Luận Văn Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ vỏ quả Quất bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Đồ án tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ vỏ quả Quất bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN . i
MỤC LỤC ii
DANG MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .v
DANH MỤC CÁC BẢNG . .vi
DANH MỤC CÁC HÌNH . vii
LỜI MỞ ĐẦU . 01
Chương 1. TỔNG QUAN . 03
1.1. Tổng quan về tinh dầu 03
1.1.1. Khái niệm tinh dầu . 03
1.1.2. Vai trò tinh dầu đối với đời sống thực vật . 04
1.1.3. Phân loại các thành phần có trong tinh dầu . . 05
1.1.3.1.Phân loại theo hàm lượng. 05
1.1.3.2. Phân loại theo tính chất vật lý. . 05
1.1.3.3. Phân loại theo bản chất hóa học . 05
1.1.4. Tính chất đặc trưng của tinh dầu . 06
1.1.5. Ứng dụng của tinh dầu 07
1.1.5.1.Trong công nghệ thực phẩm . 07
1.1.5.2. Trong y học . 07
1.1.5.3.Trong công nghiệp sản xuất mỹ phẩm. . 08
1.2. Các phương pháp sản xuất tinh dầu . 08
1.2.1. Phương pháp chiết . 09
1.2.2. Phương pháp ướp 10
1.2.3. Phương pháp ngâm 10
1.2.4. Phương pháp ép . 10
1.2.5. Phương pháp chưng cất. 11
1.3. Tình hình nghiên cứu về tinh dầu chi Citrus . 16
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 16
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước . 17
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 19
2.1. Đối tượng nghiên cứu 19
2.1.1. Nguyên liệu chính . 19
2.1.2. Dụng cụ - Thiết bị - Hóa chất . 20
2.2. Phương pháp nghiên cứu 20
2.2.1. Xác định thành phần khối lượng của quả Quất . 20
2.2.2. Chuẩn bị nguyên liệu 20
2.2.3. Đề xuất quy trình tách chiết tinh dầu từ Quất 21
2.2.4. Bố trí thí nghiệm. 22
2.2.4.1. Thí nghiệm xác định tỉ lệ nước muối ngâm nguyên liệu 22
2.2.4.2. Thí nghiệm xác định nồng độ NaCl ngâm. 23
2.2.4.3. Thí nghiệm xác định thời gian ngâm . 25
2.2.4.4. Thí nghiệm xác định thời gian chưng cất 27
2.2.5. Phương pháp xác định các chỉ số hóa-lý và định danh các cấu tử thành
phần của tinh dầu . 28
2.2.5.1. Phương pháp xác định các tính chất lý- hóa cơ bản của tinh dầu . 28
2.2.5.2. Phương pháp định danh các cấu tử thành phần có trong tinh dầu Quất 29
2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu 30
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . 31
3.1. Kết quả xác định thành phần khối lượng của quảQuất. 31
3.2. Kết quả xác định tỉ lệ nước muối/nguyên liệu thích hợp 31
3.3. Kết quả xác định nồng độ NaCl trong nước ngâm vỏ quả thích hợp 33
3.4. Kết quả xác định thời gian ngâm thích hợp . 34
3.5. Kết quả xác định thời gian chưng cất thích hợp 35
3.6.Quy trình hoàn thiện tách chiết tinh dầu quả Quất 37
3.7. Kết quả xác định tỉ lệ chiết tinh dầu. 39
3.7.1. Xác định tỷ lệ tinh dầu chiết xuất từ vỏ quả . 39
3.7.2. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan và xác định cácchỉ số hóa-lý của
sản phẩm 38
3.7.3. Kết quả xác định thành phần hóa học của tinh dầu . 41
3.8. Tính sơ bộ chi phí nguyên, vật liệu để tách tinh dầu trong điều kiện thí
nghiệm 42
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT. 43
1. Kết luận . 43
2. Đề xuất 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO 45
PHỤ LỤC . 47


LỜI MỞ ĐẦU
Tinh dầu là nguồn hương liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên cây cỏ, từ xa xưa nó
đã được mệnh danh là “báu vật của thiên nhiên”và đang ngày càng được con người
chú ý và ưa chuộng. Mỗi loại tinh dầu đều có một mùi đặc trưng, có hương thơm riêng
và có các tác dụng khác nhau. Chẳng hạn như, tinh dầu Bạc Hà có hàm lượng Men-tol cao có tác dụng kích thích các đầu dây thần kin h, gây cảm giác lạnh và
giảm đau tại chỗ; tinh dầu Hương Nhu cung cấp Eugenol dùng làm thuốc sát
trùng, thuốc giảm đau, chất dùng trong việc trám ră ng tạm thời; tinh dầu thuộc
họ Cam quýt dùng làm thuốc kích thích tiêu hóa, trịcảm và còn rất nhiều loại
tinh dầu khác có giá trị .[7].Tinh dầu hiện nay đư ợc sử dụng rộng rãi và là hỗn
hợp các chất có giá trị cao trong lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm và xuất khẩu.
Việt Nam có điều kiện thiên nhiên rất thuận lợi choviệc phát triển các loại hoa
quả, cũng như cây cảnh, trong đó có nhiều loài cây có chứa các túi tinh dầu có giá trị.
Trong đó, cây Quất là một loài cây rất có tiềm năng, nhưng vẫn chưa được khai thác
và tận dụng đúng mức, hầu như sau khi chưng Tết hàng năm đều bị thải bỏ rất hoang
phí. Đồng thời, xét về mặt y học, tinh dầu Quất có mùi thơm dễ chịu, thoải mái, có tác
dụng trị cảm, giảm stress và thanh nhiệt thường sử dụng trong các Spa cao cấp. Và
câu hỏi đặt ra là làm sao để tách tinh dầu từ quả Quất và đó là vấn đề đang được quan
tâm.
Ngày nay, việc sử dụng các hợp chất
thơm có nguồn gốc thiên nhiên dường
như trở thành một xu thế và các công
trình nghiên cứu về chúng cũng không
ngừng phát triển và hiệu quả mang lại của
các loại sản phẩm này khá cao so với các
sản phẩm tổng hợp tương tự. Qua các
công trình nghiên cứu đã có và thực tế
tiêu dùng đều cho thấy khi sử dụng các
sản phẩm có nguồn gốc thực vật, nó ít có
tác dụng phụ có hại và đây là lí do quan
trọng mà ngày nay các loại sản phẩm tự
nhiên đang ngày càng phát triển mạnh mẽ.


Hiện nay, có nhiều phương pháp để chiết rút tinh dầu từ thực vật, trong đó có
phương pháp Chưng cất lôi cuốn hơi nước đơn giản, dễ thực hiện và cho hiệu xuất thu
hồi tinh dầu tương đối cao Do đó, tôi sẽ thực hiệnđề tài “Nghiên cứu chiết xuất
tinh dầu từ vỏ quả Quất bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước”, đồng
thời tiến hành phân tích xác định các tính chất hóa - lý của tinh dầu thành phẩm
thu được để đánh giá chất lượng và khả năng ứng dụ ng làm hương liệu của nó.
Mục tiêu của đề tài là: nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất chiết
tinh dầu Quất để làm cơ sở khoa học cho việc sản xu ất trên quy mô công
nghiệp. Cụ thể là:
- Xác lập điều kiện tối ưu cho việc tách chiết tinh dầu từ quả Quất bằng
phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
- Đưa ra quy trình chưng cất tối ưu để thu nhận tin h dầu từ quả Quất.
- Xác định các chỉ số lý-hóa cơ bản và thành phần h óa học của sản phẩm để sử
dụng làm hương liệu.
Đề tài có ý nghĩa tận dụng nguồn phế liệu rẻ tiền để sản xuất ra các sản
phẩm có giá trị, đề xuất một hướng nghiên cứu mới, đồng thời góp phần đa
dạng hóa sản phẩm và giải quyết vấn đề môi trường. Kết quả nghiên cứu của đề
tài có thể xem là cơ sở khoa học ban đầu của việc x ây dựng quy trình sản xuất
tinh dầu từ vỏ quả Quất trên quy mô công nghiệp cũn g như cung cấp những
dẫn liệu khoa học về thành phần hóa học và tính chất lý-hóa cơ bản của tinh
dầu Quất nhằm phát triển các khả năng ứng dụng khác.
Do kiến thức và kinh nghiệm nghiên cứu còn hạn chế,cũng như khó khăn
về thời gian, điều kiện thực nghiệm cũng như vấn đềkinh phí nên mặc dù đã
rất cố gắng song đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận
được sự chỉ bảo của quý thầy cô cũng như sự góp ý kiến từ các bạn sinh viên
để đề tài này được hoàn thiện hơn.
Chương 1. TỔNG QUAN
1.4. Tổng quan về tinh dầu
1.4.1. Khái niệm Tinh dầu [5,7,8]
Tinh dầu là những chất thơm hay chất mùi có trong một số bộ phận của cây cỏ
(hạt, rễ, củ, vỏ cây, hoa, lá, quả, dầu, nhựa cây ) hay động vật (túi tinh dầu). Hệ
thực vật có tinh dầu khoảng 3000 loài, trong đó có 150-200 loài có ý nghĩa công
nghiệp. Tinh dầu có trong các nguồn nguyên liệu trên với nồng độ rất khác nhau, có
thể thay đổi từ phần triệu đến phần trăm và tinh dầu tương đối dễ bay hơi.
Tinh dầu phân bố tập trung trong một số họ như họ hoa tán, học Cúc, họ hoa môi,
học Long Não, họ Sim, học Cam, họ Gừng Tinh dầu được chiết một số bộ phận của
cây như cánh hoa, lá, cành, rễ, vỏ trái, cuống hạt,vỏ cây
- Lá: Bạc Hà, Tràm, Bạch đàn, Hương nhu, Khuynh diệp,Húng chanh, Tía tô,
Cúc tần, lá Tràm, lá Sả, Long não, Cam, Chanh, Quýt
- Bộ phận trên mặt đất: Bạc Hà, Hương nhu
- Hoa: hoa Hồng, hoa Nhài, hoa Bưởi, hoa Hồi, hoa Đinh hương
- Quả: Sa nhân, Hồi, Bưởi, Cam, Chanh, Quất, Xuyên tiêu, Thảo quả
- Vỏ quả: Cam, Chanh, Bưởi, Quýt
- Vỏ thân: Quế
- Gỗ: Long não, Vù hương, Trầm hương
- Thân rễ: Gừng, Nghệ, Hành, Tỏi, Xuyên khung, Bạch chỉ, Đương quy
Hàm lượng tinh dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, di truyền, đất trồng,
phân bón, thời tiết, ánh sáng, thời điểm thu hoạch Tinh dầu là sản phẩm cuối cùng
của quá trình trao đổi chất và không được sử dụng trở lại cho hoạt động sống của
cây
Đa số thành phần chính của các loại tinh dầu đều làcác hợp chất Terpenoid
được cấu tạo từ các đơn vị Isopren (C
5H8
) nối với nhau theo quy tắc “đầu nối với
đuôi”. Terpenoid đơn giản nhất được cấu tạo từ 2 đơn vị Isopren được gọi là Monoter-penoid. Nếu có nhiều hơn 2 đơn vị Isopren thì được gọi là Sesquiterpenoid (ứng với 3
đơn vị Isopren), Diterpenoid (ứng với 4 đơn vị Isopren), Triterpenoid (ứng với 6 đơn


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thị Hiên, Phan Thị Trân Châu, Phùng Gia Tường (1997), “Thực hành Hóa
Sinh học”, NXB Giáo Dục.
2. Nguyễn Minh Hoàng (2006), “Khảo sát tinh dầu vỏ trái giống Citrus họ Rutaceae”,
Khoa Công nghệ Sinh học, Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh.
3.Văn Ngọc Hướng (2003), “Hương liệu và ứng dụng”, Nhà xuất bản Khoa học
kỹ thuật, Hà Nội.
4. Nguyễn Thị Lý, Lê Thị Đề Oanh, Phan Thị Bảo Vy, Huỳnh Mai Thảo, “Tách tinh
dầu và Alkaloid từ quả Quất (Citrus japonica Thumb.)”, Hội nghị Khoa học và Công
nghệ lần thứ 9, Khoa Công nghệ Hóa học-Đại học BáchKhoa Tp. HCM.
5. Nguyễn Văn Minh,“Các phương pháp sản xuất tinh dầu”, Báo điện tử
http://www.ioop.org.vn/vn/ - Viện nghiên cứu dầu vàcây có dầu - Bản tin khoa học
công nghệ.
6. Nguyễn Văn Ninh (2003), “ Nghiên cứu chiết rút tinh dầu từ một số loại quả”,
Khoa Chế Biến, Đại học Nha Trang.
7. Nguyễn Đắc Phát (2010), “Nghiên cứu chiết xuất tinh dầu từ vỏ bưởi Năm Roi
(Citrus grandis (L.) Osbeck var. grandis) bằng phươ ng pháp chưng cất lôi
cuốn hơi nước”,Khoa Chế Biến, Đại học Nha Trang.
8. Lê Ngọc Thạch (2003), “Tinh dầu”,NXB Đại học Quốc gia Tp. HCM.
9. Nguyễn Thị Thảo Trân, Trịnh Hoàng Hiếu, Lê Ngọc Thạch,”Khảo sát tinh dầu vỏ
trái và lá Tắc”(Fortunella japonica, Thumb), Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 12, Số
10 – 2009, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM.
10. Ahmad, M. M., Salim-ur-rehman, Anjum, F. M., Bajwa, E. E. (2006), Compara-tive physical examination of various Citrus pell essential oil, Int. J. Agri. Biol., Vol. 8,
No. 2, p.186-190.
11. AOAC International CD-ROM (2000), AOAC Official Method 945.06, Specific
Gravity (Apparent) of Distilled Liquors, PycnometerMethod .
12. Atti-Santos, A. C., Serafini, L. A., Moyna, P.,(2005), Extraction of Essential Oils
from Lime (Citrus latifolia Tanaka) by Hydrodistillation and Supercritical Carbon Di-oxide, Brazilian Archives of Biology and Technology, Vol.48 (1), p. 155-160.
13. Dharmawan, J., (2008), Characterization of Volatile Compounds in selected Citrus
Fruits from Asia, Doctor Thesis, Dept. Chemistry, NUS, Singapore.
14. Thavanapong, N. (2006), The essential oil from peel and flower or Citrus Maxima,
Master Thesis, Dept. Pharmacology, Silpakorn University.
15. http://tinhdau.vn.