BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN HÓA HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ:
Nghiên cứu chiết tách limonene và một số dẫn xuất từ nguồn
thực vật Việt Nam sử dụng trong lĩnh vực sát trùng gia dụng
(phòng trừ côn trùng y tế)

Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Ngọc Thanh



Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Ngọc Thanh

Cán bộ tham gia: TS. Phan Thanh Bình
ThS. Nguyễn Thị Thu Hương
CN. Lê Ngọc Thức
KS. Đoàn Thị Xuân Liễu
Hà Nội 12/2010
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 2
1. Các biện pháp phòng trừ côn trùng y tế 2
1.1.Tác hại của côn trùng y tế tới sức khỏe cộng đồng 2
1.2. Các biện pháp phòng trừ ruồi muỗi 5
1.2.1.Biện pháp diệt ruồi, muỗi 3
1.2.2. Các biện pháp phòng ngừa ruồi, muỗi 5
1.3. Limonen và ứng dụng trong phòng ngừa côn trùng y tế 6
1.3.1. Nguồn tinh dầu chứa Limonene 6

2.5. Thử hoạt tính phòng ngừa ruồi, muỗi trong y tế của Limonene và chế
phẩm từ Limonene 21
2.5.1. Quy trình khảo nghiệm đối với ruồi (quy trình diệt) 22
2.5.2. Quy trình khảo nghiệm đối với muỗi (quy trình diệt) 23
CH
ƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24
3.1. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu 24
3.1.1. Khảo sát hàm lượng Limonene bằng phương pháp chưng cất lôi cuối
và cất phân đoạn 24
3.2.1. Khảo sát hàm lượng D- Limonene trong tinh dầu vỏ quả theo phương
pháp (SCO
2
) 25
3.2. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình tách Limonene 26
3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất chưng cất tinh dầu 26
3.2.2. Ảnh hưởng của lượng nước 27
3.3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết dầu cam bằng
phương pháp SCO
2
29
3.3.1. Mô hình hóa thực nghiệm xác định điều kiện chiết tối ưu 29
3.3.2. Khảo nghiệm về kích thước nguyên liệu ảnh hưởng đến hiệu suất
thu dầu cam bằng SCO
2
30
3.4. Kết quả thực nghiệm tách D-Limonene và gia công chế phẩm 31
3.4.1. Tách D- Limonene bằng phương pháp cất phân đoạn 31
3.4.2. Chiết D- Limonene bằng phương pháp SCO
2
31

khai thác và tận dụng triệt để. Tinh dầu trong vỏ quả của giống Citrus có chứa thành
phần chính là Limonene có đặc tính xua đuổi và di
ệt trừ côn trùng gây bệnh ở người
và động vật.
Tuy nhiên ở nước ta vẫn chưa có nghiên cứu nào theo hướng sử dụng
Limonene trong phòng trừ côn trùng y tế. Vì vậy, kết hợp với mục tiêu tận dụng
phụ phẩm của các nghành chế biến rau quả tạo ra các sản phẩm hữu ích thân thiện
với môi trường chúng tôi đã tiến hành đề tài nghiên cứu ứng dụng Limonene trong
vỏ quả của một số
loại cây có múi làm thuốc diệt trừ côn trùng trong nghành y tế:
Nghiên cứu chiết tách Limonene và một số dẫn xuất từ nguồn thực vật Việt Nam
sử dụng trong lĩnh vực sát trùng gia dụng (phòng trừ côn trùng y tế).
Nội dung đề tài cần thực hiện:
- Khảo sát hàm lượng Limonene trong một số vỏ quả có múi.
- Tiến hành tách Limonene bằng hai phương pháp: cất lôi cuốn hơi nước kết
hợp cất phân đoạn dưới áp su
ất giảm và chiết Limonene bằng SCO
2
(Supercritical
Carbondioxide).
- Phân tích và so sánh chất lượng sản phẩm chiết bằng hai phương pháp trên.
- Gia công thử nghiệm chế phẩm.
- Thử hoạt tính sinh học về tác dụng phòng ngừa ruồi, muỗi.
2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.Các biện pháp phòng trừ côn trùng y tế
1.1.Tác hại của côn trùng y tế tới sức khỏe cộng đồng
Ruồi, muỗi, kiến, gián…là những loại côn trùng mang theo các vi trùng, vi
khuẩn từ những nơi kém vệ sinh nhất tới nguồn thức ăn của con người thông qua

Châu Phi. Năm 2009, Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã phải dùng 23 triệu USD từ
quỹ từ thiện của Bill và Melinda Gates để ngăn chặn dòng sốt rét kháng Artemisinin
lan rộng đến châu Phi, nơi có đến 90 % ca bệnh sốt rét trên thế giới. Vì vậy, việc
3

ngăn ngừa các nguồn bệnh từ ruồi, muỗi và các côn trùng gây bệnh trung gian là
một vấn đề rất quan trọng và bức thiết trên toàn cầu.
1.2. Các biện pháp phòng trừ ruồi, muỗi.
1.2.1. Biện pháp diệt ruồi, muỗi.
* Diệt ruồi:
Để diệt ruồi người ta thường dùng hai phương pháp:
- Phương pháp vật lý: đập ruồi, bẫy ruồi bằng bẫy đèn, bẫy dính, bẫy nước,
lướ
i điện
- Phương pháp hóa học: dùng bả ruồi, phun thuốc diệt ruồi trưởng thành hay
diệt dòi.
a. Một số phương pháp vật lý:
- Dùng cóng bẫy trứng ruồi.
Quét dọn vệ sinh sạch sẽ để ruồi không có chỗ đẻ trứng. Đặt cóng bẫy trứng
ở những nơi mật độ ruồi cao (chợ, các nhà hàng ăn uống) để thu hút ruồi cái vào
cóng đẻ trứng, rồi thu hồi trứng
đem đốt hoặc giội nước sôi. Cóng bẫy trứng là các
chai lọ, hộp có miệng hình tròn, đặt phễu lên miệng cóng. Trong cóng đặt 1 thìa cà
phê sữa bò hoặc nước cháo cám để hấp dẫn ruồi cái đẻ.
Đặt cóng khoảng 8-9h, thu hồi khoảng 17h, hàng ngày mỗi cóng có thể thu
được hàng vạn trứng (1ml=6.000 trứng).
- Nhựa dính bẫy ruồi.
Có thể pha chế theo thành phần: Nhựa thông (2gr), dầu thực vật (2gr), đường
hoặc mật (7gr), nước (10gr). Đun nhỏ
lửa cho nhựa thông chảy ra rồi đổ dầu, đường

a. Phương pháp sinh học:
- Nuôi cá nhỏ trong bể nước để tiêu diệt bọ gậy.

- Có thể tạo ra chủng muỗi đực mất khả năng sinh sản bằng cách
chiếu phóng xạ rồi thả chúng vào tự nhiên. Các con muỗi đực vô sinh sẽ cạnh
tranh giao phối với muỗi đực thường, giảm tỷ lệ sinh của muỗi.

b. Phương pháp vật lý:
- Đèn bẫy muỗi: Được chế tạo với một đèn phát ánh sáng hấp dẫn muỗi và côn
trùng tụ tập đến, bao quanh bởi lưới kim loại có hiệu điện thế thấp. Khi muỗi và côn
trùng sa vào lưới, dòng điện nhỏ sẽ phóng qua và tiêu diệt chúng. Phương pháp này
sử dụng được trong nhà và ngoài trời.
- Vợt điện: Thiết kế như vợt bắt muỗi cầm tay, chỉ gồm lưới kim loại có điện thế,
chạy pin. Vợt này đòi hỏi kỹ thuật sử dụng của người bắt muỗi, có thể có ích trong
nhà, nhưng không có tính hiệu quả cao.
c. Phương pháp hóa học:
Sử dụng Hương xua muỗi (còn gọi là nhang muỗi), được đốt trong nhà. Nó
có thể tiêu diệt muỗi trong phạm vi nhà ở và không duy trì được tác dụng lâu dài.
Hương xua muỗi có thể gây độc cho người, và tạo nguy cơ hỏa hoạn.
Thông dụng nhất là dùng hóa chất đặc trị, áp dụng quy trình kỹ thuật phun
thuốc sát trùng cho cả hai phương pháp phun không gian và phun tồn lưu. Hai
phương pháp này thường được sử dụng để diệt cả
ruồi và muỗi.
5

1.2.2. Các biện pháp phòng ngừa ruồi, muỗi
- Vệ sinh môi trường: Làm giảm hoặc loại trừ nơi đẻ trứng của ruồi bằng cách vệ
sinh chuồng trại gia súc, gia cầm, quản lý phân và chất thải con người, xử lý rác thải
tốt.
- Làm giảm nguồn thu hút ruồi từ nơi khác đến như mùi của thức ăn, mùi của các ổ

c, làm chết các động vật thủy sinh.
6

Bên cạnh đó, việc hóa chất vẫn còn tác dụng với côn trùng một thời gian dài
sau khi phun chứng tỏ thuốc vẫn tồn lưu trong môi trường và con người hằng ngày
vẫn chịu sự phơi nhiễm đối với những hóa chất này.
Ngay đối với những hoá chất diệt côn trùng đã được Bộ Y tế đảm bảo về độ
an toàn thì việc thường xuyên tiếp nhận chúng qua đường hô hấp cũng hoàn toàn
không có lợ
i cho sức khỏe.
Hiện nay, các loại thuốc sử dụng phòng trừ côn trùng gây hại tại Việt Nam
hầu hết được nhập khẩu. Chúng được sản xuất bởi các hãng hóa chất nổi tiếng của
các nước có nền khoa học kỹ thuật phát triển như Anh, Pháp, Bỉ, Mỹ, Đức, Italia,
Nhật Bản,…Những loại hóa chất này hầu hết được chiết xuất từ thực vật như hoạt
chất permethrin (chiếm 50% trong thuốc Map Permethrin 50EC của Hockley
International Ltd. – Anh quốc) thuộc nhóm pyrethroid tổng hợp được chiết xuất từ
hoa cây Cúc trừ sâu (Chrysanthemum cinerariaefolium Vis.) hoặc hoạt chất rotenon
trong một số hóa chất khác được chiết xuất từ hạt cây Củ đậu (Pachyrhizus erosus
(L.) Urb.),…Tuy nhiên những loại hóa chất này cũng chỉ an toàn cho người sử dụng
trong một liều lượng nhất định nào đó. [19]
Chính vì vậy việc nghiên cứu, phát triển và đưa ra thị trường những sản
phẩm có chứa hoạt chất diệt côn trùng thân thiện với môi trường, không gây độc với
con người như Limonene đang là một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu
của các cơ quan chức năng ở Việt Nam và trên nhiều quốc gia khác.
1.3. Limonen và ứng dụng trong phòng ngừa côn trùng y tế
1.3.1. Nguồn tinh dầu chứa Limonene
Limonene là một monoterpen chiếm hàm lượng lớ
n trong tinh dầu vỏ các
loại quả có múi: cam, chanh, quýt, bưởi thuộc chi Citrus họ Rutaceae. Đây là loài
thực vật được coi là một trong những chi có tiềm năng lớn về mặt thương mại trong
Z- Citral
O
OH
Linalool
β-Myrcene
Limonene
Sabinene
Geranyl acetate
O
O
O H
O
Geranyl formate
β-Farnesene
O
Hexanal
O
Methyl Heptenone
4-methyl Hexene-1
β-pinene
α-pinene
8

9 α-Terpinene 0.02
10 DL-Limonene 90.66
11 cis-Ocimine 0.02
12 β-Ocimine 0.04
13 Caprylic alcohol 0.05
14 Terpinolene 0.18
15 α-Terpinoline 0.06
16 Linalylacetate 2.80
9

17 Nonanal 0.05
18 2,6-Dimethyl-1,3,5,7- octatetraene 0.03
19 Myrtenylacetate 0.06
20 Artemiseole 0.18
21 Isopulegol 0.26
22 t-Sabinine hydrate 0.42
23 3-Cyclohexene-1-methanol 0.02
24 Decanal 0.02
25 b-Citronellol 0.17
26 Laevo-beta-pinene 0.46
27 Z-Citral 0.09

Theo nghiên cứu của Priyanka Singh, Ravindra Shukla và các cộng sự , tinh
dầu từ vỏ Bưởi và vỏ Cam có hoạt tính đạt chỉ số IC
50
từ 8,84 µl/ml đến 9,45 µl/ml
và đồng thời có LD
50
cao đối với động vật có vú (Thí nghiệm trên chuột bằng
đường miệng và thính giác). Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng trong tinh dầu của vỏ

0
C
10

1.4.2. Hoạt tính sinh học của Limonene
Thành phần hóa học chính trong vỏ các loài thuộc giống Citrus là các tecpen
mà chiếm hàm lượng lớn là Limonene. Đây cũng chính là thành phần quan trọng
nhất có vai trò chủ đạo trong chất lượng của tinh dầu vỏ quả và thể hiện các hoạt
tính chống oxy hóa, kháng nấm và diệt trừ các côn trùng gây bệnh.
Các nghiên cứu của Chang cùng cộng sự năm 2008 đã thử khả năng kháng
nấm của tinh dầu vỏ Bưởi (Citrus maxima), tinh d
ầu vỏ cam (Citrus sinensis) và
Limonene đối với nấm A.flavus. Nấm A.flavus được nuôi cấy trong môi trường
thạch trong 07 ngày, nhiệt độ ủ dao động từ 28
0
C-30
0
C khi đạt bán kính 5mm thì
đưa ra thử nghiệm. Limonene, tinh dầu vỏ cam, tinh dầu vỏ bưởi hòa tan trong
aceton rồi đưa vào môi trường ở các nồng độ 250ppm, 500ppm, 750ppm, 1000ppm
và một mẫu trắng. Nấm được cấy vào các hộp pectri có chứa môi trường đã trộn
hoạt chất. Theo dõi sự phát triển của nấm trong 10 ngày.[39]
Kết quả thể hiện như sau:
Bảng 1.3: Hoạt tính kháng nấm của tinh dầu bưởi, tinh dầu Cam và Limonene
Sự phát triển của nấm trong 10 ngày (mm)
Hoạt chất
Nồng độ
(ppm)
0 ngày 2 ngày 4 ngày 6 ngày 8 ngày 10 ngày
%GI

5.0
5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 100
Limonene
1000
5.0
5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 100

* %GI: % kìm hãm phát triển (Growth inhibition)
11

Qua kết quả thử hoạt tính kháng nấm trên cho thấy Limonene đạt hiệu quả
kháng 100% ở nồng độ 500 ppm. Điều đó chứng tỏ Limonene đóng vai trò chính
trong việc thể hiện khả năng kháng nấm A.flavus.[39]
1.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng Limonene(D-Limonene)
D-Limonene là một monotecpen được dùng làm chất phụ gia trong thực
phẩm, xà phòng, nước hoa để tạo mùi và hương thơm. Ngoài ra, D-Limonene còn
được dùng làm chất tẩy nhờn trong các nhà máy sản xuất máy tính và thiết bị
điện
thay thế cho chlorofluorohydrocacbon (CFC). Một số nghiên cứu trên động vật đã
chỉ ra rằng D-Limonene có tác dụng ngăn ngừa ung thư đối với động vật có vú như
ung thư phổi, ung thư dạ dày và ung thư da.[39]
Năm 1990, NTP (National Toxicology Program) cho biết D-Limonene có
khả năng gây ung thư thận ở chuột đực nhưng ở chuột cái và các loài khác lại không
thấy thể hiện gì. Nghiên cứu của NTP trên chuột đực và chuột cái có độ tuổ
i từ 7-8
tuần bằng cách đưa một lượng D-Limonene từ 0,3-600 mg/ngày (đối với chuột cái),
0,75-150 mg/ngày (đối với chuột đực) trộn cùng dầu ngô vào dạ dày trong 5
ngày/tuần và theo dõi trong 103 tuần. Kết quả cho thấy trong 13 tuần đầu tiên dạ
dày chuột có hiện tượng bị tổn thương, tỷ lệ sống sót tỉ lệ nghịch với liều lượng
dùng D-Limonene. Sự tồn tại có chọn lọc là 80% với liều thấ

chứa Flo và Clo. Như hầu hết các dung môi hữu cơ khác, D-Limonene không tan
trong nước, do đó có thể sử dụng trong các công đoạn tách nước điển hình. D-
Limonene có tính hòa tan tương tự CFC nhưng lại ít độc nên là một dung môi tốt
hơn nhiều so với các dung môi tẩy rửa khác.
Bằng cách pha D-Limonene với một gói chất hoạt động bề mặt cùng vớ
i
nước pha loãng ta đã có một sản phẩm tẩy rửa an toàn. Nồng độ sử dụng của D-
Limonene trong những trường hợp này thường là 5-15%. Nhìn chung các giải pháp
này được sử dụng vào việc phun và lau rửa các thiết bị công nghiệp mà không để lại
dư lượng các chất hóa học như các chất tẩy rửa khác. D-Limonene là một chất hóa
học đa năng, an toàn và hiệu quả hơn so với các sản phẩm tẩy rử
a điển hình.[8]
Trong các hợp chất thiên nhiên, Limonene (D-Limonene) cũng được biết đến
với đặc tính xua đuổi và diệt côn trùng, trừ sâu. Đối với động vật cảnh, người ta đã
dùng dung dịch tinh dầu có chứa Limonene để phun xịt trừ bọ chó, bọ mèo và côn
trùng gây hại khác (ve, mò, rận rệp). Bên cạnh đó, Limonene còn có khả năng diệt
bọ gậy của nhiều chủng loại muỗi gây sốt rét và sốt xuất huyế
t, viêm não Nhật Bản,
bệnh chân voi. Những chủng loại bệnh này nếu không được ngăn ngừa rất có thể
tạo ra đại dịch trên toàn thế giới, ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống và sức khỏe
của loài người.
Hink và đồng nghiệp đã nghiên cứu D-Limonene trên trứng ruồi, ấu trùng
ruồi và ruồi non cho thấy ở nồng độ D-Limonene 1.0% diệt được 62% trứng và
61% ấu trùng ruồi. Đối v
ới ruồi non, D-Limonene 10% diệt được 34% ruồi. Khi
tiếp tục tăng nồng độ của D-Limonene khảo nghiệm trên từng đối tượng đều cho kết
quả không thay đổi. Điều đó cho thấy D-Limonene có tác dụng đối với một số đối
tượng có tính nhạy cảm cao(sức đề kháng kém).[5]
Ở Việt Nam hiện nay chưa có nghiên cứu nào cụ thể về ứng dụng của
Limonene trong lĩnh vực phòng ng

ần có nước ta có thể lót trên vỉ 1 hay nhiều lớp bao tải tùy theo
từng loại nguyên liệu. Phương pháp nay phù hợp với những cơ sở sản xuất có qui
mô trung bình.
* Chưng cất bằng hơi nước có nồi hơi riêng: Phương pháp này phù hợp với
những cơ sở sản xuất lớn, hơi nước được tạo ra từ một nồi hơi riêng và được dẫn
vào các thiết bị chưng cấ
t.
1.6.2. Chiết SCO
2
(CO
2
ở trạng thái siêu tới hạn)
Đối với mỗi một chất đang ở trạng thái khí, khi bị nén đẳng nhiệt tới một áp
suất đủ cao, chất khí sẽ hóa lỏng và ngược lại. Tuy nhiên, có một giá trị áp suất mà
tại đó, nếu tăng nhiệt độ lên thì chất lỏng cũng không hóa hơi trở lại mà tồn tại ở
14

một dạng đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn. Vật chất ở trạng thái trung gian này,
mang đặc tính của cả chất khí và chất lỏng.
Chất ở trạng thái siêu tới hạn có tỷ trọng tương đương như tỷ trọng của pha
lỏng. Nhưng sự linh động của các phân tử lại rất lớn, sức căng bề mặt nhỏ, hệ số
khuếch tán cao giống như khi chất ở trạng thái khí. Hình 1.1 biểu thị vùng trạng
thái siêu tới hạn của một chất trong biểu đồ cân bằng pha rắn, lỏng và khí của chất
đó theo sự biến thiên của áp suất và nhiệt độ. [4,31,37,33]
Các dung môi siêu tới hạn có khả năng hòa tan tốt các chất ở cả 3 dạng rắn,
lỏng và khí. Dung môi siêu tới hạn có sự tác động lên cả các chất dễ bay hơi và cả
các cấu tử không bay hơi của mẫu. Hiệu quả phân tách kết hợp của quá trình chưng
cất lôi cuốn và quá trình chiết ngược dòng lỏng - rắn.
C
, T
C
)

Khí
Lỏng
Rắn
Vùng siêu tới hạn

P
T
P
T

P
C

15

- Là một chất trơ, ít có phản ứng kết hợp với các chất cần tách chiết. Khi
được đưa lên đến trạng thái tới hạn, CO
2
không tự kích nổ, không bắt lửa và không
duy trì sự cháy; [35]
- CO
2

Theo một quy trình sản xuất khác, người ta thu nhận D-Limonene bằng cách
ép vỏ quả có múi được một dạng dịch sền sệt. Sản phẩm thu được sau khi ép được
đưa vào cất lôi cuốn hơi nước. Sản phẩm cuối cùng là Limonene kỹ thuật ở dạng
thô.
1.6.4. Lựa chọn phương án công nghệ
Trong phạm vi của đề tài này, chúng tôi đã chọn phương pháp chiết bằng
cách chưng cất lôi cuốn hơi nước tinh dầu vỏ quả kết hợp với cất phân đoạn dưới áp
suất giảm để tách Limonene trong vỏ quả có múi. Phương pháp đối chứng để so
sánh là phương pháp chiết Limonene bằng phương pháp SCO
2
. Sản phẩm được đưa
phân tích và thử nghiệm hoạt tính sinh học trong ứng dụng phòng ngừa ruồi, muỗi.

16

CHƯƠNG II. THỰC NGHIỆM

2.1. Đối tượng nghiên cứu
Khảo sát ba đối tượng vỏ quả có múi thông dụng
trên thị trường:
- Bưởi Đoan Hùng – Phú Thọ (Citrus maxima)
- Cam sành (Citrus sinensis L.Osbeck) phổ biến ở
Bắc Giang, Hưng Yên, Hà Giang, Tiền Giang…
- Chanh (Citrus limon) phân bố trên cả nước
Các mẫu nguyên liệu tươi được xay nhỏ và xử lý trước
khi chiết.


2.2.1.2. Cách tiến hành
Nguyên liệu trước khi đem đi chưng cất được xử lý như sau: Cân 50g
nguyên liệu (vỏ bưởi, cam, chanh) đã nghiền cho vào cốc thủy tinh, ngâm với
100 ml nước muối NaCl 5%. Ngâm qua đêm để nước thâm nhập vào các mô tế bào,
sau đó hỗn hợp được siêu âm có gia nhiệt để tăng cường cho quá trình chuyển khối.
Chuyển nguyên liệu đã xử lý vào bình cầu c
ủa bộ thiết bị chưng cất tinh dầu
Clevender, lắp thiết bị, qua ống sinh hàn bổ sung thêm khoảng 300 ml nước muối
NaCl 5% (nếu nước trong bình ít, do khi ngâm nguyên liệu hút nước). Khi nước
trong bình sôi, hỗn hợp tinh dầu và nước sẽ theo ống dẫn hơi lên ống sinh hàn và
ngưng tụ lại chảy xuống ống thu tinh dầu, ở đây do tinh dầu không hòa tan trong
nước và tùy theo khối lượng riêng của nó nhỏ hơn hay lớn hơn khối l

tinh dầu trong ống thu không đổi.
Sau khi kết thúc chưng cất, để nguội, đọc lượng tinh dầu trong ống thu. Tách
lớp tinh dầu, làm khan bằng Na
2
SO
4
sau đó bảo quản trong lọ tối màu ở nhiệt độ
thấp. Xác định hiệu suất cất theo % khối lượng nguyên liệu. Xác định thành phần
tinh dầu bằng thiết bị sắc kí khí khối phổ GC-MS.
Tinh dầu sau khi tinh chế được đưa vào thiết bị cất phân đoạn Fischer. Tiến
hành cất phân đoạn dưới áp suất giảm để tách Limonene.
2.2.2. Chiết bằng SCO
2

Quá trình chiết Limonene bằng SCO
2
được thực hiện trên hệ thiết bị chiết
xuất SFT 250. Bình chiết có dung tích 2000 ml, áp suất làm việc tối đa 689,5 bar,
vùng nhiệt độ làm việc từ 20-150
0
C. Các thiết bị ngoại vi gồm có bơm đẩy dung
môi phụ trợ 1011 B-100-S và máy nén khí làm việc tại 6,895 bar cung cấp khí nén
tạo động lực cho bơm CO
2
cao áp hoạt động.
2.2.2.1. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu
Trước tiên, tiến hành khảo sát sơ bộ với các điều kiện thực nghiệm: các mẫu
vỏ cam, vỏ bưởi, vỏ chanh được nghiền nhỏ. Mỗi loại mẫu lấy 200g nguyên liệu/1
lần chiết cho vào trong túi vải sạch, đưa vào trong bình chiết. Bình chiết được thiết
kế có màng lọc ngăn trước cửa các đường ống CO

2
k-q
+2k + n
o

Trong đó: N: tổng số thí nghiệm cần làm
2
k-q
:số thí nghiệm làm ở ma trận gốc
2k: số thí nghiệm làm ở điểm sao
n
o
: số thí nghiệm làm lặp lại ở tâm (n
o
>1)
k: số yếu tố khảo sát
q: mức rút gọn
Như vậy, cần tiến hành 17 thí nghiệm theo bảng quy hoạch, từ đó xây dựng
hàm mục tiêu:
Y = a
0
+ a
1
T + a
2
P + a
3
t + a
4
TP + a

Trong đó: t
bảng
(p, f
2
) tiêu chuẩn Student tra bảng ở mức có nghĩa p và bậc tự do
f
2
(f
2
= n
o
-1)
- Đánh giá sự phù hợp của hàm mục tiêu dựa vào tiêu chuẩn Fisher khi đó loại bỏ
các hệ số không có nghĩa, chỉ giữ lại các hệ số có nghĩa trong hàm mục tiêu.
2
1
2
S
S
F
d −
= ; ),,(
12
ffpFF
≤

Trong đó: F(p,f
2
,f
1

opt
)
Trong đó: T
opt
- nhiệt độ tối ưu (
o
C)
P
opt
- áp suất tối ưu (bar)
20

t
opt
- thời gian tối ưu (h)
Sử dụng các điều kiện tối ưu tìm được, tiến hành khảo sát kiểm chứng lại kết
quả lý thuyết. Thực hiện 03 thí nghiệm, mỗi thí nghiệm 200g nguyên liệu tại các
thông số tối ưu.
b. Giai đoạn 2: Chiết D-Limonene
Sử dụng lượng tinh dầu thu được ở giai đoạn 1 làm nguyên liệu cho quá trình
chiết D-Limonene. Dùng mô hình quy hoạch hóa thực nghiệm trực giao bậ
c 2 ba
yếu tố xác định các thông số tối ưu (cách làm như giai đoạn 1).
Quá trình chiết được nghiên cứu ở các điều kiện sau:
Khối lượng mẫu : 50g;
Nhiệt độ : 30 - 50
0
C;
Áp suất : 80 – 125 bar;
Thời gian : 1 – 5h;