Tiểu luận: Phương pháp chưng cất tinh dầu quế

Cây Quế, hiểu theo đúng tính chất của nó hay vị giác được hiểu là phần vỏ cây bên trong được làm khô của Cinamomum Verum. Đây là giống cây được thu hoạch hầu hết ở Sri Lanka chiếm khoảng 3 phần 4 tổng lượng sản phẩm quế trên toàn thế giới. Mặc dù giống quế sinh trưởng ở Sri Lanka thu hút bởi các tính chất cảm quan đặc trưng của nó song mức độ biến đổi đáng kể các hợp chất cấu thành trong nó lại ngang bằng với các giống quế không sinh trưởng từ đây. Sự hiện diện của các thành phần hóa học trong Quế đã được nghiên cứu và lưu lại trước đây ( Wijesekera, 1978; Wijesekera và các cộng sự, 1975). Các giống này được nhận biết chủ yếu bằng cảm quan của người trồng và được hiểu bởi các tên gọi như là “sweet”, “honey”. Ngày nay, Quế được trồng khắp nơi trên thế giới và có vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra tinh dầu.

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

1 TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU QUẾ 2

1.1 Nguồn gốc và tên gọi 2

1.2 Đặc điểm và phân bố 3

1.2.1 Đặc điểm 3

1.2.2 Phân bố 4

1.3 Cấu tử chính và tính chất 6

1.3.1 Hằng số vật lý 6

1.3.2 Thành phần hóa học 6

1.3.3 Tính chất hóa lý của cấu tử chính Aldehyde cinnamic: 7

1.4 Gía trị mùi 7

2.PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT 8

2.1 Thu hoạch nguyên liệu 10

2.2 Xử lý nguyên liệu 10

2.3 Ngâm nguyên liệu 10

2.4 Nạp liệu 11

2.5 Tiến hành chưng cất 11

2.6 Thu nhận tinh dầu 12

2.7 Đóng gói và bảo quản 12

2.8 Tháo và xử lí bã 12

3 TÁC DỤNG TINH DẦU QUẾ VÀ CÁCH SỬ DỤNG TINH DẦU QUẾ 12

3.1 Tác dụng của tinh dầu quế 12

3.2 Cách sử dụng tinh dầu Quế 14

4 CÁC SẢN PHẨM CÓ SỬ DỤNG TINH DẦU QUẾ 16

4.1 Trong Sản Phẩm Giảm Cân 16

4.2 Trong lót giày 17

4.3 Dép Hương Quế 18

4.4 Sử dụng trong nhang thơm 19

4.5 Trong hàng mỹ nghệ Quế 19

5 MỘT SỐ TINH DẦU QUẾ NGOÀI THỊ TRƯỜNG 20

6 KẾT LUẬN 23

TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

Google.com/+D

ạyKèmQuyNh

ơn

LỜI MỞ ĐẦU

Với lịch sử phát triển hàng nghìn năm, tinh dầu được mệnh danh là báu vật của thiên nhiên, được phát triển thành phương pháp trị liệu, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp trên toàn thế giới Giữa thế kỷ 19, tinh dầu được tập trung nghiên cứu và trở thành một phương pháp trị liệu tổng thể và phổ cập tại nhiều nước như: Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Anh, Pháp…Tinh dầu là một loại chất lỏng kị nước chứa các hợp chất thơm

dễ bay hơi được tinh chế, thông thường nhất là bằng cách chưng cất bằng hơi hoặc nước từ lá cây, thân cây, vỏ, rễ hoặc những thành phần khác của thực vật

Tinh dầu được ví như là nhựa sống của cây, vì nó 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, dầu sả chanh, thì đều có màu vàng hoặc hổ phách Tinh dầu được sử dụng trong nước hoa, mỹ phẩm, sữa tắm,

xà phòng, tạo hương vị cho đồ uống và thực phẩm và các sản phẩm tẩy rửa vệ sinh gia dụng khác…, một trong số đó chính là tinh dầu Quế được sản xuất từ cây Quế

Cây Quế, hiểu theo đúng tính chất của nó hay vị giác được hiểu là phần vỏ cây bên trong được làm khô của Cinamomum Verum Đây là giống cây được thu hoạch hầu hết ở Sri Lanka chiếm khoảng 3/4 tổng lượng sản phẩm quế trên toàn thế giới Mặc dù giống quế sinh trưởng ở Sri Lanka thu hút bởi các tính chất cảm quan đặc trưng của nó song mức độ biến đổi đáng kể các hợp chất cấu thành trong nó lại ngang bằng với các giống quế không sinh trưởng từ đây

Sự hiện diện của các thành phần hóa học trong Quế đã được nghiên cứu và lưu lại trước đây ( Wijesekera, 1978; Wijesekera và các cộng sự, 1975) Các giống này được nhận biết chủ yếu bằng cảm quan của người trồng và được hiểu bởi các tên gọi như là

“sweet”, “honey” Ngày nay, Quế được trồng khắp nơi trên thế giới và có vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra tinh dầu

1 TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU QUẾ

1.1 Nguồn gốc và tên gọi

Quế - Cinnamomum zeylanicium, là vỏ của một loại cây xanh nhỏ thuộc gia đình Lauracees, có nguồn gốc nguồn gốc từ Tích Lan (Ceylan) – Sri Lanka hiện nay

Tên khoa học: Cinnamomum cassia.BL

Thuộc giống: Cinnamomum

Họ: Lauraceae

Tên Việt Nam: Cây Quế

Tên địa phương: Quế Thanh, Quế Qùy, Quế Quảng…

Được biết đến từ thời cổ đại,có nghĩa là từ những thời kỳ xa xưa Quế được trồng đầu tiên ở Trung Quốc; và sau đó quế được xâm nhập vào châu Âu theo “con đường tơ lụa” và thời gian đó Quế được xem là một dược liệu hữu ích và được sử dụng chủ yếu trong việc chế biến thuốc thang cũng như được dùng trong một số nghi thức tôn giáo, Quế vào thời gian đó có thể nói chỉ dành riêng cho những người giàu, rất giàu, vì giá thành quá mắc và kéo dài cho đến thời phục hưng mới được dân chủ hóa…, sau đó chính thức có mặt trong các món ăn Pháp ở TK XVI

Hình 1.1: Cây quế

Quế góp phần không nhỏ trong nhiều hỗn hợp gia vị truyền thống như:

ras-el-hanout (Bắc Phi), garam masala (Ấn Độ), baharat (Vịnh Ba Tư), tứ vị (Pháp) hoặc ngũ

vị hương

Ở châu Âu và Bắc Mỹ, Quế chủ yếu được sử dụng để làm bánh ngọt Ngược lại, tại Bắc và Đông Phi, lại được dùng cho việc nấu các món ăn mặn đặc biệt là với thịt và gia cầm

Ẩm thực Bắc Phi (Maghreb) sử dụng quế rất nhiều cho các món tajines, ngay cả trong sáp cũng có mặt

Còn đối với Ấn Độ, Quế gần như không bao giờ thiếu vắng trong các món cari, dhal

Còn ở Việt Nam, món không thể thiếu Quế được là phở miam miam Trong các loài cây lâm sản ngoài gỗ của rừng nhiệt đới nước ta cây Quế có thể tổ chức sản xuất thành nguồn hàng lớn ổn định lâu dài và có giá trị, nhất là giá trị xuất khẩu Quế được thu hoạch ở nhiều tỉnh trong cả nước nhưng chủ yếu nhất vẫn là Quảng Nam, Yên Bái, Tuyên Quang, Thanh Hóa Quế được chế biến và sử dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau Các dạng quế thường thấy như: Quế ống, quế vụn, bột Quế và đặc biệt là tinh dầu Quế

1.2 Đặc điểm và phân bố

1.2.1 Đặc điểm

Cây Quế là cây thân gỗ sống lâu năm, cây trưởng thành có thể cao trên 15m, đường kính ngang ngực (1,3m), lá cây quế có màu xanh đậm, lá trưởng thành dài khoảng 18-20 cm, rộng khoảng 6-8 cm, cuống lá dài khoảng 1 cm Quế có tán lá hình trứng, thường xanh quanh năm, thân cây tròn đều, vỏ ngoài màu xám, hơi rạn nứt theo chiều dọc Trong các bộ phận của cây quế: vỏ, lá, hoa, gỗ, rễ đều có chứa tinh dầu, đặc biệt trong vỏ có hàm lượng tinh dầu cao nhất, có khi đạt đến 4 -5%.Cây quế khoảng 8

– 10 tuổi thì bắt đầu ra hoa, hoa mọc ở nách cành Hoa tự chùm, nhỏ chỉ bằng nửa hạt gạo, vươn lên phía trên của lá, màu trắng hay phớt vàng Quế ra hoa vào tháng 4,5 và

tạo quả vào tháng 1,2 năm sau Qủa Quế khi chưa chín có màu xanh, và khi chín chuyển thành màu tím than, quả dài 1 cm, hạt hình bầu dục, 1kg Quế có khoảng 2500 – 3000 hạt Bộ rễ phát triển mạnh, rễ cọc cắm sâu vào lòng đất Cây quế lúc còn nhỏ cần có bóng che thích hợp mới sinh trưởng phát triển tốt, càng lớn lên mức độ chịu bóng càng giảm dần và sau khoảng 3 -4 năm trồng thì cây quế hoàn toàn ưa sáng, tinh dầu quế thơm, cay, ngọt rất được ưa chuộng

Quế là loài cây thích hợp khí hậu nhiệt đới ẩm, mưa nhiều, nắng nhiều, vì vậy các

vùng có quế mọc tự nhiên ở nước ta là vùng có lượng mưa cao từ 2000mm/năm trở lên, nhiệt độ bình quân hằng năm từ 21 – 23oC, độ ẩm bình quân trên 80% Quế sinh trưởng trên đất đồi núi, độ dốc thoải, tầng đất dày, ẩm, nhiều mưa, nhưng phải thoát nước, độ PH khoảng 5 – 6 Quế không thích hợp với các loại đất đã thoái hóa, tầng đất mỏng, nghèo dinh dưỡng, đất đá ong hóa, đất chua, đất ngập nước và đất đá vôi, độ cao thường thấy từ 300 – 700 m (độ cao tuyệt đối) Nhân dân các vùng có quế cho biết

ở vùng cao hơn cây quế có xu hướng thấp lùn, chậm lớn nhưng vỏ dày và có nhiều

dầu, xuống thấp hơn cây quế thường dễ bị sâu bệnh, vỏ mỏng đời sống quế ngắn hơn

Vùng Quế Yên Bái: tập trung ở các huyện Văn Yên, Văn Cấn, Văn Bàn và Trấn Yên Các khu vực có Quế nhiều như: Đại Sơn Câu Quế, Xuân Tầm, Câu Dụ…, có diện tích trồng Quế và sản lượng có quế chiếm khoảng 70% của cả vùng Đặc điểm của vùng quế Yên Bái là vùng rừng núi chia cắt, hiểm trở, nằm ở phía Đông và Đông Nam của dãy núi Hoàng Liên Sơn, có độ cao tuyệt đối khoảng 300 – 700 m, nhiệt độ trung bình là 22,7oC, lượng mưa trung bình trên 2000 m,độ ẩm 84% Đất đai phát triển trên đá sa thạch, phiến thạch Vùng quế Yên Bái là vùng quế có diện tích và sản lượng cao nhất cả nước

Hình 1.2: Rừng quế ở huyện Trà My (Quảng Nam)

Vùng quế Trà Mi, Trà Bồng: Các huyện Trà Mi (Quảng Nam) và Trà Bồng (Quảng Ngãi) cùng nằm phía Đông của dãy Trường Sơn Thượng nguồn phía Bắc đỉnh Ngọc Linh cao khoảng 1500m thấp dần về phía Đông Vùng quế Trà Mi, Trà Bồng có độ cao khoảng 400 – 500m, nhiệt độ trung bình năm 22oC, lượng mưa trung bình 2300mm/năm, độ ẩm 85% Đất đai phát triển trên các loại đá mẹ, sa thạch Vùng quế Trà Mi, Trà Bồng đến nay được mở ra các huyện xung quanh Quế Sơn, Phước Sơn, Sơn Tây, Sơn Trà

Vùng quế Quế Phong, Thường Xuân: Các huyện Quế Phong, Qùy Châu (Nghệ An)

và Thường Xuân, Ngọc Lạc (Thanh Hoá) là vùng liền giải nằm về phía Đông dãy Trường Sơn Vùng quế Quế Phong, Thường Xuân kẹp giữa lưu vực sông Chu và sông Hiến, có độ cao bình quân khoảng 700 m Lượng mưa của vùng cao trên 2000mm/năm, nhiệt độ trung bình 23,1oC, độ ẩm 85%, nguồn nước dồi dào Quế Thanh và quế Qùy là quế tốt vì hàm lượng và chất lượng tinh dầu cao nổi tiếng cả nước

Vùng quế Quảng Ninh: Các huyện Hải Ninh, Hà Cối, Đầm Hòa, Tiên Yên và Bình Liêu là vùng đồi núi san sát nhau thuộc cánh cung Đông Bắc Các dãy núi theo hình cánh cung Đông Bắc – Tây Nam là địa hình chắn gió vì vậy lượng mưa trong vùng rất cao khoảng trên 2000mm/năm, nhiệt độ trung bình 23oC Quế được trồng trên đai cao khoảng 200 – 400m Các vườn quế đồi quế Quảng Lâm, Hoàn Mô, Pò Hèm, hằng năm cung cấp sản phẩm cho thị trường trong nước và xuất khẩu

Phenylpropyl, actate, Isobutyrate lynalyl

benzylic, Cuminic, hydrocinnamic

Cinnamic (1 – 3%), benzylic

1.3.3 Tính chất hóa lý của cấu tử chính Aldehyde cinnamic:

2 PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT

Tinh dầu quế được sản xuất từ lá và cành con hoặc vỏ cây khô bên trong và được chưng cất theo phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Lượng tinh dầu chiết xuất được từ lá là 0,2 – 0,5% và từ vỏ cây là 1 – 2,5%

Lá quế sau khi thu hoạch về được cho vào nồi hơi, tại đây hơi nước từ nồi nước bên dưới bốc lên, mang theo tinh dầu quế Hơi nước cùng tinh dầu quế được làm

lạnh và ngưng tụ bằng hệ thống làm nước lạnh Hỗn hợp hơi nước và tinh dầu được chứa tại bể và dùng phương pháp chiết xuất để tách riêng tinh dầu

Hình 1 3: Nồi chưng cất tinh dầu

Tinh dầu được sản xuất theo phương pháp chiết xuất với hệ thống dây chuyền sản xuất hiện đại đảm bảo độ tinh khiết 100%, dễ dàng ứng dụng trong nhiều ngành dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm…

Sơ đồ tách tinh dầu bằng phương pháp trích ly cổ điển:

Nguyên liệu

Bình cất

Hệ thống ngưng tụ

Bình phân ly tinh dầu và nước

Phần tinh dầu Phần nước

Dietil eter Tinh dầu sản phẩm

3 Thu hồi dieil eter

Dietil eter Tinh dầu sản phẩm

Phương pháp chưng cất quy mô nhỏ: Công nghệ này phù hợp với kết cấu hạ tầng hiện có cũng như trình độ quản lý, tổ chức sản xuất của người dân các vùng trồng quế

ở Quảng Nam cũng như các vùng khác.Phương pháp chưng cất quy mô nhỏ: gồm 8 quy trình

2.1 Thu hoạch nguyên liệu

Hằng năm có 2 vụ thu hoạch

quế là: vụ xuân và vụ thu Ở Quảng

Nam, quế vụ xuân được thu hoạch

vào tháng 1 – 2 và quế vụ thu từ

tháng 7 – 10 Thu hoạch vào các

thời điểm này cây quế đang phát

triển mạnh nên có nhiều nhựa dễ

bóc vỏ, ít bị hư hao Quế dùng để

chưng cất tinh dầu là quế vụn, cành

nhỏ và lá

Hình 1.4: Quế được thu hoạch dưới dạng khô

Đối với quế vụn và quế cành nhỏ thì có thể chưng cất ở dạng tươi hoặc khô còn đối với quế lá thì chưng cất ở dạng tươi để giảm tổn thất tinh dầu và giữ cho màu sắc của

sản phẩm đẹp hơn

2.2 Xử lý nguyên liệu

Quế vụn và quế cành cần nghiền nát nhỏ, tạo điều kiện thuận lợi trích ly tinh dầu trong quá trình chưng cất Mức độ nghiền có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất và chất lượng của tinh dầu thành phẩm Nghiền quá nhỏ, tạo điều kiện trích ly dễ dàng, triệt để nhưng tổn thất tinh dầu trong quá trình nghiền lớn, mặt khác khi chưng cất nguyên liệu

dễ bị cuốn theo hơi nước đi qua vòi hơi làm tắc ống dẫn hơi, gây trở ngại cho quá trình chưng cất và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Nghiền quá to, tinh dầu khó tách ra, đồng thời làm giảm dung tích hữu ích của thiết bị

và hơi thoát ra qua khối nguyên liệu quá nhanh làm giảm hiệu suất tách tinh dầu Độ

nghiền nhỏ nguyên liệu thích hợp nhất là qua mặt sàng 3 – 5 mm

2.3 Ngâm nguyên liệu

Nguyên liệu sau khi nghiền cần được ngâm một thời gian để nguyên liệu ngậm nước và do đó khi chưng cất tinh dầu được hơi nước lôi cuốn ra khỏi nguyên liệu dễ dàng hơn Theo các tài liệu nguyên cứu thì nguyên liệu được ngâm trong dung dịch

NaCl 20% theo tỉ lệ rắn lỏng 1 : 2,75 và thời gian ngâm 24h thì hiệu suất chưng cất tinh dầu là cao nhất

2.4 Nạp liệu

Nguyên liệu sau khi ngâm được đưa vào thiết bị chưng cất bằng cách cho cho nguyên liệu vào bao vải đặt sẵn trong nồi chưng cất Nguyên liệu chứa trong thiết bị không vượt quá 85% dung tích thiết bị để tránh hiện tượng trào bọt Nguyên liệu được nộp vào tự nhiên không được quá chặt hoặc quá xốp Vì cả hai đều giảm hiệu suất thu hồi tinh dầu Sau khi nạp liệu cho dung dịch nước ngâm nguyên liệu vào thiết bị theo tỉ

lệ như đã nêu ở trên

2.5 Tiến hành chưng cất

Sau khi nạp liệu xong, đậy nắp, vặn chặt các khóa nắp, khóa nổi và tiến hành

Hình 1.5: Dây chuyền chưng cất tinh dầu quế

chưng cất bằng cách đun củi thông qua lò đốt trực tiếp Thời gian đầu đun mạnh lửa để dung dịch nhanh sôi, khi thấy có giọt nước ngưng tụ đầu tiên xuất hiện và ngưng tụ thì

hạ lửa và giữ áp suất sao cho hỗn hợp nước ngưng chảy ra đều và liên tục, đồng thời

mở nước làm lạnh vào thiết bị ngưng tụ và tiếp tục chưng cất trong 6 giờ liền thì kết thúc

2.6 Thu nhận tinh dầu

Hỗn hợp nước chưng cất từ thiết bị ngưng tụ chảy ra qua thiết bị phân ly Dựa vào tính chất của tinh dầu quế có trọng lượng riêng lớn hơn nước nên phân lớp và chìm xuống đáy thiết bị phân ly sau đó tách ra thu được tinh dầu thô Nước chưng ở bình phân ly chảy ra có chứa một lượng tinh dầu do chưa phân ly triệt để hoặc ở dạng hòa tan trong nước cần được cho trở lại thiết bị chưng cất để cất cùng với mẻ sau

2.7 Đóng gói và bảo quản

Tinh dầu thô thu nhận được có thể đựng trong bình thủy tinh màu sẫm có nắp kín

và nắp được tráng parafin hoặc can nhựa màu nhưng cần có phương pháp bảo quản tốt

2.8 Tháo và xử lí bã

Sau khi chưng cất xong, đóng van cung cấp nước làm lạnh, tắt lửa, để nguội từ 10 –

15 phút, mở nắp và tháo bã Bã sau khi chưng cất đem phơi khô để làm nhang Dung dịch chưng cất còn lại được tháo ra qua ống xả đáy của thiết bị sau đó dùng nước sạch

vệ sinh thiết bị, kể cả vòi voi, trước khi nạp liệu cất mẻ mới

3 TÁC DỤNG TINH DẦU QUẾ VÀ CÁCH SỬ DỤNG TINH DẦU QUẾ

Hình 1.6: Tinh đâu Quế