Tinh dầu vỏ quế Cassia được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, hương liệu và dược phẩm. Tuy nhiên, phương pháp chiết xuất ảnh hưởng đáng kể đến thành phần hóa học và đặc tính cảm quan của tinh dầu. Hai công nghệ chính—chưng cất hơi nước và chiết xuất CO2 siêu tới hạn—tạo ra các loại tinh dầu có thể phân biệt được thông qua cả đánh giá cảm quan và phân tích bằng phương pháp GC–MS.
1. Đánh giá cảm quan
Hương thơm
- Tinh dầu quế chưng cất hơi nước: Có mùi hắc, cay, nồng, thường bị chi phối bởi cinnamaldehyde. Do có nhiệt độ cao trong quá trình chưng cất, hương có thể hơi “nấu chín” và kém tròn vị.
- Chiết xuất CO2: Thể hiện mùi ấm, đầy đủ và tự nhiên hơn, giữ được cả nốt hương tươi sáng lẫn tầng hương trầm sâu, thường gần với hương của vỏ quế thô.
Màu sắc và độ sệt
- Tinh dầu chưng cất hơi nước: Thường có màu vàng nhạt đến nâu đỏ, độ loãng cao.
- Chiết xuất CO2: Thường sẫm màu hơn, sệt hơn, có thể chứa thêm các hợp chất không bay hơi như nhựa hoặc sáp.
2. Độ tan và tính chất vật lý
- Tinh dầu chưng cất hơi nước: Dễ hòa tan trong ethanol, hầu như không để lại cặn vì chủ yếu chứa các hợp chất bay hơi.
- Chiết xuất CO2: Có thể tạo dung dịch hơi đục trong ethanol, phản ánh sự hiện diện của các hợp chất nặng như coumarin hoặc diterpene.
3. Khác biệt trong phổ GC–MS
Phân tích GC–MS cung cấp “dấu vân tay” rõ ràng về sự khác biệt trong chiết xuất.
a. Hợp chất chiếm ưu thế
- Tinh dầu chưng cất hơi nước: Đỉnh mạnh của cinnamaldehyde và eugenol. Các hợp chất nhỏ hơn thường bị giảm hoặc mất do phân hủy nhiệt.
- Chiết xuất CO2: Phổ rộng hơn, bao gồm cinnamaldehyde, dẫn xuất acid cinnamic, coumarin, cinnamyl alcohol và các hợp chất nhạy nhiệt mà chưng cất hơi nước không giữ được.
b. Hợp chất chỉ thị
- Coumarin: Có mặt trong chiết xuất CO₂; thường vắng mặt hoặc rất thấp trong tinh dầu chưng cất.
- Acid cinnamic và este: Nhiều hơn trong chiết xuất CO₂.
- Sesquiterpene: là các hoạt chất có 15 phân tử C (carbon), có nhiều hơn trong tinh dầu CO2.
c. Phân bố đỉnh
- Chưng cất hơi nước: Phổ hẹp, chủ yếu tập trung vào 2–3 hợp chất chính.
- Chiết xuất CO2: Phổ rộng hơn, có thêm nhiều đỉnh nhỏ đại diện cho axit béo, sterol và các hợp chất nhạy nhiệt.
4. Các bước nhận diện thực tế
- Ngửi mẫu – hương sắc/nồng (chưng cất) hay ấm/tròn vị (CO2).
- Quan sát dầu – màu và độ sệt; dầu sẫm, sệt hơn thường là CO2.
- Kiểm tra độ tan – dung dịch đục trong ethanol gợi ý chiết xuất CO2.
- Chạy GC–MS – xác nhận qua sự hiện diện của coumarin, dẫn xuất acid cinnamic và phổ sesquiterpene rộng hơn trong dầu CO2.
Ví dụ: Phân tích phổ GC–MS của tinh dầu vỏ quế Cassia chiết bằng chưng cất hơi nước so với chiết xuất CO2 siêu tới hạn
| Tinh dầu quế chiết bằng hơi nước | Tinh dầu quế CO2 | |
| Hoạt chất chính | Cinnamaldehyde: 92.79% Tổng cộng 11 hoạt chất | Cinnamaldehyde: 84.2% Tổng cộng 17 hoạt chất |
| Hoạt chất để phân biệt | Coumarin: không có Sesquiterpenes (C15): có 4 hợp chất, tổng cộng 2.32% | Coumarin: có, 0.54% Sesquiterpenes (C15): có 6 hoạt chất, tổng cộng 5.68% |
| Biểu đồ GCMS | Các Peak tập trung từ phút 5.7 đến 19.6 | Các Peak phân bố rộng hơn từ phút 5.8 đến 44 |