Nghiên cứu một số chất tạo hương thuộc nhóm terpenoid thu nhận từ một số loại quả có múi ở miền bắc việt nam và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm tt

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ở Việt Nam hiện nay tinh dầu, chất thơm chủ yếu được sản xuất từ quế, đinh
hương, sả, bạc hà... với sản lượng còn thấp và chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng.
Trong khi đó những năm gần đây, chúng ta đang chú trọng tới việc trồng cây ăn quả có
múi, nhưng những loại quả này mới chỉ được sử dụng phần múi, còn phần vỏ chiếm từ
20- 25%, có chứa một số cấu tử tạo hương thuộc nhóm terpenoid trong tinh dầu vỏ quả
có múi lại chưa được quan tâm nghiên cứu. Cho đến thời điểm này ở nước ta có rất ít
công trình khoa học nghiên cứu tách chiết và thu hồi các cấu tử tạo hương thuộc nhóm
terpenoid trong tinh dầu vỏ quả có múi, để tổ hợp ra một loại hương liệu mới dùng trong
công nghiệp thực phẩm. Xuất phát từ những lý do trên mà chúng tôi tiến hành đề tài
“Nghiên cứu một số chất tạo hương thuộc nhóm Terpenoid thu nhận từ một số loại quả
có múi ở miền Bắc Việt Nam và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm”. Đề tài nhằm
tạo ra một loại hương liệu quả có múi, tận dụng được phần vỏ quả có múi và góp phần
giải quyết đầu ra cho loại quả này.
2. Mục tiêu của đề tài
Xây dựng quy trình công nghệ tách chiết các cấu tử tạo hương thuộc nhóm
terpenoid từ vỏ quả bưởi, cam và chanh, làm cơ sở khoa học để tổ hợp nhân hương.
Tổ hợp tạo ra một loại hương liệu quả có múi từ các cấu tử hydrocarbon có chứa
oxy và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm.
3. Nội dung nghiên cứu
Luận án gồm các nội dung chính như sau:
- Nghiên cứu khảo sát quả có múi thích hợp cho thu thồi tinh dầu.
- Nghiên cứu xây dựng quy trình thu hồi tinh dầu.
- Nghiên cứu xác định chỉ số hóa lý và các cấu tử trong tinh dầu.
- Nghiên cứu xác định các cấu tử tạo hương thuộc nhóm terpenoid trong tinh dầu.
- Nghiên cứu làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong tinh dầu.
- Nghiên cứu tổ hợp nhân hương và tạo hương liệu nhóm terpenoid trong tinh dầu.
- Nghiên cứu ứng dụng hương liệu nhóm terpenoid vào công nghiệp thực phẩm.
4. Ý nghĩa khoa học của đề tài

4.1. Ý nghĩa lý thuyết
Đã tách chiết và xác định được các cấu tử tạo hương thuộc nhóm terpenoid trong
tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên. Đây là


2
những đóng góp đáng tin cậy làm phong phú thêm nguồn tư liệu về cây ăn quả có múi
của Việt Nam.
Đã xây dựng được quy trình làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong
tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên.
Đã xây dựng được quy trình tạo hương liệu dạng bột từ các cấu tử tạo hương thuộc
nhóm terpenoid trong tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh
giấy Hàm Yên với chất cố định hương là β-cyclodextrin và maltodextrin.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu góp phần tạo ra một loại hương liệu mới từ vỏ quả có múi, góp
phần làm đa dạng hoá sản phẩm hương liệu trên thị trường. Tận dụng được vỏ quả có
múi từ các cơ sở sản xuất nước giải khát, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đồng
thời góp phần giải quyết đầu ra và nâng cao giá trị sử dụng cho các loại quả này.
Tạo ra một loại hương liệu tự nhiên dạng bột có nguồn gốc từ bưởi, cam, chanh
của Việt Nam. Kết quả nghiên cứu của đề tài còn góp phần đưa ra công thức, thông số
kỹ thuật, quy trình thu hồi tinh dầu và phối hợp hương liệu cho các sản phẩm thực phẩm.
5. Tính mới của đề tài
Luận án là công trình khoa học nghiên cứu và xác định được đầy đủ các cấu tử tạo
hương đặc trưng thuộc nhóm terpenoid trong tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành
Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên của Việt Nam, là cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu
tổ hợp hương liệu từ tinh dầu của loại quả này.
Quy trình làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy tạo mùi thơm cho tinh dầu
vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên, chanh giấy Hàm Yên bằng ethanol 96% và
ethanol 70%, đồng thời loại bớt các cấu tử hydrocarbon không chứa oxy, không tạo mùi
thơm nhưng gây ra vị đắng cho tinh dầu, góp phần làm tăng giá trị của tinh dầu vỏ quả

có múi ở Việt Nam.
Quy trình sản xuất hương liệu quả có múi dạng bột, góp phần giữ được các cấu tử
tạo hương trong hương liệu với thời gian dài, thuận tiện trong bảo quản, vận chuyển và
sử dụng trong lĩnh vực thực phẩm.
6. Bố cục của Luận án
Luận án gồm 148 trang, trong đó mở đầu: 3 trang, chương 1: 35 trang, chương 2:
15 trang, chương 3: 80 trang, kết luận và kiến nghị: 2 trang, tài liệu tham khảo: 13 trang.
Luận án có 48 bảng số liệu, 64 hình vẽ và đồ thị, 156 tài liệu tham khảo.


3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Khái quát về terpenoid
Terpenoid là một nhóm các hợp chất thiên nhiên, chúng là dẫn xuất của các đơn vị
isoprene. Hay nói cách khác terpenoid là các hợp chất thường chưa no, có chứa C, H 2 và
O2, mà phân tử của nó được cấu tạo bởi một hoặc nhiều đơn vị isoprene và có chung một
nguồn gốc sinh tổng hợp là (C5H8).
CH2=C-CH=CH2
‫׀‬
CH3

Hình 1.1. Công thức isoprene
Terpenoid là một loại hợp chất thiên nhiên quan trọng có khả năng tạo mùi thơm
và có hoạt tính sinh học mạnh. Terpenoid phân bố rộng rãi trong thiên nhiên và có nhiều
ở cây có tinh dầu. Căn cứ vào số đơn vị isoprene hợp thành người ta phân ra
monoterpene (10C), sesquiterpene (15C), diterpene (20C), sesterpene (25C), triterpene
(30C), tetraterpene (40C) và polyterpene. Terpenoid có vai trò quan trọng đối với sức
khỏe con người, chúng tham gia vào những quá trình trao đổi chất, tác dụng như các tác
nhân điều tiết, phòng chống ung thư, kháng virus, phòng chống tiểu đường, hạn chế sinh
tổng hợp cholesterol từ đó làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch và đóng vai trò bảo vệ

như những chất chống oxy hóa.
1.2. Khái quát về cây ăn quả có múi
1.2.1. Cây bưởi
Bưởi có tên khoa học là Citrus grandis Osbek. Trong bưởi có nhiều thành phần
hóa học có tác dụng tốt cho sức khỏe, đặc biệt là tinh dầu bưởi có tác dụng phòng trừ
huyết áp cao và cảm cúm... Ở nước ta có nhiều giống bưởi nổi tiếng như bưởi Diễn, bưởi
Da Xanh, bưởi Phúc Trạch, bưởi Năm Roi và bưởi Đoan Hùng... Vỏ quả, lá và hoa bưởi
có chứa nhiều tinh dầu có giá trị cao.
1.2.2. Cây cam
Cam có tên khoa học Citrus sinensis Osbeck. Cam là loại quả có chứa nhiều chất
dinh dưỡng có tác dụng tốt cho sức khỏe như đường, vitamin và các chất khoáng. Trong
vỏ quả, lá và hoa cam cũng có chứa nhiều tinh dầu. Ở nước ta có nhiều loại cam có giá
trị cao như cam Canh, cam sành, cam Sông Con và cam Vân Du...
1.2.3. Cây chanh
Chanh có tên khoa học là Citrus limonia Osbeck. Quả chanh được dùng trong bữa
ăn hàng ngày, làm nước giải khát, làm rượu, làm mứt, lá non dùng làm gia vị và tách
chiết tinh dầu. Tinh dầu chanh có múi thơm hấp dẫn, trong đó có các cấu tử octanal,


4
citronellal, decanal, dodecanal... Ở nước ta cũng có nhiều giống chanh nổi tiếng như
chanh giấy, chanh núm và chanh lòng đào...
1.3. Tổ hợp nhân hƣơng
Để có tổ hợp nhân hương người ta sử dụng các cấu tử tạo hương khác nhau. Tuy
nhiên một tổ hợp nhân hương thường được cấu trúc như sau:
Mùi chủ thể: Là cơ sở thơm của tổ hợp nhân hương, nó là yếu tố quan trọng nhất
của tổ hợp nhân hương. Mùi chủ thể là mùi của cấu tử chính trong tổ hợp nhân hương.
Chất khuếch tán: Chất khuếch tán thường tăng cường sự bay hơi của các mùi thơm
(điều khiển sự bay hơi của các cấu tử). Loại này thường bao gồm các andehyde và các
tinh dầu có chứa nhóm terpenoid như tinh dầu họ citrus.

Chất hỗ trợ: Chất hỗ trợ có tác dụng cải thiện mùi thơm, làm cho mùi êm dịu, đậm
đà và mang sắc thái riêng của tổ hợp nhân hương. Chất hỗ trợ sẽ bổ sung những khiếm
khuyết cho mùi chủ đạo.
Chất định hương: Thường là những chất có khối lượng phân tử lớn, nhiệt độ sôi
cao, khó bay hơi trong không khí. Những chất này thường ở dạng sệt và có độ nhớt cao.
1.4. Ứng dụng chất thơm trong công nghiệp thực phẩm
1.4.1. Chất thơm sử dụng trong sản xuất bánh
Trong chế biến bánh người ta thường bổ sung chất thơm có nguồn gốc thiên nhiên,
góp phần tạo cho bánh có mùi thơm đặc trưng và hấp dẫn. Đồng thời cũng chính chất
thơm có khả năng kháng khuẩn và kéo dài thời gian sử dụng của bánh.
1.4.2. Chất thơm sử dụng trong sản xuất thạch rau câu
Chất thơm được bổ sung vào thạch rau câu góp phần tạo cho thạch có mùi vị hấp
dẫn hơn, đồng thời còn có khả năng kháng khuẩn.
1.4.3. Chất thơm sử dụng trong sản xuất đồ uống
Đồ uống có cồn: Đồ uống có cồn bao gồm rượu mạnh, rượu khai vị, rượu vang và
bia... Trong quá trình pha chế rượu rượu mùi, người ta thường bổ sung chất thơm vào để
tạo cho rượu có những mùi thơm đặc trưng, như hương cam, hương chanh....
Đồ uống nhẹ: Trong quá trình pha chế đồ uống nhẹ người ta cũng thường phối trộn
các chất thơm, nhằm tạo cho đồ uống này có mùi thơm đặc trưng. Đồ uống nhẹ phần lớn
không phải trải qua thời gian gia nhiệt sau khi pha chế, do vậy mà lượng chất thơm
thường ít bị tổn thất bởi nhiệt độ cao.


5
CHƢƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu
Đề tài nghiên cứu trên đối tượng là vỏ quả bưởi Đoan Hùng- Phú Thọ (Citrus
grandis Osbek), vỏ quả cam sành Hàm Yên- Tuyên Quang (Citrus sinensis (L.) Osbeck)
và vỏ quả chanh giấy Hàm Yên- Tuyên Quang (Citrus limonia Osbeck).
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.2.1. Các phương pháp thu hồi tinh dầu vỏ quả có múi
2.2.1.1. Phương pháp ép lạnh
Phương pháp này chủ yế u dùng để tách tinh dầ u trong các loa ̣i vỏ quả có múi
.
Trong loa ̣i nguyên liê ̣u này , tinh dầ u nằ m trong những túi tế bào ở bề mă ̣t ngoài . Khi
dùng lực cơ học tác dụng vào vỏ quả , tinh dầ u sẽ thoát ra ngoài.
2.2.1.2. Phương pháp chưng cất lôi cuốn theo hơi nước
Chưng cất là một quá trình biến đổi một cấu tử hoặc một hỗn hợp thể lỏng thành
thể hơi ở trong một thiết bị sau đó hơi được ngưng tụ nhờ hệ thống làm lạnh. Hơi nước
sôi kéo theo hơi của tinh dầu đến bình làm lạnh, ở đây chúng bị ngưng tụ thành hỗn hợp
tinh dầu và nước. Do tinh dầu không tan vào nước nên tách thành lớp.
2.2.2. Phương pháp xác định cấu tử và cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả có múi

Cấu tử và cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả có múi được xác định trên thiết
bị GS-MS 2010 Shimadzu với chương trình thực hiện như sau: Nhiệt độ cột 80-150oC,
tốc độ tăng nhiệt 3 oC/phút, giữ ở 5 phút và 150-2200C tốc độ tăng nhiệt 80C/phút, giữ ở
5 phút. Điều kiện MS: ion hóa mẫu ở dòng điện 70ev, nhiệt độ duy trì 2500C, khí mang
là heli tốc độ 0,5ml/phút, tốc độ chia dòng 1:50.
2.2.3. Phương pháp xác định nhóm cấu tử tạo hương
2.2.3.1. Phương pháp tách nhóm cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả có múi
Để tách chiết nhóm cấu tử tạo hương, chúng tôi sử dụng phương pháp sắc ký cột
với chất hấp phụ là silicagel Merck 60, cỡ hạt 100- 160 mesh, được hoạt hóa ở nhiệt độ
1050C, thời gian 24 giờ, dung môi chạy cột là n-hexane và diethyl ether.
2.2.3.2. Xác định nhóm cấu tử tạo hương theo phương pháp A không A
Để đánh giá cảm quan các cấu tử tạo hương chúng tôi sử dụng phép thử A không
A, phép thử này xác định xem các cấu tử tạo hương có mùi thơm giống mùi của tinh dầu
vỏ quả có múi hay không. Yêu cầu đối với phép thử này là số lần mẫu A xuất hiện bằng
số lần mẫu không A xuất hiện.

6
2.2.4. Phương pháp làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong tinh dầu vỏ
quả có múi
Để làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong tinh dầu vỏ quả có múi,
chúng tôi sử dụng ethanol 96% để hòa tan cấu tử hydrocarbon có chứa oxy, sau đó sử
dụng ethanol 70% để tạo phân lớp.
2.2.5. Xác định công thức tổ hợp nhân hương theo nguyên tắc Jan-Carl
Dựa trên cơ sở các cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, tinh
dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên và tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên có sự tương
đồng nhau. Các cấu tử tạo hương trong ba loại quả này chủ yếu là các cấu tử
hydrocarbon có nhóm chức aldehyde. Do đó để tổ hợp nhân hương từ tinh dầu vỏ quả có
múi sau khi làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy, chúng tôi sử dụng nguyên tắc
Jan-Carl, tổ hợp mức 1(21, 22, 23).
2.2.6. Phương pháp đánh giá cảm quan
Đánh giá cảm quan sản phẩm thực phẩm có bổ sung hương liệu quả có múi theo
phương pháp cho điểm thị hiếu.
2.2.7. Phương pháp xác định một hoạt tính sinh học của tổ hợp nhân hương
2.2.7.1. Xác định hoạt tính chống oxy hóa theo phương pháp DPPH
Phương pháp dựa trên sự khử 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) bởi một chất
có khả năng nhường nguyên tử hydro. Khi dung dịch DPPH được trộn với dung dịch của
chất có khả năng nhường nguyên tử hydro thì độ hấp thụ của hỗn hợp giảm. Hoạt tính
chống oxy hóa được đánh giá thông qua giá trị hấp thụ ánh sáng của dung dịch thí
nghiệm so với đối chứng khi đọc trên máy Elisa ở bước sóng 517 nm.
2.2.7.2. Xác định hoạt lực kháng khuẩn theo phương pháp khuếch tán thạch
Thí nghiệm được thực hiện trên các chủng vi sinh vật: Staphylococcus aureus
KC1, Escherichia coli KC2, Salmonella typhi KC3, Bacillus cereus KC4 do Viện Công
nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm- Trường Đại học Bách khoa Hà Nội cung cấp.
2.2.8. Phương pháp tạo hương liệu quả có múi
Qúa trình tạo hương liệu chia thành 3 giai đoạn: Giai đoạn 1: Nhũ hóa hoặc phân
tán đều tổ hợp nhân hương dạng lỏng trong dung dịch chất mang. Giai đoạn 2: Tạo phức

bao quanh tổ hợp nhân hương. Giai đoạn 3: Làm khô phức bao.
2.2.9. Quy hoạch thực nghiệm
Bố trí thí nghiệm được thực hiện theo quy hoạch bậc hai Box-Behnken, với n=3 có
17 thí nghiệm, trong đó có 5 thí nghiệm tại tâm.


7
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khảo sát nguyên liệu
Khảo sát các giống bưởi Đoan Hùng, giống cam sành và các giống chanh giấy ở các địa
phương khác nhau. Kết quả thu được trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Đặc điểm hóa lý của một số loại quả có múi
Bƣởi Đoan Hùng
Chỉ tiêu hóa lý

Chanh giấy

Cam sành

Tộc
sửu
Hình
cầu dẹt

Bằng
Luân
Hình
cầu dẹt

Hàm

Yên
Hình
cầu dẹt

Yên
Thế
Hình
cầu

Cao
phong
Hình
cầu

Bắc
Quang
Hình
cầu dẹt

Hàm
Yên
Hình
cầu

Tân
Yên
Hình
cầu

Vàng

rơm

Vàng
rơm

Vàng
đậm

Vàng
xám

Vàng
đậm

Vàng
đậm

Xanh
đậm

Màu
xanh

Trọng lượng quả (g) 750±10

780±10

180±10

170±10

170±10

175±10

40±2

39±2

Trạng thái của tép

Mềm,
nhão

Ít nhão

Ướt

Ướt

Ướt

Ướt

Ướt

Ướt

Màu sắc của tép

Trắng
hồng

Trắng
xanh

Vàng
đậm

Vàng

Vàng

Vàng

Vàng
nhạt

Vàng
nhạt

Vị của tép

Ngọt
nhẹ

Ngọt nhẹ

chua

chua

Tỷ lệ vỏ tính theo
(%) khối lượng quả

23±1

23±1

22±1

21±1

Hình dạng quả
Màu sắc vỏ khi chín

Hàm lượng tinh dầu
(ml) tính theo 100g 1,9±0,02 1,7±0,02
chất khô của vỏ quả
Mùi tinh dầu vỏ
quả có múi

Thơm

Thơm
nhẹ

Ngọt hơi Ngọt hơi Ngọt hơi Ngọt hơi
chua
chua

chua
chua
25±1

24±1

24±1

25±1

2,2±0,03 1,9±0,01 2,0±0,03 21±0,01 1,5±0,02 1,3±0,01

Thơm

Thơm
nhẹ

Thơm

Thơm
nhẹ

Thơm

Thơm
nhẹ

Giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, n=3
Dựa vào bảng 3.1, chúng tôi thấy giống bưởi Tộc Sửu, cam sành Hàm Yên, chanh
giấy Hàm Yên có hàm lượng tinh dầu cao hơn, tinh dầu có mùi thơm hấp dẫn hơn, đồng

thời diện tích và sản lượng lớn hơn các giống quả có múi khác. Vì vậy chúng tôi chọn
giống bưởi Tộc Sửu- Đoan Hùng (gọi tắt là bưởi Đoan Hùng), cam sành Hàm Yên và
chanh giấy Hàm Yên để nghiên cứu tiếp theo.
3.2. Xây dựng quy trình thu hồi tinh dầu vỏ quả có múi
3.2.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thu hồi tinh dầu
3.2.1.1. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu
Chưng cất vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên, chanh giấy Hàm Yên ở
các kích thước 0,1mm, 0,5mm, 1,0mm, 1,5mm, 2,0mm, 2,5mm, 3,0mm, 3,5mm với tỷ lệ


8
nước/nguyên liệu là 5/1(ml/g), thời gian chưng cất là 180 phút và tỷ lệ khối lượng

Hiệu suất thu hồi
tinh dầu (%)

nguyên liệu/thể tích thiết bị là 0,1(kg/l).
100
80
60
40
20
0

Tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng

Tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên
Tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên
0,1

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

Kích thƣớc nguyên liệu (mm)

Hình 3.1. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu

Qua hình 3.1, cho thấy trong thước nguyên liệu từ 0,5 đến 1,5mm thì hiệu suất thu
hồi tinh dầu cao nhất. Do đó để đảm bảo hiệu suất thu hồi tinh dầu và tiết kiệm chi phí,
chúng tôi chọn khoảng kích thước của nguyên liệu là 0,5 đến 1,5mm để nghiên cứu.
3.2.1.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu
Đề tài tiến hành chưng cất với tỷ lệ nước/nguyên liệu là 1/1, 2/1, 3/1, 4/1, 5/1, 6/1
và 7/1(ml/g). Thời gian chưng cất 180 phút, kích thước của nguyên liệu là 0,5mm và tỷ

Hiệu suất thu hồi
tinh dầu (%)

lệ khối lượng nguyên liệu/thể tích thiết bị là 0,1(kg/l). Kết quả được trình bày như sau:
100

80
60
40
20
0

Tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng
Tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên
Tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên

1:01

2:01

3:01

4:01

5:01

6:01

7:01

Tỷ lệ nƣớc/ nguyên liệu (ml/g)

Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi tinh dầu

Hình 3.2 cho thấy ở tỷ lệ nước/nguyên liệu từ 3/1 đến 5/1(ml/g) thì hiệu suất thu
hồi tinh dầu cao nhất. Do đó chọn khoảng tỷ lệ nước/nguyên liệu từ 3/1 đến 5/1 để

nghiên cứu.
3.2.1.3. Ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến hàm lượng tinh dầu
Đề tài chưng cất với kích thước của nguyên liệu là 0,5mm, tỷ lệ nước/nguyên liệu

Hiệu suất thu hồi
tinh dầu (%)

là 5/1(ml/g) và tỷ lệ khối lượng nguyên liệu/thể tích thiết bị là 0,1(kg/l).
85
80

75

Tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng

70

Tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên

65

Tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên
60

120

180
240
300
Thời gian chƣng cất (phút)

360

Hình 3.3. Ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến hiệu suất thu hồi tinh dầu


9
Qua hình 3.3 cho thấy trong khoảng thời gian từ 60 đến 180 phút thì hiệu suất thu
hồi tinh dầu tăng cao. Nhưng đến khoảng thời gian từ 240 đến 360 phút thì hiệu suất thu
hồi không tăng. Do đó để tiết kiệm chi phí và hạn chế sự biến đổi các cấu tử trong tinh
dầu, chúng tôi chọn khoảng thời gian từ 60 đến 180 phút để nghiên cứu.
3.2.2 Tối ưu hóa quá trình chưng cất tinh dầu vỏ quả có múi
3.2.2.1. Thiết lập mô hình thí nghiệm
Mô hình gồm 17 thí nghiệm, trong đó có 5 thí nghiệm lặp lại ở tâm như sau:
Bảng 3.2. Mô hình thí nghiệm chưng cất tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng
TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

15
16
17

A
-1,00
1,00
-1,00
1,00
-1,00
1,00
-1,00
1,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00

B
-1,00
-1,00
1,00
1,00
0,00
0,00

0,00
0,00
-1,00
1,00
-1,00
1,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00

C
0,00
0,00
0,00
0,00
-1,00
-1,00
1,00
1,00
-1,00
-1,00
1,00
1,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00

Y1 (%)
69,87
64,51
81,73
66,28
73,91
63,28
78,03
67,54
62,37
67,52
64,78
70,82
67,02
67,14
67,19
67,08
67,15

Vậy hiệu suất chưng cất tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng được biểu diễn như sau:
Y1= 66,79 – 5,23A + 3,10B + 1,76 C – 2,51 AB + 3,85A2
Cho thấy kích thước nguyên liệu (A) ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu suất thu hồi tinh
dầu, sau đó đến tỷ lệ nước/nguyên liệu (B) nhưng ở mức độ thấp hơn. Còn thời gian
chưng cất (C) thì ảnh hưởng ít đến hiệu suất thu hồi tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng.


10
Hình 3.4.a. Ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất

Hình 3.4.c. Ảnh hưởng của kích thước nguyên

thu hồi tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng

liệu và tỷ lệ nước/nguyên liệu đến hiệu suất thu
hồi tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng

Hình 3.4.b. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu

Hình 3.4.d. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/nguyên

và thời gian chưng cất đến hiệu suất thu hồi tinh dầu

liệu và thời gian chưng cất đến hiệu suất thu hồi

vỏ quả bưởi Đoan Hùng

tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng

3.2.2.2. Tối ưu hóa
Kết quả tối ưu hóa bằng phần mềm Design-Expert 7.1, với tinh dầu vỏ quả bưởi
Đoan Hùng như sau: Kích thước nguyên liệu 0,50mm, tỷ lệ nước/nguyên liệu 5/1(ml/g),
thời gian chưng cất 135 phút; khi đó hiệu suất đạt 81,73%. Với điều kiện tối ưu này thì
mục tiêu về hiệu suất đạt 100% mong muốn.

Hình 3.5. Mức độ đáp ứng sự mong đợi quá trình chưng cất tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng

Tương tự với tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên: Kích thước nguyên liệu
0,50mm, tỷ lệ nước/nguyên liệu là 5/1(ml/g), thời gian chưng cất là 132 phút, khi đó
hiệu suất đạt 81,36%. Tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên: Kích thước nguyên liệu

0,50mm, tỷ lệ nước/nguyên liệu là 5/1(ml/g), thời gian chưng cất là 132 phút, khi đó
hiệu suất đạt 80,06%.


11
3.3. Xây dựng quy trình chƣng cất và xác định cấu tử trong tinh dầu vỏ quả có múi
3.3.1. Xây dựng quy trình chưng cất
Từ các kết quả nghiên cứu chúng tôi thiết lập quy trình chưng cất tinh dầu vỏ quả
có múi như sau:

Nguyên liệu vỏ quả
bưởi, cam, chanh

Kiểm tra, phân
loại, chọn lọc

Rửa sạch

Ruột quả

Nước

Bóc tách lấy vỏ và
loại bỏ cùi trắng

Cắt thái: 0,5mm

Chưng cất

Tỷ lệ nước/nguyên liệu:

5/1(ml/g), thời gian:132135 phút, kích thước
nguyên liệu: 0,5mm

Tinh dầu thô

Làm khan

Natrisunfat
khan

Tinh dầu đã
làm khan
Hình 3.6. Sơ đồ quy trình chưng cất tinh dầu vỏ quả có múi


12
3.3.2. Xác định các cấu tử trong tinh dầu vỏ quả có múi
Để xác định các cấu tử trong tinh dầu vỏ quả có múi, chúng tôi sử dụng phương
pháp GC-MS. Kết quả được trình bày như sau:
Bảng 3.3. Cấu tử của tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên
Tỷ lệ (%)
TT
1
2
3
4
5
6
7
8

9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38

39
40
41
42
43

Tên cấu tử trong tinh dầu
n-butan-1-ol
α-thujene
α-pinene
camphene
sabinene
β-pinene
myrcene
bicyclogermacrene
cis-β-ocimene
γ-terpinene
l-limonene
octanal
germacrene-D
p-cymene
terpinolene
nonanal
cis-linalool oxide
trans-linalool oxide
cis-nerolidol
linalool
octanol
β-elemene
trans-p-mentha-2,8-dien-1-ol

δ-3-carene
α-phellandrene
citronellal
octyl acetate
terpinene-4-ol
geranyl acetate
α-citronellol
β-phellandrene
α-terpineol
neryl acetate
β-citronellol
cis-carveol
nerol
trans-carveol
nonanoic acid
decanal
dodecanal
perilla alcohol
trans-nerolidol
α-copaene-11-ol

Vỏ quả bƣởi
Đoan Hùng

Vỏ quả cam
sành Hàm Yên

Vỏ quả chanh
giấy Hàm Yên

0,41
0,43
5,23
6,52
6,95
0,44
0,55
025
45,04
0,43
0,92
7,56
0,05
0,37
0,82
0,49
0,45
0,09
0,46
0,06
0,69
6,62
5,26
5,63
0,12
0,62
0,29
0,43
0,35
0,41

0,28
0,23
0,41
0,47
0,24
0,22
-

1,36
1,23
0,69
0,76
0,41
1,29
1,08
0,14
13,59
45,56
0,09
0,18
0,14
0,27
0,07
0,06
0,05
0,39
0,59
0,06
3,08
0,51

0,43
0,06
0,05
0,08
1,07
8,06
7,02

1,43
0,63
0,65
0,64
5,49
1,42
0,67
0,06
5,26
51,18
1,43
0,56
0,07
0,63
6,06
0,57
0,79
0,94
1,54
0,67
0,87
1,44

0,96
0,19
0,07
0,09
0,11
0,18
1,32
0,06
5,27
0,11
-


13
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59

60
61
62
63
64

geranial
cedrenol
valencene
germacrene B
α-farnesene
α-copaene
β-caryophyllene
α-bergamotene
α-humulene
farnesol
β-farnesene
δ-cadinene
cumin aldehyde
tridecanal
cis-geraniol
trans-geraniol
nootkatone
β-bisabolene
perillyl acetate
decanol
β-elemol
monoterpene
sesquiterpene
aldehyde

alcohol
ketone
ester
oxide
acid
Tổng hydrocarbon có oxy
Tổng hydrocarbon không có oxy
Tổng cộng

0,55
0,84
0,37
0,14
0,85
0,18
0,38
0,86
0,31
0,26
67,15
2,97
3,40
9,91
0,86
12,94
1,19
28,10
70,12
98,22

0,32
0,42
0,06
0,21
0,12
0,43
0,17
0,37
0,33
0,05
6,12
0,33
0,36
71,96
1,58
1,61
15,33
7,18
24,12
73,54
97,66

0,05
0,71
0,07
0,08
0,09
0,07
0,76
0,49

0,65
0,39
1,08
70,05
3,76
4,12
10,49
1,51
6,63
0,18
22,93
73,81
96,74

Ghi chú: -: Không xác định được, Tỉ lệ (%): Tính theo diện tích peak sắc kí.
Qua bảng 3.3 chúng tôi thấy đã xác định được 46 cấu tử trong tinh dầu vỏ quả bưởi
Đoan Hùng: hydrocarbon không có chứa oxy: 70,12%, hydrocarbon có chứa oxy:
28,10%, 42 cấu rử trong tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên: hydrocarbon không có
chứa oxy: 73,54%, hydrocarbon có chứa oxy: 24,12%, 43 cấu tử trong tinh dầu vỏ quả
chanh giấy Hàm Yên: hydrocarbon không có chứa oxy: 73,81%, hydrocarbon có chứa
oxy: 22,93%.
3.4. Nghiên cứu tách chiết và xác định nhóm cấu tử tạo hƣơng trong tinh dầu
3.4.1. Tách chiết nhóm cấu tử tạo hương
3.4.1.1. Sơ đồ quy trình tách chiết nhóm cấu tử tạo hương
Từ các kết quả nghiên cứu thử nghiệm chúng tôi đưa ra sơ đồ quy trình tách chiết
nhóm cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả có múi với các bước như sau:


14

Tinh dầu vỏ quả
có múi (3ml)
Chiết bằng
dung môi n-hexane

Phân đoạn
trong suốt (phân đoạn 1)

Hỗn hợp
màu vàng
Chiết bằng hệ
dung môi n-hexane:
diethyl ether=1:1

Cô quay
chân không
Dịch trong
suốt
Phân đoạn màu
vàng đậm (phân đoạn 2)

Hỗn hợp màu
vàng nhạt

Cô quay
chân không
Dịch đặc màu
vàng đậm có mùi
thơm đặc trưng

Chiết bằng dung môi
diethyl ether
Phân đoạn màu
vàng nhạt (phân đoạn 3)
Cô quay
chân không
Dịch màu
vàng nhạt có
mùi thơm nhẹ

Hình 3.7. Sơ đồ quy trình tách nhóm cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả có múi

3.4.1.2. Thuyết minh quy trình tách nhóm cấu tử tạo hương
Phân đoạn 2 đem cô quay: tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng thời gian 12 phút thì
thu được 0,16 ml, tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên thời gian 10 phút thì thu được
0,14 ml và tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên thời gian 12 phút thì thu được 0,17 ml
dịch đặc màu vàng đậm trong suốt có mùi thơm đặc trưng.
3.4.2. Xác định nhóm cấu tử tạo hƣơng trong tinh dầu vỏ quả có múi
3.4.2.1. Xác định nhóm cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng
Bằng phương pháp GC-MS đã xác định được 8 cấu tử tạo hương trong phân đoạn
tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng với hệ dung môi n-hexane và diethyl ether. Kết quả
được trình bày ở bảng 3.4 như sau:


15
Bảng 3.4. Cấu tử tạo hương trong phân đoạn tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng
với n-hexane và diethyl ether

TT
1

2
3
4
5
6
7
8

Tên cấu tử tạo hƣơng
octanal
citronellal
trans-p-mentha-2,8-dien-1-ol
decanal
dodecanal
geranial
cumin aldehyde
nootkatone

Tỷ lệ (%)
4,78
15,05
12,43
3,19
11,24
12,13
18,21
21,02

Hình 3.8. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng với n-hexane và diethyl ether

Qua bảng 3.4 cho thấy trong phân đoạn này có màu vàng đậm, sánh và có mùi
thơm đặc trưng. Kết quả phân tích cho thấy chủ yếu là các cấu tử thuộc nhóm ester
aldehyde và ketone.
3.4.2.2. Xác định nhóm cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên
Bằng phương pháp GC-MS đã xác định được 5 cấu tử tạo hương trong phân đoạn
tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên với hệ dung môi n-hexane và diethyl ether.
Bảng 3.5. Cấu tử tạo hương trong phân đoạn tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên
với n-hexane và diethyl ether

TT
1
2
3
4
5

Tên cấu tử tạo hƣơng
octanal
nonanal
citronellal
decanal
geranial

Tỷ lệ (%)
18,75
21,84
7,34
30,68
19,18

Hình 3.9. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên với n-hexane và diethyl ether


16
Trong 5 cấu tử thu được chủ yếu là các aldehyde, trong đó decanal: 30,68%,
nonanal: 21,84%, geranial: 19,18% là những cấu tử chiếm tỷ lệ lớn nhất.
3.4.2.3. Xác định nhóm cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên
Bằng phương pháp GC-MS, chúng tôi đã xác định được 6 cấu tử trong phân đoạn
này, kết quả được trình bày ở như sau:
Bảng 3.6. Cấu tử tạo hương trong phân đoạn tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên
với n-hexane và diethyl ether

Tên cấu tử tạo hƣơng

TT
1
2
3
4
5
6

octanal
citronellal
decanal
dodecanal
geranial
tridecanal

Tỷ lệ (%)

30,34
12,82
34,07
7,23
3,39
9,51

Hình 3.10. Sắc ký đồ phân đoạn tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên với
n-hexane và diethyl ether

Trong 6 cấu tử thu được trong dịch màu vàng đậm thì decanal: 34,07%, octanal:
30,34%, citronellal: 12,82% là những cấu tử chiếm tỷ lệ cao, các cấu tử còn lại đều
chiếm tỷ lệ < 10%. Đây là những cấu tử góp phần quan trọng trong việc tạo mùi thơm
của tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên.
3.5. Nghiên cứu làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong tinh dầu vỏ
quả có múi
Qua các kết quả nghiên cứu chúng tôi đã xác định được các cấu tử hydrocarbon
có chứa oxy là những cấu tử tham gia tạo mùi thơm đặc trưng cho tinh dầu nhưng lại
chiếm tỷ lệ nhỏ, còn cấu tử hydrocarbon không có chứa oxy không tạo mùi thơm lại
chiếm tỷ lệ lớn. Do đó để ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm cần phải có một hàm
lượng lớn, vì vậy chúng tôi tiến hành làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy.
3.5.1. Quy trình làm giàu cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong tinh dầu vỏ quả có múi

Từ các kết quả nghiên cứu chúng tôi đưa ra quy trình làm giàu các cấu tử
hydrocarbon có chứa oxy trong tinh dầu vỏ quả có múi gồm các bước như sau:


17
Tinh dầu vỏ quả
có múi (3ml)

Đậy nút kín, lắc nhẹ để
hòa tan tinh dầu,
thời gian: 3 phút

Để yên ở nhiệt độ
phòng, thời gian 4
giờ để phân lớp

ethanol 96%
(6ml)

ethanol 70%
(3ml)

Chiết 3 lần để loại
hydrocarbon không
chứa oxy

Hydrocarbon
không chứa oxy

1,8 ml tinh dầu sau khi
làm giàu cấu tử
hydrocarbon có chứa oxy
Hình 3.11. Sơ đồ quy trình làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy
trong tinh dầu vỏ quả có múi

3.5.2. Xác định cấu của tinh dầu vỏ quả có múi sau khi làm giàu các cấu tử hydrocarbon
có chứa oxy

Bằng phương pháp GC-MS, chúng tôi đã xác định được các cấu tử của tinh dầu vỏ
quả có múi sau khi làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy.
Bảng 3.7. Cấu tử của tinh dầu vỏ quả có múi sau khi làm giàu cấu tử hydrocarbon có chứa oxy
TT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Tên các cấu tử

n-butan-1-ol
myrcene
octanal
citronellal
l-limonene
cis-linalool oxide
trans-linalool oxide
cis-nerolidol
linalool

octanol
trans-p-mentha-2,8-dien-1-ol
nonanal

Tỷ lệ (%)
Tinh dầu vỏ bƣởi Tinh dầu vỏ cam Tinh dầu vỏ chanh
Đoan Hùng
sành Hàm Yên
giấy Hàm Yên
2,79
0,63
1,24
0,31
13,07
4,67
10,16
11,73
0,92
3,42
1,57
5,97
1,92
2,93
9,12
2,96
1,87
3,21
6,89
0,98
3,74

0,36
11,17
7,23
0,59
-


18
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34

35
36
37
38
39
40
41
42

octyl acetate
terpinene-4-ol
geranyl acetate
α-citronellol
α-terpineol
neryl acetate
β-citronellol
cis-carveol
nerol
trans-carveol
nonanoic acid
decanal
dodecanal
perilla alcohol
trans-nerolidol
α-copaene-11-ol
geranial
cedrenol
α-farnesene
farnesol
δ-cadinene

cumin aldehyde
tridecanal
cis-geraniol
trans-geraniol
nootkatone
β-bisabolene
perillyl acetate
decanol
β-elemol
monoterpene
sesquiterpene
aldehyde
alcohol
ketone
ester
oxide
acid
Tổng hydrocarbon có oxy
Tổng hydrocarbon không có oxy
Tổng cộng

8,26
10,62
9,07
0,73
0,86
2,79
1,07
0,86
0,71

0,84
1,17
1,06
0,74
0,97
1,05
0,73
2,63
5,02
2,76
3,37
6,76
0,92
11,82
46,36
3,37
26,68
8,9
97,13
0,92
98,05

0,97
7,96
5,82
15,17
8,93
6,06
5,91
9,54

6,07
3,02
1,72
2,08
3,12
4,33
6,07
4,05
3,02
23,19
58,74
8,94
90,87
7,07
97,94

10,72
0,81
12,41
0,73
1,91
0,81
0,42
1,48
1,87
0,83
0,27
3,34
2,57
0,81

0,73
0,67
1,56
1,57
4,86
28,64
28,42
22,13
11,04
0,81
91,04
6,43
97,47

Ghi chú: -: Không xác định được, Tỉ lệ (%): Tính theo diện tích peak sắc ký.

Bằng phương pháp GC-MS đã xác định được 29 cấu tử trong tinh dầu vỏ quả bưởi
Đoan Hùng (28 cấu tử hydrocarbon có chứa oxy: 97,13% và 1 cấu tử hydrocarbon không
chứa oxy: 0,92%), 23 cấu tử trong tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên (20 cấu tử
hydrocarbon có chứa oxy: 90,87% và 3 cấu tử hydrocarbon không chứa oxy: 7,07%) và
25 cấu tử trong tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên (21 cấu tử hydrocarbon có chứa


19
oxy: 93,04% và 4 cấu tử hydrocarbon không chứa oxy: 6,43%). Vậy tinh dầu thu được
chủ yếu chứa các hợp chất hydrocarbon có chứa oxy.
3.6. Nghiên cứu tổ hợp nhân hƣơng và tạo hƣơng liệu quả có múi
3.6.1. Nghiên cứu tổ hợp nhân hương tinh dầu vỏ quả có múi
3.6.1.1. Xác định công thức tổ hợp nhân hương tinh dầu vỏ quả có múi
Để thực hiện được điều đó chúng tôi áp dụng nguyên tắc Jan-Carl như sau:

Bảng 3.8. Công thức tổ hợp nhân hương tinh dầu vỏ quả có múi
Tinh dầu vỏ quả có múi (μl)
Tổng cộng
Bƣởi
Cam
Chanh
Đoan Hùng sành Hàm Yên giấy Hàm Yên
CT-1
1
1
1
3
CT-2
1
2
1
4
CT-3
2
1
1
4
CT-4
1
1
2
4
CT-5
1
4

1
6
CT-6
4
1
1
6
CT-7
1
1
4
6
CT-8
1
8
1
10
CT-9
8
1
1
10
CT-10
1
1
8
10
Sử dụng phép thử cho điểm thị hiếu, các thành viên trong Hội đồng, đều đánh công

Công thức tổ hợp

nhân hƣơng

thức CT-3 có số điểm cao nhất, với số điểm trung bình là 6,43. Do đó chúng tôi chọn
công thức CT-3 để nghiên cứu.
3.6.1.2. Xác định một số hoạt tính sinh học của tổ hợp nhân hương
a. Khả năng quét gốc tự do DPPH
Sử dụng phương pháp DPPH, chúng tôi đã xác định được hoạt tính chống oxy
hóa của tổ hợp nhân hương là 45,17 ± 0,15%, cao hơn mẫu đối chứng là vitamin C:
39,15± 0,13%.
b. Hoạt tính kháng khuẩn của tổ hợp nhân hương
Khả năng kháng khuẩn của tổ hợp nhân hương, trên các chủng vi sinh vật kiểm
định được trình bày như sau:
Bảng 3.9. Đường kính vòng kháng khuẩn của tổ hợp nhân hương
TT
1
2
3
4

Chủng vi sinh vật kiểm chứng
Staphylococus aureus KC1
Escherichia coli KC2
Salmonella typhy KC3
Bacillus cereus KC4

Đƣờng kính vòng kháng khuẩn (mm)
Vitamin C
Tổ hợp nhân hƣơng
1,9
2,1

2,3
2,7
2,1
2,3
2,7
2,9

Kết quả trong bảng 3.9 cho thấy tổ hợp hương có khả năng kháng khuẩn mạnh,
trên các chủng vi sinh vật kiểm định.


20
3.6.2. Nghiên cứu sản xuất hương liệu quả có múi
3.6.2.2. Quy trình tạo hương liệu quả có múi
Qua các kết quả nghiên cứu thực nghiệm tạo hương liệu dạng bột từ tinh dầu vỏ
quả có múi sau khi đã làm giảm các thành phần không chứa oxy, chúng tôi đưa ra sơ đồ
quy trình như sau:
Chất cố định
hương: 45%

Tổ hợp nhân
hương: 10%

Khuấy đều để hòa tan
chất cố định hương

Nước cất: 40%,
ethanol 96%: 5%

Gia nhiệt 600C

Đồng hóa:
v=1500v/phút,
τ=15 phút

Tạo phức: t0=400C,
τ=12 giờ
Sấy khô: t0= 600C,

τ = 18 giờ

Nghiền nhỏ và cho
vào lọ thủy tinh

Hương liệu quả
có múi dạng bột

Hình 3.12. Sơ đồ quy trình tạo hương liệu quả có múi sau khi làm giàu
cấu tử hydrocarbon có chứa oxy

3.6.2.3. Đánh giá chất lượng hương liệu quả có múi
Hương liệu ở dạng bột màu trắng có mùi thơm hấp dẫn, tan trong nước và trong
ethanol. Sau khi có hương liệu dạng bột, tiến hành hòa tan trong nước và chưng cất lôi
cuốn theo hơi nước để thu các cấu tử hương trong hương liệu này và sử dụng phương
pháp GC-MS để phân tích các cấu tử hương. Kết quả được trình bày ở bảng 3.10.


21
Bảng 3.10. Cấu tử hương của hương liệu quả có múi
TT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

Tên cấu tử hƣơng trong hƣơng liệu quả có múi
myrcene
cis-linalool oxide
octanal
trans-linalool oxide
l-limonene
nonanal
citronellal
cis-nerolidol
linalool
trans-p-mentha-2,8-dien-1-ol
octyl acetate
octanol
neryl acetate
terpinene-4-ol
geranyl acetate
α-citronellol
α-terpineol
β-citronellol

α-farnesene
cis-carveol
decanal
nerol
dodecanal
trans-carveol
nonanoic acid
geranial
perilla alcohol
trans-nerolidol
farnesol
α-copaene-11-ol
cis-geraniol
perillyl acetate
cumin aldehyde
trans-geraniol
nootkatone
β-bisabolene
cedrenol
decanol
β-elemol
tridecanal
monoterpene
sesquiterpene
aldehyde
alcohol
ketone
ester
oxide
acid

Tổng hydrocarbon không chứa oxy
Tổng hydrocarbon có chứa oxy
Tổng cộng

Tỷlệ (%)
1,22
1,53
1,06
0,93
2,12
3,21
1,43
2,91
6,32
2,07
2,52
3,08
4,07
2,42
1,49
2,23
2,01
4,09
2,67
2,61
2,43
4,08
3,16
2,07
3,17

2,54
1,73
3,21
2,03
1,57
1,93
2,03
3,19
1,61
2,18
1,77
2,96
2,02
1,71
2,08
3,34
4,44
19,10
52,66
2,18
10,11
2,46
3,17
7,78
89,68
97,46


22
Tỷ lệ (%): Tính theo diện tích peak sắc ký

Hình 3.13. Sắc ký đồ cấu tử hương trong hương liệu quả có múi

Bảng 3.10 cho thấy, hương liệu quả có múi dạng bột có 40 cấu tử, trong đó các cấu
tử hydrocrbon có chứa oxy: 89,68% và các cấu tử hydrocarbon không chứa oxy: 7,78%.
3.7. Ứng dụng hƣơng liệu quả có múi trong công nghiệp thực phẩm
3.7.1. Bánh quy xốp hương liệu quả có múi
Bánh quy xốp hương liệu quả có múi được thực hiện theo các bước như sau:
Bột mì :53%, bơ:
10%, đường: 15%

Trộn đều và đánh nhuyễn

Trứng gà:
5%

Hỗn hợp, trộn đều
và đánh nhuyễn

Hương liệu quả
có múi: 2%

Hòa tan vào 5% nước
và 10% sữa tươi

Tạo hình cho bánh: Hình
tròn đường kính 3cm
Nướng bánh ở 1500C,
thời gian 15 phút

Bao gói hình chữ nhật,
mỗi gói 40 cái

Bao bì

Sản phẩm
bánh quy xốp

Hình 3.14. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh quy xốp hương liệu quả có múi

Bánh quy xốp hương liệu quả có múi có mùi thơm đặc trưng hấp dẫn, dễ chịu, hài
hòa, cấu trúc xốp và có màu vàng.


23
3.7.2. Rượu mùi hương liệu quả có múi
Rượu mùi hương liệu quả có múi được thực hiện theo các bước như sau:
Rượu trắng
vodka: 95,995%

Kiểm tra chất
lượng của rượu

Phối hợp tạo vị

Chai thủy
tinh: 350ml

Rửa sạch và
khử trùng

Đường kính
trắng: 2%

Phối hợp tạo màu

Chất tạo màu
cumin: 0,005%

Phối hợp hương liệu

Hương liệu quả
có múi: 2%

Đậy kín, lắc đều và
để ở nhiệt độ phòng

Rót vào chai và
đóng nắp

Để nơi khô ráo,
thoáng mát

Rượu mùi hương
liệu quả có múi

Hình 3.15. Sơ đồ quy trình sản xuất rượu mùi hương quả có múi

Rượu mùi hương liệu quả có múi có mùi thơm đặc trưng hấp dẫn, dễ chịu, hài hòa,
trong suốt và có màu vàng nhạt.

Việc bổ sung hương liệu quả có múi vào trong thực phẩm như bánh quy xốp, rượu
mùi, thạch rau câu và nước cam có tác dụng làm tăng mùi thơm cho sản phẩm, tạo cho
những loại thực phẩm này trở lên hấp dẫn hơn. Sản phẩm thực phẩm có bổ sung hương
liệu quả có múi đều được các thành viên trong Hội đồng cảm quan đánh giá cao.


24
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Từ các kết quả nghiên cứu như trên, chúng tôi đưa ra một số kết luận như sau:
1. Đã lựa chọn giống bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy Hàm
Yên cho nghiên cứu thu hồi cấu tử tạo hương.
2. Đã xây dựng được quy trình công nghệ chưng cất lôi cuốn theo hơi nước tinh
dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, cam sành Hàm Yên và chanh giấy Hàm Yên.
3. Bằng phương pháp GC-MS đã xác định được 46 cấu tử trong tinh dầu vỏ quả
bưởi Đoan Hùng, 42 cấu tử trong tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên và 43 cấu tử trong
tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên.
4. Đã xây dựng được quy trình tách chiết, xác định được 8 cấu tử tạo hương trong
tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, 5 cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả cam sành
Hàm Yên và 6 cấu tử tạo hương trong tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên.
5. Đã xây dựng được quy trình làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong
tinh dầu vỏ quả có múi bằng ethanol 96% và ethanol 70%. Sau khi làm giàu các cấu tử
hydrocarbon có chứa oxy, bằng phương pháp GC-MS đã xác định được 29 cấu tử trong
tinh dầu vỏ quả bưởi Đoan Hùng, 23 cấu tử trong tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên và
25 cấu tử trong tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên.
6. Đã xác định được công thức tổ hợp nhân hương từ tinh dầu vỏ quả có múi sau
khi đã làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy như sau: Tinh dầu vỏ quả bưởi
Đoan Hùng/ tinh dầu vỏ quả cam sành Hàm Yên/ tinh dầu vỏ quả chanh giấy Hàm Yên
là 2/1/1. Đồng thời xây dựng được quy trình tạo hương liệu quả có múi dạng bột với chất
cố định hương là β-cyclodextrin và maltodextrin.

7. Bước đầu nghiên cứu ứng dụng hương liệu quả có múi trong sản xuất thử
nghiệm các sản phẩm thực phẩm: Bánh quy xốp, rượu mùi, thạch rau câu và nước cam.
Kiến nghị
1. Triển khai ứng dụng quy trình sản xuất hương liệu từ tinh dầu vỏ quả bưởi, cam
và chanh với quy mô lớn.
2. Tiếp tục nghiên cứu tách chiết các cấu tử tạo hương từ tinh dầu lá, hoa của cây
bưởi, cam và chanh. Đồng thời từ vỏ quả, lá, hoa của cây quýt, quất và cây phật thủ.
3. Tiếp tục nghiên cứu làm giàu các cấu tử hydrocarbon có chứa oxy trong tinh dầu
và sản xuất hương liệu từ một số loại thực vật khác có chứa tinh dầu.
4. Tiếp tục nghiên cứu ứng dụng hương liệu từ tinh dầu vỏ quả có múi vào sản
xuất, chế biến một số loại thực phẩm với quy mô lớn hơn và xác định thời gian bảo quản
sản phẩm thực phẩm có bổ sung hương liệu quả có múi.
5. Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất, chế biến ruột quả có múi thành các sản
phẩm thực phẩm có giá trị cao.