Khóa luận Nghiên cứu phương pháp sản xuất tinh dầu vỏ bưởi

m cholesterol: trong bưởi có pectin, chất sợi hòa tan có tác dụng làm giảm cholesterol trong máu, giảm chất béo thâm nhập vào cơ thể. Theo nghiên cứu trong những người có hàm lượng cholesterol trong máu cao, việc ăn thường xuyên 15g pectin trong Bưởi trong thời gian 4 tháng giúp giảm cholesterol trong máu trung bình 8%, trong trường hợp đặc biệt có thể giảm tới 20%. Chống cao huyết áp, giảm tai biến tim mạch: Hesperidin và naringin là 2 chất flavonoid giúp bảo vệ tính đàn hồi của mạch máu, ngừa xơ cứng động mạch, gián tiếp chống cao huyết áp và tai biến mạch máu não. Acid galacturonique trong Bưởi có tác động đặc biệt lên cholesterol xấu, một trong những yếu tố tạo nên mảng xơ vữa thành mạch làm giảm sự đàn hồi của động mạch. Chính tác động này có tác dụng săn đuổi và loại bỏ sự tích tụ cholesterol đồng thời làm sạch các mạch máu. Phòng chống ung thư: Nhiều chất tìm thấy trong Bưởi có tác dụng chống oxy hóa mạnh như lycopene, limonoid và các naringin. Chúng góp phần xoa dịu các triệu chứng cảm lạnh và các tai biến tim mạch cũng như ung thư. Các nghiên cứu khoa học cho thấy limonoid làm gia tăng hàm lượng của một số enzyme có khả năng làm giảm độc tính và hỗ trợ việc loại bỏ các tác nhân gây ung thư. Lá Bưởi: Dùng để trị các chứng nhức đầu do phong, viêm khớp. Lá Bưởi chín dùng để xoa bóp, nấu nước xông hoặc ngâm chữa chứng sưng khớp, bong gân, chấn thương. Múi Bưởi: Có tác dụng chống viêm, ức chế quá trình ngưng tụ tiểu cầu và cải thiện độ bền vùng thành mạch. Cùi Bưởi: Vị ngọt đắng, tính ấm, tác động vào tỳ, thận, bàng quan, công dụng hóa đàm, tiêu thực, hạ khí và làm khoan khoái lồng ngực. Cùi bưởi được dùng để trị các bệnh sau: chứng ho hen ở người già, đau bụng do lạnh, thức ăn đình trệ, chậm tiêu, sán khí, phụ nữ mang thai nôn nhiều. Hoa Bưởi: Có tác dụng hành khí, tiêu đờm, giảm đau, dùng để chữa các chứng đau dạ dày, đau tức ngực. Tinh dầu: tinh dầu được ly trích từ vỏ bưởi có tác dụng giải rượu, thư giãn, được sử dụng hữu hiệu trong việc làm đẹp, có tác dụng tóc mọc nhanh... Hạt Bưởi: Chứa 40-75% dầu béo có tác dụng trị sán khí. Vỏ hạt Bưởi tươi có tác dụng cầm máu rất tốt, bằng cách lấy vỏ hạt Bưởi tươi ép vào bông và bó vào chỗ chảy máu. Chất nhầy từ hạt bưởi ngâm nước có tác dụng làm tan sỏi thận, lợi tiểu. Hạt Bưởi khi bỏ vỏ ngoài, nướng chín đen, nghiền thành bột và hòa với dầu dừa dùng làm thuốc bôi chốc lỡ da đầu.[7] 1.6 Một số giống Bưởi và tình hình sản lượng Bưởi việt nam Hiện nay tại Việt Nam có các giống Bưởi ngon, mang lại hiệu quả kinh tế cao như: Bưởi Năm Roi, Bưởi da xanh, Bưởi Phúc Trạch, Bưởi Đoan Hùng, Bưởi Diễn, Bưởi Thanh Trà,...Sau đây là những nét khái quát chung về một số loại Bưởi.[12] 1.6.1 Bưởi Năm Roi Hình 1.2 : Bưởi năm roi[15] Bưởi Năm Roi là một trong những loại Bưởi ngon, được người tiêu dùng đánh giá cao, và có giá trị kinh tế lớn. Bưởi Năm Roi được công nhận là giống sạch bệnh, cho năng suất cao và chất lượng tốt, ngon nhất trong các giống Bưởi hiện nay, thích nghi với điều kiện tại các vùng sinh thái khác nhau ở nước ta. Tuy nhiên bưởi Năm Roi được trồng nhiều ở vùng đồng bằng sông Cửu Long. Tổng diện tích bưởi Năm Roi là 9,2 ngàn ha, phân bố chính ở tỉnh Vĩnh Long (diện tích 4,5 ngàn ha cho sản lượng 31,3 ngàn tấn, chiếm 48,6% về diện tích và 54,3% về sản lượng Bưởi Năm Roi của cả nước), trong đó tập trung ở huyện Bình Minh 3,4 ngàn ha đạt sản lượng gần 30 ngàn tấn. Tiếp theo là tỉnh Hậu Giang (1,3 ngàn ha). Với một hecta, nhà vườn thu hoạch cả trăm triệu đồng trong một năm. Sau 2 năm trồng cho ra quả, thu hoạch tập trung với chu kỳ khai thác kinh doanh năm. Cây cao trung bình từ 7-8m, cao nhất có thể lên đến 15m, có gai dài khoảng 2,5cm có khi tới 4cm nếu sinh sản bằng hạt, hoặc có gai hay gai rất ngắn nếu sinh sản sinh dưỡng, khi còn non thì gai có lông tơ. Thời gian trồng từ tháng tư cho đến tháng giêng. Đặc điểm của Bưởi Năm Roi là: hình quả lê, trọng lượng trung bình từ 1-1,4 kg, trái có núm, khi quả chín có màu vàng xanh, vỏ mỏng, ráo nước, thịt quả màu xanh vàng, mịn đồng nhất. Múi và vách múi rất dễ tách, ăn dòn, ngọt, thơm, vị hơi dôn dốt chua, đặc biệt là không có hạt mẩy, chỉ có hạt lép nhỏ li ti. Tỷ lệ phần ăn được trên 55%, độ brix từ 9-12%. Phù hợp ăn tươi, chế biến, tiêu thụ nội địa và xuất khẩu nhiều nước. Thời vụ thu hoạch bắt đầu từ tháng 9 dương lịch.[16] 1.6.2 Bưởi Phúc Trạch Nguồn gốc Bưởi Phúc Trạch là ở xã Phúc Trạch, huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh. Hiện nay giống Bưởi này đang được trồng ở hầu hết các huyện và các vùng lân cận. Bưởi Phúc Trạch được coi là một trong những giống Bưởi ngon nhất của nước ta. Quả hình cầu hơi dẹt, vỏ quả màu vàng xanh, trọng lượng trung bình từ 1-1,2 kg, tỷ lệ ăn được 60-65%, số lượng hạt từ 50-80 hạt, màu sắc thịt quả và tép múi phớt hồng, vách múi dòn dễ tách rời, thịt quả mịn, đồng nhất, vị ngọt hơi chua, độ brix từ 12-14, thời gian thu hoạch vào tháng 9. Bưởi Phúc Trạch chỉ có thể giữ được hương vị khi được trồng ở bốn xã Phúc Trạch, Hương Trạch, Hương Đo và Lộc Yên thuộc huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh. Bưởi Phúc Trạch chỉ có mùa vào khoảng tháng 7, tháng 8 và tháng 9 âm lịch, lâu nay sản lượng thường không đủ để cung cấp cho nhu cầu của các tỉnh phía Bắc. Điều đặc biệt là giống Bưởi này đã được lấy đi trồng ở nhiều nơi và cũng được chăm sóc rất công phu nhưng quả không bao giờ ngon được như trên đất Phúc Trạch. Bưởi Phúc Trạch sống lâu năm, vài năm đầu cây cho quả tương đối thấp, nhưng từ năm thứ 6 trở đi lượng quả thu được khá ổn định: từ 90-120 quả. Quả sai nhất là khi cây ở độ tuổi 11-15. Cây Bưởi già trên 20 năm vẫn giữ được năng suất quả cao, cây Bưởi càng già quả càng ngon, ngọt đậm. Nếu tính thời gian sống và năng suất cho quả lâu năm thì Bưởi Phúc Trạch có ưu thế vượt trội hơn hẳn các loại cây ăn quả có múi khác như chanh, cam, quýt Hình 1.3 : Bưởi Phúc Trạch[15] Không chỉ có ở giá trị độ ngon ngọt, Bưởi Phúc Trạch còn được ưa chuộng vì rất dễ bảo quản. Quả có lớp vỏ dày, cứng nên vận chuyển đi xa rất ít bị giập nát. Bưởi tươi ngon rất lâu mà không cần bất kì loại hoá chất bảo quản nào. Ở Hương Khê, một số gia đình chỉ cần vùi Bưởi vào cát ẩm hoặc bôi vôi vào cuống, rồi để ở nơi thoáng mát là có thể giữ được 3-5 tháng. Vỏ quả có thể hơi khô héo đi nhưng chất lượng múi bên trong không hề suy giảm. Bưởi Phúc Trạch không chỉ là vẻ đẹp của một vùng quê mà còn mang lại giá trị kinh tế cao bởi nó là nguồn thu nhập chủ yếu của các gia đình làm vườn ở đây. Theo kết quả nghiên cứu của Trung tâm nghiên cứu cây ăn quả Phủ Qùy (Nghệ An) thì trong hơn 100 giống Bưởi ở nước ta, Bưởi Phúc Trạch được đánh giá là ngon và có hiệu quả kinh tế cao nhất [16]. 1.6.3 Bưởi da xanh Bưởi da xanh là đặc sản của xứ dừa Bến Tre, có nguồn gốc từ ấp Thanh Sơn (xã Thanh Tân, Mỏ Cầy, Bến Tre), bên kia sông Hàm Luông. Bưởi da xanh trồng nhiều nhất tại xã Mỹ Thạnh An, thị xã Bến Tre, bên này sông Hàm Luông. Giống bưởi quý hiếm này chỉ thực sự được chú ý đến trong khoảng một thập niên trở lại đây do chất lượng của nó vượt trội so với nhiều loại Bưởi khác. Bưởi da xanh sở dĩ được tôn vinh là Bưởi “vua” vì ăn rất ngọt, ráo nước, không hạt (hoặc rất ít hạt), vỏ mỏng, thịt Bưởi đỏ sậm bắt mắt và cho trái quanh năm. Bưởi có thể bảo quản trong thời gian dài (vài tháng) mà vẫn đảm bảo chất lượng và cảm quan. Hình 1.4 : Bưởi da xanh[15] Bưởi da xanh ở Bến Tre có lợi thế về chất lượng cao hơn ở các tỉnh khác như : tép Bưởi màu hồng đỏ, bó chặt, dễ tách ra khỏi trái, nhiều nước nhưng không dính tay, vị ngọt hầu như không chua, độ Brix từ 9,5-12, tỷ lệ thịt quả trên 55%, mùi thơm, ít hạt, dễ bảo quản, vận chuyển trong thời gian lâu, chỉ cần công nghệ đơn giản có thể giữ chất lượng hương vị trong thời gian từ 2-3 tháng. Thời gian thu hái cho cả ăn tươi và bảo quản là 210-216 ngày sau khi đậu quả. Biểu hiện bên ngoài: các hạt tinh dầu trên vỏ quả nở to, vỏ quả sần sùi, dùng tay ấn nhẹ đáy quả sẽ cảm nhận được độ lún nhất định [16]. 1.6.4 Bưởi Diễn Hình 1.5 : Bưởi diễn [15] Bưởi Diễn được trồng nhiều ở Phú Diễn, Phú Minh (Từ Liên, Hà Nội). Bưởi Diễn là một đột biến của bưởi Đoan Hùng. Bưởi Diễn quả tròn, vỏ trái nhẵn khi chín màu vàng cam, trọng lượng trung bình từ 0,8-1 kg/trái, tỷ lệ phần ăn được từ 60-65%, số hạt trung bình khoảng 50 hạt, múi và vách múi dễ tách rời nhau, thịt trái màu vàng xanh, ăn giòn, ngọt, độ brix từ 12-14%. Thời gian thu hoạch bưởi Diễn muộn hơn bưởi Đoan Hùng, thường vào khoảng cuối tháng 12 âm lịch [16]. 1.6.5 Bưởi Thanh Trà Hình 1.6 : Bưởi Thanh Trà [15] Bưởi Thanh Trà trồng nhiều ở huyện Hương Trà-Huế, ven bờ sông Hương. Bưởi Thanh Trà là giống Bưởi ngon có tiếng: quả nhỏ, hình quả lê, trọng lượng trung bình từ 0,6-0,8kg, vỏ quả mỏng dễ bóc, khi quả chín màu xanh, tép nhỏ mọng nước nhưng ăn dòn ngọt , thịt quả mịn, đồng nhất, màu vàng xanh, tỷ lệ phần ăn được từ 62-65%, độ brix 10-12. Bưởi Thanh Trà thu hoạch vào tháng 9 dương lịch. Ở nhà vườn Thanh Trà hầu như quanh năm có mùi hương thơm dịu, đặc biệt khi Bưởi Thanh Trà ra hoa [16]. 1.6.6 Bưởi Đoan Hùng Hình 1.7: Bưởi Đoan Hùng [15] Huyện Đoan Hùng-Phú Thọ có hai giống Bưởi đặc sản đạt các chỉ tiêu quốc gia đó là giống Bưởi Sửu Chí Đám và Bưởi Bằng Luân (xã Bằng Luân). Bưởi Sửu Chí Đám, sinh trưởng và phát triển phù hợp trên phù sa sông Lô, sông Chảy. Nguồn gốc của giống Bưởi này được người dân xã Chí Đám nhân ra từ cây Bưởi ngon của người nông dân có tên là Sửu cách đây trên 200 năm. Vì vậy, người dân đã lấy tên ông đặt tên cho giống Bưởi này. Bưởi Sửu Chí Đám sau 5 năm trồng đã cho quả có chất lượng tốt, cây 15 tuổi có năng suất từ 100-150 quả. Quả có chất lượng cao, trọng lượng trung bình 0,7-0,8kg/quả, dạng quả cầu lồi, khi chín có màu vàng xanh, trục quả rỗng, múi dễ tách, tép múi màu trắng xanh, thịt quả màu trắng phớt hồng, mềm, mọng nước, ngọt mát, hương vị đậm. Độ brix của Bưởi từ 9-11, tỷ lệ phần ăn được 60-65%. Bưởi Sửu Chí Đám thu hoạch vào tháng 10, tháng 11. Quả có thể để lâu sau thu hoạch, bảo quản sau 5-6 tháng quả vẫn giữ được chất lượng tốt. Bưởi Bằng Luân: tập trung ở xã Bằng Luân, thuộc vùng Tây Bắc của huyện. Bưởi Bằng Luân có phẩm chất tốt, thích ứng rộng, cho năng suất cao, cây 15 tuổi có chiều cao 6-7m, tán rộng 6,5-7,5m, năng suất trung bình từ 300-400 quả/ cây, trọng lượng trung bình 1-1,2kg/quả, dạng quả hình cầu, khi chín có màu vàng rơm, màu thịt quả trắng, trục quả đặc, dễ tách múi, tép mềm mọng nước có màu trắng xanh, ngọt đậm, mùi thơm, tỷ lệ phần ăn từ 60-63%, độ brix 10,25-11,54, vitamin C có trong 100g quả từ 80,55-98,46mg, trữ lượng nước 87,25-89,43%. Loại bưởi này có thể quản bảo bằng phương pháp truyền thống đến 5 tháng vẫn giữ nguyên phẩm chất. Bưởi Bằng Luân có cách đây 200-300 năm là giống có nhiều nhất ở Đoan Hùng, hầu hết các xã ở trong huyện đặc biệt là Bằng Luân và Quế Lâm đều trồng giống Bưởi này [16]. 1.6.7 Bưởi Tân Triều Biên Hòa Hình 1.8: Bưởi Tân Triều Biên Hòa. [15] Bưởi Tân Triều nổi tiếng từ xưa đến nay là loại Bưởi thơm ngon, thanh mà không chua, rất đặc trưng của vùng Đông Nam Bộ Cù lao Tân Triều thuộc xã Tân Bình, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai. Vùng đất này được bồi lắng bởi phù sa thượng nguồn sông Đồng Nai, do thổ nhưỡng khá đặc trưng do đó một số loại Bưởi như: Bưởi đường lá cam, Bưởi da láng, Bưởi Thanh Trà rất hợp với vùng này. Xã Tân Triều có diện tích tự nhiên 1114ha, trong đó diện tích chuyên canh cây Bưởi 303ha, riêng cù lao Tân Triều chiếm hơn 2/3 diện tích trồng Bưởi toàn xã, trên 200ha. Trái Bưởi to tròn đều, màu vàng sáng đẹp, vỏ Bưởi có mùi thơm nhẹ, múi Bưởi không bị lép, tép to, đều, ăn rất ngon miệng. Cùng với Bưởi Năm Roi (Vĩnh Long), Bưởi Tân Triều đã chiếm lĩnh thị trường thành phố Hồ Chí Minh và bước đầu xuất khẩu sang một số nước, làng Bưởi Tân Triều đã có hơn 250ha. Vùng nổi tiếng là ở cù lao Phố và cù lao Tân Triều trên sông Đồng Nai. Bưởi quả to, hình quả lê, vỏ dày, cùi xốp trắng, múi dễ tách, ăn dòn, ngọt dôn dốt chua. Trọng lượng trung bình từ 1,2-1,5kg, tỷ lệ phần ăn được trên 60%. Thời vụ thu hoạch bắt đầu từ tháng 9 dương lịch [16]. 1.6.8 Bưởi lông cổ cò Hình 1.9: Bưởi lông cổ cò [15] Vùng chuyên canh: Xã An Thái Đông, Mỹ Lương, An Thái Trung, Mỹ Đức Tây, Thiện Trí (Huyện Cái Bè). Diện tích: 45 ha ; Sản lượng: 1125 tấn/ha. Bưởi lông cổ cò là một đặc sản của huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang. Cây có đặc tính sinh trưởng khá mạnh, phiến lá hình elip, màu xanh đậm và trên bề mặt có lớp lông tơ mịn, có khả năng chống chịu tốt đối với bệnh vàng lá thối rễ. Cây có khả năng cho trái sau 2,5-3,5 năm trồng (đối với cây chiết và cây ghép). Thời gian thu hoạch tập trung từ tháng 8 đến tháng 12. Thời gian từ khi ra hoa đến khi thu hoạch là từ 7-7,5 tháng. Năng suất khá cao (trên100 trái/năm đối với cây 7 năm tuổi trở lên) và khá ổn định. Quả Bưởi có dạng hình quả lê, bên ngoài có lớp lông trắng mịn, sờ tay vào hơi nhám, lớp lông này sẽ rụng dần. Khi chín vỏ quả có màu xanh vàng có phủ lớp lông tơ mỏng bên ngoài vỏ. Vỏ quả khá mỏng, trong quả bì màu trắng hồng, thịt quả màu vàng đỏ, dễ tách, vị ngọt đến ngọt chua nhẹ, độ Brix từ 10-11, khá nhiều nước, múi thơm, mỗi trái từ 5-30 hạt. Trọng lượng từ 0,9-1,4kg/trái, cá biệt có trái nặng đến 2kg. Bưởi lông cổ cò có thể tồn trữ đến 20 ngày nếu được bảo quản trong điều kiện nhiệt độ phòng. Hiện nay Bưởi lông cổ cò được trồng ở các xã Mỹ Lương, Tân Thanh, Tân Hưng, Hòa Hưng, An Hữu, An Thái Trung, Hòa Khánh, An Thái Đông của huyện Cái Bè với diện tích 1600-1700ha, sản lượng hằng năm từ 30-35 ngàn tấn. Ngoài ra Bưởi lông cổ cò có tính thích nghi rộng, sinh trưởng mạnh, năng suất cao, phẩm chất khá cao nên bưởi lông cổ cò được trồng ở khá nhiều nơi trong tỉnh [16] 1.7 Tình hình về sản lượng bưởi ở Việt Nam Theo Sở Nông Nghiệp Và Phát Triển Nông Thôn, trong những năm gần đây, diện tích trồng Bưởi tăng lên rõ rệt, nhiều loại Bưởi ngon đã được ngành nông nghiệp và nhà vườn tuyển chọn trồng và cho trái ngày càng có chất lượng, có tiếng trên thị trường trong và ngoài nước như bưởi Năm Roi (Bình Minh), Bưởi da xanh (Bến Tre), bưởi Tân Triều (Đồng Nai),…Đặc biệt là Bưởi Năm Roi, đặc sản của tỉnh Vĩnh Long được thị trường các nước châu Âu, Hồng Kông, Đức, Trung Quốc ưa chuộng Theo số liệu thống kê năm 2006, diện tích trồng Bưởi trong cả nước là 25.000ha, trong đó diện tích đang cho trái là 15.000ha, sản lượng 145.000 tấn/năm. Trong đó, so với cả nước thì diện tích Bưởi của tỉnh Vĩnh Long chiếm 26,3% và sản lượng chiếm 41,4%. So với vùng đồng bằng Sông Cửu Long thì diện tích Bưởi Vĩnh Long chiếm tỷ lệ rất cao là 65,75% và sản lượng chiếm 63,2%. Với sản lượng này, trọng lượng bưởi cho bình quân đầu người trên 54kg, trong khi đó bình quân cả nước là 1,1kg và bình quân của Đồng bằng sông Cửu Long là 5,5kg/người. Hiện nay diện tích trồng Bưởi Năm Roi trong cả nước có khoảng 9,2 ngàn ha, phân bố chính ở tỉnh Vĩnh Long (diện tích 4,5 ngàn ha cho sản lượng 31,3 ngàn tấn, chiếm 48,6% về diện tích và 54,3% và về sản lượng Bưởi Năm Roi của cả nước). Trong đó tập trung ở huyện Bình Minh: 3,4 ngàn ha đạt sản lượng gần 30 ngàn tấn, tiếp theo là tỉnh Hậu Giang (1,3 ngàn ha). [14] CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU VỎ BƯỞI 2.1 Giới thiệu về tinh dầu 2.1.1 Khái niệm về tinh dầu Tinh dầu là những hỗn hợp khác nhau của những chất bốc hơi nguồn thực vật (rất ít khi nguồn động vật), các chất này thường có mùi thơm và thành phần hóa học, cấu tạo, tính chất, điểm chảy, điểm sôi, độ tan trong nước hay trong các dung môi rất khác nhau, phần lớn không tan, chính xác là ít hay rất ít tan trong nước. Các hợp phần của tinh dầu hòa tan lẫn nhau. Nếu một lượng tinh dầu nào đó là một khối đồng nhất (một pha) bắt đầu sôi ở một nhiệt độ phụ thuộc thành phần và tỷ lệ các hợp.[9] 2.1.2 Nguồn gốc và sự phát triển của tinh dầu 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 lam thơm cho toc 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 kỷ 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.[8] 2.2 Tính chất vật lý và các thành phần hoá học trong tinh dầu 2.2.1 Tính chất vật lý của tinh dầu Tinh dầu thường tồn tại dạng thể lỏng ở nhiệt độ thường, mùi thơm, ít khi có màu trừ tinh dầu chứa aluzen có màu xanh.Tinh dầu có tỉ trọng thấp so với nước, chỉ số khúc xạ cao. Tinh sầu bay hơi được, tinh dầu ít tan trong nước nhưng làm cho nước có mùi thơm, tinh dầu là hổn hợp nên không có nhiệt độ sôi nhất định, tinh dầu tan trong cồn, ete, dung môi hữu cơ và các chất béo.[10] 2.2.3 Các thành phần hóa học trong tinh dầu 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 được 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. Hầu hết các loại tinh dầu đều trong, ngoại trừ vài loại tinh dầu như dầu cây hoắc hương, dầu cam, "lemongrass" thì đều có màu vàng hoặc hổ phách. Bất kỳ một loại tinh dầu nào cũng đều có những thành phần sau: Monoterpenes: Tìm thấy trong hầu hết các loại tinh dầu, Monoterpenes có công thức phân tử là C10H16 là chất khử trùng và thuốc bổ trong tự nhiên. Chúng được lọc không khí tốt mà có khoảng 10 nguyên tử cacbon trong đó. Mặc dù Monoterpenes có mặt trong hầu hết các tinh dầu khác, một tỷ lệ lớn trong số họ được tìm thấy trong các loại dầu Citrus. Họ là không màu, rất dễ bay hơi và xấu đi nhanh chóng. Do đó, họ cần phải được xử lý với việc chăm sóc và giữ ở nhiệt độ mát mẻ. Limonene hàng tại Lemon dầu, pinen hàng tại Pine và camphene hàng tại Long não là những ví dụ của các loại tinh dầu. Sesquiterpene: Mặc dù không phải là dễ bay hơi như Monoterpenes, sesquiterpene có hiệu quả và có khoảng 15 nguyên tử cacbon trong đó. Họ có một tác dụng làm dịu, là chống viêm và chống nhiễm trùng. Zingiberene trong dầu gừng, cedrene tại Cedarwood và caryophellene trong dầu đinh hương là một trong những sesquiterpene tìm thấy trong các loại tinh dầu. Phenol: Các chất khử trùng hầu hết hóa chất có trong thực vật, kích thích cơ thể phenol chức năng 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 cũng như các tiện nghi tiêu hóa cho những người nhạy cảm. Thymol hàng tại Thyme dầu và eugenol hàng tại Đinh hương là những ví dụ của phenol. Rượu: Rất nhiều rượu cũng có mặt trong các loại tinh dầu. Cao 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. Lavendulol trong Lavender, nerol trong Neroli và geraniol hàng tại Geranium dầu là những ví dụ của rượu trong các loại dầu. Xeton: Thuốc chống đông máu, Xeton có thể thư giãn, nghiêm trang và chữa lành các mô sẹo, hệ thống miễn dịch hoặc hệ thống hô hấp trong cơ thể. Tuy nhiên, Xeton có thể có hại cho hệ thần kinh và có thể dẫn đến sẩy thai, co giật và bệnh động kinh. Ete / Este: Ête và este có tính chất tương tự nhưng ete là mạnh mẽ hơn của cả hai. Chống co thắt, kháng khuẩn và chống viêm, ete là nhẹ nhàng trên da và giúp đỡ trong việc tái cân bằng của hệ thần kinh có hiệu quả. Cinnamyl acetate trong Quế và myrtinly acetate trong Myrtle. Aldehyt: chống viêm, Aldehyt có tính chất tương tự như Xeton và Cồn. Tuy nhiên, vượt Aldehyt có thể gây ra kích thích lớn cho da và các màng nhầy. Furfurol trong Lavender, Đàn hương, quế và Cypress là aldehyt. Coumarin: Anti-convulsant và chống đông, coumarin và thuốc an thần có tác dụng thư giãn. Khi các hóa chất này có thể được cảm quang, các loại tinh dầu với các thành phần cần được sử dụng cẩn thận và không được tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Bergaptene trong Bergamot, angelicine trong Angelica và Citroptene trong các loại dầu Citrus là những ví dụ của coumarin.[9] 2.3 Các phương pháp ly trích và thu giữ tinh dầu 2.3.1 Phương pháp chưng cất cổ điển 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. Hình 2.1 : Hệ thống ly trích tinh dầu bằng phương pháp chưng cất cổ điển [18] Lý thuyết chưng cất: Chưng cất có thể được 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 không hòa 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 100oC và benzen sôi ở 80oC và chúng là hai chất lỏng không tan vào nhau. Thực hành cho thấy, nếu đun hỗn hợp này dưới áp suất 760 mmHg nó sẽ sôi ở 69oC cho đến khi nào còn hỗn hợp hai pha lỏng với bất kì tỉ lệ nào. Giản đồ nhiệt độ sôi theo áp suất cho thấy, tại 69oC, áp suất hơi của nước là 225 mmHg và benzen là 535 mmHg. Chính vì đặc tính làm giảm nhiệt độ sôi 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 mô chứa tinh dầu bị vỡ và cho tinh dầu thoát tự do ra ngoài theo hơi nước lôi cuốn đi. Phần lớn tinh dầu còn lại trong các mô thực vật sẽ tiến dần ra ngoài bề mặt nguyên liệu bằng sự hòa tan và thẩm thấu. Von Rechenberg đã mô tả quá trình chưng cất hơi nước như sau: “Ở nhiệt độ nước sôi, một phần tinh dầu hòa tan vào trong nước có sẵn trong tế bào thực vật. Dung dịch này sẽ thẩm thấu dần ra bề mặt nguyên liệu và bị hơi nước cuốn đi. Còn nước đi vào nguyên liệu theo chiều ngược lại và tinh dầu lại tiếp tục bị hòa tan vào lượng nước này. Quy trình này lặp đi lặp lại cho đến khi tinh dầu trong các mô thoát ra ngoài hết. Như vậy, sự hiện diện của nước rất cần thiết, cho nên trong trường hợp chưng cất sử dụng hơi nước quá nhiệt, chú ý tránh đừng để nguyên liệu bị khô. Nhưng nếu lượng nước sử dụng thừa quá thì cũng không có lợi, nhất là trong trường hợp tinh dầu có chứa những cấu phần tan dễ trong nước. Ngoài ra, vì nguyên liệu được làm vỡ vụn ra càng nhiều càng tốt, cần làm cho lớp nguyên liệu có một độ xốp nhất định để hơi nước có thể đi xuyên ngang lớp này đồng đều và dễ dàng. Vì các cấu phần trong tinh dầu được chưng cất hơi nước theo nguyên tắc nói trên cho nên thông thường những hợp chất nào dễ hòa tan trong nước sẽ được lôi cuốn trước. Thí dụ, khi chưng cất hơi nước hạt caraway nghiền nhỏ và không nghiền, đối với hạt không nghiền thì carvon (nhiệt độ sôi cao nhưng tan nhiều trong nước) sẽ ra trước, còn limonen (nhiệt độ sôi thấp, nhưng ít tan trong nước) sẽ ra sau. Nhưng với hạt caraway nghiền nhỏ thì kết quả chưng cất ngược lại. Sự thủy giải: Những cấu phần ester trong tinh dầu thường dễ bị thủy giải cho ra acid và alcol khi đun nóng trong một thời gian dài với nước. Do đó, để hạn chế hiện tượng này, sự chưng cất hơi nước phải được thực hiện trong một thời gian càng ngắn càng tốt. Nhiệt độ: Nhiệt độ cao làm phân hủy tinh dầu. Do đó, khi cần thiết phải dùng hơi nước quá nhiệt (trên 100oC) nên thực hiện việc này trong giai đoạn cuối cùng của sự chưng cất, sau khi các cấu phần dễ bay hơi đã lôi cuốn đi hết. Thực ra, hầu hết các tinh dầu đều kém bền dưới tác dụng của nhiệt nên vấn đề là làm sao cho thời gian chịu nhiệt độ cao của tinh dầu càng ngắn càng tốt. Tóm lại, dù ba ảnh hưởng trên được xem xét độc lập nhưng thực tế thì chúng có liên quan với nhau và quy về ảnh hưởng của nhiệt độ. Khi tăng nhiệt độ, sự khuếch tán thẩm thấu sẽ tăng, sự hòa tan tinh dầu trong nước sẽ tăng nhưng sự phân hủy cũng tăng theo. Trong công nghiệp, dựa trên thực hành, người ta chia các phương pháp chưng cất hơi nước ra thành ba loại chính: - Chưng cất bằng nước. - Chưng cất bằng nước và hơi nước. - Chưng cất bằng hơi nước. Chưng cất bằng nước: Trong trường hợp này, nước phủ kín nguyên liệu, nhưng phải chừa một khoảng không gian tương đối lớn phía bên trên lớp nước, để tránh khi nước sôi mạnh làm văng chất nạp qua hệ thống hoàn lưu. Nhiệt cung cấp có thể đun trực tiếp bằng củi lửa hoặc bằng hơi nước dẫn từ nồi hơi vào (sử dụng bình có hai lớp đáy). Trong trường hợp chất nạp quá mịn, lắng chặt xuống đáy nồi, lúc đó nồi phải trang bị những cánh khuấy trộn đều bên trong trong suốt thời gian chưng cất. Sự chưng cất này không 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 sôi 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 chất này. Thí dụ điển hình là mùi tinh dầu hoa hồng thu được từ phương pháp chưng cất hơi nước kém hơn sản phẩm tẩm trích vì eugenol và ancol phenetil nằm lại trong nước khá nhiều, vì thế người ta chỉ dùng phương pháp này khi không thể sử dụng các phương pháp khác. Ưu điểm: - Quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản. - Thiết bị gọn, dễ chế tạo. - Không đòi hỏi vật liệu phụ như các phương pháp tẩm trích, hấp thụ. - Thời gian tương đối nhanh. Nhược điểm: - Không có lợi đối với những nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp. - Chất lượng tinh dầu có thể bị ảnh hưởng nếu trong tinh dầu có những cấu phần dễ bị phân hủy. - Không lấy được các loại nhựa và sáp có trong nguyên liệu (đó là những chất định hương thiên nhiên rất có giá trị). - Trong nước chưng luôn luôn có một lượng tinh dầu tương đối lớn. - Nhưng tinh dầu có nhiệt độ sôi cao thường cho hiệu suất rất kém. Thu hồi tinh dầu từ nước chưng Thường tinh dầu trong nước chưng nằm dưới hai dạng phân tán và hòa tan. Dạng phân tán thì có thể dùng phương pháp lắng hay ly tâm, còn dạng hòa tan thì phải chưng cất lại. Nếu trọng lượng riêng của tinh dầu và nước quá gần nhau thì có thể thêm NaCl để gia tăng tỉ trọng của nước làm tinh dầu tách ra dễ dàng. Trong phòng thí nghiệm, để chưng cất hơi nước tinh dầu, người ta thường dùng bộ dụng cụ thủy tinh Clevenger (hình vẽ phần phụ lục) với hai loại ống hứng tinh dầu, tùy theo tinh dầu nặng hay nhẹ [11] 2.3.2 Phương pháp vi sóng Đại cương: Vi sóng (micro-onde, microwave) là sóng điện từ lan truyền với vận tốc ánh sáng. Sóng điện từ này được đặc trưng bởi: - Tần số f, tính bằng Hetz (Hz = cycles/s), là chu kỳ của trường điện từ trong một giây, nằm giữa 300 MHz và 30 GHz. - Vận tốc c là 300.000 km/giây. - Độ dài sóng l (cm) là đoạn đường đi của vi sóng trong một chu kỳ, liên hệ với tần số theo công thức l = c/f. Hầu hết các lò vi sóng gia dụng đều sử dụng tần số 2450 MHz, ở tần số này l = 12,24 cm. Hiện tượng làm nóng: Một số phân tử, thí dụ như nước, phân chia điện tích trong phân tử một cách bất đối xứng. Như vậy các phân tử này là những lưỡng cực có tính định hướng trong chiều của điện trường. Dưới tác động của điện trường một chiều, các phân tử lưỡng cực có khuynh hướng sắp xếp theo chiều điện trường này. Nếu điện trường là một điện trường xoay chiều, sự định hướng của các lưỡng cực sẽ thay đổi theo chiều xoay đó. Cơ sở của hiện tượng phát nhiệt do vi sóng là sự tương tác giữa điện trường và các phân tử phân cực bên trong vật chất. Trong điện trường xoay chiều có tần số rất cao (2,45x109 Hz), điện trường này sẽ gây ra một xáo động ma sát rất lớn giữa các phân tử, đó chính là nguồn gốc sự nóng lên của vật chất. Với một cơ cấu có sự bất đối xứng cao, phân tử nước có độ phân cực rất lớn, do đó nước là một chất rất lý tưởng dễ đun nóng bằng vi sóng. Ngoài ra, các nhóm định chức phân cực như: -OH, -COOH, -NH2 … trong các hợp chất hữu cơ cũng là những nhóm chịu sự tác động mạnh của trường điện từ. Do đó, những hợp chất càng phân cực càng rất mau nóng dưới sự chiếu xạ của vi sóng. Việc này có liên quan đến hằng số điện môi của hợp chất đó. Tóm lại, sự đun nóng bởi vi sóng rất chọn lọc, trực tiếp và nhanh chóng. Hiện tượng làm nóng vật chất bởi vi sóng Tính chất: Vi sóng có đặc tính là có thể đi xuyên qua được không khí, gốm sứ, thủy tinh, polimer và phản xạ trên bề mặt các kim loại. Độ xuyên thấu tỉ lệ nghịch với tần số, khi tần số tăng lên thì độ xuyên thấu của vi sóng giảm. Đối với một vật chất có độ ẩm 50% với tần số 2450 MHz có độ xuyên là 10 cm. Ngoài ra, vi sóng có thể lan truyền trong chân không, trong điều kiện áp suất cao … Năng lượng của vi sóng rất yếu, không quá 10-6 eV, trong khi năng lượng của một nối cộng hóa trị là 5 eV, do đó bức xạ vi sóng không phải là một bức xạ ion hóa. Có một số công trình đã khẳng định được tính vô hại của vi sóng đối với sinh vật. Chẳng hạn, khi nghiên cứu sự phát triển của enzim trong điều kiện vi sóng, người ta nhận thấy rằng ảnh hưởng của vi sóng rất giống ảnh hưởng của các gia nhiệt thông thường. Vi sóng cung cấp một kiểu đun nóng không dùng sự truyền nhiệt thông thường. Với kiểu đun nóng bình thường, sức nóng đi từ bề mặt của vật chất lần vào bên trong, còn trong trường hợp sử dụng vi sóng, vi sóng xuyên thấu vật chất và làm nóng vật chất ngay từ bên trong. Vi sóng tăng hoạt những phân tử phân cực, đặc biệt là nước. Nước bị đun nóng do hấp thu vi sóng bốc hơi tạo ra áp suất cao tại nơi bị tác dụng, đẩy nước đi từ tâm của vật đun ra đến bề mặt của nó. Ly trích dưới sự hỗ trợ của vi sóng: Dưới tác dụng của vi sóng, nước trong các tế bào thực vật bị nóng lên, áp suất bên trong tăng đột ngột làm các mô chứa tinh dầu bị vỡ ra. Tinh dầu thoát ra bên ngoài, lôi cuốn theo hơi nước sang hệ thống ngưng tụ (phương pháp chưng cất hơi nước) hoặc hòa tan vào dung môi hữu cơ đang bao phủ bên ngoài nguyên liệu (phương pháp tẩm trích). Lưu ý là mức độ chịu ảnh hưởng vi sóng của các loại mô tinh dầu không giống nhau do kiến tạo của các loại mô khác nhau, ngay khi nguyên liệu được làm nhỏ. Kết quả này được phản ánh qua thời gian ly trích. Trong sự chưng cất hơi nước, việc ly trích tinh dầu có thể thực hiện trong điều kiện có thêm nước hay không thêm nước vào nguyên liệu (trường hợp nguyên liệu chứa nhiều nước, đây là đặc điểm của phương pháp chưng cất hơi nước dưới sự hỗ trợ của vi sóng). Ngoài ra, nước có thể thêm một lần hoặc thêm liên tục (trường hợp lượng nước thêm một lần không đủ lôi cuốn hết tinh dầu trong nguyên liệu) cho đến khi sự ly trích chấm dứt. Ngoài việc nước bị tác dụng nhanh chóng, các cấu phần phân cực (hợp chất có chứa oxigen) hiện diện trong tinh dầu cũng bị ảnh hưởng bởi vi sóng. Ngược lại các cấu phần hidrocarbon ít chịu ảnh hưởng của vi sóng (do chúng có độ phân cực kém) nên sự ly trích chúng tựa như trong sự chưng cất hơi nước bình thường nhưng với vận tốc nhanh hơn rất nhiều vì nước được đun nóng nhanh bởi vi sóng. Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã nghiên cứu, sữa chữa và cải tiến lò vi sóng gia dụng để cho lò này có thể sử dụng trong cả việc ly trích tinh dầu bằng phương pháp chưng cất hơi nước, lẫn cho phương pháp tẩm trích ở áp suất thường. (hình vẽ xem phần phụ lục). Năm 1998, Luque de Castro và cộng sự đã đưa ra kiểu lò vi sóng tiêu điểm hỗ trợ cho sự ly trích bằng Soxhlet (FMASE – Focused Microwave Assisted Soxhlet Extraction) theo hình vẽ trong phần phụ lục. Hệ thống này giúp cho thời gian ly trích hợp chất thiên nhiên sử dụng Soxhlet giảm xuống đáng kể và khả năng bảo vệ những hợp chất dễ bị phân hủy tăng lên [11] 2.3.3 Phương pháp sắc ký lớp mỏng, sắc ký khí và sắc ký phối khổ 2.3.3.1 Sắc ký lớp mỏng (TLC) Sắc ký lớp mỏng (SKLM) là kỹ thuật phân bố rắn – lỏng; trong đó pha động là chất lỏng được cho đi ngang qua một lớp chất hấp trơ (ví dụ: silicagel hoặc oxid nhôm) chất hấp thụ này được tráng thành một lớp mỏng, đều, phủ lên một nền phẳng như tấm kiếng hoặc tấm nhôm. Dung môi triển khai trong SKLM thường là một hỗn hợp có từ 2, 3, hoặc 4 loại dung môi khác nhau với tỉ lệ thích hợp. Ứng với mỗi loại hợp chất phân tích khác nhau sẽ có một số hệ dung môi thích hợp, mỗi hợp chất có một giá trị Rf khác nhau. Ngoài ra, để biết được vị trí của các hợp chất khi sự sắc ký ngưng lại người ta còn cần đến các loại thuốc hiện hình cho từng nhóm hợp chất hoặc sử dụng ánh sáng tử ngoại [14] Hình 2.2 Máy sắc ký lớp mỏng [19] 2.3.3.2 Sắc ký khí (GC) Nguyên tắc của sắc ký khí là mỗi cấu phần trong tinh dầu sẽ bị hấp thụ trên pha tĩnh của cột phân tích khác nhau nên có thời gian lưu khác nhau. Trên cơ sở khác nhau về thời gian lưu này mà người ta có thể định tính và định lượng cấu tử cần nghiên cứu. Hai bộ phận quan trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là hệ thống cột tách và detector. Nhờ có khí mang, mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký xảy ra ở đây, sau khi các cấu tử rời bỏ cột tách tại các thời điểm khác nhau các cấu tử lần lượt đi vào detector, tại đó chúng được chuyển thành tín hiệu điện, tín hiệu này được khuếch đại và xử lý trên hệ thống máy tính thành các peak khác nhau về cả chiều cao và diện tích.Trên sắc ký đồ thu được ta có các tín hiệu ứng với các cấu tử được tách gọi là peak. Thời gian lưu của peak là đại lượng đặc trưng cho chất cần tách (định tính) còn diện tích peak là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp nghiên cứu.[14] Hình 2.3 Máy sắc ký khí [19] 2.3.3.3 Sắc ký phối khổ (GC/MS) Tinh dầu vỏ bưởi được xác định thành phần hóa học bằng máy sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) HEWLETT PACKARD 6890 SERIES II. Sắc ký khối phổ là một loại sắc khí đặc biệt, vì sau khi ra khỏi cột sắc ký, các cấu phần được lần lượt cho vào buồng MS để thực hiện việc ghi phổ của từng cấu phần. Nhờ một phần mềm, các phổ MS này được so sánh với các phổ MS chuẩn chứa trong thư viện của máy tính. Do đó để tăng độ chính xác cho sự dò tìm và so sánh, thư viện phổ khối lượng cần phải có nhiều phổ chuẩn. Độ tương hợp giữa phổ MS của các cấu phần và phổ mẫu có tính tương đối tùy thuộc phần mềm phụ trách việc so sánh, thường thì độ tương hợp càng lớn thì xác suất định danh càng cao. Kinh nghiệm thành phần hóa học và kiến thức về phổ khối lượng quyết đinh rất lớn độ chính xác của kết quả định danh. Đầu dò phổ khối lượng có độ nhạy cao, khoảng 106 – 109 g, do đó có thể xác định được những cấu phần có hàm lượng thấp mà các phương pháp khác không thể thực hiện được. Sắc ký khối phổ có khả năng định danh cao, khả năng dò tìm nhanh, lượng mẫu sử dụng ít. [14] Hình 2.4 Máy sắc ký khối phổ [19] 2.4 Tinh dầu chiết xuất từ vỏ Bưởi 2.4.1 Vài nét chung về tinh dầu vỏ Bưởi Vỏ ngoài của Bưởi chứa nhiều tinh dầu như một số loại trái cây Citrus khác thuộc họ Cam quít (Rutaceae) gồm d-limonen, a-pinen, linalool, geraniol, citral.. Ngoài ra, vỏ Bưởi còn chứa nhiều flavonoid như naringosid, hesperidin, diosmin, diosmetin, hesperitin... có tác dụng bảo vệ thành mao mạch, giảm tính thấm, giúp cho mao mạch đàn hồi và bền vững hơn; Từ đó giúp ngăn ngừa những tai biến do vỡ các mao mạch, gián tiếp giúp hạ huyết áp. Một số người còn dùng vỏ ngoài quả Bưởi xoa trên da đầu để kích thích lỗ chân lông phòng trị bệnh hói đầu hay rụng tóc.Chính vì vậy người ta đã ứng dụng vỏ bưởi vào trong công nghiệp mỹ phẩm, dược phẩm để sản xuất ra những loại tinh dầu phục vụ cho nhu cầu của con người Tinh dầu vỏ Bưởi hiện nay rất phổ biến trong dược phẩm và đặc biệt là mỹ phẩm. Chúng được sử dụng để phục vu cho nhu cầu làm đẹp và sức khỏe của con người, tinh dầu vỏ Bưởi có tác dụng kháng khuẩn. Mùi hương thanh tao, giúp giải cảm, thư giãn, giảm stress. Hương thơm của tinh dầu Bưởi còn có tác dụng giải rượu giúp tỉnh táo, minh mẫn. Tinh dầu Bưởi có trong dầu massage giúp tan mỡ, cân bằng các yếu tố dinh dưỡng cho da, chống lại sự lão hóa. Đặc biệt tinh dầu Bưởi kích thích sự mọc tóc, giúp cho tóc dài và mượt; chống hói và rụng tóc. Trong lá, hoa, vỏ quả Bưởi đều có chứa tinh dầu nhưng phần lớn tinh dầu thường tập trung nhiều nhất trong vỏ bưởi. Trong vỏ Bưởi tinh dầu sẽ được lưu trữ ở túi tiết tinh dầu.[5] Hình 2.5 Túi tiết tinh dầu vỏ Bưởi [18] 2.4.2 Thành phần hóa học trong tinh dầu Bưởi Tinh dầu vỏ Bưởi chứa d-limonen, a- pinen, linalol, geraniol, citral; còn có các alcol, pectin, acid citric. Dịch quả chín có nhiều chất bổ dưỡng: nước 89%, glucid 9%, protid 0,6%, lipid 0,1% và các khoáng Ca 20mg%, P 20mg%, K 190mg%, Mg 12mg%, S 7mg% và Na, Cl, Fe, Cu, Mn... Có các vitamin (tính theo mg%) C 40, B 0,07, B2 0,05 PP 0,3 và tiền sinh tố A 0,1. 100 mg dịch quả cung cấp cho cơ thể 43 calo.[12] 2.5 Hoat tính kháng khuẩn của tinh dầu Hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu được khảo sát bằng các phương pháp sử dụng cho kháng sinh (British Pharmacy 98). Khảo sát mang tính chất định tính. Sử dụng phương pháp đĩa giấy để nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu vỏ bưởi. Phương pháp này được sử dụng trên một số chủng vi khuẩn gây bệnh cho con người, điển hình là ba loại vi khuẩn sau : - Staphylococcus là các cầu khuẩn Gram dương có đường kính khoảng 1 μm, không di động và sắp xếp theo mọi hướng và thường tạo thành cụm (tụ) trông giống như chùm, gây bệnh qua đương ăn uống [11] Hình 2.6 Tụ cầu Staphylococcus [11] - Shigella là vi khuẩn gam âm xâm nhập qua đường tiêu hoá, chỉ cư trú & phát triển nhân lên trong tế bào biểu mô thành ruột non, gây bệnh qua đường tiêu hoá gây tổn thương niêm mạc ruột. [11] Hình 2.7 Vi khuẩn Shigella [11] - Salmonella paratyphi A là trực khuẩn gram âm có khả năng di động, bệnh thương hàn cho người Hình 2.8 Trực khuẩn Salmonella paratyphi A [10] Bảng 2.1 Kết quả thử nghiệm tính kháng khuẩn của tinh dầu vỏ Bưởi [18] Vi khuẩn Đường kính vòng vô khuẩn (mm) Độ pha loãng của tinh dầu 100 10-1 10-2 10-3 10-4 Staphylococcus 13 9 7 7 0 Shigella 16 11 10 0 0 Salmonella paratyphi A 14 10 8 8 0 Nhận xét : Tinh dầu vỏ bưởi có hoạt lực kháng khuẩn khá mạnh đối với các chủng vi khuẩn trên, với độ pha loãng khác nhau mà hoạt lực kháng khuẩn khác nhau. Tinh dầu không pha loãng có hoạt lực kháng khuẩn mạnh hơn tinh dầu đã pha loãng. 2.6 Lợi ích của tinh dầu trong vấn đề trị liệu Tác dụng tốt nhất được biết đến của tinh dầu là giúp thư giãn và giảm căng thẳng, chống mất ngủ. ngoài ra tinh dầu còn có Khả năng tăng cường tính miễn dịch.Tinh dầu có thể được khuếch tán vào không khí để làm sạch và khử độc không khí một cách tự nhiên. Sự khuếch tán của các loại dầu có thể làm giảm số lượng các tác nhân gây bệnh trong không khí, các loại tinh dầu có thể giúp cơ thể cải thiện cách thức đáp ứng lại với các tác nhân gây bệnh mà chúng ta gặp phải. Rất nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng hiệu quả kháng virus của các loại tinh dầu có được nhờ vào sự cải thiện khả năng của các tế bào lympho trong việc chống lại các tác nhân xâm nhập bằng cách thay đổi màng tế bào của chúng ta để ngăn chặn virus xâm nhập vào. Tinh dầu cũng thường được sử dụng cho việc điều trị đau. Chúng có thể được sử dụng để làm giảm hiện tượng viêm, có thể dùng để gây tê tại chổ, giảm co thắt, và tạo một cảm giác mát lạnh hoặc ấm nóng tuỳ thuộc vào loại dầu được chọn. Tóm lại, liệu pháp tinh dầu là một phương thức tự nhiên mang lại nhiều hiệu quả trong việc giảm căng thẳng, chống mất ngủ, chống nhiễm trùng và giảm đau… Khi chọn lựa một loại tinh dầu cho mục đích điều trị cần phải tìm hiểu kỹ tác dụng và đặc tính của mỗi loại tinh dầu cũng như những chống chỉ định liên quan đến nó. [13] 2.7 Một số sản phẩm từ tinh dầu vỏ Bưởi 2.7.1 Tinh dầu vỏ Bưởi Grapefruit essential oil Hình 2.9 Tinh dầu vỏ Bưởi Grapefruit essential oil [13] Tinh dầu vỏ Bưởi Grapefruit essential oil được chiết xuất từ vỏ trái Bưởi Hồng có chứa d-limonen, a- pinen, linalol, geraniol, citral;ngoài ra còn có các alcol, pectin, acid citric…có mùi hương thanh tao, ngọt ngào, tươi mát.Hương thơm của tinh dầu giúp làm tỉnh táo, minh mẩn. Tinh dầu có tính giúp lợi tiểu, khử trùng, chống trầm cảm, chống nhiễm khuẩn, giúp tăng lực. Công dụng kích thích sự mọc tóc, giúp cho tóc dài và mượt; chống hói và rụng tóc. [13] 2.7.2 Tinh dầu vỏ Bưởi Pomelo Hình 2.10 Tinh dầu vỏ Bưởi Pomelo [13] Tinh dầu vỏ Bưởi Pomelo với Bộ phận chiết xuất Vỏ Bưởi bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước có Tên khoa học là Citrus Paradisii .công dụng làm mượt tóc.[13] 2.7.3 Tinh dầu vỏ Bưởi Grapefruit pure essential oil Hình 2.11 Tinh dầu vỏ Bưởi Grapefruit pure essential oil [13] Tinh dầu vỏ Bưởi Grapefruit pure essential oil chiết xuất từ vỏ bưởi, 100% tinh khiết, giúp thư giãn giảm stress, giảm béo,  cân bằng các yếu tố dinh dưỡng cho da, chống lại sự lão hoá. Dùng để trị các chứng đau đầu do phong, viêm khớp, chống viêm, có tác dụng giải rượu và làm tóc mọc nhanh, giải cảm, làm giảm cholesterol, chống cao huyết áp, giảm tai biến tim mạch, phòng chống ung thư. [13] CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH LY TRÍCH TINH DẦU VỎ BƯỞI 3.1 Một số phương pháp sản xuất tinh dầu vỏ Bưởi Trong số các phương pháp ly trích tinh dầu thì phương pháp chưng cất hơi nước cổ điển là phương pháp ly trích tinh dầu phổ biến nhất được áp dụng nhiều nhất trong công nghiệp hiện nay. Quy trình chiết xuất tinh dầu được phân ra hai loại : chiết xuất tinh dầu vỏ Bưởi với nguyên liệu xay và chiết xuất tinh dầu vỏ Bưởi với nguyên liệu không xay 3.1.1 Quy trình chiết xuất tinh dầu vỏ bưởi với nguyên liệu xay 3.1.1.1 Quy trình chiết xuất tinh dầu vỏ bưởi với nguyên liệu xay Sơ đồ 3.1 Quy trình công nghệ chiết suất tinh dầu vỏ Bưởi với nguyên liệu xay. [12] Xay Ngâm Chưng cất lôi cuốn hơi nước Ngưng tụ Vỏ Bưởi Ngâm nước Nacl Tinh dầu thô Lắng Làm khan Lắng, gạn Na2SO4 Phân ly Phân ly Nước chưng Tinh dầu Định danh thành phẩm Phân tích tính chất 3.1.1.2 Thuyết minh quy trình Bước 1 : Vỏ Bưởi tươi đem xay nhỏ, để ngâm trong dung dịch Nacl 10% khoảng 3 giờ. Bước 2 : Sau đó tiến hành chưng cất lôi cuốn hơi nước. Khi bắt đầu chưng cất, mở van hơi cho hơi vào thiết bị, lúc đầu mở từ từ để đuổi không khí trong thiết bị và làm cho hơi phân phối đều trong toàn bộ khối nguyên liệu. Ngoài ra, mở từ từ van hơi để nguyên liệu không bị cuốn theo hơi gây tắc ống dẫn hỗn hợp hơi.Trong quá trình chưng cất, cần chú ý điều chỉnh nhiệt độ dịch ngưng sao cho nằm trong khoảng 30-400C (bằng cách điều chỉnh tốc độ nước làm lạnh) vì nếu dịch ngưng quá nóng sẽ làm tăng độ hòa tan của tinh dầu vào nước và làm bay hơi tinh dầu. Để kiểm tra quá trình chưng cất kết thúc chưa người ta có thể dùng một tấm kính hứng một ít dịch ngưng, nếu thấy trên tấm kính còn váng dầu thì quá chưng cất chưa kết thúc. Bước 3 : Hỗn hợp tinh dầu và nước được cho vào thiết bị phân ly. Sau phân ly ta được tinh dầu thô và nước chưng. Tinh dầu thô được xử lý để được tinh dầu thành phẩm, nước chưng cho ra bể tiếp tục phân ly để thu tinh dầu loại II. Làm khan tinh dầu bằng Na2SO4 khan, thu được tinh dầu tinh khiết. 3.1.2 Quy trình chiết xuất tinh dầu vỏ Bưởi với nguyên liệu không xay 3.1.2.1 Quy trình chiết xuất tinh dầu vỏ Bưởi với nguyên liệu không xay Sơ đồ 3.1 quy trình công nghệ chiết suất tinh dầu vỏ Bưởi với nguyên liệu không xay. [12] Nước chưng Phân ly Không xay Ngâm Chưng cất lôi cuốn hơi nước Ngưng tụ Vỏ Bưởi Ngâm nước Nacl Tinh dầu Tinh dầu thô Lắng Làm khan Lắng, gan Na2SO4 Phân ly Phân tích tính chất Định danh thành phẩm 3.1.2.2 Thuyết minh quy trình Bước 1 : Vỏ Bưởi tươi để nguyên, ngâm trong dung dịch Nacl 10% khoảng 3 giờ. Bước 2 : Sau đó tiến hành chưng cất lôi cuốn hơi nước. Khi bắt đầu chưng cất, mở van hơi cho hơi vào thiết bị, lúc đầu mở từ từ để đuổi không khí trong thiết bị và làm cho hơi phân phối đều trong toàn bộ khối nguyên liệu. Ngoài ra, mở từ từ van hơi để nguyên liệu không bị cuốn theo hơi gây tắc ống dẫn hỗn hợp hơi.Trong quá trình chưng cất, cần chú ý điều chỉnh nhiệt độ dịch ngưng sao cho nằm trong khoảng 30-400C (bằng cách điều chỉnh tốc độ nước làm lạnh) vì nếu dịch ngưng quá nóng sẽ làm tăng độ hòa tan của tinh dầu vào nước và làm bay hơi tinh dầu. Để kiểm tra quá trình chưng cất kết thúc chưa người ta có thể dùng một tấm kính hứng một ít dịch ngưng, nếu thấy trên tấm kính còn váng dầu thì quá chưng cất chưa kết thúc. Bước 3 : Hỗn hợp tinh dầu và nước được cho vào thiết bị phân ly. Sau phân ly ta được tinh dầu thô và nước chưng. Tinh dầu thô được xử lý để được tinh dầu thành phẩm, nước chưng cho ra bể tiếp tục phân ly để thu tinh dầu loại II. Làm khan tinh dầu bằng Na2SO4 khan, thu được tinh dầu tinh khiết. [12] 3.1 Kết quả khảo sát hiệu suất ly trích 3.1.1 Hiệu suất ly trích tinh dầu với nguyên liệu không xay Bảng 2.2 : Hiệu suất ly trích tinh dầu vỏ Bưởi theo thời gian (nguyên liệu không xay) [17] Thời gian (giờ) Hiệu suất (%) 2 0.47 2.5 0.51 3 0.54 3.5 0.57 4 0.59 4.5 0.59 5 0.59 5.5 6 6.5 Nhận xét : Tinh dầu thu được có màu vàng nhạt, hiệu suất thu được không cao và thời gian trích ly khá lâu. 3.2.2 Hiệu suất trích ly tinh dầu với nguyên liệu xay Bảng 2.3 : Hiệu suất ly trích tinh dầu vỏ Bưởi theo thời gian (nguyên liệu xay)[17] Thời gian ( giờ) Hiệu suất 0.5 1.39 1 1.54 1.5 1.58 2 1.58 2.5 1.58 3 Nhận xét : Tinh dầu thu được không màu, trong suốt, vị hăng cay nhẹ, mùi thơm tự nhiên đặc trưng, thời gian trích ly ngắn hiệu suất thu được rất cao. 3.3 So sánh kết quả thu tinh dầu giữa nguyên liệu xay và nguyên liệu không xay Qua các kết quả trên cho thấy, phương pháp chưng cất hơi nước, dùng nguyên liệu xay sẽ cho hàm lượng tinh dầu cao hơn, thời gian trích ly ngắn hơn so vời nguyên liệu không xay. Ly trích tinh dầu bằng phương pháp chưng cất hơi nước cổ điển với nguyên liệu xay cho hàm lượng tinh dầu cao hơn, thời gian ly trích ngắn hơn rất nhiều so với nguyên liệu không xay. Như chúng ta đã biết, khi không xay nguyên liệu thì quá trình ly trích tinh dầu là một quá trình bao gồm sự thẩm thấu và hòa tan. Ban đầu nước từ bên ngoài thẩm thấu vào trong tế bào, sau đó nước hòa tan tinh dầu. Dưới tác dụng của nhiệt, nước và tinh dầu bốc hơi ra môi trường ngoài, tiếp theo là sự lôi cuốn tinh dầu ra bình hứng. Khi xay nhỏ nguyên liệu, các tế bào chứa tinh dầu bị vỡ, tinh dầu thoát ra môi trường ngoài và hơi nước chỉ có nhiệm vụ lôi cuốn tinh dầu tự do ra bình hứng. Điều này giải thích tại sao khi không xay nguyên liệu thì thời gian ly trích dài. Ngoài ra, với nguyên liệu xay tinh dầu thu được trong suốt, không màu, có mùi tự nhiên hơn so với nguyên liệu không xay tinh dầu có màu vàng do tiếp xúc nhiệt quá lâu và mùi không còn tự nhiên nữa. PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Phương pháp chưng cất với nguyên liệu không xay tốn nhiều thời gian ly trích, tinh dầu thu được có màu vàng do tiếp xúc nhiệt quá lâu, hiệu suất thấp (0.59%). Phương pháp chưng cất với nguyên liệu xay có thời gian trích ly ngắn, tinh dầu thu được trong suốt, không màu, hiệu suất thu được cao hơn (1.58%). Phương pháp chưng cất vi sóng với nguyên liệu không xay có thời gian ly trích cực ngắn (19-21 phút), tinh dầu thu được có màu vàng nhạt, hiệu suất thu được là 0.51%. Kết quả thử nghiệm về hoạt tính kháng khuẩn cho thấy tinh dầu vỏ Bưởi kháng khuẩn tốt trên một số chủng vi khuẩn thử nghiệm. Có thể kết luận Tinh dầu vỏ bưởi không những sử dụng cho việc làm đẹp mà còn kháng khuẩn một cách hiệu quả Kiến nghị Hiện nay vỏ Bưởi ít được sử dụng nhưng không ai nghĩ rằng trong vỏ Bưởi lại chứa rất nhiều tác dụng có ích cho sắc đẹp lẫn sức khoẻ của con người. Vì vậy qua khoá luận này em mong vỏ Bưởi có thể được ứng dụng ngày càng rộng rãi hơn nhằm giúp các nhà sản xuất giảm chi phí nguyên liệu và giá thành sản phẩm nhờ vào những phế phẩm như là vỏ Bưởi. Từ những tác dụng đáng ghi nhận đã được nghiên cứu thì cần phải có nhiều những công trình nghiên cứu hơn nữa để phát triển sản phẩm. Em mong rằng qua luận văn này đề tài nghiên cứu về lợi ích của tinh dầu vỏ Bưởi sẽ ngày càng được nhiều người biết đến và nghiên cứu sâu hơn nữa. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Hồng Bình (2006). Kỹ thuật trồng Bưởi – Bảo quản và chế biến. NXB Nông Nghiệp Hà Nội. [2] Vũ Công Hậu (1996). Trồng cây ăn quả ở Việt Nam. Nhà xuất bản Nông Nghiệp. [3] Đỗ Tất Lợi (2001). Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. NXB y học. [4] Nationnal Institute of Nutrion-Ministry of Health (1995). Food products in Việt Nam-Composition and Nutritive. Medicine publisher. [5] Vũ Ngọc Lộ, Đỗ Trung Võ, Nguyễn Mạnh Pha, Lê Thúy Hạnh. Những cây tinh dầu Việt Nam. NXB KHKT Hà Nội, 101-110 (1996). [6] Nguyễn Năng Vinh, Kỹ thuật khai thác và sơ chế tinh dầu, NXB Nông Nghiệp Hà Nội (1978). [7] Võ Văn Chi, Từ điển cây thuốc Việt Nam, NXB Y Học, 141,171,221 (1997) [8] Lã Đình Mỡi. Tài nguyên thực vật có tinh dầu ở Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, (2001). [9] Lê Ngọc Thạch, Tinh dầu. NXB Đại Học Quốc Gia, Thành phố Hồ Chí Minh (2003). [10] E. Guenther. The Essential oils. VanNostrand, 2, 22-259(1949). [11] www.wikipedia.org [12] www.tailieu.vn [13] www.tinhdauthiennhien.com [14] www.thuvien.violet.vn [15] www.Buoiviet.com [16] www.rauhoaquavn.vn [17] www.thuvienhoasen.org [18] [19] www.case.vn