Quy trình tách chiết tinh dầu bưởi

Quy trình tách chiết tinh dầu bưởi

- -BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐỀ TÀI:

QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT TINH DẦU BƯỞI

GVHD : TS PHAN THỊ THANH DIỆU

án của mình nhưng em vẫn còn nhiều thiếu sót trong quá trình thực hiện Mong cô chỉbảo thêm cho em.

Em xin chân thành cảm ơn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Sinh viên: MSSV:

Nhận xét:

Điểm đánh giá:

Ngày tháng năm 2014 ( ký tên, ghi rõ họ và tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Sinh viên: MSSV:

Nhận xét:

Điểm đánh giá:

Ngày.………tháng………năm 2014 ( ký tên, ghi rõ họ và tên)

MỤC LỤC

Lời mở đầu ii

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU BƯỞI 7

1.1 Tính chất của tinh dầu bưởi 7

1.2 Thành phần hóa học có trong tinh dầu bưởi 7

1.3 Các hợp chất hữu cơ trong tinh dầu bưởi 7

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA TINH DẦU BƯỞI 11

2.1 Trong mỹ phẩm 11

2.2 Trong dược phẩm 12

2.3 Trong thực phẩm 12

2.4 Một số ứng dụng khác của tinh dầu bưởi 14

CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT TINH DẦU BƯỞI 16

3.1 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 16

3.1.1 Sơ đồ công nghệ 16

3.1.2 Thuyết minh 18

3.1.3 Thiết bị 18

3.2 Trích ly tinh dầu 21

3.2.1 Sơ đồ công nghệ 21

3.2.2 Thuyết minh 22

3.2.3 Dung môi 22

3.2.4 Thiết bị 23

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN 25

Tài liệu tham khảo 26

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tinh dầu từ vỏ bưởi 8 Bảng 1.2 Thành pần chính của tinh dầu từ hoa bưởi 8

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Limonene 9

Hình 1.2 Myrcene 9

Hình 1.3 Octanone 9

Hình 1.4 -caryophyllen 9

Hình 1.5 Octanol 10

Hình 1.6 Nootkatone 10

Hình 1.7 Nerolidol 10

Hình 1.8 Farnesol 11

Hình 1.9 Linalol 11

Hình 1.10 1-p-menthene-8-thiol 11

Hình 2.1 Một số ứng dụng của tinh dầu bưởi trong mỹ phẩm 12

Hình 2.2 Một số ứng dụng của tinh dầu bưởi trong dược phẩm 13

Hình 2.3 Rượu bưởi Nhân Hòa 14

Hình 2.4 Mức vỏ bưởi 14

Hình 2.5 Gà hấp trái bưởi 15

Hình 3.1 Thiết bị chưng cất tinh dầu trong phòng thí nghiệm 18

Hình 3.2 Thiết bị chưng cất bằng nước 19

Hình 3.3 Thiết bị chưng cất bằng hơi nước không có nồi hơi riêng 20

Hình 3.4 Thiết bị chưng cất bằng hơi nước có nồi hơi riêng 20

Hình 3.5 Thiết bị trích ly tinh dầu 23

Hình 3.6 Thiết bị trích ly tinh dầu kiểu thùng quay 24

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU BƯỞI

1.1 Tính chất của tinh dầu bưởi

Tinh dầu bưởi tồn tại dạng lỏng ở nhiệt độ thường, có mùi thơm nhẹ, không màuhoặc màu vàng nhạt Ở 20oC, tinh dầu bưởi có tỷ trọng 0,923 - 0,926, nhỏ hơn tỷ trọngcủa nước nên nhẹ hơn nước

Tinh dầu bưởi bay hơi được, ít tan trong nước nhưng tan tốt trong các dung môihữu cơ như etanol, eter,

1.2 Thành phần hóa học có trong tinh dầu bưởi

Bảng 1.1. Thành phần hóa học của tinh dầu từ vỏ bưởi

Thành phần Tỉ lệ %

-caryophyllen 0,2 - 0,7 Nootkatone 0,1 - 1,0

1.3 Các hợp chất hữu cơ trong tinh dầu bưởi

Hình 1.1 Limonene

Limonene là thành phần chính trong tinh dầu vỏ bưởi, với hoạt tính có khả năng

ức chế phòng chống ung thư Limonene cũng được sử dụng phổ biến trong các sảnphẩm mỹ phẩm (nước hoa, sữa tắm, ) trong sản xuất thực phẩm (che vị cay đắng củaalkaloid, ) và một số loại thuốc giúp giảm bệnh trào ngược dạ dày và ợ nóng,

Hình 1.2 Myrcene

Myrcene là một chất trung gian quan trọng được sử dụng trong ngành côngnghiệp nước hoa Nó có mùi dễ chịu nhưng hiếm khi được sử dụng trực tiếp do có xuhướng dễ bị polymer hóa Ngoài ra, Myrcene còn có tác dụng giảm đau và khángviêm,

O

Hình 1.3 Octanone

Octanone được sử dụng để tạo hương vị và mùi thơm

Hình 1.4 -caryophyllen

-caryophyllen có mặt trong nhiều loại tinh dầu như đinh hương, hương thảo,

và nó tạo nên vị cay đặc trưng của hạt tiêu đen Trong tinh dầu vỏ bưởi, với hàm lượng

-caryophyllen nhỏ, cũng tạo nên vị cay nhẹ cho tinh dầu

HO

Hình 1.7 Nerolidol

Nerolidol có mùi thơm nhẹ, được sử dụng làm hương liệu và nước hoa Nerolidolcũng đang được thử nghiệm để làm chất tăng cường sự thẩm thấu của thuốc qua da

Hình 1.8 Farnesol

Farnesol có mặt trong nhiều loại tinh dầu như sả, hoa hồng, hoa huệ, được sửdụng để làm tăng thêm mùi nước hoa Farnesol còn là một loại thuốc trừ sâu tự nhiên,cũng như là thành phần hương liệu và phụ gia cho thuốc lá,

OH

Hình 1.9 Linalol

Linalol được dùng làm hương liệu trong 60 - 80 % các sản phẩm vệ sinh thơm vàchất tẩy rửa: xà phòng, dầu gội, Ngoài ra, linalol còn được sử dụng như thuốc diệtsâu bọ,

SH

Hình 1.10 1-p-menthene-8-thiol

1-p-menthene-8-thiol rất dễ bay hơi, là thành phần tạo nên mùi thơm đặc trưngcủa cho bưởi

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA TINH DẦU BƯỞI

2.1 Trong mỹ phẩm

Hình 2.1 Một số ứng dụng của tinh dầu bưởi trong mỹ phẩm

Tinh dầu bưởi là thành phần quan trọng trong các sản phẩm: dầu gội, sửa tắm,nước hoa,

 Tạo mùi thơm nhẹ cho nước hoa.

2.2 Trong dược phẩm

Hình 2.2 Một số ứng dụng của tinh dầu bưởi trong dược phẩm

Tinh dầu bưởi cũng là thành phần chính trong nhiều loại thuốc, có tác dụng:

 Giúp giảm cân: các hoạt chất tinh dầu trong vỏ bưởi có tác dụng làm giảm mỡtrong máu, giảm gan nhiễm mỡ

 Làm giảm tóc gãy rụng, kích thích mọc tóc, đặc trị chứng hói đầu, gãy rụng vàthưa tóc, phục hồi tóc bị hư tổn, giúp tóc chắc khỏe và bóng mượt

 Giúp lợi tiểu, lợi niệu, giải độc cơ thể

 Giúp giảm đau, trị các chứng đau đầu, viêm khớp, kháng khuẩn, chống viêm,chống nhiễm trùng

 Giảm huyết áp, hạ cholesterol trong máu, chống ung thư

2.3 Trong thực phẩm

Hình 2.3 Rượu bưởi Nhân Hòa

Rượu bưởi có tác dụng kích thích tiêu hoá, giải cảm, tăng cường vitamin chongười mới ốm dậy, rất tốt cho người muốn giảm cân hoặc dùng để hỗ trợ điều trị mỡmáu cao

Hình 2.4 Mức vỏ bưởi

Vỏ bưởi có chứa hàm lượng lớn chất cellulose, pectin, các loại vitamin và chấtđắng khác Chất cellulose có tác dụng phòng ung thư ruột kết, xơ vữa động mạch, sỏimật Với người thừa cân, cellulose đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện vócdáng vì có công dụng làm giảm mỡ máu, tan mỡ thừa và ngăn chặn sự tích tụ chất béogây béo phì Pectin thuộc nhóm các chất làm đông tụ, đóng vai trò cực kì quan trọng

vỏ bưởi còn có tác dụng nhuận trường, tính sát khuẩn cao nên có thể ngăn ngừa viêmhọng, viêm miệng hiệu quả.

Hình 2.5 Gà hấp trái bưởi

Khi hấp, nước do gà và vỏ bưởi tiết ra, hòa quyện vào nhau xen kẽ một chút vịđắng của bưởi, một chút vị ngọt nước gà Món ăn vừa có chất dinh dưỡng, vừa giúp hỗtrợ chữa bệnh gan nhiễm mỡ, rất tốt cho sức khỏe người dùng

Bên cạnh đó, tinh dầu bưởi còn có thể tiêu diệt các tác nhân gây bệnh, đồng thờilấy đi lượng thuốc trừ sâu còn tồn đọng trong thực phẩm bằng cách nhỏ 20 giọt tinhdầu bưởi vào một chai xịt, có chứa 1 thìa canh bột nổi, 1 chén dấm trắng và 1 chénnước, sau đó xịt dung dịch trên lên bề mặt của thực phẩm và để trong 5 phút

2.4 Một số ứng dụng khác của tinh dầu bưởi

 Giúp thư giãn, làm giảm căng thẳng, giúp trấn tĩnh, lấy lại tinh thần Hương thơmcủa tinh dầu bưởi còn có tác dụng giải rượu giúp tỉnh táo, minh mẫn Khi tắm chovài giọt tinh dầu bưởi giúp máu huyết lưu thông Là một chất khử mùi rất hiệu quảnên tinh dầu bưởi thường được dùng để xông hơi phòng, giúp mang lại tinh thầnsảng khoái, thư giãn cho người sử dụng

 Có tác dụng giải cảm rất tốt, đặc biệt khi kết hợp với hỗn hợp tinh dầu chanh,hương nhu, khuynh diệp, sả, dùng để tắm hoặc xông

 Khử mùi ô tô: Đổ nước lọc bình thường vào máy khuếch tán theo mức thấp nhấthoặc cao nhất, cho từ 1-3 giọt tinh dầu vào, sau đó bật máy khuếch tán lên

 Có thể hòa từ 1-3 giọt tinh dầu bưởi vào 2 lít nước ấm để ngâm chân trước khi đingủ, giúp giảm đau nhức bàn chân, tăng tuần hoàn máu.

CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT TINH DẦU BƯỞI3.1 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Làm khan

Lắng, gạn

Bảo quảnTinh dầu

NaCl

3.1.2 Thuyết minh

Vỏ bưởi được rửa sạch, cắt nhỏ sơ bộ, sau đó cho vào máy xay, thêm nước Xaynhỏ Thêm NaCl vào nguyên liệu đã xay nhỏ với nồng độ thích hợp rồi chuyển vàothùng chứa nguyên liệu của thiết bị chưng cất lôi cuốn hơi nước, đậy kín, để yên.Tiến hành chưng cất hỗn hợp nguyên liệu đã xử lý Hỗn hợp hơi nước và tinh dầuthoát ra được đi vào ống sinh hàn của thiết bị chưng cất, rồi chảy xuống bộ phậnngưng tụ Để yên cho hỗn hợp thu được tách hoàn toàn thành 2 pha Lớp tinh dầu ởtrên chảy xuống bình hứng để thu tinh dầu thô Nước bên dưới qua bộ phận hoàn lưutrở lại phần chưng cất

Thêm Na2SO4 khan vào bình chứa tinh dầu thô, vừa thêm vừa khuấy đều cho đếnkhi thấy các tinh thể Na2SO4 bắt đầu rời ra Để lắng hỗn hợp trên Cho phần tinh dầu

đã làm khan bên trên chảy vào bình chứa sản phẩm

Sản phẩm tinh dầu được cho vào các bình chứa hay lọ sẫm màu, đậy kín, bảoquản trong tối

3.1.3 Thiết bị

3.1.3.1 Trong phòng thí nghiệm

Hình 3.1 Thiết bị chưng cất tinh dầu trong phòng thí nghiệm

Hơi nước nóng từ bình (1) qua bình (2), làm nóng dung dịch trong bình Hơi tinhdầu được hơi nước lôi cuốn theo, qua ống sinh hàn, ngưng tụ tạo thành 2 pha lỏng táchlớp riêng biệt: lớp tinh dầu (3) nằm phía trên, lớp nước (4) nằm phía dưới.

3.1.3.2 Trong công nghiệp:

 Thiết bị chưng cất bằng hơi nướ c

Hình 3.2 Thiết bị chưng cất bằng nước

Nguyên liệu và nước cùng cho vào một thiết bị Khi đun sôi, hơi nước bay ra sẽcuốn theo tinh dầu, ngưng tụ hơi bay ra sẽ thu được hỗn hợp gồm nước và tinh dầu, haithành 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 điểmnhư hiệu suất thấp, chất lượng tinh dầu không cao do nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp vớithiết bị nên dễ bị cháy khét, khó điều chỉnh các thông số kỹ thuật như tốc độ và nhiệt

độ chưng cất

 Thiết bị chưng cất bằng hơi nước không có nồi hơi riêng

Nướclạnh vào

Hình 3.3 Thiết bị 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 bịngưng tụ Để nguyên liệu khỏi rơi vào phần có nước ta có thể lót trên vỉ 1 hay nhiềulớp bao tải tùy theo từng loại nguyên liệu Phương pháp nay phù hợp với những cơ sởsản xuất có qui mô trung bình

So với phương pháp trên, phương pháp này có ưu điểm hơn, nguyên liệu ít bịcháy khét vì không tiếp xúc trực tiếp với đáy thiết bị, các nhược điểm khác vẫn chưakhắc phục được

 Thiết bị chưng cất có nồi hơi riêng

Nướclạnh vào

Nước

Nước và tinh dầu bay hơi

Nước lạnh vào

Nước nóng ra ra

Tinh dầu

Nước

Hình 3.4 Sơ đồ chưng cất có nồi hơi riêng

Phương pháp này phù hợp với những cơ sở sản xuất lớn, hơi nước được tạo ra từmột 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 cáccông đoạn sản xuất, khống chế tốt hơn các thông số công nghệ, rút ngắn được thờigian sản xuất Ngoài ra, phương pháp này đã khắc phục được tình trạng nguyên liệu bịkhê, khét và nếu theo yêu cầu của công nghệ thì có thể dùng hơi quá nhiệt, hơi có ápsuất cao để chưng cất Tuy nhiên, thiết bị sử dụng trong phương pháp này khá phức tạp

Tách etanol

3.2.3 Dung môi

Yêu cầu của dung môi:

 Nhiệt độ sôi thấp để dễ dàng tách tinh dầu ra khỏi dung môi bằng phương phápchưng cất, nhưng không được thấp quá vì sẽ gây tổn thất dung môi, dễ gây cháy

và khó thu hồi dung môi (khó ngưng tụ)

 Dung môi không tác dụng hóa học với tinh dầu

 Độ nhớt của dung môi bé để rút ngắn thời gian trích ly (độ nhớt nhỏ khuếch tánnhanh)

 Dung môi hòa tan tinh dầu lớn nhưng hòa tan tạp chất bé

 Dung môi không ăn mòn thiết bị, không gây mùi lạ cho tinh dầu và đặc biệtkhông gây độc hại

 Dung môi phải rẽ tiền và dễ mua

Có thể sử dụng dung môi dễ bay hơi như etanol, dầu hỏa, acetol, hay các dung môikhó bay hơi như mỡ động vật, vaselin, Gần đây, người ta còn sử dụng khí đốt ở dạnglỏng hoặc CO2 lỏng để trích ly tinh dầu

3.2.4 Thiết bị

Tinh dầu thành phẩm

Hình 3.5 Thiết bị trích ly tinh dầu

Trong đó:

1 Thiết bị chứa hình trụ

2 Vỉ để ngăn cách nguyên liệu

3 Cửa cho nguyên liệu vào

4 Cửa tháo bả

5 Bơm ly tâm

6 Lưới lọc có phủ lớp vải màu

7 Vòi hồi lưu dung dịch

Nguyên liệu được đưa vào cửa (3), đóng kín cửa lại và mở van cho dung môi(etanol) vào ngâm trong 2 giờ Hết thời gian ngâm, dùng bơm để bơm dịch chiết vào,cho chảy tuần hoàn nhằm khuấy trộn dung dịch và vỏ Để bơm không bị tắc nghẽn do

vỏ quả bám vào, ngoài lớp vỏ (2), người ta còn làm thêm 1 lưới lọc chắn ở đáy thiết bị.Hết thời gian ngâm chiết quy định, dung dịch ngâm chiết được tháo ra, đem lắng lọc.Ngoài ra, còn có thiết bị trích ly kiểu thùng quay có sơ đồ cấu tạo như sau:

4

3

1 2

Hình 3.6 Thiết bị trích ly tinh dầu kiểu thùng quay

Trong đó:

1 Cửa nhập liệu

2 Ống dẫn dung môi vào

3 Hơi nước trực tiếp vào

4 Giỏ chứa nguyên liệu

5 Cửa tháo bả

6 Ống tháo mitxenNguyên liệu được cho vào các giỏ chứa (4) lắp trên một khung quay ở bên trongthiết bị Dung môi qua ống (2) nằm cố định ở phần dưới của thiết bị, nhờ khung quaynên các giỏ chứa nguyên liệu được nhúng liên tục vào dung môi, khi nguyên liệu đãhết tinh dầu, mitxen được tháo ra ở cửa (6), sau đó cho hơi nước vào vỏ nhiệt của thiết

bị theo ống (3) để tách dung môi từ bả trích ly

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN

Phương pháp trích ly có ưu điểm là hiệu suất thu hồi sản phẩm cao và giữ đượcmùi thơm tự nhiên của bưởi Tuy nhiên, yêu cầu về thiết bị lại cao, thất thoát dungmôi, quy trình phức tạp, khiến cho phương pháp này không trở nên tối ưu

Phương pháp chưng cất lôi kéo hơi nước lại khắc phục được các khuyết điểm đó:thiết bị gọn, dễ chế tạo; quy trình tương đối đơn giản; các dung môi và hóa chất sửdụng rẻ và thân thiện; thời gian chưng cất tương đối nhanh

Trong tương lai, nếu có điều kiện, sẽ tiếp tục tiến hành nghiên cứu chiết xuất tinhdầu bưởi bằng các phương pháp hiện đại hơn như chiết bằng vi sóng, chiết bằng CO2

siêu tới hạn,

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Vũ Ngọc Lộ (1996), "Những cây tinh dầu Việt Nam - khai thác - chế biến - ứng

dụng", NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội.

[2] Nguyễn Thị Tâm (2003), "Những tinh dầu lưu hành trên thị trường", NXB Khoa học

kỹ thuật Hà Nội

[3] Nguyễn Đắc Phát (2011), "Luận văn tốt nghiệp: Quy trình tách chiết tinh dầu bưởi

bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước", Nha Trang.

[4] Nguyễn Thị Thúy (2007), "Đồ án chuyên môn: Phương pháp trích lý một số sản

phẩm", Đà Nẵng.