TỔNG HỢP CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT XUẤT TINH DẦU

Có 4 phương pháp được áp dụng để chiết xuất tinh dầu:

1. Phương pháp cất kéo hơi nước:

• Nguyên tắc:

Dựa trên nguyên tắc cất một hỗn hợp hai chất lỏng bay hơi được không trộn lẫn vào nhau (nước và tinh dầu). Khi áp suất hơi bão hòa bằng áp suất khí quyển, hỗn hợp bắt đầu sôi và hơi nước kéo theo hơi tinh dầu.

• Các bộ phận của một thiết bị cất tinh dầu:

• Nồi cất:

Hình trụ, làm bằng thép không gỉ, tôn mạ kẽm, đồng. Điều kiện cất thủ công có thể sử dụng thùng phuy đựng xăng.

Với nồi cất công nghiệp, hơi nước được đưa vào bằng các ống dẫn hơi, ở qui mô thủ công, nước chứa sẵn trong nồi và dược liệu được đặt trên một tấm vỉ, tránh tiếp xúc với đáy nồi.

Sơ đồ nồi cất tinh dầu thủ công NC77

Sơ đồ thiết bị cất tinh dầu trong công nghiệp

• Ống dẫn hơi (thường được gọi là vòi voi):

Ống dẫn hơi có nhiệm vụ dẫn hơi nước và hơi tinh dầu qua bộ phận ngưng tụ. Ngoài ra dưới tác dụng của không khí lạnh bên ngoài làm ngưng tụ một phần hơi nước và hơi tinh dầu thành thể lỏng. Vì vậy ống dẫn hơi nên có độ dốc nghiêng về phía bộ phận ngưng tụ.

• Bộ phận ngưng tụ:

Bộ phận ngưng tụ có nhiệm vụ hóa lỏng hơi nước và hơi tinh dầu từ nồi cất chuyển sang. Gồm 2 bộ phận: thùng chứa nước làm lạnh và ống dẫn hơi. Ống dẫn hơi được ngâm trong thùng nước lạnh và được làm lạnh theo qui tắc ngược dòng.

Kiểu ống xoắn ruột gà: Diện tích làm lạnh lớn nhưng khó làm vệ sinh, nước và tinh dầu hay đọng lại ở các đoạn gấp khúc.

Kiểu ống chùm: Là kiểu thông dụng nhất.

Kiểu hình đĩa: Là sự kết hợp giữa ống chùm và ống xoắn ruột gà

• Bộ phận phân lập:

Bộ phận phân lập có nhiệm vụ hứng chất lỏng là nước và tinh dầu và tách riêng tinh dầu ra khỏi nước: tinh dầu nặng hơn nước ở phía dưới, tinh dầu nhẹ hơn nước ở phía trên. Có nhiều kiểu bình (hay thùng) phân lập khác nhau nhưng đều có cùng một nguyên tắc theo kiểu bình florentin.    

                        Sơ đồ bộ phận phân lập:

                                 A: Để tách tinh dầu nhẹ hơn nước

                                 B: Để tách tinh dầu nặng hơn nước

                                 C, D: Để tách tinh dầu nhẹ và nặng hơn nước

• Một số lưu ý khi chế tạo tinh dầu bằng phương pháp cất:

• Độ chia nhỏ dược liệu phải phù hợp với bản chất dược liệu. Những dược liệu chứa tinh dầu nằm trong tế bào ở sâu trong các mô, cần chia nhỏ đến tỷ lệ tích hợp.
• Thời gian cất tùy theo bản chất của dược liệu và tính chất của tinh dầu. Với tinh dầu giun cần cất nhanh (30 phút), nếu không tinh dầu sẽ bị phân hủy.
• Tinh dầu sau khi thu được cần phải loại nước triệt để bằng phương pháp ly tâm

2. Phương pháp chiết xuất bằng dung môi:

• Dung môi không bay hơi: Dầu béo hoặc dầu parafin. Ngâm dược liệu (thường là hoa) trong dung môi đã được làm nóng 60-70 ^oC, trong 12-48 giờ tùy theo từng loài hoa. Làm nhiều lần cho đến khi dung môi bão hòa tinh dầu (10-15 lần). Dùng alcol để tách riêng tinh dầu khỏi dầu béo và cất thu hồi alcol dưới áp lực giảm sẽ thu được tinh dầu.
• Dung môi dễ bay hơi: Phương pháp này hay dùng để chiết xuất tinh dầu trong hoa hoặc để chiết xuất một thành phần nhất định nào đấy. Dung môi thường dùng là ether dầu hỏa, xăng công nghiệp … Sau khi chiết, cất thu hồi dung môi dưới áp lực giảm sẽ thu được tinh dầu có lẫn sáp và một số tạp chất khác và thường ở thể đặc. Loại tinh dầu này trên thị trường có tên “Concrete oil”. Hòa tan Concrete oil bằng một ít cồn cao độ, tinh dầu sẽ tan trong cồn, để lạnh, lọc bỏ phần sáp, phần dung dịch còn lại được đem cất kéo hơi nước. tinh dầu thu được sau khi cất có tên trên thị trường là “Absolute oil”. Những tinh dầu được điều chế bằng phương pháp này thường rất thơm, giá thành cao và được dùng để điều chế mỹ phẩm và nước hoa cao cấp
• Phương pháp chiết xuất tinh dầu tốt nhất hiện nay là phương pháp chiết xuất bằng dung môi kết hợp với khí CO₂ lỏng (chiết xuất bằng phương pháp CO₂ siêu tới hạn). Các nhóm hợp chất thích hợp nhất để chiết bằng chất lỏng quá tới hạn là tinh dầu, chất béo, carotenoid và các chất kém phân cực khác. Với tinh dầu, việc chiết bằng CO₂ lỏng quá tới hạn cho hiệu suất chiết cao, thời gian chiết ngắn và không làm hư hỏng các chất nhạy cảm với nhiệt độ. Tinh dầu thu được có hương thơm gần với tự nhiên nhất. Người ta dùng carbon dioxyd và nitrogen oxyd hóa lỏng để chiết xuất nhiều loại hoạt chất trong cây như alcaloid ví dụ chiết cafein trong hạt Cà phê, chiết những thành phần của hoa cây Dương cam cúc – Matricara chamomilla, hoa Cúc trừ sâu – Pyrethrum cinerariifolium ...  Phương pháp này cho hiệu suất cao, tiêu tốn ít dung môi, cho tinh dầu chất lượng tốt, thường áp dụng chiết xuất các tinh dầu của hoa, tinh dầu quý hiếm. Hạn chế của phương pháp này là đòi hỏi thiết bị đắt tiền, vì vậy đến nay chưa được ứng dụng rộng rãi.

Sơ đồ phương pháp chiết xuất bằng dung môi kết hợp với khí CO₂ lỏng

3. Phương pháp ướp:

            Dùng khuôn bằng gỗ có kích thước 58805cm ở giữa đặt tấm thủy tinh được phết mở lợn cả hai mặt, mỗi lớp dày 3mm. Đặt lên trên bề mặt chất béo một lớp lụa mỏng, rải lên trên 30-80g hoa tươi, khô ráo, không bị giập nát, đã loại bỏ lá đài. Khoãng 35-40 khuôn gỗ được xếp chồng lên nhau rồi để trong phòng kín. Sau 24-72 giờ tùy theo từng loại hoa, người ta thay lớp hoa mới cho đến khi lớp chất béo bão hòa tinh dầu. Có thể dùng mỡ chứa tinh dầu, hoặc tách riêng tinh dầu bằng alcohol và từ dịch chiết alcohol có thể điều chế thành dạng “Absolute oil” như đã nêu ở trên

4.  Phương pháp ép:

            Phương pháp này chỉ áp dụng để điều chế tinh dầu ở quả các loài Citrus. Có thể dùng các tác nhân sau:

• Cơ học: Chia nhỏ dược liệu.
• Hóa học: Dung dịch acid chlohydric hoặc acid oxalic loãng.
• Enzym.

Dịch ép có chứa nhiều pectin, sau khi ép phải lọc, li tâm và bảo quản tinh dầu ở nhiệt độ thấp