Nghiên cứu: Quá trình sản xuất tinh dầu từ vỏ quả chanh không hạt

Chia sẻ: Pandirus Dong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

394
lượt xem 67
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu: Quá trình sản xuất tinh dầu từ vỏ quả chanh không hạt được thực hiện nhằm thiết lập quy trình tối ưu cho quá trình sản xuất tinh dầu chanh từ quả chanh không hạt bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước với quy mô phòng thí nghiệm. Mời các bạn tham khảo nghiên cứu để nắm bắt quy trình một cách cụ thể.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu: Quá trình sản xuất tinh dầu từ vỏ quả chanh không hạt

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT TINH DẦU TỪ VỎ QUẢ CHANH KHÔNG HẠT (CITRUS LATIFOLIA) Huỳnh Thị Kim Nguyệt, Nguyễn Thị Hồng Xuyến, Nguyễn Thị Kiều Xinh, Th.S Lê Phạm Tấn Quốc* TÓM TẮT Nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu là giống chanh không hạt (C. Latifolia). Tiến hành nghiên cứu chiết xuất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước với quy mô phòng thí nghiệm. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến việc sản xuất và khảo sát các tính chất hóa lý, hóa học của tinh dầu [8]. Kết quả thu được từ thực nghiệm như sau: không sử dụng nước muối ngâm để trích tinh dầu, thời gian chưng cất 20 phút, tỉ lệ nước/vỏ chanh là 6/1, dùng GC-MS để xác định các thành phần trong tinh dầu vỏ chanh. Từ khóa : Tinh dầu chanh, C.Latifolia, chưng cất tinh dầu, GC-MS… EXTRACTION OF ESSENTIAL OIL FROM CITRUS LATIFOLIA BY DISTILLATION METHOD SUMMARY Raw materials was used in research is C.Latifolia. Essential oil was extracted by steam distillation method in the lab scale. Conducting research surveys of factors affected the production and inspection of chemical-physical, chemistry of essential oils [8]. Results from the experiment as follows: do not use salt in soaking, distilling time in 20 minutes, the ratio of water/lemon peel is 6/1, and determining chemical composition by GC-MS method. Main component of lemon’s essential oil was limonene (56.6%). Key words : Essential oil of lemon, C.Latifolia, distilling essential oil, GC-MS… I. ĐẶT VẤN ĐỀ thông dụng như chanh. Với mục tiêu đó, nhóm đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản Tại Việt Nam, chanh là loại nông sản rất dồi dào. Tuy nhiên chưa được khai thác, tận xuất tinh dầu từ vỏ quả chanh không hạt (C.Latifolia)”, nhằm thiết lập quy trình tối ưu dụng triệt để, hầu như chỉ mới sử dụng múi, cho quá trình sản xuất tinh dầu chanh. chưa chế biến và tận dụng tinh dầu từ vỏ. Trong khi đó, tinh dầu hiện nay được coi như nguyên II. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG liệu của nhiều ngành công nghiệp trên thế giới. PHÁP NGHIÊN CỨU Đối với nước ta, tinh dầu lại là nguồn hàng xuất 1. Nguyên liệu, thiết bị khẩu có giá trị [4] . a. Nguyên liệu: Chanh không hạt, quả to Vì thế, việc tận dụng nguồn phế liệu này tròn, không sâu mọt, đường kính từ 4,5–5 cm, sẽ là một việc làm rất cần thiết và hữu ích vì nó trọng lượng trái trung bình 70 – 100 gram/quả, có thể giúp hạn chế được lượng rác thải vào môi tỷ lệ khối lượng vỏ/trái là 1/7, vỏ màu xanh đậm trường và vừa có thể sản xuất ra tinh dầu, giúp có nguồn gốc từ ấp Bình Thành, xã Bình Phú - nâng cao giá trị kinh tế cho mặt hàng nông sản tỉnh Bến Tre. * ThS. GV. Viện CNSH&TP - Trường ĐH Công nghiệp Tp.HCM 70
Tạp chí Đại học Công nghiệp b. Thiết bị thí nghiệm: Máy nghiền mẫu Phillip (Nhật), Thiết bị chưng cất Clevenger (Đức). 2. Phương pháp nghiên cứu Quy trình sản xuất Các yếu tố ban đầu được cố định phù hợp với thời gian ngâm tương ứng là (0, 30, 60, 90, 120) điều kiện thí nghiệm. Mỗi thí nghiệm dùng phút, thời gian chưng cất 24 phút. trong nghiên cứu sử dụng 50 g vỏ chanh, chưng Bảng 1: Kết quả khảo sát tỉ lệ muối ngâm theo cất trong 24 phút, tỉ lệ nước chưng/vỏ chanh là thời gian ngâm 5:1, tiến hành 3 lần để lấy kết quả trung bình. Nồng độ Thời gian ngâm Thể tích trung Phương pháp tách chiết tinh dầu bằng muối (%) muối (phút) bình tối đa (ml) chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước và tiến hành 0 0 1 ± 0e khảo sát các yếu tố sau: 0 0,7 ± 0Aa Nồng độ muối ngâm: từ 0-15%, bước 30 0,730 ± 0,057Aab nhảy 5%. 5 60 0,770 ± 0,057Aabc Thời gian ngâm muối: từ 30-120 phút, 90 0,803 ± 0,057Acd bước nhảy 30 phút. 120 0,870 ± 0,057Acd 0 0,7 ± 0Ba Tỉ lệ nước/vỏ chanh: 4/1-7/1, bước nhảy 30 0,730 ± 0,057Bab 1 đơn vị đối với nước. 10 60 0,770 ± 0,057Babc Phương pháp xử lý số liệu: dùng biểu đồ 90 0,8 ± 0Bbcd sai số chuẩn để đánh giá độ tin cậy giữa các lần 120 0,870 ± 0,057Bcd đo bằng giới hạn tương đồng; sử dụng phân tích 0 0,630 ± 0,057Ca phương sai một yếu tố và đồ thị Means Plot, 30 0,730 ± 0,057Cb dựa vào ngưỡng so sánh LSD để phân tích thể 15 60 0,770 ± 0,057Cbc [9] tích tinh dầu thu được với độ tin cậy 95% . 90 0,8 ± 0Cbcd Phương pháp phân tích các thành phần 120 0,870 ± 0,057Cd trong tinh dầu: phương pháp sắc ký khí ghép Chữ cái in hoa khác nhau là đặc trưng khối phổ (GC-MS) trên máy HP5890/ 5972 MS, cho nhóm các nồng độ muối khác nhau cột mao quản: Rt×5Ms (29m×250µm× 0,25µm), nhiệt độ injector: 250oC, tốc độ dòng: 1 ml/phút. Các giá trị trung bình theo cột có cùng o Chương trình nhiệt: nhiệt độ đầu vào 40 C, tăng mẫu chữ cái in thường sẽ không có sự khác biệt 3oC/phút, đến 200oC, tăng 10oC/phút, đến 300oC về thống kê ở mức ý nghĩa 5%. lưu 5 phút. Khi chưng cất, tinh dầu tạo với nước III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN thành hệ nhũ tương, việc cho muối vào hỗn hợp chưng cất để tránh thất thoát tinh dầu dưới dạng 1. Khảo sát tỷ lệ muối ngâm và các mốc nhũ, làm giảm độ tan của một số thành phần thời gian ngâm khác nhau không phân cực có trong tinh dầu vào nước. Tiến hành khảo sát hàm lượng tinh dầu Muối cũng là chất điện ly làm tăng tỉ trọng, độ thu được theo nồng độ muối 5%, 10%, 15% với phân cực của nước giúp tinh dầu dễ phân lớp. Tuy nhiên lượng tinh dầu thu được có thể giảm 71
Nghiên cứu quá trình sản xuất tinh dầu… theo sự tăng nồng độ của muối do khi ở nồng độ quá nhiều một số thành phần tinh dầu có tính cao thì các lớp biểu bì ngoài chứa tinh dầu co phân cực sẽ tan vào nước. Nếu lượng nước quá lại, ngăn cản sự thoát tinh dầu ra ngoài. Dựa vào ít thì không đủ hòa tan các chất keo, muối bao bảng 1, có thể thấy được mặc dù nồng độ muối bọc xung quanh túi tinh dầu. tăng lên đến 15% nhưng thể tích tinh dầu vẫn Thời gian chưng cất càng lâu lượng tinh không cao hơn so với trường hợp không có dầu thu được càng nhiều. Tuy nhiên, đến một muối. Do vậy để thu lấy tinh dầu từ chanh thời điểm nào đó thì lượng tinh dầu thu được không hạt thì theo kết quả trên không nên sử không tăng lên theo thời gian. Mặt khác, kéo dài dụng muối. thời gian chưng cất còn ảnh hưởng đến chất 2. Khảo sát tỉ lệ nước/vỏ chanh và thời lượng tinh dầu do nguyên liệu bị cháy khét làm gian chưng mất mùi thơm tự nhiên của tinh dầu. Tỉ lệ bã vỏ chanh/nước chưng ảnh hưởng mạnh đến hiệu suất thu tinh dầu. Lượng nước Hình 1: Sự biến đổi thể tích tinh dầu theo thời Hình 2: Thể tích tinh dầu thu được cao nhất gian theo tỉ lệ nước/vỏ Bảng 2: Kết quả nghiên cứu thời gian chưng cất và tỉ lệ nước/vỏ của các mẫu Tỉ lệ nước/vỏ chanh 4/1 5/1 6/1 7/1 Thời gian chưng (phút) 16 20 20 20 Thể tích trung bình (ml) 0.830±0.057a 0.87±0.057ab 1±0c 0.9±0abd Các giá trị trung bình theo cột có cùng 3. Xác định một số tính chất hóa lý và mẫu chữ cái in thường sẽ không có sự khác biệt thành phần hóa học của tinh dầu về thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Tỉ trọng tinh dầu vỏ chanh: d ≈ 0.8836 o Qua quá trình nghiên cứu, kết quả tối ưu (30 C) cho khảo sát chọn tỉ lệ nước/vỏ chanh là 6:1 ứng Nhiệt độ kết tinh của tinh dầu vỏ chanh với thời gian chưng 20 phút. o
Tạp chí Đại học Công nghiệp Bảng 3: Khả năng hòa tan trong cồn của Từ kết quả phân tích, thành phần chiếm tỉ tinh dầu lệ cao nhất trong vỏ chanh không hạt Độ cồn 99o 90o 80o (C.Latifolia) là: Limonen (56.6%), γ - Cồn:Tinh 1:1 8:1 14:1 Terpinene (13.2%), β - Pinene (11.51%). Có sự dầu khác nhau về hàm lượng các thành phần chính trong tinh dầu chanh thu được so với nghiên cứu Bảng 4: Kết quả phân tích GC-MS thành trước đây của GS Vũ Ngọc Lộ, PGS Đỗ Chung phần tinh dầu vỏ chanh Võ[3] (Limonen 82%, γ-Terpinene 3,8%, β- STT Thành phần % Pinene 4,5%). Nguyên nhân có thể do sự khác 1 56,61 nhau về giống loài, phân bón, thời điểm thu hái, Limonene 2 Gamma – Terpinene 13,20 khu vực trồng nguyên liệu. 3 Beta – Pinene 11,51 IV. KẾT LUẬN 4 E – Citral 2,09 Từ các kết quả khảo sát như trên có thể 5 Alpha – Pinene 1,83 sản xuất được tinh dầu chanh từ giống chanh 6 Beta - Bisabolene 1,58 không hạt – C.latifolia quy mô phòng thí 7 Beta – Myrcene 1,57 nghiệm với quy trình như sau: 8 Neryl acetate 1,43 9 Z – Citral 1,33 10 Trans – alpha – Bergamotene 1,06 11 Alpha – Terpineol 0,96 12 Alpha – Terpinolene 0,78 13 Trans – Caryophyllene 0,59 14 4 - Terpineol 0,56 15 Alpha – Terpinene 0,42 Thông số của quy trình thí nghiệm: Tỉ trọng tinh dầu vỏ chanh: d ≈ 0.8836 (30oC) Nghiền nguyên liệu 1 phút. Nhiệt độ kết tinh tinh dầu: < -24oC Tỉ lệ nước/vỏ là 6:1 Thành phần chính của tinh dầu cam: Thời gian chưng cất: 20 phút Limonene, β–Myrcene, α–Pinene, ... Độ hòa tan của tinh dầu chanh trong dung Tinh dầu chanh thu được trong suốt, không dịch cồn: màu, hàm lượng tinh dầu xấp xỉ 2% (so với Tỉ lệ cồn 99o : tinh dầu = 1:1 lượng vỏ) và có thể ứng dụng được trong sản Tỉ lệ cồn 90o : tinh dầu = 8:1 xuất thực tế. Tỉ lệ cồn 80o : tinh dầu = 14:1 73
Nghiên cứu quá trình sản xuất tinh dầu… TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Cảnh, Quy hoạch thực nghiệm, Trường Đại học Bách khoa TPHCM, 2004. 2. Vương Ngọc Chính, Hương liệu và mỹ phẩm, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, 2005 3. Vũ Ngọc Lộ, Đỗ Chung Võ, Nguyễn Mạnh Pha, Lê Thúy Hạnh, Những cây Tinh dầu Việt Nam, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002. 4. Nguyễn Văn Ninh, Kỹ thuật khai thác và sơ chế tinh dầu, NXB Nông nghiệp. 5. Trần Xuân Ngạch, Bài giảng môn học nguyên liệu sản xuất thực phẩm, Khoa Hóa Kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2007 6. Văn Đình Nghệ, Sản xuất Chất thơm Thiên nhiên Tổng hợp, NXB Khoa học và Kỹ thuật, trang 10 – 28. 7. Nguyễn Minh Hoàng, Khảo sát tinh dầu vỏ trái giống citrus họ Rutaceae, đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường, Trường Đại học Mở TPHCM, 2006. 8. Lê Ngọc Thạch, Tinh dầu, NXB Đại học Quốc gia TPHCM. 9. Nguyễn Văn Tuấn, Phân tích số liệu và tạo biểu đồ bằng R, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, 2008 10. F.M.C. Gamarra, L.S.Sakanaka, E.B.Tambourgi, F.A.Cabral, Influence on the quality of essential lemon oil by distillation process, Brazillian Journal of Chemical Engineering, Vol.23, No 01, pp.147 – 151, January – March, 2006. 11. Mary Natrella, Carroll Croarkin and Will Guthrie, Engineering Statistics Handbook, Statistical Engineering Division, NIST2003 12. http:/www.hanghoaviet.com/vietnamproducts/vi/news/Pho-bien-kien-thuc/Trong-chanh- khong-hat-1312/ 74