Phương pháp chế biến các sản phẩm thiên nhiên

BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀOTẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC
Phương pháp chế biến các sản phẩm thiên nhiên

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Trần Quốc Toàn

Học viên thực hiện:

Phạm Thị Phương Nam

Hà Nội, tháng 11 năm 2019


BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀOTẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC
Phương pháp chế biến các sản phẩm thiên nhiên

Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Quốc Toàn
Học viên thực hiện:

Phạm Thị Phương Nam

Chuyên đề: Tìm hiểu về quy trình chế biến tinh dầu sả chanh

Hà Nội, tháng 11 năm 2019
1. Tổng quan


1.1.

Sơ lược về cây sả chanh [1]

Sả chanh (Cymbopogon citratus) còn được gọi là cỏ sả, lá sả, hương mao,
thuộc họ Lúa có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, nó được trồng phổ biến ở nước ta. Cây
cao khoảng 1,5 m sống lâu năm mọc thành bụi, phân nhánh nhiều. Sả không những
được sử dụng làm gia vị trong chế biến các món ăn mà còn được sử dụng như một
loại thảo dược dân tộc ở các vùng nhiệt đới trên thế giới (Gbenou, J. D. et al., 2013).
Trong những năm gần đây, tinh dầu sả được giới khoa học rất quan tâm bởi
khả năng ức chế hoạt động sống của một số nhóm vi sinh vật gây bệnh và hoạt tính
dược lý của nó. Priyanka Singh và cộng sự đã nghiên cứu về ảnh hưởng của tinh dầu
sả đến sự phát triển và khả năng sản sinh độc tố của Aspergillus flavus, kết quả cho
thấy tinh dầu sả ức chế hoàn toàn sự phát triển của nấm mốc A. flavus (Singh P et
al., 2010). Khả năng ức chế sự hình thành các biofilm bởi Candida albicans, Listeria

monocytogenes, biofilm nguyên nhân chính gây nhiễm trong công nghiệp sản xuất
thực phẩm bởi chúng rất khó bị loại trừ trong quá trình vệ sinh hệ thống trang thiết
bị (Maíra Maciel Mattos de Oliveiraa et al., 2010; Khan MS and Ahmad I, 2012).
Một số công trình nghiên cứu ngoài nước về thành phần tinh dầu sả chanh
(Cymbopogon citratus) cho thấy thành phần chính của nó gồm geranial (citral-a),
neral (citral-b) và myrcene (Bassolé IH et al., 2011; Mohamed Hanaa AR et al.,
2012).
Cây sả chanh là đối tượng dễ trồng, thích hợp với nhiều loại đất ở các vùng
trung du, miền núi và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Với lợi thế về tiềm năng đất đai
thì cây sả được xem là đối tượng góp phần xóa đói giảm nghèo cho người dân miền
núi. Tuy nhiên, cho đến nay hầu như chưa có công trình nghiên cứu nào công bố về
thành phần các hợp chất dễ bay hơi trong tinh dầu sả chanh ở Việt Nam. Xuất phát
từ tình hình thực tế đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thành phần hợp chất dễ bay


hơi trong sả chanh ở các địa phương của Nghệ An nói riêng và Việt Nam nói chung
nhằm đánh giá chất lượng tinh dầu sả ở nước ta phục vụ cho ngành công nghiệp chế
biến tinh dầu sả
1.2.

Lịch sử nghiên cứu về tinh dầu
Tinh dầu được sử dụng từ rất lâu đời. Dựa theo những văn bản cổ để lại thì từ

thế kỉ thứ 9, tinh dầu đã thu được bằng phương pháp chưng cất: nguyên liệu thực vật
được xử lý với alcol và sau đó được chưng cất với nước để thu được nước thơm.
Vào thế kỉ thứ 16, khái niệm về dầu béo và tinh dầu cũng như các phương
pháp để thu nhận chúng từ nước thơm đã được xác định. Ngay từ thời gian này, tinh
dầu đã được thương mại hóa với các mục tiêu về công nghiệp, mỹ phẩm và chữa
bệnh.
Khoảng cuối thế kỉ thứ 19, các tiến bộ trong hóa học đã có thể phân lập các

phân tử có mùi thơm và sau đó tổng hợp chúng sử dụng trong điều trị, nước hoa và
công nghiệp.
Sang thế kỉ 20, sự phát triển mạnh mẽ của hóa học ở giai đoạn này đã khiến
cho việc sản xuất tinh dầu theo con đường tổng hợp được cải tiến với khối lượng
lớn, giá rẻ, quy trình ổn định và được tiêu chuẩn hóa. Do đó, tinh dầu tổng hợp từ từ
thay thế tinh dầu tự nhiên. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp trong sản xuất
tinh dầu ở giai đoạn này được ví như thuật giả kim.
Đầu những năm 1990 và nhất là thời kì đầu thế kỉ 21, cách nhìn nhận về tinh
dầu đã được đổi mới toàn diện. Do một số yếu tố: các ảnh hưởng không tốt đối với
sức khỏe của hóa chất tổng hợp, xu hướng sinh thái kêu gọi quay trở về với thiên
nhiên và bảo vệ môi trường, các cân nhắc về lợi ích kinh tế nhằm khuyến khích việc


tự điều trị,… Do đó, từ chỗ bị lãng quên tinh dầu đã lấy lại lợi thế của mình và dần
chiếm lại các sản phẩm hữu cơ.
1.3.

Khái niệm

Tinh dầu (essential oil) để chỉ chất lỏng không tan trong nước, chứa các hợp
chất hữu cơ tan lẫn vào nhau, thu được từ nguồn nguyên liệu thực vật bằng quá trình
chiết hơi nước, chưng cất khô (dry distillation) hoặc bởi một quá trình cơ học phù
hợp mà không cần dùng nhiệt (ép hoặc chiết bằng dung môi).
Khái niệm về tinh dầu cũng được dùng để chỉ loại dầu dễ bay hơi (volatile)
hoặc dầu nhẹ (ethereal oil).
Tinh dầu sả chanh (tên tiếng anh là lemongrass essential oil) được chiết xuất từ
thân và lá của cây sả chanh bằng phương pháp chưng cất hơi nước. Sả chanh là một
loài thảo dược thuộc họ cỏ Poaceae. Đây là một loài sả có nguồn gốc từ Đông Nam
Á, Ấn Độ, Trung Quốc.
1.4.

Thành phần hóa học:
Tinh dầu nói chung có chứa terpen và các dẫn xuất có chứa oxi của tecpen như

rượu, aldehyde, este, lacton,…
Mặc dù tinh dầu có chứa nhiều cấu tử như vậy nhưng chỉ có một vài cấu tử có
mùi đặc trưng cho từng loại tinh dầu khác nhau.
Ở nhiệt độ thường, tinh dầu sả chanh là chất lỏng màu vàn khá đậm, có mùi
thơm giống với mùi chanh, không tan trong nước và nhẹ hơn nước. Thành phần
chính cuả tinh dầu sả chanh là citral và geraniol.
Citral là hợp chất thuộc loại aldehyde không no và là một trong những
aldehyde quan trọng nhất của tinh dầu xả chanh. Citral là hỗn hợp của 2 đồng phân
hình học: dạng Z là geranial (citral A) và E là neral (citral B)


Hình 1. Công thức cấu tạo của geranial (citral A) và neral (citral B)
Geraniol là hợp chất thuộc loại alcol không no có hai nối đôi trong phân tử
mạch không vòng. Geraniol là hỗn hợp của hai đồng phân hình học dạng Z là
geraiol và E là dạng nerol.

Hình 2: Công thức cấu tạo của Geraniol và Nerol
1.5.

Tác dụng của tinh dầu sả chanh

Trong ẩm thực


Sả chanh được dùng làm gia vị trong nền ẩm thực lâu đời của các quốc gia
Châu Á. Nó có thể sấy khô, dùng tươi và xay thành bột mịn.

Ở Việt Nam, cây sả là nguyên liệu chủ yếu sử dụng trong các món mắm, nấu
với thịt,…
Ở Ấn Độ, nó được dùng trong các món súp, cà ri,…
Ở các nước Châu Phi và các nước Trung Mỹ thì lại được dùng như trà uống.
Trong y học
Theo đông y: sả chanh có tên là Hương Mao, có vị cay the, mùi thơm, tính
ấm, có tác dụng làm ra mồ hôi, sát khuẩn, chóng viêm, hạ khí, thông tiểu, tiêu đờm
để chữa đầy bụng, khó tiêu, phù mề, chữa ho do cảm cúm,…
Ở Thái Lan, thân rễ cây sả được dùng để trị bạch đới, diệt muỗi. Ở Trung
Quốc lại được dùng để khử trùng, trừ giun. Ở Indonesia thì dùng rễ kết hợp với
nhiều vị thuốc khác để trị bệnh vàng da.
Trong bảo vệ sức khỏe
Xua đuổi côn trùng
Nhờ thành phần có chứa nhiều citral và geraniol (Hai hợp chất có khả năng xua đuổi
côn trùng) nên tinh dầu sả chanh được biết đến với công dụng đuổi muỗi, kiến.
Giải độc
Ở nhiều quốc gia trong đó có các nước ở Châu Phi và Nam Mỹ thường dùng
tinh dầu sả để pha trà. Nó được biết đến với khả năng giải độc cho đường tiêu hóa,


gan, thận và tuyến tụy. Có được tác dụng này là nhờ tinh dầu sả có tính lợi tiểu. Nó
giúp đào thải các chất độc hại qua nước tiểu.
Bảo vệ dạ dày, hỗ trợ điều trị viêm loét dạ dày
Từ nhiều thế kỷ nay sả chanh đã được biết đến như một loại thảo dược có khả
năng điều trị các bệnh như: Đau dạ dày, viêm loét dạ dày. Ngày nay nhiều nghiên
cứu đã chứng minh tác dụng tuyệt vời này của loại tinh dầu này.
Giảm căng thẳng, giúp dễ ngủ
Mùi hương của sả chanh dịu nhẹ, dễ ngửi và có tính an thần. Loại tinh dầu
này giúp bạn cảm thấy thoải mái, bớt căng thẳng, bớt lo âu giúp nâng cao chất lượng
giấc ngủ.

Tăng cường hệ miễn dịch, diệt khuẩn, chống viêm
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng tinh dầu sả nói chung hay sả chanh nói
riêng có khả năng chống nấm và diệt khuẩn hiệu quả. Có được tác dụng này chính là
nhờ hàm lượng cao các chất citral và limonene trong tinh dầu sả chanh. Hai hợp chất
này có khả năng tiêu diệt và ngăn chặn sự phát triển của nấm, vi khuẩn.
Bên cạnh đó limonene có trong loại tinh dầu này cũng sở hữu đặc tính chống
viêm tuyệt vời. Viêm là nguyên nhân dẫn đến nhiều tình trạng bệnh lý khác nhau,
chẳng hạn: Dị ứng, hen, viêm khớp, tăng huyết áp, tiểu đường, bệnh Crohn,
Parkinson.
Chăm sóc da, tóc


Nhờ khả năng khử khuẩn, chống nấm và chống oxy mà loại tinh dầu này
thường được sử dụng để chăm sóc da và đặc biệt là tóc.
Massage giảm đau
Nhờ khả năng làm tăng cường lưu thông máu, chống viêm và ngăn ngừa quá
trình oxy hóa mà tinh dầu sả chanh có tác dụng làm giảm các tình trạng đau cơ, đau
lưng, bong gân và chuột rút.
2. Quy trình chiết suất tinh dầu sả chanh

2.1.

Chuẩn bị nguyên liệu[2]
Nguyên liệu được nghiên cứu là củ sả chanh được lấy ở quận Thanh Khê, Đà

Nẵng. Sau khi thu hái, đem rửa sạch, dùng phần củ sả (tính từ gốc trở lên 10cm) sau
đó phơi héo, cắt mỏng.
Củ sả
Xử lý nguyên liệu
Nguyên liệu sạch

Chưng cất lôi cuốn hơi nước
Tinh dầu thô
Chiết

Làm khan bằng Na2SO4

Tinh dầu


Sơ đồ nghiên cứu quy trình chiết
2.2.

Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước
Phương pháp này dựa trên sự thẩm thấu, hòa tan, khuếch tán và lôi cuốn theo

hơi nước của những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu chứa trong các mô khi tiếp xúc
với hơi nước ở nhiệt độ cao. Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa tinh dầu
trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất
định. Trường hợp mô thực vật có chứa sáp, nhựa, acid béo chi phương dây dài thì
khi 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.

Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước trong phòng thí nghiệm


Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước trong công nghiệp
3.

Kết quả

Tinh dầu sả thu được từ quá trình chưng cất lôi cuốn hơi nước có hàm lượng

0,65% trong củ sả. Sản phẩm có mùi thơm dịu, cố nhiều công dụng thú vị đã được
nghiên cứu.
Kết quả thử nghiệm tinh dầu cũng cho kết quả tốt.

Kết quả định lượng tinh dầu trong củ sả [2]:


Ngày chiết tinh dầu sau thu hoạch cũng ảnh hưởng tới lượng tinh dầu hu
được, do đó muốn đạt lượng tinh dầu tốt cần chiết ngay sau thu hoạch:

Xác định chỉ số lý học:
Chỉ số cảm quan:

Tỷ trọng tinh dầu:


Chỉ số acid:

Chỉ số este:

Chỉ số xà phòng hóa:


Thành phần hóa học (phương pháp GCMS):



Tài liệu tham khảo

1.

Nguyễn Thị Huyền, Trần Thị Phương Chi, Các cấu tử dễ bay hơi từ loài sả

2.

chanh ở Nghệ An, Trường Đại học Vinh.
Đoàn Bảo Duy “Ngiên cứu quy trình chiết tách tinh dầu sả chanh ở vùng
Quảng Nam, Đà Nẵng”, khóa luận tốt nghiệp, đại học sư phạm Đà Nẵng,
2018.