NGHIÊN CỨU CHIẾT RÚT TINH DẦU TỪ CÂY QUẾ VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CHIẾT RÚT TINH DẦU TỪ CÂY QUẾ VÀ
ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM

Họ và tên sinh viên: ĐỖ VĂN TRÍ
Ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Niên khóa: 2008 - 2012

Tháng 08 năm 2012


NGHIÊN CỨU CHIẾT RÚT TINH DẦU TỪ CÂY QUẾ VÀ ỨNG
DỤNG TRONG THỰC PHẨM

Tác giả

ĐỖ VĂN TRÍ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành
Công nghệ hóa học

Giáo viên hướng dẫn:
ThS. Nguyễn Anh Trinh

Tháng 8 năm 2012
i

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình tôi – cha mẹ, anh chị là chỗ dựa tinh thần
cho tôi trong những năm tháng học ở trường, những người đã luôn kích lệ, động viên,
giúp đỡ tôi vượt qua những thử thách trong cuộc sống này.
Tôi đặc biệt cảm ơn PGS.TS Trương Vĩnh, T.S Lê Thị Hồng Nhan, Thầy Nguyễn Bảo
Việt, các anh chị Lê Đức Ân, Bùi Đức Phú, Nguyễn Thị Việt đã nhiệt tình giúp đỡ trong
khoảng thời gian học ở trường.
Tôi xin chân thành cảm ơn Th.S Nguyễn Anh Trinh đã gieo hạt giống tốt và phát huy hết
khả năng của mình để hoàn thành đề tài này và quan trọng hơn hết là bắt đầu một cuộc
sống mới, cuộc sống thực tế bên ngoài.
Tôi xin cảm ơn anh Đức và anh Văn đã giúp đỡ nhiệt tình trong quá trình ứng dụng làm
chả Quế.
Tôi cũng xin gửi lời tri ân sâu sắc đến toàn thể các thầy cô bộ môn Công Nghệ Hóa Học,
trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh vì những kiến thức và đạo lý tôi được học
trong suốt bốn năm học Đại Học qua.
Sau cùng tôi cảm ơn các bạn lớp DH08HH, những người đã tạo niềm vui và động lực cho
tôi trong suốt bốn năm học.
Sinh Viên thực hiện
Đỗ Văn Trí

ii


TÓM TẮT
Dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Anh Trinh, đề tài “ Nghiên cứu chiết rút tinh dầu
Quế và ứng dụng trong thực phẩm” đã được sinh viên Đỗ Văn Trí thực hiện từ tháng
3/2012 đến 8/2012 tại phòng thí nghiệm I4 thuộc Bộ Môn Công Nghệ Hóa Học, trường
Đại Học Nông Lâm, T.p Hồ Chí Minh. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một
yếu tố.

Nội dung chính của đề tài là nghiên cứu chiết rút tinh dầu Quế, ứng dụng Quế trong thực
phẩm, xác định các thành phần cũng như hàm lượng của các chất có trong tinh dầu Quế.
Luận văn đã hoàn thành và đạt được những kết quả sau:
Chọn được thời gian thích hợp để chưng cất tinh dầu Quế (4h) bằng thiết bị chưng cất có
nguồn nhiệt là bếp điện.
Chọn được tỷ lệ nguyên liệu dung môi thích hợp để chưng cất tinh dầu Quế (1:09) bằng
thiết bị chưng cất có nguồn nhiệt là bếp điện.
Dạng bột – Kích cỡ Quế thích hợp nhất để chưng cất tinh dầu Quế.
Xác định các thành phần cũng như hàm lượng các chất có trong tinh dầu Quế.
Ứng dụng trong việc làm chả Quế.

iii


SUMMARY

Under the guidance of MA Nguyen Anh Trinh, topic “The research of separating
cinnamon oil and apply it to foods” was carried out at I4 laboratory of Chemical
Engineering Department, Nong Lam university, Ho Chi Minh city from March 2012 to
August 2012 by student Do Van Tri. Experiment were arranged according to type a
completely random factors.
The main contents of this thesis were the research of separating cinnamon oil, applying it
to foods, define names and contents of chemicals in cinnamon oil
We carried out the work and obtained these achievements:
Select the available time to distill cinnamon oil with heat source by supplied from electric
stove (4 hours)
Select the available rate of solvent to distill cinnamon oil with heat source by supplied
from electric stove (1:09)
Power – the available cinnamon size to distill cinnamon oil with heat source by supplied
from electric stove.

Define to names and content of chemical that contains in cinnamon oil.
Apply to make grilled cinnamon ham.

iv


MỤC LỤC
TRANG TỰA .................................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................... ii
TÓM TẮT.......................................................................................................................... iii
SUMMARY....................................................................................................................... iv
MỤC LỤC ......................................................................................................................... v
Danh sách các hình ............................................................................................................ ix
Danh sách các bảng ........................................................................................................... x
Chương 1: MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................................... 1
1.2 Mục đích của đề tài ..................................................................................................... 2
1.3 Nội dung của đề tài ..................................................................................................... 2
1.4 Yêu cầu của đề tài ....................................................................................................... 2
Chương 2: TỔNG QUAN ................................................................................................. 3
2.1 Tổng quan về cây quế .................................................................................................. 3
2.1.1 Đặc điểm thực vật học của cây quế .......................................................................... 3
2.1.1.1 Đặc điểm hình thái................................................................................................. 3
2.1.1.2 Đặc điểm sinh thái và sự phân bố .......................................................................... 4
2.1.2 Tác dụng sinh học và công dụng .............................................................................. 5
2.2 Khái quát về tinh dầu ................................................................................................... 6
2.2.1 Khái niệm về tinh dầu............................................................................................... 6
2.2.2 Phân loại ................................................................................................................... 6
2.2.2.1 Phân loại theo nguyên liệu .................................................................................... 6
2.2.2.2 Phân loại theo thành phần tinh dầu ....................................................................... 7

2.2.3 Tính chất hóa lý của tinh dầu ................................................................................... 7
2.2.3.1Tính chất hóa học của tinh dầu ............................................................................... 7
2.2.3.2 Tính chất vật lý của tinh dầu ................................................................................. 7
2.2.4 Công dụng của tinh dầu ............................................................................................ 8
2.2.5 Bảo quản tinh dầu ..................................................................................................... 8
v


2.3 Tinh dầu quế ................................................................................................................ 9
2.3.1 Thành phần của tinh dầu quế .................................................................................... 9
2.4 Tổng quan về các phương pháp chiết tách tinh dầu .................................................... 11
2.4.1 Phương pháp cơ học ................................................................................................. 11
2.4.2 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước ............................................................... 11
2.4.2.1 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước trực tiếp ............................................. 14
2.4.2.2 Phương pháp chưng cất cách thủy ......................................................................... 14
2.4.2.3 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước gián tiếp ............................................. 14
2.4.3 Phương pháp trích ly bằng dung môi dễ bay hơi ..................................................... 15
2.4.4 Phương pháp trích ly bằng dung môi không bay hơi và các chất hấp phụ rắn ........ 16
2.4.4.1 Phương pháp trích ly bằng dung môi không bay hơi ............................................ 16
2.4.4.2 Phương pháp hấp phụ bằng chất béo ..................................................................... 16
2.4.4.3 Phương pháp dùng chất hấp phụ rắn ..................................................................... 16
2.4.5 Phương pháp trích ly bằng CO2 ............................................................................... 16
2.4.6 Phương pháp vi song ................................................................................................ 17
2.4.7 Phương pháp sinh học .............................................................................................. 17
Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ......................................... 18
3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài ........................................................................ 18
3.2 Thí nghiệm chiết tách tinh dầu từ vỏ thân cây quế ..................................................... 18
3.2.1 Nguyên liệu .............................................................................................................. 18
3.2.2 Thiết bị và hóa chất .................................................................................................. 19
3.2.2.1 Thiết bị................................................................................................................... 19

3.2.2.2 Hóa chất ................................................................................................................. 20
3.2.3 Tiến trình thực hiện thí nghiệm ................................................................................ 21
3.2.4 Bố trí thí nghiệm ....................................................................................................... 24
3.2.4.1. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian chưng cất lên hiệu quả thu tinh dầu
........................................................................................................................................... 24
3.2.4.2 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và dung môi đến hiệu quả
thu tinh dầu ........................................................................................................................ 25
vi


3.2.4.3 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của kích cỡ nguyên liệu đến hiệu quả thu tinh dầu ....... 26

3.3 Đánh giá sản phẩm ...................................................................................................... 27
3.4 Ứng dụng bột Quế và tinh dầu Quế vào làm chả Quế ................................................. 27
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................................... 30
4.1 Kết quả chiết xuất tinh dầu từ vỏ thân cây quế ........................................................... 30
4.1.1 Ẩm độ vỏ thân cây Quế ............................................................................................ 30
4.1.2 Kết quả tìm thời gian chưng cất tối ưu. .................................................................... 31
4.1.3 Kết quả tìm tỷ lệ nguyên liệu và dung môi tối ưu .................................................... 32
4.1.4 Kết quả tìm kích cỡ chưng cất Quế .......................................................................... 34
4.2 Đánh giá sản phẩm tinh dầu và kết quả phân tích GC – MS....................................... 36
4.3 Sản phẩm chả Quế và kết quả khảo sát ....................................................................... 38
Chương 5: KÉT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................. 40
5.1 Kết luận........................................................................................................................ 40
5.2 Đề nghị ........................................................................................................................ 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 42
PHỤ LỤC .......................................................................................................................... 43
Phụ lục 1a: Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của thời gian chưng cất lên hiệu suất thu
tinh dầu .............................................................................................................................. 43
Phụ lục 1b: Bảng so sánh giữa các nghiệm thức thời gian chưng cất ............................... 43

Phụ lục 2a: Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu dung môi lên hiệu
suất thu tinh dầu................................................................................................................. 44
Phụ lục 2b: Bảng so sánh giữa các nghiệm thức tỷ lệ nguyên liệu dung môi ................... 44
Phụ lục 3a: Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của kích cỡ nguyên liệu lên hiệu suất thu
tinh dầu .............................................................................................................................. 45
Phụ lục 3b: Bảng so sánh giữa các nghiệm thức kích cỡ nguyên liệu .............................. 45
Phụ lục 4: Trắc nghiệm hai mẫu ........................................................................................ 46
Phụ lục 5: Bảng trắc nghiệm hai mẫu ................................................................................ 46
Phụ lục 6: Phiếu kết quả kiểm nghiệm .............................................................................. 47
Phụ lục 7: Peak sắc ký của các thành phần trong tinh dầu Quế ........................................ 48
vii


Phụ lục 8: Kết quả phân tích các thành phần có trong tinh dầu Quế theo phương pháp GCMS ..................................................................................................................................... 49

viii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Cây Quế .............................................................................................................. 3
Hình 2.2: Công thức cấu tạo của cinnamaldehyde (3-phenyl-2-propenal) ......................... 9
Hình 3.1: Cân điện tử Sartorius ........................................................................................ 19
Hình 3.2: Tủ sấy Memmert ............................................................................................... 19
Hình 3.3: Thiết bị chưng cất lôi cuốn hơi nước có nguồn cung cấp nhiệt là bếp ............. 20
Hình 3.4: Sơ đồ chiết rút tinh dầu từ vỏ thân cây quế ...................................................... 21
Hình 3.5: Thịt sau khi nêm gia vị ..................................................................................... 29
Hình 3.6: Khuôn để quay chả ........................................................................................... 29
Hình 4.1: Giá trị trung bình và khoảng tin cậy 95% của các thời gian chưng cất ............ 31
Hình 4.2 : Giá trị trung bình và khoảng tin cậy 95% của các tỷ lệ nguyên liệu dung môi
chưng cất............................................................................................................................ 33

Hình 4.3: Giá trị trung bình và khoảng tin cậy 95% của các kích cỡ Quế chưng cất...... 35
Hình 4.1: Tinh dầu Quế .................................................................................................... 36
Hình 4.2: Sản phẩm chả Quế ............................................................................................ 38
Hình 4.3: Tỷ lệ khảo sát sản phẩm.................................................................................... 39

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 : Thành phần hóa học có trong tinh dầu ............................................................ 10
Bảng 3.1: Bố trí thời gian chưng cất ................................................................................. 24
Bảng 3.2: Bố trí tỷ lệ nguyên liệu và dung môi ................................................................ 25
Bảng 3.3: Bố trí kích cỡ nguyên liệu ................................................................................ 26
Bảng 4.1: Độ ẩm vỏ thân cây Quế .................................................................................... 30
Bảng 4.2: Khối lượng tinh dầu khi thời gian thay đổi ...................................................... 31
Bảng 4.3: Khối lượng tinh dầu thu được theo tỷ lệ nguyên liệu và dung môi .................. 33
Bảng 4.4: Khối lượng tinh dầu theo kích cỡ Quế ............................................................. 34
Bảng 4.5: Kết quả phân tích tinh dầu Qué ........................................................................ 37
Bảng 4.6: Kết quả khảo sát ............................................................................................... 39

x


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Tinh dầu và nguyên liệu chứa tinh dầu có vai trò rất quan trọng trong đời sống con người.
Trong công nghiệp thực phẩm chúng được làm gia vị, tạo màu, tạo mùi, chỉ cần một
lượng nhỏ có thể kích thích sự ngon miệng. Trong công nghiệp dược phẩm chúng được
dùng để sát trùng đường hô hấp, giúp tiêu hóa, chống viêm…Các tinh dầu và nguyên liệu

chứa tinh dầu khác nhau thì các phương pháp tách chiết cũng sẽ khác nhau tùy thuộc vào
thành phần và tính chất của nguyên liệu, có nguyên liệu thì dùng phương pháp tách chiết
này, với nguyên liệu khác thì dùng phương pháp khác. Vì vậy yêu cầu đặt ra, là làm thế
nào với mỗi nguyên liệu khác nhau ta có cách chiết rút để đem lại hiệu quả cao nhất, để
ứng dụng trong thực phẩm và dược phẩm.
Quế là một loại cây nhiệt đới và á nhiệt đới, được trồng phổ biến rất nhiều nơi trong đó có
Việt Nam, hàm lượng tinh dầu trong đó tương đối cao từ 1-4%. Với màu sắc vàng, vị
nóng ngọt, có mùi đặc trưng nên quế được ứng dụng nhiều trong thực phẩm và dược
phẩm. Do đó, với đề tài “Nghiên cứu chiết rút tinh dầu từ cây Quế và ứng dụng trong thực
phẩm”, hy vọng sẽ tìm ra phương pháp chiết tách tinh dầu hợp lý, hiệu quả, đồng thời
khảo sát những đặc tính của tinh dầu quế vừa được tách chiết, giúp nâng cao giá trị sử
dụng và ứng dụng trong thực phẩm.

1


1.2 Mục đích của đề tài
Nguyên cứu phương pháp chiết rút tinh dầu từ vỏ thân cây Quế
Ứng dụng tinh dầu Quế vào trong thực phẩm
1.3 Nội dung của đề tài
Khảo sát qui trình chiết rút tinh dầu từ vỏ thân cây Quế.
Xác định các thành phần có trong tinh dầu Quế
Ứng dụng làm chả Quế
1.4 Yêu cầu của đề tài
Tìm ra qui trình chiết tách tinh dầu Quế phù hợp nhất
Xác định các điều kiện tối ưu chiết tách tinh dầu.
Tìm ra công thức làm chả Quế thích hợp nhất.

2

Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Tổng quan về cây Quế
2.1.1 Đặc điểm thực vật học của cây Quế
2.1.1.1 Đặc điểm hình thái

Hình 2.1: Cây Quế
Cây Quế có tên khoa học là: Cinnamomum sp
Thuộc:
- Ngành: Angiospermae
- Lớp: Dicotyledonae
- Bộ: Laurales
- Họ: Lauraceae
- Giống: Cinnamomum
Quế là cây nhiệt đới và á nhiệt đới trong dải từ 32o vĩ Bắc đến 32o vĩ Nam. Cây sinh
trưởng tốt ở đất có tầng đáy, thích nghi với các loại hình đất đỏ. Cây thích nghi với nhiệt
độ trung bình từ 22-25oC. Lượng mưa thích hợp là 1800-2000 mm/ năm. Cây cần ánh
sáng.

3


Quế được trồng phổ biến bằng hạt, trồng vào mùa xuân hoặc mùa thu.Ở Việt Nam có
nhiều loại Quế trong đó có 3 loại trồng và mọc hoang là: Quế thanh (còn gọi là Quế quỳ),
Quế quan (còn gọi là Quế Xrilanca), Quế đơn (còn gọi là Quế Trung Quốc).
+ Quế thanh (Cinnamomun lourerii Gare. Ex B1). Cây to, cành non có cạnh, có lông. Lá
thuôn đến mác thuôn, có mũi nhọn mềm, mặt dưới phủ vảy nhỏ, gân bên không kéo dài
đến đầu lá, gân phụ mờ. Hoa trắng, bao hoa dài 3mm. Quả dài 8 -10mm, đài tồn tại nhỏ.
+ Quế quan (Cinnamomum zeylanicum Gare. Ex B1.). Cây có kích thước trung bình, còn

non 4 cạnh, hơi dẹt có lông nhỏ rải rác. Lá mọc đối hoặc gần đối (ít khi so le), hình bầu
dục, gân lá 3-5, gồ lên ở cả 2 mặt. Cụm hoa dài hơn lá, bao hoa dài 5-6 mm, màu vàng.
+ Quế đơn (Cinnamomum cassia Nees. Ex B1.). Cây cao 18-20 m. Vỏ màu xám nâu có
mùi thơm. Cành non vuông 4 cạnh, màu xanh nhạt, phủ lông màu đen. Lá đơn mọc cách,
hình thuôn trái xoan, có 3 gân xuất phát từ gốc nổi rõ những gân bên nổi rõ ở mặt bên.
Phiến lá cứng dày, mặt dưới màu tro lục, có lông thưa. Quả hình viên trụ màu tím hồng.
2.1.1.2 Đặc điểm sinh thái và sự phân bố.
- Cinnamomum B1. Là một chi lớn gồm khoảng 27 loài, hầu như là cây gỗ, phân bố tập
trung ở vùng nhiệt đới châu Á. Ở Ấn Độ có 20 loài, Trung Quốc 12 loài và Việt Nam 40
loài.
- Quế có nguồn gốc ở Việt Nam cách nay khoảng hơn 2000 năm, các triều đại phong kiến
đã coi “Quế Giao Chỉ” như là sản vật quý để trao đổi và triều cống. Song, hiện nay chưa
xác định cụ thể cây được trồng từ bao giờ. Nhiều vùng Quế đã hình thành từ lâu đời ở
Yên Bái, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Quảng Nam, Quảng Ngãi…quần thể Quế mọc hoang
dại được phát hiện trong các kiểu rừng kín thường xanh còn non nguyên sinh hay tương
đối nguyên sinh ở độ cao 500 m (miền Bắc) – 700 m (miền Nam) trở lên.
- Quế là cây ưa ánh sáng và chịu bóng, nhất là thời kỳ cây còn nhỏ (1-5 năm). Cây ưa khí
hậu nhiệt đới nóng và ẩm, nhiệt độ trung bình năm cho cây sinh trưởng phát triển mạnh là
22-23oC, độ ẩm không khí trung bình khoảng 80%, lượng mưa hàng năm khoảng
1600mm. Cây mọc được trên nhiều loại đất ẩm, nhiều mưa và tươi xốp, pH 4,5 – 5,5. Quế
có bộ rễ cọc khỏe, cắm sâu xuống đất nên ít bị đổ khi có gió bão.

4


2.1.2 Tác dụng sinh học và công dụng
- Quế có tác dụng tốt đối với sức khỏe của chúng ta, vì thế việc nghiên cứu ứng dụng quế
đang rất được quan tâm và nghiên cứu trên thế giới.
- Quế có khả năng chống oxy hóa rất cao, tinh dầu của Quế có chất chống khuẩn và chống
nấm mạnh. Quế cũng là nguồn cung cấp chất xơ, mangan, sắt và canxi tuyệt vời. Và vì

vậy Quế được sử dụng như một biện pháp khắc phục hiệu quả cho các mục đích : giảm
lượng đường trong máu và điều trị bệnh tiểu đường loại 2, giảm cholesterol, trợ giúp tiêu
hóa, điều trị tiêu chảy, chữa cảm lạnh thông thường, giảm đau viêm khớp, tăng cường trí
nhớ và chức năng nhận thức, điều trị đau răng, loại bỏ hơi thở hôi, chữa đau đầu và chứng
đau nửa đầu, Quế giúp kiểm soát lượng đường trong máu, đồng thời là một chất chống
oxy hóa cực mạnh nên có thể giúp kéo dài tuổi thọ, chậm quá trình lão hoá. Ngoài ra Quế
cũng có thể giúp giữ dáng gọn hơn, vì nó làm hòa tan chất béo trong các tế bào.
- Công dụng của tinh dầu chiết xuất từ Quế : tinh dầu Quế rất tốt trong việc chữa cảm
cúm và bị lạnh hay co thắt vùng ngực hoặc chữa chứng ho trong vài giờ. Tinh dầu Quế có
thể được pha chế với một vài loại kem dưỡng và xoa bóp quanh cổ để chữa đau đầu. Tinh
dầu Quế cũng rất tốt trong việc chữa các chứng bệnh về đường tiêu hoá, nó có thể tạo ra
hơi hoặc làm co bóp, thúc đẩy hệ tiêu hoá hoạt động tốt hơn sau các bữa ăn. Thậm chí còn
được sử dụng chữa đau về cơ bắp.
2.2 Khái quát về tinh dầu
2.2.1 Khái niệm về tinh dầu
- Tinh dầu (essential oil, volatile oil, etheric oil hoặc aetheraleum) là một hỗn hợp của
nhiều thành phần dễ bay hơi, thường có mùi thơm được sinh tổng hợp bởi các cơ quan
sống.
- Tinh dầu không tan hay ít tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ.
- Tinh dầu thu được từ các nguyên liệu thiên nhiên (chủ yếu là thực vật) bằng phương
pháp chưng cất lôi nước hoặc phương pháp ép (trong trường hợp của họ Citrus)
- Hàm lượng và trữ lượng tinh dầu tùy thuộc vào:
+ Vùng (nhiệt đới > ôn đới)
5


+ Họ, loài
+ Vị trí trên cây.
-Bộ phận chứa tinh dầu rất đa dạng:
+ Tế bào: họ long não

+ Biểu bì: hoa hồng
+ Ống: hoa tán
+ Túi: cam
2.2.2 Phân loại
2.2.2.1 Phân loại theo nguyên liệu
* Nguyên liệu quả và hạt: hồi, mùi, màng tang...
* Nguyên liệu lá, cành: sả, bạc hà, hương nhu...
* Nguyên liệu rễ, củ: gừng, long não (nhiều nhất ở rễ)
* Nguyên liệu vỏ: cam, chanh, quýt...
* Nguyên liệu hoa: hoa hồng, hoa nhài...
2.2.2.2 Phân loại theo thành phần tinh dầu
Tinh dầu có chứa cacbur như pinen (thông), limonen (chanh), chứa rượu, geraniol,
xitronellol (hoa hồng, sả…).
2.2.3 Tính chất hóa lý của tinh dầu
2.2.3.1Tính chất hóa học của tinh dầu
- Rất dễ bị oxi hóa: dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng, không khí, nước, tinh dầu có
thể bị oxi hóa và nhựa hóa một phần (sự trùng hợp chuyển tinh dầu thành chất nhựa).
- Một số thành phần chính trong tinh dầu cho các phản ứng đặc hiệu của nhóm chức, tạo
thành các sản phẩm kết tinh cho màu, người ta dựa vào đặc tính này để định tính và định
lượng thành phần chính trong tinh dầu.
- Một số hợp chất chính thường gặp:
+ Hydrocacbon gồm cacbur terpen (chiếm nhiều nhất): limonen, pinen, camphen; cacbur
no: heptan, paraffin…
+ Rượu: rượu methylic, etylic, xinamic…
+ Phenol và ester phenolic: anetol, eugenol, safrol…
6


+ Aldehyde: benzoic, xitral…
+ Xeton: mentol, camfo…

+ Acid (dưới dạng ester): axetic, butyric…
2.2.3.2 Tính chất vật lý của tinh dầu
- Trạng thái: nhiệt độ thường, đa số tinh dầu có dạng lỏng, trừ một số trường hợp đặc biệt
chúng ở thể rắn: menthol, borneol, camphor, vanilin. Tinh dầu bay hơi ở nhiệt độ thường.
- Màu sắc: không màu hoặc màu vàng nhạt. Một số tinh dầu có màu như tinh dầu Quế
màu vàng, tinh dầu thymus màu nâu đỏ.
- Mùi: mỗi tinh dầu có một mùi đặc trưng. Thông thường chúng có mùi thơm dễ chịu, một
số có mùi hắc, khó chịu.
- Vị: cay và hắc, một số có vị ngọt như tinh dầu Quế, hồi…
- Tỷ trọng: thường nhỏ hơn 1 và nằm trong khoảng 0.85 - 0.95. Tỷ lệ thành phần chính
quyết định tỷ trọng tinh dầu.
- Độ tan: không tan hoặc ít tan trong nước, tan trong cồn, dầu và các dung môi hữu cơ,
một số hợp chất phenol tan trong kiềm.
- Độ sôi: phụ thuộc vào thành phần cấu tạo.
+150 - 160oC: Chứa nhiều hợp chất terpen
+ 250 - 280oC: Chứa nhiều sesquiterpen
+ >300oC: Chứa nhiều polyterpen
- Nâng suất quay cực: cao.
- Chỉ số khúc xạ: no: 1,45 - 1,55. Tùy thuộc thành phần (nn>no: nhiều hợp chất không no, thơm hơn)
- Điểm kết tinh: Khi hạ nhiệt độ xuống, một số hợp chất trong tinh dầu kết tinh.
2.2.4 Công dụng của tinh dầu
- Tinh dầu và nguyên liệu chứa tinh dầu có vai trò rất quan trọng trong đời sống. Chúng
phục vụ rất nhiều trong ngành công nghệ thực phẩm như làm gia vị, tạo màu, tạo mùi. Chỉ
cần một lượng nhỏ nhưng gia vị có thể kích thích sự tiêu hóa, làm gia tăng sự ngon
miệng.

7

- Sau ngành thực phẩm, tinh dầu còn được sử dụng trong ngành mỹ phẩm và hương liệu,
công nghệ sơn.
- Trong ngành dược, tinh dầu được dùng để sát trùng nhất là sát trùng đường hô hấp (bạch
đàn, khuynh diệp), giúp tiêu hóa, chống viêm khớp…
2.2.5 Bảo quản tinh dầu
Trong thời gian bảo quản và vận chuyển sản phẩm tinh dầu cần chú ý ba yếu tố sau:
không khí, ánh sáng, nhiệt độ.
+ Oxy trong không khí tạo phản ứng oxy hóa dầu. Vì vậy, chai lọ chứa tinh dầu cần đậy
kín hoặc hàn kín.
+ Ánh sáng thúc đẩy tác dụng tụ hợp tác hại đến màu sắc, mùi thơm tinh dầu. Cần để
trong chai lọ sậm, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng.
+ Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ oxy hóa, làm hao hụt tinh dầu do bốc hơi. Vì vậy, cần bảo
quản ở nhiệt độ thấp.
2.3 Tinh dầu Quế
2.3.1 Thành phần của tinh dầu Quế
- Tinh dầu Quế được lấy từ vỏ thân, cành, lá và phải chứa ít nhất 1% tinh dầu (dược điển
Việt Nam) cây Quế càng lâu năm lượng tinh dầu càng cao.
- Tinh dầu Quế (thu nhận từ vỏ) là chất lỏng trong, màu vàng, vị nóng ngọt, có mùi quế,
để ra ngoài không khí tinh dầu chuyển chuyển màu và đặc lại. Tan trong benzene, ether,
chloroform. Chỉ số acid 4.40. Hàm lượng andehyd cynamic: 70-80%.
- Thật vậy, vì cinnamaldehyde là thành phần chính (có hàm lượng khoảng 80%) của tinh
dầu Quế nên nó có mùi hương rất đặc trưng cho tinh dầu Quế.

8


Hình 2.2: Công thức cấu tạo của cinnamaldehyde (3-phenyl-2-propenal)
- Về mặt cấu tạo, cinnamaldehyde có chứa nhân benzen và một nhóm chức - CHO, tuy
nhiên chưa có tài liệu nào cho thấy rằng cinnamaldehyde có thể gây ung thư hay tác hại
lâu dài cho sức khoẻ, mà ngược lại, hợp chất này có công dụng rất tốt cho con người.

- Cinnamaldehyde có một số tính chất vật lý như sau:
+ Khối lượng phân tử: 132.16 g/mol
+ Màu sắc: màu vàng
+ Khối lượng riêng: 1.05 g/mL
+ Điểm nóng chảy: - 7.5 0C
+ Điểm sôi: 248 0C
+ Độ tan trong nước: hầu như rất ít tan
Từ những đặc điểm trên, cho thấy cinnamaldehyde là một chất lỏng sánh, màu vàng ở
điều kiện bình thường
- Những nghiên cứu mới nhất gần đây (2010) về công nghệ trích ly tinh dầu quế từ vỏ
Quế bằng lưu chất CO2 siêu tới hạn đang được thực hiện tại Khoa Hóa trường Đại Học
Bách Khoa - Tp. Hồ Chí Minh.
- Kết quả phân tích mẫu sản phẩm bằng thiết bị GC - MS tại Sở khoa học và công nghệ
thành phố Hồ Chí Minh, trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm Tp. Hồ Chí Minh - 02
Nguyễn Văn Thủ, Quận 1, Tp. Hồ Chí Minh - có kết quả như sau :
Bảng 2.1 : Thành phần hóa học có trong tinh dầu
TT

Tên gọi

Hàm lượng %

1

Cinnamaldehyde

78,96

2

Ethyl caprylate

0,36

3

7 - Methylbenzofuran

0,26

4

4 – (1 - hydroxyethyl) benzaldehyde

0,88

5

Germacrene D

0,41

6

Iso caryophyllene

0,25

7

Coumarin

0,99
9


8

Alpha - Amorphene

0,99

9

Cadinene

0,29

10

2,2 - Diethoxyacetophenone

0,21

11

Phenol, 4 – allyl – 2,6 – dimethoxy

0,29

12

Hexadecanoic acid

1,01

13

Oleic acid

0,77

14

Stearic acid

0,55

15

Bis (2 - ethylhexyl)phthalate

4,86
100,00

Số liệu này mang tính chất tham khảo cho tinh dầu quế Việt Nam.
Tham khảo tại: edu.go.vn/e-tap-chi/tin/9/90/5927/thanh-phan-hoa-hoc-cua-tinh-dau-queviet-nam.html
2.4 Tổng quan về các phương pháp chiết tách tinh dầu
Phương pháp chiết tách tinh dầu cần phải đạt những yêu cầu cơ bản sau:
+ Giữ cho tinh dầu thu được có mùi vị tự nhiên ban đầu.

+ Qui trình chế biến phải phù hợp, thuận lợi và nhanh chóng.
+ Phải tách được triệt để tinh dầu trong nguyên liệu, tổn thất tinh dầu trong quá trình chế
biến và hàm lượng tinh dầu trong nguyên liệu sau khi chế biến (bã) càng thấp càng tốt.
+ Chi phí đầu tư vào sản xuất là ít nhất.
2.4.1 Phương pháp cơ học
- Đây là phương pháp làm tương đối đơn giản dùng để tách tinh dầu ở dạng tự do bằng
cách tác dụng lực cơ học lên nguyên liệu (thường là ép). Phương pháp này được dùng phổ
biến đối với các loại vỏ quả họ citrus như cam, chanh, quýt, bưởi, … vì ở những loại
nguyên liệu này tinh dầu thường phân bố chủ yếu ở lớp tế bào mỏng trong biểu bì. Khi có
lực tác dụng lên vỏ quả, các tế bào chứa tinh dầu bị vỡ ra, giải phóng tinh dầu. Sau khi ép,
trong phần bã bao giờ cũng có khoảng 30-40% tinh dầu, người ta tiếp tục sử dụng phương
pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước hoặc trích ly để tách hết phần tinh dầu còn lại.
10


- Ưu điểm: Tinh dầu giữ nguyên được mùi vị tự nhiên ban đầu, các thành phần trong tinh
dầu ít biến đổi.
- Nhược điểm: Sản phẩm bị lẫn nhiều tạp chất, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ hòa tan từ
vật liệu đem ép
2.4.2 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước
Dựa trên nguyên lý của quá trình chưng cất một hỗn hợp không hòa tan lẫn vào nhau là
nước và tinh dầu. Khi hỗn hợp này được gia nhiệt, hai hợp chất này đều bay hơi. Nếu áp
suất của hơi nước cộng với áp suất tinh dầu bằng áp suất môi trường thì hỗn hợp sôi và
tinh dầu được lấy ra cùng với hơi nước.
Những ảnh hưởng chính trong sự chưng cất hơi nước:
Sự khuếch tán:
- Ngay khi nguyên liệu được làm vỡ vụn thì chỉ có một số mô chứa tinh dầu bị vỡ và cho
tinh dầu thoát tự do ra ngoài theo hơi nước lôi cuốn đi. Phần lớn tinh dầu còn lại trong các
mô thực vật sẽ tiến dần ra ngoài bề mặt nguyên liệu bằng sự hòa tan và thẩm thấu. Von
Rechenberg đã mô tả quá trình chưng cất hơi nước như sau: “Ở nhiệt độ nước sôi, một

phần tinh dầu hòa tan vào trong nước có sẵn trong tế bào thực vật. Dung dịch này sẽ thẩm
thấu dần ra bề mặt nguyên liệu và bị hơi nước cuốn đi. Còn nước đi vào nguyên liệu theo
chiều ngược lại và tinh dầu lại tiếp tục bị hòa tan vào lượng nước này. Quy trình này lặp
đi lặp lại cho đến khi tinh dầu trong các mô thoát ra ngoài hết.
- Như vậy, sự hiện diện của nước rất cần thiết, cho nên trong trường hợp chưng cất sử
dụng hơi nước quá nhiệt, chú ý tránh đừng để nguyên liệu bị khô. Nhưng nếu lượng nước
sử dụng thừa quá thì cũng không có lợi, nhất là trong trường hợp tinh dầu có chứa những
cấu phần tan dễ trong nước.
- Ngoài ra, vì nguyên liệu được làm vỡ vụn ra càng nhiều càng tốt, cần làm cho lớp
nguyên liệu có một độ xốp nhất định để hơi nước có thể đi xuyên ngang lớp này đồng đều
và dễ dàng.
- Vì các cấu phần trong tinh dầu được chưng cất hơi nước theo nguyên tắc nói trên cho
nên thông thường những hợp chất nào dễ hòa tan trong nước sẽ được lôi cuốn trước. Thí
11


dụ, khi chưng cất hơi nước hạt caraway nghiền nhỏ và không nghiền, đối với hạt không
nghiền thì carvon (nhiệt độ sôi cao nhưng tan nhiều trong nước) sẽ ra trước, còn limonen
(nhiệt độ sôi thấp, nhưng ít tan trong nước) sẽ ra sau. Nhưng với hạt caraway nghiền nhỏ
thì kết quả chưng cất ngược lại.
Sự thủy giải:
- Những cấu phần ester trong tinh dầu thường dễ bị thủy giải cho ra acid và alcol khi đun
nóng trong một thời gian dài với nước. Do đó, để hạn chế hiện tượng này, sự chưng cất
hơi nước phải được thực hiện trong một thời gian càng ngắn càng tốt.
Nhiệt độ:
- Nhiệt độ cao làm phân hủy tinh dầu. Do đó, khi cần thiết phải dùng hơi nước quá nhiệt
(trên 100oC) nên thực hiện việc này trong giai đoạn cuối cùng của sự chưng cất, sau khi
các cấu phần dễ bay hơi đã lôi cuốn đi hết. Thực ra, hầu hết các tinh dầu đều kém bền
dưới tác dụng của nhiệt nên vấn đề là làm sao cho thời gian chịu nhiệt độ cao của tinh dầu
càng ngắn càng tốt.

- Tóm lại, dù ba ảnh hưởng trên được xem xét độc lập nhưng thực tế thì chúng có liên
quan với nhau và quy về ảnh hưởng của nhiệt độ. Khi tăng nhiệt độ, sự khuếch tán thẩm
thấu sẽ tăng, sự hòa tan tinh dầu trong nước sẽ tăng nhưng sự phân hủy cũng tăng theo.
Ưu điểm của quá trình chưng cất
- Qui trình đơn giản hơn so với các phương pháp khác.
- Thiết bị gọn nhẹ, dễ chế tạo.
- Có thể nâng cao hàm lượng hoặc tách riêng từng cụm cấu tử trong hỗn hợp hơi
- Không sử dụng nhiều chất liệu phụ như phương pháp trích ly hoặc hấp phụ.
- Thời gian chưng cất tương đối nhanh. Với thiết bị chưng cất gián đoạn chỉ cần 5-10
giờ/mẻ, với các thiết bị liên tục chỉ cần 30 phút – 1 giờ/ 1 đơn vị nguyên liệu.
- Có thể tiến hành sử dụng đối với các cấu tử có nhiệt độ sôi trên 100oC.
Nhược điểm của quá trình chưng cất
- Chỉ dùng nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu cao, không sử dụng được đối với các loại
nguyên liệu cho hàm lượng tinh dầu thấp.
- Một số thành phần trong tinh dầu có thể bị phân hủy trong quá trình chưng cất.
12


- Không thể tách được các loại nhựa và sáp có trong nguyên liệu, mặc dù nhựa và sáp rất
cần thiết được dùng làm các định hương có giá trị.
- Lượng tinh dầu hòa tan trong nước khá lớn và rất khó tách riêng nếu tinh dầu có chứa
nhiều hợp chất có oxy
- Tiêu tốn một lượng nước ngưng tụ lớn.
2.4.2.1 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước trực tiếp
- Nguyên liệu và nước được cho vào cùng một thiết bị, đun sôi, hơi nước bay ra sẽ lôi
cuốn theo hơi tinh dầu, sau đó gặp lạnh ngưng tụ hơi, ta sẽ thu được tinh dầu sau khi tách
ra.
- Ưu điểm: thiết bị đơn giản, phù hợp mô hình sản xuất nhỏ lẻ ở địa phương.
- Nhược điểm:
+ Chất lượng tinh dầu sản phẩm không cao.

+ Nguyên liệu dễ bị cháy, khét do bị thiếu nước và bị dính vào thành thiết bị.
+ Khó điều chỉnh các thông số kĩ thuật (nhiệt độ, áp suất), thời gian chưng cất kéo dài.
+ Tiêu tốn nhiều năng lượng.
2.4.2.2 Phương pháp chưng cất cách thủy
- Nguyên liệu và nước được cho vào chung một thiết bị, nhưng nguyên liệu không tiếp
xúc trực tiếp với nước mà được ngăn cách thủy bằng một lớp vỉ. Hơi nước từ phần dưới đi
qua lớp vỉ, sau đó đi vào lớp nguyên liệu và kéo theo hơi tinh dầu đi ra thiết bị làm lạnh.
- Ưu điểm: Nguyên liệu bớt cháy khét do không tiếp xúc trực tiếp với đáy thiết bị.
- Nhược điểm:
+ Phẩm chất của tinh dầu và việc điều khiển các thông số kĩ thuật chưa được cải thiện
đáng kể.
+ Đòi hỏi nhiều công lao động.
2.4.2.3 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước gián tiếp
- Sử dụng thiết bị bốc hơi nước riêng hoặc sử dụng chung một hệ thống hơi nước từ một
lò hơi chung cho các thiết bị khác nhau.
- Ưu điểm:

13


+ Khắc phục được tình trạng nguyên liệu bị khê khét, màu sắc và phẩm chất tinh dầu thu
được tốt hơn.
Do hơi nước từ bên ngoài nên dễ khống chế và điều chỉnh các yếu tố như lựu lượng, áp
suất cho phù hợp với từng loại nguyên liệu, giúp nâng cao hiệu suất cũng như chất lượng
tinh dầu thu được.
2.4.3 Phương pháp trích ly bằng dung môi dễ bay hơi
- Phương pháp dựa trên nguyên tắc sử dụng dung môi thích hợp để hòa tan những cấu tử
trong nguyên liệu đã được xử lý thành dạng thích hợp ở nhiệt độ phòng. Dung môi chiết
sẽ thấm qua thành tế bào của nguyên liệu, các hợp chất trong tế bào sẽ hòa tan vào dung
môi, sau đó sẽ xuất hiện quá trình thẩm thấu giữa dịch chiết bên trong với dung môi bên

ngoài do chênh lệch nồng độ. Sau khi trích ly phải thực hiện quá trình tách dung môi ở áp
suất thấp để thu tinh dầu.
- Yêu cầu dung môi:
+ Có nhiệt độ sôi thấp, nhưng không quá thấp để hạn chế tổn thất dung môi và thuận lợi
trong việc ngưng tụ hơi dung môi.
+ Không tương tác hóa học đối với tinh dầu.
+ Có khả năng thu hồi tái sử dụng.
+ Độ nhớt thấp để không làm giảm tốc độ khuếch tán.
+ Có khả năng hòa tan tinh dầu lớn, nhưng ít hòa tan tạp chất, không được hòa tan vào
nước để tránh làm loãng dung môi và hạn chế khả năng hòa tan tinh dầu của dung môi.
+ Dung môi phải tinh khiết, không được ăn mòn thiết bị, không gây mùi lạ đối với tinh
dầu và độc hại với người.
+ Khi bay hơi, dung môi không để lại cặn vì cặn còn lại trong dung môi có thể ảnh hưởng
xấu hoặc phá hủy mùi thơm tinh dầu.
+ Dung môi thường được sử dụng để tách tinh dầu hiện nay là ether dầu hỏa, hexan,
diethyl ether, chloroform, rượu ethylic…
+ Trong tỷ lệ chiết bằng dung môi thì tỉ lệ thường dùng là 1:8 đến 1:12.

14