Cây sả có tên khoa học là Cymbopogon, thuộc họ hòa thảo (Poaceae) có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới và ôn đới ấm. Thành phần quan trọng nhất của cây sả là tinh dầu, tinh dầu tập trung chủ yếu ở lá và thân. Lá sả là nguyên liệu chính cho sản xuất tinh dầu. Tinh dầu sả được sử dụng rộng rãi trên thế giới trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội như: công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và nông nghiệp.
Ở Việt Nam, đã có nhiều công trình nghiên cứu về chưng cất tinh dầu từ lá sả bằng hơi nước trực tiếp, tuy nhiên các nghiên cứu tập trung vào xác định ảnh hưởng của nhiệt độ (áp suất tuyến tính theo nhiệt độ) và thời gian chưng cất tới hiệu suất thu hồi tinh dầu, với mục đích chính là giảm thời gian chưng cất mà chưa quan tâm tới thành phần các cấu tử trong tinh dầu sả thu được.
Trong tinh dầu sả chứa không dưới 20 cấu tử tinh dầu, trong đó 3 cấu tử quan trọng nhất được quy định về hàm lượng có trong tinh dầu sả cho xuất khẩu là: citronellal 31-40%, geraniol 20-25% và citronellol 8,5-14% (Ảnh minh họa: tuoitre.vn/)
Chính vì vậy, ThS. Mã Thị Bích Thảo cùng các cộng sự của Viện Ứng dụng Công nghệ đã thực hiện nghiên cứu: “Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật chưng cất tinh dầu sả hương Tây Giang theo phương pháp chưng lôi cuốn bằng hơi nước trực tiếp” nhằm tối ưu hóa các thông số: nhiệt độ, áp suất và thời gian chưng cất tinh dầu từ lá sả hương Tây Giang bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn theo hơi nước trực tiếp đạt hàm mục tiêu: hàm lượng tinh dầu thu được lớn nhất và geraniol không nhỏ hơn 20%.
Đối tượng nghiên cứu là cây sả hương Tây Giang tại huyện Tây Giang, tỉnh Quảng Nam. Lý do lựa chọn sả hương Tây Giang là do giống sả này có chiều cao 1,5-2 m, lá to hơn lá sả thường. Lá sả hương Tây Giang tích tụ hàm lượng tinh dầu cao, có mùi thơm ngọt dịu rất đặc trưng, là nguyên liệu tốt phục vụ thị trường trong nước và xuất khẩu.
Trong quá trình nghiên cứu, ThS. Mã Thị Bích Thảo cùng các cộng sự đã nghiên cứu, xác định các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chưng cất; Xây dựng mô hình toán học theo Box-Behnken; Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật: nhiệt độ, áp suất, thời gian thích hợp cho chưng cất tinh dầu sả hương Tây Giang; Thực nghiệm kiểm tra lại kết quả tối ưu hóa.
Thiết bị sử dụng cho thí nghiệm là hệ thống chưng cất tinh dầu theo phương pháp chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước trực tiếp dạng pilot dung tích 100l, 50kg lá sả/lần thí nghiệm. Nồi chưng cất được chế tạo trong nước, vật liệu chế tạo là inox 304 dày 3mm, chịu được áp lực 3kg/cm2, nhiệt cung cấp là hơi quá nhiệt cung cấp từ nồi hơi bên ngoài 100kg/h, khí nén được cung cấp bởi máy nén khí.
Hệ thống chưng cất tinh dầu theo phương pháp chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước trực tiếp (Nguồn ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Chia sẻ về kết quả nghiên cứu, ThS. Mã Thị Bích Thảo – Chủ nhiệm đề tài cho biết, nghiên cứu đã xác định miền biến thiên của 3 yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chưng cất tinh dầu sả hương Tây Giang là nhiệt độ, áp suất, thời gian và đã xây dựng mô hình toán học cho bài toán tối ưu với 3 yếu tố: nhiệt độ, áp suất, thời gian.
Xác định được 2 hàm mục tiêu: hàm lượng tinh dầu cao nhất và geraniol không nhỏ hơn 20% cho chưng cất tinh dầu bằng phương pháp chưng lôi cuốn theo hơi nước trực tiếp từ lá cây sả hương Tây Giang. Từ kết quả nghiên cứu đã xây dựng được ma trận thực nghiệm tối ưu hoá theo Box-Behnken.
Bên cạnh đó, đã tối ưu hóa các thông số kỹ thuật thích hợp cho chưng cất tinh dầu sả hương Tây Giang, kết quả thực nghiệm phù hợp với bài toán tối ưu cho thấy mô hình thực nghiệm phù hợp với thực tế, qua đó đã xác định các thông số kỹ thuật tối ưu cho chưng cất tinh dầu sả hương Tây Giang: nhiệt độ 116±1oC, áp suất 1,2±0,05 atm, thời gian 126±1 phút để đạt hàm lượng tinh dầu 0,94% và geraniol 20,17%.
Kết quả của nghiên cứu này đã cung cấp cơ sở khoa học về hàm lượng tinh dầu và geraniol trong lá cây sả hương Tây Giang, các thông số kỹ thuật cho việc tách và thu nhận tinh dầu bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước trực tiếp, từ đó, giúp doanh nghiệp có thêm dữ liệu trong việc khai thác, sản xuất tinh dầu sả từ cây sả hương Tây Giang.
In bài viết
