Tinh dầu là hỗn hợp nhiều thành phần, thường có mùi thơm, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ, bay hơi được ở nhiệt độ thường, được chiết xuất từ lá, thân, hoa, vỏ, rễ hoặc những bộ phận khác của thực vật.
Tinh dầu - báu vật của thiên nhiên - được ứng dụng rất đa dạng trong các lĩnh vực dược phẩm, trị liệu, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp trên toàn thế giới:
Dùng làm thuốc: Kích thích tiêu hoá, lợi mật, thông mật; kháng khuẩn và diệt khuẩn; kích thích thần kinh trung ương; diệt ký sinh trùng; chống viêm, làm lành vết thương, sinh cơ; thông các giác quan, khai thông hô hấp, giảm đau, giảm stress; làm mềm mại, mượt mà da…
Dùng trong thực phẩm: tạo mùi thơm các loại bánh kẹo, mứt, đồ hộp; pha chế rượu, đồ uống; sản xuất chè, thuốc lá,…
Dùng trong mỹ phẩm: pha chế nước hoa, xà phòng, mỹ phẩm, các hương liệu khác tạo mùi thơm nhẹ nhàng và tinh khiết,…
Nguyên lý công nghệ CO2 siêu tới hạn
Đối với các chất thông thường, tùy theo điều kiện nhất định, sẽ tồn tại ở một trong 3 trạng thái rắn, lỏng và khí. Nếu nén chất khí tới một áp suất đủ cao, khí sẽ hóa lỏng. Tuy nhiên, có một giá trị áp suất mà ở đó, nếu nâng dần nhiệt độ lên thì chất lỏng cũng không thể trở về trạng thái khí, mà rơi vào một vùng trạng thái đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn.
Vật chất ở trạng thái này mang nhiều đặc tính của cả chất khí và chất lỏng, nghĩa là vừa có khả năng hòa tan được các chất như pha lỏng, vừa có khả năng khuếch tán cao của pha khí. Bất kỳ dung môi nào cũng sẽ ở trạng thái siêu tới hạn nếu tồn tại ở nhiệt độ và áp suất trên giá trị tới hạn. Trên giản đồ, nhiệt độ điểm tới hạn và áp suất điểm tới hạn của chất nằm cuối đường cong cân bằng lỏng-khí.
Giản đồ pha
Sự trích ly của chất lỏng siêu tới hạn tùy thuộc vào tỷ trọng của nó (tỷ trọng có thể điều khiển được bằng cách thay đổi áp suất hay nhiệt độ). Tỷ trọng của lưu chất biến đổi nhanh ở vùng nhiệt độ và áp suất gần điểm tới hạn.
Carbon dioxid (CO2) ở trạng thái siêu tới hạn thường được sử dụng để chiết các chất thơm và chất béo, chủ yếu do giá trị tới hạn thấp (31,04oC; 73,79 bar), không độc, giá rẻ. Sau quá trình chiết, để thu hồi sản phẩm chỉ cần giảm áp suất thấp hơn áp suất tới hạn thì CO2 chuyển sang dạng khí ra ngoài, còn sản phẩm được tháo ra ở bình hứng mà không để lại dư lượng hóa chất như trong dung môi cổ điển. Ngoài ra, độ nhớt của CO2 yếu và gần với độ nhớt của chất khí cho phép dòng chảy qua với tốc độ lớn và như vậy tăng hiệu suất tách.
Tinh dầu sản xuất bằng phương pháp CO2 siêu tới hạn thường cho chất lượng cao khi so sánh với phương pháp trích ly bằng dung môi thông dụng.
Giá trị tới hạn của CO2
Tính chất của CO2 ở pha khí, pha lỏng và pha siêu tới hạn
Ưu điểm của phương pháp:
- Độ hòa tan của CO2 được kiểm soát bởi áp suất và nhiệt độ.
- CO2 dễ kiếm, rẻ, không độc hại với môi trường và con người, không ăn mòn thiết bị, không gây cháy nổ. CO2 được thu hồi dễ dàng sau đoạn trích do tính chất dễ bay hơi của chúng.
- Những thành phần không bền nhiệt được chiết ra với sự phân hủy thấp. Ngoài ra, điều kiện chiết xuất có thể được kiểm soát, dễ lựa chọn điều kiện tách.
- Những thành phần có nhiệt độ sôi cao được chiết ra một cách tương đối ở nhiệt độ thấp bởi CO2.
- Ít có phản ứng với các chất cần tách. Không để lại vết dung môi có hại trên sản phẩm tách.
Phương pháp này sẽ được trình bày, giới thiệu tại Hội thảo Ứng dụng công nghệ CO2 lỏng siêu tới hạn trong chiết xuất dược liệu (chiều 12/12/2014), trong khuôn khổ Techmart Thực phẩm dinh dưỡng và chức năng 2014 do Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ (Sở Khoa học và Công nghệ TP. HCM) tổ chức nhằm hỗ trợ ngành công nghiệp thực phẩm nâng cao năng suất, chất lượng và phát triển đa dạng chủng loại sản phẩm, phục vụ tiêu dùng nội địa cũng như xuất khẩu.
Sự kiện sẽ diễn ra từ ngày 11 - 12/12/2014 tại Sàn Giao dịch Công nghệ – Techmart Daily, tòa nhà 79 Trương Định, Phường Bến Thành, Quận 1, TP.HCM. Lễ khai mạc sẽ được tổ chức vào lúc 8g00 Thứ năm ngày 11 tháng 12 năm 2014.