Đặt vấn đề Chất thơm nói chung hay tinh dầu nói riêng đã gắn liền với cuộc sống và gắn liền với nền văn minh của nhân loại từ hàng nghìn năm nay. Chúng ta đều biết đến những sản vật có hương thơm thường dâng lên cho các vị thần. Ngay từ thời thượng cổ, người dân thường khai thác và sử dụng các loại cây có tinh dầu ở dạng phơi khô. Thời kỳ trung cổ - khoảng thế kỷ XV, người ta đã biết dùng các loại rễ cây có tinh dầu để thờ cúng.
Từ thế kỷ thứ XV đến thế kỷ XVII, tinh dầu đã được sử dụng để làm thơm cho tóc và da mặt, dùng chữa bệnh và dùng trong đời sống hàng ngày của con người. Đến thế kỷ XX, chất thơm được phát triển rộng rãi và chiếm vị trí quan trọng trong sản xuất nguyên liệu hóa học và phục vụ công nghiệp hương phẩm, thực phẩm, dệt luyện kim. Tinh dầu vốn là những giọt rất nhỏ, tinh túy, cô đặc nhất của các loài thảo dược, đôi khi nó chỉ là những phân tử thơm được hình thành qua chức năng điều tiết trong các loại thân cây nó tạo nên sự hấp dẫn, quyến rũ, mang lại sức sống, sự tươi tắn và tạo thêm sự phong phú cho cuộc sống [7]. Nó là hỗn hợp các chất hữu cơ tan lẫn vào nhau, có mùi đặc trưng.
Ở nhiệt độ thường tinh dầu hầu hết ở thể lỏng không tan trong nước hoặc tan rất ít, nhưng lại tan tốt trong dung môi hữu cơ như rượu ete, chất béo. Tinh dầu bay hơi với hơi nước, có vị cay và ngọt, nóng bỏng và có tính sát trùng mạnh [9]. Khi xã hội ngày càng phát triển, văn minh thì tinh dầu càng đa dạng cả về số lượng lẫn chất lượng. Tinh dầu được ứng dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực sản xuất và đời sống, đặc biệt trong công nghiệp mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm.
Trong những năm gần đây, người dân có xu hướng ưa chuộng những sản phẩm thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm có nguồn gốc từ tự nhiên, không độc hại, và có thể hạn chế tối đa việc đưa hóa chất vào cơ thể và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng. Do vậy, những loại cây cho tinh dầu quý, có tính ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống đã được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, khai thác và chế biến nhằm nâng cao giá trị sử dụng của chúng. n 2 Như chúng ta đã biết thì Việt Nam nằm trong vùng khí hậu Á nhiệt đới có gió mùa. Lượng mưa lớn trung bình từ 1500-3000 mm, độ ẩm tương đối cao về mùa hè từ 85-95%, cây cối tươi tốt quanh năm, thảm thực vật rất phong phú và đa dạng.
Trong số hơn 550 loại cây có chứa tinh dầu đa dạng và phong phú ở Việt Nam thì tía tô là một trong những loại cây đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Lá tía tô chứa 0,3-1,3% lượng tinh dầu theo chất khô [14]. Tinh dầu lá tía tô từ lâu đã được con người khai thác và sử dụng vào rất nhiều mục đích khác nhau. Loại tinh dầu này chứa một số thành phần chủ yếu là perilla aldehyde (55%), limonene (20- 30%), α-pinene, β-caryophyllene, linalool và perilla alcohol… [4, 14].
Chúng được sử dụng trong y học, sản xuất nước hoa, các loại mỹ phẩm, phụ gia thực phẩm. Tinh dầu chiết xuất từ lá tía tô có tác dụng kháng khuẩn, chống ngộ độc cua cá, giảm triệu chứng trầm cảm, chống ung thư, giải cảm… Loại tinh dầu này được sử dụng như chất tạo hương và làm ngọt nhân tạo trong các loại nước giải khát, nước sốt, thuốc lá. Với giá trị sử dụng và giá trị kinh tế to lớn mà tinh dầu tía tô đem lại thì đây thực sự được coi là một sản phẩm quý và đáng được quan tâm. Hiện nay, tinh dầu lá tía tô được sản xuất rộng rãi tại Nhật Bản, Trung Quốc và Hàn Quốc.
Phương pháp khai thác chủ yếu là chưng cất hơi nước [14]. Đây được coi là phương pháp đơn giản, hiệu quả thu hồi cao và chi phí sản xuất thấp. Xét về điều kiện tự nhiên, với nguồn nguyên liệu sẵn có.Việt Nam chúng ta hoàn toàn có thể thu được nguồn lợi lớn từ việc sản xuất loại tinh dầu quý này. Từ những thực tế, và những điều kiện thuận lợi trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu công nghệ chưng cất tinh dầu lá tía tô”.
Đây là việc làm cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao 1. Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 1. Mục đích - Xây dựng được quy trình công nghệ chưng cất tinh dầu lá tía tô cho hiệu suất thu nhận và chất lượng tinh dầu cao. - Tạo ra sản phẩm mới, góp phần đa dạng hóa các hợp chất thơm thu nhận từ thực vật.
Yêu cầu - Phân tích, đánh giá chất lượng nguyên liệu lá tía tô; - Xác định phương pháp xử lý nguyên liệu phù hợp trước khi chưng cất; n 3 - Xác định và lựa chọn điều kiện công nghệ thích hợp cho quá trình chưng cất tinh dầu từ lá tía tô; - Phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm tinh dầu tía tô của đề tài. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về cây tía tô Tía tô có tên khoa học là Perilla frutescens (L.) Britton, giới Plantae, lớp Magnoliopsida, bộ hoa môi(Lamiales), họ bạc hà (Lamiaceae), chi Perilla [7]. Do đặc điểm hình thái rất đa dạng nên việc phân loại các giống tía tô vẫn còn được bàn luận mà chưa đi đến thống nhất.
Theo màu sắc lá, tía tô có 2 giống: lá xanh và lá tím. Dựa trên mục đích sử dụng, tía tô được chia thành hai giống chính: Perilla frutescens var. Crispa: Thường trồng làm thuốc, cất tinh dầu hoặc làm rau gia vị. Trong thành phần tinh dầu của giống này có chứa hàm lượng lớn perilla andehyde (PA) – chất tạo hương thơm của cây.
Giống này được trồng rộng rãi ở Nhật Bản, Trung Quốc, Việt Nam hay Mỹ. Mỗi quốc gia, vùng miền lại có cách gọi khác nhau, trong tiếng Nhật giống này được gọi là “Shiso”, ở Mỹ gọi là “beefsteak plant”. Perilla frutescens var. Frutescens: hạt lớn có hàm lượng dầu cao, thường được trồng để sản xuất dầu hạt.
Tinh dầu của giống này thường không chứa PA. Lá có mùi hương gần giống lá vừng, thường được trồng và sử dụng phổ biến ở Hàn Quốc. Ở Nhật, giống tía tô này được gọi là "egoma” [1]. Ở Việt Nam cây tía tô còn được gọi là cây tử tô, tử tô tử hay tô ngạnh, hom tô (tiếng Thái), phằn cưa (tiếng Tày).
Theo nghiên cứu người ta chia tía tô thành hai giống dựa trên đặc điểm hình thái. Một giống tía tô có mép lá phẳng, mặt trên màu xanh, mặt dưới màu tím đỏ, thân có sọc đỏ, hoa đỏ và có mùi thơm nhẹ. Giống thứ hai có mép lá quăn, màu tím đậm hơn ở cả hai mặt lá và có mùi thơm mạnh hơn. Tuy nhiên cả hai giống đều có PA trong tinh dầu [7].
Tía tô được ghi nhận lần đầu tiên trong thư tịch cổ của Trung Quốc vào thế kỷ thứ V-VI, có nguồn gốc từ vùng núi Ấn Độ và Trung Quốc. Loài thực vật này phân bố dọc theo dãy Hymalaya của Ấn Độ, Bhutan, Pakistan và Nepal, phía bắc Đông Nam Á như Campuchia, Lào, Thái Lan, Việt Nam, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và Đài Loan. n 4 Từ thời cổ đại tía tô được sử dụng như một loại rau ở Trung Quốc, làm gia vị hay bày trên đĩa các món ăn của người Nhật Bản, còn người Hàn quốc lại ưa dùng tía tô trong các món thịt quay, hạt làm gia vị cho các món súp. Theo nhiều nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng tía tô là loài cây có triển vọng vừa dùng làm thuốc, làm gia vị, làm cây trang trí, nó làm tăng tính đa dạng và phong phú nguồn tài nguyên của loài.
Đặc điểm thực vật - Thân và lá: Tía tô là một loại cỏ mọc hàng năm, cao từ 0. Thân vuông, mọc đứng, phân nhánh có màu tím nâu hoặc tím sẫm. Lá mọc đối hình trứng, đầu nhọn có răng cưa ở mép lá, mặt trên xanh lục, mặt dưới có màu tía, nâu hay xanh lục. Các lá mọc đối nhau, cuống lá dài.
Khi vò ra có mùi thơm đặc biệt. Perilla frutescens var. Frutescens frutescens var. Crispa - Hoa: Cụm hoa mọc ở kẽ lá hoặc ở đầu cành dài 6 – 20 cm, hoa nhỏ màu trắng hay tím, đài hình chuông.
- Quả và hạt: Mùa có quả là từ tháng 7- 10 và quả chín có màu hơi xám chứa từ 1- 4 hạt nhỏ. Hạt có hình trứng hoặc tựa hình trứng, có đường kính từ 0,6- 2 mm, có màu hơi xám đến màu nâu hơi đen. Vỏ hạt có các đường gân hình mạng lưới [10]. Phân bố và sinh thái của cây tía tô Chi Perilla L.
có một loài ở châu Á. Nguồn gốc có thể từ vùng núi của Ấn Độ và Trung Quốc, sau đó được nhân trồng khắp nơi ở châu lục. Cây cũng được trồng ở vùng có khí hậu ôn hòa của Châu Âu. Ở Mỹ và Ukrain còn thấy cây mọc hoang dại.
n 5 Tía tô là cây ưa sáng và ưa ẩm, thích nghi với những vùng khí hậu ôn hòa, nhiệt độ trung bình năm từ 18-230C. Ở những vùng có khí hậu nhiệt đới điển hình như các tỉnh phía nam, cây chỉ trồng được vào mùa mưa. Tía tô ra hoa kết quả nhiều. Sau khi quả già, cây tàn lụi, hạt giống phát tán ra xung quanh, đến mùa mưa ẩm năm sau mới nảy mầm.
Ở Việt Nam, người ta trồng tía tô ở khắp nơi và gần như quanh năm. Mỗi hecta cần 20-30 Kg hạt giống và thời kỳ gieo hạt tốt nhất vào tháng 1-2 dương lịch. Thông thường mỗi cây chỉ hái 2-3 lần lá. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà có cách gieo trồng, thu hoạch khác nhau [8].
Tuy nhiên, do nhu cầu sử dụng rau gia vị nhiều nên ở vùng ngoại thành Hà Nội người ta có thể trồng tía tô quanh năm. Ở Hàn Quốc, Nhật Bản và Trung Quốc, tía tô được trồng đến hàng chục ngàn hecta để thu hoạch hoặc cất tinh dầu [10]. Thành phần hóa học của lá tía tô Bảng 2. Thành phần dinh dưỡng của lá tía tô được thể hiện trong bảng dưới đây (trong 100 g nguyên liệu tía tô Nhật Bản) Nước 87,50 g Protein 3,80 g Lipid 0,10 g Fibre Cellulose 1,50 g Carbohydrate Carbohydrate khác 5,50 g Canxi 220,00 mg Phốt pho 65,00 mg Khoáng chất Sắt 1,60 mg Natri 1,0 mg Tro 1,60 g Carotene 8700 µg B1 0,12 mg Vitamin 0,32 mg B2 Niacin 1,00 mg C 55,0 mg n 6 Nguồn: He-ci Yu et al, 2010[21] 2.