Cách chưng cất tinh dầu tía tô tại nhà

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ MÙI Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHƯNG CẤT TINH DẦU LÁ TÍA TÔ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP Khoá học : 2010 - 1014 Thái Nguyên, năm 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ MÙI Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHƯNG CẤT TINH DẦU LÁ TÍA TÔ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Lớp : 42 – CNTP Khoa : CNSH & CNTP Khoá học : 2010 - 1014 Giảng viên hướng dẫn : 1.Th.S. Bùi Bích Ngọc Trung tâm Dầu, Hương liệu và Phục gia thực phẩm Viện Công nghiệp Thực phẩm 2. Th.S. Đinh Thị Kim Hoa Khoa CNSH & CNTP - ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là trung thực. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được cảm ơn và các thông tin được trích dẫn trong chuyên đề này đã được ghi rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thị Mùi LỜI CẢM ƠN Qua gần 5 tháng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu công nghệ chưng cất tinh dầu lá tía tô”, đến nay khóa luận đã được hoàn thành. Để đạt được thành quả như ngày hôm nay, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới những người đã giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này. Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Bùi Quang Thuật - Phó viện trưởng Viện công nghiệp Thực phẩm đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi thực hiện đề tài này. Tôi chân thành cảm ơn ThS. Đinh Thị Kim Hoa, giảng viên bộ môn Công nghệ Thực phẩm – khoa CNSH & CNTP, trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Cô là người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu. Tôi xin cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong khoa Công nghệ thực phẩm, trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian em học tập tại trường. Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới ThS. Bùi Bích Ngọc, Trung tâm Dầu, hương liệu và phụ gia thực phẩm thuộc Viện Công nghiệp Thực phẩm, là người luôn theo sát, hướng dẫn và góp ý để tôi hoàn thành khóa luận. Xin cảm ơn các anh chị trong Trung tâm Dầu, hương liệu và PGTP thuộc Viện Công Nghiệp Thực Phẩm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đề tài. Cuối cùng, tôi cũng xin trân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và các thành viên trong tập thể lớp K42-CNTP đã luôn động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi hoàn thành đề tài này. Thái Nguyên, ngày , tháng năm 2014 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Mùi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng có trong 100g lá tía tô tươi Nhật Bản ................ 5 Bảng 2.2. Các chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu tía tô .......................................................... 6 Bảng 2.3. Thành phần chính trong tinh dầu lá tía tô ở Thổ Nhĩ Kỳ .......................... 7 Bảng 2.4. Thành phần chính trong tinh dầu từ lá tía tô Zisu ở Trung Quốc .............. 7 Bảng 2.5. Thành phần chính trong tinh dầu từ lá tía tô ở Nhật Bản ......................... 7 Bảng 2.6. Thành phần hóa học của tinh dầu tía tô Việt Nam ......................................... 9 Bảng 4.1. Hàm lượng các thành phần chính trong nguyên liệu lá tía tô .................. 41 Bảng 4.2. Thành phần cơ lý - hàm lượng tinh dầu trong các bộ phận của lá tía tô .. 42 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của thời gian lưu trữ nguyên liệu đến hiệu suất thu nhận tinh dầu ..................................................................................................................................... 43 Bảng 4.4. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu lá tía tô đến hiệu suất thu nhận tinh dầu ............................................................................................................................. 44 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của áp suất hơi đến hiệu suất thu nhận tinh dầu .................. 45 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng nguyên liệu/thể tích thiết bị đến hiệu suất thu nhận tinh dầu .................................................................................................... 46 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của tốc độ chưng cất đến hiệu suất thu nhận tinh dầu ......... 47 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của nhiệt độ nước ngưng đến hiệu suất thu nhận tinh dầu .... 48 Bảng 4.9. Ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến hiệu suất thu nhận tinh dầu ...... 49 Bảng 4.10. Kết quả phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm tinh dầu lá tía tô... 50 Bảng 4.11. Thành phần tinh dầu lá tía tô Đông Anh .................................................. 51 Bảng 4.12. Thành phần tinh dầu lá tía tô Đông Dư .................................................... 52 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ Hình 2.1. Tía tô Perilla frutescens var. Frutescens ........................................................ 4 Hình 2.2. Tía tô perilla frutescens var. Crispa ............................................................... 4 Hình 2.3. Hệ thống chưng cất tinh dầu cơ bản............................................................. 24 Hình 2.4. Bộ chưng cất Clevender cho tinh dầu nhẹ hơn nước ................................. 24 Hình 2.5. Các thiết bị chưng cất thường gặp ............................................................... 24 Hình 2.6. Thiết bị phân ly ............................................................................................... 25 Sơ đồ 2.1. Quy trình công nghệ chưng cất lôi cuốn theo hơi nước............................ 23 Sơ đồ 4.1. Quy trình công nghệ chưng cất tinh dầu lá tía tô...................................... 54 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GC-MC: Phân tích sắc ký khí nối ghép khối phổ. HD: Chưng cất hơi nước LLCE: Chiết xuất bằng hệ chất lỏng liên tục NL/VTB: Nguyên liệu/thể tích thiết bị PA: Perilla aldehyde SAFE: Chiết xuất bằng dung môi dễ bay hơi TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam MỤC LỤC Trang PHẦN 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................ 2 1.2. Mục đích – Yêu cầu ................................................................................................. 2 1.2.1. Mục đích................................................................................................................ 2 1.2.2. Yêu cầu.................................................................................................................. 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................ 3 2.1. Giới thiệu chung về tía tô ......................................................................................... 3 2.1.1. Đặc tính thực vật ................................................................................................. 4 2.1.2. Phân bố và sinh thái của cây tía tô ........................................................................ 4 2.1.3.Thành phần hóa học của lá tía tô............................................................................ 5 2.2. Giới thiệu chung về tinh dầu tía tô ........................................................................... 6 2.2.1. Tính chất vật lý...................................................................................................... 6 2.2.2. Thành phần hóa học .............................................................................................. 7 2.2.3. Một số hợp chất chính trong tinh dầu ................................................................. 10 2.3. Vai trò, ứng dụng của tinh dầu lá tía tô .................................................................. 14 2.3.1. Ứng dụng của tinh dầu tía tô trong lĩnh vực thực phẩm ..................................... 14 2.3.2. Ứng dụng của tinh dầu tía tô trong lĩnh vực y học ............................................. 15 2.3.3. Ứng dụng của tinh dầu tía tô trong lĩnh vực mỹ phẩm ....................................... 16 2.4. Tình hình nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ tinh dầu lá tía tô trên thế giới và ở Việt Nam ............................................................................................................................... 17 2.4.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ tía tô trên thế giới ........................... 17 2.4.2. Tình hình nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ tía tô ở trong nước .......................... 19 2.5. Phương pháp chưng cất tinh dầu ........................................................................... 20 2.5.1. Nguyên lý chung ................................................................................................. 21 2.5.2. Những ưu, nhược điểm chung của phương pháp chưng cất ............................... 22 2.6. Quy trình công nghệ, thiết bị và các yếu tố ảnh hưởng ......................................... 23 2.6.1.Quy trình công nghệ chưng cất lá tía tô dự kiến .................................................. 23 2.6.2. Thiết bị chưng cất................................................................................................ 23 2.6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất tinh dầu tía tô............................ 25 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 27 3.1. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị ............................................................................... 27 3.1.1. Nguyên liệu ......................................................................................................... 27 3.1.2. Hóa Chất.............................................................................................................. 27 3.1.3. Thiết bị và dụng cụ .............................................................................................. 28 3.1.4. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ....................................................................... 28 3.2. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 28 3.3. Phương pháp nghiên cứu........................................................................................ 29 3.3.1. Phương pháp hóa lý............................................................................................. 29 3.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm............................................................................ 31 3.3.3. Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm ...................................................... 36 3.3.4. Phương pháp đo đạc và xử lý số liệu .................................................................. 39 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................................... 40 4.1. Phân tích, đánh giá và lựa chọn nguyên liệu.......................................................... 40 4.1.1. Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu lá tía tô ............................................. 42 4.1.2. Kết quả xác định các thành phần cơ lý của nguyên liệu lá tía tô ........................ 42 4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lưu trữ nguyên liệu đến hiệu suất thu nhận tinh dầu từ lá tía tô ................................................................................................ 43 4.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất hơi nước đến hiệu suất thu nhận tinh dầu tía tô ........................................................................................................................ 45 4.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng nguyên liệu/thể tích thiết bị chưng cất đến hiệu suất thu nhận tinh dầu tía tô ........................................................... 46 4.6. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ chưng cất đến hiệu suất thu nhận tinh dầu từ lá tía tô ................................................................................................................ 47 4.7. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nước ngưng đến hiệu suất thu nhận tinh dầu lá tía tô ............................................................................................................. 48 4.8. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến hiệu suất thu nhận tinh dầu lá tía tô .................................................................................................................... 49 4.9. Kết quả phân tích, đánh giá chất lượng sản phẩm tinh dầu tía tô .......................... 50 4.9.1. Phân tích các chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêu hóa lý cơ bản của sản phẩm............... 50 4.9.2. Phân tích các thành phần hóa học của các sản phẩm tinh dầu lá tía tô ............... 51 4.10. Đề xuất quy trình công nghệ chưng cất tinh dầu tía tô ........................................ 54 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 55 5.1. Kết luận .................................................................................................................. 55 5.2. Đề nghị ................................................................................................................... 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 57 1. TIẾNG VIỆT ........................................................................................................... 57 2. TIẾNG ANH ............................................................................................................ 58 1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. 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... [13]. 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. 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 [2030%], 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... [26]. 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 1.2. Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 1.2.1. 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. 1.2.2. 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; 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. PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. 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. 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. [19]. 2.1.1. Đặc điểm thực vật - Thân và lá: Tía tô là một loại cỏ mọc hàng năm, cao từ 0.5- 1m. 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. Hình 2.1. Perilla frutescens var. Frutescens Hình 2.2. Perilla 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]. 2.1.2. 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. 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]. 2.1.3. Thành phần hóa học của lá tía tô Bảng 2.1. 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 Protein 87,50 g 3,80 g Lipid 0,10 g Carbohydrate Khoáng chất Fibre Cellulose 1,50 g Carbohydrate khác Canxi 5,50 g 220,00 mg Phốt pho 65,00 mg Sắt Natri 1,60 mg 1,0 mg Tro Vitamin 1,60 g Carotene 8700 µg B1 0,12 mg B2 0,32 mg Niacin 1,00 mg C 55,0 mg 6 Nguồn: He-ci Yu et al, 2010[21] 2.2. Giới thiệu chung về tinh dầu tía tô Toàn bộ cây tía tô chứa 0,3-1,3% tinh dầu [theo trọng lượng chất khô]. Tuy nhiên tinh dầu tập chung chủ yếu ở lá và chồi hoa. Ở thân và cành, lượng tinh dầu rất thấp [0.05%]. Thành phần chính của tinh dầu tía tô là perilla andehyde, perilla alcohol, limonene, α-pinene, elsholtziacetone, linalool,... [8, 21]. Tinh dầu tía tô thường được chiết tách từ lá tía tô bằng phương pháp chưng cất cuốn theo hơi nước hoặc trích ly với dung môi hữu cơ. Nó được khai thác chủ yếu từ lá và chồi hoa ở dạng tươi hoặc khô. Với hoạt tính sinh học và dược lý cao, tinh dầu lá tía tô có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực thực phẩm, y học và mỹ phẩm [21]. 2.2.1. Tính chất vật lý Tinh dầu lá tía tô là chất lỏng dễ bay hơi, trong suốt, có màu từ vàng nhạt tới vàng sáng, vị cay, hương tía tô đặc trưng, và có tác dụng sát trùng mạnh. Ở nhiệt độ thường thì ở thể lỏng, có khối lượng riêng nhỏ hơn 1. Tinh dầu tía tô không tan trong nước hoặc ít tan. Nhưng lại hòa tan tốt trong dung môi hữu cơ [7]. Một số chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu lá tía tô được thể hiện ở bảng dưới đây: Bảng 2.2. Các chỉ tiêu hóa lý của tinh dầu tía tô Tác giả Lê Ngọc Thạch Guenther 0,900 0,9230 - 0,9380 Góc quay cực ở 200C -91008’ -73010’ tới -96032’ Chỉ số khúc xạ ở 200C 1,4 1,4917 - 1,5018 Chỉ số axid [mg KOH/g] 0,55 1,0 - 1,5 Chỉ số este [mg KOH/g] 28,15 38,5 - 39,0 Chỉ số xà phòng hoá [mg KOH/g] 28,7 40,0 Tỉ trọng d ở 200C 7 Nguồn: Lê Ngọc Thạch và cộng sự , 1999[8].; H. Panda, 1999[25]. 2.2.2. Thành phần hóa học của tinh dầu tía tô Thành phần hóa học của tinh dầu gồm các tecpen và những dẫn xuất chứa oxy của tecpen. Thành phần hóa học của tinh dầu tía tô rất phức tạp, không ổn định và luôn thay đổi theo thời gian sinh trưởng của cây hoặc cũng biến đổi theo điều kiện khí hậu của thời tiết. Trong bộ phận của cây hàm lượng tinh dầu cũng khác nhau do đó cần xác định thời điểm thu hái để cho lượng tinh dầu nhiều nhất và chất lượng tốt nhất [4]. Dưới đây là kết quả phân tích một số mẫu tinh dầu tía tô ở một số quốc gia trên thế giới bằng phương pháp chưng cất hơi nước: Bảng 2.3. Thành phần chính trong tinh dầu lá tía tô ở Thổ Nhĩ Kỳ Hợp chất Hàm lượng [ %] Perillaketone 35,6 Isoegomaketone 35,1 β-Caryophyllene 4,3 [Z,E]-α-Farnesene 2,7 Nguồn: Başer1. K.H.C et al, 2003[20] Bảng 2.4. Thành phần chính trong tinh dầu từ lá tía tô Zisu ở Trung Quốc Hợp chất Hàm lượng [%] Perilla aldehyde 29,6 Limonene 15,6 β-Caryophyllene 13,8 [Z,E]-α-Farnesene 9,2 Nguồn: Baokang Huang et al, 2011[19] Bảng 2.5. Thành phần chính trong tinh dầu từ lá tía tô ở Nhật Bản Hợp chất Hàm lượng [%] 8 Perilla aldehyde 42,32 D-limonene 35,15 Benzaldehyde 7,31 Caryophyllene 4,49 Nguồn: Lâm Xuân Thanh và cộng sự, 2000[11] Từ các số liệu trên đã chứng minh được thành phần và hàm lượng tinh dầu tía tô có sự khác biệt giữa các vùng miền và các quốc gia. Tinh dầu tía tô được cấu thành từ các hợp chất dễ bay hơi có khoảng 30 hợp chất được xác định trong tinh dầu tía tô. Dựa trên con đường sinh tổng hợp các hợp chất thơm, người ta phân ra các loại chính sau: Nhóm Perilla aldehyde [PA]: Thành phần bao gồm Perilla aldehyde, limonene, perilla alcohol. Trong đó perilla andehyde là thành phần chủ yếu chúng được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm và y học cổ truyền Trung Quốc, là tác nhân chính tạo nên mùi thơm đặc trưng của tía tô. Hàm lượng PA trong tinh dầu còn được dùng để đánh giá chất lượng tinh dầu tía tô. Hàm lượng này tỉ lệ thuận với chất lượng của giá trị của tinh dầu. Nhóm hợp chất này thường tìm thấy trong các giống tía tô ở Nhật, Việt Nam và Trung Quốc [11, 7, 19]. Nhóm Perilla ketone [PK]: Thành phần bao gồm Perillaketone, isoegomaketone và egomaketone. Tuy nhiên chủ yếu là perillaketone. PK chủ yếu được tìm thấy ở các loại tía tô hoang dại. Nhóm này có chứa độc tính có thể gây phù phổi và làm chết hàng loại các gia súc. Nhóm này được tìm thấy chủ yếu ở tinh dầu tía tô ở Hàn Quốc. Nhóm Elsholtzoa ketone [EK]: Nhóm này chủ yếu là elsholtzoaketone và naginaketone ngoài ra còn có shisofuran. Nhóm Phenylpropanoids [PP]: Là loại không chứa các monotecpenoids nhưng có chứa synthesizes phenylpropanoids myristicin, elemicin và dillapiol. Là nhóm cung cấp phenylpropanoid khá quan trọng trong ngành dược phẩm. Nhóm Perillen [PE]: Chỉ có chứa Perillen. Nhóm này được tìm thấy nhiều trong thành phần tinh dầu tía tô ở Thái Lan [24]. 9 Nhóm Perilla citridora [PC]: Citral thường được tìm thấy nhiều ở tinh dầu chanh, xả nó có vai trò to lớn trong công nghiệp nước hoa và phụ gia thực phẩm. Ở Việt Nam tinh dầu tía tô cũng đã được các nhà khoa học trong nước nghiên cứu. PGS-TS Lê Ngọc Thạch và cộng sự năm 1999 trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Thành phố Hồ Chí Minh đã khảo sát tinh dầu tía tô và thu được kết quả như sau: Bảng 2.6. Thành phần hóa học của tinh dầu lá tía tô Việt Nam STT Hợp chất Hàm lượng [%] A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [Z]-3-Hexenol [E]-3-Hexenol α-Pinene Sabinene β- Pinene Octenol β-Micren 3-Octanol Camphene D-Limonene Eucaliptol 2-Carene Linalol Propanoat linalil Salicilat metal Citral Nerol Perilla aldehyde Dihidrophelandren Perilla alcohol Eugenol Elemen Copaene β-Caryophylene α-Caryophylene 0,22 0,04 0,33 0,15 4,35 0,21 0,78 0,09 24,10 0,14 0,09 1,89 0,19 0,12 0,15 37,65 0,22 5,69 0,43 0,45 9,48 1,13 B 0,34 0,35 0,15 0,73 0,31 0,11 0,10 20,68 0,09 2,23 0,46 0,31 48,77 0,32 3,54 0,30 0,14 8,44 0,88 C 0,31 0,56 0,18 0,72 0,36 0,07 25,6 0 0,09 2,06 0,36 0,30 42,05 0,38 2,83 0,32 0,18 0,25 10,25 1,05 10 26 27 28 29 30 31 32 C15H24 Germacrene B Chưa xác định α-Farnesene β-Cadinene Nerolidol Oxide caryophylene Tổng cộng 1,33 7,09 0,53 0,25 0,49 97,59 1,64 6,77 0,20 0,12 0,36 0,53 98,33 1,56 0,12 6,84 0,20 0,12 0,31 98,15 A: phương pháp chưng cất hơi nước cổ điển. B: phương pháp chưng cất có sự tham gia của vi sóng không cho thêm nước. C: phương pháp chưng cất có sự tham gia của vi sóng cho thêm nước. Dựa vào bảng phân tích các thành phần tinh dầu tía tô ở Việt Nam với nhiều phương pháp khác nhau chúng ta có thể thấy được với các phương pháo khác nhau sẽ thu được thành phần các chất với hàm lượng khác nhau. Trong đó nhóm PA chiếm đa số [37,65%], ngoài ra còn hàng loạt các thành phần khác. 2.2.3. Một số hợp chất chính trong tinh dầu tía tô 2.2.3.1. Perilla aldehyde • Công thức phân tử: C10H14O • Tên gọi:1, [S]-4-[1-Methylethenyl]-1-cyclohexene-1-carboxaldehyde. Đây là một monoterpenoid - thành phần chủ yếu trong tinh dầu tía tô. Perilla aldehyde là chất lỏng dễ bay hơi, trong suốt, không màu hoặc hơi vàng, có hương tía tô mạnh mẽ [7]. Đây là thành phần chính trong tinh dầu tía tô thương mại [chiếm 30 – 50% thành phần tinh dầu]. Perilla aldehyde là thành phần chính quyết định tới mùi hương của tinh dầu. Do đó, nó được sử dụng để đánh giá chất lượng tinh dầu tía tô. Tinh dầu có hàm lượng perilla aldehyde càng cao thì có giá trị càng cao. Nó được đặc trưng bởi một số tính chất hóa lý sau: