TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng trích ly
tinh dầu quế bằng phương pháp chưng cất hơi nước tại
phòng thí nghiệm công ty Olam Việt Nam
Ngành:
Công nghệ thực phẩm
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
Giảng viên hướng dẫn : Huỳnh Phương Quyên
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1191100071
: Nguyễn Thị Huỳnh Như
Lớp: 11HTP01
TP.HCM, tháng 4/2013
Mục lục
Đặt vấn đề.............................................................................................................................1
Chương 1 – TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU...................................................................2
1.6.2.2. Phương pháp ly trích có sự hỗ trợ của vi sóng ..............................................25
1.6.2.3. Phương pháp ly trích có sự hỗ trợ của siêu âm .............................................26
1.7. Tìm hiểu về các chỉ số lý học của tinh dầu...........................................................26
1.7.1. Xác định tỷ trọng ................................................................................................26
1.7.2 Xác định các thành phần hóa học trong tinh dầu .............................................26
CHƯƠNG 2 : PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM ...........28
2.1. Thời gian và địa điểm tiến hành.............................................................................28
2.2. Nguyên liệu - Dụng cụ tiến hành thí nghiệm .......................................................28
2.2.1. Nguyên liệu .........................................................................................................28
2.2.2 Chuẩn bị mẫu thử .................................................................................................28
2.2.3. Thiết bị - Dụng cụ - Hóa chất .............................................................................29
2.3. Phương pháp..................................................................................................................30
2.3.1. Phương pháp tách chiết tinh dầu ........................................................................32
2.3.2. Tiến hành ...............................................................................................................32
2.3.3 Sơ đồ quy trình thực hiện .....................................................................................33
2.3.4. Các thí nghiệm khảo sát ......................................................................................34
2.3.4.1. TN1:Khảo sát chế độ nghiền .......................................................................34
2.3.4.2.TN2: Khảo sát thời gian chưng cất..............................................................36
2.3.4.3.TN3: Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu:nước .........................................................39
2.3.4.4. TN4:Khảo sát hàm lượng muối ..................................................................39
2.3.5. Khảo sát tính chất vật lý của tinh dầu quế thu nhận .........................................41
2.3.5.1 Xác định tỷ trọng ...........................................................................................41
2.3.6. Xác định các thành phần hóa học trong tinh dầu..............................................41
2.4. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu .................................................................42
2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu .............................................................................42
2.4.2. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................................42
2.4.2.1. Phân tích ANOVA một yếu tố, phần mềm Stagraphic 3.0..........................23
Chương 3 : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .....................................................................43
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ngày ... tháng ... năm 2013
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ngày ... tháng ... năm 2013
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Dụng cụ, thiết bị sử dụng trong nghiên cứu ...................................................30
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của chế độ nghiền đến tỷ lệ tinh dầu thu được ..........................43
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến tỷ lệ tinh dầu thu được.................46
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của tỷ lệ quế nguyên liệu: nước đến tỷ lệ tinh dầu thu được ...49
Bảng 3.4:Ảnh hưởng của hàm lượng muối đến thể tích tinh dầu thu được ................52
Bảng 3.5 : Kết quả thành phần hóa học của tinh dầu quế...............................................55
Bảng 3.6 : Kết quả khảo sát tinh dầu quế Việt Nam với tinh dầu quế Indonesia ........58
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cây và hoa quế....................................................................................................3
Hình 1.2: Quế thanh .............................................................................................................4
Hình 1.3: Quế quan ..............................................................................................................5
Hình 1.4: Quế đơn ...............................................................................................................7
Hình 1.5: Tế bào tiết ...........................................................................................................9
tăng giá trị cảm quan và hương thơm đặc trưng cho sản phẩm.
Bên cạnh đó tinh dầu quế rất tốt trong việc chữa cảm cúm và bị lạnh hay co thắt vùng
ngực hoặc chữa chứng ho. Tinh dầu quế có thể làm dừng lại cơn ho trong một vài giờ sau
khi thoa tinh dầu lên ngực của mình. Chúng ta có thể pha chế tinh dầu quế với một vài
loại kem dưỡng và xoa bóp quanh cổ để chữa đau đầu, có thể sử dụng riêng tinh dầu quế
hoặc có thể pha chế cùng với Lavender. Tinh dầu quế rất có ích cho việc chữa trị các
chứng đau đầu, căng thẳng hay những chứng bất an, những vấn đề có liên quan đến áp
lực về tâm lý. Tinh dầu quế cũng rất tốt trong việc chữa các chứng bệnh về đường tiêu
hóa, tinh dầu quế có thể tạo ra hơi hoặc làm co bóp, thúc đẩy hệ tiêu hóa hoạt động tốt
hơn sau các bữa ăn.
Tuy nhiên để trích ly tinh dầu quế đạt hiệu quả cao cần phụ thuộc vào các yếu tố
là: chế độ nghiền ( kích cỡ ), thời gian chưng cất, tỉ lệ cái/nước và hàm lượng muối.
Do đó đề tài: “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng trích ly tinh dầu quế bằng
phương pháp chưng cất hơi nước tại phòng thí nghiệm công ty Olam Việt Nam”. Nhằm
tìm ra các điều kiện tối ưu để trích ly tinh dầu và sử dụng rộng rãi cho các lĩnh vực thực
phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm,…
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Page 1
SVTH: NGUYỄN THỊ HUỲNH NHƯ
Chương 1 – TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU
1.1. Giới thiệu về Quế
Tên khoa học: Cinnamomum cassia.BL
Thuộc giống: Cinnamomum
Họ: Lauraceae
Tên Việt Nam: cây quế
quế, mỗi vùng có những sắc thái riêng tự nhiên về dân tộc và nguồn lợi thu được từ quế. (
Vũ Ngọc Lộ và ctv, 2009)
Các vùng trồng quế lớn ở Việt Nam (tính theo diện tích) theo thứ tự như sau:
Yên Bái: Cinnamomum cassia
Quảng Nam, Quảng Ngãi: Cinnamomumcassia
Thanh Hóa, Nghệ An: Cinnamomum Loureirii
Quảng Ninh: Cinnamomum cassia
1.2.2. Thời vụ trồng
Cây trồng bằng hạt (phổ biến), chồi non hoặc chiết cành. Hạt lấy từ quả chín đem đi
ươm. Sau 18 - 26 tháng, khi cây cao 60 - 70cm thì bứng đem đi trồng. Cây được trồng
vào 2 mùa chính là mùa xuân và mùa thu. ( Vũ Ngọc Lộ và ctv, 2009)
1.2.3. Thu hái
Trồng theo mật độ là 3m x 3m thì thu hoạch một lần sau 10 năm (phổ biến) hoặc 1.5m
x 1.5m thì thu hoạch nhiều lần sau 4 – 5 năm.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Page 3
SVTH: NGUYỄN THỊ HUỲNH NHƯ
Quế thường thu hoạch vào tháng 4 - 5 (đầu vụ mưa) và tháng 8 - 9 (cuối vụ mưa).
Năng suất có thể đạt 2 - 2.2 tấn vỏ/ha/năm, chưa kể cành và lá nhỏ để cất tinh dầu. ( Vũ
Ngọc Lộ và ctv, 2009)
1.3. Giới thiệu về các loại quế
1.3.1 Quế Thanh
Tên tiếng Anh: Cinnamomum Loureirii Garc.ex BL.
Tên gọi khác: Quế Quỳ
Hình 1.2: Quế thanh
nước 1 giờ rồi cho ép giữa phên nứa cho đến khô. Từ khi ủ cho đến khi được quế thường
phải 15-16 ngày (mùa nóng) đến 1 tháng (mùa lạnh), có khi 2 tháng tùy theo cây to, nhỏ.
Sau đó quế được quấn vải, cho vào ống kẽm hay hòm gỗ lót kẽm, dưới có mật ong để giữ
độ ẩm vừa, như vậy mới khỏi khô dầu, bảo vệ được hương vị.
1.3.2 Quế Quan
Tên tiếng Anh: Cinnamomum zeylanicum Gare. Ex. BL
Tên gọi khác: Quế Xrilanca
Hình 1.3: Quế quan
Đặc điểm: Quế quan hay quế Sri Lanka C. zeylanicum là một loài cây cao 20-25m, có
cành non hình bốn cạnh, lá mọc đối, dài, cứng, hình trái xoan hay thuôn, nhẵn bóng, hoa
màu trắng vàng nhạt, quả mọng hình trứng thuôn. Nó được trồng bằng cách chiết cành,
hoặc đào cây non mọc hoang trong rừng về nhưng chủ yếu vẫn là gieo hạt, sau 4 năm có
thể tiến hành thu hoạch. Năm 1972, nó cùng 22 cây khác được đem từ Việt Nam qua Đức
nghiên cứu tính chất sinh hóa học và sức bền của gỗ, đặc biệt về cellulose và lignin.
Thành phần hóa học của cây đã được khảo cứu nhiều chục năm nay, đăc biệt phát hiện
cinnamaldehyd và linalool, eugenol, benzyl benzoat ở vỏ, terpineol ở rễ, nhưng chỉ gần
đây nhờ kết hợp sắc ký khí và phối ký (GC/MS) mới biết được rõ hơn cấu chất dễ bốc hơi
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Page 5
SVTH: NGUYỄN THỊ HUỲNH NHƯ
của tinh dầu. (E)-cinnamaldehyd có nhiều nhất ở cành cùng α-phellandren và limonen.
Nó xuất hiện dưới dạng acetat cùng với neryl acetat và β-caryophyllen ở cuống hoa. (Z)cinnamaldehyd acetat thì được tìm ra ở nụ và hoa cùng với α-humulen, β-cadinen,
humulen oxyd, α-muurolol, α-cadinol. Còn trái cây thì chứa đựng nhiều linalool bên cạnh
α- và β-pinen, β-caryophyllen, γ-cadinen, α-muurolol. Hóa chất trong tinh dầu chiết xuất
Dầu cây ở Pakistan, ngoài Aspergillus
niger, A. flavus, Candida albicans, còn rất hiệu nghiệm chống những nấm Fusarium
oxysporum, Microsporum canis, Pseudallescheria boydii, Trichophyton mantagrophytes,
T. simii
(16) .
Ở Ghana, dầu đã được dùng để ức chế một số độc tố aflatoxin trên những bao
chứa đậu phụng do các loài nấm như Aspergillus flavus, A. parasiticus, A. niger, A.
candidus, A. tamarii, A. ochraceous, Fusarum spp., Penicillum spp., Mucor sp.,
Trichoderma sp., Rhizopus stolonifer sinh ra
(13) .
Tinh dầu cây vừa sát trùng
chống những nấm trong các bao dự trữ ngũ cốc, làm cho gạo có phần ngon hơn
nó đã được dùng làm gia vị và trong mỹ phẩm
(4) ,
chống oxy hóa
(11) .
(15)
(4,14) .
trung bình 12-17 m, lá mọc sole, dài và cứng, cuống to, hoa mọc thành chùy ở kẽ những
lá phía trên, quả hình trứng, thuôn, phía dưới có đài tồn tại hoặc nguyên hoặc hơi chia
thùy (ĐTL). Phần chiết nước chứa đựng cinzeylanin, cinzeylanon, anhydrocinzeylanin,
anhydrocinzeylanon. Có tính chất suy giảm miễn dịch, nó gồm có coumarin, t-cinnamic
acid, α-sitosterol và protocatechuic acid. Những chất nầy cũng được tìm ra trong cành
cây. Vỏ
cành cây chứa cinnamic
acid, coumarin, cinnamyl acetat, hydroxy
cinnamaldehyd… bên cạnh thành phần chính (62,4%) cinnamaldehyd. Chất nầy cũng là
thành phần chính của dầu vỏ cây với eugenol, coumarin, t-cinnamic acid, α-sitosterol,
…Quế đơn đem từ Việt Nam qua trồng bên Trung Hoa có tên là C. cassia
macrophyllum : số lượng dầu chiết xuất nói chung vượt hẳn quế bản xứ (%) : 2,0 (so với
1,98) ở vỏ ; 0,36 (so với 0,69) ở cành ; 1,96 (so với 0,37) ở lá ; cinnamaldehyd sản xuất
cũng lớn hơn (%) : 61,20 (so với 52,92) ở vỏ ; 77,34 (so với 64,75) ở lá. Người Trung
Hoa đánh giá quế ta tốt hơn quế họ để sản xuất thuốc chữa bệnh
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(19) .
Page 7
SVTH: NGUYỄN THỊ HUỲNH NHƯ
Về mặt dược liệu, quế Trung Quốc là một thuốc khử nấm (26), chống dị ứng (17), ung
thư dạ dày, tiêu chảy, làm đổ mồ hôi
SVTH: NGUYỄN THỊ HUỲNH NHƯ
1.5. Tổng quan về tinh dầu quế
1.5.1. Khái niệm
Tinh dầu là hỗn hợp các nhiều chất dễ bay hơi, có mùi đặc trưng tùy thuộc vào nguồn
gốc nguyên liệu cung cấp tinh dầu, chứa chủ yếu trong thực vật, chỉ một số ít có nguồn
gốc động vật. Tinh dầu có mùi đặc trưng, tồn tại trong trạng thái lỏng ở nhiệt độ bình
thường, bay hơi hoàn toàn mà không bị phân hủy.
Mỗi tinh dầu có các hằng số vật lý đặc trưng như tỷ trọng (d), chiết suất (n), độ quay
cực (α) và các chỉ số hóa học như chỉ số acid, chỉ số ancol toàn phần, c hỉ số este, chỉ số
cacbonyl. ( Nguyễn Văn Ninh, 1978)
Trong thực vật, tinh dầu được tạo ra và tích trữ trong các mô dưới những tên gọi khác
nhau như:
Tế bào tiết: tế bào tiết ra tinh dầu rồi giữ luôn trong lòng tế bào (mô tiết), ví
dụ: cánh hoa hồng, củ gừng, củ nghệ, hạt tiêu…( Lê Ngọc Thạch, 2003)
Hình 1.5: Tế bào tiết
Lông tiết: giống tế bào tiết nhưng nằm nhô ra ngoài bề mặt thực vật thường có
ở các họ hoa môi, cúc, phong lữ, cà…( Lê Ngọc Thạch, 2003)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Page 9
SVTH: NGUYỄN THỊ HUỲNH NHƯ
Hình 1.6: Lông tiết
Tinh dầu thường nhẹ hơn nước nên khi cất thì tinh dầu nổi lên trên, nhưng có một số
tinh dầu nặng hơn nước như tinh dầu đinh hương, quế… Tỷ trọng tinh dầu thay đổi tùy
theo thành phần hóa học.
Tinh dầu có chỉ số khúc xạ cao, thường có năng suất quay cực. Chỉ số khúc xạ của tinh
dầu vào khoảng 1.45 - 1.56. Chỉ số khúc xạ cao hay thấp tùy theo các thành phần
hydrocarbon no, không no hoặc nhân thơm. Nếu tinh dầu có nhiều thành phần chứa nhiều
dây nối đôi thì chỉ số khúc xạ lớn.
Tinh dầu không có nhiệt độ sôi nhất định. Điểm sôi của tinh dầu thay đổi theo hợp
chất. Khi chưng cất có thể lấy riêng từng thành phần trong tinh dầu.
Khi hạ nhiệt độ một số tinh dầu có thể kết tinh như tinh dầu hồi, bạc hà, xả…
Tinh dầu là những hợp chất dễ biến đổi mùi. Trong quá trình cất tinh dầu, nếu đun lên
ở nhiệt độ cao có thể làm biến đổi một số thành phần hóa học của tinh dầu, kéo theo biến
đổi cả hương thơm.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Page 11