TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH CHẦN VÀ SẤY ĐẾN HÀM LƯỢNG TINH DẦU TRONG LÁ, THÂN SẢ (Cymbopogon Citratus)
Sinh viên thực hiện : Phan Thị Oanh Thùy
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Tp.HCM, tháng 09 năm 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH CHẦN VÀ SẤY ĐẾN HÀM LƯỢNG TINH DẦU TRONG LÁ, THÂN SẢ (Cymbopogon Citratus)
Sinh viên thực hiện : Phan Thị Oanh Thùy
Mã số sinh viên : 1511541120
Lớp : 15DTP1A
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Giáo viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Thị Thùy Dung
Tp.HCM, tháng 09 năm 2019
TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Tp. Hồ Chí Minh, ngày ... tháng ... năm ....
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Phan Thị Oanh Thùy Mã số sinh viên: 1511541120
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp: 15DTP1A
1. Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH CHẦN VÀ SẤY ĐẾN HÀM LƯỢNG TINH DẦU TRONG LÁ, THÂN SẢ (Cymbopogon Citratus)
2. Nhiệm vụ luận văn
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/06/2019 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 15/09/2019 5. Người hướng dẫn:
Họ và tên Học hàm, học vị Đơn vị Phần hướng dẫn
Nguyễn Thị Thùy Dung Thạc sĩ ............................... BM ......................... 100%
Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn.
Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
ThS. Nguyễn Thị Vân Linh ThS. Nguyễn Thị Thùy Dung
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian nghiên cứu và hoàn thành tốt khóa luận nghiệp tại khu thực nghiệm của khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi Trường - trường Đại học Nguyễn Tất Thành, em
đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, hướng dẫn của các giảng viên, anh chị quản lý
phòng thí nghiệm, bạn bè và gia đình.
Với lòng biết ơn sâu sắc, lời cám ơn đầu tiên em muốn gửi đến ThS. Nguyễn Thị
Thùy Dung, ThS. Nguyễn Thị Vân Linh (trưởng bộ môn), ThS. Nguyễn Quốc Duy và
các anh chị quản lý phòng thí nghiệm đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ, giúp đỡ và chỉnh
sửa cho em rất nhiều trong quá trình làm thí nghiệm và hoàn thành đề tài khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn các giảng viên của bộ môn Công nghệ Thực phẩm trường
Đại học Nguyễn Tất Thành đã truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ
em trong thời gian em thực hiện khoá luận.
Ngoài ra, em xin chân thành cảm ơn bạn Nguyễn Khắc Hưng- sinh viên Trường Đại
học Khoa học tự nhiên TPHCM đã hỗ trợ nguyên liệu cho em thực hiện đề tài. Và không
thể không kể đến những người bạn của em đã hỗ trợ, giúp đỡ em vượt qua các giai đoạn
khó khăn.
Và cuối cùng, em muốn dành lời cám ơn chân thành nhất cho gia đình vì đã động
viên và tạo điều kiện để em có thể hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp và chương trình
đại học.
Xin chân thành cám ơn mọi người!
iv
TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tinh dầu sả (Cymbopogon citratus) được biết đến là có đặc tính trị liệu và kháng khuẩn, hoạt động chống nấm cũng như các hoạt tính sinh học của nó hiện đang là chủ
đề được quan tâm. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm khảo sát ảnh hưởng của quá
trình chần và sấy lên hàm lượng tinh dầu trong lá và thân sả. Lá và thân sả sau khi xử lý sơ bộ được thực hiện quá trình chần bằng hơi nước và nước nóng với các điều kiện khác nhau (thời gian, nhiệt độ), sau đó được sấy ở các nhiệt độ 50, 55, 60, 65oC. Tinh dầu được thu nhận bằng cách chưng cất trong nước.
Kết quả cho thấy quá trình chần có ảnh hưởng khác nhau đến thời gian thoát ẩm và hiệu suất tinh dầu của lá và thân sả, nguyên liệu được chần bằng hơi nước có hiệu suất
chưng cất tinh dầu cao hơn so với chần bằng nước nóng. Nhiệt độ sấy càng cao thời gian
thoát ẩm của nguyên liệu càng nhanh, hiệu suất tinh dầu đạt cao nhất khi nhiệt độ sấy nằm trong khoảng 55-60oC đối với cả thân và lá sả.
v
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ........................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ iv
TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ...............................................................v
MỤC LỤC .............................................................................................................. vi
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. ix
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................x
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... xi
Chương 1. MỞ ĐẦU .............................................................................................1
1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .......................................1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .........................................................................1
1.2.1 Mục tiêu tổng quát ...................................................................................1
1.2.2 Mục tiêu cụ thể.........................................................................................1
Chương 2. TỔNG QUAN .....................................................................................2
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU ............................................................2
2.1.1 Giới thiệu .................................................................................................2
2.1.2 Phân bố .....................................................................................................2
2.2 THÀNH PHẦN VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA SẢ...........................3
2.3 CÔNG DỤNG VÀ LỢI ÍCH SỨC KHỎE CỦA SẢ ..................................6
2.3.1 Công dụng của sả .....................................................................................6
2.3.2 Kháng viêm và bảo vệ da .........................................................................6
2.3.3 Hoạt tính kháng khuẩn .............................................................................7
2.3.4 Hỗ trợ hệ miễn dịch .................................................................................7
2.3.5 Giảm cholesterol trong máu .....................................................................7
2.3.6 Giảm lo âu, căng thẳng ............................................................................7
2.3.7 Giúp giảm đau dạ dày ..............................................................................7
vi
2.3.8 Giúp hạ đường huyết................................................................................7
2.3.9 Hoạt tính chống oxy hóa ..........................................................................8
2.3.10 Ứng dụng của cây sả ..............................................................................8
2.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ ..............................9
2.4.1 Quá trình sấy ............................................................................................9
2.4.2 Quá trình chần ..........................................................................................9
2.4.3 Quá trình chưng cất tinh dầu ..................................................................10
Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............11
3.1 NGUYÊN LIỆU ..........................................................................................11
3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT ....................................................11
3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ..........................................12
3.3.1 Thời gian nghiên cứu .............................................................................12
3.3.2 Địa điểm nghiên cứu ..............................................................................12
3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................................12
3.4.1 Sơ đồ nghiên cứu ...................................................................................12
3.4.2 Bố trí thí nghiệm ....................................................................................13
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .................................................................15
3.5.1 Phương pháp xác định hiệu suất tinh dầu ..............................................15
3.5.2 Phương pháp xác định hàm ẩm ..............................................................16
3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ..........................................................16
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................................................17
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH CHẦN BẰNG HƠI NƯỚC ............17
4.1.1 Đối với lá sả ...........................................................................................17
4.1.2 Đối với thân sả .......................................................................................19
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH CHẦN BẰNG NƯỚC NÓNG ........20
4.2.1 Ảnh hưởng của thời gian chần ...............................................................20
4.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần ................................................................24
4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH SẤY ..................................................27
4.3.1 Đối với lá sả ...........................................................................................27
vii
4.3.2 Đối với thân sả .......................................................................................30
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .................................................33
5.1 KẾT LUẬN ..................................................................................................33
5.2 KHUYẾN NGHỊ .........................................................................................33
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................34
viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Phân bố địa lý của sả trên thế giới [8] ..............................................................2
Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g sả nguyên liệu ....................................3
Bảng 2.3 Thành phần hóa học trong tinh dầu sả [7] ........................................................5
Bảng 2.4 Thành phần hoạt tính sinh học có trong sả [7] .................................................5
Bảng 2.5 Công dụng của các thành phần trong cây sả ....................................................6
Bảng 2.6 Ứng dụng của cây sả ở một số quốc gia [4][6][7] ...........................................8
Bảng 3.1 Danh mục dụng cụ- thiết bị- hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ..................11
ix
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Cây sả ...............................................................................................................2
Hình 3.1 Nguyên liệu sả sau khi sơ chế ........................................................................11
Hình 3.2 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát ............................................................................12
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian chần hơi .......................................13
Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian chần nước ....................................13
Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần nước .....................................14
Hình 3.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ sấy ................................................15
Hình 4.1 Đồ thị đường cong sấy của lá sả tại điều kiện chần hơi .................................17
Hình 4.2 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của lá sả tại điều kiện chần hơi ..............................18
Hình 4.3 Đồ thị đường cong sấy của thân sả tại điều kiện chần hơi .............................19
Hình 4.4 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của thân sả tại điều kiện chần hơi ..........................20
Hình 4.5 Đồ thị đường cong sấy của lá sả tại điều kiện chần nước ở nhiệt độ 85°C ....21
Hình 4.6 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của lá sả tại điều kiện chần nước ở nhiệt độ 85°C .22
Hình 4.7 Đồ thị đường cong sấy của thân sả tại điều kiện chần nước ở nhiệt độ 85°C 23
Hình 4.8 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của thân sả tại điều kiện chần nước ở nhiệt độ 85°C
...............................................................................................................................24
Hình 4.9 Đồ thị đường cong sấy của lá sả tại điều kiện chần nước trong 2 phút ..........25
Hình 4.10 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của lá sả tại điều kiện chần nước trong 2 phút .....25
Hình 4.11 Đồ thị đường cong sấy của thân sả tại điều kiện chần nước trong 2 phút ....26
Hình 4.12 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của thân sả tại điều kiện chần nước trong 2 phút .27
Hình 4.13 Đồ thị đường cong sấy của lá sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau ..................28
Hình 4.14 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của lá sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau ...............29
Hình 4.15 Đồ thị đường cong sấy của thân sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau ..............30
Hình 4.16 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của thân sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau ...........31
x
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
xi
Chương 1. MỞ ĐẦU
1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Tinh dầu là dạng chất lỏng có hương thơm, nguồn gốc từ nguyên liệu thực vật (hoa,
lá, hạt, vỏ, trái, rễ…) được sử dụng rộng rãi trong dược phẩm, mỹ phẩm cũng như trong
công nghiệp thực phẩm [1]. Chúng thường là hỗn hợp của hơn 200 hợp chất. Trong đó, các hợp chất dễ bay hơi chiếm 90-95% hàm lượng tinh dầu có chứa monoterpen,
sesquiterpen, hydrocarbon và các dẫn xuất oxy của chúng, cùng với các aliphatic
aldehyd, alcohol và este. Các hợp chất không bay hơi thì chiếm 5-10% hàm lượng và
chứa hydrocarbon, acid béo, sterol, carotenoids, sáp, coumarin và flavonoid [2][3].
Sả là một trong những nguyên liệu dùng trong chế biến thực phẩm, và là nguyên
liệu được sử dụng nhiều trong chiết xuất tinh dầu. Thông thường, tinh dầu sả được sản
xuất bằng cách chưng cất nguyên liệu sả tươi. Tuy nhiên, sả tươi sau thu hoạch nếu
không được bảo quản phù hợp hoặc sử dụng kịp thời sẽ bị úa vàng và hư hỏng. Hơn nữa,
sử dụng nguyên liệu tươi vào sản xuất đòi hỏi biện pháp bảo quản phù hợp cũng như
thiết bị chưng cất kích thước lớn. Sấy khô sả là biện pháp giúp kéo dài thời gian sử dụng,
thuận tiện cho việc bảo quản cũng như tiện lợi hơn trong sản xuất. Quá trình sấy sẽ có
một số tác động đến hàm lượng tinh dầu có trong sả, dẫn đến thay đổi hiệu suất chưng
cất tinh dầu. Ngoài ra, một số biện pháp tiền xử lý nguyên liệu như chần cũng có tác
động đến cấu trúc tế bào và hàm lượng tinh dầu trong nguyên liệu. Các tác động này có
thể làm tăng hiệu suất chưng cất tinh dầu cũng như tiết kiệm chi phí trong quá trình sản
xuất. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành thực hiện nghiên cứu: “Ảnh
hưởng của quá trình chần và sấy đến hàm lượng tinh dầu trong lá, thân sả (Cymbopogon citratus)”.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1.2.1 Mục tiêu tổng quát
Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng tinh dầu trong lá và thân sả.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chần (phương pháp, nhiệt độ, thời gian chần) đến
hàm lượng tinh dầu trong lá và thân sả.
Khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy (nhiệt độ) đến hàm lượng tinh dầu trong lá và
thân sả.
1
Chương 2. TỔNG QUAN
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1.1 Giới thiệu
Sả (Cymbopogon citratus) là một loại thảo mộc có xuất xứ từ Ấn Độ và được trồng
ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới khác, hiện có khoảng 55 loài [4]. Hai trong số những loài được sử dụng phổ biến nhất hàng ngày hoặc chiết xuất tinh dầu sả là
Cymbopogon flexuosus và Cymbopogon citratus [5]. Lá và thân sả là các bộ phận có
nhiều tinh dầu, được dùng làm nguyên liệu trong chưng cất tinh dầu [6]. Sả là loại cây
trồng quanh năm với lá mỏng và dài, là một trong những loại cây được dùng rộng rãi trong y học và cũng là loại cây trồng được chiết xuất lấy tinh dầu nhiều nhất ở các khu
vực như Châu Á, Châu Phi và Châu Mĩ [7].
Vị trí phân loại của sả như sau [5]:
Hình 2.1 Cây sả
- Giới: Plantae - Nhóm: Tracheobionta - Nhánh: Spermatophyta - Bộ: Magnoliophyta - Lớp: Liliopsida - Phân lớp: Commelinidae - Bậc: Cyperales - Họ: Poaceae - Chi: Cymbopogon
2.1.2 Phân bố
Bảng 2.1 Phân bố địa lý của sả trên thế giới [8]
Phân bố địa lý của sả trên toàn thế giới được nêu ở bảng 2.1.
Khu vực Nước
Châu Á Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Nhật Bản, Malaysia, Nepal, Bắc Triều Tiên, Pakistan, Philippines, Sri Lanka, Thái Lan, Việt Nam
Cộng hòa Angola, Cộng hoà Bénin, Burkina Faso, Cộng
Châu Phi
hòa Cameroon, Bờ Biển Ngà, Cộng hòa Kenya, Ai Cập, Cộng hòa Dân chủ Liên bang Ethiopia, Cộng hòa Ghana, Cộng hòa Mali, Cộng hòa Liên bang Nigeria, Cộng hòa Thống nhất
2
Tanzania, Cộng hòa Togo, Cộng hòa Zambia, Cộng hòa
Zimbabwe
Châu Âu Ý, Anh
Mỹ, Cuba, Mexico, Panama, Cộng hòa Costa Rica, Saint Lucia, Bắc Mỹ Cộng hoà Trinidad và Tobago
Nam Mỹ Brazil, Colombia, Peru, Venezuela, Nhà nước Đa dân tộc Bolivia
Châu Úc và châu Úc và Nhà nước Độc lập Pa-pua Niu Ghi-nê Đại Dương
2.2 THÀNH PHẦN VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA SẢ
Tinh dầu của cây sả được tích lũy trong thân và lá, với hàm lượng tinh dầu dao động
từ 0,3-0,7% tuỳ thuộc vào giống, điều kiện vùng sinh thái và chế độ chăm sóc, bón phân.
Tinh dầu sả có hàm lượng citral chiếm 70-80% [5] và có nhiều hợp chất hương hấp dẫn
có khả năng giảm các cơn đau nhẹ và khả năng chống ung thư (myrcene và limonene)
cùng một số hợp chất có khả năng khử mùi, kháng khuẩn mạnh (citral và geraniol…)
nên được sử dụng làm dược liệu, thực phẩm, thuốc bảo vệ thực vật và sản xuất mỹ
phẩm.... [9][10][11][12].
Theo USDA Branded Food Products Database thành phần dinh dưỡng có trong
Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g sả nguyên liệu
nguyên liệu sả được trình bày ở bảng 2.2.
Đơn Đơn Thành phần Giá trị Thành phần Giá trị vị vị
g Water 70.58 mg 2.6 Vitamin C, total ascorbic acid
kcal Energy 99 Thiamin mg 0.065
g Protein 1.82 Riboflavin mg 0.135
g Total lipid (fat) 0.49 Niacin mg 1.101
g Ash 1.8 Pantothenic acid mg 0.05
g 25.31 Vitamin B-6 mg 0.08 Carbohydrate, by difference
mg Calcium, Ca 65 Folate, total µg 75
mg Iron, Fe 8.17 Folate, food µg 75
mg Magnesium, Mg 60 Carotene, beta µg 3
mg Phosphorus, P 101 Vitamin A, IU IU 6
3
Fatty acids, total Potassium, K mg 723 g 0.119 saturated
Fatty acids, total Sodium, Na mg 6 g 0.054 monounsaturated
Zinc, Zn mg 2.23 Phytosterols mg 6
Copper, Cu mg 0.266 Stigmasterol mg 1
Manganese, Mn mg 5.224 Campesterol mg 1
Selenium, Se µg 0.7 Beta-sitosterol mg 4
Sả rất được quan tâm do tinh dầu có giá trị thương mại và được sử dụng rộng rãi trong
công nghệ thực phẩm cũng như trong y học cổ truyền. Sả là loại cây có thể đem lại lợi
nhuận thương mại từ việc xuất khẩu cho các quốc gia như Brazil, Indonesia, Ấn Độ và
Trung Quốc. Ở Tây Phi, việc xuất khẩu sả còn hạn chế, nguyên liệu này được canh tác chủ yếu với mục đích sử dụng trong thực phẩm, cây cảnh và dược liệu [8].
Nghiên cứu của Christopher E Ekpenyong và cộng sự (2015) đã chỉ ra rằng sả được
sử dụng trong y học trên toàn thế giới cho nhiều ứng dụng bao gồm kháng khuẩn, kháng
nấm, chống nhiễm trùng, chống ung thư, chống viêm, chống oxy hóa, bảo vệ tim mạch,
chống ho, sát trùng và chống thấp khớp. Nó cũng đã được sử dụng trong dự phòng tiểu
cầu trong điều trị bệnh tiểu đường, rối loạn mỡ máu, rối loạn tiêu hóa, lo lắng, sốt rét,
cúm, sốt và viêm phổi trong liệu pháp mùi hương và thẩm mỹ [7]. Ngoài công dụng
chữa bệnh, sả còn được thêm vào đồ uống có cồn và không cồn, thực phẩm nướng, làm
hương liệu, chất bảo quản trong bánh kẹo và ẩm thực [7]. Bên cạnh mối quan tâm về
các sản phẩm hữu cơ tự nhiên như tinh dầu, xà phòng tắm hữu cơ,…thì người sử dụng
còn quan tâm đến các tác động sinh học với các ứng dụng mới trong sức khỏe con người,
nông nghiệp và môi trường [13].
Không chỉ có các ứng dụng trên, sả còn được làm trà và được người tiêu dùng yêu
thích vì đặc tính như hương thơm, mùi vị đặc trưng, màu sắc [7].
Các thành phần hóa học và các hoạt tính sinh học của sả được trình bày trong bảng
2.3 và 2.4 [7].
4
Bảng 2.3 Thành phần hóa học trong tinh dầu sả [7]
STT Thành phần STT Thành phần STT Thành phần
Citral α-Terpineol 16 31 β-Myrcene 1
Burneol β-O-Cimene 17 32 Allo-o-cimene 2
α-Pinene oxide Myrcenol 18 33 t-Muurolol 3
trans- Linalool 1-Octyn-3-ol 19 34 4 Chrysanthemal
3-Undencyne 20 Neral 35 5 Citronellal 3-carvomenthenone
21 trans-(−)-Carveol 36 Geraniol 6 Nerol
22 Nerol 37 Citronellol 7 Geranial
Methyl-n- Dextro-carvone Geranic-acid 23 38 8 nonylketone
Isolongifolene-4-5-
9- 9 α-Bergamotene 24 39 γ-Muurolene 10-dehydro Levo-
β-elemene
β- 25 40 10 α-Muurolene α-Amorphene Sesquiphellandrene
26 α-Elemol 41 α-Gurjunene 11 α-Farnesene
27 Germacrene-D 42 Valencene 12 d-Cadinene
28 Humulene 43 α-Selinene 13 Viridiflorol
29 t-Cadinol 44 β-eudesmol 14 α-Gualene
(E, E)-Farnesal
15 pimelyl 30 Di-n-octylphytalate 45 Geranyl-acetate
Bảng 2.4 Thành phần hoạt tính sinh học có trong sả [7]
dihydrazide
Phytonutrients Chất khoáng Vitamins
Flavoniods Sodium Vitamin A
Alkaloids Potassium Vitamin C
Vitamins Calcium Vitamin E
Tannins Iron Folate
Phenols Phosphorus Thiamine
Saponins Selenium Niacin
5
Essential oils Zinc Pyridoxine
Steroids Magnesium Riboflavin
2.3 CÔNG DỤNG VÀ LỢI ÍCH SỨC KHỎE CỦA SẢ
2.3.1 Công dụng của sả
Tinh dầu sả được sử dụng trong hương liệu, ẩm thực. Nó được sử dụng trong hầu hết
các loại thực phẩm chính bao gồm đồ uống có cồn và không cồn, món tráng miệng, sữa
đông lạnh, kẹo, thực phẩm nướng, gelatin và bánh pudding, thịt và các sản phẩm từ thịt,
chất béo và dầu. Tinh dầu sả cũng được sử dụng trong đồ uống. Tinh dầu sả có lợi thế
hơn chanh vì nó không có tính acid nên có khả năng thúc đẩy tiêu hóa chất béo tốt hơn
[5].
Với các thành phần hóa học và các hoạt tính sinh học đã nêu ở trên, cây sả có các
Bảng 2.5 Công dụng của các thành phần trong cây sả
công dụng được trình bày ở bảng 2.5 [7].
Thành phần Công dụng
Hương liệu, chất bảo quản thực phẩm, giảm cholesterol máu, trị đái
tháo đường, tác động kháng khuẩn, lợi tiểu, hạ đường huyết, hạ Tinh dầu huyết áp, chống viêm, chất chống oxy hóa, chống ung thư, tác động
đến hệ thần kinh, động mạch vành
Làm se da, kháng khuẩn, chống oxy hóa, hạ đường huyết, chống Tannins viêm
Saponins Làm se da nhẹ, chống viêm, hạ đường huyết
Flavoniods Tác dụng chống oxy hóa, hạ sốt, kháng khuẩn
Alkaloids Làm se da, tác động đến hệ thần kinh
Vitamins Tác dụng chống oxy hóa, bảo vệ tim mạch
Minerals Tác động truyền tín hiệu cho tế bào, động mạch vành, hệ thần kinh
2.3.2 Kháng viêm và bảo vệ da
Theo nghiên cứu Berenice và cộng sự (1991) tinh dầu sả có khả năng giúp giảm đau và làm dịu kích ứng da [14]. Xuesheng Han và cộng sự (2017) cũng chỉ ra tác dụng chống viêm của tinh dầu sả trong tế bào da của con người và đó là một phương thuốc trị
liệu tốt để điều trị các bệnh viêm da [15]. Bên cạnh đó, tinh dầu sả có khả năng điều trị
và kháng khuẩn các bệnh nhiễm trùng da liễu do các vi sinh vật gây ra như viêm nấm
da liễu, nấm men và nấm sợi theo nghiên cứu của Cristiane và cộng sự (2008) [16].
Tương tự các nghiên cứu về tinh dầu sả, Boukhatem và cộng sự (2014) đã nghiên cứu
6
và đưa ra tinh dầu sả có tiềm năng đáng chú ý trong việc phát triển các loại thuốc điều
trị nhiễm nấm và viêm da [12].
2.3.3 Hoạt tính kháng khuẩn
Theo nghiên cứu của Naik và cộng sự (2010) đã thử nghiệm cho thấy tinh dầu sả có
khả năng chống lại một số vi khuẩn gây bệnh. Bên cạnh đó việc điều trị các bệnh nhiễm
trùng do các vi khuẩn kháng sẽ rất hữu ích [17]. Tác giả Adukwu và cộng sự (2012) đã nghiên cứu chỉ ra tinh dầu sả có khả năng chống lại Staphylococcus aureus trong việc chăm sóc sức khỏe [18]. Doran và cộng sự (2009) đã nghiên cứu và kết luận hơi tinh
dầu sả giúp ức chế sự phát triển của vi khuẩn nhạy cảm và kháng sinh trong ống nghiệm. Bên cạnh đó cũng làm giảm vi khuẩn trên bề mặt và không khí [19]. Nghiên cứu của
Francisco và các cộng sự (2014) đã thử nghiệm luteolin glycosides có trong sả có khả
năng chống viêm, ít gây độc tính hơn các loại thuốc chống viêm hiện nay. Với việc sử
dụng luteolin glycosides trong sả sẽ đầy hứa hẹn trong công nghiệp dược phẩm và thực
phẩm chức năng [20].
2.3.4 Hỗ trợ hệ miễn dịch
Theo nghiên cứu Sforcin và cộng sự (2009) tinh dầu sả có thể giúp tăng cường hệ
thống miễn dịch với các đặc tính kháng khuẩn và trị liệu. Nghiên cứu in vitro cũng chỉ
ra rằng tinh dầu sả có thể làm giảm các cytokine gây viêm trong cơ thể [21].
2.3.5 Giảm cholesterol trong máu
Theo Celso và cộng sự (2011) nghiên cứu cho thấy sự an toàn của việc sử dụng sả
trong y học dân gian và tác dụng có lợi cho việc giảm mức cholesterol trong máu [22].
2.3.6 Giảm lo âu, căng thẳng
Theo Goes (2015) nghiên cứu việc xông hương tinh dầu sả là một liệu pháp giúp
kiểm soát và giảm lo âu, căng thẳng mệt mỏi [23].
2.3.7 Giúp giảm đau dạ dày
Nghiên cứu của Fernandes và cộng sự (2012) cho thấy tinh dầu sả (Cymbopogon
citratus) có thể bảo vệ dạ dày khỏi tổn thương do ethanol và aspirin [24].
2.3.8 Giúp hạ đường huyết
Nghiên cứu của Adeneye và cộng sự (2007) chỉ ra tác dụng hạ đường huyết của dịch
trích từ lá sả [25].
7
2.3.9 Hoạt tính chống oxy hóa
Nghiên cứu của J. Campos và cộng sự (2014) chỉ ra các đặc tính chống oxy hóa của sả có thể ngăn ngừa rối loạn chức năng nội mô liên quan đến sự mất cân bằng oxy hóa
do tác động đẩy bởi các chất kích thích oxy hóa khác nhau [26]. Theo Jamuna và các
cộng sự (2017) sả là một trong nhưng loại thảo dược có khả năng chống oxy hóa và
chống viêm đầy tiềm năng [27].
2.3.10 Ứng dụng của cây sả
Bảng 2.6 Ứng dụng của cây sả ở một số quốc gia [4][6][7]
Một số ứng dụng của cây sả ở một số quốc gia được trình bày ở bảng 2.6.
Quốc gia Ứng dụng
Ấn Độ Dùng trong các vấn đề tiêu hóa
Trung Quốc Làm giảm cảm giác lo âu
Đảo Mauricio, Dùng làm trà chống các bệnh như cảm cúm, sốt, viêm phổi và giải bán đảo Mã quyết các vấn đề về dạ dày và toát mồ hôi Lai
Nigeria Làm thuốc hạ sốt, các tác dụng chống kích thích co thắt
Giúp tiêu hóa, thúc đẩy lợi tiểu, toát mồ hôi và thuốc điều hòa kinh Indonesia nguyệt
Cuba và khu Giúp giảm đau và chống viêm vực Caribbean
Châu Phi, Được coi là kháng khuẩn, sát trùng, làm toát mồ hôi, chống thấp
Châu Á khớp, điều trị chứng đau lưng, bong gân và bệnh ho ra máu
Hồi phục cơ thể, tăng cường sức khỏe, hỗ trợ tiêu hóa và ức chế chất London gây ung thư
Philippines Chữa lành và giảm bớt chứng khó tiêu, các vấn đề về dạ dày, làm giảm căng thẳng, giảm cảm lạnh, sốt và đau và kiểm soát viêm khớp
Ở Nigeria và
Một số người tiêu thụ thuốc sắc etanolic được làm từ lá sả với niềm tin rằng nó có thể chữa được nhiều loại bệnh
một số quốc gia châu Phi khác
8
2.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.4.1 Quá trình sấy
Sấy là một trong những phương pháp phổ biến hiện nay được dùng để tách ẩm ra
khỏi nguyên liệu trong bảo quản và chế biến thực phẩm. Quá trình tách ẩm thường diễn
ra ở nhiệt độ thấp hơn so với nhiệt độ sôi của nước. Các nguyên liệu có hàm lượng nước
cao như rau, trái cây, hay loại lá, thảo mộc có hoạt tính sinh học thường dễ bị hư hỏng dưới tác dụng của vi sinh vật. Do đó, quá trình sấy sẽ có vai trò quan trọng giảm hoạt tính nước và giúp kéo dài thời gian bảo quản nguyên liệu. Nhiều phương pháp sấy đã
được nghiên cứu và ứng dụng trong sấy thực phẩm như sấy đối lưu bằng không khí nóng, sấy chân không, sấy thăng hoa, sấy hồng ngoại…
Sấy đối lưu là một phương pháp sấy khô truyền thống được sử dụng giúp làm giảm
độ ẩm của nguyên liệu, nhằm mục đích ngăn chặn xâm nhập của enzyme và vi sinh vật,
giúp tăng thời hạn sử dụng và bảo quản [28]. Trong quá trình sấy đối lưu thì không khí
nóng được sử dụng làm tác nhân sấy. Trong quá trình sấy ở các mức thời gian khác nhau
hàm ẩm của nguyên liệu giảm dần, cơ chế chủ yếu trong quá trình này là truyền khối.
Sự truyền khối bên trong là do khuếch tán phân tử (lỏng) hoặc khuếch tán hơi hoặc bởi
các lực mao dẫn trong vùng bên trong (ướt) của sản phẩm và nước bị bay hơi khi nó
chạm tới bề mặt (sức cản không đáng kể đối với chuyển khối).
Sấy khô các loại thảo mộc và dược liệu phải đáp ứng các yêu cầu sau: Độ ẩm phải
được đưa xuống ở mức cân bằng được xác định bởi độ ẩm và nhiệt độ không khí tương
đối nhất định [29].
2.4.2 Quá trình chần
Chần là một quá trình tiền xử lý nguyên liệu ở nhiệt độ cao. Sử dụng nước nóng
hoặc hơi nước. Trong trường hợp chần nước nóng, nguyên liệu được nhúng vào bên
trong nước nóng. Đối với chần hơi, nguyên liệu được hơi nước cung cấp nhiệt. Quá trình chần được thực hiện trước khi đông lạnh, đóng hộp hoặc sấy khô trái cây và rau quả với mục đích làm bất hoạt enzyme, thay đổi kết cấu, giữ màu sắc, hương vị và giá trị dinh dưỡng, loại bỏ không khí bên trong nguyên liệu, giúp giảm thời gian sấy và tăng tốc độ sấy [1][30].
Quá trình chần được chia làm 3 giai đoạn: gia nhiệt nguyên liệu đến nhiệt độ chần,
giữ nhiệt độ chần trong một khoảng thời gian nhất định và làm nguội nhanh nguyên liệu.
Các phương pháp chần thường được sử dụng hiện nay bao gồm chần bằng nước,
chần bằng hơi nước, chần tầng sôi, chần bằng vi sóng….
9
2.4.3 Quá trình chưng cất tinh dầu
Chưng cất là quá trình phân riêng hỗn hợp chất lỏng có khả năng bay hơi khác nhau. Sự khác nhau về khả năng bay hơi thể hiện qua sự chênh lệch về nhiệt độ sôi. Do nhiệt
độ sôi chênh lệch nên dưới tác dụng của nhiệt độ, cấu tử nào có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ
bay hơi trước, cấu tử nào có nhiệt độ sôi cao hơn sẽ bay hơi sau. Các phương pháp chưng
cất đã được nghiên cứu và ứng dụng bao gồm chưng cất đơn giản, chưng cất đơn giản có hồi lưu, chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước, chưng cất phân đoạn bằng hệ thống chưng cất liên tục…
Chưng cất trực tiếp trong nước (Hydrodistillation) là phương pháp phổ biến nhất
được sử dụng để chiết xuất tinh dầu. Phương pháp này bao gồm nguyên liệu được ngâm
trong nước, hỗn hợp này sau đó được đun nóng đến điểm sôi, ở áp suất khí quyển. Dưới
tác dụng của nhiệt độ, các cấu tử hương trong tế bào thực vật được giải phóng dưới dạng
hỗn hợp azeotropic [31]. Các cấu tử hương khi được cấp nhiệt đạt tới điểm sôi thì được
lôi cuốn bằng hơi nước. Các cấu tử được làm mát bởi hệ thống ống sinh hàn và ngưng
tụ sau đó được tách lớp gồm hỗn hợp nước và tinh dầu. Hệ thống Clevenger cho phép
nước ngưng tuần hoàn trong quá trình chưng cất với bình đun thông qua một hệ thống
cohobage (Clevenger, 1928). Do đó, nước và các cấu tử dễ bay hơi được phân chia nhờ
sự khác nhau về tỷ trọng. Thời gian chưng cất thường từ 3-6 giờ tùy thuộc vào nguyên
liệu thực vật. Thời gian chưng cất có thể ảnh hưởng đến năng suất và thành phần hóa
học của tinh dầu. Chưng cất trực tiếp trong nước là một phương pháp chiết xuất hiệu
quả, năng suất cao đối với các loại thảo mộc và gia vị [31]. Quá trình chưng cất trực tiếp
được dừng lại sau khi đảm bảo không thu được thêm tinh dầu. Nhiệt độ tối đa của hệ
thống là điểm sôi của nước và hệ thống được vận hành ở áp suất khí quyển [32].
10
Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 NGUYÊN LIỆU
Sả nguyên liệu được thu nhận tại Ấp Tân Thuận, xã Bình Đức, huyện Châu Thành,
tỉnh Tiền Giang.
Nguyên liệu sau khi nhập về được sơ chế loại bỏ phần rễ và lá hư. Nguyên liệu được chia làm 2 phần: phần thân và phần lá, sau đó được rửa sạch, làm ráo và bảo quản đông
a)
b)
Hình 3.1 Nguyên liệu sả sau khi sơ chế
a) Lá sả
b) Thân sả
ở nhiệt độ -7°C.
Bảng 3.1 Danh mục dụng cụ- thiết bị- hóa chất sử dụng trong nghiên cứu
3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT
STT Tên thiết bị Hãng sản xuất Thông số kĩ thuật
Bếp đun 1 Trung Quốc
Bếp điện 2
Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước Đức 3
Cân 2 số 4 Tải trọng:0.01g TE412/Satorius (Đức)
Cân 4 số 5 Đức Cân tối đa 210g
6 Cân sấy ẩm hồng ngoại
11
7 Muối Na2SO4
Việt Nam 8 Nồi hấp
9 Nhiệt kế rượu
Đức 10 Ống đong thủy tinh 10ml
11 Ống đong nhựa 100ml Trung Quốc
Đức 12 Tủ sấy đối lưu
3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
3.3.1 Thời gian nghiên cứu
Từ ngày 15/06/2019 đến ngày 15/09/2019
3.3.2 Địa điểm nghiên cứu
Phòng Thí nghiệm hóa đại cương 1 và phòng Sản xuất thực nghiệm tại cơ sở An
Phú Đông - Trường Đại học Nguyễn Tất Thành.
3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4.1 Sơ đồ nghiên cứu
Chần bằng hơi Thời gian chần
Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chần Thời gian chần
Chần bằng nước
Nhiệt độ chần
Nhiệt độ sấy
Khảo sát ảnh hưởng quá trình sấy đối lưu
Hình 3.2 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát
Đánh giá hiệu suất chưng cất tinh dầu
12
Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chần hơi
3.4.2 Bố trí thí nghiệm
2 phút
Chần bằng hơi nước
Nhân tố khảo sát 4 phút (i)Thời gian sấy
6 phút (ii)Hàm lượng tinh dầu thu
nhận sau khi Nhiệt độ tác nhân sấy 60°C
chưng cất Nhân tố cố định
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian chần hơi
Khối lượng mẫu 0.5 kg
Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần hơi đến khả năng thoát ẩm của
nguyên liệu (lá, thân) trong quá trình sấy và hàm lượng tinh dầu thu nhận sau khi chưng cất.
Cách tiến hành: Nguyên liệu được rã đông ở nhiệt độ phòng trong thời gian 10
phút, sau đó chẻ thành 4 đối với thân và để nguyên đối với lá. Tiếp theo, nguyên liệu
(500g) được thực hiện quá trình chần, sau đó trải thành một lớp mỏng trên khay sấy để ráo trong vòng 10-15 phút và cho vào tủ sấy đã cài đặt nhiệt độ 60oC.
Chỉ tiêu theo dõi:
Sự thay đổi khối lượng của nguyên liệu trong quá trình sấy.
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần đối với quá trình chần nước
Hiệu suất chưng cất tinh dầu.
2 phút Thời gian chần (i)Thời gian
4 phút
Nhân tố khảo sát sấy
6 phút
Nhiệt độ chần 85°C (ii)Hàm lượng tinh dầu thu nhận sau khi
Nhân tố cố định Khối lượng mẫu 0.5 kg chưng cất
Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian chần nước
Nhiệt độ sấy 60°C
13
Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần nước đến khả năng thoát ẩm của
nguyên liệu (lá, thân) trong quá trình sấy và hàm lượng tinh dầu thu nhận sau khi chưng cất.
Cách tiến hành: tương tự mục 3.4.2.1
Chỉ tiêu theo dõi:
Sự thay đổi khối lượng của nguyên liệu trong quá trình sấy.
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ chần đối với quá trình chần nước
Hiệu suất chưng cất tinh dầu.
80°C
85°C
Nhiệt độ chần (i)Thời gian Nhân tố khảo sát sấy 90°C
(ii)Hàm lượng 95°C tinh dầu thu
Thời gian chần KQ TN trên nhận sau khi
chưng cất Nhân tố cố định Khối lượng mẫu 0.5 kg
Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần nước
Nhiệt độ sấy 60°C
Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ chần nước đến khả năng thoát ẩm của
nguyên liệu (lá, thân) trong quá trình sấy và hàm lượng tinh dầu thu nhận sau khi chưng
cất.
Cách tiến hành: Tương tự mục 3.4.2.1
Chỉ tiêu theo dõi:
Sự thay đổi khối lượng của nguyên liệu trong quá trình sấy.
Hiệu suất chưng cất tinh dầu.
14
Khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy
50°C
55°C Nhiệt độ sấy (i)Thời gian sấy Nhân tố khảo sát 60°C
(ii)Hàm lượng tinh dầu thu 65°C nhận sau khi
Hình 3.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ sấy
Phương pháp chần KQ TN trên chưng cất Nhân tố cố định Khối lượng mẫu 0.5 kg
Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến khả năng thoát ẩm của nguyên
liệu (lá, thân) trong quá trình sấy và hàm lượng tinh dầu thu nhận sau khi chưng cất.
Cách tiến hành: Nguyên liệu được rã đông ở nhiệt độ phòng trong thời gian 10
phút, sau đó chẻ thành 4 đối với thân và để nguyên đối với lá. Tiếp theo đem đi cân 500g
và trải một lớp mỏng trên khay sấy và cho vào tủ sấy đã cài đặt các mức nhiệt độ 50, 55, 60, 65oC.
Chỉ tiêu theo dõi:
Sự thay đổi khối lượng của nguyên liệu trong quá trình sấy.
Hiệu suất chưng cất tinh dầu.
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
3.5.1 Phương pháp xác định hiệu suất tinh dầu
Nguyên tắc: Sử dụng nước trực tiếp để khuếch tán tinh dầu từ nguyên liệu và sử
dụng hơi nước để lôi cuốn tinh dầu.
Cách tiến hành: Cân 50g nguyên liệu sả sau khi sấy, đo ẩm nguyên liệu trước khi chưng cất. Cho nguyên liệu đã cân vào bình cầu và cho 500ml nước vào (tỉ lệ nguyên liệu: nước là 1:10). Tiến hành chưng cất bằng thiết bị Clevenger. Thời gian chưng cất từ 2-3 giờ. Tinh dầu sau khi chưng cất được làm khan bằng muối Na2SO4 [32][33].
Công thức tính:
𝑉𝑡𝑖𝑛ℎ 𝑑ầ𝑢 𝑚𝑐ℎấ𝑡 𝑘ℎô
𝐻𝑖ệ𝑢 𝑠𝑢ấ𝑡 (%) = × 100 [34]
15
Trong đó, 𝑉𝑡𝑖𝑛ℎ 𝑑ầ𝑢là thể tích tinh dầu thu được (ml), 𝑚𝑐ℎấ𝑡 𝑘ℎô là tổng khối lượng
chất khô có trong nguyên liệu (g).
3.5.2 Phương pháp xác định hàm ẩm
Công thức tính:
Hàm ẩm (M) trong nghiên cứu được tính theo vật liệu khô, g nước/g chất khô, được
tính như sau:
𝑚𝑛ướ𝑐 𝑚𝑐ℎấ𝑡 𝑘ℎô
[35] 𝑀 =
Trong đó,𝑚𝑛ướ𝑐 là khối lượng ẩm có trong nguyên liệu, 𝑚𝑐ℎấ𝑡 𝑘ℎôlà khối lượng chất khô có trong nguyên liệu.
3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
Trong nghiên cứu này, mỗi thí nghiệm tiến hành lặp lại 2 lần, kết quả được trình
bày ở dạng giá trị trung bình ± giá trị sai số. Đánh giá sự khác biệt có ý nghĩa giữa các
mẫu thí nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng phân tích phương sai một nhân tố
(one-way ANOVA) được áp dụng để xác định sự khác nhau giữa các chế độ xử lý mẫu
và Tukey’s Multiple Range test (=5%) trên phần mềm SPSS Statistics 22.
16
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH CHẦN BẰNG HƠI NƯỚC
4.1.1 Đối với lá sả
Chần là quá trình được thực hiện trước khi sấy nhằm mục đích cấp nhiệt và hỗ trợ
phá vỡ các tế bào bên trong nguyên liệu giúp cho quá trình sấy được thoát ẩm nhanh hơn. Chần bằng hơi nước thường được sử dụng đối với các sản phẩm cắt nhỏ, và cần ít
thời gian hơn so với chần nước nóng vì hệ số truyền nhiệt của hơi nước ngưng tụ lớn
hơn nước nóng [30]. Trong thí nghiệm này, nguyên liệu (500g) được chần bằng hơi
nước tại các mức thời gian 2, 4, 6 phút. Sau đó được làm ráo trong vòng 10-15 phút và đem đi sấy ở nhiệt độ 60°C. Kết quả khảo sát sự thay đổi của hàm ẩm trong quá trình
Hình 4.1 Đồ thị đường cong sấy của lá sả tại điều kiện chần hơi
sấy được biểu diễn ở hình 4.1.
Kết quả ở hình 4.1 cho thấy khi tăng thời gian chần bằng hơi nước từ 2 đến 6 phút thì không ảnh hưởng đến thời gian thoát ẩm của nguyên liệu so với mẫu không chần.
Nguyên nhân có thể do quá trình chần bằng hơi nước trong thời gian ngắn không làm ảnh hưởng nhiều đến cấu trúc tế bào lá sả dẫn đến thời gian thoát ẩm của nguyên liệu
trong quá trình sấy không thay đổi.
17
Lá sả sau khi sấy được đem đi chưng cất tinh dầu. Ảnh hưởng của quá trình chần
Hình 4.2 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của lá sả tại điều kiện chần hơi
hơi đến hiệu suất tinh dầu được biễu diễn ở hình 4.2.
Kết quả ở hình 4.2 cho thấy hiệu suất tinh dầu đạt cao nhất đối với mẫu không chần,
và giảm dần khi thời gian chần tăng từ 2 đến 6 phút. Sau khi chần 6 phút thì hiệu suất tinh dầu giảm có thể do thời gian chần càng dài thì tinh dầu trong nguyên liệu bị khuếch
tán vào hơi nước càng nhiều. Đối với mẫu chần 2 phút và 4 phút thì lượng tinh dầu bị
khuếch tán vào hơi nước chưa nhiều nên hiệu suất tinh dầu giảm không có ý nghĩa về
mặt thống kê với 𝛼 = 0.05.
Chần bằng hơi nước là một phương pháp khá phổ biến với cơ chế sử dụng hơi nước
cung cấp nhiệt để phá hủy cấu trúc của tế bào thực vật, giải phóng các cấu tử có trong
nguyên liệu và đồng thời cũng lấy đi hầu hết các thành phần dễ bay hơi [30]. Chần bằng
hơi cũng giống như tiến hành chưng cất lôi cuốn hơi nước (Steam didistillation) trong
thời gian ngắn. Nghiên cứu về chưng cất lôi cuốn hơi nước [36] đã chỉ ra rằng thời gian chưng cất kéo dài giúp hiệu suất tinh dầu tăng do tinh dầu bị lôi cuốn và khuếch tán theo
hơi nước, điều này có nghĩa là hàm lượng tinh dầu còn lại trong nguyên liệu giảm, mẫu nghiên cứu được chần bằng hơi nước trong 6 phút sau đó xử lý và chưng cất cho hiệu suất tinh dầu thấp hơn các mẫu chần thời gian ngắn có thể vì lý do này.
Như vậy, thời gian lá sả tiếp xúc với hơi nước càng lâu thì tinh dầu bị lôi cuốn theo
hơi nước càng nhiều dẫn đến lượng tinh dầu còn lại trong lá sả ít làm cho hiệu suất tinh dầu giảm.
18
4.1.2 Đối với thân sả
Trong thí nghiệm này, thân sả được xử lý tương tự mục 4.1.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của quá trình chần hơi lên sự thay đổi hàm ẩm của thân sả khi sấy được biểu diễn
Hình 4.3 Đồ thị đường cong sấy của thân sả tại điều kiện chần hơi
ở hình 4.3.
Kết quả ở hình 4.3 cho thấy khi tăng thời gian chần hơi thì thời gian cần thiết để sấy
mẫu về độ ẩm yêu cầu sẽ giảm. Cụ thể, đối với mẫu không chần thì thời gian sấy là 130
phút, mẫu chần 2 phút thời gian sấy là 120 phút và giảm xuống 110 phút đối với mẫu
chần từ 4 đến 6 phút. Có thể thời gian chần càng lâu thì cấu trúc tế bào trong thân sả bị
phá vỡ càng nhiều làm cho nước trong nguyên liệu thoát ra nhanh hơn khi gặp không
khí nóng.
Như vậy, quá trình chần hơi có ảnh hưởng đến khả năng thoát ẩm của thân sả trong
quá trình sấy.
Ảnh hưởng của quá trình chần hơi lên hiệu suất tinh dầu thân sả được biểu diễn ở
hình 4.4.
19
Hình 4.4 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của thân sả tại điều kiện chần hơi
Kết quả ở hình 4.4 cho thấy khi thân sả được chần hơi thì hiệu suất tinh dầu không
thay đổi đáng kể. Có thể thời gian chần hơi chưa đủ để tinh dầu trong thân sả khuếch
tán vào hơi nước.
Kết quả ở mục 4.1.1 và 4.1.2 cho thấy thời gian chần hơi có ảnh hưởng đến khả năng thoát ẩm của thân sả khi tiếp xúc với không khí nóng nhưng không ảnh hưởng đối
với lá sả, điều này có thể do cấu trúc của thân và lá khác nhau. Chần hơi có ảnh hưởng
đến hiệu suất tinh dầu trong lá sả nhưng không có ảnh hưởng đáng kể đối với thân sả.
Điều này có thể do cấu trúc thân sả có nhiều lớp nhưng lá sả thì không nên tinh dầu
trong lá bị khuếch tán vào hơi nước nhiều hơn so với thân.
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH CHẦN BẰNG NƯỚC NÓNG
Đối với lá sả
4.2.1 Ảnh hưởng của thời gian chần
Quá trình chần bằng nước nóng thường được thực hiện trong nước ở nhiệt độ dao động từ 70-100°C [30]. Trong thí nghiệm này, nguyên liệu (500g) được chần trong nước ở nhiệt độ 85°C với các mức thời gian khảo sát 2, 4, 6 phút. Sau đó, nguyên liệu được làm ráo trong vòng 10-15 phút và đem đi sấy ở nhiệt độ 60°C. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần nước lên sự thay đổi hàm ẩm của lá sả khi sấy được biểu diễn
ở hình 4.5.
20
Hình 4.5 Đồ thị đường cong sấy của lá sả tại điều kiện chần nước ở nhiệt độ 85°C
Kết quả ở hình 4.5 cho thấy khi tăng thời gian chần nước từ 2 đến 6 phút thì thời
gian thoát ẩm của nguyên liệu không thay đổi so với mẫu không chần. Nguyên nhân có
thể là do thời gian chần bằng nước nóng chưa đủ để phá vỡ các tế bào bên trong lá sả.
Như vậy, chần bằng nước trong thời gian ngắn (6 phút) không ảnh hưởng đến thời
gian thoát ẩm của lá sả khi tiếp xúc với không khí nóng.
Tương tự thí nghiệm chần hơi, nguyên liệu sau khi sấy được đem đi chưng cất tinh
dầu. Ảnh hưởng của thời gian chần nước đến hiệu suất tinh dầu lá sả được biểu diễn ở
hình 4.6.
21
Hình 4.6 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của lá sả tại điều kiện chần nước ở nhiệt độ 85°C
Kết quả ở hình 4.6 cho thấy hiệu suất tinh dầu đạt cao nhất đối với mẫu không chần
và giảm dần khi tăng thời gian chần từ 2 đến 6 phút. Nguyên nhân có thể do trong quá
trình chần một lượng tinh dầu bị khuếch tán vào nước, thời gian chần càng dài quá trình
khuếch tán càng diễn ra mạnh. Chần trước khi sấy cũng tác động đến các thành phần bay hơi, có thể do cấu trúc tế bào lá sả bị ảnh hưởng khi chần nên tinh dầu trong lá sẽ
bay hơi một phần trong quá trình sấy.
Như vậy, thời gian lá sả tiếp xúc với nước nóng càng lâu thì lượng tinh dầu còn lại
Đối với thân sả
trong lá sả càng ít, dẫn đến hiệu suất tinh dầu giảm.
Trong thí nghiệm này, thân sả được xử lý tương tự mục 4.2.1.1. Kết quả khảo sát
ảnh hưởng của thời gian chần nước lên sự thay đổi hàm ẩm của thân sả khi sấy được
biểu diễn ở hình 4.7.
22
Hình 4.7 Đồ thị đường cong sấy của thân sả tại điều kiện chần nước ở nhiệt độ 85°C
Kết quả ở hình 4.7 cho thấy khi tăng thời gian chần nước thì thời gian cần thiết để
sấy mẫu về độ ẩm yêu cầu tăng. Cụ thể, đối với mẫu không chần và chần 2 phút thì thời
gian sấy cần thiết là 100 phút, thời gian sấy tăng lên 110 phút đối với mẫu chần từ 4 đến
6 phút. Có thể khi kéo dài thời gian chần thì một lượng nước bị giữ lại giữa các lớp của thân sả, lượng nước này làm tăng thời gian sấy cần thiết để đưa nguyên liệu về độ ẩm
yêu cầu. Tuy nhiên, thời bị kéo dài khi sấy này cũng không đáng kể.
Như vậy, thời gian chần nước có ảnh hưởng đến thời gian thoát ẩm của thân sả trong
quá trình sấy.
Ảnh hưởng của thời gian chần nước đến hiệu suất tinh dầu thân sả được biểu diễn ở
hình 4.8.
23
Hình 4.8 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của thân sả tại điều kiện chần nước ở nhiệt độ 85°C
Kết quả ở hình 4.8 cho thấy hiệu suất tinh dầu đạt cao nhất đối với mẫu không chần
và giảm dần khi tăng thời gian chần bằng nước từ 2 đến 6 phút. Tuy nhiên, sự khác biệt
này không có ý nghĩa về mặt thống kê với 𝛼 = 0.05. Có thể thời gian chần nước kéo dài đến 6 phút chưa ảnh hưởng nhiều đến cấu trúc tế bào thân sả và chưa đủ để tinh dầu
trong thân sả bị khuếch tán vào nước.
Như vậy, khi tăng thời gian chần nước từ 2 - 6 phút thì hiệu suất tinh dầu không bị
ảnh hưởng đáng kể.
Kết quả ở mục 4.2.1.1 và 4.2.1.2 cho thấy thời gian chần nước có ảnh hưởng đến
khả năng thoát ẩm của thân sả khi tiếp xúc với không khí nóng nhưng không có ảnh
hưởng đối với lá sả, điều này có thể do cấu trúc của thân và lá khác nhau. Về sự thay
đổi của hiệu suất tinh dầu, kết quả tương tự như thí nghiệm chần hơi, hiệu suất chưng
cất tinh dầu lá sả bị ảnh hưởng bởi thời gian chần kéo dài trong khi thân sả thì không.
Đối với lá sả
4.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần
Trong thí nghiệm này, nguyên liệu (500g) được chần trong nước ở các mức nhiệt độ khảo sát 80, 85, 90, 95°C trong khoảng thời gian 2 phút. Sau khi chần nguyên liệu được làm ráo 10-15 phút và đem đi sấy ở nhiệt độ 60°C. Kết quả khảo sát ảnh hưởng
của nhiệt độ chần nước lên sự thay đổi hàm ẩm của lá sả khi sấy được biểu diễn ở hình
4.9.
24
Hình 4.9 Đồ thị đường cong sấy của lá sả tại điều kiện chần nước trong 2 phút
Kết quả ở hình 4.9 cho thấy khi tăng nhiệt độ chần nước từ 80 đến 95°C thì không
có ảnh hưởng đến thời gian thoát ẩm của lá sả. Có thể do thời gian chần nguyên liệu
chưa đủ để phá vỡ cấu trúc tế bào lá sả.
Như vậy, nhiệt độ chần nước không ảnh hưởng đến thời gian thoát ẩm của lá sả khi
tiếp xúc với không khí nóng.
Ảnh hưởng của nhiệt độ chần nước đến hiệu suất tinh dầu lá sả được biểu diễn ở
Hình 4.10 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của lá sả tại điều kiện chần nước trong 2 phút
hình 4.10.
25
Kết quả ở hình 4.10 cho thấy hiệu suất tinh dầu giảm dần khi tăng nhiệt độ chần từ
80 đến 95°C. Tuy nhiên, sự khác biệt này không có ý nghĩa về mặt thống kê với 𝛼 = 0.05. Điều này có thể do cấu trúc lá sả chưa bị ảnh hưởng nhiều khi chần ở các chế độ
này.
Như vậy, lá sả tiếp xúc với nước nóng nhiệt độ từ 80-95°C trong 2 phút không ảnh
Đối với thân sả
hưởng đáng kể đến hiệu suất tinh dầu.
Trong thí nghiệm này, thân sả được xử lý tương tự mục 4.2.2.1. Kết quả khảo sát
Hình 4.11 Đồ thị đường cong sấy của thân sả tại điều kiện chần nước trong 2 phút
ảnh hưởng của nhiệt độ chần nước lên sự thay đổi hàm ẩm của thân sả khi sấy được biểu diễn ở hình 4.11.
Kết quả ở hình 4.11 cho thấy khi tăng nhiệt độ chần từ 80 đến 95°C thì thời gian thoát ẩm của nguyên liệu không bị ảnh hưởng. Như vậy, các chế độ chần này chưa có tác động đáng kể đến cấu trúc thân sả.
Ảnh hưởng của nhiệt độ chần đến hiệu suất tinh dầu thân sả được biểu diễn ở hình
4.12.
26
Hình 4.12 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của thân sả tại điều kiện chần nước trong 2 phút
Kết quả ở hình 4.12 cho thấy khi tăng nhiệt độ chần từ 80 đến 85°C thì hiệu suất
tinh dầu tăng, tuy nhiên, khi nhiệt độ tiếp tục tăng từ 85 đến 95°C thì hiệu suất này giảm
dần. Nhiệt độ chần phù hợp có thể tác động đến cấu trúc tế bào thân sả, giúp tinh dầu dễ
dàng được giải phóng trong quá trình chưng cất. Tuy nhiên, tinh dầu là thành phần dễ bay hơi nên nếu nhiệt độ xử lý quá cao nó có thể bị tổn thất do khuếch tán vào nước
trong khi chần hoặc bay hơi một phần khi sấy, dẫn đến hiệu suất tinh dầu giảm [37].
Như vậy, hiệu suất tinh dầu thân sả bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ chần, nhiệt độ chần
cao hơn 90°C trong 2 phút làm giảm hiệu suất tinh dầu.
Kết quả ở mục 4.2.2.1 và 4.2.2.2 cho thấy nhiệt độ chần không ảnh hưởng đến khả
năng thoát ẩm của thân và lá sả, không ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất tinh dầu của lá,
tuy nhiên, có ảnh hưởng đến hiệu suất tinh dầu của thân.
Từ kết quả mục 4.1 và 4.2, sau khi cân nhắc về thời gian thoát ẩm của nguyên liệu
khi sấy, hiệu suất tinh dầu tính toán được sau khi chưng cất, mẫu nguyên liệu được chọn cho thí nghiệm tiếp theo là mẫu sả (lá, thân) không qua quá trình chần.
4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH SẤY
4.3.1 Đối với lá sả
Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu. Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi hoặc thăng hoa. Sấy ở nhiệt độ càng cao thì lượng ẩm thoát ra càng nhanh.
27
Trong thí nghiệm này, nguyên liệu (500g) được trải một lớp mỏng trên khay sấy và
Hình 4.13 Đồ thị đường cong sấy của lá sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau
cho vào tủ sấy ở các nhiệt độ 50, 55, 60, 65°C. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên sự thay đổi hàm ẩm của lá sả được biểu diễn qua hình 4.13.
Kết quả ở hình 4.13 cho thấy khi tăng nhiệt độ sấy từ 50 đến 65°C thì thời gian cần
thiết để thoát ẩm của nguyên liệu giảm dần. Cụ thể, đối với nhiệt độ sấy 50°C thì thời
gian thoát ẩm cần thiết là 170 phút, ở 55°C thời gian sấy là 150 phút, 60°C thời gian sấy là 110 phút và khi tăng nhiệt độ sấy lên 65°C thời gian thoát ẩm còn 90 phút. Theo
nghiên cứu của Chong và cộng sự (2008) thời gian sấy tỉ lệ nghịch với nhiệt độ sấy, sấy
ở nhiệt độ càng cao thì thời gian thoát ẩm sẽ càng nhanh [38]. Nghiên cứu của K. J.
Chua và cộng sự (2002) cũng đã chỉ ra rằng nhiệt độ sấy có ảnh hưởng đáng kể đến thời
gian sấy để đạt được độ ẩm mong muốn [39].
Như vậy, nhiệt độ sấy có ảnh hưởng đến thời gian thoát ẩm của lá sả khi tiếp xúc
với không khí nóng.
Lá sả sau khi được sấy ở các nhiệt độ khác nhau được đem đi chưng cất. Ảnh hưởng
của nhiệt độ sấy đến hiệu suất tinh dầu trong lá sả được biểu diễn qua hình 4.14.
28
Hình 4.14 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của lá sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau
Kết quả ở hình 4.14 cho thấy nhiệt độ sấy có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất tinh
dầu. Khi tăng nhiệt độ sấy từ 50 đến khoảng 55-60°C thì hiệu suất tinh dầu tăng (khoảng
34,4%) và hiệu suất tinh dầu giảm khi tiếp tục tăng nhiệt độ sấy đến 65°C. Hiệu suất
tinh dầu ở nhiệt độ sấy 55-60°C tăng lên có thể là do tinh dầu tích tụ trong các tế bào lưu trữ tinh dầu vừa bị phá vỡ [37]. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng do tính
dễ bay hơi của tinh dầu và độ nhạy cảm với nhiệt độ cao nên khi tăng nhiệt độ sấy lên
quá cao lượng tinh dầu sẽ giảm. Nghiên cứu của Buggle và cộng sự (1999) đã tiến hành
sấy khô lá sả (Cymbopogon citratus) trong lò với các nhiệt độ 30, 50, 70 và 90°C và đưa
ra kết quả rằng hàm lượng tinh dầu cao có thể thu được sau khi sấy lá sả ở nhiệt độ thấp
[40]. Tác giả Argyropoulos và cộng sự (2011) đã sấy lá tía tô đất (lemon balm) ở các điều kiện sấy tại nhiệt độ 30, 35, 40, 45, 50, 60 và 70oC kết quả cho thấy sấy ở nhiệt độ 30°C vẫn giữ được giá trị dược liệu và màu sắc. Điều này cho thấy khi tăng nhiệt độ sấy
sẽ gây ra sự xuống cấp màu sắc đáng kể, làm giảm hàm lượng acid rosmarinic và tổn
thất tinh dầu đáng kể trong lá tía tô đất. Vì vậy, có thể sấy tới nhiệt độ tối đa 40°C để bảo vệ các hoạt chất nhạy cảm với nhiệt và duy trì màu xanh của lá tía tô đất [41]. Nghiên cứu của Hanaa và cộng sự (2012) lá sả được sấy khô bằng ba cách khác nhau (phơi nắng trong 36 giờ, phơi trong bóng râm trong 48 giờ và sấy khô ở 45°C trong 7 giờ) cho thấy sấy khô cho phần trăm tinh dầu cao nhất (2,45%) so với phương pháp phơi
trong bóng râm (2,12%) và phương pháp phơi nắng (2,10%). Có thể thấy ở các điều kiện sấy khác nhau thì hiệu suất tinh dầu khác nhau [42].
Như vậy, khi tăng nhiệt độ sấy thì hiệu suất tinh dầu trong lá sả bị ảnh hưởng đáng
kể.
29
4.3.2 Đối với thân sả
Hình 4.15 Đồ thị đường cong sấy của thân sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau
Trong thí nghiệm này, thân sả được xử lý tương tự mục 4.3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên sự thay đổi hàm ẩm của thân sả được biểu diễn ở hình 4.15.
Kết quả ở hình 4.15 cho thấy khi tăng nhiệt độ sấy từ 50 đến 65°C thì thời gian cần thiết để sấy mẫu về độ ẩm yêu cầu sẽ giảm. Cụ thể, đối với mẫu sấy 50°C thì thời gian
sấy là 180 phút, mẫu sấy 55°C thời gian sấy là 150 phút, 110 phút đối với mẫu sấy 60°C
và còn 100 phút đối với mẫu sấy 65°C. Nguyên nhân do cấu trúc bên trong thân sả bị
phá vỡ khi tiếp xúc với nhiệt độ cao nên thời gian sấy được rút ngắn. Theo nghiên cứu
của C. Ertekin và cộng sự (2004) khi tăng nhiệt độ sấy và tốc độ sấy thì thời gian thoát
ẩm của nguyên liệu giảm [43]. Theo nghiên cứu của Chinenye và cộng sự (2009) tốc độ
sấy tăng theo nhiệt độ sấy và tốc độ không khí nhưng giảm theo thời gian ở cùng nhiệt độ sấy [44].
Như vậy, thân sả khi sấy ở nhiệt độ cao thì thời gian sấy được rút ngắn.
Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên hiệu suất tinh dầu trong thân sả được biểu diễn ở
hình 4.16.
30
Hình 4.16 Đồ thị hiệu suất tinh dầu của thân sả tại các nhiệt độ sấy khác nhau
Kết quả ở hình 4.16 cho thấy khi tăng nhiệt độ sấy từ 50 đến 55°C thì hiệu suất tinh
dầu tăng và giảm khi tăng nhiệt độ sấy từ 60 đến 65°C. Có thể thấy các cấu tử bên trong
thân sả nhạy cảm với nhiệt độ cao vì vậy khi sấy thân sả ở nhiệt độ cao thì tinh dầu bị
khuếch tán theo hơi nước thoát ra ngoài, lượng tinh dầu còn lại trong thân sau khi sấy ít, dẫn đến hiệu suất tinh dầu sau khi chưng cất giảm. Theo nghiên cứu của Lauri và cộng
sự (2010) khi sử dụng 6 chế độ sấy: phơi ngoài trời và sấy lò ở các mức nhiệt độ 40, 50,
60, 70 và 80°C thì nhiệt sấy ở 50°C cho hiệu suất tốt nhất trong việc chiết xuất tinh dầu
trong lá guaco [45]. Nghiên cứu của Karami và cộng sự (2017) khi thử nghiệm sấy ở ba
nhiệt độ 40, 50 và 60°C với vận tốc gió 1 và 2 m/s đưa ra kết luận hàm lượng tinh dầu
bạc hà giảm khi tăng nhiệt độ sấy từ 40 đến 50°C và sau đó hàm lượng tinh dầu tăng lên
tại nhiệt độ không khí sấy tại 60°C [29]. Tác giả Shahhoseini và cộng sự (2013) đã
nghiên cứu và đưa ra kết quả cho thấy sự tương tác giữa các nhiệt độ khác nhau dưới
các vận tốc gió khác nhau có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng và thành phần hóa học
của tinh dầu lemon verbena. Hàm lượng tinh dầu tối đa và các hợp chất chính của tinh dầu thu được ở 50°C và vận tốc gió 0,5 m/s [46]. Bên cạnh đó, nghiên cứu của Jing Wang và cộng sự (2012) khi sấy khô lá bạc hà dứa bằng cách sấy không khí ở 22°C và sấy lò ở 60°C. Kết quả cho thấy hàm lượng tinh dầu cao hơn khi sấy bằng không khí ở 22°C (0,63% ) so với sấy lò ở nhiệt độ 60°C (0,31%), nhưng ảnh hưởng của các phương
pháp sấy lên các thành phần hóa học trong tinh dầu không đáng kể [47]. Tác giả Kara và cộng sự (2014) cũng đã nghiên cứu và chỉ ra nhiệt độ sấy tối ưu về cả hàm lượng tinh dầu và chất lượng của hoa oải hương được xác định là 35-40°C. Tại cả 2 nhiệt độ thì hàm lượng tinh dầu và các thành phần trong tinh dầu đều tối ưu hơn ở nhiệt độ sấy cao
31
và sấy khô tự nhiên [48]. Đồng thời, nghiên cứu của Shahpour và cộng sự (2008) cho
thấy ảnh hưởng của nhiệt độ khác nhau trong quá trình sấy lên hàm lượng và giá trị của tinh dầu từ cây ngải hoa vàng, kết quả cho thấy rằng nhiệt độ sấy càng cao thì hàm lượng
tinh dầu giảm dần từ nhiệt độ phòng (1,12%), 35°C (0,88%), 45°C (0,55%), 55°C (0,5%)
và 65°C (0,37%) [49]. Nghiên cứu của Okoh O.O và cộng sự (2008) trên cây Calendula
officinalis là một cây thuốc có tinh dầu được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau và cũng chỉ ra tầm quan trọng của việc sấy khô có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng tinh dầu và thành phần của loại cây này [50].
Như vậy, nhiệt độ sấy có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất tinh dầu thân sả.
Kết quả mục 4.3.1 và 4.3.2 cho thấy nhiệt độ sấy trong khoảng khảo sát có ảnh
hưởng đáng kể đến thời gian sấy cũng như hiệu suất tinh dầu có trong lá và thân sả.
Nhiệt độ sấy càng cao thì thời gian sấy càng được rút ngắn. Nhiệt độ sấy cho hiệu suất
tinh dầu cao nhất là 55-60°C.
32
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
5.1 KẾT LUẬN
Sau khi thực hiện khảo sát ảnh hưởng của quá trình chần và sấy đến khả năng thoát
ẩm và hiệu suất tinh dầu của lá, thân sả, có thể kết luận rằng:
- Quá trình chần hơi không ảnh hưởng đến thời gian thoát ẩm của lá sả, làm giảm hiệu suất tinh dầu của lá khi thời gian chần kéo dài đến 6 phút. Đối với thân sả,
quá trình chần kéo dài từ 4-6 phút làm giảm nhẹ thời gian sấy nhưng không ảnh
hưởng đến hiệu suất tinh dầu.
- Quá trình chần nước ở 85oC không ảnh hưởng đến thời gian thoát ẩm của lá sả với thời gian chần nhỏ hơn 6 phút, tuy nhiên làm giảm hiệu suất tinh dầu của lá
khi thời gian chần kéo dài. Đối với thân sả, chần nước trong 4-6 phút kéo dài thời
gian sấy nhưng không ảnh hưởng đến hiệu suất tinh dầu.
- Quá trình chần 2 phút ở nhiệt độ từ 80-95oC không ảnh hưởng đến khả năng thoát ẩm của thân và lá sả, không ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất tinh dầu của lá, tuy
nhiên, có ảnh hưởng đến hiệu suất tinh dầu của thân.
- Chần bằng hơi hiệu suất tinh dầu cao hơn so với chần bằng nước. - Nhiệt độ sấy càng cao thì thời gian sấy càng được rút ngắn. Nhiệt độ sấy cho hiệu
suất tinh dầu cao nhất là 55-60°C đối với cả lá và thân sả.
5.2 KHUYẾN NGHỊ
Nên tăng số lần thực hiện khảo sát để kết quả có độ tin cậy cao hơn.
Phân tích mẫu tinh dầu bằng phương pháp GC-MS để biết được ảnh hưởng của quá
trình chần và sấy đến các thành phần có trong tinh dầu.
33
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] P. P. Lewicki, “Design of hot air drying for better foods,” Trends Food Sci. Technol., vol. 17, no. 4, pp. 153–163, 2006.
[2] A. Orphanides, V. Goulas, and V. Gekas, “Drying Technologies: Vehicle to High- Quality Herbs,” Food Eng. Rev., vol. 8, no. 2, pp. 164–180, 2016.
[3] H. Nguyen, E. M. Campi, W. Roy Jackson, and A. F. Patti, “Effect of oxidative deterioration on flavour and aroma components of lemon oil,” Food Chem., vol. 112, no. 2, pp. 388–393, 2009.
[4] V. S. Nambiar and H. Matela, “Potential Functions of Lemon Grass ( Cymbopogon citratus ) in Health and Disease,” no. October, 2012.
[5] B. P. Skaria, P. P. Joy, G. Mathew, S. Mathew, and A. Joseph, “Lemongrass. Chapter 18,” 2012.
[6] V. Nambiar and H. Matela, “Potential functions of Lemon grass (Cymbopogon citratus) in health and disease,” Int. J. Pharm. Biol. Arch., vol. 3, no. 5, pp. 1035– 1043, 2012.
[7] C. E. Ekpenyong, E. Akpan, and A. Nyoh, “Ethnopharmacology, phytochemistry, and biological activities of Cymbopogon citratus (DC.) Stapf extracts,” Chin. J. Nat. Med., vol. 13, no. 5, pp. 321–337, 2015.
[8] O. A. Lawal, A. L. Ogundajo, N. O. Avoseh, and I. A. Ogunwande, Cymbopogon citratus. Elsevier Inc., 2017.
[9] G. O. Onawunmi, W. A. Yisak, and E. O. Ogunlana, “Antibacterial constituents in the essential oil of Cymbopogon citratus (DC.) Stapf.,” J. Ethnopharmacol., vol. 12, no. 3, pp. 279–286, 1984.
[10] A. K. Pandey, M. K. Rai, and D. Acharya, “Chemical Composition and Antimycotic Activity of the Essential Oils of Corn Mint (Mentha arvensis) and Lemon Grass (Cymbopogon flexuosus) Against Human Pathogenic Fungi,” Pharm. Biol., vol. 41, no. 6, pp. 421–425, 2003.
[11] R. R. B. Negrelle and E. C. Gomes, “Cymbopogon citratus (DC.) Stapf: Chemical composition and biological activities,” Rev. Bras. Plantas Med., vol. 9, no. 1, pp. 80–92, 2007.
[12] M. N. Boukhatem, M. A. Ferhat, A. Kameli, F. Saidi, and H. T. Kebir, “Lemon grass (Cymbopogon citratus) essential oil as a potent anti-inflammatory and antifungal drugs.,” vol. 2820, 2014.
[13] B. Engineering, “Bioactivity analysis of lemongrass ( Cymbopogan citratus )
essential oil,” vol. 19, no. 2, pp. 569–575, 2012.
[14] B. B. Lorenzetti, G. E. P. Souza, S. J. Sarti, D. Santos, and S. H. Ferreira, “Myrcene mimics the peripheral analgesic activity of lemongrass tea,” vol. 34, pp. 43–48, 1991.
[15] X. Han and T. L. Parker, “Lemongrass (Cymbopogon flexuosus) essential oil demonstrated anti-inflammatory effect in pre-inflamed human dermal fibroblasts,” Biochim. Open, 2017.
[16] V. Weisheimer, “Antifungal Activity of the Lemongrass Oil and Citral Against Candida spp .,” vol. 12, pp. 63–66, 2008.
[17] M. I. Naik, B. A. Fomda, E. Jaykumar, and J. A. Bhat, “Antibacterial activity of lemongrass ( Cymbopogon citratus ) oil against some selected pathogenic bacterias,” Asian Pac. J. Trop. Med., vol. 3, no. 7, pp. 535–538, 2010.
[18] E. C. Adukwu, S. C. H. Allen, and C. A. Phillips, “The anti-biofilm activity of lemongrass ( Cymbopogon flexuosus ) and grapefruit ( Citrus paradisi ) essential oils against five strains of Staphylococcus aureus,” pp. 1–11, 2012.
[19] A. L. Doran, W. E. Morden, and K. Dunn, “Vapour – phase activities of essential oils against antibiotic sensitive and resistant bacteria including MRSA,” vol. 48, pp. 387–392, 2009.
[20] V. Francisco, A. Figueirinha, and G. Costa, “Chemical characterization and anti- inflammatory activity of luteolin glycosides isolated from lemongrass,” J. Funct. Foods, vol. 10, pp. 436–443, 2014.
[21] J. M. Sforcin, J. T. Amaral, A. F. Jr, and J. K. Bastos, “Natural Product Research : Formerly Natural Product Letters Lemongrass effects on IL-1 β and IL-6 production by macrophages,” no. November 2014, pp. 37–41.
[22] C. A. R. A. Costa, L. T. Bidinotto, R. K. Takahira, D. M. F. Salvadori, L. F. Barbisan, and M. Costa, “Cholesterol reduction and lack of genotoxic or toxic effects in mice after repeated 21-day oral intake of lemongrass ( Cymbopogon citratus ) essential oil,” Food Chem. Toxicol., vol. 49, no. 9, pp. 2268–2272, 2011.
[23] T. C. Goes, T. H. Almeida-souza, and F. Teixeira-silva, “Effect of Lemongrass Aroma,” vol. 00, no. 00, pp. 1–8, 2015.
[24] F. Cn, D. S. Hf, D. O. G, and C. Jgm, “Investigation of the Mechanisms Underlying the Gastroprotective Effect of Cymbopogon Citratus Essential Oil,” J. Young Pharm., vol. 4, no. 1, pp. 28–32.
[25] A. Adewale and E. Oluwatoyin, “Hypoglycemic and hypolipidemic effects of fresh leaf aqueous extract of Cymbopogon citratus Stapf . in rats,” vol. 112, pp. 440–444, 2007.
[26] J. Campos et al., “Lemon grass ( Cymbopogon citratus ( D . C ) Stapf ) polyphenols protect human umbilical vein endothelial cell ( HUVECs ) from oxidative damage induced by high glucose , hydrogen peroxide and oxidised low- density lipoprotein,” FOOD Chem., vol. 151, pp. 175–181, 2014.
[27] S. Jamuna, S. S. M. S, R. Ashokkumar, G. Shanmuganathan, S. S. Mozhi, and N. D. S, “Potential antioxidant and cytoprotective effects of essential oil extracted from Cymbopogan citratus on OxLDL and H2O2 LDL induced Human Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMC),” Food Sci. Hum. Wellness, 2017.
[28] P. Taylor et al., “Drying Technology : An International Journal Effect of Drying
Methods on the Quality of the Essential Oil of Spearmint Leaves ( Mentha spicata L .) Effect of Drying Methods on the Quality of the Essential Oil of Spearmint Leaves ( Mentha spicata L .),” no. August 2013, pp. 37–41.
[29] H. Karami, M. Rasekh, Y. Darvishi, and R. Khaledi, “Effect of Drying Temperature and Air Velocity on the Essential Oil Content of Mentha aquatica L.,” J. Essent. Oil-Bearing Plants, vol. 20, no. 4, pp. 1131–1136, 2017.
[30] R. P. C. Powers, Joseph R, Jose´I.ReyesDeCorcuera, “Blanching of Foods,” Encycl. Agric. ,Food, Biol. Eng., no. May 2015, pp. 1–5, 2004.
[31] M. J. Frutos-fernandez and S. Mcdonald, Essential Oils in Food Processing. 2017.
[32] J. K. Parikh and M. A. Desai, “Hydrodistillation of essential oil from Cymbopogon flexuosus,” Int. J. Food Eng., vol. 7, no. 1, 2011.
[33] E. H. Chisowa, D. R. Hall, and D. I. Farman, “Volatile constituents of the essential oil of Cymbopogon citratus Stapf grown in Zambia,” Flavour Fragr. J., vol. 13, no. 1, pp. 29–30, 1998.
[34] P. Taylor, V. Kumar, R. Tewari, and K. Singh, “Journal of Essential Oil Bearing Plants Comparative Studies of Drying Methods on Yield and Composition of the Essential Oil of Cymbopogon citratus,” no. July, 2015.
[35] T. V. L. Nguyen, M. D. Nguyen, D. C. Nguyen, L. G. Bach, and T. D. Lam, “Model for thin layer drying of lemongrass (Cymbopogon citratus) by hot air,” Processes, vol. 7, no. 1, 2019.
[36] E. Cassel, R. M. F. Vargas, N. Martinez, D. Lorenzo, and E. Dellacassa, “Steam distillation modeling for essential oil extraction process,” Ind. Crops Prod., vol. 29, no. 1, pp. 171–176, 2009.
[37] P. Taylor et al., “Drying Technology : An International Journal Qualitative and Quantitative Changes in the Essential Oil of Lemon Verbena ( Lippia citriodora ) as Affected by Drying Condition Qualitative and Quantitative Changes in the Essential Oil of Lemon Verbena ( Lipp,” no. August, pp. 37–41, 2013.
[38] C. H. Chong, C. L. Law, M. Cloke, C. L. Hii, L. C. Abdullah, and W. R. W. Daud, “Drying kinetics and product quality of dried Chempedak,” J. Food Eng., vol. 88, no. 4, pp. 522–527, 2008.
[39] K. J. Chua, M. N. A. Hawlader, S. K. Chou, and J. C. Ho, “On the study of time- varying temperature drying - Effect on drying kinetics and product quality,” Dry. Technol., vol. 20, no. 8, pp. 1559–1577, 2002.
[40] “INFLUENCE OF DIFFERENT DRYING TEMPERATURES ON THE AMOUNT OF ESSENTIAL OILS AND CITRAL CONTENT IN CYMBOPOGON CITRATUS (DC) STAPF.- POACEAE.” .
[41] D. Argyropoulos and J. Müllera, “Effect of Convective Drying on Quality of Lemon Balm (Melissa Officinalis L.),” Procedia Food Science, vol. 1. pp. 1932– 1939, 2011.
[42] A. R. Mohamed Hanaa, Y. I. Sallam, A. S. El-Leithy, and S. E. Aly, “Lemongrass (Cymbopogon citratus) essential oil as affected by drying methods,” Ann. Agric.
Sci., vol. 57, no. 2, pp. 113–116, 2012.
[43] C. Ertekin and O. Yaldiz, “Drying of eggplant and selection of a suitable thin layer drying model,” J. Food Eng., vol. 63, no. 3, pp. 349–359, 2004.
[44] N. M. Chinenye, “Effect of Drying Temperature and Drying Air Velocity on the Drying Rate and Drying Constant of Cocoa Bean,” Agric. Eng. Int. CIGR J., vol. 0, no. 0, 2009.
[45] L. L. Radünz, E. C. Melo, R. P. Rocha, P. A. Berbert, and L. M. N. Gracia, “Study of Essential Oil from Guaco Leaves Submitted to Different Drying Air Temperature,” Rev. Eng. na Agric. - REVENG, vol. 18, no. 3, pp. 241–247, 2013.
[46] R. Shahhoseini, H. Ghorbani, S. R. Karimi, A. Estaji, and M. Moghaddam, “Qualitative and Quantitative Changes in the Essential Oil of Lemon Verbena (Lippia citriodora) as Affected by Drying Condition,” Dry. Technol., vol. 31, no. 9, pp. 1020–1028, 2013.
[47] P. Taylor, J. Wang, R. Li, J. Tan, and Z. Jiang, “Journal of Essential Oil Bearing Plants Effect of Drying on Essential Oil Yields and Chemical Composition of Pineapple Mint ( Mentha rotundifolia ‘ variegata ’) from China,” no. November 2014, pp. 37–41, 2013.
[48] N. Kara, H. Baydar, and A. Kamil, “Changes in the essential oil content and composition of lavandin ( Lavandula x intermedia Emeric ex Loisel .) under the natural and artificial drying conditions Doğal ve yapay kurutma koşullarında lavantanın ( Lavandula x intermedia Emeric ex Loisel .) u ,” vol. 27, pp. 113–117, 2014.
[49] S. Khangholil and A. Rezaeinodehi, “Effect of drying temperature on essential oil content and composition of sweet wormwood (Artemisia annua) growing wild in Iran,” Pakistan J. Biol. Sci., vol. 11, no. 6, pp. 934–937, 2008.
[50] O. O. Okoh, A. P. Sadimenko, O. T. Asekun, and A. J. Afolayan, “The effects of drying on the chemical components of essential oils of Calendula officinalis L.,” African J. Biotechnol., vol. 7, no. 10, pp. 1500–1502, 2008.
PHỤ LỤC A – KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ANOVA
Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chần hơi
Lá sả
ANOVA
df Mean Square
Yield
F 7.637
Sig. .039
Sum of Squares .633 .110 .743
3 4 7
.211 .028
Between Groups Within Groups Total
Yield
Subset for alpha = 0.05
N
2
Tukey HSDa
1 1.1700 1.2800 1.4000
2 2 2 2
Time 6.00 4.00 2.00 .00 Sig.
.567
1.2800 1.4000 1.9050 .064
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.000.
Thân sả
ANOVA
Yield
Sum of Squares df Mean Square
F
Sig.
4.592
.087
.062 .013
Between Groups Within Groups Total
.186 3 .054 4 .240 7
Yield
Subset for alpha = 0.05
Time
N
1
6.00
2
1.7750
Tukey HSDa
4.00
2
1.8000
2.00
2
1.9150
.00
2
2.1600
Sig.
.094
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.000.
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần đối với quá trình chần nước
Lá sả
ANOVA
Yield
Sum of Squares
df Mean Square
F
Sig.
50.654
.001
.569 .011
1.707 .045 1.752
3 4 7
Between Groups Within Groups Total
Yield
Subset for alpha = 0.05
Time
N
2
3
1 .5236
6.00
Tukey HSDa
4.00
1.0534 1.0581
2.00
2 2 2 2
1.8198
.00
1.000
1.000
1.000
Sig.
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.000.
Thân sả
ANOVA
Yield
Sum of Squares df Mean Square
F
Sig.
.185
.055 2.648 .021
.165 .083 .248
3 4 7
Between Groups Within Groups Total
Yield
Subset for alpha = 0.05
Time
N
1
1.3850
2
6.00
Tukey HSDa
1.4750 1.6800
2 2
4.00 2.00
1.7350
2
.00
.213
Sig.
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.000.
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ chần đối với quá trình chần nước
Lá sả
ANOVA
Yield
Sum of Squares df Mean Square
F
Sig.
4.180
.100
.190 .046
Between Groups Within Groups Total
.571 .182 .753
3 4 7
Yield
Subset for alpha = 0.05
Temperature
N
1
95.00
2
.5361
Tukey HSDa
90.00
2
.9645
85.00
2
.9692
80.00
2
1.2879
Sig.
.078
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.000.
Thân sả
ANOVA
Yield
Sum of Squares
df Mean Square
F
Sig.
.022
.119 10.775 .011
.357 .044 .401
3 4 7
Between Groups Within Groups Total
Yield
Subset for alpha = 0.05
Temperature
N
2
2
95.00
Tukey HSDa
1 1.2550 1.6050
1.6050 1.6950
80.00 90.00
2 2 2
1.8250
85.00
.093
.294
Sig.
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.000.
Khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy
Lá sả
ANOVA
Yield
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
.000
.126 422.935 .000
.379 .001 .380
3 4 7
Between Groups Within Groups Total
Yield
Subset for alpha = 0.05
Temperature
N
2
50.00
2
Tukey HSDa
65.00
1 1.2544 1.2552
55.00
1.6829
60.00
2 2 2
1.6972
Sig.
1.000
.840
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.000.
Thân sả
ANOVA
Yield
Sum of Squares
df Mean Square
F
Sig.
.000
.091 603.556 .000
Between Groups Within Groups Total
.272 .001 .272
3 4 7
Yield
Subset for alpha = 0.05
Temperature
N
1
2
3
1.4550
Tukey HSDa
65.00 50.00
1.6850
60.00
1.8850
55.00
2 2 2 2
1.9150
Sig.
1.000
1.000
.209
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.000.
