Chiết Xuất Tinh Dầu Tiêu Hồi (Foeniculum Vulgare M.): Phương Pháp và Thành Phần Hóa Học

Khám phá chiết xuất tinh dầu tiểu hồi Foeniculum vulgare m, phương pháp phân tích thành phần hóa học và mô hình động học chi tiết.

• Tác giả: Huỳnh Minh Cường
• Người hướng dẫn: ThS. Phạm Hoàng Danh
• Trường học: Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Chiết Xuất Tinh Dầu Tiêu Hồi: Phương Pháp và Thành Phần Hóa Học
• Loại tài liệu: Khóa Luận Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Tp.HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1.1. Cây tiểu hồi
• 1.1.2. Tinh dầu tiểu hồi
• 1.1.3. Các phương pháp chưng cất tinh dầu
• 1.1.3.1. Chưng cất trực tiếp trong nước (HD)
• 1.1.3.2. Chưng cất có sự hỗ trợ của vi sóng (MAHD)
• 1.1.4. Mô hình động học của quá trình chưng cất tinh dầu
• 1.1.4.1. Mô hình giải hấp một giai đoạn
• 1.1.4.2. Mô hình giải hấp hai giai đoạn
• 1.1.5. Những nghiên cứu về động học chưng cất tinh dầu
• 1.1.5.1. Trên thế giới
• 1.1.5.2. Trong nước
• 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu
• 2.2. Dụng cụ, Thiết bị, Hóa chất
• 2.2.1. Dụng cụ
• 2.2.2. Thiết bị
• 2.2.3. Hóa chất
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Quy trình công nghệ
• 2.3.2. Bố trí thí nghiệm
• 2.3.3. Phương pháp phân tích
• 2.3.3.1. Khối lượng riêng của tinh dầu
• 2.3.3.2. Hiệu suất chưng cất tinh dầu
• 2.3.3.3. Thành phần hóa học của tinh dầu
• 2.3.3.4. Thu thập và xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/nước
• 3.2. Ảnh hưởng của công suất gia nhiệt
• 3.3. Mô hình động học của quá trình chưng cất
• 3.4. Thành phần hóa học của tinh dầu
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Tinh Dầu Tiêu Hồi Nguồn Gốc và Lợi Ích

Tiêu hồi (thì là) là gia vị quen thuộc trong ẩm thực châu Á và Trung Đông. Tinh dầu tiêu hồi chiết xuất từ hạt có nhiều ứng dụng trong dược phẩm, ví dụ như chống oxy hóa, nhiễm trùng, hạ sốt, và nhiều tác dụng khác. Nghiên cứu về mô hình động học sản xuất tinh dầu tiêu hồi bằng các phương pháp chưng cất khác nhau còn hạn chế, do đó cần có nghiên cứu sâu hơn. Theo Muhammad AsifHanif (2020), tiêu hồi được biết đến với tên khoa học Foeniculum vulgare và có nhiều hữu ích cho sức khỏe. Bài viết này sẽ đi sâu vào phương pháp chiết xuất và thành phần hóa học của tinh dầu tiêu hồi, đồng thời đánh giá các ứng dụng tiềm năng của nó.

1.1. Giới thiệu về cây Tiêu Hồi Litsea cubeba

Tiêu hồi, còn gọi là thì là, hương từ, hay tiêu hồi hương (Foeniculum vulgare), là cây thân thảo sống lâu năm, cao 0.6-2m. Cây mọc chậm, cần nắng ấm, đất xốp, và thoát nước tốt. Tiêu hồi được trồng nhiều ở Ấn Độ, Việt Nam, Mỹ, Địa Trung Hải... Diện tích trồng tiêu hồi ở Quảng Ninh, Lạng Sơn (Việt Nam) đạt trên 30000 ha năm 2005, với sản lượng quả 3426 tấn. Tinh dầu, mỗi năm cũng đã chưng cất được từ 150-250 tấn.

1.2. Công Dụng Tác Dụng Dược Lý của Tinh Dầu Tiêu Hồi

Tinh dầu tiêu hồi có nhiều công dụng trong y học truyền thống: kháng khuẩn, chống oxy hóa, hạ đường huyết, kích dục, hạ kali máu. Ngoài ra, còn được dùng làm hương liệu. Tinh dầu tiêu hồi có thể giúp người nội trợ có sự lựa chọn hương vị đa dạng hơn trong món ăn. Các nghiên cứu cho thấy tiềm năng to lớn của nó trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Điều này thúc đẩy việc nghiên cứu sâu hơn về thành phần và ứng dụng của loại tinh dầu này.

II. Các Phương Pháp Chiết Xuất Tinh Dầu Tiêu Hồi Hiệu Quả Nhất

Tinh dầu tiêu hồi thường được lấy bằng chưng cất hơi nước trực tiếp từ hạt. Phương pháp chiết xuất có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và thành phần hóa học của tinh dầu. Các phương pháp khác nhau sẽ cho ra các tỷ lệ khác nhau của citral, limonene và các hợp chất khác. Việc lựa chọn quy trình chiết xuất tinh dầu phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu quả sử dụng của tinh dầu tiêu hồi. Anethole, Carvone, Estragole là những thành phần chính cấu tạo nên tinh dầu tiêu hồi

2.1. Chưng Cất Hơi Nước Quy Trình và Ưu Nhược Điểm

Chưng cất trực tiếp (HD) là quá trình nguyên liệu ngập trong bình cầu chứa nước, gia nhiệt bằng bếp lưới đến sôi. Tinh dầu hòa tan vào nước trong tế bào thực vật, thẩm thấu ra ngoài, hơi nước lôi cuốn lên sinh hàn, ngưng tụ thành lỏng, chảy xuống nhánh chiết. Ưu điểm: chất lượng tinh dầu tốt hơn, dễ lắp đặt. Nhược điểm: thời gian lâu, dễ nhiễm thành phần không mong muốn. Khi bình cầu được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi nhất định, hòa tan một phần tinh dầu vào nước có sẵn ở tế bào thực vật.

2.2. Chiết Xuất Tinh Dầu Tiêu Hồi bằng Phương Pháp Vi Sóng MAHD

Chưng cất có sự hỗ trợ của vi sóng (MAHD) tương tự HD, nhưng bình cầu đặt trong lò vi sóng, gia nhiệt theo chu kì công suất. Tinh dầu khuếch tán ra, hòa tan cùng nước, bay lên sinh hàn, ngưng tụ xuống nhánh chiết. Ưu điểm: dễ lắp đặt, điều chỉnh công suất, tiết kiệm thời gian. Nhược điểm: tốn điện, khó kiểm soát thành phần. Khi bình cầu được gia nhiệt bên trong lò vi sóng với nhiều mức công suất khác nhau, tinh dầu sẽ khuếch tán ra ngoài và hòa tan cùng với nước.

2.3. Chiết Xuất CO2 Siêu tới hạn Ưu điểm và nhược điểm

CO2 siêu tới hạn là phương pháp chiết xuất hiện đại, sử dụng CO2 ở trạng thái siêu tới hạn làm dung môi. Phương pháp này cho phép chiết xuất chọn lọc các hợp chất mong muốn với độ tinh khiết cao. Ưu điểm: Độ tinh khiết cao, không sử dụng dung môi độc hại. Nhược điểm: Chi phí đầu tư lớn, yêu cầu kỹ thuật cao.

III. Phân Tích Thành Phần Hóa Học Tinh Dầu Tiêu Hồi Citral và Limonene

Thành phần hóa học tinh dầu tiêu hồi gồm anethole, carvone, estragole, a-phellandrene, p-cymene, dillapiole. Tinh dầu thường có màu vàng nhạt, thơm nhẹ, dễ bay hơi. Anethole và carvone thuộc họ terpenoid, dễ bị thủy phân và phân hủy bởi ánh sáng. Nghiên cứu khoa học về thành phần hóa học giúp hiểu rõ hơn về tác dụng dược lý của tinh dầu, từ đó tối ưu hóa ứng dụng. Hàm lượng các chất phụ thuộc vào phương pháp chiết xuất và nguồn gốc nguyên liệu. Cần đựng trong lọ tối màu, có miệng nhỏ, có nút và nắp chai kín để bảo quản tinh dầu tự nhiên

3.1. Vai trò của Citral trong Tinh Dầu Tiêu Hồi

Citral là một aldehyde terpenoid, có mùi chanh đặc trưng và đóng vai trò quan trọng trong hương thơm của tinh dầu tiêu hồi. Citral được biết đến với nhiều tác dụng dược lý như kháng khuẩn, kháng viêm và chống oxy hóa. Hàm lượng citral trong tinh dầu tiêu hồi có thể thay đổi tùy thuộc vào giống cây và điều kiện sinh trưởng.

3.2. Limonene và các Terpenes khác trong Tinh Dầu Tiêu Hồi

Limonene là một hydrocarbon mạch vòng, có mùi cam quýt tươi mát và là một trong những thành phần chính của nhiều loại tinh dầu. Limonene có tác dụng chống oxy hóa, kháng viêm và có thể giúp cải thiện tâm trạng. Các terpenes khác như a-phellandrene và p-cymene cũng góp phần vào hương thơm và tác dụng dược lý của tinh dầu tiêu hồi.

IV. Ứng Dụng Thực Tế và Kết Quả Nghiên Cứu Tinh Dầu Tiêu Hồi

Nghiên cứu sử dụng HD và MAHD để chiết xuất tinh dầu tiêu hồi. Tỷ lệ nguyên liệu/nước, công suất gia nhiệt, thời gian chưng cất được khảo sát. Hiệu suất cao nhất (1.9%) ở tỷ lệ 1:6, công suất 350W (HD) và 1080W (MAHD). Mô hình giải hấp hai giai đoạn tương thích hơn, cho thấy quá trình gồm phá vỡ hạt tinh dầu và khuếch tán ra khỏi tế bào. Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin quan trọng để tối ưu hóa quy trình sản xuất tinh dầu tiêu hồi và ứng dụng hiệu quả.

4.1. Tác Dụng Kháng Khuẩn và Chống Oxy Hóa của Tinh Dầu Tiêu Hồi

Tinh dầu tiêu hồi thể hiện tác dụng kháng khuẩn đối với nhiều loại vi khuẩn gây bệnh, nhờ vào các thành phần như citral và limonene. Ngoài ra, tinh dầu tiêu hồi còn có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Điều này mở ra tiềm năng sử dụng tinh dầu tiêu hồi trong các sản phẩm chăm sóc sức khỏe và thực phẩm chức năng.

4.2. Ứng Dụng trong Công Nghiệp Thực Phẩm và Dược Phẩm

Tinh dầu tiêu hồi được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm để tạo hương vị cho các sản phẩm như bánh kẹo, đồ uống và gia vị. Trong dược phẩm, tinh dầu tiêu hồi được sử dụng trong các sản phẩm hỗ trợ tiêu hóa, giảm căng thẳng và cải thiện giấc ngủ. Ứng dụng của tinh dầu tiêu hồi ngày càng được mở rộng nhờ vào các nghiên cứu khoa học chứng minh tác dụng dược lý của nó.

V. Kết Luận Triển Vọng Tương Lai Nghiên Cứu Tinh Dầu Tiêu Hồi

Nghiên cứu về chiết xuất tinh dầu tiêu hồi bằng HD và MAHD đã cho thấy tiềm năng to lớn của loại tinh dầu này. Việc hiểu rõ phương pháp chiết xuất, thành phần hóa học và tác dụng dược lý là rất quan trọng để phát triển các sản phẩm có giá trị gia tăng cao. Cần có thêm nhiều nghiên cứu khoa học để khám phá các ứng dụng mới của tinh dầu tiêu hồi và tối ưu hóa quy trình sản xuất.

5.1. Hướng Nghiên Cứu Tiềm Năng về Tinh Dầu Tiêu Hồi

Các hướng nghiên cứu tiềm năng bao gồm: Nghiên cứu sâu hơn về tác dụng dược lý của tinh dầu tiêu hồi đối với các bệnh khác nhau. Phát triển các phương pháp chiết xuất mới để tăng hiệu suất và chất lượng tinh dầu. Nghiên cứu về tính ổn định và bảo quản tinh dầu tiêu hồi. Nghiên cứu về ứng dụng của tinh dầu tiêu hồi trong các lĩnh vực mới như nông nghiệp và mỹ phẩm.

5.2. Tối Ưu Quy Trình Sản Xuất Tinh Dầu Tiêu Hồi Nguyên Chất

Để sản xuất tinh dầu tiêu hồi nguyên chất với chất lượng cao, cần chú trọng đến các yếu tố sau: Lựa chọn nguyên liệu chất lượng cao. Sử dụng phương pháp chiết xuất phù hợp. Kiểm soát chặt chẽ các thông số trong quá trình sản xuất. Áp dụng các biện pháp bảo quản để đảm bảo tính ổn định của tinh dầu.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tiểu hồi (còn gọi là thì là, tiểu hồi hương, tên khoa học: Foeniculum vulgare M.) là loài thực vật thân thảo sống lâu năm, thuộc họ Hoa tán (Apiaceae), được sử dụng rộng rãi làm gia vị trong ẩm thực châu Á, Trung Đông và làm dược liệu trong y học cổ truyền. Tinh dầu chiết xuất từ hạt tiểu hồi chứa nhiều hoạt chất sinh học có giá trị cao, được ứng dụng trong y dược học với các tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus, chống oxy hóa, hạ sốt, chống dị ứng, giảm lo âu và hỗ trợ tiêu hóa.

Tại Việt Nam, nguồn nguyên liệu tiểu hồi được trồng tập trung chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc như Lạng Sơn, Quảng Ninh với diện tích và sản lượng đáng kể. Tuy nhiên, việc khai thác tinh dầu tiểu hồi trong nước phần lớn vẫn áp dụng phương pháp thủ công hoặc bán công nghiệp truyền thống, thiếu các nghiên cứu định lượng về cơ chế truyền khối và mô hình động học của quá trình tách chiết. Việc xây dựng và kiểm chứng mô hình động học đóng vai trò quan trọng nhằm xác định các thông số vận hành tối ưu, từ đó cung cấp cơ sở dữ liệu kỹ thuật để ước tính chi phí nguyên liệu, năng lượng tiêu thụ, thời gian sản xuất và định mức thu hồi tinh dầu trên quy mô thực tế.

Mục tiêu tổng quát của đề tài là khảo sát các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình trích ly tinh dầu từ hạt tiểu hồi bằng phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước cổ điển và phương pháp chưng cất có sự hỗ trợ của vi sóng; đồng thời kiểm chứng sự phù hợp của các mô hình động học giải hấp thực nghiệm và phân tích thành phần hóa học của tinh dầu thu được.

Nhiệm vụ nghiên cứu của khóa luận gồm bốn nội dung cụ thể:

1. Chưng cất tinh dầu tiểu hồi bằng phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước (HD) và phương pháp chưng cất trực tiếp có sự hỗ trợ của vi sóng (MAHD).
2. Ở mỗi phương pháp, khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/nước và công suất gia nhiệt theo thời gian chưng cất để xác định điều kiện vận hành tối ưu.
3. Kiểm tra sự tương thích của mô hình động học một giai đoạn và mô hình động học hai giai đoạn với các kết quả thực nghiệm thu được tại điều kiện tối ưu.
4. Phân tích và đánh giá thành phần hóa học của tinh dầu tiểu hồi thu được bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Hạt tiểu hồi khô (Foeniculum vulgare M.) có độ ẩm ban đầu là 11,2%, thu mua tại Công ty TNHH Nông sản Thiên Tú (Quận 5, TP. Hồ Chí Minh).
• Phạm vi không gian: Thí nghiệm chưng cất và xử lý số liệu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa đại cương 1, Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường, Trường Đại học Nguyễn Tất Thành. Phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) được thực hiện tại Viện Công nghệ Hóa học (Quận 12, TP. Hồ Chí Minh).
• Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ ngày 01/02/2021 đến ngày 30/09/2021.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu dựa trên nguyên lý chưng cất lôi cuốn hơi nước và cơ chế truyền khối trong quá trình trích ly tinh dầu từ mô thực vật. Khi gia nhiệt, nước thẩm thấu qua các lớp biểu bì, phá vỡ túi chứa tinh dầu bên trong mô hạt; tinh dầu hóa hơi cùng với hơi nước, bay lên hệ thống sinh hàn ngưng tụ và được tách pha tại nhánh chiết. Ở phương pháp chưng cất có hỗ trợ vi sóng (MAHD), năng lượng sóng vi ba tác động trực tiếp vào các phân tử lưỡng cực bên trong tế bào thực vật, tạo ra hiệu ứng gia nhiệt thể tích theo hướng ly tâm (từ trong ra ngoài). Quá trình truyền nhiệt và truyền khối diễn ra cùng chiều, tạo động lực thúc đẩy sự phá vỡ cấu trúc mô và khuếch tán nhanh các hợp chất thơm ra bề mặt.

Để mô tả định lượng tốc độ trích ly, đề tài sử dụng hai mô hình toán học:

1. Mô hình giải hấp một giai đoạn: Giả định các hạt tinh dầu phân bố đều trong tế bào, nồng độ tại bề mặt bằng 0 tại thời điểm ban đầu và quá trình trích ly chỉ bị kiểm soát bởi sự khuếch tán đơn thuần: $$\frac{q}{q_0} = 1 - e^{-kt} \quad \text{hay} \quad \ln\left(1 - \frac{q}{q_0}\right) = -kt$$ Trong đó: $q$ và $q_0$ (g/g) lần lượt là hiệu suất trích ly tại thời điểm $t$ (phút) và hiệu suất cực đại; $k$ ($\text{phút}^{-1}$) là hằng số tốc độ bậc một.

2. Mô hình giải hấp hai giai đoạn: Quá trình trích ly bao gồm giai đoạn phá vỡ túi chứa tinh dầu (thoát ra nhanh) và giai đoạn khuếch tán nội tại qua mô thực vật (thoát ra chậm): $$\frac{q}{q_0} = 1 - F \cdot e^{-k_1 t} - (1 - F) \cdot e^{-k_2 t}$$ Trong đó: $F$ và $(1 - F)$ lần lượt là phần khối lượng tinh dầu thoát ra nhanh và chậm; $k_1$ và $k_2$ ($\text{phút}^{-1}$) là các hằng số tốc độ tương ứng.

Hệ thống thiết bị và phương pháp phân tích thực nghiệm bao gồm:

• Thiết bị chưng cất: Bình cầu đáy tròn dung tích 2 L, sinh hàn ruột bầu, nhánh chiết hồi lưu có vạch chia thể tích; bếp đun lưới điện TC-15 dùng cho phương pháp HD; lò vi sóng gia dụng Electrolux EMM2022MW dùng cho phương pháp MAHD; thiết bị đo công suất Kawa-EN106.
• Đo khối lượng riêng: Xác định bằng bình đo tỷ trọng (pycnometer) 5 mL ở nhiệt độ phòng theo công thức: $$d = \frac{m_1 - m_0}{V}$$ Trong đó $m_0, m_1$ là khối lượng pycnometer rỗng và pycnometer chứa tinh dầu; $V$ là thể tích pycnometer.
• Xác định hiệu suất chưng cất ($q$): $$q = \frac{V \cdot d}{m(1 - X)}$$ Trong đó $V$ là thể tích tinh dầu thu được (mL), $d$ là khối lượng riêng (g/mL), $m$ là khối lượng mẫu hạt (200 g), $X$ là độ ẩm ban đầu (11,2%).
• Phân tích định tính và bán định lượng thành phần hóa học: Sử dụng hệ thống sắc ký khí khối phổ Thermo Fisher Scientific Trace 1310 kết hợp đầu dò khối phổ TSQ 9000, tra cứu cấu trúc qua thư viện phổ chuẩn NIST 2.0.
• Xử lý dữ liệu và tối ưu hóa thông số: Các thí nghiệm được tiến hành lặp lại hai lần. Sử dụng công cụ Solver trong Microsoft Excel để tìm các thông số động học ($k, k_1, k_2, F$) thông qua việc cực tiểu hóa tổng sai số bình phương (SSE) và đánh giá độ tương thích qua hệ số xác định ($R^2$).

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần mở đầu nêu rõ tính cấp thiết của việc nghiên cứu tinh dầu tiểu hồi trong bối cảnh các sản phẩm tự nhiên có hoạt tính sinh học ngày càng được quan tâm. Tác giả chỉ ra khoảng trống nghiên cứu về việc mô hình hóa động học quá trình trích ly hạt tiểu hồi bằng các kỹ thuật chưng cất khác nhau tại Việt Nam, từ đó xác lập mục tiêu, 4 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể và giới hạn phạm vi thực hiện đề tài.

Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu

Chương này tổng hợp các cơ sở lý luận và tài liệu học thuật liên quan:

• Đặc điểm thực vật học, điều kiện sinh thái, vùng trồng và sản lượng thu hoạch của cây tiểu hồi (Foeniculum vulgare M.).
• Thành phần hóa lý của tinh dầu tiểu hồi: các cấu tử chính thuộc nhóm terpenoid (như anethole, estragole, carvone, limonene, fenchone...), đặc tính dễ bị thủy phân ở nhiệt độ cao và nhạy cảm với ánh sáng, yêu cầu bảo quản trong lọ thủy tinh tối màu đậy kín.
• Tổng quan nguyên lý vận hành, ưu điểm và nhược điểm của phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước (HD) và phương pháp chưng cất có sự hỗ trợ của vi sóng (MAHD).
• Cơ sở toán học của các mô hình động học giải hấp một giai đoạn và hai giai đoạn.
• Điểm luận các công trình nghiên cứu động học trích ly tinh dầu trên thế giới (Pekmezovic et al., 2015; Kapás et al., 2011; Amenaghawon, 2014; Hamzah, 2014; Milojevic, 2008) và tại Việt Nam (Trần Thiện Hiền, 2019; Nguyễn Văn Cường, 2013; Trần Thanh Huy, 2017).

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm và phương pháp kiểm nghiệm:

• Nguyên liệu hạt tiểu hồi khô được xay nhỏ trước khi đưa vào bình cầu 2 L.
• Quy trình công nghệ: Nạp 200 g nguyên liệu xay mịn cùng thể tích nước theo tỷ lệ khảo sát; lắp hệ thống sinh hàn và nhánh chiết; gia nhiệt theo mức công suất định trước. Thời điểm bắt đầu tính thời gian chưng cất là lúc giọt chất lỏng ngưng tụ đầu tiên rơi xuống nhánh chiết. Thể tích tinh dầu được ghi nhận định kỳ mỗi 5 phút cho đến khi không đổi. Tinh dầu thô sau khi tách pha được làm khan bằng muối $\text{Na}_2\text{SO}_4$ khan và lọc thu sản phẩm nguyên chất.
• Ma trận bố trí thí nghiệm:
  • Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu/nước: 1:4, 1:5, 1:6, 1:7 (ở công suất cố định 350 W với HD và mức Medium High với MAHD).
  • Khảo sát công suất gia nhiệt: 250 W, 350 W, 450 W đối với HD (thời gian 155 phút); mức Medium (389–398 W), Medium High (739 W), High (1080 W) đối với MAHD (thời gian 95 phút).
• Phương pháp xác định khối lượng riêng bằng pycnometer, công thức tính hiệu suất và quy trình phân tích thành phần bằng GC-MS tại Viện Công nghệ Hóa học.

Thông số khảo sát	Phương pháp HD	Phương pháp MAHD
Khối lượng mẫu	200 g	200 g
Tỷ lệ nguyên liệu/nước	1:4; 1:5; 1:6; 1:7	1:4; 1:5; 1:6; 1:7
Mức công suất gia nhiệt	250 W; 350 W; 450 W	389 W; 739 W; 1080 W
Thời gian chưng cất	155 phút	95 phút

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương này phân tích các dữ liệu thực nghiệm thu được từ hai hệ thống chưng cất:

• Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/nước: Cả hai phương pháp đều cho hiệu suất thu hồi tinh dầu cao nhất ở tỷ lệ 1:6. Tỷ lệ thấp (1:4 và 1:5) không cung cấp đủ lượng nước để phá vỡ hoàn toàn cấu trúc tế bào và dễ gây hiện tượng quá nhiệt làm than hóa nguyên liệu. Ngược lại, tỷ lệ nước cao (1:7) làm giảm hiệu suất trích ly do một phần tinh dầu bị phân tán và hòa tan vào lượng nước thừa theo phản ứng thủy phân.
• Ảnh hưởng của công suất gia nhiệt: Tăng công suất làm tăng tốc độ gia nhiệt và tốc độ lôi cuốn hơi, rút ngắn thời gian đạt hiệu suất cực đại. Mức công suất tối ưu được xác định là 350 W đối với HD và 1080 W (High) đối với MAHD. Ở các mức công suất này, hiệu suất trích ly đạt trạng thái bão hòa ổn định mà không xảy ra hiện tượng sôi trào hỗn hợp lên nhánh chiết.
• Đánh giá mô hình động học: Tại điều kiện tối ưu (tỷ lệ 1:6; 350 W cho HD và 1080 W cho MAHD), mô hình giải hấp hai giai đoạn cho độ tương thích vượt trội so với mô hình một giai đoạn, thể hiện qua hệ số tương quan $R^2$ đạt xấp xỉ 0,992 và tổng sai số bình phương (SSE) nhỏ hơn đáng kể. Giá trị $k_1$ luôn lớn hơn $k_2$, chứng minh quá trình trích ly diễn ra qua hai pha: pha đầu thoát tinh dầu nhanh do phá vỡ bề mặt túi dầu và pha sau thoát chậm do sự khuếch tán nội tại từ sâu bên trong tế bào ra ngoài. Hằng số tốc độ trích ly của MAHD cao hơn HD nhờ tác động gia nhiệt thể tích đồng hướng của vi sóng.
• Thành phần hóa học: Tinh dầu thu được có màu vàng nhạt, mùi thơm ngọt đặc trưng. Kết quả GC-MS cho thấy hợp chất chiếm tỷ lệ lớn nhất là anethole (chiếm trên 58% diện tích pic), cùng các cấu tử đặc trưng khác của loài Foeniculum vulgare.

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ các kết quả đạt được về thông số công nghệ tối ưu, so sánh hiệu quả giữa hai kỹ thuật chưng cất, xác nhận tính chính xác của mô hình giải hấp hai giai đoạn và đề xuất ba hướng nghiên cứu mở rộng trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã lượng hóa chi tiết các thông số kỹ thuật của quá trình trích ly tinh dầu hạt tiểu hồi, so sánh hiệu quả giữa phương pháp truyền thống và phương pháp có hỗ trợ vi sóng:

Tiêu chí so sánh	Chưng cất trực tiếp trong nước (HD)	Chưng cất có hỗ trợ vi sóng (MAHD)
Tỷ lệ nguyên liệu/nước tối ưu	1:6	1:6
Công suất gia nhiệt tối ưu	350 W	1080 W (Mức High)
Thời gian chưng cất đạt bão hòa	135 – 155 phút	95 phút
Hiệu suất thu hồi tinh dầu cực đại ($q$)	1,9%	1,9%
Cảm quan tinh dầu	Màu vàng nhạt, mùi thơm ngọt	Màu vàng nhạt, mùi thơm ngọt
Mô hình động học phù hợp nhất	Giải hấp 2 giai đoạn ($R^2 \approx 0,992$)	Giải hấp 2 giai đoạn ($R^2 \approx 0,992$)

Các giải pháp và kiến nghị kỹ thuật do tác giả đề xuất:

• Cần áp dụng phương pháp chưng cất phân đoạn chân không để làm giàu và nâng cao hàm lượng hoạt chất chính anethole trong tinh dầu tiểu hồi nhằm đạt tiêu chuẩn Dược điển Châu Âu (yêu cầu hàm lượng anethole phải đạt trên 80%).
• Cần mở rộng khảo sát và thiết lập phương trình động học của quá trình chưng cất tinh dầu tiểu hồi ở quy mô bán công nghiệp (pilot) để kiểm chứng khả năng phóng đại quy trình (scale-up).
• Tiếp tục thực hiện các thử nghiệm sinh học nhằm đánh giá định lượng hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và chống oxy hóa của tinh dầu thu được từ hai phương pháp.

Đóng góp của khóa luận:

• Cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm có hệ thống về động học trích ly tinh dầu hạt tiểu hồi tại Việt Nam.
• Chứng minh tính ưu việt của phương pháp MAHD trong việc rút ngắn thời gian chưng cất từ 135 phút xuống còn 95 phút (giảm ~29,6% thời gian) trong khi vẫn duy trì hiệu suất thu hồi tương đương (1,9%).
• Xác lập được mô hình giải hấp hai giai đoạn mô tả chính xác bản chất truyền khối của quá trình trích ly tinh dầu hạt tiểu hồi, làm cơ sở khoa học cho việc tính toán thiết kế thiết bị.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận chỉ ra một số hạn chế gắn liền với phạm vi và điều kiện thực nghiệm:

• Hàm lượng anethole trong tinh dầu thu được từ phương pháp chưng cất toàn phần chỉ đạt trên 58%, chưa đáp ứng được ngưỡng yêu cầu khắt khe của Dược điển Châu Âu (> 80%) để phục vụ xuất khẩu dược phẩm cao cấp.
• Nghiên cứu mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm với lượng mẫu 200 g/mẻ, chưa tiến hành đánh giá bài bản bài toán tiêu hao năng lượng điện thực tế giữa bếp đun điện trở và lò vi sóng trong điều kiện sản xuất liên tục.
• Chưa tiến hành thử nghiệm hoạt tính sinh học trực tiếp (kháng vi sinh vật kiểm định, quét gốc tự do DPPH) trên các mẫu tinh dầu thu được.

Các hướng phát triển tiếp theo được tác giả định hướng:

• Triển khai mô hình chưng cất tinh dầu tiểu hồi trên hệ thiết bị pilot để tối ưu hóa các thông số thủy động học và truyền nhiệt.
• Nghiên cứu tích hợp hệ thống chưng cất phân đoạn chân không để tinh chế phân đoạn giàu anethole đạt độ tinh khiết cao.
• Khảo sát các hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và chống oxy hóa của tinh dầu trên các chủng vi sinh vật gây bệnh thực tế.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và cán bộ kỹ thuật thuộc các chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Kỹ thuật Thực phẩm, Công nghệ Sau thu hoạch và Dược liệu.

Những nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu gồm:

• Quy trình chuẩn bị mẫu và bố trí thực nghiệm so sánh phương pháp chưng cất cổ điển (HD) và chưng cất hỗ trợ vi sóng (MAHD).
• Phương pháp ứng dụng công cụ Solver (Microsoft Excel) để tối ưu hóa các tham số phi tuyến trong các mô hình động học giải hấp một giai đoạn và hai giai đoạn.
• Bộ số liệu chi tiết về biến thiên thể tích và hiệu suất trích ly tinh dầu theo thời gian được trình bày trong các bảng phụ lục, có thể làm dữ liệu đối chuẩn cho các nghiên cứu trích ly tinh dầu từ nguồn nguyên liệu thuộc họ Hoa tán (Apiaceae).

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ nguyên liệu/nước tối ưu cho quá trình chưng cất tinh dầu hạt tiểu hồi là bao nhiêu và lý do lựa chọn tỷ lệ này?
Tỷ lệ nguyên liệu/nước tối ưu được xác định là 1:6 ở cả hai phương pháp HD và MAHD, cho hiệu suất thu hồi cao nhất đạt 1,9%. Ở tỷ lệ 1:4 và 1:5, lượng nước không đủ để thẩm thấu phá vỡ hoàn toàn mô tế bào và dễ gây than hóa cục bộ do quá nhiệt. Ở tỷ lệ 1:7, lượng nước dư thừa làm tăng độ hòa tan và thủy phân tinh dầu, làm giảm hiệu suất thu hồi.

2. Phương pháp chưng cất có sự hỗ trợ của vi sóng (MAHD) mang lại ưu điểm gì vượt trội so với phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước (HD)?
Phương pháp MAHD giúp rút ngắn thời gian chưng cất từ 135 phút xuống còn 95 phút để đạt cùng mức hiệu suất cực đại 1,9%. Cơ chế vi sóng tạo nhiệt thể tích từ trong tế bào hướng ra ngoài, cùng hướng với quá trình truyền khối nên gia tăng tốc độ phá vỡ túi dầu và đẩy nhanh quá trình khuếch tán.

3. Tại sao mô hình giải hấp hai giai đoạn lại phù hợp hơn mô hình giải hấp một giai đoạn trong nghiên cứu này?
Kết quả tối ưu hóa cho thấy mô hình giải hấp hai giai đoạn có tổng sai số bình phương (SSE) nhỏ hơn và hệ số tương quan $R^2$ cao hơn ($R^2 \approx 0,992$). Mô hình phản ánh đúng bản chất vật lý gồm hai pha trích ly: pha đầu hạt tinh dầu bề mặt thoát ra nhanh ($k_1$ lớn) và pha sau tinh dầu khuếch tán chậm qua các mô tế bào bên trong ra bề mặt ($k_2$ nhỏ), trong đó giai đoạn khuếch tán chậm đóng vai trò quyết định tốc độ chung.

4. Hàm lượng anethole trong tinh dầu tiểu hồi thu được là bao nhiêu và có đáp ứng tiêu chuẩn Dược điển Châu Âu không?
Kết quả phân tích GC-MS cho thấy anethole là hợp chất chính chiếm hàm lượng cao nhất (khoảng 58% diện tích pic). Hàm lượng này chưa đạt tiêu chuẩn Dược điển Châu Âu (quy định hàm lượng anethole trong tinh dầu tiểu hồi phải đạt trên 80%), do đó tác giả đề xuất cần nghiên cứu tinh chế thêm bằng phương pháp chưng cất phân đoạn chân không.

5. Các thiết bị chính nào đã được sử dụng để tiến hành thực nghiệm và phân tích sản phẩm trong khóa luận?
Hệ thống thí nghiệm gồm bếp đun bình cầu TC-15 (cho HD), lò vi sóng Electrolux EMM2022MW (cho MAHD), bình cầu 2 L, sinh hàn ruột bầu, nhánh chiết chia vạch, pycnometer 5 mL và cân sấy ẩm Ohaus MB45. Thành phần hóa học được phân tích trên hệ thống sắc ký khí ghép khối phổ Thermo Fisher Scientific Trace 1310 kết hợp đầu dò TSQ 9000.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Huỳnh Minh Cường đã nghiên cứu thành công quá trình chưng cất tinh dầu từ hạt tiểu hồi (Foeniculum vulgare M.) bằng hai phương pháp HD và MAHD, xác định được điều kiện vận hành tối ưu với tỷ lệ nguyên liệu/nước 1:6, công suất 350 W (HD, 135 phút) và 1080 W (MAHD, 95 phút), cùng đạt hiệu suất thu hồi 1,9%. Nghiên cứu đã chứng minh mô hình động học giải hấp hai giai đoạn có độ tương thích cao với dữ liệu thực nghiệm ($R^2 \approx 0,992$), khẳng định giai đoạn khuếch tán nội tại giữ vai trò kiểm soát tốc độ trích ly. Kết quả phân tích GC-MS xác định anethole là cấu tử chính trong tinh dầu, đồng thời đề tài đã chỉ ra định hướng chưng cất phân đoạn chân không và triển khai quy mô pilot để hoàn thiện quy trình công nghệ phục vụ ứng dụng thực tiễn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Tiêu hồi (thì là) là gia vị quen thuộc phô biến trong âm thực ở các quốc gia Châu Á và các nước ở Trung Đông. Trong nhiều nền văn hóa, tiêu hồi là một bài thuốc cần thiết vì có khá nhiều công dụng tốt cho cuộc sống và sức khỏe con người. Tinh dầu tiêu hồi được chiết xuất tò hạt của cây tiêu hồi với các ứng dụng đa dạng trong dược phàm như chống oxy hóa, nhiễm trùng, hạ sốt, chống dị ứng, chống khuân, chống nấm, chống vi- rút, chống căng thăng, giải lo âu, lợi tiêu,. Hiện nay, trên thế giới và ờ nước ta có rất ít những nghiên cím về mô hình động học cùa quá trình sản xuất tinh dầu tiêu hồi bằng các phương pháp chưng cất khác nhau.

Mô hình động học được sử dụng đê đánh giá các số liệu thay đôi ảnh hường đen các quá trình chrnig cất. Qua đó, cung cấp cho chúng ta đầy đù thông tin về quá trình sản xuất thực tế đạt hiệu suất cao với giá thành tối tru. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu nhằm đưa ra các đề xuất về mô hình động học phù hợp với quá trình chiết tách và chưng cất trực tiếp trong nước có và không có sự hỗ trợ của lò vi sóng. Từ đó ta có thê ước tính được chi phí sử dụng nguyên liệu, nhân công sản xuất, năng lượng sản xuất và lượng tinh dầu thu được cho một mẻ tinh dầu.

Nội dung nghiên cứu - Khảo sát các thông số và yếu tố ảnh hưởng lên quá trình chưng cất và chiết tách tinh dầu tiêu hồi ờ cả hai phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước và phương pháp chrnig cất có sự hỗ trợ cùa vi sóng. ■ Anh hưởng đến tỷ lệ nguyên liệu trên nước ■ Anh hưởng đến công suất bếp gia nhiệt - Kiêm chứng sự tương thích cùa mô hình động học một và hai giai đoạn với các kết quả thực nghiệm ta thu được ờ điều kiện tối ưu. - Phân tích được các thành phần hóa học có trong tinh dầu thu được. Phạm vi nghiên cứu - Đối tượng đtrợc nghiên cứu: Hạt tiêu hồi hương (thì là).

1 - Thời gian được nghiên cứu: từ 01/02/2021 đến 30/09/2021. - Địa điêm được nghiên cíhi: Phòng thí nghiệm Hóa đại cương 1, Khoa Kỳ thuật Thực phẩm và Môi trường, Trường Đại học Nguyền Tất Thành. TÒNG QUAN VÈ NGHIÊN cứu 1.1 Đặc điêm Tiêu hồi hay còn gọi là thì là, hương từ, tiêu hồi hương có tên khoa học là Foeniculum vulgare (Muhammad AsifHanif, 2020). Tiêu hoi là cây thân thảo có chiều cao khoảng 0.6 đến 2 m và sống lâu năm.

Vò cây nhăn và có khía. Rễ khá cứng. Lá tiêu hồi mọc so le, có phiến xẻ lông chim, bẹ phát triên. Hoa có màu vàng và mọc ờ ngọn hoặc nách lá.

Hoa ra vào tháng 6 - 7 và kết quả vào tháng 10. Quả bế đôi, hình trụ, hơi cong. Mặt ngoài màu xanh hơi vàng, suôn về phía hai bên đầu, đinh hoa mang vòi nhụy nhô ra, màu nâu vàng. Mỗi mặt lưng có thê mang khoảng 5 gân nôi rõ và chỗ nối giữa hai bên nừa quả phăng và rộng, mùi thơm đặc trưng (Muhammad Mubeen Mohsinl, 2020).

Là loài cây dề sống nên được trồng ở nhiều nước trên thế giới: Ân Độ, Việt Nam, Mỳ, Địa Trung Hải,. Cây tiêu hồi Cây mọc chậm, cần lượng nắng ấm áp, không quá gắt, ít nhất 120 ngày đê cây phát triển. Đất cần xốp, thoát mrớc, thời tiết ấm áp, mưa phân bô điều hoà. Hạt được gieo trồng vào mùa xuân cách nhau 15 cm.

Đen năm sau nhô ra trồng thành từng luống 3 cách nhau 60 cm. Sau 3 tháng, cây sẽ trô hoa màu vàng và 1 tháng sau đó có thê thu hoạch hạt. Hạt màu xanh xám, dạng lưỡi liềm có lông và dài chừng 1/5 inch (0. Một cân Anh (pound) chứa khoảng một trăm ngàn hạt.

Theo thống kê được tìm hiêu diện tích trồng tiêu hồi ờ Quảng Ninh, Lạng Sơn, (Việt Nam) đến năm 2005 đạt trên 30000 ha, với hrợng quả là 3426 tấn. Dự kiến có thê đen năm 2010 chúng ta sẽ có thêm 20000 ha tiêu hồi. Riêng tinh dầu, mỗi năm cũng đã chung cất được từ 150-250 tấn.2 Phân loại Theo thống kê trên thế giới có nhiều loại tiêu hoi nhưng ở Việt Nam chi có khoảng hai loại là Anethum Tombolens (Trung Quốc, Việt Nam) và Anethum Sowa (Ân Độ, Mỹ, Châu Au) (R. Tập trung ở khu vực phía Bắc, nơi có khí hậu mát mẻ phù hợp cho sự phát triển của loài cây này.

Ngoài ra còn có một vài loài khác được tìm ra nhưng chưa được định danh (Bo Yang, 2021).3 Công dụng Trong y học truyền thống: Kháng khuân, chổng oxy hoá, hạ đường huyết, chậm kinh, kích dục, sa tinh hoàn, hạ kali trong máu (Shahrajabian, 2019). Tiêu hồi còn được sừ dụng đê làm hương liệu, giúp người nội trợ luôn có sự lựa chọn hương vị đa dạng hơn trong món ăn của mình (Sushil Kumar, 2020).2 TINH DẦU TIỀU HÒI Trung Quốc là nguồn gốc của tiêu hồi và phát triên chủ yếu ở tinh Cam Túc, Nội Mông, Sơn Tây và Liêu Ninh. Tinh dầu tiêu hồi được cấu tạo nên từ anethole, carvone, estragole,a-phellandrene,p-cymene,dillapiole và các thành phần khác (MaryamRostaei, 2018). Tinh dầu tiêu hồi thông thường được lấy bằng cách chưng cất bị hơi nước lôi cuốn trực tiếp ư'r hạt tiêu hồi.

Tinh dầu có màu vàng nhạt, mùi thơm thoang thoảng nhẹ, dề bay hơi. Thành phần có trong tinh dầu tiêu hồi chủ yếu là anethole, carvone thuộc họ của hợp chat terpenoid (hydrocarbon không no) nên chúng dễ bị thủy phân (nhất là ở nhiệt độ 4 cao) và thường bị phân hủy bời ánh sáng thành các hợp chất khác. Chúng cần đựng trong lọ tối màu, có miệng nhò, có nút và nắp chai kín. Anethole Estragole Terpinolene D-Limonene Eucalyptol Limonene />CH2 trans-P-Ocimene p-Cymene Dillapiole Hình 1.

Công thức hóa học của các hợp chất trong tinh dầu tiêu hồi 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TINH DẦU 1.1 Chưng cất trực tiếp trong nước (HD) Chưng cất trực tiếp là quá trình mà nguyên liệu sẽ ngập hoàn toàn trong bình cầu chứa nước. Sau đó, được gia nhiệt bằng bếp lưới đê bình cầu có thê đạt đến điêm sôi. Mỗi điêm sôi sẽ tương ứng với thành phần của tinh dầu (hỗn hợp của nhiều loại hợp chất có hương thơm) (Cassel et al. Quá trình chưng cất này được mô tả như sau: khi bình cầu được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi nhất định, hòa tan một phần tinh dầu vào nước có sẵn ờ tế bào thực vật.

Tinh dầu sẽ được thâm thấu dần ra bên ngoài bề mặt nguyên liệu rồi hơi nước sẽ lôi cuốn lên sinh hàn hoàn lưu. Tại đây, hỗn hợp gặp hơi lạnh sẽ ngưng tụ tạo thành lỏng và chảy xuống nhánh chiết. Nước ngưng đầy sẽ chảy ngược vào bình cầu chứa nguyên liệu ban đầu. Quá trình này được lặp đi và lặp lại cho 5 đến kill tinh dầu có trong các mô thực vật thoát ra hết (Silva, Nelson, Drummond, Dufosse, & Gloria, 2005).

Chúng ta sẽ thu được phần tinh dầu thô và nước ngmig. ưu điêm: + Chưng cất tinh dầu ở nhiệt độ khá cao, chất lượng tinh dầu sẽ tốt hơn. + Dề lắp đặt. Nhược điêm: + Thời gian chưng cất lâu.

+ Dề nhiễm một số thành phần không mong muốn. Mô hình hệ thống chưng cất trực tiếp trong nước 1.2 Chưng cất có sự hỗ trợ của vi sóng (MAHD) Quá trình chưng cất có sự hỗ trợ của lò vi sóng cũng gần ưrơng tự như quá trình chưng cất trực tiếp trong nước, nhirng bình cầu sẽ được đặt và gia nhiệt bên trong lò vi sóng. Vì gia nhiệt bằng lò vi sóng nên bình cầu sẽ không được gia nhiệt cố định mà theo từng chu kì của công suất. Quy trình chưng cất được mô tả như sau: khi bình cầu được gia nhiệt bên trong lò vi sóng với nhiều mức công suất khác nhau, tinh dầu sẽ khuếch tán ra ngoài và hòa tan cùng với nước.

Hỗn hợp tinh dầu và nước sẽ bay lên sinh hàn rồi ngưng tụ xuống nhánh chiết. Nước ngưng sẽ chảy lại vào bình cầu chứa nguyên liệu theo chiều ngược lại. Quá trình này được lặp đi và lặp lại cho đến khi tinh dầu ở 6 trong các mô thực vật thoát ra ngoài hết (Silva et al. Khi kết thúc quá trình và thời gian chưng cất, ta sẽ thu được hỗn hợp tinh dầu và nước ngưng.

Ưu diêm: + Dề lắp đặt. + Có thê điều chinh được các mức công suất. + Tiết kiệm thời gian. Nhược diêm: + Tốn kém tiền điện.

+ Không kiêm soát được thành phần tinh dầu. Mô hình hệ thống chưng cất có sự hỗ trợ cùa lò vi sóng 1.4 MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT TINH DẦU Mô hình động học được sử dụng đê đánh giá nhiều thông số biến đôi ảnh hường đen quy trình chưng cất tinh dầu. Từ đó, có thê tính toán chi phí nguyên liệu, năng lượng sản xuất, nhân công cần cho một mẻ và lượng tinh dầu thu được, làm cơ sở cho các tính toán và quyết định kinh tế cho phù họp.1 Mô hình giải hấp một giai đoạn Mô hình động học giải hấp một giai đoạn chi bao gồm quá trình khuếch tán các hạt tinh dầu,không bao gồm quá trình phá vỡ các túi mang hạt tinh dầu trong tế bào thực vật (Abbasipour H. Vì vậy, các giả định cho mô hình này là: a) Các hạt tinh dầu được phân bố đều trong tế bào.

b) Nồng độ của chúng tại bề mặt tế bào bang 0 khi quá trình chưng cất bắt đầu (írng với độ tan vô hạn). c) Các hạt tinh dầu là đăng hướng Do đó, mô hình cho ma trận hình cầu có kích thước đồng đều có phương trinh: Q__ỵ _ „_kt —— = ì — e Kl K (1) Hay / q \ In 1 - — = - kt \ qo) (2) Trong đó: q và q0 (g/g) lần hrợt là hiệu suất ở thời diêm t (phút) và hiệu suất cực đại, k (phút'1 ) là hằng sổ tốc độ bậc 1.2 Mô hình giải hấp hai giai đoạn Mô hình động học giải hấp hai giai đoạn bao gồm quá trình phá vỡ các túi mang hạt tinh dầu, sau đó khuếch tán các hạt tinh dầu ra khôi tế bào thực vật. Mô hình được biêu đạt bởi phương trình: —= l-F)í-‘‘2' (3) Trên đó : F và 1 - F lần lượt là phần khối lượng tinh dầu thoát ra nhanh và chậm, ki và ki (phút'1) là các hằng sổ tốc độ bậc 1.5 NHỮNG NGHIÊN cửu VÈ ĐỘNG HỌC CHƯNG CÁT TINH DẦU 1.1 Trên thế giới Năm 2015, M. Pekmezovic tác giả và cộng sự đã nghiên cihi tạo ra mô hình động học đê kiêm tra tác dụng kháng nấm của tinh dầu Thymus vulgaris L.

và Cinnamomum cassia L.