Giáo trình Lâm sản ngoài gỗ

1
Trờng cao đẳng nghề công nghệ và nông lâm đông bắc
Khoa Chế biến gỗ
TRầN MINH TớI
Giáo trình
Lâm sản ngoài gỗ
Lạng sơn, tháng 3 năm 2008
Chơng 1: Khái niệm về lâm sản ngoài gỗ
(05 trang)
1. Định nghĩa lâm sản ngoài gỗ
2. Phân nhóm lâm sản ngoài gỗ theo công dụng
3. Chỉ tiêu để phân biệt lâm sản ngoài gỗ và cây nông nghiệp
Chơng 2: Tre, Nứa, Song, Mây
(15 trang)
1. Tre, nứa
1.1. Cấu tạo
1.1.1. Thân ngầm
1.1.2. Thân tre
1.1.3. Cành lá
1.2. Tính chất vật lý, hoá học, cơ học
1.2.1. Tính chất vật lý
1.2.2. Tính chất hoá học
1.2.3. Tính chất cơ học
2. Song, mây
1.1. Cấu tạo
1.1.1. Thân ngầm
1.1.2. Thân trên mặt đất
1.2. Tính chất vật lý, hoá học, cơ học
1.2.1. Tính chất vật lý
1.2.2. Tính chất hoá học
1.2.3. Tính chất cơ học

2
Chơng 3: Sản phẩm chiết suất
(80 trang)
Bài 1: Chng cất tinh dầu bằng hơi nớc
(20 trang)
1. Khái niệm chung về tinh dầu
1.1. Bản chất của tinh dầu
1.2. Các phơng pháp lấy tinh dầu
2. Phơng pháp chng cất tinh dầu bằng hơi nớc
2.1. Phơng pháp dùng nớc để cất tinh dầu
2.2. Phơng pháp dùng nớc và hơi nớc để cất tinh dầu
2.3. Phơng pháp dùng hơi nớc để cất tinh dầu
3. Các thông số cơ bản của chng cất tinh dầu bằng hơi nớc
3.1. Lợng hơi nớc cần thiết
3.1.1. Tầm quan trọng của nớc và hơi nớc
3.1.2. ảnh hởng của lợng nớc quá lớn
3.1.3. Lợng nớc cần thiết
3.1.4. Lợng nớc ngng
3.2. Tốc độ và thời gian chng cất tinh dầu
3.2.1. tốc độ chng cất tinh dầu
3.2.2. thời gian chng cất tin dầu
3.3. Nhiệt độ chng cất tinh dầu
3.3.1. Khái niệm
3.3.2. Chng cất tinh dầu ở nhiệt độ cao
3.3.3. Chng cất tinh dầu ở nhiệt độ thấp
3.4. áp suất chng cất tinh dầu
3.4.1. Khái niệm
3.4.2. Chng cất tinh dầu ở áp suất cao (Chng cất dới áp suất)
3.4.3. Chng cất tinh dầu ở áp suất thấp (Chng cất trong chân không)
4. Xử lý các phần ngng đã tách

4.1. Ngng và tách tinh dầu
4.2. Xử lý tinh dầu thô
4.3. Chng cất phân đoạn tinh dầu
4.4. Xử lý nớc ngng
4.5. Xử lý cặn bã chng cất tinh dầu
3
Bài 2: Nhựa thông, Dầu thông, Colophan
(20 trang)
1. Khái niệm
2. Các phơng pháp chích nhựa
2.1. Phơng páp chích nhựa máng rộng
2.2. Phơng pháp chích nhựa máng chữ V
3. Các yếu tố ảnh hởng đến sản lợng nhựa
3.1. Loài thông
3.2. Đờng kính và tuổi cây
3.3. Tình hình sinh trởng của cây
3.4. Độ ẩm và nhiệt độ không khí
Bài 3: Công nghệ sản xuất cánh kiến đỏ
(20 trang)
1. Nuôi thả cánh kiến đỏ
1.1. Con cánh kiến đỏ
1.2. Cây chủ
1.3. Thu hoạch, bảo quản và phân loại nguyên liệu
2. Chế biến cánh kiến đỏ
2.1. Công nghệ sản xuất cánh kiến đỏ dạng hạt
2.2. Công nghệ sản xuất nhựa cánh kiến đỏ dạng màng mỏng
2.3. Công nghệ sản xuất nhựa cánh kiến đỏ tẩy trắng
2.4. Thu hồi sản phẩm phụ
Bài 4: Công nghệ sản xuất Tannin
(20 trang)

1. Nguyên liệu sản xuất tannin
1.1. Yêu cầu đối với nguyên liệu sản xuất tannin
1.2. Nguồn gốc của nguyên liệu tannin
1.3. khai thác và phân cấp nguyên liệu tannin
2. Xử lý nguyên liệu
2.1. Đặc điểm của nguyên liệu khi vào nhà máy
2.2. Dự trữ nguyên liệu
2.3. Nghiền nguyên liệu
2.4. Sàng và làm sạch nguyên liệu
4
2.5. Vận chuyển nguyên liệu
3. Chiết suất tannin
3.1. Công nghệ chiết suất
3.2. Nguyên lý chiết suất
3.3. Thiết bị chiết suất
3.4. Yêu cầu công nghệ và các yếu tố ảnh hởng đến chiết suất
4. Cô đặc dung dịch tannin
4.1. Dây chuyền công nghệ
4.2. Yêu cầu, điều kiện và các yếu tố ảnh hởng đến công nghệ cô đặc
4.3. Thiết bị cô đặc
5. Sấy khô dung dịch cô đặc
5.1. Dây chuyền công nghệ sấy phun
5.2. Yêu cầu, điều kiện và các yếu tố ảnh hởng đến sấy phun
5.3. Thiết bị sấy phun
5
Chơng 1: Khái niệm về lâm sản ngoài gỗ
1. Định nghĩa lâm sản ngoài gỗ
Trớc Cách mạng Tháng Tám năm 1945, ở Việt nam lâm sản đợc phân chia
thành hai loại:
- Lâm sản chính là những sản phẩm gỗ.

- Sản phẩm phụ của rừng hay lâm sản phụ, bao gồm động vật và thực vật cho những
sản phẩm ngoài gỗ.
Từ 1961, lâm sản phụ đợc coi trọng và đợc mang tên đặc sản rừng. Đặc sản
rừng bao gồm cả thực vật và động vật rừng là nguồn tài nguyên giầu có của đất n-
ớc. Nó có vị trí quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá xã hội chủ nghĩa,
trong đời sống nhân dân, quốc phòng và xuất khẩu ( Bộ Lâm nghiệp Kế
hoạch phát triển Đặc sản rừng, 1981-1990). Theo định nghĩa đó Đặc sản rừng là
một bộ phận của tài nguyên rừng nhng chỉ tính đến những sản phẩm có công
dụng hoặc giá trị đặc biệt và ngoài các loài thực vật dới tán rừng còn bao gồm các loài
cây cho gỗ đặc hữu hoặc đợc coi là đặc hữu của Việt Nam, nh Pơ mu, Hoàng đàn, Kim
giao , nh vậy thuật ngữ đặc sản cũng mang ý nghĩa kinh tế, vì không tính đến những
sản phẩm không có hoặc cha biết giá trị. Vì thế, danh mục những đặc sản rừng trong
từng thời điểm cũng tập trung sự chú ý vào một số sản phẩm nhất định.
Ngày nay, trong Lâm nghiệp thuật ngữ lâm sản ngoài gỗ đợc dùng phổ
biến, chính thức thay cho thuật ngữ lâm sản phụ (minor forest product/ secondary
forest product). Định nghĩa của thuật ngữ này đợc thông qua trong hội nghị t vấn lâm
nghiệp Châu á-Thái Bình Dơng tại Băng Cốc, 5-8-1991: Lâm sản ngoài gỗ
(Non-wood forest product) bao gồm những sản phẩm tái tạo đợc ngoài gỗ, củi và
than gỗ. Lâm sản ngoài gỗ đợc lấy từ rừng, đất rừng hoặc từ những cây thân gỗ.
Do đó, không đợc coi là LSNG những sản phẩm nh cát, đá, nớc, dịch vụ du lich sinh
thái.
Theo định nghĩa này củi, than gỗ, cành ngọn, gốc cây không đợc coi là LSNG,
không thỏa đáng đối với việc khai thác tận dụng phế liệu gỗ. Những dịch vụ trong
rừng nh săn bắn, giải trí, dỡng bệnh trong rừng, du lịch sinh thái, v.v là một phạm trù
khác, không đợc xếp vào LSNG, nhng trên quan điểm kinh tế cũng có nơi du lịch sinh
thái cũng đợc coi nh sản phẩm của rừng.
Hội nghị lâm nghiệp do Tổ chức Nông Lơng Liên Hiệp Quốc triệu tập tháng 6
năm 1999 đã đa ra và thông qua một khái niệm và định nghĩa khác về LSNG Lâm
sản ngoài gỗ (Non timber forest product) bao gồm những sản phẩm có nguồn gốc
sinh vật, khác gỗ, đợc khai thác từ rừng, đất có cây rừng (wooded lands) và cây ở

ngoài rừng . Thuật ngữ này phải dịch sang Tiếng Việt là Lâm sản ngoài gỗ
cây, nhng để đơn giản vẫn dùng thuật ngữ LSNG. Với định nghĩa này, LSNG
bao gồm cả động vật, gỗ nhỏ và củi và rộng hơn so với định nghĩa trớc. Trong tài
liệu sách báo nớc ngoài, hiện tại cả hai thuật ngữ NWFP và NTFP vẫn đợc
dùng. Song có tác giả, để hạn chế đối tợng nghiên cứu, đánh giá giá trị kinh tế của
6
LSNG, nh Jenne H. De Beer thêm vào định nghĩa trên một mệnh đề, thành một định
nghĩa khác nh sau: Lâm sản ngoài gỗ bao gồm những sản phẩm có nguồn gốc sinh
vật không phải gỗ đợc ngời ta khai thác từ rừng để sử dụng . Có thể hiểu đợc rằng
khái niệm hàm ý chỉ quan tâm đến sản phẩm đợc khai thác để dùng. Thuật ngữ đặc
sản rừng còn hẹp hơn, và đợc hiểu là những cây, con LSNG có công dụng đặc biệt và
đặc hữu của Việt Nam. Vì khái niệm và định nghĩa LSNG có sự khác nhau nh thế nên
việc vận dụng vào thực tế cũng có sự khác nhau.
2. Phân nhóm lâm sản ngoài gỗ theo công dụng
Trên thế giới cũng đã có nhiều khung phân loại LSNG đợc đề xuất. Có khung
phân loại dựa vào dạng sống của cây tạo ra các sản phẩm nh nhóm cây gỗ, cây bụi,
cây thảo, dây leo gỗ, dây leo thảo Có khung phân loại dựa vào công dụng và nguồn
gốc của các LSNG, nh khung phân loại đợc thông qua trong hội nghị tháng 11 năm
1991 tại Băng Cốc . Trong khung này, LSNG đợc chia làm 6 nhóm :
- Các sản phẩm có sợi: Tre nứa; song mây; lá, thân có sợi và các loại cỏ.
- Sản phẩm làm thực phẩm .
+ Các sản phẩm nguồn gốc thực vật: thân, chồi, rễ, củ, lá, hoa, quả, quả hạch,
gia vị, hạt có dầu và nấm.
+ Các sản phẩm nguồn gốc động vật: mật ong, thịt động vật rừng, cá, trai ốc, tổ
chim ăn đợc, trứng và côn trùng.
- Thuốc và mỹ phẩm có nguồn gốc thực vật.
- Các sản phẩm chiết xuất: gôm, nhựa, nhựa dầu, nhựa mủ, tanin và thuốc nhuộm, dầu
béo và tinh dầu.
- Động vật và các sản phẩm từ động vật không làm thực phẩm: tơ tằm, động vật sống,
chim, côn trùng, lông mao, lông vũ, da, sừng, ngà, xơng và nhựa cánh kiến đỏ.

- Các sản phẩm khác: nh lá Bidi (lá thị rừng dùng gói thuốc lá ở ấn Độ)
Để hoà nhập với các nớc láng giềng chúng tôi đề nghị sử dụng khung phân loại
các LSNG đợc thống nhất trong Hội nghị các nớc vùng Châu á Thái Bình Dơng, tháng
11 năm 1991 tại Băng Cốc, Thái lan và có sửa đổi để phù hợp với thực tế Việt Nam.
Trớc hết chúng tôi đã bổ sung thêm 3 nhóm phụ :
- Các cây có chất độc vào nhóm 3 (cây thuốc và mỹ phẩm)
- Các cây cảnh
- Các lá dùng để gói, bọc vào nhóm 6 (các sản phẩm khác)
3. Chỉ tiêu để phân biệt lâm sản ngoài gỗ và cây nông nghiệp
Ngày càng có nhiều loài cây rừng, trong đó đa số là LSNG, đợc trồng trên đất
nông nghiệp. Trong nhiều trờng hợp cây cho LSNG đã đợc coi là cây nông nghiệp nh
cây Điều, Sơn, Sở Ngợc lại, có nhiều loài cây đợc trồng ở vùng nông nghiệp nhng
vẫn đợc coi nh LSNG nh nhiều loài tre, trúc, mây. Vì vậy, việc đa ra Tiêu chí
để phân định cây thuộc LSNG là cần thiết:
7
- Cây có nguồn gốc từ rừng và hiện còn đợc trồng trên đất Lâm nghiệp
- Cây thuộc sự quản lý của Lâm nghiệp (do Nhà nớc quy định).
Những tiêu chí này chỉ mang tính quy ớc để thuận tiện cho quản lý, không có ý
nghĩa khoa học kĩ thuật.
Chơng 2: Tre, Nứa, Song, Mây
1. Tre, nứa
1.1. Cấu tạo
Đặc điểm cấu tạo của cây họ tre
Cấu tạo của tre nứa hoàn toàn khác với gỗ. Tất cả các loài tre đều phát triển mạnh theo
chiều dọc thớ và phát triển chậm theo đờng kính. Cấu tạo chung của các loại cây họ
tre trúc (trong đó có luồng) Đều chia ra làm ba bộ phận chính: Thân ngầm, Thân tre và
cành lá (Hình 2.1).
Hình 2.1. Cấu tạo chung của cây họ tre
1- Thân ngầm; 2- Thân tre; 3- Cành lá
Cấu tạo thô đại của tre

1.1.1. Thân ngầm
Thân ngầm là thân nằm dới mặt đất, ở các đốt của thân ngầm có nhiều rễ và
chồi. Chồi mọc lên thành cây tre hoặc thành thân ngầm mới. Cấu tạo của thân ngầm
về cơ bản cũng giống nh thân trên mặt đất. Nhng do chức năng và điều kiện của nó
nên có sự khác nhau rõ rệt: lóng ngắn, lỗ rỗng trong ruột rất bé hay đặc hoàn toàn.
trên thân ngầm có vòng mo hoặc vòng rễ, chồi các bộ phận đều có màu trắng ngà.
1.1.2. Cấu tạo thân tre:
Thân tre có nhiều lóng, độ dài các lóng từ gốc đến ngọn không giống nhau,
trong ruột lóng rỗng. Thân tre do thành tre bao bọc tạo nên, độ dày của thành tre giảm
dần theo độ cao thân cây. Thành tre chia làm ba phần chính: biểu bì, thịt tre và màng
lụa (Hình 2.2).
8
Hình 2.2. Cấu tạo thành tre
1- Biểu bì; 2- Thịt tre; 3- Màng lụa; 4- Tế bào mô mềm; 5- Bó mạch
- Biểu bì: là lớp ngoài cùng, bề mặt trơn bóng, chứa nhiều diệp lục tố nên có màu
xanh, khi tre già thờng chuyển sang màu vàng. Biểu bì đợc cấu tạo bởi lớp cutin hoá
và sáp, vì vậy nó rất cứng, chắc và dòn, gây khó khăn cho quá trình thẩm thấu keo dẫn
đến khả năng dán dính cũng giảm.
- Thịt tre: gồm nhiều bó mạch và tổ chức mô mềm, căn cứ vào kích thớc, sự sắp xếp và
mật độ của bó mạch thịt tre đợc chia làm hai phần:
+ Cật: là phần tiếp xúc với biểu bì, các bó mạch nhỏ, nhiều, xếp xít nhau, do đó cật tre
cứng, chắc và tính chất cơ học rất cao. Chính vì vây, nó là phần quan trọng nhất trong
quá trình sử dụng tre nứa.
+ Ruột: các bó mạch có kích thớc lớn hơn từ 2 3 lần kích thớc bó mạch ở phần cật
nhng mật độ tha hơn. Ruột đợc cấu tạo chủ yếu là mô mạch ở phần cật nhng mật độ
tha hơn. Ruột đợc cấu tạo chủ yếu là mô mềm nên xốp và nhẹ. Vì vậy, cơ lý tính của
ruột cũng nhỏ hơn so với cật.
- Màng lụa: là lớp trong cùng tiếp giáp với khoảng trống của lóng. Màng lụa mỏng và
có màu trắng. màng lụa cũng có tác dụng bảo vệ cho lớp tế bào nhu mô của ruột tre và
tạo sự cứng vững cho thân tre. Nhng nó có cấu tạo xốp, dòn nên cũng không có khả

năng thấm ớt nớc và keo. Để đạt đợc chất lợng mối dán tốt cần phải loại bỏ lớp màng
lụa này trong khi tạo nan.
Cấu tạo hiển vi của tre
Tế bào mô mềm: Bao gồm các tế bào vách mỏng là thành phần cơ bản của tre, tế bào
vách mỏng hầu hết có dạng hình đa giác. Phần cật tre kích thớc tế bào nhỏ và lớn dần
về phía ruột tre, phần sát với màng lụa kích thớc tế bào giảm nhanh theo chiều xuyên
tâm tạo ra tế bào hình dẹt, những tế bào vách mỏng này đã cứng hoá làm tăng thêm độ
cứng vững cho ruột tre.
Bó mạch: Các bó mạch ở phần cật có kích thớc nhỏ và xếp sít nhau, càng vào trong
kích thớc bó mạch càng lớn, nhng mật độ bó mạch giảm dần. Quan sát cấu tạo mặt cắt
dọc của đốt tre và lóng tre các bó mạch ở phần lóng xếp dọc theo thân cây, ở phần đốt
các bó mạch không xếp dọc theo thân cây. Đặc điểm này liên quan chặt chẽ đến tính
chất cơ lý của tre. Tại phần đốt lực tách dọc thớ lớn hơn phần lóng.
9
Hình 2.3. Mặt cắt dọc của phần đốt và phần lóng tre.
a Phần lóng b Phần đốt
Tế bào sợi: là một phần của bó mạch, nó quyết định đến tính chất cơ lý của tre. Theo
tài liệu, tỷ lệ tế bào sợi ở phần tiếp giáp biểu bì lớn gấp 3 lần so với phần tiếp giáp với
màng lụa, từ đó làm cho cơ lý tính của cật lớn hơn phàn ruột.
1.1.3. Cành lá
Cành có cấu tạo nh thân tre, cành phát triển từ chồi thân gọi là cành chính. Tuỳ
theo từng loài tre mà chồi thân có từ 1-3 hoặc nhiều hơn cành chính.
Lá tre gồm có hai loại:
- Mo nang: là lá chuyên làm nhiệm vụ bảo vệ măng non
- Lá quang hợp: là lá chuyên làm nhiệm vụ quang hợp tạo lên chất hữu cơ nuôi cây.
1.2. Tính chất vật lý, hoá học, cơ học
1.2.1. Tính chất vật lý
Khối lợng thể tích: Khhói lợng thể tích của tre thay đổi từ 0,4 0.9 g/cm
3
, nó

phụ thuộc vào cấu tạo giải phẫu của tre, nh là số lợng và sự phân bố sợi quanh bó
mạch. Vì vậy, khối lợng thể tích của tre có quan hệ chặt chẽ với loài tre (chẳng hạn tre
gai là 0,9 g/cm
3
nhng vầu đắng thì chỉ có 0,7 g/cm
3
), tuổi tre, vị trí trên thân và điều
kiện sinh trởng của tre. Khối lợng thể tích của ngon tre và cật tre cao hơn vì mật độ bó
mạch dày hơn, đờng kính mạch nhỏ hơn. Ngợc lại, dới gốc và trong ruột tre có khối l-
ợng thể tích thấp hơn. Khối lợng thể tích cao thì cờng độ cũng cao, vì vậy khối lợng
thể của tre phản ánh rất rõ tính chất cơ học của tre.
Độ ẩm của tre: độ ẩm tre tơi thờng thay đổi theo tuổi, độ cao thân cây, vị trí
thành tre và thời kỳ chặt hạ. Độ ẩm bão hoà của tre khoảng 35 40%, nó ảnh hởng
đến tính chất cơ lý của tre. Nhìn chung tre già có độ ẩm thấp tre non có độ ẩm cao. Độ
ẩm của tre tơi thờng cao hơn 70% và trung bình khoảng 80 100%
Tính chất co rút của tre: Tỷ lệ co rút của tre thờng ít hơn gỗ. Khác với gỗ, ở tre
co rút thể tích nhiều hơn co rút theo chiều dài. Co rút tiếp tuyến ở cật tre là lớn nhất,
thứ hai là co rút xuyên tâm và co rút tiếp tuyến ở ruột tre, co rút dọc thớ là ít nhất.
Nguyên nhân chính gây ra sự co rút là do phân bố bó mạch ở cật nhiều hơn ở ruột nên
phần cật co dãn nhiều hơn phần ruột. Theo hớng xuyên tâm hai phần này không hạn
10
chế lấn nhau, nên co dãn đạt trị số tối đa và đây cũng là nguyên nhân gây vỡ nứt của
tre trong những ngày khô hanh hoặc khi sấy.
Tính chất hút nớccủa tre: tre và gỗ giống nhau do đợc cấu tạo nên bởi tế bào nên
có vách và ruột tế bào. Đây là hai vị trí giữ nớc của tre. Khả năng hút nớc nhiều hay ít
phụ thuộc vào loại tre. (Sau 50 ngày đêm ngâm trong nớc tre gai ở Chí Linh Hải Dơng
là 96,1% và tre gai ở Đông Triều Quảng Ninh là 102,1%)
1.2.2. Tính chất hoá học
Thành phần hoá học của tre phụ thuộc vào loại tre, tuổi tre, nơi sinh trởng, thời
kỳ chặt hạ. Thành phần hoá học của tre cũng tơng tự nh thành phần hoá học của gỗ.

Thành phần chính của tre là cellulose, hemi-cellulose và lignin, nó chiếm khoảng trên
90% tổng khối lợng. Ngoài ra, tre cũng có các thành phần hoá học phụ nh: nhựa,
tannin và các muối vô cơ. Tuy nhiên, hàm lợng các chất chiết suất kiềm, tro và silic
trong tre cao hơn gỗ. Điều này làm cho quá trình gia công cơ học của tre khó hơn gỗ.
Các chất hữu cơ cấu tạo nên tre chủ yếu là cellulose và lignin, ngoài ra có khoảng 2
6% tinh bột, 2% deoxidized saccharide, 2 4% chất béo và 0,8 6% protein. Sự có
mặt của tinh bột ở trong tre làm cho nó rất dễ bị nấm mục tấn công.
Ngoài ra, tre còn có các chất vô cơ Si, Ca, K, Mn, Mg. Các chất này sẽ biến thành tro
khi đốt cháy hoàn toàn tre. Tỷ lệ tro ở ruột cao hơn ở cật vì phần ruột chứa nhiều chất
vô cơ.
Cellulose là thành phần cơ bản của vách tế bào (đặc biệt là tế bào sợi), trong tre hàm l-
ợng cellulose khoảng 40 60%, trong đó -cellulose chiếm khoảng 70 80% là
thành phần cấu tạo chính của tre, -cellulose chiếm khoảng 20 28%, -cellulose
chiếm 1-5%. Hàm lợng cellulose ít thay đổi khi tuổi tre thay đổi, nhng nó thay đổi
theo chiều cao thân tre và tăng dần từ gốc lên ngọn.
Lignin là một hydrat cacbon cao phân tử, lignin trong tre đợc cấu thành bởi paradium,
guaiacyl và mauve với tỷ lệ 10 : 68 : 22. Hàm lợng lignin trong tre chiếm khoảng 20
26%.
Hemi-cellulose trong tre bao gồm hầu hết là pentosan (chiếm trên 95%) và một lợng
nhỏ là hexosan.
1.2.3. Tính chất cơ học
Tre có độ bền cơ học cao và khả năng thích ứng tốt, dễ gia công, vì vậy nó đợc sử
dụng rộng rãi trong xây dựng, sản xuất hàng thur công mỹ nghệ, trong công nghiệp và
nghề cá. Tre có ứng suất kéo gấp hai lần gỗ và ứng suất nén cũng cao hơn gỗ khoảng
10%.
ng suất chịu kéo dọc thớ: Là phơng chịu lực tốt nhất so với các phơng chịu lực khác.
Các loại tre khác nhau thì ứng suất kéo dọc thớ cũng khác nhau. Trong cùng một cây
tre ở các vị trí khác nhau ứng suất chịu kéo cũng khác nhau. Tại một vị trí thì giới hạn
bền chịu kéo ở phần cật lớn hơn ở phần ruột, ứng xuất chịu kéo ở phần đốt bằng ẵ ở
11

phần lóng. Theo chiều cao thân cây thì ứng suất chịu kéo ở phần gốc nhỏ hơn phần
ngọn vì mật đọ bó mạch ở phần ngọn cao hơn phần gốc.
ứng suất chịu nén: Do cấu tạo của tre nên ứng suất chịu nén dọc thớ lớn hơn ứng suất
chịu nén ngang thớ, theo chiều cao thân cây ứng suất chịu nén dọc thớ ở các vị trí
khác nhau cũng khác nhau, ứng suất chịu nén dọc thớ giảm từ góc đến ngọn.
ứng suất trợt: ứng suất trợt của tre tơng đối nhỏ so với các loại ứng suất khác, ứng suất
trợt dọc thớ nhỏ hơn ứng suất trợt ngang thớ khoảng 3 lần, ứng suất trợt ở phần đốt
nhỏ hơn phần lóng. Trợt ngang thớ các bó mạch sản sinh nội lực, còn trợt dọc thớ nội
lực do các mô mềm sinh ra, trên thành tre phần cật có giới hạn bền trợt lớn hơn phần
ruột. Nếu so sánh ứng suất trợt của tre với ứng suất trợt của gỗ ta thấy ứng suất trợt
của tre nhỏ hơn nhiều so với gỗ, ứng suất trợt này có ảnh hởng đến quá trình gia công
tre.
ứng suất tách dọc thớ của tre: Do các tế bào của tre ở phần lóng xếp song song với
trục dọc của thân cây nên ứng suất tách dọc thớ rất nhỏ. ứng suất tách ở phần lóng
nhỏ hơn ở phần mấu do ở phần mấu các tế bào xếp nghiêng so với trục dọc thân cây.
Giới hạn bền tách của tre khoảng 19 20 Mpa, còn giới hạn bền tách của gỗ từ 150
200 Mpa.
Mô đun đàn hồi của tre: Do cấu tạo của tre không đồng nhất, mặt khác tre là vật liệu
hữu cơ nên khi chịu tác động của ngoại lực nó có biến dạng lớn. Biến dạng của tre
theo các chiều hớng khác nhau cũng khác nhau. Đặc trng cho tính biến dạng của tre là
biến dạng và đàn hồi
12
Tính chất vật lý và cơ học của một số loại tre
Tính chất
Đơn
vị
Tre gai Mạy sang Diễn trứng Vầu đắng Luồng
Lóng Đốt Lóng Đốt Lóng Đốt Lóng Đốt Gốc Thân Ngọn
Khối lợng thể tích g/m
3

914 769 881 690 730 841 844
Hệ số co rút thể tích - 0,68 0,67 0,87 0,71 -
Tỷ lệ co rút thể tích % - - - - - - - - 16 17,6 19
Co rút dọc thớ % - - - - - - - - 0,48 0,36 0,52
Co rút xuyên tâm % - - - - - - - - 8,86 9,26 10,3
Co rút tiếp tuyến % - - - - - - - - 7,97 8,18 9,12
Độ bền nén dọc thớ Kgf/
cm
3
831 756 709 643 746 717 644 530 -
Độ bền kéo dọc thớ Kgf/
cm
3
3218 1463 2272 774 3118 1395 2129 719 -
Độ bền uốn tiếp tuyến Kgf/
cm
3
2155 2032 1598 1513 1680 1609 1419 1342 -
Độ bền uốn ngoài vào Kgf/
cm
3
2007 1631 1504 1380 1587 1529 1300 1269 -
Độ bền uốn trong ra Kgf/
cm
3
1746 1535 1403 1229 1443 1418 1183 1160 -
Độ bền trợt dọc thớ Kgf/
cm
3
68 83 44 47 55 73 43 46 -

Modul đàn hồi nén dọc
thớ
N/
mm
2
- - - - - - - - 600,2
Hệ số đàn hồi nén dọc thớ N/
mm
3
- - - - - - - - 52,93
Modul đàn hồi nén ngang
thớ
N/
mm
2
- - - - - - - - 126,63
Hệ số đàn hồi nén ngang
thớ
N/
mm
3
- - - - - - - - 10,47
Cờng độ nén dọc thớ N/
mm
2
- - - - - - - - 35,64
2. Song, mây
2.1. Cấu tạo
1.1.1. Thân ngầm
- Song: thân ngầm phát triển theo chiều ngang. ở mắt mọc lên chồi non thành song

con, do đó song thờng là những cây đơn độc mọc rải rác.
- Mây: mọc thành búi, ở gốc mẹ nẩy sinh một mầm non và phát triển thành mây con.
1.1.2. Thân trên mặt đất
Thân song mây gồm nhiều lóng, chiều dài lóng tăng dần từ gốc đến ngọn. Thân song
mây đặc phía trong không có vách ngang, nên thân thờng mềm dẻo, không thể chống
13
chịu với trọng lợng bản thân, gió bão nên phải có trụ để nơng tựa vào. Trên mỗi lóng
đờng kính có thay đổi: phần gốc bẹ lá đờng kính nhỏ, phần cuối lóng đờng kính lớn
hơn. sự chênh lệch này tăng dần từ gốc lên ngọn. Sự thay đổi này về hình thể là một
trong những khó khăn khi gia công, nhất là khi muốn giữ nguyên lớp mặt ngoài.
Thân song mây chia ra làm ba phần:
- Biểu bì: là phần ngoài cùng, chứa nhiều cutin, lúc non do bẹ lá bao bọc nên có mầu
trắng đến trắng ngà. Khi lá già rơi rụng (chủ yếu là ở gốc) do tiếp xúc trực tiếp với ánh
sáng, diệp lục phát triển lên có màu xanh. Khi mây già chuyển thành màu vàng.
- Phần cật (phần thịt): nằm sát biểu bì có chiều dầy 1/3 1/4 bán kính thân cây bao
gồm các bó mạch nằm sát nhau
2.2. Tính chất vật lý, hoá học, cơ học
Thành phần hoá học: các chất cấu trúc lên vách tế bào thì hàm lợng cellulo nhiều hơn
của tre nứa, hàm lợng linnin ít hơn vì thế song mây mềm và dẻo hơn tre nứa. Dới tác
dụng của nhiệt, ẩm song mây dễ dàng tạo ra biến dạng vĩnh cửu nên dễ uốn định hình.
Thành phần các chất hoà tan trong nớc nóng, nớc lạnh và NaOH (1%) cao hơn nh đ-
ờng, bột nên song mây dễ bị nấm mốc, sâu mọt phá hoại.
Lớp cutin chứa hàm lợng SiO
2
cao nhất là song mây già hoặc phần gốc lên làm tăng độ
cứng, rắn cho song mây và gây ra nhiều khó khăn trong công nghệ tẩy rửa bề mặt đem
lại vẻ đẹp óng ả cho sản phẩm song mây chế biến.
Độ ẩm: Song mây tơi chứa hàm lợng nớc khá cao từ 70 80% có khi còn cao hơn.
Độ ẩm tăng dần từ gốc đến ngọn. Tuổi non cao hơn tuổi già, ở ruột cao hơn ở cật.
Khối lợng thể tích: Phụ thuộc loại cây, tuổi, vị trí khác nhau trên cây, ở cật và ở ruột.

Khối lợng thể tích của song lớn hơn của mây. Tuổi già các tế bào đạt độ thành thục
cao và hàm lợng linnin tăng lên nên khối lợng thể tích cao hơn ở tuổi non. Phần gốc
cao hơn phần ngọn do vách tế bào dầy hơn.
Chơng 3: Sản phẩm chiết suất
Bài 1: Chng cất tinh dầu bằng hơi nớc
1. Khái niệm chung về tinh dầu
1.1. Bản chất của tinh dầu
Tinh dầu là những hỗn hợp khác nhau của những chất bốc hơi nguồn thực vật
(rất ít nguồn động vật) các chất ấy thờng có mùi thơm và thành phần hoá học, cấu tạo,
tính chất, điểm chảy, điểm sôi, độ tan trong nớc hay trong các dung môi rất khác nhau
phần lớn không tan, chính xác là ít hay rất ít tan trong nớc. Các hợp chất của tinh dầu
hoà tan lẫn nhau. Nếu một lợng tinh dầu nào đó là một khối đồng chất bắt đầu sôi ở
một nhiệt độ phụ thuộc thành phần và tỷ lệ các hợp phần.
1.2. Các phơng pháp lấy tinh dầu
14
1.2.1. Phơng pháp ép vật liệu thực vật
Trờng hợp chỉ cần ép vật liệu thực vật cũng đủ phá vỡ các màng cho tinh dầu
chảy ra, mà hàm lợng tinh dầu trong vật liệu tơng đối lớn và tinh dầu có giá trị cao
không cần thu hồi thì ngời ta dùng phơng pháp ép vì nó rẻ tiền tuy nhiên ép thì không
thể lấy đợc kiệt tinh dầu và tinh dầu kéo theo cả những chất không bốc hơi nh dầu
béo, nhựa, nên sau đó phải làm sạch tinh dầu thu đợc. Phơng pháp này dùng để lấy
tinh dầu từ vật liệu nh vỏ chanh.
1.2.2. Dùng một lỏng hay rắn để trích ly tinh dầu
Trong một số trờng hợp, do điều kiện đặc biệt, ngời ta dùng một lỏng hay rắn để
trích ly tinh dầu, rồi sau đó trích ly tinh dầu ra khỏi lỏng hay rắn đó. Phơng pháp này
có một số u điểm đặc biệt, có khi bắt buộc phải dùng nó để lấy tinh dầu nhng phức tạp
và đắt tiền, nên ít dùng. Phơng pháp này chủ yếu dùng cho tinh dầu một số hoa nh hoa
nhài, hoa hồng.
1.2.3. Phơng pháp cất bằng hơi nớc
Phơng pháp cất tinh dầu bằng hơi nớc đợc dùng phổ biến cho nhiều loại tinh dầu. Hơi

nớc đợc đa qua khối vật liệu thực vật, tiếp xúc với tinh dầu làm cho tinh dầu bay hơi,
hơi ấy đợc kéo theo cả hơi nớc (hơi nớc đợc bão hoà hơi tinh dầu). Hỗn hợp hơi đó đợc
đa sang bộ phận làm lạnh để ngng tụ. Khối ngng đợc lắng, tách thành những lớp nớc
và tinh dầu riêng không hoà tan vào nhau vì hơi nớc kéo theo tinh dầu đi nên còn gọi
là phơng pháp cắt kéo tinh dầu bằng hơi nớc.
Hình 3.1.1. Hệ thống cất ngng
2. Các thông số cơ bản của chng cất tinh dầu bằng hơi nớc
2.1. Lợng hơi nớc cần thiết
2.1.1. Tầm quan trọng của nớc và hơi nớc
15
Hơi nớc và nớc là chất tản nhiệt làm tăng nhiệt độ hệ thống nớc - tinh dầu làm sôi hệ
thống, nhờ đó nớc và tinh dầu bay hơi. Nhng nớc không phải chỉ là chất tản nhiệt,
chính nhờ có sự có mặt của nớc mà hệ thống nớc tinh dầu đợc tạo thành, nhờ đó mà
tinh dầu sôi ở nhiệt độ thấp hơn 100
o
C, thấp hơn cả điểm sôi của tinh dầu nhờ đó tránh
đợc sự phân huỷ một số hợp phần của tinh dầu và vật liệu thực vật.
Nớc lại là tác nhân trong thuỷ khuếch tán. Không đủ nớc một phần tinh dầu nằm lại
trong túi không cất đợc. Một mặt vì các hợp phần của tinh dầu rất ít tan trong nớc, nên
lợng nớc cần cho thuỷ khuếch tán lớn. Mặt khác khi hệ thống nớc tinh dầu sôi, những
hợp phần sôi cao có áp hơi nhỏ hơn so với áp hơi của nớc nên hơi nớc cũng phải nhiều
hơn hơi tinh dầu đợc kèm theo, nghĩa là nớc phải nhiều hơn tinh dầu. Đứng về mặt nào
thì cũng cần phải nhiều nớc dù cho cùng một lợng nớc vừa dùng để thuỷ khuếch tán,
vừa dùng để kéo hơi tinh dầu.
2.1.2. ảnh hởng của lợng nớc quá lớn
Khi lợng nớc quá lớn sẽ có những ảnh hởng sau:
- Chi phí về hơi nớc quá nhiều làm tăng giá thành sản phẩm.
- Các hợp phần của tinh dầu rất ít tan trong nớc. Đặc biệt tinh dầu tạo thành những hạt
nhũ tơng rất nhỏ phân tán trong nớc để lắng thờng khó và rất lâu vì tỷ khối của nớc và
tinh dầu khác nhau rất ít. Nh vậy khi ngng hơi lại, và tách các phần của lỏng ngng, thì

một phần tinh dầu nằm lại trong lớp nớc. Độ tan rất nhỏ, nhũ tơng có thể không nhiều
nhng nớc ngơng rất lớn. Nớc dùng càng nhiều tổn thất tinh dầu càng lớn. Vì vậy cần
hạn chế lợng nớc ở mức tối thiểu và ngời ta dùng các biện pháp khác nhau để thu hồi,
nếu cần, các hợp phần có giá trị cao bị giữ lại ở lớp nớc ngng. Các hợp phần là các
este, là hợp phần có giá trị về mặt hơng vị của tinh dầu, bị thuỷ phân trong nớc, nhất là
ở nhiệt độ tơng đối cao, thuỷ phân chậm, nhng nếu nhiều nớc, và thời gian tiếp xúc
giữa tinh dầu với nớc dài, thì cũng phải tính đến lợng este bị thuỷ phân, cho nên cũng
phải hạn chế lợng nớc và cất càng nhanh càng tốt.
2.1.3. Lợng nớc cần thiết thực tế
Hơi nớc qua lớp vật liệu cha kịp bão hoà hơi tinh dầu nếu muốn bão hoà phải đi
chậm, kéo dài thời gian. Nh vậy nếu tinh dầu cha đợc giả phóng hết, một phần trong
túi còn nguyên vẹn, thuỷ khuếch tán chậm, đa tinh dầu ra chậm, không đủ làm cho hơi
nớc bão hoà hơi tinh dầu, nhất là vào giai đoạn cuaôí của tinh dầu, có những hợp phần
độ tan trong nớc rất nhỏ lúc ấy hơi nớc dùng cho thuỷ khuếch tán hơn là để kéo hơi
tinh dầu.
Trong vật liệu thực vật, ngoài tinh dầu còn có nhiều hợp chất sôi rất cao hay
thực tế không bốc hơi nh nhựa, sáp, dầu béo hoà tan vào tinh dầu làm hạ thấp áp hơi
của tinh dầu (nhất là các dầu béo có khí rất nhiều ở các hạt). Ngoài ra lúc kết dính tinh
dầu với vật liệu thực vật càng làm tinh dầu khó bay hơi, áp suất hơi bị giảm.
2.1.4. Lợng nớc ngng
16
Nếu vật liệu cất khô, thuỷ phân thấp thì lợng nớc ngng gần bằng lợng hơi nớc đi qua
khối vật liệu vì một lợng nớc nhỏ ngng lại trong khối vật liệu rơi xuống đáy nồikhông
sang bộ phận làm lạnh ngng; đồng thời nớc có sẵn ở vật liệu thực vật cũng bay hơi
sang bộ phận làm lạnh ngng.
Nếu vật liệu tơi, thuỷ phân cao, thì lợng nớc ngng tăng lên nhiều.
Vd: nếu lấy tỷ lệ tinh dầu trong khối lỏng ngng (nớc và tinh dầu) ta sẽ thấy nó rất nhỏ:
0,3 0,4% tinh dầu peppermint (bạc hà âu) nếu vật liệu tơi, 1,2 1,6% nếu vật liệu
héo và 2,5 3% nếu vật liệu khô.
2.2. Tốc độ và thời gian chng cất tinh dầu

2.2.1. tốc độ chng cất tinh dầu
Thời gia cất tinh dầu, thời gian để lấy gần hết tinh dầu trong lúc cất còn có hiệu quả
kinh tế, phụ thuộc tốc độ hơi nớc vào nồi hay tốc độ hơi nớc đi qua khối vật liệu. Tốc
độ ấy cũng có thể biểu hiện qua tốc độ ngng hỗn hợp hơi nớc hơi tinh dầu. Trong
thực tế, chính các tốc độ ấy là tốc độ cất tinh dầu, chứ không phải tốc độ thu đợc tinh
dầu ngng lại, vì khó đo đợc lợng ấy; vì đo lờng khối ngng hay nớc ngng dễ dàng nhất
nên ngời ta thờng biểu hiện tốc độ cất bằng lợng khối ngng (hay nớc ngng) thu đợc
trong đơn vị thời gian. Đo lợng ấy từng thời điểm để theo dõi tốc độ cất, nhng điều
chỉnh tốc độ ấy bằng cách điều chỉnh lợng hơi nớc cho đi qua khối vật liệu.
Tốc độ cất phải hợp lý, tốc độ cất hợp lý phụ thuộc vào bản chất tinh dầu và vật liệu,
trạng thái của vật liệu, cách sắp đặt nó vào trong nồi cất phụ thuộc cả cấu tạo nồi cất,
nó lại phụ thuộc vào giai đoạn cất.
Tốc độ vừa phải nếu nh quá nhỏ thì không những thời gian cất kéo dài mà trong khối
vật liệu còn có những chỗ hơi đi quẩn không kéo hơi tinh dầu ra. Nếu tốc độ quá lớn
thì thì hơi chủ yếu đi qua khe hở lớn trong khối. Nếu hơi đi quá nhanh thì không kịp
bão hoà hơi tinh dầu, nhất là nếu tốc độ thuỷ khuếch tán nhỏ, tinh dầu ra ngoài màng
túi không kịp hơi nớc không bão hoà hơi tinh dầu thì tốn nhiều hơi nớc hơn, nớc ngng
nhiều hơn và giữ lại nhiều tinh dầu hơn. hơi nớc đi qua nhanh lại dễ kéo theo các phần
tử nhỏ của vật liệu qua cổ ngỗng vào bộ phận ngng trong nồi cất bên dới lắp nồi, ngời
ta có cheo một tấm chắn để giữ các phần tử ấy lại. Ngoài ra nếu nhiều hơi quá trong
cùng thời gian thì lợng nhiệt ấy đi ở bộ phận làm lạnh ngng lớn, đồng thời hệ số
truyền nhiệt lại kém do hơi đi nhanh nên bộ phận làm lạnh phải lớn và nớc làm lạnh
phải nhiều.
2.2.2. thời gian chng cất tinh dầu
Quá trình cất thì tinh dầu bay hơi dần, lợng còn lại trong vật liệu ngày càng ít đi, hơi
nớc càng kéo đợc ít hơi tinh dầu đi, tỷ lệ nớc tinh dầu trong nồi ngng ngày càng
lớn. Thí dụ cất lá bạc hà peppermint khô, lúc bắt đầu cất trong khối ngng có thể có tới
8% là tinh dầu nhng lúc gần cuối chỉ còn 0,004%. Nếu cứ tiếp tục cất để lấy thêm tinh
dầu thì thời gian cất kéo dài tốn nhiên liệu, nhân công nên phải ngừng không cất nữa.
Nhng ngừng cũng phải đúng lúc phù hợp với từng loại tinh dầu và từng loại vật liệu,

17
không đợc quá sớm nếu không gây lãng phí vật liệu. Khi cất một mẻ phải liên tục
không đợc ngắt quãng dù chỉ một lúc vì nếu không gây ra tốn nhiên liệu, thời gian và
ảnh hởng đến chất lợng tinh dầu vì tinh dầu bị ngâm lâu trong nớc.
2.3. Nhiệt độ chng cất tinh dầu
2.3.1. Chng cất tinh dầu ở nhiệt độ cao
Nhiệt độ cất cao thì tốc độ khuếch tán của nớc có hoà tan tinh dầu qua màng túi lớn
hơn, đồng thời độ tan của tinh dầu trong nớc lớn hơn: hai điều này làm cho tinh dầu đ-
ợc đa ra ngoài túi nhanh hơn, thời gian cất ngắn hơn, hơi nớc dùng cho thuỷ khuếch
tán ít hơn. Nhiệt độ thay đổi thì áp suất hơi của nớc và của tinh dầu thay đổi, khi nhiệt
độ tăng thì các áp suất hơi đều tăng, áp suất hơi của phần lớn các hợp phần tinh dầu
tăng nhanh hơn áp suất hơi của nớc, do đó áp suất hơi của tinh dầu cũng tăng nhanh
hơn áp suất hơi của nớc. Nh thế có nghĩa là cất ở nhiệt độ cao hơn thì tốn ít hơi nớc để
kéo hơi tinh dầu hơn. Ngoài ra vì hơi nớc ít hơn nên nớc ngng ít hơn vì thế lợng tinh
dầu tổn thất vì tan trong nớc ít hơn.
Nhng ở nhiệt độ cao cũng có thể gây ra phân huỷ một số hợp phần của tinh dầu, thậm
chí cả vật liệu thực vật, tạo thành những chất có mùi gây ảnh hởng đến chất lợng tinh
dầu
2.3.2. Chng cất tinh dầu ở nhiệt độ thấp
Một số tinh dầu có những hợp phần chịu nhiệt kém, dễ bị phân huỷ ngay cả khi chng
cất ở áp suất thờng, trơng hợp ấy ngời ta cất ở nhiệt độ thấp hơn. Cất ở nhiệt độ thấp
tốn hơi nớc hơn, nớc ngng nhiều hơn vì vậy tinh dầu bị giữ lại nhiều hơn.
2.4. áp suất chng cất tinh dầu
2.4.1. Khái niệm
áp suất cất tinh dầu là áp suất bên trong nồi cất, ở bên trong lớp vật liệu thực vật.
2.4.2. Chng cất tinh dầu ở áp suất cao (Chng cất dới áp suất)
Để có áp suất cao ta đặt một van điều chỉnh áp lực ở sau cổ ngỗng. áp suất trong nồi
cất tăng lên thì điểm sôi của hỗn hợp nớc tinh dầu tăng. Thông thờng dùng hơi nớc
với áp suất d 4 át để trong nồi cất có áp suất d 1 at, nếu lớn quá thì các phần tử nhỏ
của vật liệu dễ bị lôi kéo theo vào cổ ngỗng.

2.4.3. Chng cất tinh dầu ở áp suất thấp (Chng cất trong chân không)
Muốn cất ở áp suất thấp ngời ta nối hệ thống cất ngng với một bình và bơm chân
không, cất ở áp suất thấp thì nhiệt độ sôi của hỗn hợp nớc tinh dầu cũng thấp. Do
đó không phân huỷ một số hợp phần, tốn hơi nớc hơn và thời gian cất dài hơn.
3. Phơng pháp chng cất tinh dầu bằng hơi nớc
18
3.1. Phơng pháp dùng nớc để cất tinh dầu
3.1.1. Nguyên tắc và cách dùng
Vật liệu thực vật đợc nghiền nhỏ đựng trong túi, khi chng cất ta cho túi vật liệu vào
nồi chng cất, bơm nớc vào nồi sao cho túi vật liệu đợc dìm trong nớc, nớc đợc đun sôi,
thuỷ khuếch tán đa tinh dầu ra ngoài túi, hơi nớc thành bong bóng nổi lên sục trong n-
ớc kéo theo hơi tinh dầu.
3.1.2. Nồi chng cất tinh dầu dùng nớc
Nồi chng cất tinh dầu dùng nớc có hình trụ, bên trong nồi đợc đặt một tấm vỉ để cho
vật liệu thực vật không bị tiếp xúc với đáy nồi. Bên trên có lắp nồi, lắp nồi đợc nối với
thân nồi nhờ hệ thống doăng thuỷ lực, ở mép trên thành nồi có rãnh hình vành khăn
chứa một lớp nớc; nắp nồi chỉ cần chụp vào nồi, mép nắp nằm dới nớc trong rãnh; nh
vậy nớc bịt kín khe hở giữa nắp nồi và thân nồi (hình 3.1.3). Trên lắp nồi có hệ thống
cổ ngỗng để đa hơi tinh dầu từ nồi hơi sang hệ thống ngng.
Hình 3.1.2. Sơ đồ hệ thống cất dùng nớc
Nớc đợc cho vào nồi sao cho ngập toàn bộ khối vật liệu thực vật nhng không đợc quá
cao đề phòng khi nớc sôi tràn qua cổ ngỗng vào bộ phận ngng, kéo theo cả các phần tử
vật liệu (nếu cổ ngỗng đặt cao, ống nối với nắp nồi dài thì mức nớc có thể cao hơn,
khối vật liệu thực vật có thể cho vào nhiều hơn). Cổ ngỗng đặt nghiêng về bộ phận ng-
ng để phần ngừng ở cổ ngỗng không bị chẩy ngợc về nồi chng cất, ngoài ra ống nối
giữa cổ ngỗng và nắp nồi phải đợc bảo ôn bằng lớp bông thuỷ tinh để hơi khỏi bị lạng
và ngng ở ống và chẩy ngợc lại nồi. Hơi có thể kéo theo các hạt nớc nhỏ đi vào bộ
phận ngng, để tránh hiện tợng đó ngời ta lắp thêm tấm chắn ở lắp nồi để các hạt nớc
bay lên bị tấm chắn ngăn lại không cho đi thẳng vào bộ phận ngng.
19

Nớc trong nồi đợc đun nóng bằng hơi nớc quá nhiệt, nhờ hệ thống ống đợc đục lỗ, nh
vậy lại có tác dụng bổ xung thêm nớc vào nồi, tiết kiệm đợc nhiên liệu và sục khí
trong nồi đợc tốt hơn. Ngoài ra nớc trong nồi còn có thể đợc đun nóng bằng khí nóng
hay lửa trực tiếp, nhng cách này dễ gây ra hỏng đáy nồi, tốn kém nhiên liệu (vì phải
thờng xuyên bơm nớc vào trong nồi khi đó nhiệt độ trong nồi giảm xuống hơi bị ngng
tụ lại không đảm bảo sự bốc hơi liên tục ảnh hởng đến tốc độ chng cất). Hơn nữa khi
đun nóng bằng khí nóng hay lửa trực tiếp các hợp phần của tinh dầu dễ bị phân
huỷthành những chất có mùi sém.
Hình 3.1.3. Doăng thuỷ lực, nắp và thân nồi
3.2. Phơng pháp dùng nớc và hơi nớc để cất tinh dầu
Khác với phơng pháp dùng nớc để cất tinh dầu, vật liệu đợc đặt trên vỉ và cao hơn mặt
nớc một khoảng sao cho khi nớc sôi không bị trào lên vật liệu. Có thể dùng nhiều vỉ
đặt chồng lên nhau để phân cách lớp vật liệu. Nớc trong nồi đợc đun sôi bằng hơi
nóng chạy vòng trong đáy nồi hoặc bằng lửa trần hay khí nóng nhng chỉ đợc liếm
thành ngoài ở phía đáy nồi.
Vật liệu không bị dìm trong nớc nên tiếp xúc với hơi nớc nhiều hơn, hơi nớc kéo theo
tinh dầu nhiều hơn phơng pháp dùng nớc, nên tốn ít nhiên liệu hơn mà tốc độ cất cao
hơn.
Hình 3.1.4. Sơ đồ hệ thống dùng nớc và hơi nớc để cất tinh dầu
áp suất chng cất của phơng pháp này thờng bằng với áp suất ngoài trời hoặc cao hơn
một ít do sức cản thuỷ lực và chiều dày lớp vật liệu.
20
So với cách dùng nớc thì cách này có năng suất cao hơn, hiệu suất tinh dầu cao hơn,
chất lợng tốt hơn. Nồi cất đơn giản, dễ thao tác có thể di chuyển dễ dàng đối với nồi
chng cất nhỏ nên phơng pháp này đợc dùng phổ biền hơn.
Hình 3.1.5. Hệ thống cất thí nghiệm lớp vật liệu, nớc ngng tự động trơt lại
3.3. Phơng pháp dùng hơi nớc để cất tinh dầu
Khác với phơng pháp dùng nớc và phơng pháp dùng nớc và hơi nớc để cất tinh dầu,
trong cách dùng hơi nớc trực tiếp, hơi nớc không đợc tạo ra trong nồi chng cất mà đợc
đa từ bên ngoài vào bằng hệ thồng ống hơi, ống hơi đợc uốn thành vòng xếp đều bên

dới lớp vật liệu, bề mặt phía trên của ống đợc đục các lỗ nhỏ để hơi nớc có thể phun
trực tiếp vào lớp vật liệu. Các lỗ trên ống hơi đợc bố trí đều đặn ở dới vỉ để hơi nớc đi
lên đợc phân phối đều qua lớp vật liệu. Tổng diện tích các lỗ phải nhỏ hơn tiết diện
ống nếu không hơi chỉ đủ cho một số lỗ ở đầu còn các lỗ cuối không có hơi ra. Lớp
vật liệu đợc đặt trên các vỉ xếp vào trong nồi thành các lớp cách biệt nhau.
áp suất hơi vào nồi phải luôn giữ ổn định nếu không sẽ ảnh hởng đến tốc độ sấy và
chất lợng sấy, hơi nớc thờng phun vào nồi với áp suất 3 7 at. Nhng vào nồi hơi nớc
giãn ra ngay đến áp suất trên dới 1 at do sức cản của lớp vật liệu.
Hình 3.1.6. Sơ đồ hệ thống cất ngng thí nghiệm
21
4. Ngng, tách, xử lý các phần ngng đã cất
4.1. Ngng và tách tinh dầu
Hơi nớc kéo theo hơi TD ra khỏi nồi cất. Hỗn hợp đợc làm lạnh cho ngng lại, rồi để
lắng, tách thành những lớp nớc và TD riêng rẽ.
4.1.1. Làm lạnh - ngng hỗn hợp hơi
Bộ phận làm lạnh ngng có thể có các cấu trúc khác nhau nh các thiết bị làm lạnh
thờng dùng (ống thẳng, ống gấp chữ Z, ống xoắn ruột gà, ống chùm, ống tới, ống
trong ống ) phải làm thể nào cho hỗn hợp hơi đi qua dễ dàng, không gặp sức cản lớn.
Giữa cổ ngỗng và bộ phận làm lạnh bằng ngng nên có mắt lới nhỏ để giữ lại các phần
tử vật liệu có thể bị hơi kéo theo.
Bộ phận làm lạnh ngng phải có diện tích chao đổi nhiệt đủ lớn. Nớc làm lạnh
phải đợc đầy đủ, kinh nghiệm một số nơi ở Trung Quốc vào thập kỷ 40 cất lá Casia
(Quế), ngời nông dân không nắm đợc hai điều ấy nhất là khi cất ở những nơi khó kiếm
nớc, nên đã mất một lợng TINH DầU đáng kể do không ngng hết vì không đủ lạnh.
4.1.2. Lắng - tách nớc và tinh dầu
Các hợp phần của TD có độ tan trong nớc rất nhỏ. Vì thế để tăng phần ngng sẽ tách
ra thành hai lớp, một lớp nớc và một lớp TD (có khi thành 3 lớp). Lớp nớc có hoà tan
một ít hợp phần của TD và có chứa lơ lửng những hạt nhũ tơng của TD. Tỷ khối của
TD và cớc nhiều khi rất gần nhau nên rất dễ tạo thành nhũ tơng khá bền trong nớc,
lắng rất khó. Trong lớp TD cũng có lơ lửng những hạt nhũ tơng (ngoài một lợng rất

nhỏ tan trong TD). Lớp TD rất mỏng so với lớp nớc vì nh ta đã biết tỷ lệ hơi nớc
TD rất lớn.
Tách DT ra dựa vào t khối nớc và TD. Nhng hai tỷ khối khác nhau không nhiều nên
càn thời gian và một htể tích để lắng. Cần tránh làm xáo động khối lắng. Nếu dùng
chất ngng chảy không đều hay quá nhanh, gây rối thì tách không tốt do đó phải làm
sao cho dòng chất ngng chảy từ từ (đều đặn, muốn thế ống đa chất ngng vào thể tích
lắng không đợc quá lớn vì liều lợng dòng ngng không lớn). Dòng ngng không đợc tiếp
xúc với lớp TD đã tách, vì sẽ gây rối trong lớp ấy, và vì lớp ấy mỏng nên làm rối cả bề
mặt ngăn tách hai khối nớc và TD. Dòng ngng ấy phải đi trong ống qua lớp TD và
chẩy ra ở giữa lớp nớc (hình ?). miệng dẫn ống TD quay về phía lớp TD nghĩa là lên
phía trên nếu TD nhẹ hơn, lớp TD ở trên, và xuống phía dới nếu TD nặng hơn nớc, để
các giọt TD từ trong ống ra cứ đi thẳng không phải chuyển hớng đột ngột. Chuyển nớc
và TD đã lăngsang các bình chấ riêng phải làm hết sức nhẹ nhàng, từ không xáo động.
4.1.3. Thiết bị lắng - tách
Có thể dùng các cách thô sơ: Suốt cả quy trình cất, cứ để khôi lỏng ngng tự nhiên
chảy vào một thùng, sau đó chỉ lắng một thời gian rồi gạn ra, hay dùng vòi nớc tháo
riêng ra. Điều kiện tách nh thế không tốt. Muốn tách tốt ngời ta dùng các binh
Florentin (lấy từ tên thành phố Florencia ở ý) bằng thuỷ tình để dễ theo dõi (hình ?).
Bình ấy đảo bảo các yêu cầu trên và có thể lấy nớc và TD nhẹ nhàng không gây rối.
22
Thể tích nớc lớn hơn nhiều nên ngời ta liên tục lấy ra bằng cách cho tự chảy dần từ
một mức nhất định của lớp nớc. Còn TD thỉnh thoảng ngời ta mới mở vòi cho từ từ
chảy ra, nhng tránh không lấy hết lớp để khỏi đụng đến bề mặt phân cách hai lớp nớc
và TD. Hình ? Bên trái là Florentin tách TD nhẹ hơn nớc: Nớc tự động chảy ra qua
một ống Xi phông từ đáy nớc, nghĩa là ở chỗ nớc đã lắng tối đa và xa mặt cách nớc
TD nhất, còn TD thỉnh thoảng mở vòi chẩy ra.
Hình ? Bên phải là Florentin dùng cho TD nhẹ hơn nớc: Nớc chảy tự do từ mặt trên
lớp nớc còn TD tràn vào một đoạn ống nhỏ và đợc lấy ra bằng cách mở vòi.
Hình 3.1.7. Bình Florentin
23

Hình 3.1.8. Bình tách TD nặng và nhẹ hơn nớc
Có trờng hợp khôi ngng tách thành 3 lớp (một lớp nớc, hai lớp TD) nếu TD có
những hợp phần nhẹ hơn nớc, những hợp phần nặng hơn nớc và những hợp phần ấy
bay hơi không cùng thời gian ( thông thờng các hợp phần nhẹ sôi thấp, nên bay hơi
chủ yếu vào giai đoạn đầu của cất, các hợp phần nặng bay hơi vào giai đoạn cuối);
Dùng Florentin, không để khối ngng mới vào tiếp xúc với lớp TD đã tách riêng, khối
ngng mới chảy vào lớp nớc và tách ra ở đấy, vì hai loại hợp phần trên không tiếp xúc
đợc với nhau nên không hoà tan vào nhau, mà thành 2 pha riêng 1 pha nổi lên trên,
một pha dới lớp nớc.
Trong trờng hợp ấy, ngời ta dùng loại Florentin trên (hình ?). Dòng ngng chảy vào
ngăn bên trái của bình, ở đó nó tách ra thành lớp TD nhẹ, lớp nớc và lớp TD nặng. Lớp
màng TD thỉnh thoảng đợc lấy ra qua mở vòi lớp TD nhẹ tự chảy ra dần. Nớc đợc
chuyển sang ngăn bên phải và tự chảy ra ống thông, Hình ? là thiết bị có thể dùng
tách TD nhẹ hay nặng, hay TD nặng và nhẹ. Nếu chỉ có lớp TD nhẹ hơn nớc thì lấy
TD qua vòi A; vòi E chỉ mở cho nớc tự chảy qua xiphong ra ngoài, còn các vòi khác
đều đóng. Nếu chỉ có lớp TD nặng hơn nớc thì lấy TD qua vòi B; vòi C để mở để nớc
tự chảy qua ống xiphong, còn các vòi khác đều đóng. Nếu cả hai lớp TD nặng nhẹ, thì
lấy TD bằng vòi A và B, nớc tự chảy qua vòi để mở vào xiphong, còn các vòi khác đều
đóng.
4.1.4. Nhiệt độ lắng - tách
Theo lý thuyết thì nhiệt độ càng thấp, lắng càng nhanh hơn và tách càng dễ dàng hơn,
triệt để hơn vì ở nhiệt độ cao hơn thì sự chuyển động của các phần tử nớc và TD mạnh
hơn ngăn cản sự tách. Trong thực tế có khi không hoàn toàn nh thế. Nếu tỷ khối của
dầu và nớc khác nhau rất ít, các nhũ tơng trong nớc và trong TD rất bền. Muốn tách
24
các hạt nhũ tơng khỏi khối lỏng, phải làm tăng hiệu số tỷ khối lên. Các hợp phần của
TD nói chung có hệ số dãn nở lớn hơn nớc. Nh thế nếu tăng nhiệt độ, TD tăng thể tích
nhiều hơn nớc, nghĩa là tỷ khối TD giảm tơng đối so với nớc. Nếu ở nhiệt độ bình th-
ờng tỷ khối TD lớn hơn nớc thì khi nhiệt độ tăng, hiệu số tỷ khối giảm đi, hai tỷ khối
gần nhau hơn, và càng khó tách. Trờng hợp này càng lạnh càng tốt. Trái lại nếu ở nhiệt

độ thờng TD nhẹ hơn nớc thì nhiệt độ càng tăng tỷ khối TD càng giảm hơn so với nớc,
hiệu số tỷ khối tăng việc tách nớc và TD dễ hơn. Trờng hợp này ngời ta giữ ở nhiệt độ
cao hơn (nhng không quá cao vì tốc độ tách sẽ giảm đi do các phần tử chuyển động
mạnh hơn, và có thể bay hơn nhiều hợp phần của TD); ngời ta chỉ làm lạnh đủ để khối
ngng còn ấm, cho chảy vào Florentin và giữ nhiệt độ ấy để lắng - tách. Tuy nhiên
biện pháp nà chỉ dùng trong trờng hợp đặc biệt vì sẽ mất đi ít nhiều các hợp phần dễ
bay hơi của TD. Ngời ta chỉ dùng nó khi cần TD có hợp phần có giá trị lớn. Ngời ta
lắng tách TD Vetiver (Hơng lau) ở 40 45
0
C và trong khâu xử lý TD sau, khi cần lọc
tách nớc ngời ta cũng dùng nhiệt độ ấy.
4.2. Sử lý tinh dầu thô
4.2.1. Lọc trong, làm khan
TD tách ra thành lớp ở thiết bị lắng tách có dạng nhũ tơng nớc, các chất nhầy và
các chất rắn bị keos theo hơi nớc từ nồi cất, phải loại các chất ấy, rồi tiếp tục x lý thêm
TD.
Nớc và tinh dầu tác dụng chậm với nhau (thuỷ phân este), vì thế cần làm tinh dầu
khô hết nớc. Ngời ta cho tinh dầu đi qua một lớp Diatomit hay Magiê cacbonat trên
giấy lọc để giữ các hạt nhũ tơng nớc lại cùng các chất nhầy và hạt rắn. Dẫu lọc nh thế
vẫn cha hoàn toàn khô. Cần dùng chất hút ẩm. Nếu lợng D.ầu tơng đối nhỏ thì cho
thêm Natri sunphat khan và lắc kỹ để lắng và lọc (không đợc dùng chất hút ẩm thông
dụng là Caxi clorua vì chất này tạo thành phức chất với một số rựu hợp phần của tinh
dầu). Nếu lợng tinh dầu lớn thì phức tạp hơn. Đơn giản nhất là thêm một lợng muối ăn
sạch (Natri clorua), khuấy một lúc rồi để lắng cho đến lúc lớp tinh dầu ở trên tách khỏi
lớp dung dịch bão hoà natri clorua cùng Natri clorua rắn ở dới. Phần trên của lớp tinh
dầu trong và có thể coi là tinh dầu sạch. Phần dới của lớp dầu đục và phải lọc trong.
Giấy lọc thông thờng lọc không đủ trong nên trên giấy lọc phải có Diatomit hay đất
sét lọc làm môi trờng lọc. Chọn môi trờng lọc phải chánh một số chất nh than hoạt
tính, có thể có tác dụng vật lý hay hoá học với các thành phần của tinh dầu. Nếu cần
thì phải dùng lọc ép. Lọc bằng siêu ly tâm là phơng phát rất tốt, vì nó loại đợc cả sáp

bị cất lẫn trong tinh dầu. Tuy nhiên muốn loại sáp thì trớc khi lọc phải để tinh dầu
trong phòng lạnh một thời gian để sáp đóng rắn lại.
4.2.2. Làm mất mầu
Dỗu thô nhiều khi có mầu xanh hay màu thẫm do các kim loại dùng làm nồi cất, bộ
phận làm lạnh ngng, bộ phận lắng tách, hay do các kim loại, muối kim loại lọt
vào cùng với vật liệu. Tinh dầu càng dễ có mầu nấu coa hàm lợng phêlôn đáng kể.
Tinh dầu có mầu nh thế đợc trả giá thấp trên thị trờng thế giới, nên cần làm mất mầu
đi. muốn thế ngời ta cho thêm tinh dầu vào axit tartric bột, lắc mạnh để lắng rồi tách
25