Tinh dầu là chất thơm dễ bay hơi, có dạng lỏng, không màu hoặc có  màu vàng nhạt, vàng đậm, màu nâu sẫm, có trường hợp màu xanh nhạt, xanh đậm tùy theo nguyên liệu chứa tinh dầu. Tinh dầu thường thu nhận bằng cách chưng cất với nước hoặc hơi nước.

Nhựa dầu có thành phần chủ yếu là tinh dầu, chất màu, sáp, nhựa, các chất tạo vị có trong nguyên liệu. Nhựa dầu thường có dạng sệt, đặc, có màu sẫm và thu nhận được bằng  phương pháp trích lý với các loại dung môi.

 

Tính chất của tinh dầu

Tinh dầu rất dễ bay hơi, bảo quản lâu sẽ bị oxy hóa, nhựa hóa, polyme hóa làm cho tinh dầu trở nên đông đặc và khó bay hơi. Bảo quản tinh dầu tốt nhất là trong lọ thủy tinh hoặc bình inox và để trong bóng tối, tránh ánh sáng.

Tinh dầu chứa nhiều terpen có tỷ trọng thấp nhất (xấp xỉ 0,8), chứa nhiều hợp chất thơm có tỷ trọng cao hơn (xấp xỉ 0,90). Những tinh dầu chủ yếu chứa hợp chất thơm hoặc hợp chất chứa nitơ và lưu huỳnh, tỷ trọng tinh dầu lớn hơn 1 (nặng hơn nước).

Thành phần của tinh dầu

Thành phần của tinh dầu gồm 4 nhóm chính: Hợp chất Terpen, hợp chất thơm, các axit mạch thẳng, nitơ và lưu huỳnh.

Hợp chất terpen chiếm đến 80%, hoặc có thể nhiều hơn trong tinh dầu đối với những nguyên liệu có tinh dầu dạng tự do. Hợp chất terpen trong tinh dầu chủ yếu là monoterpen và sesquiterpen, còn diterpen và triterpen chủ yếu có trong dịch trích ly.

Monoterpen là chất lỏng, linh động, mùi hắc không bền vững, dễ bị oxy hóa, nhựa hóa khi bảo quản trong thời gian dài, khó tan trong cồn loãng (phần terpen này ít dùng trong  sản xuất nước hoa).

Các monoterpen chứa oxy chủ yếu như: rượu, các este, aldehyd, keton, thường có mùi thơm của tinh dầu. Thường gặp các monoterpen là thành phần của tinh dầu như: limonen, alpha, beta phelandren, alpha, beta pinen, camphen, terpinen, terpineolen, geraniol, nerol, linalol, xitronelol, mentol, alpha terpineol, borneol, xitral, geraniol, neral, menton, carvon, camphor, phenkhon, kabinen.

Sesquiterpen là chất lỏng có vị hơi đắng, hòa tan ít trong cồn loãng, nhưng lại là các chất định hương rất tốt. Nhóm này chiếm số lượng nhỏ, chỉ có nhiều trong một số loại tinh dầu như rễ hương bài, tinh dầu hoắc hương (có thể chiếm đến 80%). Các Sesquiterpen thường gặp là: Bizabolen, bizabolol, humulen, cardinen, cariophilen, pachylen, pachylol, pharnezol, cadinol, santalol...

Sesquiterpen tiếp xúc với không khí và ánh sáng dễ bị oxy hóa sẽ chuyển từ màu vàng sang màu cà phê, các sesquiterpen thường có ứng dụng nhiều vào lĩnh vực y dược vì có tính chống vết bỏng, vết thương rất hiệu quả.

Diterpen có dạng sánh hoặc tinh thể, không mùi hoặc có mùi rất nhẹ, rất ít trong tinh dầu vì nhiệt độ sôi cao (từ 3000C trở lên), số lượng lớn diterpen có trong dịch trích ly, diterpen là những chất định hương rất tốt. Một số ditrepen thường gặp là camphoren (trong tinh dầu long não, sả chanh), philokladen, sklareol, karnozic axit...

Triterpen là dạng tinh thể, không mùi, không bay hơi khi chưng cất với hơi nước, nhiệt độ sôi trong khoảng 200-2500C, có trong dịch trích ly. Triterpen có hoạt tính sinh học cao, dùng để diệt côn trùng và vi sinh vật, triterpen có trong tinh dầu bạc hà, lavander. Triterpen có nhiều trong các loại nấm, rêu, rong. Một số triterpen thường gặp: Alpha và beta amarin, oleanolic axit, ambrein, urcolic axit...    

Hợp chất thơm

Đặc điểm của các hợp chất thơm đều có nhân benzen, thường gặp trong các loại thực vật nhiệt đới và cận nhiệt đới. Các chất thơm nhóm này bền mùi hơn nhóm terpen.

Tinh dầu chứa nhiều chất thơm nhóm này có tỷ trọng lớn, xấp xỉ với nước và một vài loại tinh dầu có tỷ trọng cao hơn nước (tinh dầu nụ đinh hương, tinh dầu quế...), có ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm.

Hợp chất thơm nhóm này có thể là các loại rượu, hợp chất carbonil, lacton, phenol, este... các hợp chất thơm thường gặp là ximol, phenyletyl alcol, benzaldehyd, anetol, metylkhavicol, cumarin...

Các axit mạch thẳng

Nhóm này có rất ít trong tinh dầu, chủ yếu có trong sản phẩm trích ly, có trong hỗn hợp của sáp và một số chất khác có trong nguyên liệu, chúng là những chất định hương tốt. Các axit này thường có trong tinh dầu loại II (tinh dầu dạng tan trong nước hoặc tạo huyền phù với nước, khó phân ly, nhận được bằng chưng cất lại nước ngưng sau khi đã thu tinh dầu loại I), Thường gặp một số axit nhóm này như: Axetic axit, propionic axit, palmitic axit, valerianic axit, isovalerianic axit, capronic axit, caprilic axit, laurinic axit...

Nhóm hợp chất chứa nitơ và lưu huỳnh

Những chất này tạo ra khi trong nguyên liệu có nhiều chất đạm bị phân giải trong thời gian bảo quản nguyên liệu.

Nhóm chất chứa nitơ như indol, metylantranilat (trong tinh dầu hoa nhài, tinh dầu vỏ cam). Nhóm chất chứa lưu huỳnh dưới dạng sulphit (dimetylsulphit, dialylsulphit, trisulphit, allicin. …) trong tinh dầu tỏi, hành, hạt cải… có mùi mạnh, vị hơi cay có tính kháng khuẩn mạnh dùng trong chế biến thực phẩm và y dược.

Phương pháp khai thác tinh dầu và nhựa dầu

  • Phương pháp chưng cất với nước hoặc hơi nước từ tất cả các bộ phận như: hoa, lá, củ, rễ, quả, vỏ của các loại nguyên liệu thực vật có chứa tinh dầu.
  • Phương pháp ép nguội (chỉ dùng với các loại vỏ cam, chanh, quýt, bưởi).
  • Phương pháp hấp phụ áp dụng đối với các loại hoa sau khi hái vẫn tiếp tục quá trình hô hấp (đối với các loại hoa tươi như hoa nhài, hoa cam, hoa bưởi...).     

Phương pháp chưng cất với nước hoặc hơi nước để thu nhận tinh dầu vẫn là phương pháp được sử dụng phổ biến để thu nhận tinh dầu từ thực vật.

Thu nhận tinh dầu bằng phương pháp chưng cất

Đây là phương pháp phổ biến nhất để thu nhận tinh dầu từ nguyên liệu có chứa tinh dầu, dựa vào tính chất bay hơi của tinh dầu với hơi nước, tinh dầu thường không tan trong nước (tuy nhiên có một số ít thành phần của tinh dầu ở dạng huyền phù hoặc tan trong nước khó tách ra khi phân ly lần đầu, đối với những loại tinh dầu có giá trị cao thì cần thu hồi tiếp phần tan trong nước bằng chưng cất lại).

Phương pháp chưng cất đơn giản, dễ thao tác, thiết bị đơn giản dễ thực hiện.

Nguyên liệu để chưng cất tinh dầu loại chứa tinh dầu ở dạng tự do dễ thu nhận khi chưng cất. Tuy nhiên cũng có loại nguyên liệu tinh dầu ở dạng kết hợp glicozid khó tách tinh dầu, đối với loại này cần có thêm công đoạn xử lý nguyên liệu trước khi tiến hành chưng cất

Thu nhận nhựa dầu bằng phương pháp trích ly

Phương pháp trích ly thường áp dụng đối với nguyên liệu chứa ít chất thơm và chất thơm không bền với nhiệt, không bay hơi hoặc ít bay hơi với hơi nước. Phương pháp này đòi hỏi thiết bị phức tạp và  yêu cầu nhân lực có trình độ kỹ thuật cao hơn. Sản phẩm trích ly có mùi thơm gần giống với mùi thơm của nguyên liệu và rất bền mùi.

Phụ thuộc vào loại nguyên liệu và loại dung môi sẽ thu được 2 loại sản phẩm sau khi trích ly là concret và oleoresin.

Concret thu nhận được khi trích ly nguyên liệu tươi hoặc héo (đối với những loại nguyên liệu không chứa nhựa, dung mội thường dùng là ether petrol - còn gọi là ether dầu hỏa).

Quá trình trích ly không gia nhiệt hoặc gia nhiệt ở nhiệt độ thấp, thời gian trích ly tùy theo từng loại nguyên liệu. Concret có mùi thơm tự nhiên gần giống với mùi thơm của nguyên liêu.

Thành phần của concret bao gồm: Tinh dầu, sáp, chất màu và một số chất khác tan trong dung môi. Concret thường thu nhận từ các loại hoa: Hoa nhài, hoa hồng, hoa cam...

Oleoresin nhận được khi trích ly nguyên liệu khô và chứa nhiều nhựa với dung môi (cồn etylic, cồn metylic, axeton). Quá trình trích ly có gia nhiệt. Thành phần của nhựa dầu gồm: Tinh dầu, nhựa, chất màu, sáp, và các chất tan trong dung môi. Concret thường có màu đậm và chủ yếu là thu nhận được các vị có trong nguyên liệu (gừng, ớt, tỏi, cam thảo, cà phê...)

Một số ứng dung tinh dầu và nhựa dầu

Tinh dầu được sử dụng dể sản xuất các loại hương liệu cho thực phẩm (bánh kẹo, đồ uống, gia vị...). Tinh dầu dùng để chế thành các loại hương thơm cho mỹ phẩm (nước hoa, các chất thơm cho nước gội đầu, các loại kem bôi, xà phòng...). Ngoài ra tinh dầu còn dùng trong ngành y dược.

Sản phẩm trích ly (concret và oleoresin) thường dùng làm gia vị cho thực phẩm, làm chất giữ hương khi sản xuất nước hoa, sử dụng trong nghành y dược.

 PGS.TS. Phan Thị Sửu

Nguyên Chủ nhiệm bộ môn Tinh dầu - Hương liệu - Phụ gia thực phẩm

Viện Công nghiệp thực phẩm- Bộ Công Thương