Luận văn: Các yếu tố ảnh hưởng hiệu suất thu hồi dầu sả bằng chưng cất vi sóng

Luận văn phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dầu sả bằng phương pháp chưng cất vi sóng, giúp tối ưu năng suất và chất lượng.

• Tác giả: Trần Ngọc Sang
• Người hướng dẫn: TS. Đinh Vương Hùng
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và hiệu suất thu hồi dầu sả trong quá trình chưng cất hơi nước ứng dụng công nghệ vi sóng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Huế

Tóm tắt

I. Hướng dẫn tăng hiệu suất thu hồi dầu sả bằng vi sóng

Tinh dầu sả là một hợp chất thiên nhiên quý giá, được ứng dụng rộng rãi trong y học, mỹ phẩm và công nghiệp thực phẩm. Việc nâng cao hiệu quả chiết xuất không chỉ giúp tối ưu hóa sản lượng mà còn góp phần giảm giá thành, đưa sản phẩm đến gần hơn với người tiêu dùng. Trong bối cảnh đó, phương pháp tăng hiệu suất thu hồi dầu sả bằng chưng cất vi sóng nổi lên như một giải pháp đột phá. Đây là một công nghệ xanh trong chiết xuất, sử dụng năng lượng vi sóng để tác động trực tiếp vào các mô tế bào thực vật, phá vỡ cấu trúc và giải phóng tinh dầu một cách nhanh chóng. Khác biệt hoàn toàn với phương pháp truyền thống, công nghệ chưng cất vi sóng không dựa vào việc truyền nhiệt từ bên ngoài mà làm nóng vật liệu từ bên trong. Điều này giúp rút ngắn đáng kể thời gian chưng cất tinh dầu và giảm thiểu sự thất thoát năng lượng. Nghiên cứu của Trần Ngọc Sang (2018) tại Đại học Nông Lâm Huế đã chứng minh rằng việc ứng dụng vi sóng trong chưng cất lôi cuốn hơi nước có thể tạo ra hiệu suất thu dầu rất cao. Công nghệ này không chỉ cải thiện về mặt sản lượng mà còn đảm bảo chất lượng tinh dầu sả, giữ lại các thành phần quý giá như citral. Việc chiết xuất hợp chất thiên nhiên bằng vi sóng mở ra một hướng đi mới, bền vững và hiệu quả cho ngành công nghiệp tinh dầu Việt Nam, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

1.1. Tầm quan trọng của tinh dầu sả trong đời sống

Cây sả, với tên khoa học Cymbopogon, từ lâu đã được biết đến như một loại gia vị và dược liệu quý. Tinh dầu chiết xuất từ sả chứa các thành phần hóa học chính là geraniol và citronellol, có tác dụng sát trùng mạnh. Đặc biệt, hàm lượng citral trong dầu sả (thường từ 65-85%) quyết định phần lớn giá trị dược tính và thương mại của sản phẩm. Hợp chất này có khả năng kháng khuẩn, giảm đau và tiêu diệt các tế bào ung thư. Trong y học, tinh dầu sả được dùng để hỗ trợ tiêu hóa, giải cảm, giải độc và hạ huyết áp. Trong công nghiệp mỹ phẩm, nó là thành phần quan trọng để sản xuất xà phòng, kem dưỡng da và các liệu pháp hương thơm. Nhu cầu lớn đòi hỏi các phương pháp sản xuất phải liên tục cải tiến để nâng cao sản lượng và chất lượng.

1.2. Giới thiệu công nghệ xanh trong chiết xuất hợp chất thiên nhiên

Công nghệ xanh trong chiết xuất là xu hướng tất yếu của ngành hóa học hiện đại, hướng tới việc giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Các phương pháp này ưu tiên sử dụng ít năng lượng, hạn chế dung môi độc hại và giảm phát thải khí nhà kính. Trích ly tinh dầu sả bằng vi sóng là một ví dụ điển hình. Thay vì đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, công nghệ này sử dụng điện năng một cách hiệu quả, không tạo ra khí COx. Quá trình này giúp tiết kiệm năng lượng chưng cất đáng kể, đồng thời giảm thời gian sản xuất, mang lại lợi ích kép về kinh tế và môi trường. Đây được xem là bước tiến quan trọng trong việc phát triển bền vững ngành chiết xuất hợp chất thiên nhiên.

II. Thách thức khi thu hồi dầu sả bằng phương pháp cũ

Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước truyền thống, dù phổ biến, vẫn tồn tại nhiều hạn chế cố hữu, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế và môi trường. Quá trình này đòi hỏi một khoảng thời gian rất dài, trung bình từ 5 đến 8 giờ cho một mẻ, làm tăng chi phí nhân công và vận hành. Nguồn nhiệt cung cấp thường không ổn định, phụ thuộc vào việc đốt củi, dẫn đến nhiệt lượng thất thoát lớn và khó kiểm soát chất lượng sản phẩm. Một trong những thách thức lớn nhất là hiệu suất trích ly tinh dầu không cao. Một phần tinh dầu bị biến tính do tiếp xúc nhiệt độ cao quá lâu, hoặc bị bão hòa trong nước chưng mà không thể tách ra triệt để. Hơn nữa, phương pháp này tiêu thụ một lượng lớn năng lượng và tài nguyên nước, đồng thời phát thải khí COx ra môi trường, góp phần gây hiệu ứng nhà kính. Các lò chưng cất thường không được bảo ôn tốt, làm tăng tổn thất nhiệt. So sánh chưng cất vi sóng và truyền thống, có thể thấy rõ sự khác biệt về hiệu quả. Phương pháp cũ bộc lộ nhiều điểm yếu về thời gian chưng cất tinh dầu và hiệu quả năng lượng, thôi thúc các nhà khoa học tìm kiếm một giải pháp thay thế ưu việt hơn.

2.1. Phân tích nhược điểm của chưng cất lôi cuốn hơi nước

Chưng cất lôi cuốn hơi nước truyền thống hoạt động dựa trên nguyên lý truyền nhiệt từ bên ngoài vào. Nhiệt từ bếp đun (thường là củi) làm nóng nước, tạo ra hơi nước đi qua lớp nguyên liệu và cuốn theo tinh dầu. Quá trình này có nhiều nhược điểm. Thứ nhất, nhiệt lượng phân bố không đồng đều, các lớp nguyên liệu ở gần đáy nồi có thể bị quá nhiệt gây cháy khét, trong khi các lớp trên lại chưa đủ nhiệt. Thứ hai, thời gian gia nhiệt kéo dài làm tăng nguy cơ thủy phân các hợp chất ester trong tinh dầu, làm giảm chất lượng sản phẩm. Thứ ba, lượng tinh dầu còn sót lại trong nước chưng và trong bã thực vật còn khá lớn, gây lãng phí tài nguyên.

2.2. Vấn đề về hiệu suất trích ly và thời gian chưng cất

Hiệu suất trích ly tinh dầu là chỉ số quan trọng nhất đánh giá hiệu quả của một phương pháp chưng cất. Với phương pháp truyền thống, tỷ lệ thu hồi thường thấp. Nguyên nhân là do các mô tế bào thực vật không được phá vỡ hoàn toàn, khiến một lượng lớn tinh dầu vẫn bị giữ lại bên trong. Thời gian chưng cất tinh dầu kéo dài không chỉ làm tăng chi phí mà còn làm giảm chất lượng. Các hợp chất thơm nhạy cảm với nhiệt có thể bị phân hủy hoặc biến đổi hóa học. Theo tài liệu nghiên cứu, một mẻ chưng cất truyền thống có thể mất đến 8 giờ, một con số quá lớn so với tiềm năng của các công nghệ hiện đại.

III. Nguyên lý chưng cất vi sóng và cơ chế tăng hiệu suất

Phương pháp chưng cất hơi nước hỗ trợ vi sóng, hay còn gọi là MAHD (Microwave-Assisted Hydrodistillation), là một kỹ thuật tiên tiến mang lại hiệu quả vượt trội. Nguyên lý chưng cất vi sóng dựa trên sự tương tác của sóng điện từ tần số cao với các phân tử phân cực, chủ yếu là nước, có trong tế bào thực vật. Thay vì đun nóng từ bên ngoài, vi sóng xuyên qua nguyên liệu và làm các phân tử nước dao động với tần số cực lớn (khoảng 2,45 tỷ lần mỗi giây). Sự dao động này tạo ra ma sát và sinh nhiệt nhanh chóng ngay từ bên trong tế bào. Quá trình gia nhiệt diễn ra đồng đều và tức thời, tạo ra một áp suất hơi nước cực lớn bên trong các mô chứa tinh dầu. Áp suất này hoạt động như một lực “công phá tế vi”, làm vỡ các thành tế bào một cách hiệu quả và giải phóng tinh dầu bị nhốt bên trong. Tinh dầu sau đó được hơi nước cuốn đi và đưa đến hệ thống ngưng tụ. Nhờ cơ chế độc đáo này, việc trích ly tinh dầu sả bằng vi sóng không chỉ nhanh hơn mà còn triệt để hơn, giúp tăng hiệu suất thu hồi dầu sả một cách đáng kể. Đây là một bước đột phá trong việc chiết xuất hợp chất thiên nhiên.

3.1. Tìm hiểu về MAHD Microwave Assisted Hydrodistillation

MAHD là tên viết tắt của phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước hỗ trợ vi sóng. Đây là một nhánh của công nghệ chưng cất vi sóng, kết hợp những ưu điểm của cả hai kỹ thuật. Trong hệ thống MAHD, nguyên liệu thực vật được đặt trong một bình chưng cất và có thể được ngâm trong một lượng nước nhỏ hoặc không cần thêm nước (nếu nguyên liệu có độ ẩm cao). Toàn bộ hệ thống được đặt trong khoang lò vi sóng. Khi vi sóng được kích hoạt, nước bên trong tế bào sẽ sôi lên, phá vỡ cấu trúc tế bào và hơi nước tạo ra sẽ trực tiếp lôi cuốn tinh dầu thoát ra ngoài. Quá trình này hiệu quả hơn nhiều so với việc chờ nhiệt từ bên ngoài truyền vào.

3.2. So sánh chưng cất vi sóng và truyền thống chi tiết

Sự khác biệt cốt lõi giữa hai phương pháp nằm ở cơ chế truyền nhiệt. Chưng cất truyền thống là gia nhiệt từ ngoài vào (external heating), nhiệt phải đi qua thành nồi, qua lớp nước rồi mới đến nguyên liệu, gây thất thoát lớn. Ngược lại, chưng cất vi sóng là gia nhiệt từ trong ra (internal heating), năng lượng vi sóng tác động trực tiếp vào phân tử nước bên trong nguyên liệu, giúp tiết kiệm năng lượng chưng cất và rút ngắn thời gian. Kết quả là, thời gian chưng cất tinh dầu bằng vi sóng có thể giảm xuống chỉ còn 1/4 hoặc 1/5 so với phương pháp cũ, trong khi hiệu suất trích ly tinh dầu lại cao hơn. Đây là một sự cải tiến vượt bậc về mặt công nghệ.

IV. Cách tối ưu hóa quá trình chiết xuất tinh dầu sả

Để tăng hiệu suất thu hồi dầu sả bằng chưng cất vi sóng, việc kiểm soát và điều chỉnh các thông số công nghệ là vô cùng quan trọng. Quá trình tối ưu hóa quá trình chiết xuất tinh dầu tập trung vào việc xác định các điều kiện vận hành lý tưởng để đạt được sản lượng cao nhất trong thời gian ngắn nhất và với chi phí năng lượng thấp nhất. Các yếu tố chính cần được khảo sát bao gồm cường độ phát vi sóng, độ ẩm ban đầu của nguyên liệu, và thời gian chưng cất. Theo nghiên cứu của Trần Ngọc Sang (2018), việc thay đổi công suất phát của các đầu magnetron có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ gia nhiệt và khả năng phá vỡ tế bào. Một thiết bị chưng cất tinh dầu vi sóng hiện đại cần cho phép điều chỉnh đa chế độ công suất để phù hợp với từng loại nguyên liệu. Ngoài ra, độ ẩm của sả cũng là một yếu tố then chốt, vì nước chính là môi trường hấp thụ năng lượng vi sóng và tạo ra áp suất hơi. Việc tìm ra tỷ lệ độ ẩm tối ưu sẽ giúp quá trình diễn ra hiệu quả hơn. Cuối cùng, việc xác định thời gian chưng cất tinh dầu phù hợp giúp tránh lãng phí năng lượng khi tinh dầu đã được chiết xuất gần hết.

4.1. Ảnh hưởng của cường độ vi sóng đến hiệu suất thu hồi

Cường độ vi sóng, hay công suất phát, là yếu tố quyết định tốc độ và hiệu quả của quá trình. Công suất cao hơn sẽ tạo ra nhiệt nhanh hơn, làm tăng áp suất bên trong tế bào một cách đột ngột, giúp giải phóng tinh dầu mạnh mẽ hơn. Tuy nhiên, công suất quá cao có thể gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ, làm phân hủy các thành phần nhạy cảm trong tinh dầu. Nghiên cứu thực nghiệm đã khảo sát các chế độ công suất khác nhau (ví dụ: 2 đầu phát so với 4 đầu phát ở chế độ trung bình và cao) để tìm ra mức công suất tối ưu, cân bằng giữa hiệu suất trích ly tinh dầu và việc bảo toàn chất lượng tinh dầu sả.

4.2. Cấu tạo thiết bị chưng cất tinh dầu vi sóng hiện đại

Một thiết bị chưng cất tinh dầu vi sóng được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất bao gồm các bộ phận chính: buồng phát vi sóng (lò vi sóng) được cải tiến với dung tích lớn, nhiều đầu phát magnetron có thể điều chỉnh công suất; hệ thống chứa nguyên liệu có khả năng quay để đảm bảo vi sóng phân bố đều; ống dẫn hơi được bảo ôn tốt để tránh thất thoát nhiệt; và một bộ ngưng tụ cưỡng bức hiệu suất cao. Hệ thống điều khiển cho phép cài đặt các thông số như công suất, thời gian, và tốc độ quạt hút hơi, giúp tự động hóa và tối ưu hóa quá trình chiết xuất tinh dầu một cách chính xác.

V. Kết quả thực nghiệm tăng hiệu suất thu hồi dầu sả

Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh một cách thuyết phục hiệu quả của việc tăng hiệu suất thu hồi dầu sả bằng chưng cất vi sóng. Kết quả từ luận văn của Trần Ngọc Sang (2018) cho thấy, phương pháp MAHD không chỉ rút ngắn đáng kể thời gian chưng cất tinh dầu mà còn cải thiện rõ rệt năng suất. Cụ thể, trong khi phương pháp truyền thống mất 5-8 giờ, phương pháp vi sóng có thể hoàn thành một mẻ chỉ trong khoảng 60-90 phút. Hiệu suất trích ly tinh dầu bằng vi sóng cao hơn đáng kể, thu hồi được lượng dầu sả gần như triệt để từ nguyên liệu. Về mặt chất lượng, sản phẩm thu được có màu vàng chanh nhạt tự nhiên, mùi thơm đặc trưng và tinh khiết. Phân tích thành phần hóa học cho thấy hàm lượng citral trong dầu sả đạt tiêu chuẩn cao, chứng tỏ phương pháp này không làm ảnh hưởng tiêu cực đến các hợp chất quý giá. Hơn nữa, việc sử dụng năng lượng điện một cách tập trung và hiệu quả đã giúp tiết kiệm năng lượng chưng cất một cách ấn tượng. Những kết quả này là cơ sở khoa học vững chắc để ứng dụng công nghệ chưng cất vi sóng vào sản xuất thực tiễn.

5.1. Phân tích hiệu suất trích ly tinh dầu và năng suất

Các đồ thị so sánh trong nghiên cứu cho thấy đường cong thu hồi tinh dầu của phương pháp vi sóng tăng dốc và đạt đến trạng thái bão hòa nhanh hơn nhiều so với phương pháp truyền thống. Điều này có nghĩa là phần lớn tinh dầu được chiết xuất trong khoảng thời gian đầu của quá trình. Hiệu suất trích ly tinh dầu cao hơn được giải thích bởi cơ chế phá vỡ tế bào triệt để từ bên trong, giúp giải phóng cả những túi dầu nằm sâu trong cấu trúc thực vật mà phương pháp cũ khó tiếp cận. Năng suất (lượng dầu thu được trên một đơn vị khối lượng nguyên liệu) cũng tăng lên tương ứng, mang lại lợi ích kinh tế trực tiếp cho nhà sản xuất.

5.2. Đánh giá chất lượng tinh dầu sả và hàm lượng citral

Chất lượng tinh dầu sả được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu cảm quan (màu sắc, mùi hương) và hóa học (thành phần các hợp chất). Tinh dầu thu được từ phương pháp vi sóng có màu sắc trong và sáng, không bị sẫm màu do quá nhiệt. Quan trọng hơn, hàm lượng citral, hợp chất quyết định giá trị của dầu sả, được bảo toàn ở mức cao. Thời gian tiếp xúc nhiệt ngắn giúp hạn chế tối đa sự phân hủy hay oxy hóa các thành phần hóa học, đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn chất lượng cao nhất để sử dụng trong y dược và mỹ phẩm.

VI. Tương lai công nghệ chưng cất vi sóng cho tinh dầu

Với những ưu điểm vượt trội đã được chứng minh, công nghệ chưng cất vi sóng hứa hẹn sẽ trở thành một xu hướng chủ đạo trong ngành sản xuất tinh dầu nói chung và dầu sả nói riêng. Việc tăng hiệu suất thu hồi dầu sả không chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm mà hoàn toàn có tiềm năng ứng dụng trong sản xuất công nghiệp. Phương pháp này giải quyết đồng thời ba bài toán lớn của ngành chiết xuất: hiệu quả kinh tế, chất lượng sản phẩm và bảo vệ môi trường. Khả năng tiết kiệm năng lượng chưng cất và giảm phát thải làm cho công nghệ này trở thành một công nghệ xanh trong chiết xuất, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững toàn cầu. Trong tương lai, việc nghiên cứu sẽ tiếp tục hướng tới việc tối ưu hóa quá trình chiết xuất tinh dầu cho nhiều loại dược liệu khác nhau, đồng thời thiết kế các thiết bị chưng cất tinh dầu vi sóng với công suất lớn hơn, tự động hóa cao hơn. Sự phát triển của công nghệ này sẽ mở ra một chương mới cho ngành chiết xuất hợp chất thiên nhiên tại Việt Nam, nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường quốc tế.

6.1. Tổng kết ưu điểm vượt trội của phương pháp mới

Phương pháp chưng cất vi sóng sở hữu nhiều ưu điểm không thể phủ nhận so với phương pháp truyền thống. Các ưu điểm chính bao gồm: (1) Rút ngắn thời gian chưng cất tinh dầu một cách ngoạn mục (giảm 4-5 lần); (2) Tăng hiệu suất trích ly tinh dầu đáng kể; (3) Tiết kiệm năng lượng chưng cất và giảm chi phí sản xuất; (4) Bảo toàn chất lượng tinh dầu sả và các hợp chất nhạy cảm với nhiệt; (5) Thân thiện với môi trường, không phát thải khí COx. Những lợi ích này tạo nên một giải pháp toàn diện và hiệu quả.

6.2. Triển vọng ứng dụng trong sản xuất quy mô công nghiệp

Từ kết quả nghiên cứu, việc chuyển giao và ứng dụng công nghệ chưng cất vi sóng vào sản xuất quy mô lớn là hoàn toàn khả thi. Các doanh nghiệp có thể đầu tư vào các hệ thống chưng cất công suất lớn, tích hợp các công nghệ tự động hóa để kiểm soát quy trình một cách chính xác. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp nâng cao sản lượng, hạ giá thành sản phẩm mà còn xây dựng hình ảnh một thương hiệu xanh, bền vững. Đây là cơ hội để các nhà sản xuất tinh dầu Việt Nam cải tiến công nghệ, nâng cao chất lượng và khẳng định vị thế trên thị trường trong nước và quốc tế.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thị trường chiết xuất tinh dầu thiên nhiên toàn cầu đang ghi nhận tốc độ tăng trưởng ổn định trên 10% mỗi năm, trong đó tinh dầu sả (Cymbopogon citratus) giữ vị thế trọng yếu nhờ hàm lượng citral chiếm từ 65% đến 85%. Đây là hợp chất có hoạt tính sinh học cao, ứng dụng sâu rộng trong sản xuất dược phẩm, hóa mỹ phẩm, chất khử khuẩn và nông nghiệp hữu cơ. Tuy nhiên, tại Việt Nam cũng như nhiều nước đang phát triển, công nghệ chưng cất lôi cuốn hơi nước truyền thống bằng lò đun củi vẫn chiếm tỷ trọng chi phối dù tồn tại hàng loạt nhược điểm lớn. Quy trình thủ công này kéo dài từ 5 đến 8 giờ cho mỗi mẻ nấu 200 đến 300 kg, tỷ lệ thu hồi chỉ đạt khiêm tốn khoảng 2000 mL hỗn hợp dầu, tiêu tốn lượng nhiên liệu sinh khối khổng lồ, thất thoát nhiệt lượng và xả thải trực tiếp khí COx gây ô nhiễm môi trường. Bên cạnh đó, việc nguyên liệu bị đun nóng ở nhiệt độ cao trong thời gian quá dài khiến tinh dầu dễ bị nhiệt phân, thủy giải và lẫn muội than, làm suy giảm nghiêm trọng độ tinh khiết.

Nhằm giải quyết triệt để những điểm nghẽn công nghệ trên, đề tài tập trung tính toán thiết kế, chế tạo và thử nghiệm hệ thống chưng cất hơi nước cải tiến ứng dụng công nghệ vi sóng với tổ hợp 4 đầu phát đạt tổng công suất 4000 W. Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là khảo sát ảnh hưởng của cường độ phát vi ba, độ ẩm nguyên liệu (từ 30% đến 35%) và thời gian chưng cất đến động học giải phóng tinh dầu từ tế bào sả. Phạm vi thực nghiệm được tiến hành trực tiếp trên các mẫu thân lá sả thẻ tươi 3 tháng tuổi thu hoạch tại vùng chuyên canh Hương Hồ, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế trong khoảng thời gian từ ngày 26/7/2018 đến ngày 29/7/2018. Kết quả thu được mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc: rút ngắn hơn 90% thời gian chưng cất xuống còn 20 đến 30 phút mỗi mẻ, gia tăng 15% đến 22% hiệu suất thu hồi dầu thô, tiết kiệm năng lượng vượt trội và triệt tiêu 100% khí thải độc hại ra môi trường sống.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống cơ sở lý thuyết nhiệt động lực học và trường điện từ chuyên sâu:

Thứ nhất là lý thuyết gia nhiệt điện môi (Dielectric Heating). Dưới tác động của sóng vi ba tần số 2450 MHz (bước sóng tương ứng 12,24 cm), các phân tử phân cực như nước tự do bên trong mô thực vật với hệ số điện môi đặc trưng biến thiên liên tục theo chiều điện trường xoay chiều 2,45 tỷ chu kỳ mỗi giây. Quá trình ma sát nội phân tử cực mạnh sinh ra năng lượng nhiệt thể tích tức thì, tạo hiện tượng gia nhiệt đồng đều từ tâm ra bề mặt mà không phụ thuộc vào độ dẫn nhiệt chậm chạp của vật liệu.

Thứ hai là lý thuyết chưng cất hỗn hợp chất lỏng không đồng tan của Dalton và Raoult. Theo quy luật này, áp suất hơi tổng cộng bằng tổng các áp suất hơi riêng phần của từng cấu tử, cho phép hỗn hợp tinh dầu sả và nước sôi ở nhiệt độ thấp hơn 100 độ C dưới áp suất khí quyển 760 mmHg, ngăn ngừa nguy cơ phân hủy nhiệt của các cấu tử dễ bay hơi.

Thứ ba là cơ chế công phá mô tế bào tế vi (Micro-rupture Phenomenon). Khi nước nội bào hấp thụ vi sóng và bốc hơi cục bộ, áp suất bên trong màng tế bào tăng vọt đột ngột, phá vỡ cấu trúc vách chứa tinh dầu, giải phóng toàn bộ geraniol, citronellol và citral ra dòng hơi nước lôi cuốn chỉ sau vài phút khởi động.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thu thập dữ liệu: Mẫu sả thẻ tươi 3 tháng tuổi được thu hoạch đồng loạt tại vùng nguyên liệu Hương Trà, Thừa Thiên Huế. Cỡ mẫu thực nghiệm được chuẩn hóa cố định ở mức 4 kg cho mỗi mẻ chưng cất với độ ẩm tự nhiên được kiểm soát chặt chẽ trong khoảng 30% đến 35%.

Phương pháp chọn mẫu: Nghiên cứu áp dụng kỹ thuật chọn mẫu có chủ đích kết hợp làm sạch phân tầng đồng nhất. Toàn bộ lá già, lá khô héo và lá non có hàm lượng tinh dầu thấp bị loại bỏ hoàn toàn, chỉ giữ lại phần bẹ và thân lá đạt tiêu chuẩn chất lượng để đưa vào buồng vi ba kích thước 420 mm x 360 mm x 420 mm.

Phương pháp phân tích và xử lý số liệu: Đề tài triển khai phương pháp thực nghiệm đơn yếu tố nhằm cô lập và đánh giá độc lập tác động của từng biến số: công suất phát (1000 W đến 4000 W), số đầu phát Magnetron (2 đầu hoặc 4 đầu), chế độ phát sóng (trung bình, cao) và chế độ gia ẩm bổ sung. Lý do lựa chọn phương pháp này là nhằm loại trừ các tương tác đa biến phức tạp, xác định chính xác điểm tới hạn của năng lượng vi sóng tác động lên cấu trúc mô sả. Toàn bộ số liệu thực nghiệm được đo lặp lại tối thiểu 3 lần và xử lý thống kê bằng công thức tính giá trị trung bình, phương sai, hệ số biến thiên và loại trừ sai số thô theo quy tắc chuẩn 3 sigma trong giai đoạn từ ngày 26/7/2018 đến ngày 29/7/2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình thực nghiệm đã làm sáng tỏ nhiều phát hiện có giá trị đột phá về mặt cơ khí và công nghệ chiết xuất:

Thứ nhất, tốc độ giải phóng tinh dầu được rút ngắn kỷ lục. Thời gian chưng cất hoàn tất một mẻ sả 4 kg giảm từ 300 - 360 phút (5 - 6 giờ) ở phương pháp đun củi truyền thống xuống chỉ còn 20 đến 30 phút khi vận hành tổ hợp 4 đầu phát vi sóng công suất cao (4000 W), tương đương mức giảm thời gian lên tới 90% đến 93%.

Thứ hai, hiệu suất thu hồi tinh dầu đạt mức tối ưu vượt trội. Ở chế độ 4 đầu phát công suất cao có bổ sung gia ẩm ngoài, lượng tinh dầu thu hồi đạt giá trị cực đại, cao hơn 18% đến 22% so với chế độ phát sóng trung bình 2 đầu phát và tăng 15% so với phương pháp lôi cuốn hơi nước thông thường.

Thứ ba, hệ thống làm mát cưỡng bức hoạt động ổn định và hiệu quả. Bộ ngưng tụ ống đồng xoắn kết hợp bơm tuần hoàn công suất 60 W (nguồn điện 12 V) và quạt hút hơi 1200 W giúp ngưng tụ hoàn toàn 100% dòng hơi mang tinh dầu, duy trì nhiệt độ xả luôn dưới 30 độ C mà không làm thất thoát cấu tử nhẹ.

Thứ tư, chất lượng thành phẩm tinh khiết đạt chuẩn cao cấp. Tinh dầu thu được có màu vàng chanh sáng tự nhiên, mùi thơm mát thanh khiết, tỷ trọng kế báo 70% đến 71%, hàm lượng hoạt chất citral đạt chuẩn 65% đến 85%, hoàn toàn không có mùi khét hay váng muội than.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi tạo nên sự vượt trội của hệ thống vi sóng nằm ở bản chất truyền nhiệt thể tích và cơ chế phá hủy chọn lọc. Với lò đun củi truyền thống, dòng nhiệt phải truyền dẫn qua thành nồi kim loại dày rồi mới khuếch tán chậm chạp vào từng bó sả, gây tổn thất nhiệt lớn và làm cháy cục bộ lớp nguyên liệu sát đáy. Ngược lại, bức xạ vi sóng 2450 MHz có khả năng xuyên thấu sâu tới 10 cm trong lớp nguyên liệu có độ ẩm 50%, kích thích trực tiếp hàng triệu phân tử nước nội bào dao động sinh nhiệt, đẩy nhanh tốc độ bốc hơi từ phút thứ 3 đến phút thứ 5.

So với một số công trình tiền nhiệm chỉ thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm với công suất nhỏ 1,5 kW, mô hình 4000 W của tác giả Trần Ngọc Sang đã khắc phục triệt để hiện tượng phân bố trường sóng không đều nhờ thiết kế phân bổ đối xứng 4 đầu phát và đĩa quay nguyên liệu liên tục, giúp tăng độ đồng đều hấp thụ nhiệt thêm hơn 30%.

Trong phần thảo luận kết quả, các dữ liệu động học chiết xuất có thể được biểu diễn trực quan qua đồ thị đường cong tích lũy thể tích tinh dầu theo thời gian và bảng so sánh 5 chế độ thực nghiệm. Dữ liệu đồ thị phản ánh rõ nét tốc độ chiết xuất tăng vọt trong khoảng từ phút thứ 8 đến phút thứ 18, sau đó thoải dần khi độ ẩm nguyên liệu tiến sát về 0, cung cấp căn cứ chuẩn xác để người vận hành chủ động ngắt nguồn điện, tiết kiệm 100% điện năng dư thừa.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm hoàn thiện và đưa công nghệ chưng cất vi sóng vào ứng dụng thực tế sản xuất, nghiên cứu đưa ra 4 nhóm giải pháp cụ thể:

Thứ nhất, tự động hóa quy trình cấp và tháo dỡ nguyên liệu liên tục. Thiết kế tích hợp băng chuyền cấp liệu tự động và van xả bã khép kín, hướng tới mục tiêu nâng công suất xử lý đạt 50 đến 100 kg thân lá mỗi giờ, thực hiện trong vòng 6 đến 9 tháng tới do các doanh nghiệp cơ khí chế tạo máy nông nghiệp chủ trì.

Thứ hai, chuẩn hóa độ ẩm nguyên liệu đầu vào trước khi chưng cất. Ban hành quy trình ủ ẩm tiêu chuẩn nhằm duy trì độ ẩm thân lá sả ổn định ở mức 30% đến 35%, đảm bảo tối ưu hóa 100% khả năng hấp thụ vi sóng và hạn chế hiện tượng khô cháy cục bộ, triển khai ngay trong 3 tháng đầu tại các cơ sở chế biến tinh dầu địa phương.

Thứ ba, nâng cấp hệ thống ngưng tụ trao đổi nhiệt tuần hoàn thông minh. Thay thế ống đồng xoắn bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm kết hợp cảm biến nhiệt độ tự ngắt bơm 60 W khi nước làm mát vượt quá 35 độ C, đặt mục tiêu cắt giảm thêm 10% điện năng tiêu thụ, hoàn thành trong 12 tháng do đội ngũ kỹ sư cơ điện lạnh đảm trách.

Thứ tư, nhân rộng mô hình sản xuất tinh dầu sạch quy mô công nghiệp. Xây dựng đề án liên kết chuyển giao công nghệ từ trường đại học đến các hợp tác xã sản xuất nông nghiệp, phấn đấu lắp đặt từ 15 đến 20 hệ thống chưng cất vi sóng tại các vùng nguyên liệu trọng điểm miền Trung giai đoạn 2024 - 2026 dưới sự điều phối của Sở Khoa học và Công nghệ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và học thuật cao, là tài liệu tham khảo đặc biệt hữu ích cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

Nhóm 1: Các kỹ sư cơ khí, chế tạo máy và kỹ sư công nghệ hóa học. Luận văn cung cấp toàn bộ bản vẽ thiết kế, công thức tính toán dung tích buồng phát 4000 W, hệ thống ống dẫn hơi và bộ ngưng tụ cưỡng bức, phục vụ trực tiếp cho nhiệm vụ thiết kế dây chuyền chiết xuất tinh dầu quy mô công nghiệp.

Nhóm 2: Các chủ cơ sở chế biến, hợp tác xã và doanh nghiệp sản xuất tinh dầu thiên nhiên. Tài liệu cung cấp giải pháp công nghệ giúp cắt giảm hơn 90% thời gian sản xuất, tiết kiệm 30% đến 40% chi phí nhân công và nâng cao độ tinh khiết sản phẩm để đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu.

Nhóm 3: Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên ngành Cơ khí nông nghiệp, Công nghệ thực phẩm và Sau thu hoạch. Luận văn là nguồn dữ liệu thực nghiệm mẫu mực về động học chiết xuất tinh dầu bằng vi sóng 2450 MHz, làm nền tảng mở rộng đề tài sang các loại dược liệu quý khác như tràm, gừng, vỏ bưởi hay quế.

Nhóm 4: Các nhà hoạch định chính sách phát triển nông thôn và cơ quan quản lý môi trường. Nghiên cứu cung cấp luận cứ khoa học chuẩn xác để xây dựng các chương trình hỗ trợ chuyển đổi xanh, loại bỏ các lò nấu đun củi gây ô nhiễm và thúc đẩy các sản phẩm OCOP đạt chuẩn bền vững.

Câu hỏi thường gặp

Công nghệ vi sóng giúp rút ngắn thời gian chưng cất sả từ 5 - 8 giờ xuống còn 20 - 30 phút bằng cách nào? Cơ chế gia nhiệt điện môi ở tần số 2450 MHz tác động trực tiếp lên các phân tử nước bên trong mô thực vật, làm nước nội bào sôi tức thì và tăng áp suất đột ngột phá vỡ vách tế bào từ bên trong. Tinh dầu thoát ra lập tức và bị lôi cuốn theo hơi nước mà không cần chờ quá trình truyền nhiệt chậm từ ngoài vào.

Chất lượng tinh dầu sả thu được từ hệ thống vi sóng có vượt trội hơn phương pháp truyền thống không? Tinh dầu vi sóng đạt tỷ trọng kế 70% đến 71%, giữ nguyên hàm lượng citral tự nhiên từ 65% đến 85% và có màu vàng chanh trong suốt. Do thời gian tiếp xúc nhiệt chỉ kéo dài 20 đến 30 phút, các hợp chất thơm không bị thủy giải hoặc biến tính như khi đun củi liên tục suốt 6 giờ.

Hệ thống buồng phát vi sóng công suất 4000 W có đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người vận hành không? Buồng nấu được thiết kế theo nguyên lý lồng Faraday với lớp vỏ thép khép kín và cửa chắn lưới kim loại có kích thước mắt lưới nhỏ hơn nhiều so với bước sóng 12,24 cm. Đo đạc thực tế cho thấy mức rò rỉ bức xạ luôn duy trì dưới ngưỡng tiêu chuẩn an toàn 5 mW/cm2 ở khoảng cách 5 cm.

Tại sao độ ẩm nguyên liệu từ 30% đến 35% lại là yếu tố then chốt quyết định hiệu suất thu hồi dầu? Nước đóng vai trò là chất hấp thụ vi ba chính và là tác nhân tạo dòng hơi lôi cuốn tinh dầu. Nếu độ ẩm dưới 30%, nguyên liệu dễ bị khô cháy cục bộ do thiếu chất phân cực; nếu độ ẩm quá cao, năng lượng vi ba bị phân tán để đun sôi lượng nước thừa, làm giảm tốc độ bay hơi tinh dầu.

Chi phí đầu tư hệ thống chưng cất vi sóng có khả thi về mặt kinh tế đối với các hộ sản xuất không? Mặc dù chi phí chế tạo ban đầu của hệ thống 4 đầu phát cao hơn lò đun củi khoảng 20 đến 30 triệu đồng, nhưng thiết bị giúp tiết kiệm hơn 80% công lao động, loại bỏ 100% chi phí củi đốt và tăng 15% sản lượng dầu thu hồi, cho phép cơ sở thu hồi toàn bộ vốn đầu tư chỉ sau 6 đến 12 tháng vận hành.

Kết luận

Những đóng góp cốt lõi và định hướng phát triển từ công trình nghiên cứu bao gồm:

• Chế tạo thành công mô hình hệ thống chưng cất hơi nước ứng dụng công nghệ vi sóng với 4 đầu phát Magnetron tổng công suất 4000 W, hoạt động ổn định và an toàn.
• Rút ngắn ngoạn mục thời gian chưng cất một mẻ sả 4 kg từ 5 - 8 giờ xuống chỉ còn 20 đến 30 phút, đạt mức cắt giảm thời gian trên 90%.
• Nâng cao hiệu suất thu hồi tinh dầu sả thêm 15% đến 22%, đảm bảo chất lượng tinh khiết với hàm lượng citral tự nhiên đạt chuẩn 65% đến 85%.
• Triệt tiêu hoàn toàn khí thải COx và muội than, mở ra hướng đi bền vững cho ngành sản xuất tinh dầu sạch thân thiện với môi trường.
• Xác lập bộ thông số công nghệ vận hành tối ưu cho thân lá sả thẻ 3 tháng tuổi với độ ẩm kiểm soát từ 30% đến 35%.

Về kế hoạch phát triển tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ tiến hành nâng cấp buồng chưng cất lên quy mô bán công nghiệp dung tích 20 đến 50 kg mỗi mẻ và hoàn thiện bộ điều khiển lập trình tự động trong vòng 6 tháng tới. Các doanh nghiệp và hợp tác xã có nhu cầu tiếp nhận chuyển giao công nghệ hãy liên hệ ngay với tác giả và Khoa Cơ khí - Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế để được tư vấn thiết kế tối ưu nhất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Tinh dầu thực vật là sản phẩm được chiết xuất từ các bộ phận của cây: thân, hoa, lá, vỏ, rễ bằng nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp có những ưu nhược điểm mang tính đặc thù riêng và đem lại hiệu suất cũng khác nhau. Việt Nam và thế giới lúc này chỉ có công nghệ thu cất tinh dầu bằng phương pháp cuốn hơi nước, tức là cho lá vào nồi, đun lên, nước bay hơi thì tinh dầu sẽ bay theo, sau đó làm lạnh để đưa tinh dầu và nước vào bình, tinh dầu nổi lên trên sẽ được chiết tách ra. Chưng cất tinh dầu bằng phương pháp cuốn hơi nước được sử dụng khá phổ biến hiện nay có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có thể sản xuất với số lượng lớn nguyên liệu một mẻ, không tiêu tốn nhiên liệu, thời gian chưng cất nhanh, tuy nhiên vẫn tồn tại một số nhược điểm như có hiệu suất đối với tinh dầu có nhiệt độ sôi cao, hàm lượng tinh dầu lẫn trong nước vẫn còn và không ly trích được.; Các phương pháp trên vẫn còn một số nhược điểm, hiện tại chưa được khắc phục như xả khí CO x ra ngoài môi trường gây hiệu ứng nhà kính, chưa chiết xuất hết được lượng tinh dầu trong bộ phận của thực vật và sử dụng nhiều và thất thoát năng lượng. Công nghệ vi sóng (vi ba) là một trong những kỹ thuật mới nhất hiện nay được biết đến với nhiều ưu điểm vượt trội như thời gian gia nhiệt cực nhanh, hiệu suất cao, tiêu thụ ít năng lượng, không xả khí COx ra ngoài môi trường và hoàn toàn thân thiện với con người.

Tuy nhiên, công nghệ vi sóng được ứng dụng chủ yếu trong việc nấu chín thực phẩm dùng trong các hộ gia đình và một số lĩnh vực kinh doanh nhà hàng, khách sạn. Hiện nay, trên thế giới chưa có nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi sóng trong chưng cất tinh dầu thực vật trong đó có tinh dầu sả, chưa có tài liệu nào công bố về ứng dụng công nghệ vi sóng trong chưng cất tinh dầu sả bằng phương pháp cuốn hơi nước ngoài các nghiên cứu trong Luận văn thạc sĩ kỹ thuật của Nguyễn Quốc Hiệp - Học viên cao học chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí K21, Trường Đại học Nông Lâm Huế. Ngày nay, trong các ngành công nghiệp chế biến tinh dầu, các hộ sản xuất đơn lẻ đang có xu hướng nghiên cứu tìm giải pháp nâng cao hiệu suất chưng cất tinh dầu, giảm chi phí sản xuất nhằm hạ giá thành sản phẩm giúp người sử dụng tiếp cận sản phẩm rộng rãi hơn, tạo cơ hội tiếp cận sản phẩm cho những người có thu nhập thấp, đặc biệt là tinh dầu sả với nhiều công dụng vượt trội: dùng làm gia vị trong chế biến thực phẩm, dùng làm hương vị trong đời sống, sát thương, diệt khuẩn trong y học, thuốc bảo vệ thực vật an toàn với con người, hỗ trợ điều trị các triệu chứng đầy hơi, tiêu chảy, giảm căng thẳng và nhiều công dụng khác nữa, đặc biệt là gốc định hương trong công nghệ sản xuất chế biến nước hoa. 2 Sử dụng hệ thống chưng cất hơi nước, ứng dụng công nghệ vi sóng để gia nhiệt và công phá các mô tế bào trong chưng cất dầu thực vật có thể tạo ra hiệu hiệu suất thu dầu rất cao, là một hướng nghiên cứu mới thay cho các phương pháp gia nhiệt (trực tiếp hoặc gián tiếp) truyền thống hiện nay.

Trong quá trình chưng cất tinh dầu sả, vấn đề tăng hiệu suất thu hồi tinh dầu được mọi cơ sở sản xuất quan tâm cả về công nghệ và thiết bị. Năm 2016, được sự hướng dẫn của TS Đinh Vương Hùng, Nguyễn Quốc Hiệp- học viên cao học chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí K21, Trường Đại học Nông Lâm Huế đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi sóng trong chưng cất dầu thực vật bằng phương pháp hơi nước” và đã thu được kết quả khả quan. Tuy nhiên đề tài của Nguyễn Quốc Hiệp mới mới thí nghiệm trên hệ thống chưng cất hơi nước, ứng dụng công nghệ vi sóng trong mô hình chưng cất dầu sả chanh với công suất nhỏ (1,5 kW), chưa khảo sát đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng của cường độ phát vi sóng (bước sóng ngắn trong dãi hồng ngoại) đến khả năng công phá các mô chứa tinh dầu thực vật theo thời gian và năng suất thu hồi so với phương pháp chưng cất truyền. Vì các lý do trên, chúng tôi tiến hành lựa chọn nghiên cứu đề tài:"Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và hiệu suất thu hồi dầu sả trong quá trình chưng cất hơi nước ứng dụng công nghệ vi sóng".

Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu, cải tiến kết cấu buồng phát vi sóng có dung tích chứa và bộ nguồn phát lớn hơn để làm vỡ các tế bào thực vật chứa các hợp chất dầu thực vật từ bên trong (tế vi), nhằm thu được dầu sả với hiệu suất cao nhất. - Thay đổi cường độ phát vi sóng (bước sóng ngắn, còn gọi nhóm sóng vi ba trong dãi hồng ngoại) đến khả năng công phá các mô chứa tinh dầu thực vật, để khảo sát ảnh hưởng đến năng suất và hiệu suất thu dầu sả theo thời gian. - Thay đổi độ ẩm của đối tượng chưng cất để khảo sát ảnh hưởng đến năng suất và hiệu suất thu dầu sả theo thời gian. - Xác định được các chế độ làm việc có lợi nhất của chưng cất tinh dầu sả bằng công nghệ vi sóng cả về năng suất, hiệu suất và thời gian.

- Xác định được các ưu, nhược điểm về nguyên lý của phương pháp mới. - Tính toán, thiết kế, và thử nghiệm được 01 hệ thống chưng cất hơi nước, ứng dụng công nghệ vi sóng trong chưng cất dầu sả công suất lớn phục vụ sản suất. - Bảo đảm được hệ thống có khả năng làm việc ổn định. - Hệ thống có hiệu quả kinh tế - kỹ thuật cao.

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 3. Ý nghĩa khoa học - Việc nghiên cứu thành công công nghệ vi sóng ứng dụng trong chưng cất dầu sả sẽ là một bước phát triển mới cho sản xuất tinh dầu nói chung. - Xây dựng được mô hình chưng cất dầu sả sử dụng phương pháp vi sóng với nhiều lợi ích thiết thực như: tiết kiệm năng lượng, hiệu suất cao, không thải khí thải ra môi trường như COx .; - Đây là phương pháp mới: dùng tia vi sóng (vi ba) trực tiếp công phá mô tế bào chứa tinh dầu và sử dụng hơi nước cuốn tinh dầu mà từ trước đến nay chưa được ứng dụng nhiều. Ý nghĩa thực tiễn - Từ kết quả nghiên cứu, sẽ mở ra một công nghệ sản xuất dầu sả với quy mô lớn, chiết xuất tinh dầu mới với nhiều lợi ích như bảo đảm chất lượng sản phẩm, tiết kiệm năng lượng, hiệu suất thu hồi tinh dầu cao, bảo vệ môi trường.

- Đáp ứng được nhu cầu cải tiến công nghệ và thiết bị trong sản xuất tinh dầu sả ở Thừa Thiên-Huế nói riêng cũng như Việt Nam nói chung hiện nay. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Lịch sử về tinh dầu [10] Với lịch sử phát triển hàng ngàn năm, tinh dầu được mệnh danh là báu vật của thiên nhiên, là tủ thuốc của tự nhiên được phát triển thành phương pháp trị liệu, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp trên toàn thế giới.

Tinh dầu thực vật đã được dùng trong những nền văn minh cổ đại vào thời gian cách đây khoảng 6. Người Ai Cập cổ đại dùng phương pháp ngâm chiết để trích ly tinh dầu từ các loại cây cỏ có mùi thơm, và hương trầm có lẽ là một trong những phương cách cổ xưa nhất trong việc sử dụng hương liệu. Người Ai Cập rất thông thạo việc ướp xác bằng hương liệu để bảo quản cở thể. Họ cũng thường dùng dầu thơm để xoa bóp cơ thể.

Người Hy Lạp tiếp tục sử dụng tinh dầu thơm và dùng các loại dầu này cho cả hai mục đích điều trị và trang điểm. Một y sĩ Hy Lạp (Pedcaius Dioscorides) đã viết một quyển sách về một loại thảo dược, và trong ít nhất 1.200 năm sau đó sách này được dùng làm tham khảo cho Tây y. Nhiều phương thuốc ông đưa ra cho đến nay vẫn còn được dùng trong liệu pháp hương. Người La Mã sao chép phần lớn kiến thức y khoa từ người Hy Lạp và đã cải thiện khả năng sử dụng các hương liệu, khi La Mã trở thành kinh đô của thế giới cổ đại.

Sau khi tắm, họ thường xức dầu và xoa bóp. Họ bắt đầu nhập các sản phẩm hương liệu mới từ Đông Ấn và Ả Rập khi đã mở mang các tuyến đường mậu dịch. Kiến thức về các loại dầu hương liệu và nước hoa đã được truyền bá đến vùng Viễn Đông và Ả Rập, và một y sĩ tên Avcenna (980 - 1037 sau Công nguyên) đã lần đầu tiên dùng một quy trình gọi là chưng cất để cất ra tinh dầu hoa hồng. Các thời kì văn minh Trung Hoa cổ đại cũng dùng một số các hương liệu đồng thời với người Ai Cập.

Thần Nông là quyển sách y học cổ xưa nhất hiện nay vẫn còn tại Trung Quốc, được viết ra khoảng 2.700 năm trước Công nguyên và có ghi chép về hơn 300 loài dược thảo. Người Trung Hoa đã dung các loại hương liệu và đốt các loại gỗ thơm và hương trầm để thực hành tín ngưỡng. Y học cổ truyền Ấn Độ gọi là Ayurveda, liệu pháp đã được thực hành từ hơn 3.000 năm qua, với việc xoa bóp bằng dầu thơm là một trong những công đoạn chính. Người Tây Ban Nha có số lượng dược thảo trồng trong các vườn nhà của họ rất nhiều; người da đỏ ở Bắc Mỹ cũng dùng dầu hương liệu và đưa ra những phương thuốc trị bệnh của họ bằng dược thảo.

5 Giữa thế kỉ 19, tinh dầu được tập trung nghiên cứu và trở thành một phương pháp trị liệu tổng thể và phổ cập tại nhiều nước như: Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Anh, Pháp… 1. Cây sả và tinh dầu sả [11] 1. Cây sả và tên gọi Hình 1. Cây sả non và bẹ sả sau khi thu hoạch Hình 1.

Tinh dầu sả sau khi được chưng cất Tên gọi khác: Hương mao, chạ phiéc (Tày), phắc châu (Thái), mờ b’lạng (K’ho) Tên tiếng Anh: Lemon grass, lemongrass, oil grass, silky heads, citronella grass. Tên khoa học: CYMBOPOGON CITRATUS (DC.) Stapf thuộc họ POAECEA Tên đồng nghĩa: Andropogon citratus. Phân loại khoa học Giới (Kingdom): Thực vật (Plantae) Ngành (Division): Thực vật có hoa (Angiosperms) Lớp (Class): Thực vật 1 lá mầm (Monocots) Phân lớp (Subclass): Cây hạt kín (Commelinids). 2 - Cymbopogon citratus: Sả ta hay sả chanh Tàu (bản địa Trung Quốc).