KIẾN THỨC CƠ SỞ TINH DẦU PHẦN 2

KIẾN THỨC CƠ SỞ TINH DẦU PHẦN 2

KIẾN THỨC CƠ SỞ TINH DẦU PHẦN 2

Tinh dầu là một lĩnh vực rất lớn và quan trọng của hợp chất thiên nhiên. Nói đến tinh dầu là nói đến hương liệu, nói đến chất thơm, nói đến gia vị vì hầu hết tinh dầu phục vụ cho các lĩnh vực này và làm thuốc phục vụ cho đời sống. Nền văn minh của con người càng phát triển, nhu cầu này càng lớn.

Sau đây Tinh dầu B.J.S.C xin chia sẻ về khái niệm cơ bản về tinh dầu, về nguồn gốc, các tính chất vật lý và hoá học của tinh dầu, về phân loại tinh dầu, về nguyên liệu và các phương pháp điều chế tinh dầu. Các nội dung này được chúng tôi tổng hợp và chia sẻ theo tài liệu TINH DẦU, HƯƠNG LIỆU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU của PGS.TS. Văn Ngọc Hướng do NXB Đại học Quốc gia Hà Nội ấn hành.

1.3. Tính chất của tinh dầu

Tinh dầu là một hỗn hợp nhiều thành phần, nó thu được bằng phương pháp cất lôi cuốn hơi nước nên nó không tan hoặc kém tan trong nước. Tuy là một hỗn hợp nhiều thành phần nhưng mỗi loại tinh dầu của mỗi loài, hay một bộ phận của thực vật xác định thì có số thành phần xác định, hàm lượng các thành phần cũng xác định nên các hằng số vật lý như tỷ trọng (d), chiết suất (n), độ quang cực (α) và các chỉ số hoá học như chỉ số axit, chỉ số ancol, chỉ số cacbonyl, chỉ số este… của nó là xác định. Chính vì thế, người ta căn cứ vào các hằng số vật lý và các chỉ số hoá học của tinh dầu để sơ bộ nhận biết và đánh giá tinh dầu.

1.3.1. Tính chất vật lý và hằng số vật lý của tinh dầu

Nếu tinh dầu là chất lỏng thì chúng thường có nhiệt độ sôi không ổn định và có khi cao đến 320oC và chiết suất từ 1,378 đến 1,5850, tỷ trọng nhỏ hơn hoặc lớn hơn 1 một chút.

Nếu tinh dầu là chất rắn thì có điểm chảy ≤ 160oC. Tinh dầu không tan hay kém tan trong nước, tan tốt trong cồn 99,5%, đietyl ete, benzen, etylaxetat…

a) Tỷ trọng của tinh dầu

Tỷ trọng của tinh dầu là tỷ số của trọng lượng của một thể tích xác định của tinh dầu và trọng lượng của nước có cùng thể tích. Tỷ trọng phụ thuộc vào bản chất tinh dầu, thành phần tinh dầu và vào nhiệt độ. Tỷ trọng càng cao thì mạch cacbon tinh dầu càng dài nếu là mạch thẳng, số vòng càng lớn nếu là mạch vòng, các dẫn xuất oxi có tỷ trọng cao hơn các hiđrocacbon tương ứng. Khi đo ở 20oC, ta có:

trong đó: d là tỷ trọng; 20 ở trên là nhiệt độ tinh dầu lúc đo; 20 ở dưới là nhiệt độ của nước lúc đo; m là trọng lượng của cuvet; m1 là trọng lượng của cuvet và tinh dầu; m2 là trọng lượng của cuvet và nước.

Tỷ trọng của một chất nguyên chất hay một hỗn hợp có thành phần không đổi là một hằng số ở một nhiệt độ xác định nên người ta dùng tỷ trọng để đánh giá độ tinh khiết một chất hay đánh giá thành phần của một hỗn hợp.

Vì thể tích thay đổi theo nhiệt độ, đối với nước khối lượng riêng của nó lớn nhất khi ở 4oC, khi đó 1 ml nước nặng 1g. Từ 4oC đến 20oC khối lượng của nó giảm, nên khi đo nước ở nhiệt độ khác mà muốn đưa về 4oC thì phải nhân thêm khối lượng riêng của nước lúc đo, ví dụ đo ở 20oC:

trong đó: Q là khối lượng riêng của nước lúc đo (cho trong các tài liệu).

b) Chiết suất (chỉ số khúc xạ)

Chiết suất của tinh dầu là tỷ số của sin góc tới trên sin góc khúc xạ khi cho tia sáng đi từ không khí vào tinh dầu.
Chiết suất phụ thuộc vào bản chất của chất, phụ thuộc vào thành phần của hỗn hợp, phụ thuộc vào nhiệt độ và bước sóng của ánh sáng dùng để đo. Thường người ta đo chiết suất ở 20oC và ánh sáng là bước sóng vạch D của natri và khi đó ta có 20 nD .

Đối với một số tinh dầu chiết suất của nó thay đổi từ 0,013 đến 0,014, nhưng thông thường từ 0,003 đến 0,004 khi nhiệt độ thay đổi, nghĩa là thay đổi rất ít ở con số thứ ba sau dấu phảy. Vì vậy, điều hoà nhiệt độ chính xác khi đo chiết suất là rất quan trọng, thường dùng nhiệt kế có độ chính xác 0,1oC.

Vì có độ chính xác cao và rất phụ thuộc vào thành phần nên người ta dùng chiết suất để theo dõi quá trình phản ứng, ví dụ phản ứng chuyển hoá pseudoionon thành α,β-ionon hay thành phần hỗn hợp α và β-ionon. Quá trình hiđro hoá, polime hoá hay vòng hoá đều có ảnh hưởng lớn đến nD, nên người ta có thể dùng 20nD theo dõi các quá trình đó.

Ví dụ:

Chiết suất của một chất lỏng nguyên chất hay một hỗn hợp có thành phần xác định là một hằng số ở một nhiệt độ xác định nên người ta dùng chiết suất để nhận biết và đánh giá tinh dầu, xác định độ tinh khiết của chất.

c) Độ quay cực của tinh dầu

Hầu hết tinh dầu đều có cacbon bất đối xứng nên có đồng phân quang học, nghĩa là nó làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực đi một góc nào đó khi cho ánh sáng phân cực qua tinh dầu. Tuỳ theo tinh dầu tạo ra góc quay bên phải hay bên trái mà ta có tinh dầu quay phải +α hay quay trái –α. Để xác định chiều quay của tinh dầu người ta đo độ quay cực của D-glixeranđehit, nếu cùng chiều thì tinh dầu thuộc dãy D (quay phải) và ngược lại là dãy L (quay trái).

Độ quay cực α phụ thuộc vào bản chất của chất, vào nồng độ, vào chiều dài của cuvet đựng tinh dầu để ánh sáng đi qua, vào nhiệt độ khi đo, vào bước sóng của ánh sáng dùng để đo. t D [α] gọi là độ quay cực riêng của chất quang hoạt.

Thông thường người ta xác định tD [α] theo công thức sau:

  • ở đây: α là góc đọc được trên quang cực kế;
  • l là chiều dài cuvet dùng để đo;
  • t là nhiệt độ khi đo;
  • C là nồng độ (số gam tinh dầu trong 100 ml dung dịch).

Đối với tinh dầu nguyên chất, người ta thường đo độ quay cực ở 20oC, ánh sáng vàng vạch D của đèn natri, chiều dài cuvet là 1 dm và C lúc đó chính là tỷ trọng và ta có công thức:

  • ở đây: α: trị số đo được trên máy;
  • d: tỷ trọng của tinh dầu đã xác định ở 20oC.

Độ quay cực riêng của một chất lỏng quang hoạt trong hỗn hợp chất lỏng có chất quang hoạt và thành phần không đổi là một hằng số ở một nhiệt độ xác định và bước sóng xác định nên người ta dùng nó để đánh giá độ tinh khiết của một chất hay thành phần của hỗn hợp.

1.3.2. Các chỉ số hoá học của tinh dầu

a) Chỉ số axit của tinh dầu

Chỉ số axit của tinh dầu là số miligam KOH dùng để trung hoà hết số axit tự do có trong 1 gam tinh dầu:

  • a: số ml dung dịch KOH 0,1N;
  • m: lượng cân của tinh dầu theo gam.

Nếu biết phân tử lượng của axit có trong tinh dầu thì hàm lượng axit có trong tinh dầu là:

  • M: phân tử lượng của axit.
  • Chỉ số axit cho biết hàm lượng axit trong tinh dầu.

b) Chỉ số este

Chỉ số este của tinh dầu là số miligam KOH cần để thuỷ phân hết lượng este có trong 1 gam tinh dầu:

  • v1: số ml KOH 0,1N cho vào để thuỷ phân este;
  • v2: số ml KOH 0,1N dư sau phản ứng;
  • m: lượng cân của tinh dầu theo gam.
  • Chỉ số este cho biết hàm lượng este trong tinh dầu.

Chú ý: Để có chỉ số este chính xác, người ta dùng tinh dầu đã xác định chỉ số axit để xác định chỉ số este, hoặc là tinh dầu đã loại hết axit tự do rồi xác định chỉ số este.

c) Chỉ số ancol tự do trong tinh dầu

Chỉ số ancol tự do trong tinh dầu được tính bằng chỉ số axyl hoá tinh dầu. Chỉ số axyl hoá tinh dầu là hiệu số của chỉ số este sau khi axyl hoá và chỉ số este của tinh dầu. Gọi chỉ số ancol là An, chỉ số este sau khi axyl hoá là E2 và chỉ số este của tinh dầu là E1, ta có chỉ số ancol tự do trong tinh dầu:

An = E2 – E1

Chỉ số ancol cho biết hàm lượng ancol trong tinh dầu.

d) Chỉ số cacbonyl (anđehit và xeton)

Hầu hết các anđehit và xeton tham gia phản ứng oxim hoá:

=C = O + NH2OH.HCl –> =C=N-OH + HCl

Chuẩn độ lượng HCl hình thành trong phản ứng chúng ta biết lượng NH2OH tham gia phản ứng và từ đó suy ra được lượng nhóm cacbonyl có trong tinh dầu tham gia phản ứng. Có thể nói chỉ số nhóm cacbonyl trong tinh dầu là số miligam hiđroxylamin để oxim hoá hết nhóm cacbonyl có trong 1 gam tinh dầu:

  • N: số mol NH2OH.HCl dùng cho phản ứng;
  • m: lượng cân.
  • Chỉ số cacbonyl cho biết hàm lượng hợp chất cacbonyl trong 1 gam tinh dầu.

KIẾN THỨC CƠ SỞ TINH DẦU PHẦN 2 đến đây là kết thúc, mời các bạn đón xem phần tiếp theo nhé! Mọi ý kiến đóng góp bạn có thể để lại Comment bên dưới, chúng tôi rất vui khi nhận đuôc sự tương tác của bạn.

Một số links hữu ích:

SẢN PHẨM TINH DẦU B.J.S.C PHÂN PHỐI

Gửi phản hồi