NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT TINH DẦU VỎ CAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BÁO CÁO ĐỒ ÁN

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT TINH
DẦU VỎ CAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG
CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

GVHD: Cô Lê Thúy Nhung
SVTH: Võ Nguyễn Tường Anh
Lớp: 07DHHH4
MSSV: 2004160240
Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2018

LỜI CẢM ƠN


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm
Khoa Công Nghệ Hóa Học

Trong thời gian làm báo cáo đồ án, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến
và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô và bạn bè.
Thứ nhất, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Lê Thúy Nhung, giảng viên bộ môn Đồ
án môn học – trường Đại học Công nghiệp Thực Phẩm Hồ Chí Minh đã tận tình hướng
dẫn, theo sát và hỗ trợ em trong suốt quá trình thực hiện báo cáo đồ án.
Thứ hai, xin chân thành cảm ơn tập thể giảng viên khoa Công Nghệ Hóa Học của trường
đã hỗ trợ và cung cấp cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên
ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng cũng như tạo điều kiện giúp đỡ em
trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

GVHD: Cô Lê Thúy Nhung

Trang 2


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm
Khoa Công Nghệ Hóa Học

GVHD: Cô Lê Thúy Nhung

Trang 3


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Nhận xét:
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
Điểm đánh giá:
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
Ngày ……. Tháng …….. Năm …….
(ký tên, ghi rõ học và tên)


MỤC LỤC

iii


DANH SÁCH BẢNG BIỂU

iv


DANH SÁCH HÌNH VẼ

v

LỜI MỞ ĐẦU
Cây cam là một trong những loại cây ăn quả được trồng và sử dụng rộng rãi trên thế
giới, có nguồn gốc ở miền nam Trung Quốc, đông bắc Ấn Độ và thường phân bố ở các
vùng có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, được trồng ở hơn 130 quốc gia. Theo FAO
(2004) (Food and Agriculture Organization of the United Nations – Tổ chức Lương thực
và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc), cam là một trong sáu loại trái cây chính được trồng và
sản xuất với quy mô lớn ở Việt Nam.
Quả cam và một số sản phẩm phụ của nó được sử dụng đa dạng trong thực phẩm, mỹ
phẩm và y học dân gian mang lại giá trị kinh tế cao. Ngoài ra cam còn có một số công
dụng như tính kháng khuẩn cao, chống viêm, chống oxy hóa, giúp giải độc gan, kích thích
bài tiết acid trong dạ dày cải thiện cảm giác ngon miệng, bảo vẹ tim mạch,… và cung cấp
lượng lớn vitamin C cho cơ thể.
Cũng như các loại có múi khác, ngoài việc tiêu thụ và cung cấp quy mô lớn về mặt hàng
trái cây tươi, quả cam còn được sử dụng để chế biến nước trái cây, là một trong những
loại nước trái cây được ưa chuộng và yêu thích nhất trên thế giới bởi hương vị thơm ngon
và nhiều giá trị dinh dưỡng cao mà nó mang lại. Nhưng việc tiêu thụ và sản xuất cam
cũng tạo ra một lượng lớn chất thải rắn ướt, đa phần là vỏ cam có thể gây ô nhiễm môi
trường nếu không được xử lí đúng cách. Trong vỏ cam có chứa nhiều tuyến tinh dầu, thay
vì vứt bỏ như rác thải thì chúng ta có thể tận dụng để khai thác sản xuất tinh dầu, góp
phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tránh lãng phí nguồn nguyên liệu và mang lại giá trị
kinh tế. Hướng đến các mục tiêu ấy, em thực hiện nghiên cứu quy trình tách chiết tinh dầu
từ vỏ cam bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về nguyên liệu cam
1.1.1. Cây cam
Tên khoa học: Citrus sinensis (L.) Osbeck, Chi: Citrus, Họ: Rutaceae.
Bảng 1.1. Phân loại thực vật của cam

Ngành
Lớp
Lớp phụ
Bộ
Họ
Họ phụ
Chi
Chi phụ
Loài

Magnoliophyla
Dicotyledons
Sapindales
Rosidae
Rutaceae
Aurantoideae
Citrus
Papeda
Sinensis

Họ Rutaceae có khoảng 140 giống, 1.300 loài. Một số quả quan trọng của chi Citrus như
Citrus sinensis (Cam), Citrus paradise (Bưởi), Citrus limon (Chanh), Citrus reticulate
(Quýt), Citrus grandis (Bưởi chùm), Citrus aurantium (Cam chua), Citrus medica (Chanh
yên), và Citrus aurantifolia (Chanh ta).

Hình 1.1. Quả cam

Nguồn gốc và sự phân bố: cây cam là một trong những loài cây có lịch sử trồng trọt lâu
đời nhất. Có nguồn gốc ở miền nam Trung Quốc, đông bắc Ấn Độ và thường phân bố ở
các vùng có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, được trồng ở hơn 130 quốc gia bo gồm Ấn

Độ, Anh, Pháp, Đức, Hà Lan, Trung Quốc, Hoa Kì,…Ở Việt Nam, các tỉnh như Hà Giang,
Yên Bái, Lạng Sơn, Phú Thọ, Hà Nội, Thanh Hóa, Ninh Bình, Nghệ An và Hà Tĩnh là
những vùng sản xuất cam chính ở miền bắc. Ngoài ra ở khu vực miền nam, cây cam cũng


được tròng nhiều ở các tỉnh như Cần Thơ, Tiền Giang, Vĩnh Long, Bến Tre, Đồng Tháp,
Trà Vinh, Đồng Nai.
1.1.2. Đặc điểm hình thái
Cây cam thuộc loại cây gỗ nhỏ, cao 6-10m, phân cành nhiều, tạo thành tán dạng hình
cầu. Lá đơ, mọc cách, hình bầu dục hoặc trứng, góc lá tròn, chóp lá nhọn, kích thước
khoảng 5x8cm, cuống lá dài 1-3cm, có cánh mảnh men theo 2 bên cuống. Hoa mọc đơn
độc dưới nách lá, đôi khi mọc thành chùm với vài ba hoa, hoa có đường kính 2-3cm, đài
hoa có 5 thùy, 5 cánh hoa màu trắng. Quả mọng, hình gần cầu, đường kính 4-12cm. Các
múi chứa nhiều tép mọng nước màu vàng. Vỏ ngoài màu xanh, vàng lục hay vàng da cam
tươi với nhiều tuyến tinh dầu. Thời gian hoa thụ phấn đến lúc quả chín cho thu hoạch
thường khoảng từ 6-9 tháng. Năng suất cam ở các nước Đông Nam Á đạt khoảng 7-14
tấn/ha. Trung bình trong mỗi quả cam, phần ăn được thường chiếm 40-50% khối lượng.
Trong 100g phần ăn được thường chứa 80-90g nước, 0,7-1,3g chất đạm, 0,1-0,3g chất
béo, 12-12,7g cacbonhidrat, 0,5g chất xơ, 200IU vitamin A, 45-61g vitamin C, 0,5-2g
acid citrid.

Hình 1.2. Cây cam

1.1.3. Thành phần hóa học
Trái cam có chứa khoảng 1,5% tinh dầu. Các thành phần chính là D-limonen (90%),
citral, citronellal, nootkaton, sinesal, n-nonanal, n-decanal, n-dodecanal, linalyl acetate,
gerayl aceteate, citroneyl acetate và antharanil acid methyl ester. Flavonoid lipophilic và


neohesperidin và naringin, thành phần đường là neohesperidose, và rutin có phần dường

là rutinose, cả hai loại đường là disaccharide glucose và rhamnose (6-desoxymanose).

Hình 1.3. Cấu tạo phân tử Citral

Hình 1.4. Cấu tạo phân tử Limonen

Hình 1.5. Cấu tạo phân tử Nootkaton


Hình 1.6. Cấu tạo phân tử Neohesperidose

Hình 1.7. Cấu tạo phân tử Rutinose

Bảng 1.2. Thành phần hóa học trong quả cam

STT
1

2
3
4

Thành phần hóa học
Flavone glycosides: Neohesperidin, Naringin, Hesperidin,
Narirutin, Triterpene, Limonene, citrol Pigment,
Anthocyanin, β-cryptoxanthin, Crypoxanthin, Zeaxanthin
và Rutin, Eriocitrin, Homocysteine, Polymethoxylated
flavones, Tangeretin and Nobiletin Flavonoids, Citacridone,
Cibrasine và Noradrenaline.
Terpenoids, Linelool, β-elemene.

Triterpenes, Limonene
Vitamin: B1, B2, B3, B5, B6 và Vitamin C.
Khoáng chất: Canxi, sắt, magie, kẽm, photpho, kali.

Bộ phận
Vỏ

Lá cam
Hoa
Quả

1.1.4. Tình hình sản xuất
1.1.4.1. Tình hình sản xuất trên thế giới
Theo FAO (2003) (Food and Agriculture Organization of the United Nations – Tổ chức
Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc), sản lượng và tiêu thụ quả của các loại cây


có múi (cam quýt) tăng mạnh từ năm 1980. Các nước dẫn đầu trong sản xuất các loại quả
có múi như Brazil, Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc, Mexico, Pakistan và các nước thuộc khu
vực Địa Trung Hải.
Theo số liệu thống kê của USDA (2017) (United States Department of Agriculture – Bộ
Nông nghiệp Hoa Kì), sản lượng cam trên toàn cầu là 49,6 triệu tấn, tăng 2,4 triệu tấn so
với năm trước. Brazil với 18,2 triệu tấn là nước dẫn đầu về sản lượng cam trên thế giới.
Trung Quốc là ước đứng thứ hai với 6,2 triệu tấn. Ở Hoa Kì, Floriada chiếm 60% và
California chiếm 40% sản lượng cam, do diện tích trồng cam ở Floriada liên tục giảm dẫn
đến sản lượng cam Mỹ giảm 470 tấn, xuống còn 4,9 triệu tấn. Sản lượng các nước ở Chân
Âu cũng giảm 197 tấn, xuống còn 6,1 triệu tấn. Nhập khẩu và chế biến cam tương đối
đồng đều ở các nước Châu Âu tuy nhiên sản lượng tiêu thụ cam giảm xuống do nguồn
cung cấp thấp hơn.
Bảng 1.3. Sản xuất cam tươi hằng năm của một số nước trên thế giới (1,000 triệu tấn)

Brazil
Trung
Quốc
Châu Âu
Hoa Kì
Mexico
Thỗ Nhĩ
Kì
Việt Nam

2011/2012
20.482
6.900

2012/2013
16.316
7.000

2013/2014
17.870
7.600

2014/2015
16.716
6.600

2015/2016
14.320
6.900

201/2017
18.197
6.200

6.023
8.166
3.666
1.650

5.890
7.501
4.400
1.600

6.550
6.140
4.533
1.700

5.954
5.763
4.515
1.650

6.241
5.362
4.400
1.800

6.050
4.892
4.375
1.855

531

521

532

590

590

590

1.1.4.2. Tình hình sản xuất ở Việt Nam
Nước ta là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, đa dạng về phân bố địa hình,
nhiệt độ trung bình năm ở miền bắc là vào khoảng 21 oC, còn ở miền nam là 27oC, rất
thích hợp cho nhiều loại cây trồng trong đó có nhiều loại trái cây ăn quả, đặc biệt là các
loại cây có múi như cây cam.
Một số giống giống cam nổi tiếng và phổ biến ở Việt Nam như cam Xã Đoài, cam Vân
Du, cam Sông Con, cam Hải Dương, cam Hưng Yên, cam mật và nhiều giống cam tùy
theo vùng trồng.
Năng suất cam quýt của Việt Nam tương đương với các nước trong khu vực khoảng 7-10
tấn/ha đối với cam, 8-10 tấn/ha đối với quýt, 10-12 tấn/ha đối với chanh nhưng thấp hơn
nhiều so với các nước tiên tiến trên thế giới như: Úc, Mỹ, Brazil,… có năng suất 30-14
tấn/năm.

Hình 1.8. Sản xuất cam theo tiêu chuẩn VietGap tại hợp tác xã Trái cây Bốn mùa

1.2. Tổng quan về tinh dầu
1.2.1. Khái niệm về tinh dầu
Tinh dầu là những chất thơm hay mùi có trong một số bộ phận của cây cỏ (hạt, rễ, củ, vỏ
cây, hoa lá, quả, dầu, nhựa cây,…) hay động vật (túi tinh dầu). Hệ thực vật có tinh dầu
khoảng 3000 loài, trong đó có 150-200 loài có ý nghĩa công nghiệp. Tinh dầu có trong các
nguồn nguyên liệu trên với nồng độ khác nhau, có thể thay đổi từ phần triệu đến phần
trăm và tinh dầu tương đối dễ bay hơi.
Tinh dầu phân bố tập trung trong một số họ như họ hoa Tán, họ Cúc, họ hoa Môi, họ
Long Não, họ Sim, họ Cam, họ Rừng,…Tinh dầu được chiết từ một số bộ phận của cây
như cánh hoa, lá, cành, rễ, vỏ trái, cuống, vỏ cây,…
_ Lá: Bạc hà, Tràm, Bạch đàn, Hương nhu, Khuynh điệp, Húng chanh, Tía tô, Cúc
tần, lá Tràm, lá Sả, Long não, Cam, Chanh, Quýt,…
_ Bộ phận tren mặt đất: Bạc hà, Hương nhu,…
_ Hoa: Hoa Hồng, hoa Nhài, hoa Bưởi, hoa Hồi, hoa Đình hương,…
_ Quả: Bưởi, Cam, Chanh, Quýt,…
_ Vỏ quả: Cam, Chanh, Bưởi, Quýt,…
_ Vỏ thân: Quế,…
_ Gỗ: Long não, Vù hương, Trầm hương,…
_ Thân rễ: Gừng, Nghệ, Hành, Tỏi, Bạch chỉ, Đương quy,…
Hàm lượng tinh dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, di truyền, đất trồng, phân
bón, thời tiết, ánh sáng, thời điểm thu hoạch,…Tinh dầu là sản phẩm cuối cùng của quá
trình trao đổi chất và không được sử dụng trở lại cho hoạt động sống của cây.
Tinh dầu cam được khai thác chủ yếu từ các tế bào trong vỏ cam, một số ít trong lá, hoa.
Tinh dầu cam còn được khai thác từ các sản phẩm phụ của quá trình chế biến quả cam, là


một trong những loại tinh dầu được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Thành phần chính tạo

mùi thơm của tinh dầu cam là D-Limonene (90%).
Các loại cây cam quýt là nguồn nguyên liệu chính trong sản xuất tinh dầu trên thế giới,
chủ yếu là cam chiếm số lượng lớn. Một số loại tinh dầu quan trọng khác cũng được chiết
xuất từ các loại cam như chanh vàng, chanh xanh, quýt, bưởi.

Hình 1.9. Tinh dầu cam

1.2.2. Phân loại các thành phần có trong tinh dầu
1.2.2.1. Phân loại theo hàm lượng
_ Thành phần chính: là thành phần có hàm lượng trên 1%. Thành phần chính là tiêu
chuẩn chủ yếu để đánh giá chất lượng tinh dầu.
_ Thành phần phụ: là thành phần có hàm lượng từ 0,1-1%.
_ Thành phần vết: là thành phần có hàm lượng không quá 0,1% trong toàn bộ tinh
dầu.
1.2.2.2. Phân loại theo tính chất vật lí
Tinh dầu của mỗi loài thực vật là một hỗn hợp bao gồm hàng trăm hợp chất thuộc các
nhóm hữu cơ khác nhau. Theo tính chất vật lí, các hỗn hợp trong tinh dầu thường được
phân làm hai nhóm chính:
_ Nhóm thành phần dễ bay hơi: chiếm tới 90-95% tổng lượng tinh dầu.
_ Nhóm còn lại: gồm các hợp chất ít bay hơi chỉ chiếm 1-10%.
1.2.2.3. Phân loại theo bản chất hóa học
Các hợp chất trong tinh dầu thường được chia thành các nhóm:
_ Monoterpen mạch hở (ví dụ: myrcen, ocimen).
_ Monoterpen mạch vòng (ví dụ: p-cymen, pinen,sabinen).
_ Monoterpen mạch hở bị oxy hóa (như farnesol, linalool, neral).


_
_
_

_
_
_
_

Monoterpen mạch vòng bị oxy hóa (như terpineol, geraniol).
Sesquiterpen mạch hở (ví dụ: farnesen).
Sesquiterpen mạch vòng (ví dụ: copaen, humulen).
Sesquiterpen mạch hở bị oxy hóa (như nerolidol).
Sesquiterpen mạch vòng bị oxy hóa (như nootkaton, sqathulenol).
Các hợp chất thơm (ví dụ: indol).
Các hydrocarbon mạch dài (như tetradecanal, dodecanal).

1.2.3. Tính chất đặc trưng của tinh dầu
Tinh dầu là hợp chất hữu cơ hòa tan lẫn vào nhau, có mùi đặc trưng. Tại nhiệt độ
thường, tinh dầu thường ở thể lỏng, có khối lượng riêng bé hơn 1 (trừ một vài loại như
tinh dầu Quế, Đinh Hương có khối lượng riêng lớn hơn 1).
Để xác định tính chất vật lí của tinh dầu, thông thường người ta xác định các chỉ số như
tỷ trọng, chiết suất, tỷ lệ hòa tan trong cồn 90 0 ở 250C, nhiệt độ sôi, năng suất quay cực,
màu sắc,…Tinh dầu không tan hoặc tan rất ít trong nước, nhưng chúng hòa tan tốt trong
đa số các dung môi hữu cơ như ester, cồn,…
Về màu sắc, tinh dầu thường không màu hoặc có màu vàng nhạt. Một số ít tinh dầu có
màu (ví dụ: tinh dầu Ngải Cứu có màu xanh lơ, tinh dầu Quế có màu nâu sẫm,…) là do sự
có mặt của các hợp chất có màu được lôi kéo theo tinh dầu trong quá trình chiết suất (ví
dụ: màu xanh do có Chlorophyll, màu vàng do có Carotenoid,…). Còn mùi và vị của tinh
dầu chủ yếu gây ra do các cấu tử thành phần bị oxy hóa.
Mặc dù thành phần hóa học của mỗi loại tinh dầu là hoàn toàn khác nhau, nhưng nhìn
chung chúng có nhiệt độ sôi khoảng 100 0C – 2000C, dễ bay hơi và có mùi đặc trưng.
Thành phần hóa học chủ yếu của tinh dầu là các hợp chất Terpenoid (tức các hydrocacbon
không no) nên chúng dễ bị thủy phân (nhất là ở nhiệt độ cao) và bị thủy phân bởi ánh

sáng thành các hợp chất khác. Vì vậy, người ta thường bảo quản tinh dầu trong những lọ
sẫm màu, có miệng nhỏ và đậy nút kĩ.
Tinh dầu thực vật thường có thành phần không ổn định mà luôn thay đổi theo thời gian
sinh trưởng của cây và cũng biến đổi theo điều kiện khí hậu, thời tiết,…và các trong các
bộ phận của cây, hàm lượng tinh dầu cũng khác nhau.
Mỗi tinh dầu có các hằng số vật lí đặc trưng như trạng thái (d), chiết suất (n), độ quay
cực (α), và các chỉ số hoá học như chỉ số Axit, chỉ số Iot, chỉ số Este, chỉ số Xà phòng
hóa,…Qua các chỉ số ta có thể đánh giá sơ bộ chất lượng tinh dầu.
1.2.4. Ứng dụng của tinh dầu
1.2.4.1. Trong công nghiệp thực phẩm
Tinh dầu hiện nay là nguyên liệu không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong
thực phẩm như: gia vị làm sẵn, thức ăn nhanh, nước ngọt, đồ hộp, kem lạnh, bánh kẹo,


nước sốt,…Mặc dù sử dụng với lượng vô cùng nhỏ và dưới những dạng khác nhau nhưng
tinh dầu đã góp phần tạo hương cho các loại thực phẩm làm chúng thêm hấp dẫn. Gần đây
trong công nghiệp thực phẩm đã xuất hiện xu hướng sử dụng tinh dầu như một chất bảo
quản thực phẩm tự nhiên và an toàn thay cho chất bảo quản tổng hợp.

Hình 1.10. Tinh dầu được sử dụng để tạo hương cho bánh kẹo

1.2.4.2. Trong y học
Tinh dầu là loại dược phẩm sử dụng nhiều nhất trong y học cổ truyền. Tinh dầu được sử
dụng để át mùi thuốc, sát trùng, hương vị liệu pháp, chất dẫn dụ đặt trong các bẫy, bình
xịt xua đuổi côn trùng,…

Hình 1.11. Tinh dầu có khả năng kháng nấm, giúp trị nấm da chân hiệu quả

1.2.4.3.

Trong công nghiệp sản xuất mỹ phẩm


Ngày nay, ngành công nghiệp mỹ phẩm phát triển rất mạnh, tinh dầu không những được
sử dụng trực tiếp trong các spa cao cấp mà chúng còn là nguồn nguyên liệu chủ yếu để
sản xuất các loại sản phẩm như nước hoa, kem đánh răng, xà phòng thơm, dàu gội đầu,
các loại kem dưỡng da, keo xịt tóc, son môi,…
Ngoài ra có thể dùng tinh dầu trong công nghệ sản xuất chất tẩy rửa: tạo mùi dễ chịu cho
nước rửa sàn nhà, bột gặt, xà phòng, nước rửa chén, nước xả vải,…

Hình 1.12. Các mỹ phẩm chứa tinh dầu cam, bưởi và trà có tác dụng diệt khuẩn trong da hiệu
quả

1.2.5. Phương pháp sản xuất tinh dầu
Có rất nhiều phương pháp để chiết rút tinh dầu nhưng dù có sử dụng phương pháp chiết
nào thì quy trình sản xuất đều có những điểm chung sau đây:
_ Tinh dầu thu được phải có mùi thơm như nguyên liệu.
_ Quy trình khi thác phải phù hợp với đặc tính của nguyên liệu.
_ Tinh dầu phải được lấy triệt để khỏi nguyên liệu với chi phí thấp nhất.
Các phương pháp trích ly tinh dầu đều dựa vào các đặc tính sau của tinh dầu:
_ Dễ bay hơi.
_ Lôi cuốn theo hơi nước ở nhiệt độ dưới 100oC.
_ Hòa tan dễ dàng trong dung môi hữu cơ.
_ Dễ bị hấp thu khi ở thể khí.
Một số phương pháp thường hay sử dụng để trích ly tinh dầu như: phương pháp chiết,
phương pháp ướp, phương pháp ngâm, phương pháp ép và phương pháp chưng cất. Sau
đây, ta sẽ tìm hiểu sâu và rõ hơn về tách chiết tinh dầu bằng phương pháp chưng cất.
Phương pháp chưng cất là phương pháp đầu tiên được dùng để tách tinh dầu ra khỏi
nguyên liệu thực vật. Phương pháp này dựa trên sự thẩm thấu, hòa tan, khuếch tán và lôi

cuốn theo hơi nước của những chất hữu cơ trong tinh dầu chứa trong các mô khi tiếp xúc
với hơi nước ở nhiệt độ cao.
Cơ sở của phương pháp này là nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ thấp hơn nhiệt độ sôi của các
cấu tử thành phần. Do đó, khi chưng cất hơi nước các cấu tử tinh dầu sẽ được tách ra ở
nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của nước, vì vậy sẽ hạn chế sự biến tính hóa học (sự oxy
hóa, nhiệt phân,…) các cấu tử tinh dầu. Trong quá trình chưng cất, hơi nước sẽ được thẩm
thấu vào các mô nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất định.
Trường hợp các mô thực vật có các hợp chất khó bay hơi (như sáp, nhựa, acid béo dây dài
mạch thẳng,…) thì quá trình chưng cất phải được thực hiện trong một thời gian dài vì
những hợp chất này làm giảm áp suất hơi chung của hệ thống và làm cho sự khuếch tán
trở nên khó khăn.
Trong công nghiệp, người ta thường chia các phương pháp chưng cất ra thành ba dạng
chính như: Chưng cất bằng nước (Water distillation), Chưng cất bằng nước và hơi nước
(Water and steam distillation) và Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp (Direct steam
distillation).

Hình 1.13. Chưng cất lôi cuốn hơi nước
1.
2.
3.
4.

Bình cấp hơi nước
Bình chứa các nguyên liệu chưng cất
Lớp tinh dầu
Lớp nước


CHƯƠNG 2: NỘI DUNG BÁO CÁO ĐỒ ÁN

1.1. Vật liệu nghiên cứu
1.1.1. Địa điểm thực hiện đề tài đồ án
Thực hiện đề tài đồ án tại phòng thí nghiệm trường Đại học Công nghiệp Thực Phẩm.
1.1.2. Vật liệu
Nguyên liệu sử dụng tách tinh dầu trong nghiên cứu này là vỏ cam được thu mua từ
Thành phố Hồ Chí Minh. Nguyên liệu tươi, vỏ quả có màu xanh bóng đặc trưng, không
thuốc hóa học, không bị nấm móc và sâu bệnh.
1.1.3. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất
1.1.3.1. Dụng cụ và thiết bị
_ Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước.
_ Cố gạn.
_ Bình cầu hai cổ 500mL.
_ Hệ thống cấp nước.
_ Bếp đun bình cầu.
_ Cân điện tử.
_ Nhiệt kế.
_ Và một số dụng cụ khác.
1.1.3.2. Hóa chất
_ Na2SO4.


1.2. Phương pháp nghiên cứu
1.2.1. Quy trình trích ly tinh dầu vỏ cam được thực hiện trong đồ án

Vỏ cam tươi

Sơ chế

Vỏ trắng

Cân

100 ml Nước

Nước

Xay

Chưng cất

Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ nguyên
liệu : nước
Thí nghiệm 2: Khảo sát thời gian

Tách tinh dầu

Na2SO4

Làm khan

Nước


Tinh dầu thô

Hình 2.1. Sơ đồ quy trình trích ly tinh dầu cam.

1.2.2. Thuyết minh sơ đồ quy trình trích ly
_ Vỏ cam tươi: Sau khi thu mua thì ta đem rửa sạch với nước.
_ Loại bỏ: Vỏ cam sau khi rửa sạch để ráo, tiến hành loại bỏ bớt lớp thịt màu trắng

của vỏ.
_ Cân: Tiến hành cân 100g vỏ cam sau khi loại bỏ thịt màu trắng.
_ Xay nhuyễn: Cho 100g vỏ cam và 100mL nước vào máy xay sinh tố, xay trong 20
giây.
_ Chưng cất: Khảo sát.
• Bước 1: Cho hỗn hợp vỏ cam xay nhuyễn vào bình cầu.
• Bước 2: Thêm nước vào bình cầu có gắn nhiệt kế, sau đó ta tiến hành lắp
đặt hệ thống chưng cất.
• Bước 3: Bật hệ thống nước lạnh chạy vào ống sinh hàn.
• Bước 4: Đun sôi hỗn hợp trên bếp đun bình cầu ở nhiệt độ 110 oC. Khảo sát
thời gian và tỉ lệ nguyên liệu : nước.
_ Tách nhũ tinh dầu: Trong quá trình chưng cất, nước sôi lôi cuốn theo tinh dầu bay
lên và ngưng tụ ở cổ gạn. Tinh dầu nhẹ hơn nước tạo thành nhũ nổi lên trên, sau đó
ta tiến hành tách lấy nhũ.
_ Làm khan: Sau khi tách lấy nhũ tinh dầu, tiến hành làm khan loại bỏ nước bằng
Na2SO4. Kết thúc quá trình làm khan ta thu được tinh dầu thô có màu trong suốt.
1.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Trong đề tài đồ án này, em chỉ tập trung khảo sát ảnh hưởng của thời gian và tỷ lệ
(nguyên liệu : nước) đối với quá trình trích ly tinh dầu cam. Trong quá trình thực hiện đề
tài đồ án, nhiệt độ được cố định ở 110oC.
1.2.3.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ (nguyên liệu: nước) đối với
quá trình trích ly tinh dầu cam
_ Mục đích: Tìm ra tỷ lệ tối ưu giữa nguyên liệu và nước trong quá trình trích ly tinh
dầu.
_ Bố trí thí nghiệm: Tỷ lệ nguyên liệu và nước được bố trí theo bảng sau.
Bảng 2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ giữa nguyên liệu và dung môi (nước)

Mẫu
1
2

Tỷ lệ nguyên liệu và nước (g/mL)
100:150
100:200

Yếu tố cố định
Nhiệt độ: 1100C
Thời gian: 60 phút


3
100:250
4
100:300
5
100:350
6
100:400
_ Theo dõi ảnh hưởng và lượng tinh dầu thu được.
_ Vẽ đồ thị và biện luận.
1.2.3.2.

Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đối với quá trình trích ly
tinh dầu cam
_ Mục đích: Tìm ra thời gian tối ưu cho quá trình trích ly tinh dầu.
_ Bố trí thí nghiệm:
• Nguyên liệu vỏ cam tươi: 100g.
• Thời gian trích ly được bố trí theo bảng sau:
Bảng 2.2. Ảnh hưởng của thời gian

Mẫu
1
2
3
4
5
6
_
_

Thời gian (phút)
40
60
80
100
120
140

Yếu tố cố định
Nhiệt độ: 110oC
Tỷ lệ nguyên liệu và nước
(g/mL)

Theo dõi sự ảnh hưởng và lượng tinh dầu thu được.
Vẽ đồ thị và biện luận.

1.3. Trình bày kết quả
1.3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ giữa nguyên liệu và nước đối với quá trình trích ly
Trong thí nghiệm đầu tiên, quá trình chưng cất lôi cuốn hơi nước được thực hiện bằng
cách thay đổi tỷ lệ nguyên liệu và nước từ 100:150 (g/mL) đến 100:400 (g/mL) trong khi

các yếu tố khác như nhiệt độ và thời gian được cố định. Kết quả được trình bày trong sau:
Bảng 2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và nước

Mẫu
1
2
3
4
5
6

Tỷ lệ nguyên liệu : nước (g/mL)
100:150
100:200
100:250
100:300
100:350
100:400

Tinh dầu (mL)
2.42
3.35
3.57
4.24
4.18
4.08


Hình 2.2. Biểu đồ ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và nước đến lượng tinh dầu.

Từ biểu đồ trên cho thấy khi tăng tỷ lệ giữa nguyên liệu và nước thì lượng tinh dầu thu
được cũng tăng lên, ở tỷ lệ 100:300 (g/mL) cho lượng tinh dầu cao nhất. Khi tiếp tục tăng
tỷ lệ lên thì lượng tinh dầu thu được có xu hướng giảm dần.
1.3.2. Ảnh hưởng của thời gian đối với quá trình trích ly
Trong thí nghiệm tiếp theo, quá trình trích ly tinh dầu cam được thực hiện bằng cách
thay đổi thời gian khoảng 20 phút, từ 40-140 phút. Các yếu tố khác như nhiệt độ, tỷ lệ
nguyên liệu và nước được giữ cố định. Kết quả được trình bày trong bảng sau:
Bảng 2.4. Ảnh hưởng của thời gian

Mẫu
1
2
3
4
5
6

Thời gian (phút)
40
60
80
100
120
140

Tinh dầu (mL)
3.26
4.38
4.92
6.33

5.09
5.32

Hình 2.3. Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian đến lượng tinh dầu.

Từ biểu đồ trên cho thấy lượng tinh dầu thu được tăng theo thời gian và lượng tinh dầu
đặt được cao nhất là ở 100 phút. Tiếp tục tăng thời gian chưng cất thì lượng tinh dầu có xu
hướng giảm dần.


CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3.1. Kết luận
Qua quá trình thực hiện đề tài đồ án này, em rút ra kết luận như sau:
_ Quá trình trích ly tinh dầu cam ở nhiệt độ 110 oC thì thời gian thich hợp là 100
(phút), tỷ lệ nguyên liệu : nước là 100:300 (g/mL).
Vỏ trắng
Sơ chế

Vỏ trắng

Cân
100 ml Nước

Xay
Nhiệt độ: 110oC

Nước

Chưng cất

Thời gian: 100 phút
Tỷ lệ: 100:300 g/ml

Tách tinh dầu
Na2SO4

Làm khan

Nước

Tinh dầu khô

Hình 3.1. Sơ đồ quy trình trích ly tinh dầu cam.

3.2. Kiến nghị
Do thời gian thực hiện và trang thiết bị còn hạn chế nên đề tài đồ án “Nghiên cứu quy
trình tách chiết tinh dầu từ vỏ cam bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước” chỉ