Phương pháp chiết
Chưng cất hơi nước trực tiếp
Direct steam distillation
Hơi nước sinh ra ở một nồi hơi riêng, dẫn qua ống vào đáy nồi cất, rồi đi lên xuyên qua khối nguyên liệu xếp trên lưới. Nguyên liệu không bao giờ chạm nước lỏng. Đây là cách kiểm soát tốt nhất trong ba cách chưng cất, vì bạn điều chỉnh được áp suất và độ ẩm của hơi một cách độc lập với nguyên liệu. Nó cũng là chuẩn công nghiệp cho phần lớn tinh dầu sản xuất quy mô lớn.
- Điều kiện nhiệt
- Khoảng 100 °C ở áp suất khí quyển
Quy trình
Nguyên liệu được xếp vào nồi trên một tấm lưới, không ngâm trong nước. Hơi nước từ nồi hơi riêng đi lên xuyên qua khối nguyên liệu, làm vỡ tế bào và cuốn theo những phân tử đủ nhẹ để bay cùng nó.
Hỗn hợp hơi nước và tinh dầu đi qua ống ngưng, được làm lạnh và trở lại thể lỏng. Vì tinh dầu không tan trong nước, hai lớp tự tách trong bình lắng. Với phần lớn nguyên liệu, tinh dầu nhẹ hơn nước và nổi lên trên.
Không phải luôn luôn. Đinh hương, vỏ quế và lộc đề cho tinh dầu nặng hơn nước nên nằm ở lớp dưới — người cất phải biết trước để không gạn nhầm lớp.
Phần nước còn lại gọi là nước cất thơm hay hydrosol. Nó chứa những phân tử tan được trong nước mà tinh dầu không giữ, và với một số loài thì hydrosol có mùi khác hẳn tinh dầu cùng mẻ.
Một điều ít được nói tới: thành phần của dòng cất thay đổi theo thời gian. Phần đầu giàu monoterpene nhẹ, phần cuối giàu nhóm nặng có oxy và sesquiterpene. Đây đúng là hiện tượng bạn thấy trên giấy thử, chỉ khác là ở đây nó diễn ra trong vài giờ thay vì vài phút. Người cất có kinh nghiệm biết cắt phần đầu và phần cuối ra riêng thay vì gộp cả mẻ.
Ảnh hưởng lên mùi
Vì hơi chỉ đi ngang qua chứ không ngâm, nguyên liệu chịu ít biến đổi hoá học nhất trong ba cách chưng cất. Nhóm ester giữ được tốt hơn, và bản phân tích gần với nguyên liệu tươi hơn.
Nhưng nhiệt vẫn là nhiệt. Nhóm ester nhẹ và một phần aldehyde vẫn mất, nên kết quả bao giờ cũng khô hơn và ít sáp hơn nguyên liệu tươi. Hãy ngửi một bông hoa rồi ngửi tinh dầu chưng cất từ chính loài đó: khoảng cách giữa hai thứ chính là cái mà nhiệt đã lấy đi.
Hạn chế
Cần một nồi hơi riêng, nên vốn đầu tư cao hơn hai cách kia. Với hộ sản xuất nhỏ, đó là rào cản thật.
Nguyên liệu dạng bột hoặc dễ nén xuống thành khối chặt sẽ chặn đường hơi, tạo ra những vùng hơi không đi qua được. Với loại nguyên liệu đó, chưng cất trong nước lại phù hợp hơn.
Và nhiệt vẫn phá huỷ những phân tử mỏng manh nhất. Hoa nhài, hoa huệ và phần lớn hoa trắng không sống sót qua nồi chưng cất — cái thu được không phải mùi hoa mà là xác của nó.
Cách nhận ra sản phẩm làm bằng phương pháp này
Sản phẩm chưng cất thường trong, loãng, không để lại vết dầu khi nhỏ lên giấy sau vài giờ. Nếu nhãn ghi tinh dầu nguyên chất mà chất lỏng đặc, sẫm màu và để lại vết dầu bền, khả năng cao đó là absolute hoặc đã pha dầu nền.
Trên bản GC/MS, sản phẩm chưng cất hiếm khi có các phân tử rất nặng như sáp thực vật, vì chúng không bay hơi cùng hơi nước. Sự vắng mặt của nhóm chất nặng là dấu hiệu gián tiếp cho biết phương pháp đã dùng.
Lịch sử
Chưng cất là kỹ thuật hương liệu lâu đời nhất còn được dùng ở quy mô công nghiệp. Các nhà giả kim Ba Tư và Ả Rập đã hoàn thiện thiết bị chưng cất từ khoảng thế kỷ thứ mười, chủ yếu để làm nước hoa hồng; kỹ thuật theo con đường thương mại vào châu Âu và trở thành nền tảng của ngành nước hoa Grasse nhiều thế kỷ sau.
Nhưng thiết bị thời ấy là chưng cất trong nước, không phải hơi nước trực tiếp. Nồi hơi riêng chỉ xuất hiện cùng thời đại công nghiệp, và nó là một thay đổi về nguyên lý chứ không chỉ về quy mô.
Ở Việt Nam, hơi nước trực tiếp chủ yếu có ở các cơ sở đầu tư mới. Phần lớn nghề cất truyền thống — sả, tràm, bạc hà, hồi — vẫn dùng nồi đồng đun trực tiếp, tức chưng cất trong nước.