Luận văn nghiên cứu chiết tách và kiểm tra hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu lá trầu không ở tỉnh bà rịa – vũng tàu

PHIẾU ĐỀ XUẤT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU
VIỆN
THUẬT
KINH TẾ BIỂN
NCKH
ĐỀKỸ
TÀI
CẤP -TRƯỜNG
NĂM 20..

1. Tên đề tài:
…………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

2. Mục tiêu, nội dung chính: TÊN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ
…………………………………………………………………………………
HOẠT TÍNH KHÁNG VI SINH VẬT CỦA TINH DẦU LÁ
……………………………………………………………………………………
TRẦU KHÔNG Ở BÀ RỊA – VŨNG TÀU
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

3. Kết quả, sản phẩm dự kiến:
…………………………………………………………………………………
Chủ nhiệm: Phạm Minh Tú
……………………………………………………………………………………

Hướng dẫn khoa học: ThS.Vũ Thị Hồng Phượng
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
BÀ RỊA-VŨNG TÀU _ NĂM HỌC 2018- 2019
4. Nhu cầu kinh phí dự kiến:


MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .........................................................................................i
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................... iii
DANH MỤC SƠ ĐỒ ................................................................................................... iii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ ............................................................................................... iii
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ................................................................3
1.1.

Khái quát về họ Hồ tiêu [1] .............................................................................3

1.1.1.

Phân loại khoa học [1].................................................................................3

1.1.2.

Phân bố [1] ..................................................................................................3

1.1.3.

Đặc tính thực vật [1] ...................................................................................4

1.1.4.

Thành phần hóa học của lá trầu [1] .............................................................4

1.1.5.

Lợi ích của cây trầu [14] .............................................................................4

1.2.

Tổng quan về tinh dầu [5] ...............................................................................5

1.2.1.

Khái niệm [5] ..............................................................................................5

1.2.2.

Phân loại tinh dầu [5] ..................................................................................5

1.2.3.

Tính chất vật lí và thành phần hóa học của tinh dầu [5] .............................6

1.2.3.1.

Tính chất vật lý của tinh dầu [5] ...........................................................6

1.2.3.2.

Các thành phần hóa học trong tinh dầu [5] ..........................................6

1.2.4.
1.3.

Vai trò của tinh dầu trong đời sống thực vật [5] .........................................9

Tính chất vật lý và thành phần hóa học của tinh dầu Trầu khơng .............9

1.3.1.

Tính chất vật lý của tinh dầu Trầu khơng [15] ............................................9

1.3.2.

Thành phần hóa học của tinh dầu Trầu không [1], [2], [3] .......................10

1.3.3.

Ứng dụng của tinh dầu Trầu không [14] ...................................................12

1.4.

Các phương pháp chiết tách tinh dầu [5] ....................................................12

1.4.1.

Phương pháp chưng cất hơi nước [18] ......................................................13

1.4.1.1.

Chưng cất bằng nước [18] ..................................................................15

1.4.1.2.

Chưng cất bằng nước và hơi nước [18] ..............................................15

1.4.1.3.

Chưng cất bằng hơi nước [18] ............................................................16


1.5. Phương pháp định tính thành phần trong dịch chiết lá Trầu không bằng
các phản ứng và thuốc thử ......................................................................................17
1.6. Các phương pháp phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) dùng để
xác định thành phần trong tinh dầu [5] .................................................................17
1.6.1.

Phương pháp sắc ký khí (GC) [5] .............................................................17

1.6.2.

Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) [5]............................19

1.7.

Các phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn [17] ...........................21

1.7.1.

1.8.

Phương pháp khuếch tán đĩa .....................................................................21

Giới thiệu một số chủng vi khuẩn [2], [6], [16]............................................22

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM..................................................................................30
2.1.

Đối tượng, dụng cụ thiết bị và hóa chất, phương pháp nghiên cứu ..........30

2.1.1.

Đối tượng nghiên cứu...............................................................................30

2.1.2.

Dụng cụ thiết bị và hóa chất ......................................................................30

2.1.3.

Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................31

2.2.

Xử lý nguyên liệu ...........................................................................................31

2.3.

Dự kiến quy trình chiết xuất tinh dầu trầu khơng......................................32

2.4.

Tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tinh dầu ............33

2.4.1.

Khảo sát tỷ lệ nước/nguyên liệu ................................................................33

2.4.2.

Khảo sát thời gian ngâm hỗn hợp .............................................................35

2.4.3.

Khảo sát thời gian chưng cất hỗn hợp .......................................................36

2.5.

Phương pháp xác định một số chỉ số lí hóa của tinh dầu lá Trầu khơng .37

2.5.1.

Đánh giá cảm quan ....................................................................................37

2.5.2.

Xác định tỷ trọng .......................................................................................37

2.6.

Phương pháp định tính các thành phần trong dịch chiết lá Trầu khơng .38

2.7.

Phương pháp xác định tỷ lệ khối lượng tinh dầu [5] ..................................39

2.8. Phương pháp xác định, định danh các cấu tử, thành phần hóa học có
trong tinh dầu lá Trầu khơng..................................................................................40
2.9. Phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu bằng phương
pháp đo đường kính vịng kháng khuẩn [7] ..........................................................40
2.10. Phương pháp xử lí số liệu ..............................................................................42
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ..............................................................43
3.1.

Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi tinh dầu ...43


3.1.1.

Kết quả xác định tỷ lệ nước/nguyên liệu thích hợp ..................................43

3.1.2.

Kết quả xác định thời gian ngâm ảnh hưởng đến tỷ lệ thu tinh dầu .........44

3.1.3.

Kết quả xác định thời gian chưng cất ảnh hưởng đến tỷ lệ thu tinh dầu...45

3.2.

Đề xuất quy trình chưng cất tinh dầu lá Trầu khơng.................................47

3.3.

Kết quả xác định một số chỉ số lí hóa của tinh dầu lá Trầu không ...........48

3.3.1.

Đánh giá cảm quan ....................................................................................48

3.3.2.

Tỷ trọng .....................................................................................................48

3.4.

Kết quả định tính các thành phần trong dịch chiết lá Trầu không ..........49

3.5.

Kết quả xác định tỷ lệ khối lượng tinh dầu .................................................51

3.6. Kết quả xác định thành phần hóa học của mẫu tinh dầu là Trầu không đã
được tối ưu bằng phương pháp sắc ký ghép khối phổ GC/MS............................52
3.6.1.

Sắc ký đồ tinh dầu lá Trầu không..............................................................52

3.6.2.

Thành phần hóa học trong tinh dầu lá Trầu khơng ...................................53

3.6.3. So sánh thành phần hóa học trong tinh dầu lá Trầu huyện Châu Đức,
thành phố Bà Rịa với một số vùng khác đã công bố ở Việt Nam ..........................54
3.7. Kết quả xác định hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu bằng phương pháp
đo đường kính vịng kháng khuẩn ..........................................................................55
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................59
4.1.

Kết luận ...........................................................................................................59

4.2.

Kiến nghị .........................................................................................................59

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................61


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
GC – MC: Gas Chromatography – Mass Spectometry
VPC: Vapour Phase Chromatography
TSB: Tryptic Soy Broth - Môi trường dinh dưỡng TSB
MHA: Mueller Hinton Agar – Môi trường dinh dưỡng MHA
PDA: Potato dextrose agar (PDA) – Môi trường dinh dưỡng PDA
MHB: Mueller Hinton Broth (MHB – Môi trường dinh dưỡng MHB
XLD: Xylose Lysine Deoxycholate – Môi trường dinh dưỡng XLD
MYP: Mannitol Egg Yolk Polymixin – Môi trường dinh dưỡng MYP
EMB: Eosin Methylene Blue – Môi trường dinh dưỡng EMB

DMSO: Dimethyl sulfoxide - Hợp chất hữu cơ lưu huỳnh với công thức
(CH3)2SO
DNA: Acid deoxyribonucleic - Phân tử mang thông tin di truyền mã hóa cho hoạt
động sinh trưởng, phát triển, chuyên hóa chức năng và sinh sản của các sinh vật và
nhiều loài virus
STEC: Shiga toxin-producing E. coli – Một số E. coli sản sinh ra độc tố có tên là
độc tố Shiga gây tiêu chảy
CFU/ml: Colony Forming Unit/ đơn vị hình thành khuẩn lạc
v/w: Volume/weight (Thể tích/ Khối lượng)
w/w: Weight/weight (Khối lượng/ Khối lượng)

i


DANH MỤC HÌNH, BẢNG, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1:Một số lồi cây thuộc họ hồ tiêu .....................................................................3
Hình 1. 2: Hệ thống sắc ký khí GC (Gas Chromatography) .........................................18
Hình 1. 3: Sắc ký đồ ......................................................................................................19
Hình 1. 4: Sơ đồ sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) ...................................................20
Hình 1. 5: Vi khuẩn Bacilus cereus trên kính hiển vi và trên mơi trường thạch MP ....22
Hình 1. 6: Vi khuẩn Staphylococus aureus trên kính hiển vi và trên mơi trường thạch
MSA...............................................................................................................................24
Hình 1. 7: Vi khuẩn Escherichia coli trên kính hiển vi và trên mơi trường thạch EMB
.......................................................................................................................................26
Hình 1. 8: Vi khuẩn Salmonella trên kính hiển vi và trên mơi trường XLD ................27
Hình 1. 9: Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa trên kính hiển vi và trên mơi trường MP
.......................................................................................................................................28
Hình 2. 1: Lá Trầu khơng ..............................................................................................30
Hình 2. 2: Hệ thống chưng cất tinh dầu lá Trầu khơng tại phịng thí nghiệm ...............33

Hình 2. 3: Mơ tả cách đo vịng trịn kháng khuẩn (Hudzicki, 2009) .............................42
Hình 3. 1: Mẫu tinh dầu chiết được tại phịng thí nghiệm ............................................48
Hình 3. 2: Sắc ký đồ của tinh dầu lá Trầu khơng ..........................................................52
Hình 3. 3: Khả năng kháng B. cereus của tinh dầu lá Trầu khơng ...............................56
Hình 3. 4: Khả năng kháng E. Coli của tinh dầu Trầu khơng .......................................56
Hình 3. 5: Khả năng kháng S. typhi của tinh dầu lá Trầu khơng ...................................57
Hình 3. 6: Khả năng kháng S. aureus của tinh dầu lá Trầu không ................................57
Hình 3. 7: Khả năng kháng P. aeruginosa của tinh dầu lá Trầu không ........................58

ii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1: Bảng dụng cụ thiết bị ...................................................................................30
Bảng 3. 1: Các thông số sử dụng để khảo sát tỷ lệ nước/nguyên liệu ...........................43
Bảng 3. 2: Kết quả khảo sát tỷ lệ nước ảnh hưởng đến tỷ lệ tinh dầu ...........................43
Bảng 3. 3: Các thông số sử dụng để khảo sát thời gian ngâm .......................................44
Bảng 3. 4: Kết quả khảo sát thời gian ngâm ảnh hưởng đến tỷ lệ tinh dầu...................44
Bảng 3. 5: Các thông số sử dụng để khảo sát thời gian chưng cất ................................45
Bảng 3. 6: Kết quả khảo sát thời gian chưng cất ảnh hưởng đến tỷ lệ tinh dầu ............45
Bảng 3. 7: Kết quả trung bình cộng của ba lần cân ống tiêm để đo tỷ trọng tinh dầu ..48
Bảng 3. 8: Kết quả định tính các thành phần trong dịch chiết lá Trầu khơng ...............49
Bảng 3. 9: Kết quả phân tích thành phần hóa học của tinh dầu lá Trầu khơng .............53
Bảng 3. 10: So sánh thành phần hóa học trong tinh dầu lá Trầu ở huyện Châu Đức với
các vùng khác ở Việt Nam ............................................................................................54
Bảng 3. 11: Đường kính vịng kháng khuẩn của tinh dầu lá Trầu không (mm) ............55

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2. 1: Quy trình cơng nghệ chiết tách tinh dầu lá Trầu không ..............................32
Sơ đồ 2. 2: Quy trình chiết tách xác định tỷ lệ nước/nguyên liệu .................................34

Sơ đồ 2. 3: Quy trình chiết tách xác định thời gian ngâm .............................................35
Sơ đồ 2. 4: Quy trình chiết tách xác định thời gian chưng cất ......................................36
Sơ đồ 3. 1: Quy trình hồn thiện chiết tách tinh dầu lá Trầu không .............................47

DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3. 1: Thể hiện tinh dầu thu được phụ thuộc vào tỷ lệ nước/nguyên liệu .........43
Biểu đồ 3. 2: Thể hiện lượng tinh dầu thu được phụ thuộc vào thời gian ngâm ...........45
Biểu đồ 3. 3: Thể hiện lượng tinh dầu thu được phụ thuộc vào thời gian chưng cất ....46

iii


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay khi mà xã hội không ngừng phát triển, đời sống vật chất tinh thần của
con người ngày một nâng cao, vấn đề chăm sóc và bảo vệ sức khỏe của con người ngày
càng được chú trọng. Với việc ứng dụng những tiến bộ khoa học vào lĩnh vực y học con
người đã nghiên cứu tổng hợp và điều chế được nhiều loại dược phẩm có nguồn gốc
thiên nhiên. Các dược liệu có hợp chất tự nhiên ngồi tác dụng chữa bệnh cịn bổ sung
cho cơ thể các dưỡng chất, không độc hại, cơ thể hấp thụ tốt và không gây ra các tác
dụng phụ. Do đó, việc phát hiện và đi sâu nghiên cứu các hợp chất có trong thảo dược
ln được chú trọng. Việt Nam ta là một trong những nước nhiệt đới, nóng, ẩm và mưa
nhiều, có nguồn dược liệu rất phong phú lên đến 12000 loài, đa dạng và một nền y học
dân tộc phát triển lâu đời. Từ xa xưa, ông cha ta đã biết sử dụng nhiều loại thảo dược
trong việc dưỡng thương, trị bệnh và bồi bổ cơ thể. Những năm gần đây, thuốc tân dược
của nền y học hiện đại được sử dụng một cách rộng rãi nhưng những vị thuốc dân gian
đóng vai trị hết sức quan trọng trong đời sống hằng ngày của con người, đã có rất nhiều

bệnh tật được chữa khỏi nhờ các loại thảo.
Lá Trầu không rất quen thuộc với chúng ta, trong dân gian được sử dụng xông hơi
cho phụ nữ sau sinh, tắm cho trẻ sơ sinh. Trong y học cổ truyền, lá trầu khơng có vị
nồng, hơi cay, tính ấm, cơng dụng ơn trung (làm ấm bụng), tán hàn (trừ lạnh). So với
nhiều loại cây dược liệu khác các thông tin khoa học về lá trầu không vẫn chưa rộng
rãi. Trên tinh thần mong muốn đóng góp phần tìm hiểu mối quan hệ giữa thành phần
hóa học của cây với cơng dụng dược tính đã được sử dụng em chọn đề tài: “Nghiên cứu
chiết tách và kiểm tra hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu lá Trầu không ở tỉnh Bà
Rịa – Vũng Tàu”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
-

Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học trong tinh dầu lá Trầu
không

-

Nghiên cứu khảo sát các yếu tố ảnh hưởng, từ đó xây dựng quy trình chiết tinh
dầu

-

Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật của lá trầu không

3. Đối tượng nghiên cứu
GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

1

SVTH: Phạm Minh Tú

Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

Lá Trầu khơng được sử dụng trong nghiên cứu được thu hái tại xã Nghĩa Thành,
huyện Châu Đức, thành phố Bà Rịa, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
-

Xây dựng quy trình chiết xuất tinh dầu, xác định thành phần hóa học trong tinh
dầu lá Trầu khơng

-

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tinh dầu

-

Xác định tỷ trọng tinh dầu

-

Định tính flavonoids, ankaloid, steroid, anthraquinones, saponin, tanin dịch
chiết lá Trầu khơng

-

Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật của lá trầu không

5. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu được tiến hành tại phịng thí nghiệm Nghiên cứu Khoa học, Viện Kỹ
thuật – Kinh tế biển, Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu.
6. Phương pháp nghiên cứu
-

Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu

-

Phương pháp phân tích, đánh giá tài liệu

-

Phương pháp xử lý số liệu

7. Các kết quả đạt được của đề tài
-

Trích ly được tinh dầu với phương pháp và điều kiện tối ưu nhất

-

Xác định được tỷ trọng, màu sắc, mùi vị của tinh dầu lá Trầu không

-

Khả năng kháng khuẩn của tinh dầu lá Trầu không hiệu quả trên 5 chủng vi
khuẩn

8. Cấu trúc của đồ án
Cấu trúc bài báo cáo gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan lý thuyết
Chương 2: Thực nghiệm
Chương 3: Kết quả thực nghiệm
Chương 4: Kết luận và kiến nghị

GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

2

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1.

Khái quát về họ Hồ tiêu [1]
Họ Hồ tiêu (Piperaceae) là một họ thực vật chứa trên 2.000 lồi, được nhóm trong

9 chi. Chúng là các loại cây bụi hay dây leo ở khu vực nhiệt đới. Các lồi của họ này nói
chung có hoa được chia thành chuỗi, thơng thường có mùi thơm rất mạnh, cay nồng.
Quan trọng nhất về mặt kinh tế trong họ này bao gồm các loại cây ăn hạt, lá như tiêu,
trầu, lá lốt, xem hình 1.1.

Hình 1. 1:Một số lồi cây thuộc họ hồ tiêu

1.1.1. Phân loại khoa học [1]
Tên khoa học của cây trầu là Piper betle. Cây trầu còn được gọi là trầu không, betel
Baum (Đức), árbol de betel (Tây Ban Nha), arbre de betel (Pháp), pokok sirih (Malaisia),
Betel Boom (Hà Lan) ...
1.1.2. Phân bố [1]
Lồi này có nguồn gốc ở vùng Đông Nam Á và được trồng ở Ấn Độ, Indonesia,
Sri Lanka, Việt Nam, Malaysia. Lá trầu loại tốt nhất thuộc về giống "Magahi" (từ vùng
Magadha) sinh trưởng ở gần Patna tại Bihar, Ấn Độ. Ở nước ta, cây trầu được trồng khắp
các vùng miền với quy mô lớn nhỏ khác nhau. Có thể trồng từng cây riêng lẻ ở từng hộ
GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

3

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

gia đình hoặc trồng thành vườn.
1.1.3. Đặc tính thực vật [1]
Cây trầu hay trầu không là một cây gia vị, cây thuốc. Đây là loại cây thường có
màu xanh, dây leo, sống lâu năm, lá hình trái tim có mặt bóng và các hoa đi sóc màu
trắng.
1.1.4. Thành phần hóa học của lá trầu [1]
Các cơng trình nghiên cứu trước đây cho thấy trong lá trầu chứa các thành phần
sau:
- Lá trầu chứa tinh dầu gồm 23 thành phần, trong đó chủ yếu: 3-Allyl- 6-methoxyphenyl
acetate (14,95%); 4-Allyl-1,2- diacetoxybenzene (8,98%); Chavicol (4,57%); Eugenol
(9,03%); Beta-caryophyllene (7,06%); Linalool (1,55%). Tinh dầu của nó có màu vàng

nhạt, hương thơm nồng, khi nếm có vị nóng và cay.
- Nhiều nghiên cứu gần đây còn cho biết lá trầu còn chứa cả chất tanin, đường khử,
pectin 10%, flavonoid, alkaloid, phytosterol, steroid, axit hữu cơ.
1.1.5. Lợi ích của cây trầu [14]
- Lá dùng để xông hơi giúp phụ nữ sau sinh kháng khuẩn vùng kín
- Lá dùng để hơ trẻ sơ sinh giúp khử trùng tự nhiên và kháng các chủng vi khuẩn gây
bệnh cho trẻ, chữa phát ban, chữa ho, mát xa bằng lá trầu giảm chướng bụng, khó tiêu.
- Tại Thái Lan và Trung Quốc chúng được dùng để làm dịu bệnh đau răng. Lá trầu nhai
với vôi giúp sát trùng răng miệng, chữa viêm mũ chân răng, giúp răng chắc khỏe.
- Ăn trầu giúp không bị bệnh đường tiêu hóa, kí sinh trùng ở ruột.
- Nước sắc lá trầu để rửa hoặc đắp trị vết thương, bỏng, lở loét, mụn nhọt, chàm.
- Lá trầu ngâm trong nước sôi dùng nhỏ mắt chữa viêm kết mạc.
- Các lá trầu khơng cũng được sử dụng như là chất kích thích, chất khử trùng và chất
làm sạch hơi thở. Trong y học Ayurveda, chúng còn được sử dụng như là thuốc kích
dục.
- Tại Malaysia chúng được sử dụng để điều trị chứng đau đầu, viêm khớp và các thương
tổn khớp.
- Tại Indonesia chúng được uống như một loại trà và sử dụng như là thuốc kháng sinh.
Chúng cũng được sử dụng trong trà để điều trị chứng khó tiêu, cũng như trong thuốc mỡ
hay thuốc hít để điều trị đau đầu, cũng như trong điều trị chứng táo bón, cũng như có

GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

4

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

tác dụng thơng mũi và hỗ trợ tiết sữa.
- Người Việt Nam từ hàng ngàn năm nay đã sử dụng Trầu Không + Cau để sáng tạo lên
một món ăn truyền thống mang ý nghĩa nhân văn và văn hóa của người Việt Nam "
miếng trầu là đầu câu chuyện".
1.2.

Tổng quan về tinh dầu [5]
Tinh dầu từ lâu đã được loài người biết đến, ngay từ thời thượng cổ người ta biết

đến và sử dụng các loại cây có tinh dầu ở dạng phơi khô, thời kỳ trung cổ khoảng thế kỷ
thứ 15 tinh dầu ngày càng phổ biến, từ thế kỷ thứ 15 đến thế kỷ thứ 17 tinh dầu đã được
sử dụng để làm thơm cho tóc và da mặt, dùng để chữa bệnh và dùng trong đời sống hàng
ngày của con người. Từ thế kỷ thứ 17 đến thế kỷ thứ 19, tinh dầu được dùng nhiều để
trang điểm, làm thuốc và dùng trong công nghiệp với phạm vi rộng hơn.
Từ thế kỷ 20 đến những năm đầu của thế kỷ 21, cùng với sự tiến bộ của nhân loại
và sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nghành công nghiệp sản xuất tinh dầu đã dần phát
triển, tinh dầu đã trở thành một sản phẩm không thể thiếu trong đời sống của con người
và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như: hương liệu, thực phẩm,
mỹ phẩm, dược phẩm.
1.2.1. Khái niệm [5]
Tinh dầu là hỗn hợp nhiều cấu tử dễ bay hơi, có mùi thơm hay mùi hắc khó chịu
được tách ra từ các bộ phận của thực vật, là sản phẩm của quá trình chưng cất và chiết
nguyên liệu.
Tinh dầu là sản phẩm cuối cùng của q trình trao đổi chất và khơng được sử dụng
lại trong hoạt động sống của cây. Mỗi loại tinh dầu được lấy từ các nguồn nguyên liệu
khác nhau sẽ có mùi vị khác nhau, phụ thuộc vào thành phần của các hợp chất có trong
đó. Hệ thực vật có tinh dầu khoảng 3000 lồi, trong đó có 150 – 200 lồi có ý nghĩa
cơng nghiệp như làm xà phịng, hương liệu trong bánh kẹo, nước giải khát; trong ngành
y học cũng có nhiều đóng góp như giảm stress, tá dược trong thuốc…

1.2.2. Phân loại tinh dầu [5]
Có hai loại tinh dầu: tinh dầu nguyên chất và tinh dầu không ngun chất:
+ Tinh dầu ngun chất: Hồn tồn khơng có độc tố, khơng có chất bảo quản hóa học
nên rất an toàn cho người sử dụng và mang kết quả nhanh khi điều trị.
+ Tinh dầu không nguyên chất: Là tinh dầu được pha từ tinh dầu nguyên chất với các

GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

5

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

chất hóa học khác mà vẫn giữ được hương của tinh dầu.
1.2.3. Tính chất vật lí và thành phần hóa học của tinh dầu [5]
1.2.3.1.

Tính chất vật lý của tinh dầu [5]

- Tinh dầu thường tồn tại dạng thể lỏng ở nhiệt độ thường, mùi thơm nhẹ, ít khi có
màu trừ tinh dầu chứa aluzen có màu xanh, tinh dầu có tỉ trọng nhỏ hơn tỉ trọng của
nước nên nhẹ hơn nước, chỉ số khúc xạ cao. Tinh dầu bay hơi được, tinh dầu ít tan trong
nước nhưng làm cho nước có mùi thơm, tinh dầu là hỗn hợp nên khơng có nhiệt độ sôi
nhất định, tinh dầu tan tốt trong cồn, ete, dung môi hữu cơ và các chất béo.
- Để xác định tính chất vật lý của tinh dầu, thơng thường người ta tiến hành xác
định các chỉ số như tỷ trọng, chiết suất, tỷ lệ hòa tan trong cồn 900C ở 2500C, nhiệt độ sôi,
năng suất quay cực, màu sắc.

- Hầu hết tỷ trọng các loại tinh dầu thường nhỏ hơn 1, do vậy chúng thường nhẹ
nước. Tùy nhiên, cũng có một vài tinh dầu có khối lượng riêng lớn hơn nước (như tinh
dầu quế, tinh dầu đinh hương, ...).
- Tinh dầu khơng tan hoặc ít tan trong nước nhưng chúng hịa tan tốt trong đa số
các dung mơi hữu cơ như este, cồn, ... Mặc dù thành phần hóa học của mỗi loại tinh dầu
là khác nhau, nhưng nhìn chung chúng có nhiệt độ sơi khoảng 800C – 1500C, dễ bay hơi
và có mùi thơm.
- Về màu sắc, tinh dầu thường khơng 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 sẵm) là do
sự có mặt của các hợp chất có màu được lơi kéo theo tinh dầu trong q trình chiết xuất
(ví dụ: màu xanh do có chlorophyll, màu vàng do có carotenoid, ...). Cịn mùi và vị của
tinh dầu chủ yếu gây ra do các cấu tử bị oxy hóa.
1.2.3.2.

Các thành phần hóa học trong tinh dầu [5]

- Tinh dầu là một loại chất lỏng được tinh chế (thông thường nhất là bằng cách
chưng cất bằng hơi hoặc nước) từ lá cây, thân cây, hoa, vỏ cây, rễ cây, hoặc những thành
phần khác của thực vật. Tinh dầu đưọc ví như là nhựa sống của cây, vì vậy đã mang sức
sống, năng lượng và mạnh hơn 100 lần các loại thảo dược sấy khô.
- Hidrocacbon: Các hidrocacbon thường gặp trong tinh dầu là những terpen
(C10H16)n mạch hở hoặc mạch vịng.
Bất kỳ một loại tinh dầu nào cũng đều có những thành phần sau:
GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

6

SVTH: Phạm Minh Tú

Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

Monoterpenes: Được tìm thấy trong hầu hết các loại tinh dầu, Monoterpenes có



cơng thức phân tử là C10H16 mạch hở. Tiêu biểu như là miaxene, oximene có trong tinh
dầu hoa nguyệt quế

Miaxene
-

Oximene

Monoterpenes là chất khử trùng và thuốc bổ trong tự nhiên, chúng được lọc

khơng khí tốt và có mặt trong hầu hết các loại tinh dầu.


Sesquiterpene: Mặc dù không phải là dễ bay hơi như Monoterpenes, các

Sesquiterpene mạch thẳng và vòng tiêu biểu là Farnesene, Zingiberene

Farnesene

- Sesquiterpene có khoảng 15 nguyên tử cacbon trong đó. Và có một số tác dụng làm
dịu, là chống viêm và chống nhiễm trùng.


Phenol: Một số chất phenol trích từ các loại tinh dầu như: Thymol, Estragol,

Eugenol,...

Thymol

Estragol

Eugenol

- Các chất khử trùng hầu hết hóa chất có trong thực vật, kích thích cơ thể, phenol
có tác dụng khi sử dụng với liều lượng nhỏ. Tuy nhiên, liều lớn có thể là một chất độc cho
hệ thần kinh và có thể gây kích ứng da.

GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

7

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

• Ancol: Một số ancol quan trọng trích từ tinh dầu thường gặp như: Menthol, α –
Terpincol, Geraniol,...

Menthol

α – Terpincol

Geraniol

- Rất nhiều ancol cũng có mặt trong các loại tinh dầu. Làm chất sát trùng, kháng
khuẩn, chống nấm rượu và thuốc kháng sinh, thuốc bổ rất tốt cho hệ thần kinh và kích
thích phản ứng miễn dịch trong cơ thể.


Este: Các este bốc hơi nhanh và tạo độ ngát cho hương. Một số este có trong tinh

dầu: etyl anthranilate, benzyl axetat,...

Etyl anthranilate

Benzyl axetat

- Este có tính chất chống co thắt, kháng khuẩn và chống viêm, dùng ete nhẹ nhàng
trên da và giúp đỡ trong việc tái cân bằng của hệ thần kinh có hiệu quả.


Aldehyt: Trong tinh dầu có rất nhiềualdehyt, song hiện nay các andehit đều thu

được qua tổng hợp hóa học. Chỉ có các aldehyt như Aldehyt Cuminic, Citral và
Citronellal được trích ly từ nguyên liệu tự nhiên.

(Z) – Citral (neral)

Aldehyt Cuminic

GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

8

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

(E) – Citral (geranial)

Citronellal

- Aldehyt chống viêm, có tính chất tương tự như Xeton và Ancol. Tuy nhiên, lượng
Aldehyt có thể gây ra kích thích lớn cho da và các màng nhầy.
 Các hợp chất khác: Ngồi các hợp chất nói trên, trong các loại tinh dầu cịn có
các hợp chất thuốc nhóm oxit như: (eucalyptus) và các aminoaxit (axit antranilic), các
lacton (coumarin, ambretolit), các hợp chất có lưu huỳnh như: (anlylisosulfocyannat),
hợp chất có nitơ (metyl antranilat).
1.2.4. Vai trị của tinh dầu trong đời sống thực vật [5]
Vấn đề về vai trò của tinh dầu trong đời sống của cây đã được đề cập tới rất nhiều
trong cơng trình nghiên cứu. Theo quan niệm được trình bày trong các cơng trình khác
nhau, vai trò của tinh dầu được quy tụ trong các nội dung sau đây:


Bảo vệ cây khỏi các tác động của sâu bệnh



Che phủ các vết thương ở cây gỗ



Ngăn chặn các bệnh do nấm



Biến đổi sức căng bề mặt của nước trong cây, thúc đẩy sự vận chuyển nước, tăng

hiệu quả của các phản ứng enzym
1.3.

Tính chất vật lý và thành phần hóa học của tinh dầu Trầu khơng

1.3.1. Tính chất vật lý của tinh dầu Trầu không [15]
Tinh dầu Trầu không là dạng chất lỏng trong suốt, thơm mùi đặc trưng, màu vàng
đến nâu sẫm. Các thông số vật lí như sau:
Bảng 1.1: Thơng số vật lý của tinh dầu lá Trầu không ở 300C

Thông số

Giá trị

Tỷ trọng (g/cm3)

1,044 – 1,054

Chỉ số khúc xạ (n)

1,5 – 1,524

Góc quay cực (0)

-1,5 – -4

GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

9

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

1.3.2. Thành phần hóa học của tinh dầu Trầu khơng [1], [2], [3]


Chavicol: hoặc p -allylphenol, là một phenylpropene tự nhiên, một loại hợp chất

hữu cơ. Cấu trúc hóa học của nó bao gồm một vịng benzen được thay thế bằng nhóm
hydroxy và nhóm propenyl. Nó là một chất lỏng khơng màu được tìm thấy cùng
với terpen trong tinh dầu trầu.

 Cơng thức: C9H10O
 Khối lượng phân tử: 134,18 g/mol
 Tỉ trọng: 1,02 g/cm³
 Điểm nóng chảy: 160C
 Điểm sơi: 2380C


Eugenol: là một guaiacol thay thế chuỗi allyl, một thành viên của lớp hợp chất

hóa học allylbenzene. Nó là một chất lỏng nhờn không màu đến màu vàng nhạt, thơm
được chiết xuất từ một số loại tinh dầu đặc biệt là từ dầu đinh hương, nhục đậu
khấu, quế, húng quế và lá nguyệt quế. Nó hiện diện ở nồng độ 80% ngọn, 90% trong
dầu nụ đinh hương và ở 82% trong dầu lá đinh hương. Eugenol có mùi hương dễ chịu,
cay, giống như đinh hương.

 Công thức: C10H12O2
 Khối lượng phân tử: 164,204 g/mol
 Tỉ trọng: 1,06 g/cm³
 Điểm nóng chảy: -7,50C
 Điểm sôi: 2540C


Beta-caryophyllene: là một sesquiterpene (là một lớp terpen bao gồm ba đơn

vị isopren và thường có cơng thức phân tử C15H24. Giống như monoterpen, sesquiterpen
có thể có dạng vịng hoặc chứa các vịng. Sesquiterpenes được tìm thấy tự nhiên trong
GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

10

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

thực vật và cơn trùng, dưới dạng hóa học, ví dụ như các tác nhân phòng thủ hoặc
pheromone.) tự nhiên là thành phần của nhiều loại tinh dầu, đặc biệt là dầu đinh hương,
tinh dầu từ hoa Syzygium aromaticum (đinh hương), tinh dầu của Cannabis
sativa (hương thảo). Nó thường được tìm thấy dưới dạng hỗn hợp với isocaryophyllene
(đồng phân liên kết đôi cis) và α-humulene (tên lỗi thời: α-caryophyllene), một đồng
phân mở vòng. Caryophyllene đáng chú ý vì có một vịng cyclobutane, cũng như một
liên kết ngang trong một vịng 9 nhóm, cả hai hiếm có trong tự nhiên. Caryophyllene là
một trong những hợp chất hóa học góp phần tạo nên mùi thơm của hạt tiêu đen.

 Công thức: C15H24
 Khối lượng phân tử: 204,357 g/mol
 Tỉ trọng: 0,9052 g/cm³
 Điểm sôi: 1300C


Linalool: là một chất lỏng khơng màu, có mùi nhẹ. Nó xuất hiện trong nhiều loại

tinh dầu, chẳng hạn như quýt, cây bạc hà, hoa hồng, cây bách, chanh, quế... Linalool
còn được tìm thấy ở một số loại nấm. Nó được sử dụng nhiều trong thương mại, phần
lớn trong số đó dựa trên hương thơm dễ chịu của nó.

 Cơng thức: C10H18O
 Khối lượng phân tử: 254,25g/mol
 Tỉ trọng: 0,858 – 0,868 g/cm³
 Điểm nóng chảy: -200C
 Điểm sơi: 1980- 2000C


4-Allyl-1,2- diacetoxybenzene: hay cịn gọi là Methyleugenol là một hợp chất

hóa học tự nhiên được phân loại là phenylpropene, một loại phenylpropanoid. Nó là

GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

11

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

methyl ether của eugenol và rất quan trọng đối với hành vi và sự thụ phấn của cơn trùng.
Nó được tìm thấy trong cấc loại tinh dầu khác nhau.

 Công thức: C11H14O2
 Khối lượng phân tử: 178,23g/mol
 Tỉ trọng: 0,98g/cm³
 Điểm nóng chảy: -40C
 Điểm sôi: 2540 – 2550C
1.3.3. Ứng dụng của tinh dầu Trầu khơng [14]
- Tinh dầu lá Trầu khơng có hoạt tính kháng sinh mạnh, ức chế nhiều chủng vi
khuẩn như: Tụ cầu khuẩn, liên cầu khuẩn, trực khuẩn coli, trực khuẩn lị, phẩy khuẩn
tả...và có tác dụng kháng nấm mạnh đối với nhiều chủng loại nấm.
- Tinh dầu trầu: xoa bóp khi đau nhức xương khớp, xơng đèn tinh dầu giải stress,
giảm đau đầu.
- Trong lĩnh vực chăm sóc sắc đẹp tinh dầu dùng làm tinh chất trị mụn trong kem.
- Trong dược phẩm tinh dầu được dùng làm nước súc miệng.
- Trong ngành y học tinh dầu Trầu khơng cịn được ứng dụng sản xuất các sản
phẩm dung dịch vệ sinh phụ nữ đang rất được quan tâm và phát triển.

1.4.

Các phương pháp chiết tách tinh dầu [5]
- Dựa trên cách thực hành, người ta chia các phương pháp sản xuất tinh dầu ra làm

bốn loại: cơ tiến hành theo bất cứ phương pháp nào, quy trình sản xuất đều có những
điểm chung sau đây:


Tinh dầu thu được phải có mùi thơm tự nhiên như ngun liệu.



Quy trình khai thác phải phù hợp nguyên liệu.



Tinh dầu phải được lấy triệt để khỏi nguyên liệu với chi phí thấp nhất

- Nguyên tắc ly trích của tất cả các phương pháp nói trên đều dựa vào những đặc
tính của tinh dầu như:


Dễ bay hơi.



Lôi cuốn theo hơi nước ở nhiệt độ dưới 1000C.

GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

12

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học



Hịa tan dễ dàng trong dung môi hữu cơ.



Dễ bị hấp thu ngay ở thể khí.

1.4.1. Phương pháp chưng cất hơi nước [18]
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 hịa trong một thời gian nhất định.
Trường hợp mơ 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.


Lý thuyết chưng cất:
Định nghĩa là: “Sự tách rời các cấu phần của một hỗn hợp nhiều chất lỏng dựa trên

sự khác biệt về áp suất hơi của chúng”. Trong trường hợp đơn giản, khi chưng cất một
hỗn hợp gồm 2 chất lỏng khơng hịa tan vào nhau, áp suất hơi tổng cộng là tổng của hai
áp suất hơi riêng phần. Do đó, nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ tương ứng với áp suất hơi
tổng cộng xác định, không tùy thuộc vào thành phần bách phân của hỗn hợp, miễn là
lúc đó hai pha lỏng vẫn còn tồn tại. Nếu vẽ đường cong áp suất hơi của từng chất theo
nhiệt độ, rồi vẽ đường cong áp suất hơi tổng cộng, thì ứng với một áp suất, ta dễ dàng
suy ra nhiệt độ sôi tương ứng của hỗn hợp và nhận thấy là nhiệt độ sôi của hỗn hợp luôn
luôn thấp hơn nhiệt độ sôi của từng hợp chất. Thí dụ, ở áp suất 760 mmHg nước sôi ở
1000C và benzen sôi ở 800C và chúng là hai chất lỏng không tan vào nhau. Nếu đun hỗn
hợp này dưới áp suất 760 mmHg nó sẽ sơi ở 690C cho đến khi nào cịn hỗn hợp hai pha
lỏng với bất kì tỉ lệ nào. Giản đồ nhiệt độ sôi theo áp suất cho thấy, tại 690C, áp suất hơi
của nước là 225 mmHg và benzen là 535 mmHg.
Chính vì đặc tính làm giảm nhiệt độ sơi này mà từ lâu phương pháp chưng cất hơi
nước là phương pháp đầu tiên dùng để tách tinh dầu ra khỏi nguyên liệu thực vật.


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 mơ chứa tinh dầu bị vỡ

và cho tinh dầu thoát tự do ra ngồi theo hơi nước lơi cuốn đi. Phần lớn tinh dầu cịn lại
trong các mơ thực vật sẽ tiến dần ra ngoài bề mặt nguyên liệu bằng sự hòa tan và thẩm
GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

13

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu

Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

thấu. Cịn 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 mơ
thốt ra ngồi 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 q thì cũng khơng có lợi, nhất là trong trường hợp tinh dầu có chứa
những cấu phần tan dễ trong nước.
Ngồi ra, vì ngun 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 thơng thường những hợp chất nào dễ hịa tan trong nước sẽ được lôi cuốn trước.
 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 1000C) 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 và nhược điểm của phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước:


Ưu điểm:

- Phương pháp này đơn giản, dễ làm.
- Thiết bị rẻ tiền, gọn và dễ chế tạo.
- Phù hợp với những cơ sở sản xuất nhỏ, vốn đầu tư ít.
GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

14

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

- Quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản.
- Khơng địi hỏi vật liệu phụ như các phương pháp tẩm trích, hấp phụ.
- Thời gian chưng cất tương đối nhanh.


Nhược điểm:

- Hiệu suất thấp.
- Khó điều chỉnh các thơng số kỹ thuật như tốc độ, nhiệt độ chưng cất.
- Không hiệu quả với những nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp.
- Chất lượng tinh dầu có thể bị ảnh hưởng nếu tinh dầu có những cấu tử dễ bị phân
hủy.

- Trong nước chưng ln ln có một lượng tinh dầu tương đối lớn. Những tinh
dầu có nhiệt độ sơi cao thường cho hiệu suất rất kém.


Các phương pháp chưng cất hơi nước:

 Chưng cất bằng nước
 Chưng cất bằng nước và hơi nước
 Chưng cất bằng hơi nước
1.4.1.1. Chưng cất bằng nước [18]
Trong trường hợp này, nước phủ kín nguyên liệu nhưng phải chừa một khoảng
khơng gian tương đối lớn phía trên lớp nước, để tránh khi nước sôi mạnh làm văng chất
nạp qua hệ thống hồn lưu. Nhiệt cung cấp có thể đun bằng củi lửa, bếp gia nhiệt. Trong
trường hợp chất nạp quá mịn lắng xuống đáy nồi gây hiện tượng cháy khét nguyên liệu
ở mặt tiếp xúc với đáy nồi, lúc đó nồi phải trang bị các cánh khuấy để trộn đều nguyên
liệu trong lúc chưng cất. Sự chưng cất này thường khơng thích hợp với những tinh dầu
dễ bị thủy giải. Những nguyên liệu xốp và rời rạc rất thích hợp cho phương pháp này.
Những cấu phần có nhiệt độ sơi cao, dễ tan trong nước sẽ khó hóa hơi trong khối lượng
lớn nước phủ đầy khiến cho tinh dầu sản phẩm sẽ thiếu những hợp chất này.
1.4.1.2. Chưng cất bằng nước và hơi nước [18]
Trong trường hợp này, nguyên liệu được xếp trên một vỉ đục lỗ và nồi cất được đổ
sao cho nước không chạm đến vỉ. Nhiệt cung cấp có thể là ngọn lửa đốt trực tiếp, hoặc
dùng hơi nước từ nồi hơi dẫn vào lớp bao chung quanh phần đáy nồi. Có thể coi phương
pháp này là một trường hợp điển hình của phương pháp chưng cất bằng hơi nước với
hơi nước ở áp suất thường. Như vậy chưng cất ngưng tụ sẽ chứa ít sản phẩm phân hủy
hơn là trường hợp chưng cất bằng hơi nước trực tiếp, nhất là ở áp suất cao hay hơi nước
GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

15

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

quá nhiệt. Việc chuẩn bị nguyên liệu trong trường hợp này quan trọng hơn nhiều so với
phương pháp trước, vì hơi nước tiếp xúc với chất nạp bằng cách xuyên qua nó nên phải
sắp xếp thế nào để chất nạp tiếp xúc tối đa với hơi nước thì mới có kết quả tốt. Muốn
vậy, chất nạp phải có kích thước đồng đều, khơng sai lệch nhau quá. Nếu chất nạp được
nghiền quá mịn nó sẽ dễ bị vón cục và chỉ cho hơi nước đi qua một vài khe nhỏ do hơi
nước tự phá xuyên lên. Như vậy, phần lớn chất nạp sẽ khơng được tiếp xúc với hơi nước.
Ngồi ra, luồng hơi nước đầu tiên mang tinh dầu có thể bị ngưng tụ và tinh dầu rơi ngược
lại vào lớp nước nằm bên dưới gây hư hỏng thất thoát. Tốc độ chưng cất trong trường
hợp này không quan trọng như chưng cất bằng nước. tuy nhiên, tốc độ nhanh sẽ có lợi
vì ngăn được tình trạng quá ướt của chất nạp và gia tăng vận tốc chưng cất. Về sản lượng
tinh dầu mỗi giờ, người ta thấy nó khá hơn phương pháp chưng cất bằng nước nhưng
vẫn kém hơn phương pháp chưng cất bằng hơi nước sẽ đề cập sau. So với phương pháp
chưng cất bằng nước, ưu điểm của nó là ít tạo ra sản phẩm phân hủy. Do đó, dù với thiết
bị nào đi nữa, ta phải đảm bảo chỉ có phần đáy nồi được đốt nóng và giữ cho phần vỉ
khơng tiếp xúc với nước sơi. Khuyết điểm chính của phương pháp là do thực hiện ở áp
suất thường, nên cấu phần có nhiệt độ sơi cao sẽ địi hỏi một lượng rất lớn hơi nước để
hóa hơi hồn toàn; như vậy sẽ tốn rất nhiều thời gian. Về kỹ thuật, khi xong một lần
chưng cất, nước ở bên dưới vỉ phải được thay thế để tránh cho mẻ sản phẩm sau có mùi.
1.4.1.3. Chưng cất bằng hơi nước [18]
Hơi nước tạo ra từ lị hơi, thường có áp suất cao hơn khơng khí, được đưa thẳng
vào bình chưng cất. Điểm ưu việc của phương pháp này là người ta có thể điều chỉnh
được áp suất, nhiệt độ như mong muốn để tận thu sản phẩm, nhưng phải giữ ở nhiệt độ
nhất định để tinh dầu không bị phân hủy. Việc sử dụng phương pháp này cũng lệ thuộc
vào những điều kiện hạn chế như đã trình bày ở hai phương pháp chưng cất nói trên

cộng thêm hai yếu tố nữa là u cầu hơi nước khơng q nóng và quá ẩm. Nếu quá nóng
nó có thể phân hủy những cấu phần có nhiệt độ sơi thấp, hoặc làm chất nạp khơ lại khiến
q trình thẩm thấu khơng xảy ra. Do đó trong thực hành, nếu dịng chảy của tinh dầu
ngưng lại quá sớm, người ta phải chưng cất tiếp bằng hơi nước bão hòa trong thời gian
cho đến khi sự khuếch tán hơi nước được tái lập lại, khi đó mới dùng hơi nước q nhiệt.
Cịn trong trường hợp hơi nước quá ẩm, sẽ đưa đến hiện tượng ngưng tụ, phần chất nạp
phía dưới sẽ bị ướt, người ta sẽ phải tháo nước ra bằng một van xả dưới đáy nồi.

GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

16

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

Trong cơng nghiệp, hơi nước trước khi đưa vào bình chưng cất phải đi qua bộ phận
tách nước. với hơi nước có áp suất cao thường gây ra sự phân hủy quan trọng, nên tốt
nhất là bắt đầu chưng cất với hơi nước ở áp suất thấp và cao dần cho đến khi kết thúc.
Khơng có một quy tắc chung nào cho mọi loại ngun liệu vì chất nạp địi hỏi một kinh
nghiệm và yêu cầu khác nhau. Hiệu suất và chất lượng tinh dầu phụ thuộc vào đặc tính
của tinh dầu và cách chọn phương pháp chưng cất.
1.5. Phương pháp định tính thành phần trong dịch chiết lá Trầu không bằng
các phản ứng và thuốc thử
Tiến hành định tính một số thành phần hố học trong dịch chiết lá Trầu khơng:
-

Định tính nhóm Anthranoid bằng phản ứng Borntraeger.

-

Định tính nhóm Steroid – triterpenoid bằng: Thuốc thử Salkowski, Liebermann –
Burchard, Rosenthaler,...

-

Định tính alkaloid bằng: Thuốc thử Mayer, Wagner.

-

Định tính nhóm flavonoid bằng: Dung dịch FeCl3 bão hồ, H2SO4 đặc.

-

Định tính nhóm saponin bằng khả năng tạo bọt, định tính chỉ số tạo bọt.

-

Định tính nhóm tanin bằng: dung dịch FeCl3

1.6.

Các phương pháp phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) dùng để

xác định thành phần trong tinh dầu [5]
1.6.1. Phương pháp sắc ký khí (GC) [5]

- Nguyên tắc của sắc ký khí là mỗi cấu phần trong tinh dầu sẽ bị hấp thụ trên pha

tĩnh của cột phân tách nên có thời gian lưu khác nhau.

- Trong sắc ký khí, pha động (hay là pha chuyển động) là một khí mang, thường là
một khí trơ như Heli hoặc một khí không hoạt động như Nitơ. Pha tĩnh là một vi lớp
chất lỏng hoặc polyme được phủ trên một lớp rắn đặt trong một ống thủy tinh hoặc kim
loại được gọi là cột (tương tự cột tách phân đoạn được sử dụng trong chưng cất). Thiết
bị được dùng để tiến hành sắc ký khí được gọi là máy sắc ký khí (hoặc là máy tách khí
hoặc máy ghi khí). Các hợp chất ở dạng khí cần phân tích sẽ tương tác với thành cột –
được phủ bởi pha tĩnh, dẫn đến từng hợp chất được tách ra tại những thời điểm khác
nhau – gọi là thời gian lưu của hợp chất. Khi các chất hóa học đi ra ở cuối cột, sẽ được
phát hiện và xác định bằng điện tử. Ngoài ra, một số thơng số khác có thể được sử dụng
để thay đổi thứ tự hoặc khoảng thời gian lưu: tốc độ dịng khí mang, chiều dài cột và
nhiệt độ. Phân tích bằng sắc ký khí dựa trên việc so sánh thời gian lưu này.
GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

17

SVTH: Phạm Minh Tú


Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành CNKT Hóa Học

- Trên sắc ký đồ ta thu được các tính hiệu tương ứng với các cấu tử cần tách gọi là
peak. Thời gian lưu của peak là đại lượng đặc trong cho chất cần tách (định tính). Cịn
diện tích của peak là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp nghiên cứu.


Điểm khác nhau giữa sắc ký khí và các phương pháp dùng sắc ký khác (sắc ký

cột, HPLC, TLC):

- Quá trình tách các hợp chất trong một hỗn hợp được tiến hành giữa một pha
lỏng tĩnh và một pha khí động, trong khí đó ở sắc ký cột pha tĩnh ở dạng rắn và pha động
ở dạng lỏng.

- Cột mà pha khí đi qua được đặt trong lị cột có thể điều chỉnh được nhiệt độ khí,
trong khí đó ở sắc ký cột (điển hình) khơng có sự điều chỉnh nhiệt độ đó.

- Nồng độ của một hợp chất ở pha khí chỉ phụ thuộc vào áp suất bay hơi của khí.


So sánh Sắc ký khí với chưng cất phân đoạn:


Giống nhau: cả hai quá trình này đều tách các hợp chất từ một hỗn hợp

chủ yếu dựa vào sự khác biệt của điểm sôi (hoặc áp suất bay hơi).


Khác nhau: chưng cất phân đoạn thường được dùng để tách các hợp chất

từ một hỗn hợp ở qui mô lớn cịn sắc ký khí được sử dụng ở qui mơ nhỏ hơn nhiều (tức
là mức độ vi lượng).
Sắc ký khí đơi khi cịn được hiểu là sắc ký pha hơi (VPC) hoặc sắc ký phân đoạn
khí – lỏng (GLPC). Nói một cách chính xác, GLPC là thuật ngữ chính xác nhất và do
vậy được nhiều tác giả sử dụng.
Các thành phần của máy sắc ký khí:

Hình 1. 2: Hệ thống sắc ký khí GC (Gas Chromatography)

GVHD: Vũ Thị Hồng Phượng

18

SVTH: Phạm Minh Tú