Tìm hiểu về tinh dầu & Phương pháp chiết tinh dầu, chưng cất tinh dầu

NGA KAG

22/07/2021

0 nhận xét

Tinh dầu là hỗn hợp các hợp chất hữu cơ có mùi thơm, mùi thơm của tinh dầu là mùi của cấu tử chính trong thực vật, như tinh dầu hoa hồng có mùi của phenyl etilic (cấu tử chính), mùi của tinh dầu hoa nhài là mùi của jasmin, mùi của tinh dầu chanh là mùi của limonen (chiếm khoảng 90% trong tinh dầu chanh).

Tinh dầu là gì? Một số thông tin cơ bản về tinh dầu

Tinh dầu tên tiếng Anh là Essential Oil, là hỗn hợp chứa các hợp chất hữu cơ có mùi thơm của thực vật. Tinh dầu có tính chất dễ bay hơi, không hòa tan trong nước và khối lượng riêng thường nhỏ hơn nước trừ quế, đinh hương... Vì những lý do trên mà tinh dầu thường được tách chiết bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Tinh dầu có 3 loại chính là Tinh dầu nguyên chất, Tinh dầu không nguyên chất và Tinh dầu tổng hợp.

Tinh dầu nguyên chất

Tinh dầu nguyên chất là tinh dầu được chiết xuất 100% từ thực vật, không thêm bất cứ thành phần hóa học nào khác.

Tinh dầu nguyên chất an toàn cho sức khỏe, có thể dùng để ăn uống được ở hàm lượng nhất định theo hướng dẫn của bác sĩ. Trừ một số loại tinh dầu nguyên chất từ dược thảo không ăn uống được như: tinh dầu bách, tinh dầu lộc đề xanh Wintergreen,…

Tinh dầu không nguyên chất

Tinh dầu không nguyên chất là tinh dầu nguyên chất đã pha các thành phần hóa học khác. Cũng có thể là tinh dầu được được chiết xuất từ thực vật nhưng chưa đạt chất lượng tinh khiết trong thành phần có lợi cho sức khỏe.

Tinh dầu không nguyên chất vẫn giữ được mùi hương của tinh dầu. Vì vậy, ngay cả các chuyên gia cũng không thể đánh giá được chất lượng, độ tinh khiết của tinh dầu bằng cách nhìn hoặc ngửi.

Tinh dầu tổng hợp

Tinh dầu tổng hợp còn gọi là hương liệu, dầu thơm hóa tổng hợp có tên tiếng Anh là: Perfume / Perfume Oil / Fragrance Oil / Scented Oil. Tinh dầu tổng hợp là tinh dầu được tổng hợp từ hương liệu bắt chước mùi thơm của tinh dầu. Chúng còn tạo ra mùi thơm của các loại cây không có tinh dầu (như táo, dâu tây,…) hay mùi hương mới (mùi biển Hawaii,…).

Một số nguyên liệu được dùng để chiết suất tinh dầu

- Sả: là một loại cây thân thảo, sống một vài năm, trồng bằng tép. Sau khi trồng 3 -4 tháng thì thu hoạch lá và cứ 40 -45 ngày thu hoạch một lứa, năng suất bình quân 50 tấn lá/ha. Hàm lượng tinh dầu 0,7 -1,5%, thành phần chính của tinh dầu sả là geraniol (23%) và xitronenlal (32 - 35%). Lá sả thường được chưng cất ở dạng tươi hoặc khô. Sả trồng được ở vùng đồi núi vì chịu được khô hạn.

- Hoa hồng: cánh hoa hồng là bộ phận chứa nhiều tinh dầu nhất trong hoa hồng, hàm lượng từ 0,03 – 0,15%. Giá trị của tinh đầu hoa hồng rất lớn, có đến 370 hợp chất trong hoa hồng mà không chất nào có thể thay thế được. Đặc biệt tinh dầu hoa hồng là thành phần quan trọng để sản xuất nước hoa cao cấp.

- Hồi: hoa có hình sao, trồng nhiều ở Lạng sơn, Cao bằng, hàm lượng tinh dầu 13 -15% (tính theo hoa khô), 3 -3,5% (tính theo hoa tươi). Tinh dầu hồi dùng để chế biến rượu mùi, dùng trong y dược (cồn xoa bóp), dùng làm chất phụ gia trong kem đánh răng.

- Bạc hà: là loại cây thân thảo sống được vài năm, sau khi trồng vài tháng có thể thu hoạch được. Hàm lượng tinh dầu 1,3 -1,6%, cấu tử chính là mentol (70 -90%).Tinh dầu bạc hà được dùng trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.

- Quế: trồng nhiều ở Quảng ninh, Yên bái, Quảng nam, Quảng ngãi. Vỏ và lá đều có chứa tinh dầu nhưng nhiều nhất là ở vỏ. Để sản xuất tinh dầu người ta thường dùng cành và vỏ vụn. Hàm lượng tinh dầu ở vỏ khô 1 -2,5%, ở lá 0,2 -0,5%. Cấu tử chính của tinh dầu quế là anđêhyt xinamic (90%). Tinh dầu quế được dùng trong công nghiệp thực phẩm (gia vị) và trong dược phẩm.

> Xem thêm hàm lượng tinh dầu có trong thực vật, nguyên liệu chưng cất.

Các phương pháp tách chiết tinh dầu

Phương pháp hóa lý

Chưng cất bằng nồi chưng cất tinh dầu và trích ly (trích ly có thể dùng dung môi bay hơi hoặc dung môi không bay hơi).

Chưng cất với nước: Nguyên liệu và nước cùng cho vào một thiết bị. Khi đun sôi, hơi nước bay ra sẽ cuốn theo tinh dầu, ngưng tụ hơi bay ra sẽ thu được hỗn hợp gồm nước và tinh dầu, hai thành phần này không tan vào nhau nên dễ dàng tách ra khỏi nhau.

Phương pháp này đơn giản, thiết bị rẻ tiền và dễ chế tạo, phù hợp với những cơ sở sản xuất nhỏ, vốn đầu tư ít. Tuy nhiên, phương pháp này còn một vài nhược điểm như hiệu suất thấp, chất lượng tinh dầu không cao do nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với thiết bị nên dễ bị cháy khét, khó điều chỉnh các thông số kỹ thuật như tốc độ và nhiệt độ chưng cất.

Chưng cất bằng hơi nước không có nồi hơi riêng: Nguyên liệu và nước cùng cho vào một thiết bị nhưng cách nhau bởi một vỉ nồi. Khi đun sôi, hơi nước bốc lên qua khối nguyên liệu kéo theo tinh dầu và đi ra thiết bị ngưng tụ. Để nguyên liệu khỏi rơi vào phần có nước ta có thể lót trên vỉ 1 hay nhiều lớp bao tải tùy theo từng loại nguyên liệu. Phương pháp nay phù hợp với những cơ sở sản xuất có qui mô trung bình.

So với phương pháp trên, phương pháp này có ưu điểm hơn, nguyên liệu ít bị cháy khét vì không tiếp xúc trực tiếp với đáy thiết bị, các nhược điểm khác vẫn chưa khắc phục được. Phương pháp này thích hợp cho những loại nguyên liệu không chịu được nhiệt độ cao.

Chưng cất bằng hơi nước có nồi hơi riêng: Phương pháp này phù hợp với những cơ sở sản xuất lớn, hơi nước được tạo ra từ một nồi hơi riêng và được dẫn vào các thiết bị chưng cất.

Phương pháp này cùng một lúc có thể phục vụ được cho nhiều thiết bị chưng cất, điều kiện làm việc của công nhân nhẹ nhàng hơn, dễ cơ khí hóa và tự động hóa các công đoạn sản xuất, khống chế tốt hơn các thông số công nghệ, rút ngắn được thời gian sản xuất. Ngoài ra, phương pháp này đã khắc phục được tình trạng nguyên liệu bị khê, khét và nếu theo yêu cầu của công nghệ thì có thể dùng hơi quá nhiệt, hơi có áp suất cao để chưng cất. Tuy nhiên, đối với một số tinh dầu trong điều kiện chưng cất ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ bị phân hủy làm giảm chất lượng. Hơn nữa, các thiết bị sử dụng trong phương pháp này khá phức tạp và đắt tiền.

Xem thêm chi tiết về phương pháp này: Sản xuất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất công nghiệp

Phương pháp cơ học

Dùng các quá trình cơ học để khai thác tinh dầu như ép, bào nạo.

Phương pháp này chủ yếu dùng để tách tinh dầu trong các loại vỏ quả như cam, chanh, quýt....Trong loại nguyên liệu này, tinh dầu nằm trong những túi tế bào ở bề mặt ngoài. Khi dùng lực cơ học tác dụng vào vỏ quả, tinh dầu sẽ thoát ra. Tinh dầu sản xuất bằng phương pháp này có chất lượng cao hơn phương pháp chưng cất, có mùi thơm tự nhiên của nguyên liệu, tuy nhiên hiệu suất thấp.

- Vắt, bóp: Quả được cắt ra làm 2 -3 phần, dùng thìa để tách thịt quả để riêng rồi dùng tay vắt bóp cho tinh dầu thoát ra ngoài. Tinh dầu thoát ra được thấm vào bông, khi bông đã bảo hòa tinh dầu, vắt lại cho vào cốc, đem lọc, lắng, sấy thu được tinh dầu thành phẩm. Vỏ đã vắt xong đem chưng cất để thu hết tinh dầu.

- Bào, nạo: Dùng nguyên quả rồi xát mặt ngoài của vỏ vào bề mặt nhám, tế bào vỏ quả sẽ vỡ ra, tinh dầu thoát ra ngoài, lớp gai của bàn xát phải vừa phải để tránh đâm thủng ruột quả, nếu ruột quả bị thủng sẽ gây khó khăn vì tinh dầu sẽ bị lẫn nước quả và lớp cùi bên trong bị nạo rách sẽ hút mất một ít tinh dầu. Phương pháp này cũng như phương pháp trên gây tổn thất nhiều tinh dầu. Tinh dầu cam, chanh, quýt tách này bằng phương pháp này muốn sử dụng trong thực phẩm ta phải tách bớt tecpen, chủ yếu là limonen, vì nếu không tách thì limonen sẽ bị oxy hóa thành pinen có mùi nhựa thông.

- Ép: Có thể ép nguyên quả bằng những máy ép đặc biệt, trong quá trình ép có dội nước. Sau khi ép ta được hỗn hợp gồm nước quả, tinh dầu, mô và thịt quả. Để tách tinh dầu ra, cần phải lọc để loại bớt tạp chất, sau đó dùng máy li tâm có tốc độ 15000 -20000 vòng/phút để tách tinh dầu.

Phương pháp kết hợp

Khai thác tinh dầu bằng cách kết hợp giữa quá trình hóa lý và quá trình cơ học, hoặc sinh hóa (lên men) và cơ học, hoặc sinh hóa và hóa lý. Ví dụ, trong quả vani, tinh dầu ở dạng liên kết glucozit nên dùng enzym để thủy phân, phá hủy liên kết này rồi sau đó dùng phương pháp chưng cất (hóa lý) để lấy tinh dầu.