Thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị chưng cất tinh dầu Hồi quy mô nhỏ

Nguyễn Văn Dưỡng, Vũ Thị Hoàng Phương

Trung tâm Nghiên cứu Lâm đặc sản

TÓM TẮT

Nhằm từng bước hoàn thiện công nghệ chế biến và nâng cao giá trị kinh tế của cây Hồi, một loại cây LSNG hiện đang được gây trồng và phát triển mạnh ở một số tỉnh biên giới phía Bắc, đề tài “Thiết kế, chế tạo và chuyển giao hệ thống chưng cất tinh dầu Hồi quy mô nhỏ” đã chế tạo, lắp đặt và chạy khảo nghiệm thành công hệ thống thiết bị chưng cất tinh dầu Hồi tại xã Yên Phúc, huyện Văn Quan, tỉnh Lạng Sơn. Công suất 300kg nguyên liệu khô/mẻ. Trên cơ sở kết hợp kỹ thuật chưng cất tinh dầu truyền thống với những tiến bộ về kỹ thuật làm lạnh và phân ly tinh dầu, thiết bị chưng cất do đề tài thiết kế và chế tạo đã thu được những kết quả khả quan, hạn chế thất thoát sản phẩm, nâng cao chất lượng tinh dầu và tiết kiệm nhiên liệu. Qua chạy thử nghiệm, mỗi mẻ chưng cất đã mang lại cho người sản xuất 1.850.000 đồng tiền lãi.

Hệ thống thiết bị có những tính năng và thông số kỹ thuật cơ bản sau:

– Nguyên lý hoạt động: Chưng cất bằng nước có hồi lưu dịch ngưng;

– Lò đốt: xây bằng gạch chịu lửa và xi măng chịu nhiệt; dầm lò bằng thép C20; có 2 bộ ghi lò bằng gang đúc, một bộ dùng cho đốt củi và một bộ dùng cho đốt than; ống khói cao 8m, có gắn le gió;

– Nồi chưng cất: làm bằng vật liệu SUS 304; cửa nạp liệu ở phía trên và cửa xả liệu ở phía dưới; Có gắn can nhiệt, áp kế và van an toàn. Bảo ôn bằng bông thủy tinh, lớp bảo ôn dày 100mm. Phía trên đáy nồi được thiết kế với 01 giàn phân phối hơi, nên nồi chưng cất có thể sử dụng được trong trường hợp có trang bị lò hơi;

– Bộ phận làm lạnh: kiểu ống chùm, thiết diện bề mặt trao đổi nhiệt 6m². Nước làm lạnh được hồi lưu nhờ có một tháp giải nhiệt cỡ nhỏ.

– Bộ phận phân ly tinh dầu: được thiết kế dựa trên nguyên lý lắng và phân lớp theo tỷ trọng của các chất lỏng không hòa tan với nhau.

Từ khóa: Chưng cất tinh dầu Hồi, Trans-anethol, Quy mô nhỏ.

ĐẶT VẤN ĐỀ

Vài nét sơ lược về cây Hồi và tinh dầu Hồi

Hồi (Illicium verum Hook. F.) là loài cây đặc hữu của miền Bắc Việt Nam và miền Nam Trung Quốc. Tinh dầu Hồi (TDH) là sản phẩm được chưng cất từ quả hay lá của cây Hồi. Phương pháp chưng cất được sử dụng trong sản xuất là phương pháp cất cuốn bằng hơi nước ở áp suất thường hay áp suất hơi bão hòa.

TDH lúc mới cất ra là một chất lỏng sánh, có màu sáng trắng, sau đó chuyển sang màu vàng nhạt. Tỷ trọng ở 25⁰C dao động từ 0,978 – 0,988. Chỉ số khúc xạ nằm trong khoảng 1,5507 – 1,5564, hòa tan trong 1,0 – 2,5 thể tích alcohol 90%. Cấu tử chính và quan trọng nhất của TDH là Trans-anethol, hàm lượng trung bình chiếm tới 68 – 87% khối lượng tinh dầu.

TDH chủ yếu được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, dùng để pha chế một loại rượu mạnh dùng cho xứ lạnh (rượu anise). Sau phát minh của hãng dược phẩm Roth (Thụy Sĩ), quả Hồi đã trở thành nguồn nguyên liệu có giá trị để tách chiết axit Shikimic dùng cho việc tổng hợp Oseltamivir photsphat, hoạt chất chính của thuốc Tamiflu, hiện được coi là loại biệt dược để phòng chống và điều trị bệnh cúm gia cầm H₅N₁. Bởi vậy, những năm gần đây, giá bán các loại sản phẩm của cây Hồi ngày một tăng cao.