Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ly trích tinh dầu lá cây hương thảo (rosmarinus officinalis)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ly trích tinh dầu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

“Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ly trích tinh dầu

lá cây Hương thảo (Rosmarinus officinalis)”

Khoa: Công Nghệ Sinh Học

Chuyên ngành: Y Dược

Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Minh Hoàng

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm tạ và biết ơn sâu sắc đến các Thầy và Cô trường Đại

học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các Thầy Cô khoa Công nghệ Sinh học

của trường đã tạo điều kiện cho kì thực tập tốt nghiệp của em Và em xin sâu sắc cảm

ơn Thầy Nguyễn Minh Hoàng đã nhiệt tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ

em trong suốt thời gian này

Trong quá trình thực tập cũng như viết báo cáo em không tránh khỏi những sai

sót, mong quý thầy cô bỏ qua Bên cạnh đó do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm

thực tiễn còn hạn chế nên bài báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong

nhận được ý kiến đóng góp của Thầy, Cô để em học hỏi được nhiều kinh nghiệm và

hoàn thành tốt bài báo cáo tốt nghiệp

Cuối cùng, con xin gửi lời cảm ơn đến gia đình đã động viên, quan tâm, hỗ trợ

con rất nhiều và xin cảm ơn các bạn trong phòng thí nghiệm Hóa – Môi trường đã

nhiệt tình giúp đỡ trong suốt quá trình thực tập

Xin chân thành cảm ơn

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các thành phần hóa học chính trong cây Hương thảo 10 Bảng 1.2 Thành phần hóa học của tinh dầu Hương thảo ở Tây Ban Nha; Morocco và

Bảng 3.4 Hàm lượng (%) các thành phần hóa học của tinh dầu Hương thảo thu được

tại Lâm Đồng so với Cộng hòa Serbia; Tây Ban Nha; Morrocco và Tunisia 39

Bảng 3.5 Hàm lượng (%) các thành phần hóa học của tinh dầu Hương thảo được

trồng tại Tùng Hạ farm so với được trồng tại Phường 8, Đà Lạt, Lâm Đồng

và khu vực Đức Trọng, Lâm Đồng 43

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Cây Hương thảo ( Rosmarinus officinalis L.) 6

Hình 1.2 Phân bố địa lý của Rosmarinus officinalis theo Cơ sở Thông tin Đa dạng Sinh học Toàn cầu (GBIF) 7

Hình 1.3 Bản vẽ chồi, hoa và hạt Hương thảo (Embuscado, 2016) 9

Hình 1.4 Cấu trúc một vài thành phần hóa học chính trong cây Hương thảo: (A) 1,8-cineole; (B) camphor; (C) verbenone; (D) β-caryophyllene, (E) carnosol; (F) oleanolic acid; (G) α-amyrin; (H) ursolic acid; (I) genkwanin; (J) rosmarinic acid; (K) caffeic acid 11

Hình 1.5 Sơ đồ minh họa của phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước 23

Hình 2.1 Cân phân tích Shimadzu ATX224 (trái); cân kĩ thuật Ohaus PA4102 (giữa); bình tỷ trọng 10 ml (phải) 26

Hình 2.2 Bộ chưng cất tình dầu 27

Hình 2.3 Máy xay Sunhouse SHD5582W 27

Hình 2.4 Cành Hương thảo 28

Hình 2.5 Quy trình ly trích tinh dầu Hương thảo 29

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất (%) 33

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/nước đến hiệu suất (%) 34

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian chưng cất (phút) đến hiệu suất (%) 36

Hình 3.4 Tinh dầu Hương thảo 37

Hình 3.5 Phổ GC của tinh dầu Hương thảo 38

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT i

DANH MỤC BẢNG ii

DANH MỤC HÌNH VẼ iii

ĐẶT VẤN ĐỀ 3

PHẦN 1 TỔNG QUAN 5

1.1 Đại cương về cây Hương thảo 6

1.1.1 Phân loại thực vật 6

1.1.2 Nguồn gốc và phân bố 7

1.1.3 Đặc điểm hình thái 8

1.1.4 Thu hoạch và bảo quản 9

1.1.5 Thành phần hóa học 10

1.1.6 Công dụng 11

1.2 Tinh dầu 13

1.2.1 Khái niệm 13

1.2.2 Quá trình tích lũy 14

1.2.3 Công dụng 15

1.2.4 Tinh dầu Hương thảo 15

1.3 Phương pháp chiết tinh dầu 22

PHẦN 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Vật liệu 26

2.1.1 Địa điểm và thời gian 26

2.1.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất 26

2.1.3 Nguyên liệu 28

2.2 Phương pháp nghiên cứu 28

2.2.1 Quy trình ly trích 28

2.2.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ly trích 30

2.2.3 Phân tích thành phần hóa học của tinh dầu 31

PHẦN 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32

3.1 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ly trích 33

3.1.1 Kích thước nguyên liệu 33

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

3.1.2 Tỷ lệ nguyên liệu/nước 34

3.1.3 Thời gian chưng cất 35

3.2 Đánh giá cảm quan 36

3.3 Thành phần hóa học của tinh dầu Hương thảo 37

3.3.1 Thành phần hóa học so với các nghiên cứu ngoài nước 38

3.3.2 Thành phần hóa học so với các nghiên cứu trong nước 43

PHẦN 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47

4.1 Kết luận 48

4.2 Kiến nghị 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cây Hương thảo có tên khoa học là Rosmarinus officinalis là một loài thực vật

có hoa trong họ Hoa môi (Lamiaceae) Hương thảo là một loài cây bụi có xuất xứ từ vùng Địa Trung Hải và các nơi có khí hậu tương tự Ở Việt Nam cây được trồng ở khu vực miền Trung và miền Nam (Nguyễn Ngọc Yến và cs., 2019)

Nó là một loại cây thơm có lá hình kim được trồng phổ biến trên toàn thế giới Hương thảo có đặc tính chữa bệnh và đã được sử dụng trong y học dân gian như một chế phẩm uống để làm giảm cơn đau quặn thận, đau bụng kinh và co thắt cơ Hương thảo có các hoạt tính chống nấm, kháng vi-rút, kháng khuẩn, chống viêm, kháng u, chống huyết khối, chống ung thư, chống trầm cảm, chống vết loét và chống oxy hóa

Một số ứng dụng y học cho R officinalis đã được xác định, chẳng hạn như điều trị

các rối loạn liên quan đến hệ thống thần kinh, tim mạch, tiêu hóa, sinh dục, kinh nguyệt, gan, sinh sản, các tình trạng hô hấp và da Do các đặc tính đa dạng của nó, Hương thảo cũng đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp thực phẩm

như chưa có nhiều báo cáo về chúng Do vậy, tôi đề xuất đề tài “Khảo sát các yếu

tố ảnh hưởng đến quá trình ly trích tinh dầu lá cây Hương thảo (Rosmarinus officinalis)”

Mục tiêu nghiên cứu:

• Tách chiết được tinh dầu từ lá cây Hương thảo

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

PHẦN 1 TỔNG QUAN

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

1.1 Đại cương về cây Hương thảo

1.1.1 Phân loại thực vật

Tên khoa học: Rosmarinus officinalis

Có hơn 20 giống Rosmarinus officinalis thương mại khác nhau, trong đó có 2

giống được trồng phổ biến nhất là ‘Arp’ và ‘Madelene Hill’ (hay Hill Hardy) Ngoài

ra còn có các giống như ‘Albus’, ‘Bendenen Blue’, ‘Goodwin Creek’, ‘Herb Cottage’,

‘Logee’s Light Blue’, ‘Miss Jessup’s Upright’, ‘Russian River’ và ‘Salem’ (Begum

và cs., 2013)

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

1.1.2 Nguồn gốc và phân bố

Hiện nay, Hương thảo được trồng cho mục đích thương mại tại Pháp, Ý, Tây Ban Nha, Morocco, Tunisia Có một số quốc gia ở Châu Âu trồng cây Hương thảo trong các trang trại hữu cơ Nó cũng được trồng ở Hoa Kỳ, Mexico, ở hầu hết các vùng của Nam Phi và một số vùng của Châu Á Ngoài ra, loại thảo mộc này cũng được trồng ở các nước như Áo, Bỉ, Bulgaria, Đan Mạch, Phần Lan, Đức, Hy Lạp, Hungary, Iceland, Hà Lan, Bồ Đào Nha, Romania, Thụy Điển và Anh (Embuscado, 2016)

Cây Hương thảo đã được di thực từ Pháp vào Việt Nam và được trồng tại Bảo Lộc từ lâu Hiện nay cây được trồng ở cả khu vực miền Trung và miền Nam (Huỳnh Thị Ngọc Sương và cs., 2014; Nguyễn Ngọc Yến và cs., 2019)

Hình 1.2 Phân bố địa lý của Rosmarinus officinalis theo Cơ sở Thông tin

Đa dạng Sinh học Toàn cầu (GBIF)

Nguồn: https://www.gbif.org/species/2926634

Không có dấu hiệu được hiển thị ở các khu vực còn lại không có nghĩa là cây Hương thảo không được tìm thấy ở những quốc gia này, mà là nó chưa được đăng ký trong cơ sở dữ liệu của Cơ sở Thông tin Đa dạng Sinh học Toàn cầu (GBIF)

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

1.1.3 Đặc điểm hình thái

Hương thảo chịu hạn tốt, dễ trồng và kháng sâu bệnh tương đối tốt Nó phát triển tốt trong đất thịt pha cát đến đất thịt pha sét trong điều kiện thoát nước tốt và đầy đủ ánh nắng mặt trời, và tốt nhất trong điều kiện trung tính đến kiềm Hương thảo

là một loại cây ôn đới rất dễ thích nghi, có thể chịu được sương giá và phát triển tốt ở nhiệt độ 20–25°C (Embuscado, 2016) Nó sống ở độ cao từ 0 đến 1600 m so với mực nước biển và không phát triển tốt ở các khu vực địa lý quá ẩm ướt hoặc rất lạnh Thời kỳ ra hoa của nó diễn ra từ cuối tháng 12 đến tháng 4 ở khu vực Địa Trung Hải (bắc bán cầu) (Minero và cs., 2020)

Hương thảo là một loại thảo mộc thơm và có mùi bạc hà đặc trưng rất thơm và

vị hơi đắng Cây có thân thẳng với nhiều nhánh mảnh dài màu xám hoặc nâu nhạt

Nó là một loại cây bụi mọc thẳng cao tới 2 m và những chiếc lá hình kim dài 2–3 cm

và rộng 1,2–3,5 mm Trên cành, các lá mọc đối diện với nhau và sờ như da, dày, bóng, thẳng và xanh đậm, nhưng bên dưới hơi trắng với những chùm lông tơ ngắn và dày đặc Những bông hoa của Hương thảo nhỏ và có màu trắng, hồng, xanh nhạt đến xanh đậm hoặc tím; tinh dầu dễ bay hơi chủ yếu được tìm thấy trong đài hoa của chúng Đài hoa dài 3–4 mm, màu xanh lục hoặc màu tía và phủ một lớp lông rối khi còn non, nhưng về sau phát triển thành cấu trúc nhẵn dài 5–7 mm Biểu bì trên của lá gồm một lớp tế bào hình đa giác và bất quy tắc, không có khí khổng Biểu bì có một đến một vài lớp tế bào hình trứng tròn không đều với thành dày Biểu bì dưới của lá

có nhiều lông tuyến nằm rải rác (Embuscado, 2016)

ra hoa

Lá Hương thảo tươi sạch, đã được loại bỏ bụi bẩn, cành cây và các thứ không liên quan sẽ mang vẻ tươi, giòn, màu xanh đậm và có hương vị thơm ngon Thông thường, các chồi non được sử dụng cho các mục đích ẩm thực Chúng thường được tiếp thị và bán thành từng bó hai hoặc ba nhánh có kích thước 25,4-30,5 cm hoặc trong các gói giấy bóng kính trong suốt Chúng được đóng gói trong thùng khi bán ra thị trường với số lượng lớn Lá Hương thảo tươi được đóng gói và bảo quản ở nhiệt độ lạnh mát (~ 5°C) có thể giữ được ít nhất 2-3 tuần

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Ngoài ra, lá còn được làm khô bằng cách trải ra khay hoặc treo thành chùm tránh ánh nắng trực tiếp sau khi đã được làm sạch Sấy khô nên được thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn 40°C để tránh làm mất hương vị và giữ được màu xanh đậm của lá Sau khi phơi khô, lá được làm sạch tiếp tục (loại bỏ thân cây, dị vật ), sàng và phân loại Thường thu được kết quả tốt hơn khi sử dụng phương pháp làm khô nhân tạo hơn là phơi nắng, vì quá trình sấy và gia nhiệt được kiểm soát tốt hơn khi sử dụng

phương pháp làm khô nhân tạo Hương thảo khô được đóng gói và bán trong thùng

giấy, trong hộp thủy tinh hoặc nhựa, đậy kín và bảo quản ở nhiệt độ thấp tránh độ ẩm,

nhiệt độ, oxy và ánh sáng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Toàn bộ lá Hương

thảo khô có chất lượng tốt phải chứa ít nhất 1,2% dầu dễ bay hơi, tối đa là 2% thân gỗ và 7% tro (Embuscado, 2016)

1.1.5 Thành phần hóa học

Bảng 1.1 cho thấy các thành phần có hoạt tính sinh học chính được tìm thấy trong cây Hương thảo Tuy nhiên, các thành phần này sẽ có sự thay đổi tùy thuộc vào giống, nguồn gốc, bộ phận của cây và phương pháp chiết xuất Hình 1.4 cho thấy cấu trúc của một vài thành phần hóa học chính (Minero, 2020)

Bảng 1.1 Các thành phần hóa học chính trong cây Hương thảo

Monoterpene 1,8-cineol (eucalyptol), camphor, α-pinene, borneol,

β-pinene, limonene, p-cymene, verbenone và sesquiterpene (β-caryophyllene)

Diterpene carnosic acid, carnosol, rosmarol, epirosmanol,

isorosmanol, rosmaridifenol

Triterpene oleanolic acid, ursolic acid, betulin, α-amyrin, β-amyrin Flavonoid luteolin, apigenin, genkwanin, diosmetin, hispidulin, 5-

hidroxi-7, 4’-dimetoxi-flavone, cirsimaritin

Phenolic Acid caffeic acid, chlorogenic acid, rosmarinic acid

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Hình 1.4 Cấu trúc một vài thành phần hóa học chính trong cây Hương thảo: (A) 1,8-cineole; (B) camphor; (C) verbenone; (D) β-caryophyllene, (E) carnosol; (F) oleanolic acid; (G) α-amyrin; (H) ursolic acid; (I) genkwanin; (J) rosmarinic acid; (K) caffeic acid

• Sản phẩm tiêu dùng - chiết xuất hoặc tinh dầu Hương thảo được sử dụng trong xà phòng, kem, chất khử mùi, dầu dưỡng tóc / dầu gội đầu, chất tẩy rửa gia dụng

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

• Mỹ phẩm - cây Hương thảo được sử dụng trong các loại kem trị mụn trứng cá và viêm da cũng như trong các chế phẩm để kích thích mọc tóc

và ngăn ngừa gàu Nó cũng được sử dụng để tạo mùi thơm trong quá trình điều chế nước hoa

• Dược phẩm - có rất nhiều đặc tính hữu ích trong cây Hương thảo và do đó nó được coi là một loại cây rất quan trọng trong lĩnh vực thảo dược hoặc thuốc thay thế / thuốc bổ sung Nó được sử dụng vì đặc tính chống viêm và được sử dụng như một chất làm se, long đờm, thuốc bổ và chất kích thích Nó đã được biết đến để tăng cường lưu thông và cải thiện sự hấp thụ thức ăn thông qua việc kích thích tiêu hóa Nó cũng được sử dụng để súc miệng sát trùng trị đau họng, viêm nướu và lở loét Hương thảo cũng được sử dụng như một chất giúp thư giãn, làm giảm sự mệt mỏi tinh thần và suy kiệt thần kinh Nó cũng được phát hiện là có hiệu quả trong việc điều trị bệnh hen suyễn, viêm phế quản, ho gà, nhiễm trùng đường ruột và tiêu chảy Loài cây này đã được sử dụng từ thời cổ đại và vẫn tiếp tục được dùng như bài thuốc cổ truyền để giảm đau, co thắt cơ, cải thiện hệ thống miễn dịch, hỗ trợ hệ thống tuần hoàn và thần kinh Hương thảo cũng được biết đến trong việc điều trị chứng khó tiêu và cải thiện trí nhớ

• Các công dụng khác - Hương thảo được dùng như một loại cây cảnh hoặc làm hàng rào trong vườn Nó cũng có khả năng chống xói mòn đất tốt

Nó còn là một nguồn thức ăn tốt cho ong và cũng được sử dụng như một loại thuốc chống côn trùng

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

1.2 Tinh dầu

1.2.1 Khái niệm

Tinh dầu gồm những hợp chất tự nhiên phức tạp, đặc trưng với mùi hương nồng

và là các chất chuyển hóa thứ cấp được các loại thực vật có mùi thơm tạo ra Chúng

là chất lỏng, dễ bay hơi, trong và hiếm khi có màu, hòa tan trong lipid và hòa tan trong dung môi hữu cơ với tỷ trọng thường thấp hơn tỷ trọng của nước Tinh dầu sau khi chiết có thể có sự khác nhau về chất lượng, số lượng và thành phần tùy theo khí hậu, loại đất, cơ quan thực vật, tuổi và giai đoạn chu kỳ sinh dưỡng Vì vậy, để thu được tinh dầu có thành phần không đổi, chúng phải được chiết xuất trong cùng điều kiện, từ cùng một cơ quan của cây mọc trên cùng đất, cùng khí hậu và được hái trong cùng một mùa (Bakkali và cs., 2008)

Tinh dầu có trong các bộ phận khác nhau của cây có mùi thơm, chẳng hạn như (Hanif và cs., 2019):

• Hoa (hồng, cam, oải hương, nhài, nụ hoa cây đinh hương, ngọc lan tây,

xô thơm, cúc La Mã, phong lữ, bài hương)

• Lá (bạc hà, bạch đàn, nguyệt quế, xạ hương, xô thơm, húng, thông, sả chanh, quế, tràm, hương thảo)

• Thân rễ (thủy xương bồ và gừng)

• Rễ (cỏ hương bài)

• Hạt (hạnh nhân, hồi, cần tây, rau mùi, nhục đậu khấu)

• Quả (cây họ cam quýt, bách xù)

• Vỏ quả (cam, chanh, bưởi)

• Gỗ và vỏ cây (gỗ đàn hương, quế, gỗ trắc, long não, tuyết tùng)

• Nhựa (nhũ hương, mộc dược)

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

1.2.2 Quá trình tích lũy

Tinh dầu được sinh tổng hợp, tích lũy và lưu trữ trong các mô tiết chuyên biệt Các mô này được chia thành hai loại chính: loại xuất hiện trên bề mặt thực vật và thường tiết các chất ra bên ngoài (bài tiết ngoại sinh) và loại xuất hiện bên trong cơ thể thực vật và tiết các chất vào các khoảng gian bào chuyên biệt (bài tiết nội sinh) Bài tiết là một đặc điểm chung của các tế bào sống và chất được tiết ra có thể chứa nhiều loại muối, cao su, sáp, chất béo, flavonoid, đường, gôm, chất nhầy, cũng như các loại tinh dầu và nhựa (Svoboda và Greenaway, 2003)

Mô tiết nằm bên ngoài cây gồm có:

• Nhú biểu bì: là những tế bào biểu bì hình nón tiết ra tinh chất thường gặp ở cánh hoa (Asbahani và cs., 2015)

• Các trichomes tuyến (tuyến tiết hoặc lông tiết): chúng phát triển từ các tế bào biểu bì Tinh dầu tổng hợp được tích lũy trong một túi giữa các tế bào tiết và một lớp biểu bì chung Có 2 loại trichomes tuyến: có cuống

và không cuống (Asbahani và cs., 2015; Rezakhanlo và Talebi, 2010)

• Trichomes không tuyến: chúng có dạng lông với cấu trúc tương tự như lông tuyến và cũng được tìm thấy ở một số cây họ Hoa môi Trichomes không tuyến được chia thành 3 nhóm chính: đơn (không phân nhánh), 2 tới 3 nhánh, trichomes hình sao (Asbahani và cs., 2015; Rezakhanlo và Talebi, 2010)

Mô tiết bên trong cây được chia thành (Asbahani và cs., 2015):

• Các ống tiết: chúng là những ống nhỏ đôi khi kéo dài trên toàn bộ chiều dài của cây

• Các túi phân sinh (hay túi tiết): là khoảng gian bào, thường có hình cầu, chứa đầy các giọt tinh dầu do các tế bào bao quanh nó tổng hợp

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

• Tế bào tiết nội bào: chúng là những tế bào biệt lập chuyên tích tụ và bài tiết tinh dầu bên trong không bào của chúng Khi nồng độ tinh dầu đạt đến mức cao, các tế bào này sẽ chết (ví dụ như tế bào của cây quế, lá nguyệt quế, thân rễ của cây xương bồ)

1.2.3 Công dụng

Trong tự nhiên, tinh dầu đóng một vai trò quan trọng trong bảo vệ thực vật như chất kháng khuẩn, kháng vi-rút, kháng nấm, chất diệt côn trùng và cũng chống lại động vật ăn cỏ bằng cách giảm sự thèm ăn của chúng đối với những loại cây đó Chúng cũng có thể thu hút một số côn trùng đến để phân tán phấn hoa và hạt giống, hoặc xua đuổi những loài khác có hại cho chúng

Hiện tại, khoảng 3000 loại tinh dầu đã được biết đến, trong đó 300 loại tinh dầu

có giá trị thương mại quan trọng, đặc biệt là đối với các ngành dược phẩm, nông học, thực phẩm, vệ sinh, mỹ phẩm và nước hoa Tinh dầu hoặc một số thành phần của chúng thường được sử dụng trong nước hoa và các sản phẩm trang điểm, trong các sản phẩm vệ sinh, nha khoa, nông nghiệp, làm chất bảo quản và phụ gia thực phẩm cũng như các liệu pháp tự nhiên (Bakkali và cs., 2008)

1.2.4 Tinh dầu Hương thảo

Tinh dầu Hương thảo là một loại dầu loãng trong suốt không màu hoặc màu vàng nhạt Tinh dầu có mùi thơm nồng, rất đặc trưng và có vị hơi gắt, không tan trong

nước, tan trong dung môi hữu cơ: methanol, diethylether, chloroform… Tỷ trọng của

tinh dầu trong khoảng 0,895-0,920g/mL nên nhẹ hơn nước Tinh dầu Hương thảo có chỉ số acid nhỏ hơn 2 (0,9203 mgKOH/g) là một chỉ số tốt đối với tinh dầu, chỉ số ester 17,4226 mgKOH/g, chỉ số khúc xạ 1,464-1,473 (Dược điển Châu Âu, 2019;

Nguyễn Ngọc Yến và cs., 2019; Trần Thị Kim Ngân và cs., 2020)

Tinh dầu Hương thảo được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, đậy nắp kín và để trong tủ lạnh Dầu được bảo quản trong chai thủy tinh tốt nhất là chai có màu hổ phách Sản phẩm không được tiếp xúc với ánh sáng, nhiệt, hoặc bất kỳ kim loại nào (Embuscado, 2016)

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

• Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Dược điển Châu Âu (2019) đã ghi nhận các thành phần hóa học có trong tinh dầu cây Hương thảo được trồng ở Tây Ban Nha với thành phần chính là α-pinene (18-26%) và loại được trồng ở Morocco và Tunisia với thành phần chính là cineole (38-55%) như sau

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của tinh dầu Hương thảo ở Tây Ban Nha;

Morocco và Tunisia

STT Thành phần hóa học Hàm lượng (%) tinh dầu

ở Tây Ban Nha

Hàm lượng (%) tinh dầu ở Morocco và Tunisia

Năm 2007, Bozin và cs đã báo cáo trong tinh dầu cây Hương thảo được trồng tại Cộng hòa Serbia có chứa các nhóm hợp chất như: monoterpene chứa oxy (46,9%), hydrocarbon monoterpene (46,7%), hydrocarbon sesquiterpene (2,2%), sesquiterpene chứa oxy (0,3%), các hợp chất béo (1,9%) Trong đó, các thành phần

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

• Tình hình nghiên cứu trong nước

Năm 2019, Nguyễn Ngọc Yến và cs đã báo cáo về các thành phần hóa học trong tinh dầu cây Hương thảo được trồng tại phường 8, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng,

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

Bảng 1.4 Thành phần hóa học của tinh dầu Hương thảo ở phường 8, Đà

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

Năm 2020, Trần Thị Kim Ngân và cs đã báo cáo tinh dầu từ lá Hương thảo được trồng tại khu vực Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng, Việt Nam và được thu thập vào tháng 3-4 năm 2019, có chứa 30 thành phần hóa học khác nhau về số lượng được xác định theo phần trăm trong tổng thành phần tinh dầu; trong đó, các thành phần hóa học có hàm lượng cao trong tinh dầu là: α-pinene (25,99%), eucalyptol (17,989%), bicyclo[3.1.1]hept-3-en-2-one (10,78%)

Bảng 1.5 Thành phần hóa học của tinh dầu Hương thảo ở Đức Trọng, Lâm

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

1.3 Phương pháp chiết tinh dầu

Phương pháp ly trích tinh dầu có thể chia thành 2 loại:

• Phương pháp thông thường / cổ điển:

✓ Chưng cất trực tiếp bằng nước (Hydrodistillation)

✓ Chưng cất lôi cuốn hơi nước (Entrainment by water steam)

✓ Chiết xuất bằng dung môi hữu cơ (Organic solvent extraction)

✓ Ép lạnh (Cold pressing)

• Phương pháp cải tiến / hiện đại:

✓ Chiết với chất lỏng siêu tới hạn (Supercritical fluid extraction)

✓ Chiết với chất lỏng tới hạn ( H2 và CO2) (Subcritical extraction liquids)

✓ Chiết bằng CO2 tới hạn (Extraction with subcritical CO2)

✓ Chiết xuất với sự hỗ trợ của siêu âm (Ultrasound assisted extraction)

✓ Chiết xuất với sự hỗ trợ của vi sóng (Microwave assisted extraction)

✓ Chiết xuất với sự hỗ trợ của vi sóng không dùng dung môi (Solvent free microwave extraction)

✓ Chưng cất hơi nước và khuếch tán hơi nước với vi sóng (Microwave hydrodiffusion and gravity)

✓ Khuếch tán nước bằng vi sóng và trọng lực (The microwave steam distillation and microwave steam diffusion)

Việc nghiên cứu các công nghệ mới (siêu âm, vi sóng) trong những thập kỷ qua đã dẫn đến sự xuất hiện của các quy trình chiết xuất mới và hiệu quả hơn (giảm thời gian chiết xuất và tiêu thụ năng lượng, tăng năng suất chiết xuất, cải thiện chất lượng tinh dầu) (Asbahani và cs., 2015)

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP SVTH: MAI NGỌC TỐ NHƯ

Đề tài này sử dụng phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước để ly trích tinh dầu Hương thảo Đây là một phương pháp được sử dụng rộng rãi và phổ biến, thường được dùng để cô lập các sản phẩm tự nhiên không tan trong nước có nhiệt độ sôi cao Nguyên liệu sẽ được ngâm hoàn toàn trong nước, sau đó được đun sôi Phương pháp này bảo vệ tinh dầu được chiết xuất ở một mức độ nhất định vì nước bao quanh sẽ hoạt động như một rào cản để ngăn không cho tinh dầu quá nóng (Tongnuanchan P

và Benjakul S., 2014)

Hình 1.5 Sơ đồ minh họa của phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước

Ưu điểm của nước là không thể trộn lẫn với phần lớn các phân tử terpen của tinh dầu, do đó sau khi ngưng tụ tinh dầu có thể dễ dàng tách khỏi nước bằng cách gạn đơn giản Tuy nhiên, phương pháp này có một số nhược điểm (Asbahani và cs., 2015):

• thời gian chiết xuất dài (3–6 giờ; 24 giờ đối với cánh hoa hồng)

Tinh dầu bốc hơi và hơi nước

Nước mát được đưa vào

Nước ấm được thải ra Bộ ngưng tụ

Tinh dầu

Nước chưng cất tinh dầu (hydrosols)