Nghiên cứu công nghệ khai thác và ứng dụng tinh dầu hương bài việt nam

1

Bộ công thơng
Viện Công nghiệp thực phẩm
o0o



BO CO TNG KT TI

NGHIấN CU CễNG NGH KHAI THC V NG DNG
TINH DU HNG BI VIT NAM

(Thc hin theo Hp ng Nghiờn cu khoa hc v Phỏt trin cụng ngh s
028.09.RD/H-KHCN ký ngy 25 thỏng 02 nm 2009 gia B Cụng Thng
v Vin Cụng nghip Thc phm)
Chủ nhiệm Đề tài :
ThS. đỗ thanh hà

ngời thực hiện :
TS. Bùi Quang Thuật
TS. Lý Ngọc Trâm

ThS. Bùi Thị Bích Ngọc

ThS. Nguyễn Trung Hiếu

KS. Nguyễn Thị Quỳnh Trang

KS. Lê Trung Lam



7844
07/4/2010

Hà nội, tháng 12 - 2009


2
LỜI CẢM ƠN
Đề tài chúng tôi xin trân trọng cảm ơn Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ
Công thương đã tạo điều kiện giúp đỡ và cấp kinh phí cho chúng tôi thực hiện

tốt các nội dung nghiên cứu đã đặt ra. Xin chân thành cảm ơn Trung tâm giáo
dục và Phát triển sắc ký thuộc Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Trung tâm
Kỹ thuật I của Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng
đã nhiệt tình giúp đỡ,
phân tích các sản phẩm của Đề tài. Xin trân trọng cảm ơn Công ty TNHH
Khiêm Anh về sự hợp tác thử nghiệm và ứng dụng các sản phẩm nghiên cứu của
Đề tài vào sản xuất.
Chúng tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Lãnh đạo Viện, Hội đồng Khoa
học và các phòng nghiệp vụ của Viện về những đóng góp và giúp đỡ quí báu để
Đề tài thu được các kết quả tốt.

3
MỤC LỤC

Trang
MỤC LỤC
1
KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
4
MỞ ĐẦU
5
TÓM TẮT NHIỆM VỤ
7
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

8
1.1. Giới thiệu về cỏ hương bài 8
1.1.1. Giới thiệu chung 8
1.1.2. Đặc tính thực vật và sinh thái 9
1.1.3. Thu hoạch, phân loại và bảo quản rễ 10

1.1.4. Thành phần hoá học của rễ cỏ hương bài 11
1.2. Giới thiệu về tinh dầu hương bài
11
1.2.1. Tính chất hoá lý

11
1.2.2. Thành phần hoá học của tinh dầu hương bài

12
1.2.3. Công thức hoá học của một số hợp chất chính có mặt trong
tinh dầ
u hương bài
13
1.3.
Các phương pháp khai thác tinh dầu

15
1.3.1.
Phương pháp chưng cất


15
1.3.2.
Phương pháp trích ly


17
1.4. Ứng dụng của rễ cỏ hương bài và tinh dầu hương bài

20

1.5.
Tình hình nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ rễ cỏ hương bài,
tinh dầu hương bài trên thế giới và ở Việt Nam
22
1.5.1.
Tình hình nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ trên thế giới 22
1.5.2.
Tình hình nghiên cứu, sản xuất và tiêu th
ụ trong nước 25
CHƯƠNG II. THỰC NGHIỆM

28
2.1. Phương pháp tiến hành nghiên cứu 28
2.1.1. Phương pháp phân tích thành phần chính của nguyên liệu

28
2.1.2. Phương pháp nghiên cứu lựa chọn phương pháp khai thác các
hợp chất tạo hương vị từ rễ hương bài

28
2.1.3. Phương pháp nghiên cứu chế độ xử lý nguyên liệu

29

4
2.1.4.
Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công
nghệ đến quá trình khai thác
các hợp chất tạo hương vị từ rễ hương
bài

29
2.1.5. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công
nghệ đến quá trình tinh chế tinh dầu hương bài

30
2.1.6. Phương pháp phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm 30
2.1.6.1. Phương pháp xác định một sô chỉ tiêu hóa lý

30
2.1.6.2. Phương pháp xác định thành phần hóa học của tinh dầu
hương bài

31
2.2.
Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu và hóa chất sử dụng cho nghiên
cứu
31
2.2.1. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm

31
2.2.2.
Nguyên liệu và hoá chất sử dụng
32
2.2.2.1. Nguyên liệu 32
2.2.2.2. Hóa chất thí nghiệm 33
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN
35
3.1. Kết quả khảo sát chung về nguyên liệu 35
3.2. Kết quả lựa chọn phương pháp khai thác các hợp chất tạo hương

vị từ rễ hương bài
37
3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý nguyên liệu đến
quá trình trích ly các hợp chất tạo hương vị từ rễ hương bài
38
3.3.1. Kết quả nghiên cứu lựa chọn độ ẩm nguyên liệu thích hợp

38
3.3.2. Kết quả nghiên cứu lựa chọn độ mịn nguyên liệu thích hợp 40
3.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến quá
trình trích ly các hợp chất tạo hương vị từ rễ hương bài
41
3.4.1. Kết quả nghiên cứu lựa chọn dung môi trích ly thích hợp 42
3.4.2. Kết quả nghiên cứu lựa chọn số lần trích ly thích hợp 45
3.4.3. Kết quả nghiên cứu lựa chọn t
ỷ lệ nguyên liệu/dung môi thích
hợp
47
3.4.4. Kết quả nghiên cứu lựa chọn tốc độ khuấy trộn thích hợp 48
3.4.5. Kết quả nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ trích ly thích hợp

49
3.4.6. Kết quả nghiên cứu lựa chọn thời gian trích ly thích hợp 50
3.5.
Qui trình công nghệ khai thác
các hợp chất tạo hương vị từ rễ
52

5
hương bài

3.6. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến quá trình tinh chế tinh
dầu hương bài
54
3.6.1.
Kết quả nghiên cứu lựa chọn dung môi tinh chế thích hợp
54
3.6.2. Kết quả nghiên cứu lựa chọn số lần trích ly lại thích hợp

54
3.6.3. Kết quả nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ tinh dầu thô/dung môi

56
3.7. Qui trình công nghệ tinh chế tinh dầu hương bài 57
3.8. Sản xuất thực nghi
ệm tinh dầu hương bài 59
3.9. Phân tích, đánh giá chất lượng tinh dầu hương bài 60
3.9.1. Xác định một số chỉ tiêu hoá lý của tinh dầu hương bài

60
3.9.2. Thành phần các hợp chất bay hơi trong tinh dầu hương bài

61
3.9.3.
Xác định một số chỉ tiêu kim loại nặng và các chỉ tiêu khác
62
3.10. Ứng dụng sản phẩm tinh dầu hương bài vào thực tế sản xuất
thực phẩm và dược phẩm
63
KẾT LUẬN

65
TÀI LIỆU THAM KHẢO

67
PHỤ LỤC

71

6
KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
CK: Chất khô
DM: Dung môi
ĐT: Đề tài
GC: Sắc ký khí
GC-MS: Sắc ký khối phổ
HPLC: Sắc ký lỏng cao áp
M1: Mẫu tinh dầu khai thác bằng phương pháp chưng cất
M3: Mẫu tinh dầu khai thác bằng phương pháp trích ly với dung môi etanol 96%
M5: Mẫu tinh dầu khai thác bằng phương pháp trích ly với dung môi n-hexan
NL: Nguyên liệu
TD: Tinh dầu
TL: Trích ly

7
MỞ ĐẦU
Tinh dầu và các loại cây chứa tinh dầu là sản vật tự nhiên đã được loài
người biết đến từ rất lâu. Ngay từ thời thượng cổ, người dân thường khai thác và
sử dụng các loại cây có tinh dầu ở dạng phơi khô. Thời kỳ trung cổ khoảng thế kỷ
thứ 15 người ta biết dùng các loại rễ cây có tinh dầu để thờ cúng. Từ thế kỷ thứ 15

đế
n thế kỷ thứ 17, tinh dầu đã được sử dụng để làm thơm cho tóc và da mặt, dùng
chữa bệnh và dùng trong đời sống hàng ngày của con người. Từ thế kỷ 17 tinh
dầu được dùng nhiều để làm mỹ phẩm, làm thuốc và dùng trong công nghiệp với
phạm vi rộng hơn [12].
Trong những năm gần đây, trên thế giới người dân có xu hướng thích
dùng những sản phẩm thực phẩm, dược phẩm, m
ỹ phẩm có nguồn gốc từ tự
nhiên, không độc hại. Do vậy, những loại cây cho tinh dầu quí, có tính ứng dụng
cao trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống đã được các nhà khoa học quan
tâm nghiên cứu khai thác và chế biến nhằm nâng cao giá trị sử dụng của chúng.
Một trong những loại nguyên liệu để sản xuất tinh dầu đang được các nhà khoa
học trên thế giới và ở Việt Nam quan tâm là cỏ h
ương bài.
Theo nhiều tài liệu, cỏ hương bài có nguồn gốc từ Ấn Độ, chúng mọc
hoang ở các vùng đất cát. Từ xa xưa, người dân đã phát hiện ra rễ hương bài tính
mát, có tác dụng hạ nhiệt, làm ra mồ hôi, kích thích, lợi tiêu hóa, gây trung tiện,
lợi tiểu và điều kinh nên đã sử dụng nó như một vị thuốc [3].

Tinh dầu chiết tách từ rễ hương bài có
hương vị đặc trưng,
là mộ
t loại tinh
dầu an toàn, không độc hại nhưng có thành phần khá phức tạp, chứa trên 100 cấu
tử được nhận dạng mà chủ yếu là các thành phần chất thơm có giá trị, có nhiệt độ
bay hơi cao (như: khusimol, spathulenol, terpinen-4-ol, khusimone, valerenol,
vertiven, furfurol, các axít vetivenic- benzoic dưới dạng ete của vetivenol…) nên
được sử dụng làm chất định hương cho các tổ hợp hương liệu cho thực phẩm và
nước hoa cao cấp. Bên cạnh đó, nó có đặc tính kháng khuẩn, kích thích tuần hoàn,
giúp cân b

ằng thần kinh, giảm stress và phục hồi trí nhớ… nên được sử dụng
nhiều trong dược phẩm [23, 32].
Từ giữa thập niên 80 của thế kỷ 20 công nghệ trồng cỏ hương bài đã được
giới thiệu đến hơn 100 nước và hiện nay đã lên tới 147 nước, nhưng chủ yếu tập

8
trung ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Cỏ hương bài được sử dụng với mục
đích chính là khai thác tinh dầu và chống sói mòn, bảo vệ đất, nước [11, 42, 43].

Ở Việt Nam, cỏ hương bài được trồng ở hầu khắp các tỉnh từ Bắc đến Nam,
nhưng chủ yếu tập trung ở những vùng đất cát, có sông hồ, kênh rạch và những
vùng duyên hải có gió mạnh như Thái Bình, Nghệ An, Quảng Bình, Qu
ảng Trị
để bảo vệ đất, sông hồ, kênh rạch, cung cấp dược liệu cho y học và phục vụ nhu
cầu của người dân [9, 11].
Hiện nay, vùng nguyên liệu hương bài trong nước đã được hình thành và
đang ngày càng được mở rộng. Giá rễ hương bài tươi 4000 – 5000 đồng/kg, khô
14.000 đồng/kg. Nhưng rõ ràng nếu hương bài được khai thác sử dụng ở dạng
tinh dầu thì giá trị của chúng sẽ còn tăng cao. Tuy nhiên, cho đến nay
loại
nguyên liệ
u quý này vẫn chưa được sử dụng để sản xuất ra tinh dầu (mặt hàng có
giá trị cao) ở quy mô công nghiệp mà chỉ được sử dụng ở dạng nguyên liệu thô
hoặc sơ chế với giá thành rẻ.
Việc khai thác tinh dầu hương bài ở nước ta chưa
được quan tâm và đầu tư thích đáng. Chúng ta chưa có sản phẩm tinh dầu hương
bài ở quy mô lớn lẫn quy mô nhỏ do công nghệ chưng cất tinh dầu c
ủa ta còn
giản đơn, thiết bị chưng cất quá lạc hậu, công nghệ trích ly tinh dầu thì chưa
phát triển,

công nghệ trích ly bằng CO
2
lỏng ở trạng thái siêu tới hạn chưa thể áp
dụng rộng rãi trong điều kiện nước ta do thiết bị phức tạp và đắt tiền.


Hiện nay, vùng nguyên liệu hương bài ở nước ta đang phát triển mạnh,
đòi hỏi phải tìm được đầu ra ổn định, vững chắc, đồng thời cần nâng cao giá trị
sử dụng của chúng. Mặt khác, việc sản xuất và sử
dụng tinh dầu hương bài đang
là nhu cầu cấp thiết của nhiều doanh nghiệp trong nước.
Để nâng cao giá trị kinh tế cho cây hương bài, khai thác được nguồn tài
nguyên thiên nhiên quí giá của đất nước, góp phần xóa đói giảm nghèo cho nông
dân những vùng sâu, vùng xa đồng thời để có thể tìm được đầu ra vững chắc cho
loại cây này, thúc đẩy sản xuất một số mặt hàng thực phẩm, dược phẩm, chúng tôi
tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứ
u công nghệ khai thác và ứng dụng tinh
dầu hương bài Việt Nam”, với mục tiêu: Tạo ra qui trình công nghệ mới để
sản xuất tinh dầu hương bài cho hiệu suất thu nhận và chất lượng sản phẩm
cao. Đây là việc làm vừa có ý nghĩa khoa học, vừa mang tính thực tiễn cao.


9
TÓM TẮT NHIỆM VỤ
1. Mục tiêu của đề tài:
Xây dựng được qui trình công nghệ khai thác và tinh chế tinh dầu hương
bài để ứng dụng trong sản xuất thực phẩm và dược phẩm.
2. Nội dung nghiên cứu:
- Nghiên cứu phân tích và đánh giá chất lượng nguyên liệu hương bài Việt Nam.
- Nghiên cứu công nghệ cho việc khai thác các hợp chất tạo hương vị từ rễ

hương bài.
- Nghiên cứu công nghệ tinh chế dầu hươ
ng bài đạt yêu cầu làm hương liệu
trong sản xuất thực phẩm và dược phẩm.
- Ứng dụng các sản phẩm của đề tài vào thực tế sản xuất.
3. Phương pháp nghiên cứu và kết quả đạt được:
3.1. Phương pháp nghiên cứu:
- Các phương pháp xử lý nguyên liệu hương bài Việt Nam.
- Sử dụng công nghệ chưng cất và trích ly để khai thác các hợp chất tạo hương vị
từ rễ hươ
ng bài.
- Sử dụng phương pháp trích ly (lỏng – lỏng) để tinh chế dầu hương bài.
- Sử dụng các phương pháp phân tích truyền thống và hiện đại để đánh giá chất
lượng của nguyên liệu và sản phẩm của đề tài.
3.2. Kết quả đạt được:
- Có kết quả đánh giá chất lượng nguyên liệu.
- Có qui trình công nghệ khai thác các hợp chất tạo hương vị từ rễ hương bài quy
mô xưởng thự
c nghiệm.
- Có qui trình công nghệ tinh chế tinh dầu hương bài quy mô xưởng thực nghiệm.
- Đã tiến hành sản xuất thử nghiệm tinh dầu hương bài ở quy mô pilot.
- Có kết quả phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm tinh dầu hương bài.
- Đã ứng dụng sản phẩm của đề tài vào thực tế sản xuất thực phẩm và dược phẩm,
kết quả ban đầu thu được là rất khả quan.

10
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về cỏ hương bài
1.1.1 Giới thiệu chung
Hương bài hay còn gọi là hương lau hoặc hương lâu có tên khoa học

Vetiveria zizanioides L. là một loài cỏ sống lâu năm thuộc họ hoà thảo.
Tên chi
Vetiveria bắt nguồn từ Vetiver, tên gọi Vetiver có nguồn gốc từ tiếng Tamil
[2,8,
11].
Cỏ hương bài có nguồn gốc từ Ấn Độ, mọc hoang ở các vùng đất cát. Từ

xa xưa, người dân đã phát hiện ra rễ hương bài tính mát, có tác dụng hạ nhiệt,
làm ra mồ hôi, kích thích, lợi tiêu hóa, gây trung tiện, lợi tiểu và điều kinh nên
đã sử dụng nó như một vị thuốc [3]. Ngoài ra,
nhờ chùm rễ hương bài đan xen ăn
sâu trong đất và có thể chịu được lực bằng 1/6 lần so với chịu lực của bê tông
nên
c
ây có thể phát triển tốt ở vùng đất cát, đất đồi núi, dễ
trồng, có khả năng kiểm
soát xói mòn tốt trong các khu vực có khí hậu nóng, có vai trò làm hàng rào giữ
ổn định cho các bờ hồ, sông suối, các vùng đất bậc thang, các ruộng lúa, giúp bảo
vệ các công trình đập, kênh, đường bộ, sông hồ thuỷ điện Do đó, trồng loài cỏ
này được xem như xây dựng một hàng rào bê tông sinh học chống lại sói mòn và
bảo vệ đất đai. Hệ thống rễ này phát triển thành mạng lưới dày đặc giữ cho đấ
t kết
dính lại, đồng thời không cho đất bị bật ra khi gặp những dòng chảy có vận tốc
lớn. Thêm vào đó, thân cỏ mọc đứng và vươn thẳng nếu trồng sát nhau sẽ làm
giảm vận tốc dòng chảy, chặn được lớp đất bị nước cuốn trôi.
Tại Nam Ấn Độ,
gần thành phố Mysora, nông dân đã trồng cỏ hương bài làm băng cây xanh từ
khoảng 200 năm nay cũng nh
ư nông dân ở Kano, Nigeria cũng đã trồng cỏ
hương bài hàng thế kỷ nay. Ngày nay, chúng được trồng ở hầu khắp các châu

lục như Châu Phi (Ethiopia, Nigeria…), Châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia,
Indonesia, Philippin, Thái Lan,…), Châu Úc, Trung và Nam Mỹ (Colombia…)
để cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp khai thác tinh dầu và bảo vệ
môi trường [11, 42, 43].

Hương bài là một loại cây khá dễ trồng, thích nghi rộng, phát triển rất
mạnh trong điều kiện khí hậu Việt Nam. Ở nước ta, cỏ hương bài ban đầ
u chủ yếu
được trồng ở huyện Tiền Hải – Thái Bình. Những năm gần đây An Giang đã tìm
nguồn giống cỏ hương bài để trồng với mục đích chống sạt lở ở một số huyện

11
như Tri Tôn, Tân Châu…, sau đó là một số tỉnh miền Đông Nam bộ, miền Bắc và
miền Trung. Hiện nay, cỏ hương bài được trồng ở hầu khắp các tỉnh từ Bắc đến
Nam để chống xói mòn đất và lấy rễ làm dược liệu, làm hương thắp, phục vụ cho
đời sống hàng ngày của người dân. Ở Việt Nam nhiều hộ nông dân đã thoát
nghèo nhờ nguồn lợi kinh tế thu được t
ừ việc bán rễ cây hương bài [9, 11].
1.1.2. Đặc tính thực vật và sinh thái
Cỏ hương bài là một loại cây thảo sống lâu năm thường mọc thành bụi dày
đặc, từ gốc rễ mọc ra rất nhiều chồi ở các hướng. Thân cỏ mọc thẳng đứng, cao
trung bình 1,5 - 2m, nhưng có thể cao tới 3m, dạng thân cọng, cứng và hoá gỗ.
Phần thân trên không phân nhánh, phần dưới đẻ nhánh rất mạnh. Mắt nhẵn nhụi,
không có lông nằ
m tiếp giáp giữa các thân cọng cỏ và lồi ra, từ đó tạo ra rễ khi cỏ
hương bài được chôn vùi vào đất. Lá dài khoảng 45-100cm và rộng khoảng 6-
12mm, rìa lá có hình răng cưa, lá mỏng và cứng. Rễ là phần hữu dụng và quan
trọng nhất. Không giống như phần lớn các loài cỏ dại có rễ dạng sợi cắm đứng
vào đất không mọc sâu với phần thân cỏ bò lan trên mặt đất và cắm vào đất trải
rộ

ng theo chiều ngang tương tự như một tấm thảm, cỏ hương bài không có căn
hành, không bò lan, thân rễ đan xen nhau và có thể phát triển rất nhanh. Hệ thống
rễ của cây cỏ hương bài có dạng chùm không mọc trải rộng mà lại mọc thẳng và
sâu xuống đất, kể cả rễ chính, rễ thứ cấp hoặc rễ dạng sợi tới độ sâu khoảng 2-4m,
rộng đến 2,5m sau hai năm trồng. Một
đặc tính quan trọng của rễ loài
Vetiveria
zizanioides L. là có chứa tinh dầu, có mùi thơm đặc trưng của cỏ hương bài,
thường có chất lượng tốt nhất 18 tháng sau khi trồng
[11, 33, 42].
Theo các nhà nông học, cỏ hương bài là cây lưỡng tính, có gié hoa lưỡng
tính. Các gié hoa có phân hoá giới tính như lưỡng tính, đực hoặc bất thụ trên cùng
một cây. Loài
Vetiveria zizanioides L. được dùng phổ biến vì có đặc điểm không
tạo hạt,
nhân giống chủ yếu bằng phương pháp vô tính nên không thể
mọc tràn
lan như một số loài cỏ dại khác. Do đó cỏ hương bài không có khả năng trở thành
cỏ dại [11, 42].
Cỏ hương bài khá dễ trồng, dễ sống, chịu hạn tốt, ít bị sâu bệnh, thấm nước
và giữ nước tốt. Nó vừa ưa khô vừa ưa nước, trồng được ở bất kì loại đất nào,
không kể độ màu mỡ. Cỏ được nhân giống bằ
ng cụm rễ và cành giâm. Cây
thường mọc thành bụi hay khóm lớn [6].

12
Trong tự nhiên, cỏ hương bài có sức chịu đựng đối với biến động khí hậu
rất lớn như hạn hán kéo dài, khả năng chịu ngập úng kéo dài đến 45 ngày ở luồng
nước sâu 0,6 – 0,8m và chịu được biên độ nhiệt độ từ -10
0

C đến 48
0
C. Tuy nhiên
lượng mưa khoảng 300mm và nhiệt độ từ 18 - 25
0
C là điều kiện lý tưởng cho loài
này phát triển mạnh. Cỏ hương bài phát triển tốt ở điều kiện ẩm, thông thường cỏ
hương bài cần một mùa ẩm ướt ít nhất 3 tháng. Nhưng chúng cũng có thể sinh
trưởng tốt ở điều kiện khô hạn và trên các triền dốc nhờ hệ thống rễ đâm ăn sâu
vào đất. Cỏ hương bài là loại cây rất thích hợp trong vùng có lượng ánh sáng cao.
Là loài cỏ có thể phát triển trên phần lớn các loại đất, từ đất vertisol nứt - đen đến
đất alfisol đỏ. Cỏ còn mọc trên đá vụn, đất cạn và cả đất trũng ngập nước. Cỏ
hương bài mọc tốt nhất ở chỗ đất trống và thoát nước tốt, nhất là ở đất non trẻ tạo
từ tro núi lửa và đất cát sâu. Hàm lượng tinh dầu trong rễ c
ỏ hương bài sẽ tăng lên
nếu cỏ được trồng ở đất sét [2, 6, 42].
1.1.3. Thu hoạch và bảo quản rễ [2,20]
Rễ vừa mới nhổ lên đem rửa sạch thật nhanh rồi đem phơi khô dưới bóng
râm, phơi ngoài trời nắng tinh dầu sẽ bay hơi mạnh. Thời gian bảo quản rễ tốt
nhất từ 1 - 3 tháng sau thu hoạch, nếu bảo quản trong kho có điều kiện tốt thì
cũng không quá 6 tháng. Thời gian kéo dài quá 3 tháng chất lượng tinh dầu có
tốt hơn nhưng hàm lượng thì giảm nhiều và thời gian chưng cất cần phải kéo dài
làm giảm hiệu quả kinh tế. Tác giả Trần Minh Hợi và các cộng sự đã khảo sát
mức độ ảnh hưởng của thời gian bảo quản nguyên liệu tới hàm lượng, các chỉ số
hóa lý và chất lượng của tinh dầu hương bài (xem bảng 1.1).
Kết quả
khảo sát này cho thấy sau khi bảo quản 100 ngày hàm lượng tinh
dầu giảm không đáng kể so với ngay sau khi thu hoạch (từ 2,5 % xuống 2,2 %),
nhưng giảm mạnh khi thời gian bảo quản lên tới 173 ngày (còn 1,2 %). Hàm
lượng ancol tự do lại tăng lên (từ 53 % tăng lên 63 %), nhưng khi bảo quản tới

173 ngày thì mất hết ancol [2].

13
Bảng 1.1. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản nguyên liệu tới
chất lượng và hàm lượng tinh dầu [2]
Thời
gian
bảo
quản
(ngày)
Hàm
lượng
tinh
dầu
(%)
Tỷ
trọng,
d
20

(g/g)
Góc
quay
cực,
α
20
D

Chỉ số
khúc

xạ,
n
20
D
Chỉ số
axit,
mg
KOH/g
Chỉ số
este

mg
KOH/g
Chỉ số
cacbonyl
Ancol
tự do
(%)
18 2,5 1,0441 +15
0
1,519 32,6 19,4 23,6 53,0
54 2,1 1,0390 - 1,516 32,6 23,7 16,2 61,0
100 2,2 1,0455 +13
0
1,516 32,6 20,1 17,9 63,0
173 1,2 1,0579 +16
0
1,518 24,3 28,0 19,5 -

1.1.4. Thành phần hoá học của rễ cỏ hương bài

Rễ hương bài tươi có độ ẩm từ 45-55%, còn lại là các chất khô. Trong
thành phần chất khô, tinh dầu (chiếm từ 1-3%) là thành phần quan trọng nhất tạo
nên giá trị cao cho cỏ hương bài. Ngoài ra, theo nhiều tài liệu tham khảo, trong rễ
hương bài khô còn có các chất khác như xenluloza 80-89%, tinh bột 2-5%,
protein 2-7%, đường 1-4%, chất béo 0,5-2%, và một lượng rất ít các chất khoáng,
chất màu, vitamin…[20, 35].
Hàm lượng và chất lượng củ
a tinh dầu rễ cỏ hương bài dao động từ 1-3%
tuỳ thuộc vào giống, khí hậu và thổ nhưỡng. Tuỳ theo từng loại đất khác nhau mà
hàm lượng tinh dầu thu được cũng khác nhau, nếu được trồng ở vùng đất sét thì
hàm lượng và chất lượng tinh dầu sẽ cao hơn [14].
1.2. Giới thiệu về tinh dầu hương bài
1.2.1. Tính chất hoá lý
Tinh dầu hương bài được chiết tách từ rễ cây cỏ hương bài bằng các
ph
ương pháp chưng cất cuốn theo hơi nước hoặc trích ly với dung môi hữu cơ.
Tinh dầu cỏ hương bài có màu nâu hổ phách và khá đậm đặc có mùi thơm
ngọt, khói, gỗ, đất, hổ phách [12, 20, 22].
Chất lượng tinh dầu phụ thuộc vào nguồn gốc, tình trạng khai thác của
nguyên liệu. Bên cạnh đó, nguyên liệu ở các độ tuổi khác nhau thì sẽ cho chất
lượng tinh dầu khác nhau, chất lượng tinh dầu tốt nhất khi rễ được 18 – 24 tháng
tuổi. Thời điểm thu hái, phương pháp sơ chế và bảo quản cũng ảnh hưởng rất lớn

14
đến chất lượng tinh dầu. Ngoài ra, chất lượng của tinh dầu cũng phụ thuộc rất
nhiều vào giống, loại đất trồng, địa lý và khí hậu. Chất lượng tinh dầu có thể đánh
giá sơ bộ thông qua các chỉ số hóa lý. Với tinh dầu hương bài, tỷ trọng và độ quay
cực của tinh dầu càng lớn thì mùi thơm càng mạnh. Sự khác nhau về chất lượng
tinh dầu giữa các nước được th
ể hiện ở bảng 1.2 [2].

Bảng 1.2. Tính chất hoá lý của tinh dầu hương bài ở một số nước
Nơi
trồng
Tỷ trọng,
d
4
20
(g/g)

Chỉ số khúc xạ,
n
D
20

Góc
quay cực, α
D
Chỉ số axít
(mg KOH/g)
Chỉ số este
(mg KOH/g)
Đảo
Zava
0,985 – 1,045 1,510 – 1,530 +15
0
– +45
0
8 – 35 5 – 25
Đảo
Reunion

0,990 – 1,020 1,515 – 1,527 + 22
0
– +37
0
4,5 – 17,0 5 – 20
Ấn Độ
1,0005 –
1,0007
1,5221 – 1,5271 + 17
0
– +30
0
8,4 – 9,3 9,3 – 12,1
Liên Xô (cũ)
loại N
0
14
1,0303 –
1,0572
1,521 – 1,525 +10
0
– +26
0
51,89 – 112,7 11,6 – 30,6

1.2.2. Thành phần hoá học của tinh dầu hương bài

Thành phần hóa học của tinh dầu hương bài rất phức tạp, có khoảng trên
100 thành phần dạng sesquiterpene và các dẫn xuất của chúng thuộc về 11 dạng

cấu trúc [17]. Thành phần chính bao gồm: các sesquiterpnene hydrocacbon như
cadenene, clovene, amorphine, aromadendrine, junipene; các dẫn xuất alcohol của
vetiverol như khusimol, epiglobulol, spathulenol, khusinol, vetivenol (bicyclo-);
các dẫn xuất carbonyl của vetivone (ketone) như vetivone, khusimone; và các dẫn
xuất este như khusinol acetate … [27, 28].
Chowdhury A. R. và cộng sự (năm 2002) đã nghiên cứu phân tích mẫu tinh
d
ầu hương bài Ấn Độ và nhận thấy mẫu tinh dầu này có các thành phần chính sau
(bảng 1.3.) [19]:

15
Bảng 1.3. Thành phần hoá học chính của tinh dầu hương bài Ấn Độ
TT Thành phần Hàm lượng (%) TT Thành phần Hàm lượng (%)
1 Khusimol 12,71 11 α – Amophen 2,07
2 Calaren-gurinen 9,84 12 α – Vetivon 2,02
3 Cedrene-13-ol(8-) 4,20 13 δ-Cadinen 1,72
4 γ- Selinen 4,13 14 δ – Selinen 1,63
5 Terpen-4-ol 3,75 15 β - Vetivon 1,62
6 Valerenol 3,93 16 Khusimon 1,49
7 (-)-Spathulenol 3,33 17 α - Musolen 1,14
8 3 – Epizizand 2,97 18 Calacoren 0,94
9 β- Humulen 2,37 19 5 - Epiprezian 0,71
10 Valencen 2,30 20 Khusimen 0,66

1.2.3. Công thức hoá học của một số hợp chất chính trong tinh dầu hương bài

[10, 23]

OH

OH

Khusimol Khusinol


OH
OH

O

Khusinodiol
α –Vetivon



16

O

OH

β – Vetivon Vetivenol




β – Vetiven γ – Vetiven


CH

2
OH

HO

Isovalencenol zizanol


HOOC

HOC

Axit zizanoic Zizanal


OH

O

α –Cadinol Epizizanal


17

HO



Terpen-4-ol Valence

OH
O

O
O
H

HO


Axít benzoic Calaren-gurinen Spathulenol
1.3. Các phương pháp khai thác tinh dầu
Hiện nay có nhiều phương pháp được sử dụng để khai thác các loại tinh
dầu như: phương pháp cơ học, phương pháp hấp phụ, phương pháp trích ly,
phương pháp chưng cất.
Tuy nhiên, đối với tinh dầu hương bài các phương pháp khai thác thường
được sử dụng là phương pháp chưng cất và phương pháp trích ly .
1.3.1. Phương pháp chưng cất
[1, 14, 39]
Phương pháp chưng cất theo hơi nước là quá trình chuyể
n khối, trong đó
hai hay nhiều cấu tử lỏng không hoà tan lẫn nhau tạo thành hỗn hợp hơi đẳng phí
ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của cấu tử có nhiệt độ sôi thấp nhất. Do nhiệt độ
sôi của hầu hết các cấu tử trong các loại tinh dầu đều cao hơn nhiệt độ sôi của
nước nên nhiệt độ trong quá trình chưng cất đều thấp hơn 100
0
C, do đó không
làm phân huỷ thành phần các chất thơm trong tinh dầu.
Hiện nay, phương pháp chưng cất vẫn được sử dụng nhiều trong công nghệ

khai thác tinh dầu vì thiết bị đơn giản và chất lượng tinh dầu khá tốt. Nhìn chung
qui trình sản xuất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất được mô tả trong hình
1.1.

18

Hình 1.1. Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất tinh dầu
bằng phương pháp chưng cất

Những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình chưng cất:
1. Nguyên liệu
- Độ ẩm nguyên liệu: Độ ẩm nguyên liệu lớn sẽ gây tốn thể tích thiết bị
trích ly. Song nếu độ ẩm nguyên liệu quá thấp khi chưng cất gặp nước hoặc hơi
nước, nguyên liệu sẽ trương nở dễ gây trào.
- Độ mịn nguyên liệu: Độ mịn nguyên liệu có ảnh hưởng rất lớn đến quá
trình chưng cất. Nguyên liệu nếu để
ở dạng rễ thô thì hiệu suất chưng cất sẽ rất
thấp vì khi đó tinh dầu trong nguyên liệu khó thoát ra ngoài. Nhưng nếu nguyên
liệu được nghiền quá mịn, khối nguyên liệu không có độ xốp sẽ khó tiếp xúc với
Nguyên
li
ệ
u
Nghiền
Chưng cất
Phân ly
Tinh dầu thô
Tinh chế
Tách TD loại 2
Nước

chưng
TINH DẦU
Bã

19
hơi nước trong trường hợp chưng cất bằng hơi nước; hoặc khó đảo trộn, dễ bị khê
khét trong trường hợp cất cuốn theo hơi nước.
2. Phương pháp chưng cất
Các phương pháp chưng cất thường được sử dụng trong chưng cất tinh dầu
là: chưng cất với nước (cất lôi cuốn theo hơi nước), chưng cất bằng hơi nước
không có nồi h
ơi riêng
, chưng cất bằng hơi nước có nồi hơi riêng. Mỗi phương
pháp có ưu nhược điểm riêng, tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu mà người ta
chọn phương pháp thích hợp.
3. Các yếu tố công nghệ
Có nhiều yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình chưng cất tinh dầu
nhưng các yếu tố ảnh hưởng lớn nhất là: tỷ lệ nguyên liệu/thể tích thiết bị
, tỷ lệ
nguyên liệu/thể tích nước chưng cất, tốc độ chưng cất, thời gian chưng cất

1.3.2. Phương pháp trích ly
[1, 14, 39]

Nguyên lý của phương pháp trích ly: Quá trình trích ly được thực hiện
dựa vào tính hoà tan tốt của tinh dầu trong các dung môi hữu cơ, đây là quá trình
chuyển khối do có sự chênh lệch nồng độ nguyên liệu và dòng chảy bên ngoài
(dung môi). Thực chất quá trình trích ly là quá trình ngâm chiết nhằm chuyển
tinh dầu từ bên trong nguyên liệu vào dung môi nhờ quá trình khuế
ch tán phân

tử, chuyển tinh dầu từ bề mặt nguyên liệu vào dung môi bằng khuếch tán đối
lưu. Trước tiên các phần tử trích ly được dung môi thấm ướt, phần tinh dầu trên
bề mặt nguyên liệu tan vào dung môi, sau đó dung môi thấm sâu vào bên trong
các phần tử trích ly để tiếp tục hoà tan tinh dầu bên trong rồi khuếch tán ra bên
ngoài do sự chênh lệch áp suất và nồng độ. Quá trình hoà tan tinh dầu vào dung
môi diễn ra cho đến khi đạt sự cân bằng nồng độ dòng khuếch tán thì dừng l
ại.
Trên thực tế, quá trình trích ly là quá trình khuếch tán phân tử và khuếch tán đối
lưu dựa vào điều kiện chuyển khối từ công thức của định luật Fick để giải thích
và tính toán (có dấu trừ theo chiều giảm nồng độ) [10].
dm = - DF
dc
dT
dk

Trong đó:
dm: Lượng vật chất chuyển khối
D: Hệ số chuyển khối
F: Bề mặt khuếch tán

20
dc/dk: Gradien nồng độ
dT: Thời gian khuếch tán
Cơ sở vậ
t lý của quá trình trích ly là dựa vào sự khác nhau về hằng số điện
môi của dung môi và chất cần trích ly. Những chất có hằng số điện môi gần nhau
sẽ dễ hòa tan vào nhau. Tinh dầu có hằng số điện môi dao động từ 2 – 5 và các
dung môi hữu cơ thông thường có hằng số điện môi không lớn lắm thí dụ: hexan
là 1,89; étxăng là 2; benzen là 2,2. Phương pháp này có thể tiến hành ở nhiệt độ
thường (khi trích ly) và có thể lấy đượ

c những thành phần quí như sáp, nhựa thơm
trong nguyên liệu mà phương pháp chưng cất không thể tách được. Vì thế, chất
lượng của tinh dầu sản xuất bằng phương pháp này khá cao.
Qui trình chung để trích ly tinh dầu được minh hoạ trong hình 1.2

Hình 1.2. Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất tinh dầu bằng phương pháp
trích ly

Nguyên
li
ệ
u
Sơ chế
Trích ly
Cô đặc
Tinh dầu thô
Tinh chế
Xử lý DM
DM thu
hồi

TINH DẦU
Dung môi
Bã

21
Những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình trích ly:
1. Nguyên liệu
- Độ ẩm nguyên liệu:
Khi độ ẩm nguyên liệu lớn thì tốn thể tích thiết bị

trích ly và tốn lượng dung môi sử dụng, tổn thất tinh dầu trong quá trình cô đặc.
Khi độ ẩm nguyên liệu quá thấp sẽ ảnh hưởng tới quá trình tách và thoát tinh dầu
ra khỏi bề mặt nguyên liệu.

- Độ mịn nguyên liệu:
Nguyên liệu nếu để nguyên ở dạng rễ thô thì hiệu
suất trích ly sẽ rất thấp vì khi đó tinh dầu trong nguyên liệu rất khó tiếp xúc với
dung môi. Nhưng nếu nguyên liệu được nghiền quá mịn sẽ gây bí bết cản trở sự
tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi, cản trở quá trình lọc.
2. Phương pháp trích ly
Trong quá trình khai thác tinh dầu hương bài thì việc lựa chọn ra một
phương pháp khai thác thích hợp là rất quan trọng. Vì nó có ảnh hưởng rất lớn đến
hiệu suất thu nhận tinh dầu, chất lượng tinh dầu và hiệu quả kinh tế thu được. Một
số phương pháp trích ly thường được sử dụng trong công nghiệp khai thác tinh
dầu là: trích ly tĩnh, trích ly động, trích ly hồi lưu, trích ly luân chuyển, trích ly
bằng thiết bị soxlet. Hiện nay, có những nghiên cứu trích ly tinh dầu bằ
ng phương
pháp trích ly CO
2
lỏng

và CO
2
siêu tới hạn cũng bắt đầu thu được những kết quả
khả quan.
3. Dung môi
Trong quá trình trích ly, chất lượng tinh dầu thu được cùng với hiệu suất
trích ly phụ thuộc rất lớn vào dung môi trích ly. Nhìn chung, dung môi cho quá
trình trích ly tinh dầu cần đạt được những yêu cầu sau:
- Hoà tan tốt tinh dầu nhưng không hoà tan các chất, tạp chất khác có trong

nguyên liệu
- Có nhiệt độ sôi thấp, tuy nhiên nếu quá thấp thì tổn thất dung môi sẽ rất
lớn, trong sản xuất dễ gây hoả hoạn và rất khó làm ngưng tụ để thu hồi dung
môi
- Độ nh
ớt của dung môi phải thấp, để không làm giảm tốc độ khuếch tán
- Phải tinh khiết, không ăn mòn thiết bị, sau khi thu hồi dung môi không để
lại mùi vị lạ cũng như các sản phẩm độc hại trong tinh dầu
- Không hoà tan nước, không tác dụng với nước ở bất kỳ nhiệt độ nào

22
- Không tạo hỗn hợp nổ với không khí, khí cháy
- Có giá thành thấp và dễ mua.
Nói chung, hiện nay chưa có một dung môi nào đáp ứng được đầy đủ các
điều kiện như đã nêu ở trên. Vì vậy trong quá trình tiến hành, phải căn cứ vào
hiệu suất và chất lượng tinh dầu thu nhận được, căn cứ vào tính kinh tế và an toàn
để lựa chọn dung môi phù hợp nhất.

4. Yếu tố công nghệ
Có rất nhiều yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình trích ly nhưng theo
một số tài liệu tham khảo, những yếu tố ảnh hưởng rõ rệt nhất đến hiệu suất thu
nhận cũng như chất lượng tinh dầu là số lần trích ly, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi,
tốc độ khuấy trộn, nhiệt độ trích ly, thời gian trích ly
1.4. Ứng dụng của rễ cỏ hương bài và tinh dầu hương bài
Từ xa xưa, dân gian thường dùng rễ cỏ hương bài để nấu nước gội đầu cho
thơm, làm mượt tóc, nấu nước xông hơi, xoa bóp. Người dân cũng thường dùng
rễ hương bài làm hương thắp, đốt thay trầm để tạo cảm giác thư thái [29].
Trong y học cổ truyền của một số nước, rễ cỏ hương bài được sử dụng từ
hàng ngàn năm nay và được xem là một loại dược li
ệu quý, có tác dụng trong việc

chữa trị nhiều loại bệnh. Tinh dầu trong rễ cỏ hương bài có tác dụng hạ nhiệt,
giảm đau, làm ra mồ hôi, kích thích, lợi tiêu hoá, gây trung tiện, lợi tiểu, điều
kinh, cân bằng hoocmon, làm lành nhanh vết thương, giảm các tổn thương dây
thần kinh, giúp vượt qua trầm cảm, lo lắng, căng thẳng, giảm stress, [27, 32, 44
].

Chính vì vậy, rễ cỏ hương bài có mặt trong rất nhiều bài thuốc dân gian chữa các
bệnh như: suy nhược thần kinh, mất ngủ, viêm cơ, khớp, tim mạch, bệnh viêm da
(dùng để nấu nước tắm trị được lở ngứa, sài ghẻ), một số các bệnh về gan Ngoài
ra nó còn có mặt trong các bài thuốc an thần, thuốc bổ
[6].

Ở Ấn Độ, người ta dùng rễ hãm uống với nhiều loại công dụ
ng: Chữa cảm
sốt, bệnh về đường tiêu hoá và dùng uống trong trị bệnh về men gan, làm thuốc trị
giun sán. Tinh dầu cũng được sử dụng để làm tăng trưởng lực
[44]. Còn ở

Malaixia, người ta dùng rễ hương bài làm thuốc đắp lên bụng phụ nữ sau khi sinh

[44]. Tinh dầu hương bài ngăn sự mệt mỏi cho các bà mẹ mang thai. Dùng tinh
dầu hương bài xoa bóp làm giảm đau lưng, bong gân, làm giảm sốt, giảm viêm
và kích thích dạ dày [27].

23
Tinh dầu hương bài được chiết tách từ rễ cỏ hương bài, là loại tinh dầu đa
năng, có tính ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là trong công nghiệp
thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.
Thông thường người ta dùng rễ hương bài làm nguyên liệu chiết tách lấy
tinh dầu thơm, dùng trong công nghiệp thực phẩm để cố định được các tinh dầu

khác dễ bay hơi, làm bột, làm kem, một số
loại đồ uống giải khát, xiro [6, 42].
Theo nhà nghiên cứu U.C.Lavania, tinh dầu hương bài ở dạng pha loãng còn sử
dụng trong bảo quản thực phẩm, làm giảm vị hăng cay của thuốc lá [27]. Ở
Braxin tinh dầu hương bài được dùng làm hương liệu trong sản xuất một số sản
phẩm đồ hộp rau quả như măng tây, đậu hà lan [25].

Trong công nghiệp dược phẩm, tinh dầu hương bài được sử dụng làm thuốc
chữa các bệnh như: cảm sốt, suy nhược thần kinh, mất ngủ, viêm cơ, tim mạch,
viêm da, giảm tress, giảm mệt mỏi, giảm đau…[26, 46].
Do thành phần tinh dầu chứa nhiều hợp chất khó bay hơi, có
tính chất định
hương tốt, mùi thơm dịu nên tinh dầu hương bài thường được sử dụng trong
công nghiệp sản xu
ất mỹ phẩm, nước hoa đặc biệt là nước hoa cao cấp
,
xà
phòng, nước xịt phòng, Nó có mặt trong khoảng 36% các loại nước hoa do
các quốc gia Tây Âu và Mỹ sản xuất [27, 36, 42].
Ngoài ra, tinh dầu hương bài
có đặc tính khử mùi, làm hết mụn trứng cá, làm ẩm da khô, làm mới da trưởng
thành cũng như làm liền da bị viêm, bị tổn thương nên còn được sử dụng để sản
xuất kem dưỡng da, sữa rửa mặt [27]

Bên cạnh đó, trong tinh dầu hương bài tồn tại một số chất có khả năng xua
đuổi và tiêu diệt côn trùng, mối… như chất nootkatone có khả năng tiêu diệt loài
mối
Formosan ăn gỗ và xây tổ mối dưới lòng đất Một số thành phần khác như α-
cedren, zizanol, vetivenol cũng có tác dụng làm yếu và gây độc đối với mối và
côn trùng. Do vậy, tinh dầu hương bài còn thường được dùng để pha chế thành

các loại sản phẩm có tác dụng bảo quản sách vở, quần áo, đồ dùng gia đình [24,
38].

Từ những vấn đề trình bày ở trên, có thể nói rằng chúng ta có một loài thực
vật rất đặc bi
ệt có thể sử dụng như một công cụ hiệu quả, đơn giản, chi phí thấp
để bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường của chúng ta đồng thời có thể khai
thác tinh dầu từ bộ rễ của nó để ứng dụng cho công nghiệp thực phẩm, dược

24
phẩm và mỹ phẩm, và tiến tới xuất khẩu, mang lại nguồn thu đáng kể cho nước
nhà.


1.5. Tình hình nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ rễ cỏ hương bài, tinh
dầu hương bài trên thế giới và ở Việt Nam

1.5.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ trên thế giới
Từ xa xưa, loài người đã biết sử dụng cỏ hương bài như một loại nguyên
liệu tạo ra hương thơm và là một loại dược liệu quí chữa được rất nhiều loại bệnh.
Mặc dù có nguồn gốc từ Ấn Độ nhưng hiện nay cỏ hương bài đã được gieo trồng
và sử dụng để khai thác tinh dầu ở hơn 147 nước, đặc biệt là ở
các nước nhiệt đới,
cận nhiệt đới.
Đảo Reunion (châu Phi) cho đến nay vẫn là nơi nổi tiếng nhất về
trồng cây hương bài và sản xuất tinh dầu với sản phẩm tinh dầu “Bourbon” có
chất lượng tốt nhất thế giới. Từ trước Chiến tranh Thế giới lần thứ II, mỗi năm
Reunion đã xuất khẩu 10 tấn tinh dầu hương bài. Từ năm 1955 tới nay, sả
n
lượng xuất khẩu hàng năm thường xuyên cao hơn 20 tấn, lớn nhất là 42 tấn một

năm

[27, 43].
Những năm gần đây, Indonexia và Haiti đã vươn lên thành những nước
xuất khẩu tinh dầu hương bài có số lượng đứng đầu thế giới. Indonexia mỗi năm
xuất khẩu từ 100 đến 180 tấn, Haiti khoảng 100 tấn/năm. Trung Quốc cũng là
một trong những nước cung cấp tinh d
ầu hương bài quan trọng với sản lượng
khoảng 80 tấn/năm.
Tiếp theo là đến các nước Ấn Độ, Braxin, và Nhật Bản. Sản
lượng tinh dầu hương bài trên toàn thế giới hiện nay khoảng
250 tấn/năm
[27].

Trên thị trường quốc tế, giá cả tinh dầu hương bài thay đổi theo từng năm
và tùy thuộc vào chất lượng tinh dầu của từng vùng. Vào những năm 90, một kg
tinh dầu “Bourbon” t
ừ đảo Reunion có giá khoảng 135 - 155 USD. Tinh dầu
hương bài ở Haiti có giá khoảng 90 - 100 USD/kg, của Indonexia khoảng 54 -
62 USD/kg. Hiện nay tinh dầu hương bài có giá dao động khoảng 500 - 700
USD
cho 1kg sản phẩm
tùy theo chất lượng từng loại tinh dầu [18, 30, 40, 41]
.

Hầu hết tinh dầu hương bài sản xuất trên thế giới được tập trung tiêu thụ
vào một số thị trường có tiếng như Mỹ nhập khẩu khoảng 100 tấn/năm, Pháp 50
tấn/nă
m, Thụy Sỹ 30 tấn/năm, Anh 25-30 tấn/năm, Nhật Bản 10 tấn/năm và Đức
6 tấn/năm [24, 25].

25
Tinh dầu được sản xuất tại Haiti và Reunion có nhiều hương vị của hoa hơn
và được đánh giá là có chất lượng cao hơn so với tinh dầu sản xuất tại Java do có
hương vị nhiều mùi khói hơn. Tại miền bắc Ấn Độ, tinh dầu được sản xuất từ cỏ
hương bài mọc hoang được coi là có chất lượng hơn hẳn tinh dầu thu được từ cỏ
hương bài do con người gieo tr
ồng
[36, 42]
.

Theo một số nhà khoa học Ấn Độ, rễ hương bài sợi nhẵn cho tinh dầu có
chất lượng tốt hơn. Tinh dầu thường tích lũy ở những rễ phụ, mặc dù nồng độ tinh
dầu cao, nhưng giá trị hương thơm của tinh dầu giảm rất nhanh do sự tồn tại một
lượng lớn các chất không phân cực. Do vậy để giảm tối đa nh
ững thành phần
không phân cực không mong muốn, các tác giả này đã đưa ra những giải pháp
sau: (i) rễ sau khi thu hoạch nên để trong không khí khô từ 1-2 ngày ở nhiệt độ <
27
0
C để bay hơi tự nhiên phần tinh dầu nhẹ không mong muốn; (ii) nên loại bỏ
tinh dầu thu được trong 15-30 phút đầu của quá trình chưng cất; (iii) tinh dầu
được trích ly bằng phương pháp trích ly CO
2
lỏng cũng loại được một số cấu tử
không mong muốn [27].
Trên thế giới, tinh dầu hương bài thường được khai thác bằng hai phương
pháp: chưng cất và trích ly. Với phương pháp chưng cất, thời gian để chưng cất
tinh dầu hương bài thường phải kéo dài từ 18-24h. Sau khi chưng cất, tinh dầu
được tách nước và làm khô bằng muối sunphat natri khan hoặc sấy bằng không

khí khô, rồi để ngấu trong khoảng vài tháng trong chai thủy tinh màu hổ
phách có
nút kín nhằm loại bỏ các tạp chất và các mùi không mong muốn sinh ra trong quá
trình chưng cất. Mùi của tinh dầu hương bài sẽ đậm thêm cùng với quá trình để
ngấu. Trong thời gian này tinh dầu có thể sẽ chuyển sang màu xanh lá cây [43].
Ở Ấn Độ người dân thường chưng cất tinh dầu hương bài theo hai phương
pháp truyền thống: (i) Sử dụng hệ thống “Bhapka” rất phổ biến. Hệ thống thiết bị
chưng cất này gồm mộ
t thùng đồng tròn “Deg” và thùng thu dầu “Bhapka” bằng
đồng. Deg nối với Bhapka bằng một ống tre gọi là “Chonga”. Bhapka được đặt
trong một thùng nước nhỏ để làm lạnh. Tùy theo kích thước của Deg mà hệ thống
này có thể chưng cất được từ 50-100 kg rễ bán khô. Phương pháp chưng cất này
dài hơn các phương pháp khác 4-5h nhưng chất lượng tinh dầu tốt hơn. (ii) Sử
dụng hơi nước sinh ra khi đun sôi và chưng cất bằng đốt củi [36].
Để đạt được
hiệu quả cao khi chưng cất, rễ hương bài nên được thu hoạch ở độ tuổi 18 tháng,