Tiểu luận hương liệu mỹ phẩm sản xuất nước hoa từ tinh dầu họ citrus

Vì lý do đó chúng em tiến hành nghiên cứu đề tài nhằm mục đích tìm ra điều kiện tối ưu trong việc lytrích tinh dầu, xác định các chỉ số vật lý, hóa học, thành phần hóa học và thử nghiệm

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG

Mục lục

.Chương I: Tổng quan 4

1.Giới thiệu sơ lược về giống citrus 5

2.đăc điểm thực vật họ citrus 5

3.Phân loại và phân bố 6

4.Tình hình sản xuất citrus ở Việt Nam và thế giới 7

Chương II Thị trường tiêu dùng của tinh dầu 7

Chương III: Vài nét chung về tinh dầu 8

1.Tinh dầu citrus 8

2.Tinh dầu chanh ta.Giới thiệu thực vật 9

Đặc điểm sinh thái,sinh trưởng và phát triển: 9

Công dụng: 10

IV.THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TINH DẦU CHANH TA 10

1.Tính chất hóa lý 10

2.Thành phần hóa học 11

3.Hoạt tính sinh học 13

4.Các phương pháp trích ly tinh dầu 13

5.Cách bảo quản tinh dầu 20

Chương V Ứng dụng trong thực tế 21

1 Trong mỹ phẩm 21

2 Các ứng dụng khác 22

Chương VI Kết luận 23

LỜI MỞ ĐẦU

Tinh dầu hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm Tinh dầu làm nguồn hương liệu có nguồn gốc từ cây cỏ thiên nhiên ngày càng đượccon người đặc biệt chú ý và ưa chuộng Việt Nam với điều kiện thiên nhiên nhiệt đới rất thuận lợi cho việc hình thành và phát triển các loại thực vật, trong đó các loại cây có chứatinh dầu đang được khẳng định là dồi dào và độc đáo Trong đó, giống Citrus họ

Rutaceae tuy có tiềm năng lớn song chưa được khai thác, tận dụng, hầu như chỉ mới sử dụng múi, chưa chế biến và tận dụng tinh dầu từ vỏ quả Cho nên hàng năm chúng ta còn phải nhập một lượng tinh dầu chanh khá lớn để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ Vì lý do đó chúng em tiến hành nghiên cứu đề tài nhằm mục đích tìm ra điều kiện tối ưu trong việc lytrích tinh dầu, xác định các chỉ số vật lý, hóa học, thành phần hóa học và thử nghiệm tính kháng khuẩn trên một số chủng vi khuẩn gây bệnh của tinh dầu vỏ trái giống Citrus và đặc biệt là quả chanh Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy tinh dầu của vỏ quả từ chi citrus có nhiều tác dụng trong lĩnh vực mỹ phẩm và dược phẩm Điển hình như đề tài nghiên cứu Khảo sát tinh dầu vỏ trái giống Citrus họ Rutaceace, hoạt tính giải lo âu của một số loại tinh dầu từ vỏ quả cây chi Citrus họ Rutaceace, Những công trình nghiên cứu này đều nhằm vào một mục đích chung là đi sâu vào khám phá lợi ích của tinh dầu trên

vỏ cây chi citrus, đề tài này nhằm khám phá lợi ích của tinh dầu vỏ trái chi Citrus nói chung và lợi ích của quả chanh nói riêng

Chương I: Tổng quan

1.Giới thiệu sơ lược về giống citrus.

Họ citrus còn gọi là họ cam-quýt hay cam-chanh, tên thường gọi của các loài cây

Đặc điểm thực vật họ citrus được mô tả như sau:

Cây thảo hay cây to, không có gai hoặc có móc hay có gai chứa túi tiết trong vỏ

Lá có tuyến trong mờ hay không có tuyến, mọc cánh hay mọc đối , đơn hay kép, lá chét mọc cách hay mọc đối, có cuống hoặc không có cuống, đều hoặc không đều, có lá kèm hoặc không có lá kèm

Cụm hoa ở kẻ lá hay ở ngọn, hoa lưởng tính, 3-8 lá đài rời hoặc liền ít nhất ở gốc Bầu có nhiều lá noãn, ít nhiều rời nhau đầu nhụy rời hay liền Hạt có nội nhũ hay không

có nội nhũ, cây mầm thẳng hay cong, lá mỏng hay dày, phẳng hay xếp nếp, đôi khi có nhiều trong cùng một hạt

3.Phân loại và phân bố.

Học cam quýt gồm 150 giống và 2000 loài phân bố trên khắp thế giới trừ những vùng lạnh Ở Việt Nam họ citrus được tìm thấy khoảng 22 giống và 127 loài giống cam quýt gồm khoảng trên dưới 29 loài, phân bố tự nhiên từ Ấn Độ, miền Nam Trung Quốc, khắp các nước Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái

Lan,Mianma,Malaysia,Philippine,Indonesia,đến miền bắc Autralia và New

Caledonia.Trung tâm phong phú và đa dạng nhất của giống cam-quýt là khu vực Ấn Độ

và Malayia

Ở Việt Nam, khí hậu rất thích hợp cho giống citrus phát triển nên được trồng rộng rãi khắp các vùng trong cả nước Các loài chính yếu được trồng từ Bắc vào Nam ở các vườn cây ăn trái Ở miền Bắc trồng phổ biến ở Nam Đàn, Nghi Lộc, Hải Dương, Hà Tĩnh, Yên Bái, Thanh Hóa, Nghệ An, Ở miền Nam được trồng phổ bến ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long

Hệ thống phân loại cam quýt rất phức tạp do khả năng thích ứng rộng ngày càng

có nhiều loại lai tự nhiên, nhân tạo, các đột biến tự nhiên dẫn đến nhiều giống mới, loài mới xuất hiện Chính vì thế công tác phân loại ngày càng phức tạp và cần được bổ sung, cập nhập các loài mới, giống mới liên tục

Hiện nay các loài họ citrus được trồng khắp các khu vực có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới

Một số loài thường gặp thuộc giống citrus ở Việt Nam:

 Citrus aurantifolia:chanh ta

 Citrus maxima:bưởi

 Citrus medica L: cam thanh yên

 Citrus reliculata Blanco:quýt

 Citrus sinensis Osbeck:cam chanh,cam mật

 Citrus medico L.var.sarcodatylis:phật thủ

 Citrus nobilis Lour:cam sành

4.Tình hình sản xuất citrus ở Việt Nam và thế giới.

Các loài cây có múi được trồng ở Việt Nam như:

Bưởi Da Xanh: citrus grandis(L.) Osbeck

 Bưởi Năm Roi: citrus mãxima(Burm) Merr

 Chanh ta hay chanh giấy: citrus auranifolia Swingle

 Chanh tây: citrus limolia Osbeck

 Quýt đường: citrus deliciosa Tenora

 Cam sành: citrus nobilis Lour

 Cam mật: citrus sinensis(L.) Osbeck

Hiện nay, Viện nghiên cứu cây ăn quả niềm Nam đã thu nhập một số giống cam, chanh, quýt, bưởi: 60 giống từ Pháp, Mỹ, Trung Quốc và Thái Lan

Ngành sản xuất cam, quýt trên thế giới không ngừng phát triển và mức tiêu thụ quả có múi của thị trường thế giới ngày càng cao

Các giống bưởi Phúc Trạch, Đoan Hùng bưởi Thanh Trà là những giống có tiếng trong nước từ lâu và được khách hàng nước ngoài ưa chuộng Các loại bưởi Năm Roi nổi tiếng và được xem là nổi tiếng nhất thế giới với đặc điểm là ít hột, mọng nước, vỏ

mỏng,rất ngọt

Các giống cam mật cho đến nay vẫn được xem là những giống chủ lực trồng để xuất khẩu và cung cấp cho nhu cầu trong nước

Các giống quýt của nước ta đa dạng và phong phú nhất được trồng phổ biến ở tất

cả các vùng miền trong nước

Chương II Thị trường tiêu dùng của tinh dầu

Hiệp hội tinh dầu - hương liệu - mỹ phẩm cho biết VN có quan hệ cả mua lẫn bán nguyên liệu, sản phẩm của ngành hàng đặc thù này với khoảng 30 nước Song nghịch lý

là những nước mua hàng này lại là những quốc gia tái xuất khẩu trở lại sản phẩm tinh chếcho VN với giá trị cao gấp nhiều lần

Theo số liệu thống kê, năm 2003 Việt Nam xuất khẩu được 852.000 USD tinh dầu

- hương liệu và 2.875.000 USD mỹ phẩm chế biến tổng hợp từ tinh dầu - hương liệu các loại nhưng đã nhập khẩu trở lại với giá trị tương ứng là 1.750.000 và 152.386.000 USD

Ngành tinh dầu - hương liệu - mỹ phẩm Việt Nam đang mở cửa nhưng trong thực

tế lại thiếu sự quản lý chỉ đạo đồng bộ Tiến sỹ Nguyễn Văn Minh, Thường trực Văn phòng Hiệp hội tinh dầu - hương liệu - mỹ phẩm phía Nam cho rằng đây là một ngành tổng hợp từ trồng trọt đến nghiên cứu, chế biến xuất nhập khẩu, nên cần thiết phải có các chương trình dài hạn, trước hết là việc xác định thị trường và chiến lược chiếm lĩnh thị trường tiêu thụ sản phẩm bằng công tác xuất nhập khẩu

Chương III: Vài nét chung về tinh dầu

1.Tinh dầu citrus.

Hầu hết các loại giống citrus đều có chứa tinh dầu trong vỏ, trong lá và hoa Hàm lượng trong vỏ trái thường rất cao, trong lá và hoa cũng chứa tinh dầu, song người ta thường quan tâm nhiều hơn đến tinh dầu lá chanh( trong lá chanh tươi chứa 0,2-0,3% tinhdầu) và tinh dầu hoa bưởi(0,2-0,3% trong hoa bưởi)

Thành phần chủ yếu trong tinh dầu vỏ trái hầu hết các loài thuộc giống citrus là các hợp chất nhóm terpen(85-95%), tiếp đến là hợp chất thuộc nhóm chức ancol(2-10%) còn lại là các hợp chất thuộc nhóm sesquiterpen thường rất ít(1,0-2,5%) Tinh dầu từ vỏ trái cam chanh chứa chủ yếu là decanal, citral a&b, limonene và ancol octil Thành phần chính của tinh dầu vỏ trái chanh ta là d-limonen, pinen, phelendren trong vỏ trái quýt hầu như chỉ có d-limonen ngoài ra còn có một lượng nhỏ linalol và citronelol

Tinh dầu trong lá của phần lớn các loài cũng là nguồn nguyên liệu quan trọng trong công nghệ chế biến thực phẩm

Hàm lượng tinh dầu trong vỏ trái ở loaid Thanh Yên rất cao(6,5-9,0% so với trọnglượng vỏ tươi) với thành phần hóa học chủ yếu gồm citral, limonen và dipenten Trong lá cam Thanh Yên chứa 0,2-0,3% tinh dầu với thành phần chính là linalol

Ngoài các hợp chất chính thuộc nhóm terpen, cùng một số hợp chất khác thuộc nhóm sesquiterpen, trong tinh dầu của nhiều loài cam, chanh,quýt còn có một số hợp chấtchứa oxygen(alcol, aldehyd,ester) Các hợp chất oxygen dễ hòa tan trong nước và rượu có

độ cồn thấp, đồng thời có vị thơm mát dịu hấp dẫn của hoa tươi Do đó được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực sản xuất nước hoa, kem đánh răng, xà phòng thơm

Ngoài tinh dầu từ các cơ quan thực vật riêng rẽ trên các loài thuộc giống citrus còn

có một loại tinh dầu có tên gọi là “petitgrain” Tinh dầu này được sản xuất từ lá và chanh non Tinh dầu petitgrain được sử dụng như thành phần của nước hoa do đặc tính khử mùi

và mùi hương rất ngọt ngào của chúng Chúng được sữ dụng rộng rãi trong các sản phẩm

vệ sinh trong gia đình Nếu khử được terpen , tinh dầu petitgrain có thê trở thành tiền chấtđầu tuyệt vời cho các chuyển hóa thành hợp chất đắt tiền có trong tinh dầu neroli

2.Tinh dầu chanh ta.Giới thiệu thực vật

Tên khoa học: citrus aurantifolia(christm.)swingle.

Họ: Rutaceae

Có rất nhiều loại chanh khác nhau chủa kể những cây lai Tuy nhiên có 2 loại thường gặp và phổ biến trong lĩnh vực nghiên cứu tinh dầu là Citrus

Aurantifolia(Christm) swingle và Citrus limon(L).Nguồn gốc và phân bố.

Chanh ta có khả năng được trồng ở Đông Ấn Độ từ đó được đem sang lục địa châu

Á , nhiều miền nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới

Hiện nay có rất nhiều loại chanh lai được hình thành bởi sự lai tạo tự nhiên giữa chanh và nhiều loại khác trong cung họ Citrus Có 2 nhóm chanh: nhóm chanh chua và nhóm chanh ngọt Ngoài ra tại Việt Nam hiện nay có giống mới gọi là chanh không có hạt Đặc điểm của cây không hạt là khỏe mạnh, lá lớn, không gai, trái chùm, trái to, có vỏmỏng, không hạt, nhiều nước, vị chua, mùi thơm

Đặc điểm sinh thái, sinh trưởng và phát triển:

Chanh được trồng ở vùng nhiệt đới ẩm chanh rất nhạy cảm với thời tiết lạnh nhưng lại là cây chịu rét rất giỏi Chanh có thể sinh trưởng trên đất cằn nghèo dinh dưỡng

và có tính chống chịu khỏe hơn so với cam quýt

Chanh mọc từ hạt thường sinh trưởng khỏe, song thường 5 năm mới ra hoa, kết trái Các chồi mọc từ rễ hoặc chồi vượt thừơng có nhiều gai dài, nhọn Hoa thường thụ phấn nhờ côn trùng, đặc biệt là ong mật, cũng có thể tự thụ phấn.Thời gian từ khi hoa nở

và thụ phấn đến lúc quả đủ độ chín cho thu hoạch khoảng 5,5 tháng đến 6 tháng

Công dụng:

 Quả chanh được dùng làm nước giải khát, gia vị trong chế biến thức ăn

 Nước cốt chanh cong được dùng để gội đầu giúp cho tóc mọc khỏe hơn và mượt hơn

 Đông y coi chanh là vị thuốc mát, giải nhiệt, thông tiểu tiện, còn có tác dụng chữa bệnh tê thấp…

 Tinh dầu từ vỏ lá chanh được sử dụng trong công nghệ hương liệu và chế biến

dược phẩm hoặc bánh kẹo

Các yếu tố ảnh hưởng đến tinh dầu

- Ảnh hưởng của thuốc hóa học(thuốc trừ sâu, diệt cỏ…)

- Điều kiện khí hậu, môi trường đất…

- Tinh dầu được lấy ở bộ phận nào( hoa, lá, vỏ…)

- Thời gian thu hái

IV.THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TINH DẦU CHANH TA.

Các chỉ số hóa lý tinh dầu vỏ chanh Citrus aurantifolia(Christm.) swingle

-Tinh dầu lá: là chất lỏng, trong suốt, có màu vàng nhạt

2.Thành phần hóa học.

So sánh thành phần hóa học tinh dầu chanh citrus aurantifolia (Christm.) Swingle từ

2 phương pháp vắt ép và chưng cất hơi nước

3 Hoạt tính sinh học.

Hoạt tính sinh học của tinh dầu bao gồm: hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng sâu, kháng oxi hóa, kháng sự nẩm mầm của khoai tây…đã được nghiên cứu rất nhiều trên nhiều loại tinh dầu khác nhau

4 Các phương pháp trích ly tinh dầu.

Dựa vào cách thực hành người ta chia các hương pháp sản xuất tinh dầu ra làm 4 loại: cơ học, tẩm trích, hấp thụ và chưng cất hơi nước

Nhưng dù có tiến hành theo bất cứ phương pháp nào, quy trình sản xuất đều có nhữngđặc trưng sau:

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

Quy trình khai thác phải phù hợp nguyên liệu

Tinh dầu phải được lấy triệt để ra khỏi nguyên liệu

Nguyên tắc trích ly của tát 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 100°C

Hòa tan dễ dàng trong dung môi hữu cơ

Dễ bị hấp thụ ngay trong thể khí

a Phương pháp cơ học.

Phương pháp cơ học gồm: vắt, nạo xát, ép Phương pháp cơ học chủ yếu áp dụng

để trích ly tinh dầu vỏ của các trái thuộc họ Citrus như: cam, chanh, quýt, bưởi Có thểtiến hành trích ly bằng tay hoặc bằng máy

Nguyên tắc: đây là phương pháp đơn giản dùng để tách tinh dầu ở dạng tự do,

dùng cách tác dụng lực cơ học lên nguyên liệu(thường là ép) Phương pháp này đượcdùng phổ biến với các loại vỏ cam chanh, quýt…vì ở những loại nguyên liệu này tinh dầuthường phân bố chủ yếu ở lớp tế bào mỏng trong biểu bì Chỉ có lực tác dụng lên vỏ quả,các tế bào có chứa tinh dầu bị vỡ ra giải phóng tinh dầu Sau khi ép trong phần bã bây giờ

cũng còn khoảng 30%-40% tinh dầu, người ta tiếp tục sử dụng phương pháp chưng cấtlôi cuốn hơi nước hoặc trích ly để tách hết tinh dầu còn lại.

Phương pháp này có ưu điểm như: tinh dầu giữ nguyên được mùi vị tự nhiên nhưban đầu, các thành phần tự nhiên trong tinh dầu ít bị biến đổi Tuy nhiên nhược điểm củaphương pháp này là sản phẩm bị lẫn nhiều tạp chất chủ yếu là hợp chất hữu cơ hòa tan từvật liệu đem ép

b Phương pháp tẩm trích.

Phương pháp tẩm trích thường sử dụng để trích ly tinh dầu từ các loại hoa hoặc các loại nguyên liệu thực vật dùng làm gia vị Có 2 loại phương pháp tẩm trích:

Phương pháp này có nhiều ưu điểm vì tiến hành ở nhiệt độ phòng, nên thành phần của tinh dầu ít bị thay đổi Phương pháp này không những được áp dụng để trích ly cô kết

từ hoa mà dùng để tận trích khi các phương pháp khác không trích ly hết hoặc dùng để trích ly cac loại nhựa dầu gia vị Nguyên tắc: dựa vào hiện tựng thẩm thấu, khuếch tán và hòa tan của tinh dầu có trong các dung môi hữu cơ

Nguyên tắc: Dựa trên hiện tượng thẩm thấu, khuếch tán và hòa tan của tinh dầu có

trong mô cây đối với các dung môi hữu cơ

chất và đặc tính của dung môi sử dụng Do đó dung môi dùng trong tẩm trích cần phải đạtnhững yêu cầu sau đây:

Hòa tan hoàn toàn và nhanh chóng các cấu phần có mùi thơm trong nguyên liệu.Hòa tan kèm các hợp chất khác như sáp, nhựa dầu co trong nguyên liệu

Không có tác dụng hóa học với tinh dầu

Không biến chất khi sử dụng lại nhiều lần

Hoàn toàn tinh khiết, không có mùi lạ, không độc, không ăn mòn thiết bị, không tạo thành hỗn hợp nổ với không khí và có độ nhớt kém

Nhiệt độ sôi thấp vì khi chưng cất dung dịch trích ly để thu hồi dung môi, nhiệt độ sôi cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu Điểm sôi của dung môi nên thấp hơn điểm

Ngoài ra, cần có thêm những yếu tố phụ khác: giá thành thấp, nguyên liệu dễ tìm Thường thì không có dung môi nào thõa mãn tất cả những điều kiện trên Người ta sử dụng các dung môi không tan trong nước như: dietil eter, eter dầu hỏa, hexan,

cloroform…lẫn dung môi tan trong nước như: etanol, aceton…Trong một số trường hợp

cụ thể, người ta dùng một hỗn hợp dung môi

Quy trình tẩm trích.

Phương pháp tẩm trích này thích hợp cho các nguyên liệu có chứa lượng tinh dầu không lớn lắm hoặc có chứa những cấu phẩm tan trong nước và không chịu được nhiệt độquá cao Quy trình kỹ thuật gồm các giai đoạn sau đây:

Tẩm trích: nguyên liệu được ngâm vào dung môi trong bình chứa.Trong một số

trường hợp, để gia tăng khả năng trích ly, nguyên liệu cần được say nhỏ trước Hỗn hợp nguyên liệu và dung môi cần được xáo trộn đều trong suốt thời gian trích ly Nên khảo sát trước xem việc gia nhiệt có cần thiết hay không, nêu cần cũng không nên gia nhiệt quá 50°C để không ảnh hưởng tới mùi thơm của sản phẩm sau này

Xử lý dung dịch trích ly: sau khi quá trình tẩm trích kết thúc, dung dịch trích ly

được lấy ra và có thể thay thế bằng dung môi mới sau một khoảng thời gian nhất định, tùy theo nguyên liệu tách nước( nếu có) ra khỏi dung dịch rồi làm khan bằng Na2SO4 và lọc Dung môi phải được thu hồi ở nhiệt độ càng thấp càng tốt để tránh tình trạng sản phẩm bị mất mát và phân hủy Do đó, nên loại dung môi ra khỏi sản phẩm bằng phương pháp chưng cất dưới áp suất kém( cô quay) Dung môi thu hồi có thể dùng để trích ly lần nguyên liệu kế tiếp

Xử lý sản phẩm sau trích ly: sau khi thu hồi hoàn toàn dung môi sản phẩm là một

chất đặc sệt gồm có tinh dầu và một số hợp chất khác như nhựa, sáp ,chất béo, cho nên cần phải tách riêng tinh dầu ra Chất đặc sệt này đem đi chưng cất bằng hơi nước để tách riêng tinh dầu ra.Tinh dầu có mùi thơm tự nhiên nhưng khối lượng thu được kém, ngoài

ra tinh dầu này có chứa một số cấu tử thơm có nhiệt độ sôi cao nên có tính chất định hương rất tốt

Tách dung dịch từ bã: sau khi tháo hết dung dịch trích ly ra khỏi hệ thống, trong

bã còn chứa một lượng dung dịch rất lớn(khoảng 20-30% lượng dung môi ly trích) Phần dung dịch còn lại nằm trong nguyên liệu thường được lấy ra bằng phương pháp chưng cấthơi nước( trường hợp dung môi không tan trong nước) hoặc ly tâm, lọc ép( trường hợp dung môi tan trong nước) Sau đó dug dịch này cũng được tách nước, làm khan và nhập chung vớ dung dịch ly trích