phi Ma-rốc Argentina Việt Nam Úc Costa Rica Guatemala Israel Khác

2011/12 20,482 6,900 6,023 8,166 3,666 2,350 1,650 1,466 850 565 531 390 326 160 116 156

52,082

om /+

D

Nguồn: (USDA, 2017)

e. c

Bảng 1. 4 – Sản xuất nước cam của một số nước trên thế giới (1,000 triệu tấn, ở 65 độ Brix) 2012/13

2013/14

2014/15

2015/16

2016/17

Brazil

1,263

980

1,230

1,006

848

1,222

Hoa Kỳ

681

607

476

438

383

355

Mexico

83

151

126

159

165

170

Châu Âu

82

83

114

97

100

101

Nam phi

26

39

48

42

45

44

Trung Quốc

40

45

55

50

46

42

Thổ Nhĩ Kỳ

9

8

9

8

9

9

Khác

28

21

25

31

22

25

Tổng

2,211

1,934

2,084

1,831

1,617

1,968

oo

gl

2011/12

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

7

Nguồn: (USDA, 2017)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

 Tình hình sản xuất ở Việt Nam Nước ta là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, đa dạng về phân bố địa hình, nhiệt độ trung bình năm ở miền Bắc là khoảng 21oC còn ở miền Nam là 27oC, rất thích hợp với nhiều loại cây trồng trong đó có nhiều loại cây ăn quả đặc biệt là các loại cây có múi hay còn gọi là cam quýt (Lã Đình Mỡi và cộng sự, 2005).

Một số giống cam nổi tiếng và phổ biến ở Việt Nam như cam Xã Đoài, cam Vân Du, cam Sông Con, cam Hải Dương, cam Hưng Yên, cam mật và nhiều giống cam tùy

uy N hơ n

theo vùng trồng (FAO, 2004; Thủy, 2015).

Theo số liệu thống kê của USAD (2017), tình hình sản xuất, tiêu thụ và nhậu khẩu

Q

cam được thể hiện như Hình 1.1

ạy K

èm

Sản lượng, tiêu thụ và nhập khẩu cam ở Việt Nam

D

1400

om /+

1200

oo

600

gl

800

e. c

1000

Tấn

400

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

8

200 0 2011/12

2012/13

2013/14

2014/15

2015/16

2016/17

Năm Sản Lượng

Tiêu thụ tươi

Nhậu khẩu

Hình 1. 1 – Sản lượng, tiêu thụ và nhậu khẩu cam hằng năm ở Việt Nam

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

1.2

Tổng quan về tinh dầu cam

1.2.1. Giới thiệu về tinh dầu Tinh dầu là hợp chất thơm được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp nước hoa, dược phẩm và thực phẩm và các sản phẩm khác, là hỗn hợp của hơn 200 hợp chất khác nhau. Các hợp chất này chủ yếu được hình thành từ hydrocacbon monoterpene và sesquiterpene và các dẫn xuất oxy hoá của chúng như este, rượu và aldehyde aliphat và xeton. Trọng lượng riêng của tinh dầu thường thấp hơn nước và chỉ một số

uy N hơ n

ít các loại tinh dầu có trọng lượng cao hơn nước, tinh dầu không hòa tan trong nước nhưng tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ như ete diethyl, hexane và ethyl acetate, thường có phản ứng axit hay trung tính (Lã Đình Mỡi và cộng sự, 2001; Kamaliroosta

Q

et al., 2016). Tên của tinh dầu được gọi theo cây mà chúng được khai thác và nó là

èm

mùi hương đặc trưng cho cây, một số loại tinh dầu đã được nghiên cứu và xác định

ạy K

là có khả năng kháng khuẩn cao (Ezejiofor et al., 2011; Nisha Pauline and Lakshmi,

oo

gl

e. c

om /+

D

2015).

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

9

Hình 1. 2 – Tình hình sản xuất tinh dầu của các nước trên thế giới năm 2008 Nguồn: (Baser and Buchbauer, 2010)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

10

Tinh dầu cam được khai thác chủ yếu từ các tế bào trong vỏ quả cam, một số ít trong lá, hoa . Được khai thác từ các sản phẩm phụ của quá trình chế biến quả cam, là một trong những loại tinh dầu được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Thành phần chính tạo mùi thơm đặc trưng của tinh dầu cam là D- Limonene (90%) (Milind and Dev, 2012).

Các loại cây cam quýt là nguồn nguyên liệu chính trong sản xuất tinh dầu trên thế giới, chủ yếu là cam chiếm số lượng lớn. Một số loại tinh dầu quan trọng khác cũng

uy N hơ n

được chiết xuất từ các loại cam quýt khác như, chanh vàng, chanh xanh, quýt, bưởi

G

oo

gl

e. c

om /+

D

ạy K

èm

Q

www.daykemquynhon.ucoz.com

(Pekas, 2011).

Hình 1. 3 – Các sản phẩm tinh dầu chính Nguồn: (Pekas, 2011)

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Theo kết quả nghiên cứu của Kamaliroosta et al (2016), năng suất trung bình của tinh dầu từ vỏ cam cao hơn so với các mẫu vỏ cam quýt khác như quýt, chanh (sweet

ạy K

èm

Q

uy N hơ n

lemone), chanh (sour lemon), được thể hiện qua Hình 1.2.

om /+

D

Hình 1. 4 – Năng xuất trung bình của tinh dầu trong các mẫu vỏ cam quýt Nguồn: (Kamaliroosta et al., 2016)

e. c

1.2.2. Giới thiệu về Limonene

oo

gl

Limonene là chất lỏng không màu ở trạng thái tự nhiên, tồn tại ở hai dạng đồng phân quang học là D-limonene, L-limonene và sự kếp hợp D,L-limonen (dipentene).

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

11

Limonene có trong tự nhiên ở một số loại cây và bụi rậm như trong vỏ các loại quả có múi, cây thì là, củ hồi, thì là ba tư (cây carum), cần tây và trong nhựa thông (Falk Filipsson, Bard and Karlsson, 1998).

Limonene được sử dụng trong việc tẩy nhờn kim loại trong ngành công nghiệp sơn (30% limonene), có tác dụng làm sạch trong ngành công nghiệp điện tử (50-100% limonene), ngành công nghiệp in (30-100% limonene) và đóng vai trò là dung môi trong sản xuất sơn. Ngoài ra limonene còn được sử dụng như hương vị phụ và hương thơm trong thực phẩm, các sản phẩm giúp làm sạch trong gia đình và nước hoa. Hiện

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

nay độ tinh khiết của D-limonene thương mại là 90-98% (Falk Filipsson, Bard and Karlsson, 1998).

Bảng 1. 5 – Một số tính chất vật lý và hóa học của limonene L-limonene

D,L-limonene

(R) -1-methyl-4- (1methylethenyl) cyclohexen C10H16

(S) -1-methyl-4- (1methylethenyl) cyclohexen C10H16

1-metyl-4- (1methylethenyl) cyclohexen C10H16

163.23

163.23

163.23

T nc( C)

-74.35

-74.35

-95.9

Tosôi (oC)

175,5-176,0

175,5-176,0

175,5-176,0

0.8411

0.8422

0.8402

190

190

Phân tử khối o

o

Tỷ trọng (g/cm3 ) Áp suất hơi (pa)

190

Chỉ số khúc xạ

1,4730

Hệ số quay quang

+125o

1,4746

Q

Công thức phân tử

èm

Tên khoa học

uy N hơ n

D-limonene

-125o

0o

D

Phương pháp chưng cất hơi nước

om /+

1.3

ạy K

Nguồn: (Falk Filipsson, Bard and Karlsson, 1998)

Chưng cất lôi cuốn hơi nước là quá trình tách rời các chất dựa vào sự khác biệt của

e. c

chúng về nhiệt độ như các loại tinh dầu, nhựa, hydrocacbon,… không tan trong

gl

nước và phân hủy ở nhiệt độ sôi của chúng. Về cơ bản, phương pháp chưng cất lôi

oo

cuốn hơi nước cho phép tách một hoặc nhiều chất của hợp chất được chưng cất ở nhiệt độ xác định (Kumar, 2010).

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

12

Tinh dầu thường chứa các chất có nhiệt độ sôi lên đến 200oC hoặc cao hơn, nhưng trong quá trình trưng cất có sự có mặt của nước nên các chất này bay hơi ở nhiệt độ gần 100oC ở áp suất khí quyển. Trong quá trình chưng cất nhiệt độ của hơi nước phải đủ cao để lôi cuốn tinh dầu, nhưng không được quá cao vì nó sẽ làm phân hủy các thành phần có trong tinh dầu. Khi nước bốc hơi lôi cuốn theo tinh dầu đi qua ống dẫn và ngưng tụ xuống cổ gạn, đa phần tinh dầu đều nhẹ hơn nước nên nổi lên trên một số khác nặng hơn nước nên chìm xuống đáy và sau đó được chiết tách nước và thu tinh dầu (Kumar, 2010).

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1.

Vật liệu nghiên cứu

2.1.1. Địa điểm thực hiện đề tài Tại phòng thí nghiệm cơ sở 6, trường Đại Học Lạc Hồng.

2.1.2. Vật liệu Nguyên liệu vỏ cam tươi được thu lấy từ quán nước tại cơ sở 5, trường Đại Học Lạc

uy N hơ n

Hồng. Sau khi quả được ép lấy nước và vỏ cam là sản phẩm phụ bị bỏ đi, tận dụng nguồn nguyên liệu đó nhóm đã thu lấy và thực hiện đề tài. Vì được thu lấy từ quán nước nên nguồn nguyên liệu không được ổn định, không rõ thời gian và nguồn gốc.

èm

Q

2.1.3. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất

ạy K

 Dụng cụ và thiết bị

Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước.

-

Cổ gạn

-

Bình cầu 2 cổ 500ml.

-

Hệ thống cấp nước.

-

Bếp đun bình cầu.

-

Cân điện tử.

om /+

e. c

gl

oo

-

D

-

Nhiệt kế.

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

13

-

Và một số dụng cụ khác.

 Hóa chất -

Na2SO4

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

14

2.2.

Phương pháp nghiên cứu

G

oo

gl

e. c

om /+

D

ạy K

èm

Q

www.daykemquynhon.ucoz.com

uy N hơ n

2.2.1. Quy trình trích ly tinh dầu từ vỏ cam được thực hiện trong đề tài.

Hình 2. 1 – Sơ đồ quy trình trích ly tinh dầu cam 2.2.2. Thuyết minh sơ đồ quy trình trích ly  Vỏ cam tươi: được sau khi thu lấy, rửa sạch với nước.  Loại bỏ: vỏ cam sau khi rửa sạch để ráo, tiến hành loại bỏ bớt lớp thịt màu trắng của vỏ.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

 Cân: Tiến hành cân 100g vỏ cam sau khi loại bỏ thịt màu trắng.  Xay nhuyễn: Cho 100g vỏ cam và 100ml nước vào máy sinh tố, xay trong 20s.  Chưng cất: Khảo sát s Bước 1: Cho hỗn hợp vỏ cam xay vào bình cầu.

Bước 2: Thêm nước vào bình cầu có gắn nhiệt kế, sau đó gắng hệ thống chưng cất.

uy N hơ n

Bước 3: Bật hệ thống nước lạnh chạy vào ống sinh hàn.

Bước 4: Đun sôi hỗn hợp trên bếp đun bình cầu ở nhiệt độ 110oC. Khảo sát thời gian và tỷ lệ nguyên liệu : nước.

Q

 Tách nhũ tinh dầu: Trong quá trình chưng cất, nước sôi lôi cuốn theo tinh dầu

ạy K

trên, ta tiến hành tách lấy nhũ.

èm

bay lên và ngựng tụ ở cổ gạn. Tinh dầu nhẹ hơn nước tạo thành nhũ nổi lên

D

 Làm khan: Sau khi tách lấy nhũ tinh dầu, tiến hành làm khan loại bỏ nước

trong suốt.

om /+

bằng Na2SO4. Kết thúc quá trình làm khan ta thu được tinh dầu thô có màu

gl

e. c

2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm

oo

Trong đề tài này, chúng tôi chỉ tập trung khảo sát ảnh hưởng của thời gian và tỷ lệ (nguyên liệu : nước) đối với quá trình trích ly tinh dầu cam. Trong quá trình thực

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

15

hiện đề tài, nhiệt độ được cố định ở 110oC.  Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ (nguyên liệu : nước) đối với quá trình trích ly tinh dầu cam.

Mục đích: Tìm ra tỷ lệ tối ưu giữ nguyên liệu và nước cho quá trình trích ly tinh dầu Bố trí thí nghiệm: Nguyên liệu vỏ cam tươi: 100g Tỷ lệ giữ nguyên liệu và nước được bố trí theo bảng sau:

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Bảng 2. 1 – Ảnh hưởng của tỷ lệ giữ nguyên liệu và dung môi (nước)

1 2 3 4 5 6

Tỷ lệ nguyên liệu và nước (g /ml) 100:150 100:200 100:250 100:300 100:350 100:400

Yếu tố cố định

Nhiệt độ: 110oC Thời gian: 60 phút

uy N hơ n

Mẫu

Theo dõi sự ảnh hưởng và lượng tinh dầu thu được.

Q

Vẽ đồ thị và biện luận.

èm

 Thí Nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đối với quá trình trích

ạy K

ly tinh dầu cam.

Bố trí thí nghiệm:

om /+

D

Mục đích: Tìm ra thời gian tối ưu cho quá trình trích ly tinh dầu.

e. c

Nguyên liệu vỏ cam tươi: 100g

oo

gl

Thời gian trích ly được bố trí theo bảng sau:

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

16

Bảng 2. 2 – Ảnh hưởng của thời gian

Mẫu

Thời gian ( Phút )

Yếu tố cố định

1 2 3 4 5 6

40 60 80 100 120 140

Nhiệt độ: 110oC Tỷ lệ nguyên liệu và nước (g/ml)

Theo dõi sự ảnh hưởng và lượng tinh dầu thu được.

Vẽ đồ thị và biện luận.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

17

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ giữ nguyên liệu và nước đối với quá trình trích ly Trong thí nghiệm đầu tiên, quá trình chưng cất lôi cuốn hơi nước được thực hiện bằng cách thay đổi tỷ lệ giữ nguyên liệu và nước từ 100:150 (g/ml) đến 100:400 (g/ml) trong khí các yếu tố khác như nhiệt độ, thời gian được cố định. Kết quả được trình bày trong sau.

Bảng 3. 1 – Ảnh hưởng của tỷ lệ giữ nguyên liệu và nước

uy N hơ n

Q

èm

Tinh dầu (ml) 2.42 3.35 3.57 4.24 4.18 4.08

om /+

D

www.daykemquynhon.ucoz.com

1 2 3 4 5 6

Tỷ lệ nguyên liệu : nước (g/ml) 100:150 100:200 100:250 100:300 100:350 100:400

ạy K

Mẫu

e. c

4.50

gl

4.00

oo

3.50 3.00 2.50

G

Tinh dầu (ml)

Nhiệt độ: 110ºC Thời gian: 60 phút

2.00 1.50 1.00 0.50 0.00

0

1

2

3

4

5

6

7

Tỷ lệ (g/ml)

Hình 3. 1 – Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và nước đến lượng tinh dầu

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

18

Từ hình 3.1 cho thấy khi tăng tỷ lệ giữ nguyên liệu vâ nước thì lượng tinh dầu thu được cũng tăng lên, ở tỷ lệ 100:300 cho lượng tinh dầu cao nhất. Khi tiếp tục tăng tỷ lệ lên thì lượng tinh dầu thu được có xu hướng giảm dần.

3.2. Ảnh hưởng của thời gian đối với quá trình trích ly Trong thí nghiệm tiếp theo, quá trình trích ly tinh dầu cam được thực hiện bằng cách thay đổi thời gian khoảng 20 phút từ 40 – 140 phút, và các yếu tố khác như

sau.

uy N hơ n

nhiệt độ, tỷ lệ nguyên liệu và nước được cố định. Kết quả được trình bày trong bảng

www.daykemquynhon.ucoz.com

Bảng 3. 2 – Ảnh hưởng của thời gian

Tinh dầu (ml) 3.26 4.38 4.92 6.33 5.09 5.32

èm

ạy K D

gl

e. c

om /+

1 2 3 4 5 6

Thời gian (phút) 40 60 80 100 120 140

Q

Mẫu

oo

Nhiệt độ: 110ºC Tỷ lệ: 100:300 g/ml

G

7.00

Tinh dầu (ml)

6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00

0

20

40

60

80

100

Thời gian (phút)

120

140

160

Hình 3. 2 – Ảnh hưởng của thời gian đến lượng tinh dầu

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

19

Từ hình 3.2 cho thấy lượng tinh dầu thu được tăng theo thời gian và lượng tinh dầu cao nhất ở 100 phút. Tiếp tục tăng thời gian chưng cất thì lượng tinh dầu có xu hướng giảm dần.

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1.

Kết luận

Qua quá trình thực hiện đề tài này, chúng tôi rút ra kết luận sau:

G

oo

gl

e. c

om /+

D

ạy K

èm

Q

www.daykemquynhon.ucoz.com

nước thích hợp là 100 phút và 100:300 g/ml.

uy N hơ n

Quá trình trích ly tinh dầu cam ở nhiệt độ 110oC thì thời gian và tỷ lệ nguyên liệu :

Hình 4. 1 – Quy trình trích ly tinh dầu cam

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

4.2.

Kiến nghị

Do thời gian thực hiện và trang thiết bị của phòng thí nghiệm còn hạn chế nên đề tài “Khảo Sát Quá Trình Trích Ly Tinh Dầu Từ Quả Cam” của chúng tôi chỉ mới khảo sát ảnh hưởng của thời gian và tỷ lệ (nguyên liệu : nước) đến quá trình trích ly tinh dầu cam. Chúng tôi đề xuất cho những nghiên cứu tiếp theo như sau: -

Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ, kích thước nguyên liệu trong quá trình trích ly tinh dầu cam.

Cải thiện chưng cất lôi cuốn hơi nước trong quá trình trích ly tinh dầu cam.

-

So sánh hiệu suất trích ly tinh dầu từ phương pháp chưng cất lôi cuốn và một

uy N hơ n

-

số phương pháp khác.

Khảo sát hàm lượng limone trong một số loại cam khác nhau.

ạy K

èm

Q

-

D

TÀI LIỆU THAM KHẢO

om /+

Baser, K. H. C. and Buchbauer, G. (2010) Handbook of Essential Oils Science, Technology, and Applications, CRC Press Taylor & Francis Group. London.

oo

gl

e. c

Ezejiofor, T. I. N., Eke, N. V, Okechukwu, R. I., Nwoguikpe, R. N. and Duru, C. M. (2011) ‘Waste to wealth : Industrial raw materials potential of peels of Nigerian sweet orange (Citrus sinensis)’, African Journal of Biotechnology, 10(33), pp. 6257–6264.

Falk Filipsson, A., Bard, J. and Karlsson, S. (1998) Limonene, World Health Organization.

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

20

FAO (2003) Medium-term prospects for agricultural commodities, Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Available at: http://www.fao.org/docrep/006/y5143e/y5143e00.htm (Accessed: 19 April 2017).

FAO (2004) Fruits of Vietnam, Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Available at: http://www.fao.org/docrep/008/ad523e/ad523e03.htm#TopOfPage (Accessed: 18 April 2017).

Kamal, G. M., Anwar, F., Hussain, A. I., Sarri, N. and Ashraf, M. Y. (2011) ‘Yield and chemical composition of Citrus essential oils as affected by drying pretreatment of peels’, International Food Research Journal, 18(4), pp. 1275–1282.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Kamaliroosta, L., Zolfaghari, M., Shafiee, S., Larijani, K. and Zojaji, M. (2016) ‘Chemical Identifications of Citrus Peels Essential Oils’, Journal of Food Biosciences and Technology, 6(2), pp. 69–76.

Kumar, K. S. (2010) ‘Extraction Of Essential Oil Using Steam Distillation’, National Institute of Technology Rourkela.

Lã Đình Mỡi và cộng sự (2001) Tài Nguyên Thực Vật Có Tinh Dầu Ở Việt Nam. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp.

Lã Đình Mỡi và cộng sự (2005) Tài Nguyên Thực Vật Việt Nam Những Cây Chứa Các Hợp Chất Có Hoạt Tính Sinh Học. Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp.

uy N hơ n

Milind, P. and Dev, C. (2012) ‘Orange : Range of Benefits’, International Research Journal of Pharmacy, 3(7), pp. 3–7.

èm

Q

Nisha Pauline, M. J. and Lakshmi, A. R. (2015) ‘Extraction of Orange Oil by Improved Steam Distillation and its Characterization Studies’, International Journal of Engineering Technology Management and Applied Sciences, 3(2), pp. 2349–4476.

D

ạy K

Pekas, A. (2011) ‘Biological Pest Control In Citrus An Alternative To Chemical Pesticides With Benefits For Essential Oil Quality’, in IFEAT International Conference. Barcelona, pp. 115–124.

e. c

om /+

Thủy, H. T. (2015) Nghiên Cứu Đặc Điểm Sinh Học Và Một Số Biện Pháp Kỹ Thuật Đối Với Nguồn Thực Liệu Tạo Quả Không Hạt Cây Có Múi, Luận án Tiến sỹ, Đại Học Thái Nguyên.

oo

gl

USDA (2017) Citrus: World Markets and Trade, United States Department of Agriculture. Available at: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/citrus.pdf (Accessed: 21 April 2017).

G

www.daykemquynhon.ucoz.com

21

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn