Tài liệu

Phương pháp chưng cất tinh dầu

Science and Technology

Phương pháp chưng cất tinh dầu

Để làm ra tinh dầu thơm chúng ta có nhiều nhiều phương pháp, các phương pháp tốt nhất nhằm thu được chất lượng tinh dầu tốt nhất. Trước tiên, hãy cùng tìm hiểu tinh dầu là gì đã nhé!

Tinh dầu là gì?

 

Ảnh: peakpx

Tinh dầu (essential oil) là hỗn hợp CHẤT THƠM chứa các chất DỄ BAY HƠI được chiết suất từ các bộ phận như lá, quả, hoa, gỗ hoặc nhựa cây của thực vật.

Tinh dầu chứa khoảng 50 – 500 thành phần hóa học tự nhiên khác nhau.

Chúng được biết là những tinh chất có nhiều tác dụng đối với sức khỏe, tâm trí và sắc đẹp.

Ứng dụng tinh dầu trong thực phẩm

Ngoài những ứng dụng mà chúng ta đã biết về tinh dầu như bôi lên da, liệu pháp hương thơm thì tinh dầu còn được biết đến như là một thứ xa sỉ trong ngành thực phẩm.

Tinh dầu dùm làm hương liệu thực phẩm

Một trong những ưa chuộng của tinh dầu đó là dùng làm chất tạo mùi trong thực phẩm.

Khác với hương liệu thực phẩm – chất được tổng hợp theo con đường hóa học, với chi phí rẽ mà không cần qua bất kì một công sức trồng trọt hay chiết xuất nào, lại rất bền mùi hơn cái nào cả.

Tuy nhiên do những lo ngại của nó đến sức khỏe người tiêu dùng và môi trường, thì tinh dầu thiên nhiên trỗi dậy như là là một hương liệu quý hiếm có thể thay thế một phần nào đó.

Với mùi tự nhiên và hương vị gốc của chúng, tinh dầu được bổ sung làm hương liệu với liều lượng nhỏ (bản thân tinh dầu rất đậm đặc). ví dụ trong làm bánh, làm thạch, làm kem…Lưu ý một số hương vị, tinh dầu vẫn chưa thay thế được.

Bảo quản thực phẩm

Tinh dầu đã nhận được sự chú ý ngày càng tăng như là chất phụ gia tự nhiên để kéo dài thời hạn sử dụng của các sản phẩm thực phẩm do rủi ro trong việc sử dụng chất bảo quản tổng hợp.

Nhờ vào đặc tính chống oxy hóa và kháng khuẩn của tinh dầu, chúng đã được áp dụng như chất bảo vệ sinh học trong các loại thực phẩm như trái cây, rau quả, sản phẩm cá, sản phẩm thịt, sữa và các sản phẩm từ sữa, bánh mì và thực phẩm nướng.

Tuy vậy vẫn còn một số hạn chế như độ hòa tan trong nước thấp, độ bay hơi cao và mùi mạnh là những đặc tính chính của tinh dầu gây khó khăn cho các ứng dụng đó.

Một số cách điển hình được xem là đem lại hiệu quả trong việc áp dụng này như: ứng dụng tinh dầu vào vật liệu đóng gói, màng phủ hoặc trực tiếp vào cấu trúc thực phẩm như nhũ tương…

 

Việc ứng dụng các loại tinh dầu trong các hệ thống thực phẩm là một lĩnh vực thú vị và có nhiều tiềm năng phát triển. Đây có thể là một bước ngoặt lớn cho các nhà nghiên cứu mà kết quả cuối cùng có thể đem lại những kết quả tuyệt vời cho ngành công nghiệp thực phẩm. 

Các phương pháp chiết suất tinh dầu

Các hợp chất tinh dầu thơm được lưu trữ trong các túi nhỏ trong nguyên liệu thực vật và phải được tách ra để có được tinh dầu.

Cách chiết xuất phụ thuộc vào đặc điểm nguyên liệu (lá, hoa, thân, quả, rễ…) sẽ xác định được phương pháp nào mang lại kết quả tốt nhất.

 

Các phương pháp chiết xuất phổ biến bao gồm: chưng cất hơi nước, ép lạnh, chiết xuất bằng dung môi, CO2 siêu tới hạn…

Phương pháp chiết suất tinh dầu bằng chưng cất bằng hơi nước

 

Ảnh: pixabay

Chưng cất hơi nước – distillation (hay còn gọi là chưng cất lôi cuốn hơi nước) là phương pháp PHỔ BIẾN NHẤT để chiết xuất các loại tinh dầu từ lá, gỗ, nhựa cây như chưng cất tinh dầu bạc hà, tinh dầu tràm gió, tinh dầu sả, khuynh điệp, tinh dầu quế.

Bằng phương pháp này, hơi nước tiếp xúc với nguyên liệu, lôi cuốn tinh dầu đi theo - hãy tưởng tượng như sử dụng nồi hấp sôi. Hơi nước nóng mở túi hợp chất thơm. Các hợp chất thoát ra khỏi nguyên liệu thực vật và bay hơi.

Hơi nước phải đủ nóng để giải phóng tinh dầu trong khi không làm hỏng vật liệu thực vật. Sau đó cả hỗn hợp hơi nước với tinh dầu đi qua một hệ thống làm mát, và bắt đầu ngưng tụ.

Tinh dầu, nhẹ hơn nước, sẽ nổi lên trên cùng và được tách ra hỗn hợp sau đó.

Sản phẩm phụ của nước cất được gọi là hydrosols (hay còn gọi là nước hoa – có chứa một số phân tử vi lượng hòa tan trong nước của tinh dầu làm cho hydrosol có hương thơm).

Xem ví dụ về cách chưng cất tinh dầu tràm gió bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước.

Chiết suất tinh dầu bằng phương pháp ép lạnh

 

 

Ảnh: pxHere

Hầu như chúng ta đều ngửi thấy mùi thơm sảng khoái, tràn đầy sức sống của trái cây có múi như cam, quýt, bưởi… mỗi khi gọt chúng.Tuy nhiên tinh dầu của những loại đó không giữ được tốt khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong phương pháp chưng cất hơi nước, nên chúng thường thu được bằng một phương pháp khác gọi là ép lạnh.

 

Ép lạnh (Cold-press extraction hoặc Expression) là phương dùng lực cơ học để ép mà không cần tới nhiệt để chiết xuất tinh dầu.

Trong quá trình này, toàn bộ trái cây được đặt trong một thiết bị xuyên qua cơ học để làm vỡ các túi tinh dầu, nằm ở mặt dưới của vỏ. Thu được dung dịch gồm nước, tinh dầu và vẫn còn lẫn chất rắn từ trái cây, chẳng hạn như vỏ, và phải được ly tâm để lọc chất rắn từ chất lỏng. Sau đó tinh dầu tách ra khỏi lớp nước trái cây sau đó.

Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để làm tinh dầu cam, tinh dầu chanh, gấc, bưởi hoặc các tinh dầu tương tự.

Tuy nhiên, một số mùi hương đến từ thực vật mà ép lạnh sẽ không hoạt động (thường là các vật liệu không thể chịu được lực cơ học cao) hoặc mẫn cảm với nhiệt độ cao (tinh dầu hành, tỏi và các loại hoa) hoặc khó bay hơi (tinh dầu quế, hương lau). Kết quả là, các hợp chất thơm đó thu được bằng cách sử dụng phương pháp chiết xuất bằng dung môi.

Chẳng hạn như làm tinh dầu hoa nhài, hoa hồng, nha đam…

Chiết xuất tinh dầu bằng dung môi (Solvent Extraction)

 

Ảnh: pxHere

Quá trình này sử dụng các dung môi dầu mỏ như ete (petroleum ether), hexan hoặc toluen; dung môi rượu như metanol hoặc ethanol; hoặc CO2 (cacbon dioxit) để cô lập tinh dầu từ nguyên liệu thực vật.

Nó phù hợp nhất cho các nguyên liệu thực vật mang lại lượng tinh dầu thấp, tạo ra một mùi thơm mịn hơn bất kỳ loại phương pháp chưng cất nào.Khi dung môi được thêm vào thực vật, nó hấp thụ và cho phép vật liệu giải phóng các hợp chất thơm.

Tinh dầu được hòa tan bởi dung môi, dung môi được loại bỏ và những gì còn lại là một hợp chất thơm sáp gọi là tinh dầu sáp (Concrete oil).

Bằng cách hòa tan concrete oil trong một ít cồn cao độ, để phần sáp sẽ đông lạnh, lọc để loại bỏ phần này, chất còn lại, được gọi là tinh dầu nguyên chất (Absolute oil) là một hợp chất thơm rất đậm đặc.

Đôi lúc chúng ta phải dùng tiếng anh để diễn tả đúng bản chất của quá trình, vì ở nước ngoài đã là tinh dầu rồi thì người ta sẽ không gọi là nguyên chất nửa. Nguyên chất ở đây dùng cho một loại tinh dầu được chiết suất một cách đặc biệt khác – đó là chiết xuất bằng dung môi.

Tinh dầu sáp (concrete oil) và tinh dầu nguyên chất (absolute oil) tương tự như tinh dầu (essential oil) vì chúng có mùi thơm cao, chiết xuất cô đặc từ thực vật.

Tuy nhiên, người ta chỉ thừa nhận “tinh dầu thực sự” phải được chiết xuất bằng cách chưng cất hơi nước hoặc ép lạnh. Concrete oilabsolute oil yêu cầu sử dụng một dung môi để chiết xuất, do đó về mặt kỹ thuật, chúng không được coi là tinh dầu.

Dung môi dầu mỏ: dư lượng của dung môi dầu mỏ, như hexan hoặc benzen, có thể vẫn còn trong dầu thơm, chiết xuất dung môi không được khuyến nghị cho các loại tinh dầu được sử dụng cho liệu pháp mùi hương. Những dư lượng này cũng có thể gây ra phản ứng dị ứng và kích ứng da.

Dung môi rượu (ethanol): trong khi các dung môi dầu mỏ có thể rất nguy hiểm, thì ethanol (loại thức uống có cồn) là một dung môi khá lành tính. Các vật liệu thực vật được ngâm trong ethanol, sau đó rượu bốc hơi hết và ta thu được tinh dầu (absolute oil).

Chiết xuất CO2 siêu tới hạn: Chiết xuất CO2 đang dần trở nên phổ biến như một phương pháp tự nhiên hơn để chiết xuất tinh dầu từ thực vật.

Nó tạo ra các loại tinh dầu tuyệt vời nhưng cũng đắt hơn. Dưới áp suất, nhiệt độ của CO2 được tăng lên khoảng 92 độ F (33 độ C). Ở nhiệt độ này, CO2 đi vào pha là một phần chất lỏng và một phần khí. Để loại bỏ dung môi CO2, chỉ cần giảm áp suất và CO2 trở về trạng thái khí để lại tinh dầu nguyên chất không còn dư lượng.

CO2 là một dung môi tuyệt vời để chiết xuất tinh dầu nguyên chất vì cacbon dioxit không tương tác hóa học với tinh dầu được chiết xuất. Đây là một phương pháp có thể sử dụng để chiết xuất hữu cơ, được chứng nhận USDA (bộ nông nghiệp Hoa Kì).

Kết luận: qua những phương pháp để chiết xuất ra tinh dầu, cần cân nhắc quan trọng nhất khi mua tinh dầu là từ một nhà cung cấp uy tín có công bố phương pháp chiết xuất và kiểm tra dầu của họ để biết sự hiện diện của bất kì chất phụ gia tạp nhiễm nào.

Tham khảo:

[1] chagrinvalleysoapandsalve.com/blog/posts/how-essential-oils-are-extracted/

[2] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5920421/

[3] newdirectionsaromatics.com/blog/articles/how-essential-oils-are-made.html

 

[4] nguyendinhdo.com/tinh-dau-huong-lieu-co-hoi-va-tiem-nang_p408.aspx

 

Phương pháp chưng cất tinh dầu Để làm ra tinh dầu thơm chúng ta có nhiều nhiều phương pháp, các phương pháp tốt nhất nhằm thu được chất lượng tinh dầu tốt nhất. Trước tiên, hãy cùng tìm hiểu tinh dầu là gì đã nhé!Tinh dầu là gì? Ảnh: peakpxTinh dầu (essential oil) là hỗn hợp CHẤT THƠM chứa các chất DỄ BAY HƠI được chiết suất từ các bộ phận như lá, quả, hoa, gỗ hoặc nhựa cây của thực vật.Tinh dầu chứa khoảng 50 – 500 thành phần hóa học tự nhiên khác nhau.Chúng được biết là những tinh chất có nhiều tác dụng đối với sức khỏe, tâm trí và sắc đẹp.Ứng dụng tinh dầu trong thực phẩmNgoài những ứng dụng mà chúng ta đã biết về tinh dầu như bôi lên da, liệu pháp hương thơm thì tinh dầu còn được biết đến như là một thứ xa sỉ trong ngành thực phẩm.Tinh dầu dùm làm hương liệu thực phẩmMột trong những ưa chuộng của tinh dầu đó là dùng làm chất tạo mùi trong thực phẩm.Khác với hương liệu thực phẩm – chất được tổng hợp theo con đường hóa học, với chi phí rẽ mà không cần qua bất kì một công sức trồng trọt hay chiết xuất nào, lại rất bền mùi hơn cái nào cả.Tuy nhiên do những lo ngại của nó đến sức khỏe người tiêu dùng và môi trường, thì tinh dầu thiên nhiên trỗi dậy như là là một hương liệu quý hiếm có thể thay thế một phần nào đó.Với mùi tự nhiên và hương vị gốc của chúng, tinh dầu được bổ sung làm hương liệu với liều lượng nhỏ (bản thân tinh dầu rất đậm đặc). ví dụ trong làm bánh, làm thạch, làm kem…Lưu ý một số hương vị, tinh dầu vẫn chưa thay thế được.Bảo quản thực phẩmTinh dầu đã nhận được sự chú ý ngày càng tăng như là chất phụ gia tự nhiên để kéo dài thời hạn sử dụng của các sản phẩm thực phẩm do rủi ro trong việc sử dụng chất bảo quản tổng hợp. Nhờ vào đặc tính chống oxy hóa và kháng khuẩn của tinh dầu, chúng đã được áp dụng như chất bảo vệ sinh học trong các loại thực phẩm như trái cây, rau quả, sản phẩm cá, sản phẩm thịt, sữa và các sản phẩm từ sữa, bánh mì và thực phẩm nướng.Tuy vậy vẫn còn một số hạn chế như độ hòa tan trong nước thấp, độ bay hơi cao và mùi mạnh là những đặc tính chính của tinh dầu gây khó khăn cho các ứng dụng đó. Một số cách điển hình được xem là đem lại hiệu quả trong việc áp dụng này như: ứng dụng tinh dầu vào vật liệu đóng gói, màng phủ hoặc trực tiếp vào cấu trúc thực phẩm như nhũ tương…Theo NCBI thì việc ứng dụng các loại tinh dầu trong các hệ thống thực phẩm là một lĩnh vực thú vị và có nhiều tiềm năng phát triển. Đây có thể là một bước ngoặt lớn cho các nhà nghiên cứu mà kết quả cuối cùng có thể đem lại những kết quả tuyệt vời cho ngành công nghiệp thực phẩm. Các phương pháp chiết suất tinh dầuCác hợp chất tinh dầu thơm được lưu trữ trong các túi nhỏ trong nguyên liệu thực vật và phải được tách ra để có được tinh dầu. Cách chiết xuất phụ thuộc vào đặc điểm nguyên liệu (lá, hoa, thân, quả, rễ…) sẽ xác định được phương pháp nào mang lại kết quả tốt nhất.Các phương pháp chiết xuất phổ biến bao gồm: chưng cất hơi nước, ép lạnh, chiết xuất bằng dung môi, CO2 siêu tới hạn…Phương pháp chiết suất tinh dầu bằng chưng cất bằng hơi nước  Ảnh: pixabayChưng cất hơi nước – distillation (hay còn gọi là chưng cất lôi cuốn hơi nước) là phương pháp PHỔ BIẾN NHẤT để chiết xuất các loại tinh dầu từ lá, gỗ, nhựa cây như chưng cất tinh dầu bạc hà, tinh dầu tràm gió, tinh dầu sả, khuynh điệp, tinh dầu quế…Xem ví dụ về cách chưng cất tinh dầu tràm gió bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước.Bằng phương pháp này, hơi nước tiếp xúc với nguyên liệu, lôi cuốn tinh dầu đi theo - hãy tưởng tượng như sử dụng nồi hấp sôi. Hơi nước nóng mở túi hợp chất thơm. Các hợp chất thoát ra khỏi nguyên liệu thực vật và bay hơi. Hơi nước phải đủ nóng để giải phóng tinh dầu trong khi không làm hỏng vật liệu thực vật. Sau đó cả hỗn hợp hơi nước với tinh dầu đi qua một hệ thống làm mát, và bắt đầu ngưng tụ.Tinh dầu, nhẹ hơn nước, sẽ nổi lên trên cùng và được tách ra hỗn hợp sau đó. Sản phẩm phụ của nước cất được gọi là hydrosols (hay còn gọi là nước hoa – có chứa một số phân tử vi lượng hòa tan trong nước của tinh dầu làm cho hydrosol có hương thơm).Chiết suất tinh dầu bằng phương pháp ép lạnh Hầu như chúng ta đều ngửi thấy mùi thơm sảng khoái, tràn đầy sức sống của trái cây có múi như cam, quýt, bưởi… mỗi khi gọt chúng. Ảnh: pxHereTuy nhiên tinh dầu của những loại đó không giữ được tốt khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong phương pháp chưng cất hơi nước, nên chúng thường thu được bằng một phương pháp khác gọi là ép lạnh.Ép lạnh (Cold-press extraction hoặc Expression) là phương dùng lực cơ học để ép mà không cần tới nhiệt để chiết xuất tinh dầu. Trong quá trình này, toàn bộ trái cây được đặt trong một thiết bị xuyên qua cơ học để làm vỡ các túi tinh dầu, nằm ở mặt dưới của vỏ. Thu được dung dịch gồm nước, tinh dầu và vẫn còn lẫn chất rắn từ trái cây, chẳng hạn như vỏ, và phải được ly tâm để lọc chất rắn từ chất lỏng. Sau đó tinh dầu tách ra khỏi lớp nước trái cây sau đó.Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để làm tinh dầu cam, tinh dầu chanh, gấc, bưởi hoặc các tinh dầu tương tự.Tuy nhiên, một số mùi hương đến từ thực vật mà ép lạnh sẽ không hoạt động (thường là các vật liệu không thể chịu được lực cơ học cao) hoặc mẫn cảm với nhiệt độ cao (tinh dầu hành, tỏi và các loại hoa) hoặc khó bay hơi (tinh dầu quế, hương lau). Kết quả là, các hợp chất thơm đó thu được bằng cách sử dụng phương pháp chiết xuất bằng dung môi.Chẳng hạn như làm tinh dầu hoa nhài, hoa hồng, nha đam…Chiết xuất tinh dầu bằng dung môi (Solvent Extraction)Quá trình này sử dụng các dung môi dầu mỏ như ete (petroleum ether), hexan hoặc toluen; dung môi rượu như metanol hoặc ethanol; hoặc CO2 (cacbon dioxit) để cô lập tinh dầu từ nguyên liệu thực vật. Nó phù hợp nhất cho các nguyên liệu thực vật mang lại lượng tinh dầu thấp, tạo ra một mùi thơm mịn hơn bất kỳ loại phương pháp chưng cất nào.  Ảnh: pxHereKhi dung môi được thêm vào thực vật, nó hấp thụ và cho phép vật liệu giải phóng các hợp chất thơm.Tinh dầu được hòa tan bởi dung môi, dung môi được loại bỏ và những gì còn lại là một hợp chất thơm sáp gọi là tinh dầu sáp (Concrete oil).Bằng cách hòa tan concrete oil trong một ít cồn cao độ, để phần sáp sẽ đông lạnh, lọc để loại bỏ phần này, chất còn lại, được gọi là tinh dầu nguyên chất (Absolute oil) là một hợp chất thơm rất đậm đặc.Đôi lúc chúng ta phải dùng tiếng anh để diễn tả đúng bản chất của quá trình, vì ở nước ngoài đã là tinh dầu rồi thì người ta sẽ không gọi là nguyên chất nửa. Nguyên chất ở đây dùng cho một loại tinh dầu được chiết suất một cách đặc biệt khác – đó là chiết xuất bằng dung môi.Tinh dầu sáp (concrete oil) và tinh dầu nguyên chất (absolute oil) tương tự như tinh dầu (essential oil) vì chúng có mùi thơm cao, chiết xuất cô đặc từ thực vật. Tuy nhiên, người ta chỉ thừa nhận “tinh dầu thực sự” phải được chiết xuất bằng cách chưng cất hơi nước hoặc ép lạnh. Concrete oil và absolute oil yêu cầu sử dụng một dung môi để chiết xuất, do đó về mặt kỹ thuật, chúng không được coi là tinh dầu. Dung môi dầu mỏ: dư lượng của dung môi dầu mỏ, như hexan hoặc benzen, có thể vẫn còn trong dầu thơm, chiết xuất dung môi không được khuyến nghị cho các loại tinh dầu được sử dụng cho liệu pháp mùi hương. Những dư lượng này cũng có thể gây ra phản ứng dị ứng và kích ứng da. Dung môi rượu (ethanol): trong khi các dung môi dầu mỏ có thể rất nguy hiểm, thì ethanol (loại thức uống có cồn) là một dung môi khá lành tính. Các vật liệu thực vật được ngâm trong ethanol, sau đó rượu bốc hơi hết và ta thu được tinh dầu (absolute oil).Chiết xuất CO2 siêu tới hạn: Chiết xuất CO2 đang dần trở nên phổ biến như một phương pháp tự nhiên hơn để chiết xuất tinh dầu từ thực vật. Nó tạo ra các loại tinh dầu tuyệt vời nhưng cũng đắt hơn. Dưới áp suất, nhiệt độ của CO2 được tăng lên khoảng 92 độ F (33 độ C). Ở nhiệt độ này, CO2 đi vào pha là một phần chất lỏng và một phần khí. Để loại bỏ dung môi CO2, chỉ cần giảm áp suất và CO2 trở về trạng thái khí để lại tinh dầu nguyên chất không còn dư lượng.CO2 là một dung môi tuyệt vời để chiết xuất tinh dầu nguyên chất vì cacbon dioxit không tương tác hóa học với tinh dầu được chiết xuất. Đây là một phương pháp có thể sử dụng để chiết xuất hữu cơ, được chứng nhận USDA (bộ nông nghiệp Hoa Kì).Kết luận: qua những phương pháp để chiết xuất ra tinh dầu, cần cân nhắc quan trọng nhất khi mua tinh dầu là từ một nhà cung cấp uy tín có công bố phương pháp chiết xuất và kiểm tra dầu của họ để biết sự hiện diện của bất kì chất phụ gia tạp nhiễm nào.Tham khảo:[1] chagrinvalleysoapandsalve.com/blog/posts/how-essential-oils-are-extracted/[2] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5920421/[3] newdirectionsaromatics.com/blog/articles/how-essential-oils-are-made.html[4] nguyendinhdo.com/tinh-dau-huong-lieu-co-hoi-va-tiem-nang_p408.aspx

 

Tập tin đính kèm

Đánh giá:
0 dựa trên 0 đánh giá
Nội dung cùng tác giả
 
Nội dung tương tự