Hai bụi cỏ cao ngang hông, lá dài, mép sắc, cùng mọc được trên đất Việt Nam. Vò một lá, cả hai đều gợi đến chanh. Chưng cất, chúng cho ra hai tinh dầu có thành phần gần như không trùng nhau: một bên là citral, một bên là citronellal và geraniol.
Bụi sả và lá sả
Một bụi sả mọc thành khóm dày, từ gốc tách ra hàng chục thân, mỗi thân mang những lá dài và hẹp. Mép lá sắc đủ để cứa tay. Phần gốc trắng, chặt, là phần đi vào bếp; phần lá xanh phía trên, thường bị bỏ lại trong bếp, lại là phần chứa nhiều dầu hơn.
Sả thuộc họ Hoà thảo (Poaceae), cùng họ với lúa, ngô và mía. Đó là một chi tiết dễ quên. Các cây hương khác trong bài viết về Việt Nam là cây gỗ: quế, hồi, tràm, màng tang. Sả là cỏ. Nó mọc nhanh, cắt được nhiều lứa, và không cần nhiều năm để cho ra nguyên liệu.
Sả chanh trồng ở khắp nơi trong nước, trong vườn nhà, ven ruộng, trong các vùng chuyên canh. Trong ẩm thực Việt, sả là một gia vị nền, có mặt từ món nướng đến nồi nước dùng. Sả Java ít gặp trong bếp hơn. Nó được trồng để lấy dầu, và vùng trồng tập trung ở Lâm Hà, Lâm Đồng.
Tinh dầu của cả hai được chưng cất bằng hơi nước từ lá, tươi hoặc khô. Với sả chanh, thư viện ghi hiệu suất dầu khoảng 0,2 đến 0,4 phần trăm khối lượng lá. Nghĩa là một tấn lá cho khoảng hai đến bốn ký dầu. Lá tươi và lá khô cho hai hồ sơ mùi khác nhau; chưng cất ngay sau khi cắt giữ được mùi đầy đủ hơn.
Nhìn bên ngoài, hai bụi sả khó phân biệt với người không trồng chúng. Sự khác nhau nằm ở bên trong lá, trong những túi tinh dầu nhỏ mà mắt không thấy.
Cymbopogon: một chi, nhiều loài
Chi Cymbopogon gồm nhiều loài cỏ thơm, và mỗi loài đi theo một con đường hoá học riêng. Sả chanh, sả Java, cỏ hồng palmarosa, cỏ gừng đều là họ hàng gần. Điều khiến chúng khác nhau không phải hình dáng, mà phân tử chiếm ưu thế trong dầu lá.
Sả chanh trên thị trường có hai loài. Loài Tây Ấn, Cymbopogon citratus, trồng ở vùng Caribbean, Brazil, châu Phi và một phần Đông Nam Á. Loài Đông Ấn, Cymbopogon flexuosus, trồng ở Ấn Độ, Sri Lanka và Đông Nam Á. Sả chanh trồng ở Việt Nam là C. citratus. Trang sả chanh trong thư viện ghi cả hai loài.
Sả Java cũng có hai dạng thương mại. Loại Sri Lanka, Cymbopogon nardus, là loài có lịch sử buôn bán lâu nhất. Loại Java, Cymbopogon winterianus, được sản xuất khối lượng lớn ở Java, Đài Loan và Trung Quốc, và hiện chiếm phần lớn dầu citronella thương mại. Sả Java trồng ở Lâm Hà là C. winterianus; trang sả Java trong thư viện ghi cả hai dạng.
Cỏ hồng palmarosa, Cymbopogon martinii, cho thấy chi này có thể đi xa đến đâu. Dầu của nó chứa từ 74,5 đến 81 phần trăm geraniol, và mùi thiên hẳn về hoa hồng. Cùng một chi, cùng dáng cỏ, nhưng không còn là mùi chanh.
Vì vậy tên thông dụng dễ gây nhầm. Nhãn “lemongrass” đôi khi không ghi rõ loài. Nhãn “sả” trong tiếng Việt có thể chỉ bất kỳ loài nào kể trên. Tên Latin là điểm tựa duy nhất chắc chắn.
Citral trong sả chanh
Mùi chanh của sả chanh đến gần như trọn vẹn từ một cặp phân tử. Citral không phải một chất đơn lẻ, mà là hỗn hợp hai đồng phân: geranial, dạng (E), và neral, dạng (Z). Trong tự nhiên, hai dạng này thường đi cùng nhau theo tỉ lệ khoảng 60 trên 40 đến 65 trên 35. Công thức chung là C₁₀H₁₆O.
Mẫu dầu sả chanh từ nhiều vùng ở Việt Nam cho từ 61 đến 76 phần trăm citral, dầu lá cao hơn dầu thân. Với sả chanh Tây Ấn nói chung, thư viện ghi geranial từ 36,7 đến 55,9 phần trăm và neral từ 25 đến 35,2 phần trăm. Sả chanh Đông Ấn thường có citral cao hơn.
Phần còn lại của dầu sả chanh Tây Ấn có một thành phần đáng kể: beta myrcene, từ 5,6 đến 19,2 phần trăm. Myrcene cho một nét xanh, hơi nhựa, làm mùi chanh bớt sắc. Sả chanh Đông Ấn ít myrcene hơn nên mùi thẳng hơn. Ngoài ra là geraniol đến 6,7 phần trăm, geranyl acetate, limonene và linalool, mỗi chất vài phần trăm.
Thư viện mô tả mùi citral là chanh sắc, sáng, tươi. Geranial mang phần sắc; neral, theo mô tả của thư viện, mềm và ngọt hơn, với hậu vị chanh. Khi hai dạng đứng cùng nhau với tỉ trọng cao như trong sả chanh, mùi mở ra nhanh, gắt ở những giây đầu, rồi dịu xuống thành một nền xanh.
Citral dễ tổng hợp, nên dầu sả chanh cũng thường bị làm giả bằng citral tổng hợp. Thư viện ghi phương pháp phân biệt là phân tích GC MS có cột chiral. Dầu thật mang cả những thành phần phụ mà citral đơn thuần không có.
Citronellal và geraniol trong sả Java
Dầu sả Java chia mùi cho ba phân tử thay vì một. Với loại Java, thư viện ghi citronellal từ 34,8 đến 42,8 phần trăm, geraniol từ 22,1 đến 25,4 phần trăm, và citronellol từ 9,7 đến 11,5 phần trăm. Không có phân tử nào chiếm quá nửa chai.
Citronellal có tên gọi khác là dihydrocitral. Về cấu trúc, nó là citral đã nhận thêm hai nguyên tử hydro, công thức C₁₀H₁₈O. Thay đổi nhỏ ấy đổi hẳn mùi. Thư viện mô tả citronellal là mùi sả tươi, hơi hoa, thoáng gỗ. Nó vẫn thuộc gia đình chanh, nhưng tròn hơn và ít sắc hơn citral.
Geraniol là một alcohol, cũng C₁₀H₁₈O, mùi hoa hồng ngọt với nét chanh và sáp. Nó là thành phần chính của palmarosa và có mặt trong phong lữ, hoa hồng Damask. Trong sả Java, geraniol chiếm khoảng một phần tư chai dầu, và đó là lý do mùi sả Java luôn có một vệt hoa mà sả chanh không có.
Citronellol, phân tử thứ ba, cũng là một alcohol mang mùi hoa hồng. Cộng lại, geraniol và citronellol chiếm khoảng một phần ba dầu sả Java. Phần còn lại gồm limonene, geranyl acetate, và một lượng nhỏ methyleugenol, có thể đến 1,7 phần trăm.
Loại Sri Lanka có tỉ lệ dao động rộng hơn: citronellal từ 5,2 đến 46,8 phần trăm, geraniol từ 16,8 đến 29,1 phần trăm. Thư viện ghi loại Java có mùi sạch và dễ chịu hơn. Sự ổn định của tỉ lệ cũng là một lý do loại Java chiếm phần lớn thị trường.
Hai mùi chanh trên que thử
Hai que thử nhúng cạnh nhau cho thấy sự khác biệt rõ hơn bất kỳ bảng số nào. Que sả chanh mở ra sắc và sáng, gần mùi vỏ chanh vừa cạo nhưng khô hơn và có nét cỏ. Que sả Java mở ra mềm hơn, có một vị ngọt kiểu hoa, và nét chanh nằm lùi phía sau.
Sau vài phút, sự khác nhau càng rõ. Citral bay hơi tương đối nhanh; que sả chanh chuyển dần sang nền xanh của myrcene và các thành phần phụ. Que sả Java giữ lâu hơn phần hoa, vì geraniol và citronellol là alcohol, bay hơi chậm hơn aldehyde. Mùi hoa hồng nhạt còn lại khi phần chanh đã lùi.
Đây là cách thực tế nhất để nhận ra hai loại dầu khi nhãn không rõ. Chanh sắc, rồi cỏ xanh: sả chanh. Chanh tròn, rồi hoa: sả Java. Một người đã ngửi qua cả hai sẽ khó nhầm lại.
Sự khác nhau này cũng quyết định chỗ của mỗi loại trong nước hoa. Sả chanh cho một tia sáng ngắn ở phần đầu. Sả Java có thể nối phần đầu với phần hoa ở giữa, nhờ geraniol. Cả hai đều ít khi đứng riêng trong một công thức tinh tế, vì nét cỏ của chúng dễ lấn các nguyên liệu khác.
Cùng một chữ chanh, nhưng hai bộ phân tử. Tiếng Việt gọi cả hai là sả; mũi thì phân biệt được.
Citral và giới hạn trên da
Hai loại dầu có giới hạn trên da cách nhau hơn hai mươi lần, và lý do nằm ở phân tử chính của mỗi loại. Citral được xếp là chất gây mẫn cảm mức vừa. IFRA giới hạn citral 0,6 phần trăm trong sản phẩm lưu lại trên da; mức này có thể lên đến 1,4 phần trăm khi citral đi cùng d limonene với lượng gấp năm đến mười lần. Theo quy định EU, nhãn phải ghi citral khi vượt 10 ppm trong sản phẩm lưu lại trên da hoặc 100 ppm trong sản phẩm rửa trôi.
Từ đó, nồng độ tối đa trên da của dầu sả chanh là 0,7 phần trăm. Thư viện ghi thêm: trong 1.606 bệnh nhân viêm da tiếp xúc, 25 người, tức 1,6 phần trăm, phản ứng với dầu sả chanh 2 phần trăm; trong 100 bệnh nhân khác, không ai phản ứng ở 1 phần trăm. Dầu sả chanh không gây nhạy sáng.
Dầu sả Java có nồng độ tối đa trên da là 18,2 phần trăm, tính trên mẫu có 29,1 phần trăm geraniol và giới hạn 5,3 phần trăm của geraniol. Thư viện xếp dầu này vào nhóm nguy cơ mẫn cảm da thấp, nhưng ghi rằng nó có thể chứa methyleugenol. Geraniol nằm trong danh sách chất gây dị ứng phải khai báo trên nhãn tại EU, với cùng ngưỡng 10 ppm và 100 ppm; citronellal được thư viện xếp ở mức mẫn cảm yếu đến vừa.
Với dầu sả chanh, thư viện ghi các lưu ý khác: tránh dùng trên da trẻ dưới 2 tuổi, thận trọng với da nhạy cảm hoặc da tổn thương. Dầu nên được giữ trong chai tối màu, đậy kín, để nơi mát, vì citral dễ bị oxy hoá. Dầu đã oxy hoá có thể gây mẫn cảm hơn dầu mới.
Hai mùi chanh, hai giới hạn. Con số 0,7 và con số 18,2 là cách hoá học viết lại sự khác nhau mà que thử đã cho thấy.
Hai bụi cỏ, cùng một họ với cây lúa.
Một bên giữ citral, một bên chia mùi cho ba phân tử.
Chữ chanh trong tên gọi chỉ là điểm bắt đầu.
Two clumps of grass, hip high, with long, sharp edged leaves, both growing on Vietnamese soil. Crush a leaf and both suggest lemon. Distilled, they give two oils whose compositions barely overlap: on one side citral, on the other citronellal and geraniol.
The clump and the leaf
A lemongrass clump grows in a dense tuft, dozens of stems splitting from the base, each carrying long, narrow leaves. The leaf edge is sharp enough to cut a hand. The tight white base is the part that goes to the kitchen; the green blades above, often discarded in cooking, are the part that holds more oil.
These grasses belong to the family Poaceae, the same family as rice, corn and sugarcane. It is an easy detail to forget. The other aromatic plants in writing about Vietnam are trees: cassia, star anise, cajuput, may chang. Lemongrass is a grass. It grows fast, can be cut many times a year, and needs no long years to produce its material.
Lemongrass grows everywhere in the country, in home gardens, beside rice fields, in dedicated growing areas. In Vietnamese cooking it is a base seasoning, present from grilled dishes to broth. Java citronella is rarer in the kitchen. It is grown for its oil, and the growing area is concentrated in Lâm Hà, Lâm Đồng.
Both oils are steam distilled from the leaves, fresh or dried. For lemongrass, the library records an oil yield of about 0.2 to 0.4 percent of leaf weight. That means one tonne of leaves gives roughly two to four kilograms of oil. Fresh and dried leaves give different scent profiles; distilling right after cutting keeps a fuller character.
From the outside, the two clumps are hard to tell apart for anyone who does not grow them. The difference lies inside the leaf, in small oil cells the eye cannot see.
Cymbopogon: one genus, many species
The genus Cymbopogon contains many aromatic grasses, and each species follows its own chemical path. Lemongrass, citronella, palmarosa and gingergrass are all close relatives. What separates them is not their shape but the molecule that dominates the leaf oil.
Lemongrass on the market comes from two species. West Indian lemongrass, Cymbopogon citratus, grows in the Caribbean, Brazil, Africa and parts of Southeast Asia. East Indian lemongrass, Cymbopogon flexuosus, grows in India, Sri Lanka and Southeast Asia. The lemongrass grown in Vietnam is C. citratus. The lemongrass page in the library records both species.
Citronella also comes in two commercial types. The Sri Lanka type, Cymbopogon nardus, has the longest trading history. The Java type, Cymbopogon winterianus, is produced in large volumes in Java, Taiwan and China, and now makes up most commercial citronella oil. The citronella grown in Lâm Hà is C. winterianus; the citronella page in the library records both types.
Palmarosa, Cymbopogon martinii, shows how far the genus can travel. Its oil holds 74.5 to 81 percent geraniol, and its scent leans clearly towards rose. Same genus, same grass shape, but no longer a lemon scent.
So common names mislead easily. A label reading “lemongrass” sometimes does not name the species. The Vietnamese word “sả” can refer to any of the species above. The Latin name is the only firm point of reference.
Citral in lemongrass
The lemon scent of lemongrass comes almost entirely from one pair of molecules. Citral is not a single substance but a mixture of two isomers: geranial, the (E) form, and neral, the (Z) form. In nature the two usually occur together at a ratio of about 60 to 40 up to 65 to 35. The shared formula is C₁₀H₁₆O.
Lemongrass oils from several regions of Vietnam gave 61 to 76 percent citral, higher in leaf oil than stem oil. For West Indian lemongrass in general, the library records geranial from 36.7 to 55.9 percent and neral from 25 to 35.2 percent. East Indian lemongrass usually carries more citral.
The rest of West Indian lemongrass oil holds one significant constituent: beta myrcene, from 5.6 to 19.2 percent. Myrcene adds a green, slightly resinous line that takes the edge off the lemon. East Indian lemongrass has less myrcene and so smells more direct. There is also geraniol up to 6.7 percent, geranyl acetate, limonene and linalool, each at a few percent.
The library describes the scent of citral as sharp lemon, bright and fresh. Geranial carries the sharpness; neral, as the library describes it, is softer and sweeter, with a lemony finish. When both forms stand together at the high share found in lemongrass, the scent opens quickly, harsh in the first seconds, then settles into a green base.
Citral is easy to synthesise, so lemongrass oil is often adulterated with synthetic citral. The library notes the method for telling them apart is GC MS analysis with a chiral column. Genuine oil carries minor constituents that plain citral lacks.
Citronellal and geraniol in Java citronella
Java citronella oil shares its scent among three molecules rather than one. For the Java type, the library records citronellal from 34.8 to 42.8 percent, geraniol from 22.1 to 25.4 percent and citronellol from 9.7 to 11.5 percent. No molecule fills more than half the bottle.
Citronellal is also known as dihydrocitral. Structurally it is citral with two added hydrogen atoms, formula C₁₀H₁₈O. That small change alters the scent entirely. The library describes citronellal as fresh citronella, lightly floral, faintly woody. It still belongs to the lemon family, but rounder and less sharp than citral.
Geraniol is an alcohol, also C₁₀H₁₈O, smelling of sweet rose with lemony and waxy facets. It is the main constituent of palmarosa and appears in geranium and Damask rose. In Java citronella, geraniol makes up about a quarter of the oil, and that is why citronella always carries a floral line that lemongrass lacks.
Citronellol, the third molecule, is also an alcohol with a rose scent. Together, geraniol and citronellol account for about a third of Java citronella oil. The remainder includes limonene, geranyl acetate and a small amount of methyleugenol, up to 1.7 percent.
The Sri Lanka type varies more widely: citronellal from 5.2 to 46.8 percent, geraniol from 16.8 to 29.1 percent. The library notes that the Java type smells cleaner and more pleasant. The stability of its ratios is also one reason the Java type holds most of the market.
Two lemons on a blotter
Two blotters dipped side by side show the difference more clearly than any table. The lemongrass blotter opens sharp and bright, close to freshly zested lemon peel but drier, with a grassy edge. The citronella blotter opens softer, with a floral sweetness, and the lemon sits further back.
After a few minutes the difference grows. Citral evaporates relatively quickly; the lemongrass blotter moves towards the green base of myrcene and the minor constituents. The citronella blotter holds its floral part longer, because geraniol and citronellol are alcohols, slower to evaporate than aldehydes. A faint rose remains once the lemon has receded.
This is the most practical way to tell the two oils apart when the label is unclear. Sharp lemon, then green grass: lemongrass. Round lemon, then flowers: citronella. Anyone who has smelled both will rarely confuse them again.
The difference also decides where each belongs in perfumery. Lemongrass gives a short flash of light at the top. Citronella can bridge the top and the floral heart, thanks to geraniol. Both rarely stand alone in a refined formula, because their grassy edge easily covers other materials.
The same word, lemon, but two sets of molecules. Vietnamese calls both sả; the nose can tell them apart.
Citral and limits on skin
The two oils have skin limits more than twenty times apart, and the reason lies in the main molecule of each. Citral is classified as a moderate sensitiser. IFRA limits citral to 0.6 percent in leave on products; this may rise to 1.4 percent when citral is paired with d limonene at five to ten times its amount. Under EU rules the label must name citral above 10 ppm in leave on products or 100 ppm in rinse off products.
From this, the maximum dermal level for lemongrass oil is 0.7 percent. The library adds: of 1,606 contact dermatitis patients, 25, or 1.6 percent, reacted to lemongrass oil at 2 percent; of another 100 patients, none reacted at 1 percent. Lemongrass oil is not phototoxic.
Citronella oil has a maximum dermal level of 18.2 percent, based on a sample with 29.1 percent geraniol and a geraniol limit of 5.3 percent. The library places this oil at low risk of skin sensitisation, but notes it may contain methyleugenol. Geraniol is on the list of allergens that must be declared on EU labels, at the same 10 ppm and 100 ppm thresholds; the library rates citronellal as a weak to moderate sensitiser.
For lemongrass oil the library lists further notes: avoid dermal use on children under 2, take care with sensitive or damaged skin. The oil should be kept in a dark bottle, tightly closed, in a cool place, because citral oxidises easily. Oxidised oil may be more sensitising than fresh oil.
Two lemons, two limits. The figures 0.7 and 18.2 are chemistry's way of rewriting the difference the blotter already showed.
Two clumps of grass, from the same family as rice.
One holds citral, the other shares its scent among three molecules.
The word lemon in the name is only the starting point.