Công nghệ chiết xuất tinh dầu hoa nhài và ứng dụng trong kỹ nghệ ướp chè

Ở nước ta, cây nhài được đánh giá là loại cây trồng có giá trị kinh tế cao. Hoa nhài là nguyên liệu chủ yếu dùng trong công nghệ ướp hương chế biến chè. Tuy nhiên, do thời gian thu hoạch của hoa nhài và cây chè trái ngược nhau nên việc sử dụng hoa nhài cho công nghệ ướp chè đã gặp phải những khó khăn nhất định. Để khắc phục những khó khăn về thời vụ và nâng cao hiệu quả của cây nhài ở nước ta, các nhà nghiên cứu đã đưa ra giải pháp kỹ thuật về công nghệ và thiết bị công nghiệp để chiết xuất tinh dầu hoa nhài phục vụ cho kỹ nghệ ướp chè. Giải pháp này nhằm kích thích người dân phát triển trồng nhài đại trà ở nước ta, đồng thời góp phần phát triển ngành sản xuất tinh dầu nói chung và tinh dầu hoa nhài nói riêng. Công trình nghiên cứu này đã vinh dự được nhận giải khuyến khích VIFOTEC 2003.

Nội dung thứ nhất của giải pháp là tìm ra phương pháp chiết xuất tinh dầu hoa nhài tự nhiên với hiệu suất trích ly cao, giữ được mùi thơm đặc trưng của hoa nhài tươi.

Nội dung thứ hai của giải pháp là nghiên cứu chế tạo thiết bị công nghệ để chiết xuất tinh dầu hoa nhài với hiệu suất trích ly cao, giữ được mùi thơm đặc trưng của hoa nhài tự nhiên, đảm bảo độ tinh khiết của tinh dầu được chiết xuất, giảm chi phí sản xuất.

Hoa nhài Sambac

Để giải pháp kỹ thuật trên không chỉ dừng lại ở mức độ phòng thí nghiệm mà được đưa vào sản xuất thực tiễn, các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm nguồn nguyên liệu dung môi thô có sẵn trong nước để phục vụ cho việc sản xuất, tránh sử dụng dung môi ngoại nhập giá cao và nghiên cứu chế tạo các thiết bị công nghiệp phù hợp cho việc sản xuất tinh dầu hoa nhài, đặc biệt cho giống nhài Sambac ở nước ta.

Hiện nay trên thế giới đã sử dụng một số phương pháp để chiết xuất tinh dầu từ hoa như: Tại Pháp, Bungari, người ta đã sử dụng dung môi khó bay hơi (như mỡ bò đã xử lý tạp chất) để hấp thụ hương hoa. Nhược điểm của phương pháp này là công đoạn tách hương ra khỏi dung môi tiến hành ở nhiệt độ cao, do đó các cấu tử hương dễ bị phân hủy, khả năng tách không hoàn toàn. Ngoài ra, lại còn tốn rất nhiều diện tích để lắp đặt thiết bị.

Phương pháp lôi cuốn bằng hơi nước sử dụng hơi nước bốc lên từ lò nấu cho đi qua khay đựng hoa nhằm lôi cuốn hương quyện theo hơi nước, sau đó tách hương hoa (tinh dầu) ra khỏi hơi nước bằng phương pháp chưng cất. Nhược điểm của phương pháp này là hàm lượng tinh dầu không cao, tinh dầu không có mùi đặc trưng của hoa tự nhiên do nhiệt độ sôi của nước cao hơn nhiều so với phân đoạn nhiệt độ cấu tử của hoa.

Phương pháp tẩm trích với dung môi ete dầu hỏa có nhược điểm là hương lôi cuốn không hoàn toàn do dải nhiệt độ sôi của ete quá rộng, dao động từ 30oC đến 90oC nên việc tách dung môi ra khỏi tinh dầu sẽ gặp khó khăn, các thiết bị điều khiển nhiệt trong hệ thống khó lập trình do dải nhiệt độ sôi quá rộng.

Ở Việt Nam, phương pháp chiết xuất tinh dầu hoà nhài đã được các nhà nghiên cứu thực hiện như sau:

Cây lá chè

Hoa nhài và dung môi được đưa vào bình phản ứng với tỷ lệ một phần hoa và ba phần dung môi. Hỗn hợp hoa và dung môi được khuấy trộn liên tục trong thời gian từ 12 giờ đến 32 giờ (tùy theo công suất và mùa vụ) ở nhiệt độ 30 - 32oC. Nhờ áp lực khuấy trộn, các tế bào chứa tinh dầu sẽ bị phá vỡ và hòa tan trong dung môi tạo thành dịch trích. Sau quá trình chưng cất phân đoạn dưới áp suất thấp để tách dung môi ra khỏi tinh dầu sẽ thu được tinh dầu thô (sáp hoa). Sáp hoa được hòa tan trong etanol. Sau khi tiến hành lọc và chưng cất ở áp suất thấp để tách etanol ra khỏi tinh dầu, sẽ thu được tinh dầu hoa nhài tinh khiết.

Để đáp ứng nhu cầu sản xuất phù hợp với điều kiện hiện có của Việt Nam các nhà nghiên cứu đã thiết kể, chế tạo thiết bị công nghiệp có công suất 0,5 tấn hoa/ mẻ. Các thiết bị (bao gồm thiết bị đảo trộn hoa, hệ thống chưng cất ở áp suất thấp, hệ thống sinh hàn làm lạnh...) được thiết kế theo phương pháp liên tục, khép kín. Hệ thống thiết kế theo phương pháp này đảm bảo tối đa sự phân hủy của các cấu tử có trong tinh dầu hoa nhài, nhằm giữ được mùi hương tự nhiên của hoa.

Phương pháp chiết xuất tinh dầu hoa nhài tự nhiên đạt hiệu suất trích ly cao trên 99% và giữ được mùi thơm đặc trưng của hoa nhài tươi. Phương pháp này đã được thử nghiệm thành công trên các sản phẩm chè ướp hương nhài và đã được ứng dụng vào sản xuất thực tiễn, mang lại lợi ích cho xã hội. Đồng thời cũng là niềm khích lệ cho ngườ dân mở rộng thêm diện tích trồng nhài ở nước ta.

Nguyễn Hương