NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHIẾT TÁCH MỘT SỐ CHẾ PHẨM THIÊN NHIÊN CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ CAO BẰNG CO2 LỎNG Ở TRẠNG THÁI SIÊU TỚI HẠN pptx

BCN
VHHCN

bộ công nghiệp
Viện Hóa học công nghiệp
2 Phạm Ngũ Lo, Hà Nội









Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề tài:

nghiên cứu công nghệ chiết tách một số chế phẩm
thiên nhiên có giá trị kinh tế cao bằng CO
2
lỏng ở
trạng thái siêu tới hạn







Tiến sỹ Lu Hoàng Ngọc

5847
30/5/2006




Hà Nội, 07 - 2005

bộ công nghiệp
Viện Hóa học công nghiệp
2 Phạm Ngũ Lo, Hà Nội












Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề tài:

nghiên cứu công nghệ chiết tách một số chế phẩm
thiên nhiên có giá trị kinh tế cao bằng CO
2
lỏng ở
trạng thái siêu tới hạn







Tiến sỹ Lu Hoàng Ngọc











Hà Nội, 08 - 2005
Tài liệu này đợc chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện Đề tài độc lập cấp Nhà
nớc, mã số ĐTĐL-2002/13

ii
DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN ĐỀ TAI

Chủ nhiệm đề tài:
TS Lưu Hoàng Ngọc
Phó Viện trưởng
Viện Hóa học công nghiệp, Tổng công ty Hóa chất Việt Nam
Viện Hóa học công nghiệp, Tổng công ty Hóa chất Việt Nam
1. PGS. TS Mai Ngọc Chúc
Viện trưởng Viện Hóa học công nghiệp
2. ThS Nguyễn Ngọc Thanh
PGĐ. Trung tâm Hóa thực vật
3. TS Trần Bạch Dương
Trung tâm Hóa thực vật
4. ThS Lê Thị Kim Liên
Trung tâm Hóa thực vật
5. ThS Nguyễn Hoài Anh
Trung tâm Hóa thự
c vật
6. ThS Nguyễn Thị Thu Hương
Trung tâm Hóa thực vật
7. KS Trịnh Thị Thanh Hương
Trung tâm Hóa thực vật
8. KS Lê Đăng Quang
Trung tâm Hóa thực vật
9. KS Nguyễn Mai Cương
Trung tâm Hóa thực vật
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Bộ Giáo dục và đào tạo
10. PGS.TS Nguyễn Năng Vinh
Đại học Bách khoa Hà Nội
11. ThS Vũ Hồng Sơn
Bộ môn Quản lý chất lượng và thực phẩm nhi

ệt đới
12. KS Vũ Thị Thu Vân
Đại học Bách khoa Hà Nội


v
MC LC



Trang

Li m u v nhim v ca ti
1

CHNG I
TNG QUAN
1.1 Cụng ngh chit xut bng CO
2
siờu ti hn (Supercritical CO
2
- SCO
2
) 2
1.1.1 Vi nột v trng thỏi siờu ti hn
2
1.1.2 Lựa chọn dung môi CO
2
siêu tới hạn trong chit tỏch 4
1.1.2.1 Tính tan của các chất trong CO

2
siêu tới hạn 5
1.1.2.2 Sử dụng dung môi h tr trong quỏ trỡnh chit xut bng SCO
2
5
1.1.2.3 nh hng ca ỏp sut v nhit ti h s khuych tỏn (D)
ca cỏc cht tan trong SCO
2
6
1.1.3 Mt s ng dng ca cụng ngh chit xut cỏc sn phm thiờn nhiờn
bng CO
2
siờu ti hn trờn th gii 8
1.1.3.1 Tách cafein trong Cà phê và Chè
9
1.1.3.2 Chiết xut hoạt chất từ hoa Huplon
10
1.1.3.3 Chit xut các chất cú hot tớnh sinh học, tinh dầu và các chất thơm
từ thảo dợc bằng công nghệ s dng SCO
2
10

1.2 Cỏc i tng la chn nghiờn cu ca ti
13

1.2.1 Cõy Chố (Camellia sinensis (L.) Kuntze) v mt s nghiờn cu
v thnh phn polyphenol t lỏ Chố xanh
13
1.2.1.1 Cõy Chố, Camellia sinensis (L.) Kuntze
13

1.2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ Chè trong nớc và trên thế giới
13
1.2.1.3 Vi nột v thành phần húa học của Chè
14
1.2.1.4 Các tác dụng sinh hc ca Chố
14
1.2.1.5 Chit xuất polyphenol từ lỏ Chè xanh
16

1.2.2 Hoa Bi v mt s nghiờn cu v tinh du hoa Bi
19
1.2.2.1 Cõy Bi, Citrus maxima (Burn.) Merrill., Rutaceae,
nguồn gốc và đặc điểm hình thái
19
1.2.2.2 Tinh dầu hoa và vỏ Bởi
19
a/ Thành phần hoá học của tinh dầu hoa Bởi
19
b/ Thành phần hoá học của tinh dầu vỏ Bởi
21


vi
1.2.3 Hng bi v cỏc nghiờn cu v húa hc ca tinh du r Hng bi 23
1.2.3.1 Cây Hơng bài, nguồn gốc, đặc điểm hình thái, trng trt v thu hoch
23
a/ Ngun gc v c im hỡnh thỏi
23
b/ Sinh trng, phỏt trin v nhõn ging Vetiver
23

c/ Thu hoạch, phân loại và bảo quản rễ
24
1.2.3.2 Tính chất hoá lý và thành phần hoá học của tinh dầu Vetiver
24
1.2.3.3 Giỏ tr s dng của tinh dầu Vetiver
26
1.2.3.4 Tình hình sản xuất tinh dầu Vetiver trên thế giới và ở Việt Nam
27
a/ Trờn thế giới
27
b/ Việt Nam
28

1.2.4 Cõy Nhi v cỏc nghiờn cu chit xut tinh du hoa Nhi
29
1.2.4.1 Cõy Nhi
29
1.2.4.2 Thành phần và tính chất của tinh dầu hoa Nhài
29
1.2.4.3 Mt s k thut khai thỏc tinh du hoa Nhi
32
1.2.4.4 Cụng ngh chit concrete hoa Nhi bng SCO
2
33
a/ Sn xut Absolute bng cỏch dùng SCO
2
chiết Concrete Nhài 33
b/ Sn xut concrete Nhi bằng cách dùng SCO
2
chiết hoa Nhài 33

CHNG II
I TNG V PHNG PHP NGHIấN CU

2.1 i tng nghiờn cu
35
2.1.1 Lỏ Chố xanh, Camellia sinensis (L.) Kuntze, Theaceae
35
2.1.2 Hoa Bi, Citrus maxima (Burn.) Merrill, Rutaceae
35
2.1.3 R Vetiver, Vetiveria zizanioides (L.) Nash., Poaceae
35
2.1.4 Hoa Nhi, Jasminum sambac (L.) Ait., Oleaceae
35

2.2 Thit b v phng phỏp nghiờn cu
36
2.2.1 Nghiờn cu k thut chit mu thc vt bng SCO
2
36
a/ Thit b SFT-250
36
b/ Nguyên lý hoạt động
37
c/ Ti u húa cỏc iu kin cụng ngh chiết bng SCO
2

theo quy hoch húa thc nghim 38
2.2.2 Chit v chng ct cỏc mu i chng theo cỏc k thut truyn thng
40

a/ Chit i chng bng Soxhlet
40
b/ Chng ct tinh du theo cỏch lụi cun hi nc bng Clevender
40
2.2.3 Cỏc thit b v phng phỏp phõn tớch ch phm chit xut
40
a/ Phõn tớch
40
b/ Chun axớt - baz
41

vii
c/ Cỏc phng phỏp khỏc 41
2.2.4 Cỏc thit b h tr
41

CHNG III
THC NGHIM

3.1 Chiết xuất polyphenol từ lỏ Chè xanh
42
3.1.1 Chiết xuất polyphenol từ lỏ Chè xanh bằng SCO
2
42
3.1.2 Chiết polyphenol từ lá Chè xanh bằng kỹ thuật truyền thống
42
3.1.3 Đánh giá chất lợng chế phẩm polyphenol
43

3.2 Chiết xuất concrete hoa Bởi

44
3.2.1 Chiết xuất concrete t hoa Bởi bằng SCO
2
44
3.2.2 Chiết concrete hoa Bởi bng n-hexan
44
3.2.3 Phân tích xỏc nh thành phần tinh dầu v concrete Hoa Bởi
45

3.3 Chiết xut Vetiver concrete
45
3.3.1 Chit xut Vetiver concrete bng SCO
2
45
3.3.2 Chng ct lụi cun hi nc tinh dầu Vetiver
45
3.3.3 Phân tích tinh dầu v Vetiver concrete
46
3.3.4 Bảo quản tinh dầu
46

3.4 Chit xut concrete hoa Nhi
46
3.4.1 Chit xut concrete t hoa Nhi bng CO
2
lng siờu ti hn 46
3.4.2 Chit xut concrete t hoa Nhi bng n-hexan
47
3.4.3 Phân tích tinh dầu v concrete hoa Nhi
47

CHNG IV
KT QU V THO LUN

4.1 Nghiờn cu cụng ngh chiết xut polyphenol từ Chè xanh
48
4.1.1 Nghiờn cu cụng ngh chit nguyờn liu Chố xanh bằng SCO
2
48
4.1.1.1 Mô hình húa thực nghiệm xỏc nh cỏc thụng s trng thỏi SCO
2

v nng co-solvent 48
4.1.1.2 Khảo sát ảnh hởng của thời gian chiết - tỷ lệ dung môi
SCO
2
/nguyên liệu ti hm lng thu c ca sản phẩm 49
4.1.2 Chit polyphenol t lỏ chố xanh bng dung mụi hu c
51

4.2 Nghiờn cu cụng ngh chit xut concrete t hoa Bi
52
4.2.1 Nghiờn cu s dng SCO
2
chit concrete hoa Bi 52

viii
4.2.1.1 Mụ hỡnh húa thc nghim xỏc nh iu kin chit xut ti u 52
4.2.1.2 nh hng ca thi gian tin hnh chit xut v t l
dung mụi SCO

2
/nguyờn liu chit ti hm lng ca concrete thu c 53
4.2.1.3 nh hng ca tỡnh trng nguyờn liu ti hm lng thu c ca concrete
54
4.2.2 Nghiờn cu chit xut concrete hoa Bi bng bng n-hexan
56
4.2.3 Phân tích thành phần tinh dầu thu c t hoa Bởi
theo hai phng phỏp chit bng n-Hexan v bng SCO
2
57

4.3 Nghiờn cu cụng ngh chit xut concrete t r Vetiver
59
4.3.1 Nghiờn cu cụng ngh chit r Vetiver bng SCO
2
59
4.3.1.1 Mụ hỡnh húa thc nghim tỡm iu kin chit xut
59
4.3.1.2 Nghiờn cu mc nh hng ca tỡnh trng nguyờn liu
ti kt qu chit concrete t r Vetiver
60
4.3.3 Phân tích thành phần tinh dầu Vetiver ó đợc iu ch bng
hai phơng pháp cất lụi cuốn hơi nớc v chit bng SCO
2
62

4.4 Nghiờn cu công nghệ chiết xut concrete hoa Nhài bng SCO
2
64
4.4.1 Nghiờn cu cụng ngh chit concrete hoa Nhài bằng SCO

2
64
4.4.1.1 Mô hình húa thực nghiệm xỏc nh iu kin ti u quỏ trỡnh chit
bng SCO
2
vi co-solvent 64
4.4.1.2 nh hng ca thi gian chit v t l dung mụi SCO
2
/nguyờn liu
ti hm lng concrete thu c
65

4.4.1.3 nh hng ca nguyờn liu ti hm lng thu c
ca concrete hoa Nhi
67
4.4.2 Chiết tinh dầu hoa Nhài bằng n-hexan
68
4.4.3 Phân tích thành phần tinh du hoa Nhi thu c theo hai phng phỏp
chit bng n-hexan v bng SCO
2
69

CHNG V
TểM TT N SN XUT HNG LIU V CC HOT CHT SINH
HC T NGUN THC VT

5.1 Phng ỏn sn xut concrete t hoa Nhi, hoa Bi v r Vetiver
70
5.2 Phng ỏn sn xut polyphenol t lỏ chố xanh cụng sut 400 kg/ngy 73

KT LUN V KIN NGH
75

TI LIU THAM KHO
77



ix
PH LC
Ph lc 1: Xỏc nh ch s axớt
P1
Ph lc 2: Xỏc nh ch s este
P1
Ph lc 3: Xỏc nh ancol t do
P2
Ph lc 4: Xỏc nh t trng
P3
Ph lc 5: Chit sut
P4
Ph lc 6: Xỏc nh trong
P4
Xác định mùi
P4
Xác định vị
P5
Ph lc 7: Phng phỏp so mu xỏc nh hm lng cỏc polyphenol
P5
Ph lc 8: Phng phỏp quy hoch v ti u húa thc nghim
P6

Ph lc 9: Kt qu xỏc nh hm lng Tng polyphenol
P8
Ph lc 10: Kt qu phõn tớch GC ca concrete hoa Bi chit bng n-hexan
P9
Ph lc 11: Kt qu phõn tớch GC ca concrete hoa Bi chit bng SCO
2
P10
Ph lc 12: Kt qu GC ca tinh du Vetiver ct lụi cun hi nc
P11
Ph lc 13: Kt qu phõn tớch GC ca Vetiver concrete chit bng SCO
2
P12
Ph lc 14: Thm nh cht lng Vetiver concrete chit bng SCO
2
P13
Ph lc 15: Kt qu phõn tớch cỏc ch tiờu húa lý ca Vetiver concrete
chit bng SCO
2
P14
Ph lc 16: Kt qu phõn tớch GC ca concrete hoa Nhi chit bng SCO
2
P15
Ph lc 17: Yờu cu hợp tác giữa Viện Hóa học công nghiệp và Cụng ty
c phn Dợc liệu trung ơng II sản xuất polyphenol
P16
Ph lc 18: Kt qu th nghim s dng concrete hoa Nhi v hoa Bi
chit bng SCO
2
trong dc phm <Vimedimex II> P17
Ph lc 19: Kt qu th nghim s dng Vetiver concrete,

concrete hoa Nhi v hoa Bi chit bng SCO
2
v polyphenol
trong m phm <Cụng ty C phn M phm Si Gũn>
P18
Ph lc 20: Tha thun hp tỏc khoa hc k thut v chuyn giao cụng ngh
SCO
2
gia Vin Húa hc cụng nghip v Vimedimex II P19
Ph lc 21: Bỏo cỏo xin ch trng u t
D ỏn u t xõy dng nh mỏy sn xut Húa dc t tho mc
lm nguyờn liu thuc thit yu v xut khu
P20
Ph lc 22: Nht ký thớ nghim
<Trung tõm Húa thc vt - Vin Húa hc cụng nghip>
P21
Ph lc 23: Trớch lc Thuyt minh ti TL - 2002/13
Bng danh mc sn phm KHCN ng ký theo ti
<Trung tõm Húa thc vt - Vin Húa hc cụng nghip>
P22



x
DANH SCH CC BNG


Trang
Bảng 1.1: im tới hạn của một s dung môi thụng dng
4

Bảng 1.2: Các sản phẩm đợc sản xuất bằng công nghệ SCO
2
mt s nc trờn th gii 9
Bng 1.3: So sỏnh thnh phn cỏc ch phm chit hoa Huplon
bng SCO
2
v bng cỏc k thut truyn thng 10
Bng 1.4: Hiu sut thu Concrete v Absolute t cỏc loi nguyờn liu
hoa vi cỏc k thut chit bng dung mụi hu c v bng SCO
2

12
Bng 1.5: So sỏnh lng polyphenol chit t chố xanh theo
cỏc k thut s dng viba, siờu õm v Soxhlet
17
Bng 1.6: Chit polyphenol t chố xanh v chố ễ long bng SCO
2
cú phi hp co-solvent etanol vi cỏc nng khỏc nhau 18
Bảng 1.7: Thnh phn ca tinh dầu Hoa Bởi
21
Bng 1.8: Thnh phn ca tinh du v Bi
22
Bng 1.9: nh hng ca thi gian bo qun nguyờn liu ti
cht lng v hm lng tinh du
24
Bng 1.10: Cỏc tớnh cht húa lý ca mt s loi
tinh du Vetiver trờn th gii
25
Bng 1.11: Cỏc ch s húa lý ca tinh du t
bn ging Vetiver ph bin Vit Nam25

Bng 1.12: Ch s húa lý ca mt s loi tinh du Nhi trờn th gii
30
Bng 1.13: S ph thuc hm lng sỏp hoa Nhi vo thi gian thu hỏi
31
Bng 1.14a:S ph thuc ca thnh phn tinh du hoa Nhi theo
thi gian thu hỏi trong ngy
32
Bng 1.14b: S ph thuc ca thnh phn tinh du hoa Nhi
theo thi v thu hỏi
32
Bảng 1.15: Thành phần (%) của concrete hoa Nhài
thu đợc từ các điều kiện chit CO
2
khác nhau 34
Bng 4.1: Kt qu thớ nghim chit xut Chố xanh bng SCO
2
theo quy hoch 48
Bng 4.2: Kt qu thu polyphenol t chố xanh theo thi gian chit
50
Bng 4.3: Kt qu chit concrete hoa Bi bng SCO
2
theo
quy hoch thc nghim
52

xi
Bng 4.4: Kt qu thu concrete hoa bi theo thi gian chit SCO
2
53
Bng 4.5: nh hng ca thi gian bo qun hoa ti hiu qu

thu concrete hoa Bi
55
Bng 4.6: nh hng ca kớch thc nguyờn liu hoa Bi
ti hiu qu thu concrete
56
Bng 4.7: Kt qu chit hoa Bi bng n-Hexan
56
Bng 4.8: Kt qu phõn tớch GC-MS concrete hoa Bi
57
Bng 4.9: Kt qu thớ nghim chit r Vetiver theo quy hoch
59
Bng 4.10: nh hng của kích thớc nguyờn liu tới hiu qu thu concrete
60
Bng 4.11: nh hng ca m ti kt qu thu concrete
61
Bảng 4.12: Kết quả phân tích các chỉ số hóa lý của Vetiver concrete
62
Bng 4.13: Kt qu phõn tớch thnh phn Vetiver concrete bng GC-MS
62
Bng 4.14: Kt qu chit concrete hoa Nhài bng SCO
2
theo quy hoch thc nghim 64
Bảng 4.15: Kt qu thu Concrete hoa Nhài theo thời gian chiết SCO
2
65
Bảng 4.16: Kt qu thu concrete hoa Nhài vi cỏc t l
dung môi SCO
2
/nguyên liệu 66
Bảng 4.17: ảnh hởng của quá trình chiết nhiều lần tới

hiệu suất thu Concrete hoa Nhài
66
Bảng 4.18: ảnh hởng của thời gian bảo quản tới
hm lng thu c ca concrete hoa Nhài
67
Bng 4.19: nh hng ca kớch thc nguyờn liu hoa Nhài
ti hm lng thu c ca concrete
68
Bng 4.20: Kt qu chit hoa Nhài bng n-hexan
68
Bảng 4.21: Tóm tắt thành phần hóa học của concrete Nhi
chit bằng n-Hexan và SCO
2
69


xii
DANH SCH CC HèNH V V S



Trang

Hỡnh 1.1: th biu din trng thỏi ca cỏc cht vựng siờu ti hn
3
Hỡnh 1.2: th biu din s thay i nht ca SCO
2
vo T v P 6
Hỡnh 1.3.a: nh hng ca T v P ti ca SCO
2

v D ca cht tan 7
Hỡnh 1.3.b: nh hng ca T v P ti D ca cht tan
8
Hỡnh 2.1: nh chp thit b SFT-250
36
Hỡnh 2.2 : S h thng chit xut bng SCO
2
36
Hỡnh 2.3: Chu trỡnh trng thỏi ca CO
2
trong quỏ trỡnh chit 37
S 2.1: Thut toỏn tỡm cc tr cho hm mc tiờu ca
quỏ trỡnh chit bng SCO
2
39
Hỡnh 2.4: B dng c Soxhlet v b dng c Clevender
40
S 3.1: Chit polyphenol t chố xanh bng dung mụi hu c
43
Hỡnh 4.1: th biu din nh hng ca thi gian chit ti
kt qu thu sn phm
50
Hỡnh 4.2: th biu din s ph thuc ca kt qu thu
concrete hoa Bi vo thi gian chit SCO
2
54
Hỡnh 4.3: th biu din nh hng ca thi gian bo qun hoa
ti hàm lợng thu đợc của concrete hoa Bi
55
Hỡnh 4.4: th biu din s ph thuc lng concrete thu c vo

kớch thc nguyờn liu v thi gian chit
61
Hỡnh 4.5: th biu din s ph thuc ca hm lng sn phm thu c
vo m ca nguyờn liu
61
Hỡnh 4.6: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hàm lợng Concrete hoa Nhài chiết
đợc vào thời gian chiết SCO
2
65
Hỡnh 4.7: th biu din nh hng ca thi gian bo qun hoa
ti hm lng thu c ca Concrete hoa Nhi
67
Hỡnh 5.1: Pilot chit tỏch bng SCO
2
dung tớch 1000 lớt 72
Hỡnh 5.2: Xng chiết tách Thc vt Viện Hóa học công nghiệp
74


iii
BÀI TÓM TẮT


NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHIẾT TÁCH MỘT SỐ CHẾ PHẨM THIÊN NHIÊN CÓ GIÁ
TRỊ KINH TẾ CAO BẰNG CO
2
LỎNG Ở TRẠNG THÁI SIÊU TỚI HẠN

Công nghệ chiết bằng CO
2

siêu tới hạn (SCO
2
) để sản xuất dược chất và
hương liệu từ nguồn thiên nhiên là một kỹ thuật đang được phát triển cạnh tranh với
các kỹ thuật truyền thống do ưu thế vượt trội, tạo các sản phẩm có độ tinh khiết cao,
giảm thiểu ô nhiễm môi trường và không để lại dư lượng hóa chất có hại cho sức
khỏe con người, đây là những tiêu chí quan trọng trong sản xuất các ch
ế phẩm hóa
dược, mỹ phẩm và thực phẩm.
Đề tài có nhiệm vụ giải quyết những nội dung công nghệ cụ thể, đồng thời
tạo tiền đề cho việc phát triển công nghệ nêu trên tại Việt Nam. Các nhiệm vụ chính
bao gồm:
- Nghiên cứu sử dụng và làm chủ kỹ thuật chiết dược liệu và hương liệu thiên
nhiên bằng CO
2
ở trạng thái siêu tới hạn;
- Áp dụng kỹ thuật chiết xuất bằng SCO
2
và kỹ thuật truyền thống để nghiên
cứu công nghệ chiết xuất dược chất và hương liệu từ nguyên liệu chè, rễ hương bài,
hoa nhài và hoa bưởi của Việt Nam;
- Thông qua đó, góp phần đào tạo cán bộ chuyên môn, hợp tác xây dựng mô
hình sản xuất bán công nghiệp hoặc chuyển giao công nghệ được tạo dựng bởi đề
tài.
Sau 30 tháng thực hiện, trên cơ sở nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng t
ới quá
trình chiết bằng SCO
2
, có kết hợp với quy hoạch hóa thực nghiệm, chúng tôi đã xây
dựng được quy trình công nghệ chiết concrete hoa bưởi, hoa nhài, rễ hương bài và

polyphenol từ lá chè xanh.
Để đối chiếu, nhóm thực hiện đề tài đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ cất
lôi cuốn hơi nước tinh dầu rễ hương bài, công nghệ chiết bằng n-hexan concrete hoa
nhài và hoa bưởi, và công nghệ chiết polyphenol bằng dung môi hữu cơ từ lá chè
xanh.
Sản phẩm của sản xuấ
t thử nghiệm đã được gửi tới các Công ty Cổ phần Mỹ
phẩm Sài Gòn, Công ty Vimedimex II và Công ty Cổ phần Dược liệu trung ương II
để thử nghiệm.

iv
Trên cơ sở đơn đặt hàng bước đầu 500 kg polyphenol > 80 % của Công ty Cổ
phần Dược liệu trung ương II và một số đơn đặt hàng khác, nhóm tác giả đã xây
dựng phương án sản xuất các sản phẩm từ thực vật đồng thời đăng ký với Nhà nước
một Dự án sản xuất P.
Trong quá trình thực hiện, một phần được hỗ trợ thêm bởi kinh phí của Bộ
Công nghiệp và củ
a Viện Hóa học công nghiệp, nhóm tác giả đã nghiên cứu bổ
sung công nghệ chiết xuất oleoresin từ củ gừng và concrete hoắc hương bằng SCO
2
.
Trên cơ sở những công nghệ đã được xây dựng kể trên, Viện Hóa học công
nghiệp ký hợp đồng chuyển giao công nghệ cho Công ty Vimedimex II và Công ty
liên doanh Anh Quốc B.V. Pharma. Đó cũng là một phần trong nội dung hợp tác
xây dựng một nhà máy “Sản xuất hóa dược từ thảo mộc làm nguyên liệu thuốc thiết
yếu và xuất khẩu” giữa Viện, Công ty Vimedimex II và B.V. Pharma. Theo dự án
đầu tư trên, ngoài những hạng mục khác, dự kiến xây dựng tạ
i Bắc Giang một phân
xưởng chiết xuất concrete và các chất có hoạt tính sinh học bằng SCO
2

với bình
chiết 1000 lít.












1
LI M U V NHIM V CA TI

Việt Nam có tài nguyên thực vật rất phong phú và đa dạng. Cho đến nay đã có
xấp xỉ 12.000 loài thực vật bậc cao đợc thống kê, trong số đó nhiều loài chứa cỏc
hot cht cú giỏ tr đợc s dng lm hng liu hoc s dng trong y học để điều
trị có hiệu quả nhiều bệnh tật. ó cú nhiu cụng trỡnh nghiờn cu t trc ti nay
thc hin cỏc nhim v phõn tỏch, xỏc nh cu trỳc v trin khai sn xut tinh du
v hot cht sinh hc t ngun tho dc Vit Nam, nhng hng nghiờn cu phỏt
trin vic ỏp dng cụng ngh chi
t bng CO
2
siờu ti hn (SCO
2
) vn cũn cha
c chỳ ý. Trờn th gii, cụng ngh chit bng SCO

2
sn xut dc cht v
hng liu t ngun thiờn nhiờn l mt k thut ang c phỏt trin cnh tranh vi
cỏc k thut truyn thng do u th vt tri, to cỏc sn phm cú tinh khit cao,
gim thiu ụ nhim mụi trng v khụng li d lng húa cht cú hi cho sc
khe con ngi, õy l nhng tiờu chớ quan trng trong sn xut cỏc ch
phm húa
dc, m phm v thc phm. Do vy chỳng tụi ó xut mc tiờu nghiờn cu ca
ti ny l Nghiờn cu cụng ngh chit tỏch cỏc hot cht hu ớch cú giỏ tr kinh
t cao t ngun thiờn nhiờn bng CO
2
lng trng thỏi siờu ti hn.
Cỏc nhim v c th ca ti:
- Nghiờn cu s dng v lm ch k thut chit dc liu v hng liu thiờn
nhiờn bng CO
2
trng thỏi siờu ti hn;
- p dng k thut chit xut bng SCO
2
v k thut truyn thng nghiờn
cu cụng ngh chit xut dc cht v hng liu t nguyờn liu lỏ chố xanh,
r Hng bi, hoa Nhi v hoa Bi ca Vit Nam;
- xut mt s quy trỡnh cụng ngh chit xut ch phm t cỏc ngun dc
liu, hng liu k trờn.

2
CHNG I
TNG QUAN

1.1 Cụng ngh chit xut bng CO

2
siờu ti hn (Supercritical CO
2
- SCO
2
)
Năm 1861, Gore lần đầu tiên giới thiệu về khả năng hũa tan tốt của Naphtalen
và Camphor trong CO
2
lỏng. Vào các năm 1875 - 1876, Andrews, một trong những
ngời đầu tiên nghiên cứu về trạng thái siêu tới hạn của CO
2
, ó tin hnh o v
cung cp những giỏ tr áp suất và nhiệt độ tới hạn của CO
2
khá gần với các số liệu
hin i [1]. Hiện tợng một số muối vô cơ nh các muối: KI, KBr có thể hòa tan
trong dung môi etanol và tetracloruametan ở trạng thái siêu tới hạn đợc hannay và
Hogarth công bố lần đầu tiên tại hội nghị khoa học Hội khoa học Hoàng gia London
năm 1879 [1, 51]. Buchner (1906) cũng thông bỏo v kh nng hũa tan ca một số
hợp chất hữu cơ kém bay hơi trong SCO
2
cao hơn nhiều lần so với trong CO
2
dạng
khí [4].
Sau này đã có nhiều tác giả nghiên cứu và công bố về tính chất của dung môi
ở trạng thái siêu tới hạn, nh là các hydrocacbon phân tử lợng thấp (CH
4
, C

2
H
6
,
C
3
H
6
), các ôxit Nitơ, CO
2
, Các chất tan phổ biến ó c kho sỏt bao gồm các
chất thơm, tinh dầu, các dẫn xuất halogen, các triglyxerid và mt s cỏc hợp chất
hữu cơ khác
Các nghiên cứu về công nghệ chiết xut cỏc hp cht thiờn nhiờn bằng dung
môi siêu tới hạn thực sự ó c bắt đầu từ những năm 1970 v ó m ra kh nng
áp dụng vụ cựng đa dạng trong cụng nghip thực phẩm, mỹ phẩm, dợc phẩm v
môi trờng.v.v Cú th ly mt vớ d: nhà máy công nghiệp đầu tiên chõu u s
dng cụng ngh chit xut bng SCO
2
ó đợc hãng HAG A.G. xây dựng v a
vo hot ng từ năm 1979 để tách caffein ra khỏi nhân cà phê [2, 3].

1.1.1 Vi nột v trng thỏi siờu ti hn
Đối vi mỗi mt chất ang trng thỏi khớ, khi b nộn ng nhit tới một áp
suất đủ cao, chất khí sẽ hóa lỏng v ngc li. Tuy nhiên, có một giá trị áp suất mà
ti đó, nu tng nhiệt độ lên thì chất lỏng cng không húa hi trở li mà tn ti
mt dng c bit gọi là trạng thái siêu tới hạn. Vật chất ở trạng thái này cú tớnh
trung gian, mang nhiều đặc tính của cả chất khí và chất lỏng [4].

3

Khớ
Lng
Rn



Vựng siờu ti hn

P
T
P
T

P
C
Cht trạng thái siêu tới hạn cú t trọng tơng đơng nh t trọng của pha
lỏng. Nhng sự linh động của các phân tử lại rất lớn, sức căng bề mặt nhỏ, hệ số
khuch tán cao ging nh khi cht trng thỏi khớ. Hỡnh 1.1 biu th vựng trng thỏi
siờu ti hn ca mt cht trong biu cõn bng pha rn, lng v khớ ca cht ú
theo s bin thiờn ca ỏp sut v nhit .

1 - Điểm ba (P
T
, T
T
)
2 - Điểm tới hạn (P
C
, T
C
)
Hỡnh 1.1: th biu din trng thỏi ca cỏc cht vựng siờu ti hn [5]
Giỏ tr P
C
ph thuc nhiu vo phõn t lng ca cỏc cht, vớ d vi các chất
có phân tử lợng nhỏ nh các hydrocacbon có số cacbon từ 1đến 3 thì giá trị P
c
của
chúng không cao, mà chỉ xấp xỉ vào khoảng 45 bar [5]. Giá trị T
C
ch tăng ớt theo
phõn t lng, nhng T
C
li ph thuc nhiu vo phõn cc ca cht. Độ phân
cực ca phân tử càng lớn thì giá trị T
C
cũng càng lớn. Điều này đợc giải thích là do
cỏc cht phõn cc, tn ti một lực cảm ứng giữa các cực ca cỏc phõn t, do ú
năng lợng để phá vỡ trật tự giữa các phân tử khi cht ở pha lỏng s ln hn nhiu

so vi cỏc cht khụng phõn cc.
Nếu giữa các phân tử có liên kết hydro thì giá trị T
C
sẽ tăng lên rất lớn. Ví dụ,
H
2
O là một chất có phân tử lợng thấp nhng giỏ trị T
c
lại rất cao (374,2
0
C), đó là do
giữa các phân tử H
2
O xuất hiện liên kết hydro. Cỏc thụng s vt lý ca mt s dung
mụi im ti hn c trỡnh by trong bng 1.1.

4
Bảng 1.1: im tới hạn của một s dung môi thụng dng [2]
Chất
Nhiệt độ
tới hạn (
o
C)
áp suất
tới hạn (bar)
Tỷ trọng riêng
tới hạn (g/cm
3
)
Metan

Etylen
Carbon dioxid
Etan
Propan
Aceton
Metanol
Nớc
-82, 6
9, 3
30, 9
32, 3
96, 7
235, 0
239, 5
374, 2
46, 0
50, 3
73, 8
48, 8
42, 4
47, 0
80, 9
220, 0
0, 162
0, 218
0, 468
0, 203
0, 217
0, 278
0, 272

0, 322
Núi chung các dung môi siêu tới hạn cú khả năng hũa 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. Cỏc nghiờn cu cú trc trong lnh vc
ỏp dng dung môi ở trạng thái siêu tới hạn chit xut ó quan sỏt thy hiu qu
phõn tỏch kt hp ca quỏ trỡnh chng ct lụi cun v quỏ trỡnh chit ngc dũng
lng - rn [2].
1.1.2 Lựa chọn dung môi CO
2
siêu tới hạn trong chit tỏch [1, 2, 3, 4, 6]
CO
2
v mt s dung mụi khỏc ở trạng thái siêu tới hạn có các tính cht húa lý
c bit nh [1, 2, 3, 4, 5, 6]:
+ Sức căng bề mặt thấp;
+ Độ linh động cao, ộ nhớt thấp;
+ T trọng xấp x t trọng của chất lỏng;
+ Cú th iu chnh khả năng hòa tan cỏc cht khỏc bng cỏch thay i nhiệt
độ và áp suất.
ỏp ng cỏc yờu cu cụng ngh chit tỏch cỏc hp cht thiờn nhiờn, SCO
2

là dung môi đợc u tiờn lựa chọn áp dụng vì các thuận lợi sau:
- CO
2
là một chất dễ kiếm, rẻ tiền vì nó là sản phẩm phụ của nhiều ngành
công nghiệp húa chất khác;
- Là một chất trơ, ít có phản ứng kết hợp với các chất cần tách chiết. Khi
c a lờn n trng thỏi ti hn, CO
2

khụng t kớch n, không bắt lửa
v không duy trì sự cháy;
- CO
2
không độc với cơ thể, không ăn mòn thiết bị;
- Điểm tới hạn của CO
2
(P
c
= 73 atm; T
c
= 30,9
o
C) là một điểm có giá trị
nhiệt độ, áp suất không cao lắm so với các chất khác cho nên sẽ ít tốn năng
lợng hơn để đa CO
2
tới vùng siêu tới hạn;

5
- Có khả năng hũa tan các chất tan hữu cơ ở thể rắn cũng nh lỏng, đồng thời
cũng hũa tan c cả các chất thơm d bay hơi, không hũa tan các kim loại
nặng và cú th điều chỉnh các thông số trạng thái nh ỏp sut v nhit để
thay i chn lc ca dung mụi;
- Khi s dng CO
2
thng phm chit tỏch không cú d lng cặn độc
hại trong ch phm chit.

1.1.2.1 Tính tan của các chất trong CO

2
siêu tới hạn [1, 6, 7]
Có một số quy luật tổng quát về tính tan của các chất trong CO
2
lỏng đã đợc
Hyatt đa ra [1, 6, 7], và có thể áp dụng cho dung môi SCO
2
nh sau:
1. Các chất có phân tử lợng trên 500 đ.v.c. kém tan.
2. Các carotenoid, axớt amin, các axớt quả, dip lc và đa phần các muối vô cơ
u không tan.
3. Các ancaloid, các hợp chất phenol, aniline, amid, urea, urethan và các phẩm
màu azo đều tan kém;
4. Các axớt béo và các triglyxerid đều tan kém. Mc du vy, nu este húa các
axớt béo bng mt rợu đơn chc thì tính tan tăng lên nhiều.
5. Các chất hữu cơ phân cực nh các axit cacboxylic nếu phân tử lợng rất nhỏ
tan c trong SCO
2
.
6. Các aldehyd, xeton, este, ancol và các hydrocacbon halogenua có phân tử
lợng nhỏ và trung bình cú kh nng tan rất tốt.
7. Các hydrocacbon mạch thẳng di 20 C, ớt phân cực, phân tử lợng thấp và
các hydrocacbon thơm phân tử lợng nhỏ tan tốt.

1.1.2.2 Sử dụng dung môi h tr trong quỏ trỡnh chit xut bng SCO
2

Dung mụi hữu cơ đợc đa thêm vào SCO
2
với lợng t 1 - 5 % mol, thay

i tính chn lc của dung môi trong quỏ trỡnh chit tỏch, chẳng hạn nh làm thay
đổi tính phân cực, hay các tơng tác riêng của dung môi đối với các chất tan, mà
làm thay đổi không đáng kể tỷ trọng và khả nng chu nén của dung môi chính [2, 3,
4, 5, 6, 7]. Ví dụ, khi cho thêm metanol vi nng 3,5 % mol trong SCO
2
làm tăng
độ tan của axớt 2-amino-benzoic lên n 620 % [3].
Khi thêm dung môi h trợ (co-solvent) s lm thay i các giá trị tới hạn
(nhiệt độ, áp suất) của dung môi chính. Thông thờng với nồng độ co-solvent nhỏ
hơn 5 % mol, sự sai khác này không đáng kể [3].

6

37
0
C
47
0
C


77
0
C
(cPs)

0.04
0.03
0.02

40
P
c
100 P(bar)
1.1.2.3 nh hng ca ỏp sut v nhit ti h s khuych tỏn (D) ca cỏc
cht tan trong SCO
2
[5]
CO
2
ở trạng thái siêu tới hạn có độ nhớt () của thấp, bởi vậy hệ số khuch
tán của chất tan trong SCO
2
sẽ lớn hơn so với trong cỏc dung môi thông thờng
khỏc. Hỡnh 1.2. th hin s thay i nht ca CO
2
theo ỏp sut P v nhit T
trong vựng trng thỏi siờu ti hn.

Hỡnh 1.2: th biu din s thay i nht ca SCO
2
vo T v P
ộ nhớt ca dung mụi bị ảnh hởng nhiều bởi áp suất cao, ở vùng áp suất
cao, độ nhớt của dung môi SCO
2
sẽ tăng lên rất nhanh khi tăng áp suất. Ngc li,
vùng có P và T thấp thì giá trị ít bị biến đổi khi thay đổi áp suất. Tại vùng có P lõn
cn vi P
c
, nếu tăng T thì không thay đổi mạnh. Xu hớng chung khi tăng nhiệt độ
thì độ nhớt sẽ giảm đi.
Đối với một chất tan ít bay hơi, hệ số khuch tán của nó trong SCO
2
sẽ cao
hơn trong dung môi thụng thờng vào khoảng 1 - 100 lần. Nhng i vi cỏc cht
bay hi, hệ số khuch tán trong SCO
2
lại nhỏ hơn so với trong pha khí. S ph thuc
ca h s khuch tỏn D ca cht tan vo kớch thc phõn t , nht ca SCO
2
,
nhit T v ỏp sut P c tớnh toỏn v mụ t bng phơng trình Stokes-Einstein
di õy. Xem th hỡnh 1.3.a v hỡnh 1.3.b:


]/[

2
sm
C
D




=

7

T=298,15K

323,15
348,15

373,15
373,15

348,15
323,15
298,15
100 200 300 400 MPa

50


20

10



05


02

00
Trong ú: D: Hệ số khuyếch tán
K: Hằng số Bolzman;
C: Hằng số hiệu chỉnh (C = 3 - 6);
: ờng kính phân tử;
: ộ nhớt (cP).












____ Đờng biểu diễn D [m
2

/s]
Đờng biểu diễn [10
-4
Pa s]
Hỡnh 1.3.a: nh hng ca T v P ti ca SCO
2
v D ca cht tan
Nh vy khi tng ỏp sut, t trng s tng theo lm nht cao v lm gim
kh nng khuch tỏn D ca cht tan vo dung mụi. Trong quỏ trỡnh ng ỏp, khi
nhit T tăng lên thì khả năng khuếch tán vào dung môi của chất tan khụng bay
hi cũng tng lờn, nhng đối với chất dễ bay hơi thỡ ngc li, khả năng khuếch tán
giảm xuống khi nhit tng.






8

Hỡnh 1.3.b: nh hng ca T v P ti D ca cht tan

1.1.3 Mt s ng dng ca cụng ngh chit xut cỏc sn phm thiờn nhiờn
bng CO
2
siờu ti hn trờn th gii
Trên thế giới đã sử dụng công nghệ chit xut bng SCO
2
vào việc loại cafein
của chè và cà phê trong quá trình sản xuất các loại đồ uống khụng cafein [2, 3, 4,
51]. Đối với công nghiệp sn xut đồ uống khụng có cồn, SCO
2
đợc dùng để chiết
loại cồn ra khỏi chế phẩm thay cho phơng pháp cũ là chng cất [2, 3, 4]. Trong
công nghiệp thuốc lá, SCO
2
đợc sử dụng để chiết những thành phần dễ bay hơi và
tách phần hơng tự nhiên từ cây thuốc lá để nâng cao chất lợng sản phẩm [2, 3].
Trong cụng nghip thực phẩm ứng dụng công nghệ SCO
2
để sản xuất các sản phẩm
có hàm lợng chất béo và cholestesrol thấp hoặc các thực phẩm chức năng (giàu axit
béo DHA, EPA, FOS .v.v ); SCO
2
cũn đợc dựng để chiết các hợp chất của hoa
huplon [2, 3, 4] để dùng trong công nghệ bia và dợc phẩm; chiết các hoạt chất

chống oxy húa có nguồn gốc tự nhiên.
ở Trung Quốc và n Độ cũng đã có nhà máy sản xuất thiết bị cũng nh các
nhà máy chiết tách một số chế phẩm có nguồn gốc thực vật sử dụng công nghệ chiết
P(bar)

70
80
100
150

200
D


10
-3













10

-4



10
-5


0 20 31.1 40 60 100 T

9
bằng CO
2
siêu tới hạn. Bng 1.2 gii thiu v nhng nc hng u trong ng dng
cụng ngh chit xut bng SCO
2
v mt s sn phm tiờu dựng t cụng ngh ny.
Bảng 1.2: Các sản phẩm đợc sản xuất bằng công nghệ SCO
2
mt s nc trờn th gii [4]
Nớc Công ty Sản phẩm tự nhiên
Đức HAG-General Foods
SKW Chemical
Barth
- Cà phê
- Chè, huplon, gia vị
- Huplon
Australia Carlton & United - Huplon
Anh English Hops - Huplon, gia vị
Mỹ General Foods

Pfizer
Phasex
- Cà phê
- Huplon
- Các sản phẩm khác
Theo đánh giỏ của Vitzthum và cỏc cộng sự thì việc sử dụng SCO
2
vào chiết
tách các hoạt chất thiên nhiên với sản lợng lớn ở quy mô công nghiệp để ứng dụng
trong thực phẩm, mỹ phẩm v dợc phẩm sẽ trở thành phổ biến trong tơng lai.
1.1.3.1 Tách cafein trong Cà phê và Chè [2, 3, 4, 5, 51]
Cafein là một thành phần hoạt chất trong cà phê và chè, gây vị chát và kích
thích thần kinh. Bắc Mỹ và châu Âu là những thị trờng lớn tiêu thụ cà phê và chè
đã tách loại cafein. Giải pháp cụng ngh duy nhất loại bỏ cafein đồng thời giữ chất
lợng cà phê và chè là sử dụng công nghệ chiết bằng SCO
2
, ln đầu tiên đợc áp
dụng ở Châu u và sau đó là Bắc Mỹ. Với k thut này hàm lợng cafein trong chố
v c phờ có thể giảm xuống chỉ còn di 0,1 % [2].
ở Mỹ, lợng tiêu thụ các loại sản phẩm khụng cafein tăng rất nhanh, từ năm
1962 - 1989 ó tăng gấp 4 lần. Hiện nay sn lợng cà phê không cafein là 220.000
tấn/năm. Khoảng 17 % dân số Mỹ uống loại đồ uống này (năm 1988 - 1989). Trung
bình mỗi ngời Mỹ uống khoảng 2,4 tách cà phê mt ngày.
Tại thị trờng Châu âu các sản phẩm này cũng đợc sử dụng phổ biến, đặc
biệt là ở các nớc Đức, Pháp, Đan Mạch, Na Uy, Thụy Điển và Phần Lan. Lợng
tiêu thụ sản phẩm không cafein ở Đức năm 1990 tăng 12 % so với năm 1989, còn ở
Pháp tăng 8 %. Hàng năm Đan Mạch nhập khẩu 136 tấn cà phê hạt rang đã loại
cafein, phần lớn là nhập từ công ty Federal Republic (Đức) và 113 tấn cà phê xanh
cũng đã loại cafein (67% nhập của Brazin, 33% nhập của Đức). Đức v Pháp là
những nớc chính xuất khẩu sản phẩm cà phê đã loại cafein.

10
1.1.3.2 Chiết xut hoạt chất từ hoa Huplon [2, 3, 4, 5]
Trong công nghiệp thực phẩm, cụng ngh chiết xut hot chất bằng CO
2
lỏng
từ hoa Huplon đợc công bố lần đầu tiên vo năm 1950 ở Liên Xô cũ và Nhật Bản.
Nhng chất lợng ch phm chiết xut lúc đó không cao và vẫn còn ở dng sn
phm thí nghiệm [4]. Cho tới năm 1981, công nghệ s dng SCO
2
chit xut dịch
hoa Huplon mới thành công v bắt đầu đợc ỏp dng ở Đức. Trong những năm 80,
sản lợng các chất đợc chiết bằng SCO
2
t hoa Huplon c đã tăng nhanh và
vợt quá 10.000 tấn/năm. Sau đó tới những năm đầu thập kỉ 90, công nghệ chiết
SCO
2
mới thực sự lan rộng ra Châu âu và Mỹ [4]. So vi cỏc phng phỏp khỏc,
ch phm chit bng SCO
2
hu nh vng mt cỏc thnh phn tp cht nh dip lc,
nha cng - sn phm quỏ trỡnh oxy húa khi chng ct, mui vụ c v cỏc cn
khụng tan khỏc. Thờm vo ú, hm lng cỏc thnh phn hu ớch cng cao hn
k thut truyn thng, cỏc so sỏnh ny c c th húa trong bảng 1.3.
Bng 1.3: So sỏnh thnh phn cỏc ch phm chit hoa Huplon
bng SCO
2
v bng cỏc k thut truyn thng [4]
Thành phần

Ch phm chit vi
dung mụi gc Clo
Ch phm chit
vi cồn
Ch phm chit
vi SCO
2

Alpha axit
Beta axit
Nhựa ít biến tính
Nhựa cứng
Chất dễ bay hơi
Lipit và sáp
Tanin
Clorophil
Muối vô cơ
Cặn chất tan
Nớc
35 - 45%
15 - 20%
3 - 8%
2 - 5%
1 - 3%
1 - 2%
vết
>1%
<1%
<1%
vết

30 - 40%
10 - 15%
3 - 8%
2 - 10%
1 - 2%
vết
1 - 5%
vết
0,5 - 1%
0,01 - 0,1%
1 - 5%
40 - 50%
18 - 40%
5 - 20%
- -
2 - 8%
0 - 5%


vết

1 - 5%
1.1.3.3 Chit xut các chất cú hot tớnh sinh học, tinh dầu và các chất thơm từ
thảo dợc bằng SCO
2

Từ hàng ngàn năm trớc con ngời đã biết sử dụng thảo dợc trong các đơn
thuốc chữa bệnh và tăng cờng sức khỏe, nhất là ở Trung Quốc và n Độ [19, 20].
ó cú nhiu loi cõy c s dng rng rói lm hng liu v thuc cha bnh nh
bc h, c x hng, thanh hao hoa vng, da cn Ngày nay, bằng các kỹ thuật

hiện đại, ngời ta đã xác định đợc nhiu hoạt chất có trong các thảo dợc.
Công nghệ SCO
2
đang đợc nghiên cứu áp dụng để chiết các hoạt chất có tác
dụng chữa bệnh v tăng cờng sức khoẻ từ thảo mộc. Các hợp chất triterpenoid mà

11
đặc trng nhất là faradiol có tác dụng chống viêm đợc chiết từ hoa cây cúc vàng
(Calendula officialis)[3]. Nếu chiết bằng SCO
2
, hàm lợng faradiol monoeste trong
sản phẩm chiết cao gấp hàng trăm lần so với hàm lợng trong sản phẩm chiết bằng
cồn, cho thy s u việt của công nghệ SCO
2
trong việc chiết tách sản phẩm này [3].
Các hợp chất chống ung th từ thảo dợc rất đợc quan tâm nghiên cứu trên
thế giới và công nghệ chit bng SCO
2
cũng có nhiều triển vọng áp dụng, chẳng hạn
nh vinblastin - chất chống ung th máu từ cây dừa cạn [3]; monocrotaline từ hạt
cây lục lạc (crotalaria spectabilis) [3]; maytansine từ cây maytenus senegalensis;
taxol - có tác dụng chống các khối u phổi, ung th vú và buồng trứng [3]. Công nghệ
chiết bằng SCO
2
có thêm 10 - 20 % dung mụi h tr (co-solvent) l methanol cho
hàm lợng hoạt chất 0,27 - 1,82 %, cao hơn hẳn so với chiết bằng cồn (0,125 %).
Các chất có tác dụng chống ụxi hóa và kháng khuẩn chiết từ thảo mộc từ lâu
đã có ứng dụng trong mỹ phẩm và y dợc. Công nghệ SCO
2
đã đợc áp dụng để

chiết xuất tinh dầu từ hàng loạt cây thảo dợc có tác dụng trong các lĩnh vực này
nh: bạc hà, hơng nhu, b mảy, qu, nghệ .v.v Gần đây, các hoạt chất từ cây bạch
quả (Gingko biloba) có tác dụng chống thiểu năng tuần hoàn não, liệt dơng và
chống mất trí nhớ ó c nghiờn cu chit xut bng SCO
2
. Cỏc hot chất chủ yếu
của cây ny là quercetin và isorhamnetin có thể chiết ra bằng SCO
2
(250 bar;
50
0
C)có thêm 10 % etanol và 0,5 % axớt photphoric [3].
Các chất thơm tự nhiên có trong các phần rễ, hoa, thân, lá, vỏ cây, quả, hạt
của nhiều loại thực vật. Các chất này đợc gọi chung là tinh dầu, rất khác nhau về
bản chất hóa học nhng có một vài điểm chung nh: không tan trong nớc, tính
quang hoạt cao. Tinh dầu tan trong ete, rợu, tan trong phần lớn các dung môi, và
tan c trong CO
2
lỏng cũng nh SCO
2
.
Công nghệ SCO
2
đợc áp dụng rộng rãi để chiết tách nhiều loại tinh dầu.
Ngoài những u điểm chung, khi áp dụng cho các đối tợng tinh dầu, công nghệ này
còn có một số tính u việt khác mà các công nghệ kinh in (chiết dung môi, cất lụi
cun hi nc) không có đợc. Sản phẩm có độ tinh khiết cao v có mựi hng đặc
trng. Công nghệ SCO
2
đặc biệt hiệu quả khi áp dụng cho các đối tợng tinh dầu

quý v kém bền nhiệt.
Concrete hoa nhài đợc chiết bằng SCO
2
cho năng suất khá cao (0,2 - 0,37 %)
[3]. Tinh dầu hoa hồng cất lụi cun hơi nớc ch cho hiu suất 0,025 %, chủ yếu
đợc sản xuất ở Thổ Nhĩ Kỳ, Bungaria và Ma Rốc. Concrete hoa hồng chiết bằng
SCO
2
có đầy đủ các đặc trng của absolute hoa hồng chiết bằng dung môi

12
(hexan/ethanol), nhng có chất lợng tốt hơn và không chứa d lợng dung môi [3].
Bng 1.4 trỡnh by kt qu so sỏnh hiu sut chit cỏc sn phm absolute v
concrete t mt s loi nguyờn liu hoa gia k thut chit s dng dung mụi hu
c v k thut chit bng SCO
2
.
Bng 1.4: Hiu sut thu Concrete v Absolute t cỏc loi nguyờn liu hoa vi
cỏc k thut chit bng dung mụi hu c v bng SCO
2
[3,41, 42]
K thut chit bng dung mụi hu c Chit bng SCO
2
Tên Hoa
Concrete t
nguyờn liu (%)
Absolute t
concrete (%)
Concrete t
nguyờn liu (%)

Helichrysum
Hoa Dạ hơng lan
Hoa Nhài
HoaTử đinh hơng
Hoa Cam
Hoa Hồng
Violet
YlangYlang
0,90 - 1,15
0,17 - 0,20
0,28 - 0,34
0,60 - 0,95
0,24 - 0,27
0,22 - 0,25
0,07 - 0,13
0,80 - 0,95
60 - 70
10 - 14
45 - 53
35 - 45
36 - 55
50 - 60
35 - 40
75 - 80
4,40 - 6,60
-
0,44 - 0,66
-
0,28
-

-
-
Công nghệ chit s dng SCO
2
còn có thể áp dụng i vi hầu hết các loại
tinh dầu và chất thơm quý khác từ tho mc nh tinh dầu lavan (Lavandula
stoechas), hoàng đàn, hơng lau, hoa bởi.v.v [13].