(Luận văn tốt nghiệp) nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất trà hòa tan từ dong riềng đỏ

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của lựa chọn dung môi đến hiệu quả trích ly Polysaccharide trong cây Dong Riềng Đỏ .... 19 Hình 4.2: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NHỮ THÀNH NAM

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT

TRÀ HÒA TAN TỪ DONG RIỀNG ĐỎ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Công nghệ Thực phẩm Khoa : CNSH & CNTP

Khóa học : 2017 – 2021

Thái Nguyên, năm 2021

Luan van

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NHỮ THÀNH NAM

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT

TRÀ HÒA TAN TỪ DONG RIỀNG ĐỎ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính Quy Ngành : Công nghệ Thực phẩm Lớp : K49 CNTP

Khoa : CNSH & CNTP Khóa học : 2017 - 2021 Giảng viên hướng dẫn : 1.ThS Đinh Thị Kim Hoa

2 ThS Nguyễn Thương Tuấn

Thái Nguyên, năm 2021

Luan van

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu xây dựng quy trình

sản xuất trà hòa tan từ Dong Riềng Đỏ” là những nghiên cứu khoa học của bản

thân tôi, nghiên cứu này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS Đinh Thị

Kim Hoa và ThS Nguyễn Thương Tuấn Những phần sử dụng tài liệu tham

khảo trong khóa luận đã được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo Các số liệu

và kết quả nghiên cứu này chưa được công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai tôi

xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Thái nguyên, ngày 29 tháng 6 năm 2021

Sinh viên

Nhữ Thành Nam

Luan van

Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới giảng viên hướng dẫn: ThS Đinh Thị Kim Hoa thuộc khoa Công nghệ Sinh học & Công nghệ Thực phẩm

trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp đại học

Tiếp theo em xin cảm ơn ThS Nguyễn Thương Tuấn và các cán bộ

thuộc Viện Khoa Học Sự Sống đã hướng dẫn các kỹ năng trong phòng thí nghiệm, động viên tinh thần và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Cuối cùng em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè

đã luôn động viên, khích lệ em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu để hoàn thành tốt đề tài

Trong quá trình thực hiện nghiên cứu không thể tránh khỏi những thiếu sót nên em rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn để khóa luận được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 29 tháng 6 năm 2021

Sinh viên

Nhữ Thành Nam

Luan van

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 3.1: Dụng cụ, thiết bị và hóa chất nghiên cứu 14Bảng 4.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của lựa chọn dung môi đến hiệu quả trích ly Polysaccharide trong cây Dong Riềng Đỏ 25Bảng 4.3 Kết quả ảnh hưởng của thời gian trích ly Polysaccharide từ cây Dong Riềng Đỏ 26Bảng 4.4 Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả trích ly Polysaccharide tổng số thu được 284.2.4 Kết quả nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu cây/dung môi đến hiệu quả trích ly 29Bảng 4.5 Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu quả trích

ly Polysaccharide trong Dong Riềng Đỏ 29Bảng 4.6 Tỉ lệ phối chế tạo ra sản phẩm trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ 31

Bảng 4.7 Kết quả điểm đánh giá cảm quan cho các chỉ tiêu 32

Bảng 4.8 Kết quả nghiên cứu xác định độc tố có trong cao Dong Riềng Đỏ 33Bảng 4.9 Bảng tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm trà hòa tan từ Dong Riềng

Đỏ 33

Luan van

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1 Cây Dong Riềng Đỏ 4

Hình 2.2: Hình thực phẩm bảo vệ sức khỏe viên nén Cardocorz 6

Hình 2.4: Quy trình công nghệ sản xuất trà đen bán thành phẩm 9

Hình 2.5: Quy trình công nghệ sản xuất trà xanh 10

Hình 2.6: Hình ảnh một số sản phẩm trà hòa tan 12

Hình 3.1: Cây Dong Riềng Đỏ 13

Hình 3.2: Quy trình dự kiến sản xuất trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ 19

Hình 4.2: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu quả trích ly Polysaccharide trong cây Dong Riềng Đỏ 25

Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn kết ảnh hưởng của thời gian trích ly Polysaccharide từ cây Dong Riềng Đỏ 27

Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả trích ly Polysaccharide tổng số thu được 28

Hình 4.5:Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nguyên liệu/dung môi đến hiệu quả trích ly Polysaccharide trong cây Dong Riềng Đỏ 30

Hình 4.6: Quy trình sản xuất trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ 34

Luan van

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT iii

DANH MỤC CÁC BẢNG iv

DANH MỤC CÁC HÌNH v

PHẦN I MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

1.3.2 Ý nghĩa trong thực tiễn 2

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Tổng quan về cây Dong Riềng Đỏ 4

2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm thực vật của cây Dong Riềng Đỏ 4

2.1.2 Đặc điểm sinh học 4

2.1.4 Vùng sản xuất nguyên liệu cây Dong Riềng Đỏ 5

2.1.5 Giá trị của cây Dong Riềng Đỏ 6

2.1.6 Một số sản phẩm từ cây Dong Riềng Đỏ 6

2.3 Tổng quan về quá trình trích ly tách chiết các hoạt chất sinh học từ thực vật 7

2.3.1 Định nghĩa về quá trình trích ly 7

2.3.2 Các phương pháp trích ly 7

2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly 7

Luan van

2.4 Tổng quan về trà hòa tan 8

2.4.1 Khái niệm trà hòa tan và nguồn gốc trà hòa tan 8

2.4.2 Một số quy trình sản xuất trà hòa tan 9

2.4.3 Nguyên liệu sản xuất trà hòa tan 10

2.4.4 Một số sản phẩm trà hòa tan trên thị trường 11

PHẦN III NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 13

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 13

3.1.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất nghiên cứu 14

3.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 15

3.2 Nội dung nghiên cứu 15

Nội dung 1 Phân tích thành phần hoá học ban đầu của nguyên liệu 15

Nội dung 2 Nghiên cứu quy trình tách chiết Polysaccharide tổng số từ cây Dong Riềng Đỏ 15

Nội dung 3 Nghiên cứu tạo sản phẩm trà hoà tan từ dịch chiết Polysaccharide tổng số từ Dong Riềng Đỏ 15

3.3 Phương pháp nghiên cứu 16

3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 16

Thí nghiệm 5 Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu phụ sản xuất trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ 18

3.4 Phương pháp xử lý số liệu 23

PHẦN IV 24

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24

4.1 Kết quả phân tích thành phần hoá học ban đầu của nguyên liệu 24

4.2 Kết quả nghiên cứu quy trình tách chiết Polysaccharide tổng số từ cây Dong Riềng Đỏ 24

Luan van

4.2.1 Kết quả nguyên cứu lựa chọn dung môi trích ly Polysaccharide từ cây

Dong Riềng Đỏ 24

4.2.2 Kết quả Nghiên cứu khảo sát thời gian trích ly Polysaccharide từ cây Dong Riềng Đỏ 26

4.2.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly Polysaccharide tổng số thu được 27

4.2.4 Kết quả nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu cây/dung môi đến hiệu quả trích ly Polysaccharide trong cây Dong Riềng Đỏ 29

4.3 Kết quả nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu phụ sản xuất trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ 30

4.3.1 Kết quả nghiên cứu xây dựng tỷ lệ phối trộn 30

4.3.2 Phân tích thành phần độc tố và tính toán sơ bộ giá thành cho 100g sản phẩm trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ 32

4.3.3 Sơ đồ hoàn thiện quy trình sản xuất trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ 34

PHẦN V 36

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36

5.1 Kết Luận 36

5.2 Kiến nghị 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

PHỤ LỤC 1 41

Luan van

PHẦN I

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Cây Dong Riềng Đỏ tên khoa học là Canna SP thuộc họ Cannaceae

Ngày nay, cây Dong Riềng Đỏ được trồng nhiều ở vùng Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên, đang mọc rải rác và mọc hoang ở khu vực miền núi phía Bắc gồm các tỉnh như Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn Cây Dong Riềng Đỏ có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh suy tim, hạ huyết áp, điều hoà nhịp tim, giãn vi mạch tăng tưới máu cơ tim, giảm nhanh các cơn đau ngực Ngoài ra, nó còn có khả năng làm sạch lòng mạch vành và giúp an thần

Ngày nay đau thắt ngực được coi là triệu chứng của nhồi máu cơ tim, suy tim do suy vành Trên thế giới, đau thắt ngực do cơ tim thiếu máu cục bộ do mạch vành là phổ biến và nghiêm trọng Tại Mỹ, số lượng người mắc bệnh mạch vành hàng năm được ước tính khoảng 13.200.000 người (trên tổng dân

số 300 triệu người) Tại châu Âu, tỷ lệ mắc bệnh mạch vành trong dân số ước tính từ 3,5 - 4,1% Theo thống kê 1999, tỷ lệ người Việt Nam tử vong do bệnh mạch vành chiếm từ 11 - 36% Cây Dong Riềng Đỏ có tác dụng hỗ trợ các bệnh

về tim như bệnh mạch vành, bệnh suy tim

Nhiều loại thảo dược đã được sử dụng để chế biến thành các loại trà hòa tan mang những tính chất đặc biệt có tác dụng hỗ trợ cho sức khỏe người dùng Các sản phẩm này được đưa vào thị trường dưới hình thức các loại trà hòa tan như trà hoa cúc hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường, trà hồng sâm hòa tan, trà dược tam thất, trà dược Hà Thủ Ô hỗ trợ hệ tiêu hóa, trà dược Gừng hỗ trợ chữa trị bệnh cảm lạnh Do áp lực công việc bận rộn, nhiều người không có nhiều thời gian và không gian để pha trà vì thế các nhà sản xuất lại chế biến các loại trà mang tính tiện dụng

Xuất phát từ thực tế nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu

Luan van

xây dựng quy trình sản xuất trà hoà tan từ Dong Riềng Đỏ” tại phòng thí

nghiệm Viện Khoa học sự sống và khoa Công nghệ Sinh học - Công nghệ Thực phẩm

1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện quy trình sản xuất trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ nhằm tạo ra sản phẩm vừa mang tính tiện lợi, vừa có chất lượng cao và hỗ trợ tăng cường sức khỏe người dùng, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế và góp phần đa dạng sự lựa chọn cho người tiêu dùng

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

‒ Xác định được các thông số công nghệ của quy trình trích ly Polysaccharide tổng số từ cây Dong Riềng Đỏ cho hiệu quả thu hồi Polysaccharide tổng số cao nhất;

‒ Nghiên cứu tạo sản phẩm trà hoà tan từ dịch chiết Polysaccharide tổng

số từ Dong Riềng Đỏ

1.3 Ý nghĩa của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Đề tài nghiên cứu để đưa ra các thông số cho quá trình trích ly Polysaccharide tổng số từ cây Dong Riềng Đỏ, đánh giá được các hoạt tính sinh học có lợi của Dong Riềng Đỏ Đây là cơ sở khoa học ban đầu cho các nghiên cứu sâu hơn về thành phần, hoạt tính sinh học của cây Dong Riềng Đỏ

Tìm ra các thông số thích hợp cho quy trình sản xuất trà hòa tan từ Dong Riềng Đỏ ở quy mô phòng thí nghiệm

Từ kết quả nghiên cứu của đề tài cũng như những kiến nghị sẽ là cơ sở cho những nghiên cứu sau này

1.3.2 Ý nghĩa trong thực tiễn

Làm cơ sở cho việc xây dựng quy trình trích ly dịch chiết có hoạt tính sinh

Luan van

học có lợi từ Dong Riềng Đỏ

Đa dạng hóa các sản phẩm trà trên thị trường, nâng cao giá trị sử dụng của Dong Riềng Đỏ

Luan van

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về cây Dong Riềng Đỏ

2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm thực vật của cây Dong Riềng Đỏ

Cây Dong Riềng Đỏ tên khoa học là Canna SP thuộc họ Cannaceae

Ngày nay, cây Dong Riềng Đỏ được trồng nhiều ở vùng Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên, đang mọc rải rác và mọc hoang ở khu vực miền núi phía Bắc gồm các tỉnh như Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn

Hình 2.1: Cây Dong Riềng Đỏ

[Nguồn: https://cardocorz.vn/cardocorz.html]

2.1.2 Đặc điểm sinh học

Cây Dong Riềng Đỏ là cây thân thảo, thân rễ phân nhánh có đường kính

Luan van

2 - 3,5 cm mang nhiều rễ nhỏ, thân khí sinh màu đỏ tía, cao khoảng 2m, đường kính khoảng 1cm

Lá cây Dong Riềng Đỏ là dạng lá đơn, hình bầu dục, mép nguyên, mọc cách, 30 - 40cm × 15cm, chót nhọn có mũi 1cm, gốc thót lại thành bẹ ôm thân, mặt trên lá xanh đậm, mặt dưới nhạt màu hơn, viền lá có màu đỏ tía, gân chính

có sống lồi mặt dưới, lõm mặt trên, màu đỏ tía ở mặt dưới giống như thân, gân thứ cấp 20 - 25 cặp, song song, cách nhau khoảng 1 - 1,5cm, mọc xiên

Cụm hoa của cây Dong Riềng Đỏ mọc ở đầu cành, xim một ngả, dài 15 - 30cm Hoa lưỡng tính, màu đỏ, mỗi hoa mọc trong một lá hoa khô xác, bao hoa vùng ngoài 3, màu nâu tía, dài 1,5 - 2,5cm, khô xác như lá hoa, dạng bản rộng, bao hoa vòng trong 3, dài 4 - 5cm, khá dày và nhọn, màu đỏ đậm Nhị dạng cánh hoa lớn, lớn hơn và dài hơn cánh hoa, vòng ngoài 2, màu đỏ tươi, dạng thìa dài rộng ở nửa trên và thu hẹp ở nửa dưới, vòng trong 2, nhỏ hơn vòng ngoài, cái thứ nhất không mang bao phấn uốn cong ra ngoài, xẻ 2 thùy nông (vài milimet) ở đỉnh màu đỏ tươi, nửa dưới dày hơn với mép uốn lên thành dạng mỏng, hơi vàng với các đốm đỏ nhỏ ở cả hai mặt, cái thứ 2 mang bao phấn, nửa dưới mang bao phấn dày và cứng giống như chỉ, nhị màu đỏ chạy suốt từ gốc tới bao phấn

Quả Dong Riềng Đỏ ở dạng quả nang, 3 ô, thường có một ô lép, cao 2 3cm, bề mặt quả có gai nạc mềm, màu đỏ, rụng hết khi già, khi khô mở lưng, đính noãn trụ giữa với bao hoa vòng ngoài còn tồn tại trên quả Cuống quả khoảng 5mm

-Hạt Dong Riềng Đỏ có hình cầu, 2 - 7 hạt trong mỗi ô, khi non màu trắng, khi già đen, nhẵn nhưng không bóng, cứng, đường kính quả khoảng 5mm [18]

2.1.4 Vùng sản xuất nguyên liệu cây Dong Riềng Đỏ

Việt Nam cây Dong Riềng Đỏ được trồng tập trung ở Võ Nhai, tỉnh Thái nguyên và được mọc hoang, mọc rải rác ở các vùng núi phía Bắc như Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Ở Việt Nam chỉ trồng được cây Dong Riềng Đỏ theo

Luan van

quy mô nhỏ, không tập trung nên sản lượng ít

2.1.5 Giá trị của cây Dong Riềng Đỏ

Cây Dong Riềng Đỏ có công dụng hỗ trợ tăng cường lưu thông máu, giảm nguy cơ huyết khối gây nghẽn mạch máu Hỗ trợ điều trị sơ vữa động mạch, tác dụng tăng cường chức năng tim, phòng chống bệnh nhồi máu cơ tim, tác dụng lợi tiểu, tác dụng hạ huyết áp, hỗ hợ giảm béo phì đối với người có tiền

sử bệnh nhồi máu cơ tim, hỗ trợ người mắc bệnh huyết áp cao Hỗ trợ người có tiền sử bệnh tim mạch

Trong y học: Phần lá, thân và củ của cây Dong Riềng Đỏ đem thái miếng mỏng phơi khô bảo quản dùng để làm thuốc [18]

2.1.6 Một số sản phẩm từ cây Dong Riềng Đỏ

Thực phẩm bảo vệ sức khỏe viên nén Cardocorz, làm thuốc,

Hình 2.2: Hình thực phẩm bảo vệ sức khỏe viên nén Cardocorz

[Nguồn: https://cardocorz.vn/cardocorz.html] Sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe viên nén Cardocorz có tác dụng hỗ

Luan van

trợ tăng cường lưu thông máu, giảm nguy cơ huyết khối gây nghẽn mạch máu Dùng cho người bị huyết khối, người bị đau thắt ngực do thiếu máu cơ tim [18]

2.3 Tổng quan về quá trình trích ly tách chiết các hoạt chất sinh học từ thực vật

2.3.1 Định nghĩa về quá trình trích ly

Trích ly là quá trình hòa tan chọn lọc một hay nhiều cấu tử có trong mẫu nguyên liệu bằng cách cho nguyên liệu tiếp xúc với dung môi Động lực của quá trình trích ly là sự chênh lệch nồng độ của cấu tử ở trong nguyên liệu và ở trong dung môi [1] [13]

2.3.2 Các phương pháp trích ly

Hiện nay có hai phương pháp trích ly chính là: Phương pháp trích ly lỏng – lỏng và phương pháp trích ly lỏng – rắn Trích ly lỏng ‒ rắn là quá trình tách một hoặc một số chất hòa tan trong chất rắn bằng một chất lỏng khác gọi là dung môi Vì mục đích của đề tài là trích ly hoạt chất sinh học của cây Dong Riềng Đỏ cụ thể là Polysaccharide nên sẽ trình bày về phương pháp trích ly lỏng ‒ rắn Đối với phương pháp này phải có các yêu cầu sau:

Yêu cầu đối với dung môi: Dung môi phải có tính hòa tan chọn lọc, không độc, không ăn mòn thiết bị, rẻ và dễ tìm

Cơ chế hòa tan: Dung môi thấm qua các mao quản vào các tế bào dược liệu, thời gian thấm phụ thuộc vào đường kính, chiều dài mao quản, bản chất dung môi,… Quá trình hòa tan phụ thuộc vào bản chất hóa học của các chất tan và dung môi [1][13]

2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly

- Kích thước của nguyên liệu: Kích thước nguyên liệu càng nhỏ thì diện tích bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi càng lớn Do đó, việc trích

ly các cấu tử từ nguyên liệu vào dung môi trở nên dễ dàng hơn Tuy nhiên, nếu kích thước của nguyên liệu quá nhỏ thì chi phí cho quá trình [16]

Luan van

- Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu: Là yếu tố cơ bản thúc đẩy quá trình trích ly nhanh chóng và hoàn toàn, tạo điều kiện cho nguyên liệu tiếp xúc triệt để với dung môi [16]

- Nhiệt độ của bột trích ly: Khi tăng nhiệt độ, quá trình khuếch tán sẽ được tăng cường do độ nhớt của dầu trong nguyên liệu giảm làm tăng vận tốc chuyển động của dầu vào dung môi Tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ cũng phải có giới hạn nhất định, nếu nhiệt độ quá cao sẽ gây tổn thất nhiều dung môi và gây biến tính dầu

- Độ ẩm của bột trích ly: Khi tăng lượng ẩm sẽ làm chậm quá trình khuếch tán và làm tăng sự kết dính các hạt bột trích ly do ẩm trong bột trích ly sẽ tương tác với protein và các chất ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong của các hạt bột trích ly làm chậm quá trình khuếch tán

2.4 Tổng quan về trà hòa tan

2.4.1 Khái niệm trà hòa tan và nguồn gốc trà hòa tan

Trà hòa tan là một sản phẩm ở dạng bột khô của chiết xuất thu được từ lá trà tươi hoặc từ các loại trà bán thành phẩm

Trà được xem là một thức uống phổ biến trên thế giới, xếp hàng thứ 2 sau nước lọc Trà có nguồn gốc từ Trung Quốc và đã được sử dụng làm thức uống

từ 2500 trước Công nguyên, sau đó được truyền bá đến Nhật Bản và các nước Châu Á khác

Cùng với sự phát triển của xã hội và xu thế hội nhập kinh tế, ngành chế biến trà trong nước và thế giới cũng có những biến đổi về chủng loại và cải tiến

về chất lượng Nhiều loại thảo dược đã được sử dụng để chế biến thành các loại trà mang tính chất đặc biệt có tác dụng hỗ trợ cho sức khỏe người tiêu dùng Các sản phẩm này được đưa vào thị trường dưới hình thức các loại trà như trà hoa nhài, trà chanh dây, trà cỏ ngọt, Do áp lực công việc quá bận rộn, nhiều người có rất ít thời gian và không gian để pha trà vì thế các nhà sản xuất đã chế

Luan van

biến ra các loại trà mang tính tiện dụng Hai loại mang tính đột phá trong cách dùng trà tiện dụng là trà túi lọc và trà hòa tan [4]

2.4.2 Một số quy trình sản xuất trà hòa tan

Hình 2.3: Quy trình công nghệ sản xuất trà đen bán thành phẩm

[Nguồn: Blog - Zen Teahouse (weebly.com)]

Luan van

Hình 2.4: Quy trình công nghệ sản xuất trà xanh

[Nguồn: http://mnb.com.vn]

2.4.3 Nguyên liệu sản xuất trà hòa tan

Chất độn Maltodextrin được sử dụng trong quá trình phối chế trước khi sấy phun nhằm làm tăng nồng độ chất khô của dịch trà sau cô đặc, thỏa mãn nồng độ cồn cần thiết cho quá trình sấy phun

Chất tạo vị ngọt tham gia làm một trong ba vị chủ lực của trà hòa tan ( vị ngọt – chua – chát)

Luan van

Chất tạo vị chua được dùng trong trà giúp trà có vị chua dịu khi pha, trong sản xuất thường dùng một số acid thực phẩm: Axit tartric, axit citric, Trong

đó, axit citric được dùng phổ biến nhất trong sản xuất trà hòa tan, nhờ có vị chua, mùi hương đào dễ chịu

Chất tạo màu: Trong sản xuất trà hòa tan dùng màu caramen để tăng thêm màu sắc cảm quan của nước pha bột trà Caramen là chất màu tạo thành trong quá trình caramen hóa, quá trình này xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nóng chảy của đường Hương liệu dùng để có mùi thơm đặc trưng như mong muốn, thường kết hợp nhiều chất mùi với nhau

2.4.4 Một số sản phẩm trà hòa tan trên thị trường

Trà dược Tam thất, trà dược Hà Thủ Ô, trà dược Gừng, trà dược Atiso,Trà Lipton Ice Tea vị đào hộp, trà hòa tan robinson farm vị bí đao, Cozy Trà Hòa Tan Hương Chanh, Ngoài chức năng giúp giải khát, thanh nhiệt cơ thể, một

số sản phẩm trà thảo dược còn có tác dụng bồi bổ hoặc chữa trị các bệnh khác nhau tùy vào nguyên liệu được sử dụng Nếu các loại thảo dược được phối trộn với nhau để sản xuất trà hòa tan thì phải tương hợp với nhau về tính dược lý Một số sản phẩm trà hòa tan có tính dược lý:

Trà Gừng hòa tan có công dụng trong việc chữa trị các bệnh như trị cảm lạnh, đau bụng, hỗ trợ tiêu hóa, ho,

Trà hòa tan từ Hoa Cúc có khả năng làm dịu căng thẳng, thúc đẩy hệ thống miễn dịch và có tác dụng trong điều trị tiểu đường

Trà hòa Hà Thủ Ô có khả năng hỗ trợ tiêu hóa, thác dụng trong việc điều trị bệnh tiểu đường, tăng mỡ máu, tác dụng bổ thần kinh,

Trà atisô hỗ trợ cải thiện làn da bị mụn, kém tươi tắn, công dụng giải nhiệt, lọc gan, giúp cơ thể đào thải chất độc hiệu quả, giảm mụn nhanh chóng

Luan van

Hình 2.5: Hình ảnh một số sản phẩm trà hòa tan

Luan van

PHẦN III NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Cây Dong Riềng Đỏ (Canna SP.) thuộc họ Cannaceae được thu từ tỉnh Bắc Kạn

Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất trà hòa tan

từ Cây Dong Riềng Đỏ ở quy mô phòng thí nghiệm

Hình 3.1: Cây Dong Riềng Đỏ

[Nguồn: https://cardocorz.vn/cardocorz.html]

Luan van

3.1.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất nghiên cứu

Bảng 3.1 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất nghiên cứu

Trang thiết bị, dụng cụ phục vụ nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm Viện Khoa học Sự sống và Phòng thí nghiệm thiết bị khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm (Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên)

3.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm: Phòng thí nghiệm Viện Khoa học sự sống và Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Sinh học – Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

- Thời gian: Từ 1/1/2021 đến 15/6/2021

3.2 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1 Phân tích thành phần hoá học ban đầu của nguyên liệu

Xác định độ ẩm, hàm lượng tro toàn phần và Polysaccharide tổng số của nguyên liệu

Nội dung 2 Nghiên cứu quy trình tách chiết Polysaccharide tổng số từ cây Dong Riềng Đỏ

Nội dung 2.1 Nghiên cứu lựa chọn dung môi trích ly Polysaccharide từ cây Dong Riềng Đỏ

Nội dung 2.2 Nghiên cứu khảo sát thời gian trích ly Polysaccharide từ cây Dong Riềng Đỏ

Nội dung 2.3 Nghiên cứu khảo sát nhiệt độ trích ly Polysaccharide từ cây Dong Riềng Đỏ

Nội dung 2.4 Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu/dung môi trích ly Polysaccharide trong cây Dong Riềng Đỏ

Nội dung 3 Nghiên cứu tạo sản phẩm trà hoà tan từ dịch chiết Polysaccharide tổng số từ Dong Riềng Đỏ

Nội dung 3.1 Xác định hàm lượng độc tố trong cao Dong Riềng Đỏ Nội dung 3.2 Xác định tỉ lệ phối trộn Polysaccharide tổng số và nguyên liệu phụ để tạo sản phẩm trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ

Luan van

Nội dung 3.3 Tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm

3.3 Phương pháp nghiên cứu

Công

thức thí

nghiệm

Dung môi

Yếu tố cố định Yếu tố theo dõi

CT1 Nước cất Khối lượng mẫu: 10g

Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi:

1/50 (g/ml) Nhiệt độ trích ly: 50oC Thời gian trích ly: 4 giờ

Hàm lượng Polysaccharide tổng số (mg/g)

Thí Nghiệm 2 Nghiên cứu khảo sát thời gian trích ly Polysaccharide từ cây Dong Riềng Đỏ

Thời gian trích ly có ảnh hưởng mạnh mẽ tới quá trình trích ly và cho chi

Luan van

phí năng lượng cũng như dung môi Tiến hành khảo sát ở các mức thời gian 1,

2, 4, 6, 8, 10 giờ ở cùng điều kiện:

Công thức

thí nghiệm

Thời gian trích ly ( giờ)

Yếu tố cố định Yếu tố theo

dõi

Dung môi sử dụng: Lựa chọn từ thí nghiệm 2.1

Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi:

1/50 (g/ml) Nhiệt độ trích ly: 50oC

Hàm lượng Polysaccharide tổng số (mg/g)

Thí nghiệm 3 Nghiên cứu khảo sát nhiệt độ trích ly Polysaccharide từ cây Dong Riềng Đỏ

Mục đích: Lựa chọn nhiệt độ thích hợp cho hiệu quả trích ly các hợp chất cao nhất

Nhiệt độ trích ly là yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới hiệu suất của quá trình trích ly các chất trong Dong Riềng Đỏ Vì vậy trong thí nghiệm này em khảo sát ở các nhiệt độ trích ly sau: 50oC, 55oC, 60oC, 65oC, 70oC:

Công

thức thí

nghiệm

Nhiệt độ ( o C) Yếu tố cố định Yếu tố theo dõi

Dung môi sử dụng: Được lựa chọn từ thí nghiệm 2.1 Thời gian trích ly: Được lựa chọn từ thí nghiệm 2.2

Hàm lượng Polysaccharide tổng số (mg/g)

Dịch trích ly đem lọc qua giấy lọc thô 2 lần và lọc qua giấy lọc tinh 1 lần Mỗi công thức lặp lại 3 lần Dựa vào hàm lượng Polysaccharide tổng số thu được, lựa chọn được nhiệt độ cho hiệu quả trích ly Polysaccharide cao

Thí nghiệm 4 Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu/dung môi trích ly Polysaccharide trong cây Dong Riềng Đỏ

Mục đích: Lựa chọn được tỉ lệ nguyên liệu/dung môi thích hợp cho hiệu quả trích ly các hợp chất cao nhất

Bố trí và tiến hành thí nghiệm: Khi tiến hành trích ly cần phải lựa chọn tỉ

lệ nguyên liệu sao cho phù hợp Tiến hành khảo sát tỉ lệ nguyên liệu/dung môi theo 5 công thức: 1/20, 1/40, 1/50, 1/60, 1/80

Công

thức thí

nghiệm

Tỷ lệ ( g/ml ) Yếu tố cố định Yếu tố theo dõi

CT17 1/20 Khối lượng mẫu 10g

Dung môi sử dụng: Được lựa chọn từ thí nghiệm 2.1

Thời gian trích ly được lựa chọn từ thí nghiệm 2.2

Nhiệt độ: Được lựa chọn từ thí nghiệm 2.3

Hàm lượng Polysaccharide tổng số (mg/g)

Thí nghiệm 5 Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu phụ sản xuất trà hòa tan

từ cây Dong Riềng Đỏ

Đề xuất quy trình tạo sản phẩm trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ

Luan van

Hình 3.2: Quy trình dự kiến sản xuất trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ

Luan van

Tỉ lệ phối chế tạo ra sản phẩm trà hòa tan từ cây Dong Riềng Đỏ được

nghiên cứu theo các công thức phối trộn như sau

3.3.2 Phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu

Xác định độ ẩm theo phương pháp sấy đến khôi lượng không đổi

Nguyên tắc:

Dùng sức nóng để tách ẩm trong vật liệu, đồng thời giữ lại tất cả các chất

có trong vật liệu Do đó nhiệt độ sấy không được quá cao hay quá thấp

Cách tiến hành:

Lấy mẫu được nghiền nhỏ, dùng cân phân tích cân 5 ‒ 10g mẫu cho vào

Luan van

chén biết trước trọng lượng, sau đó đặt chén có chứa mẫu vào tủ sấy ở nhiệt độ 105ºC Sấy trong khoảng 4 ‒ 5 giờ, lấy chén có chứa mẫu đặt vào bình hút ẩm

để làm nguội Sau đó đem cân và ghi lại kết quả Tiếp tục cho đến khi có trọng lượng không đổi

- G: Khối lượng cốc sấy (g)

- G1: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử trước khi sấy (g)

- G2: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử sau khi sấy (g)

Xác định hàm lượng tro toàn phần

- Nguyên tắc: Dùng nhiệt độ cũng như sức nóng ở (550 – 600oC) nung, đốt cháy hoàn toàn các chất hữu cơ Sau đó đem cân phần còn lại trong chén và tính ra kết quả hàm lượng tro toàn phần của nguyên liệu

- Tiến hành: Nung chén sứ đã được rửa sạch ở lò nung ở nhiệt độ 550oC –

600oC cho đến khi trọng lượng không đổi Để nguội chén sứ ở trong bình hút

ẩm và sau đó đi cân ở cân phân tích chính xác đến 10 ‒ 4 g Cho khoảng 5 g nguyên liệu vào chén sứ đã chuẩn bị, rồi cân chính xác bằng cân phân tích ghi lại kết quả cân Cho tất cả chén sứ vào lò nung và điều chỉnh nhiệt độ ở 550 –

600oC Nung cho đến khi tro trắng, có nghĩa là đã loại hết các chất hữu ơ thông thường trong khoảng 6 ‒ 8 giờ Trong trường hợp tro còn đen, thì lấy ra để nguội sau đó cho thêm vài giọt H2O2 hoặc HNO3 đậm đặc và tiếp tục nung lại cho đến khi tro trắng rồi để nguội trong bình hút ẩm và cân bằng cân phân tích Tiếp tục nung thêm ở nhiệt độ trên thêm 30 phút rồi để nguội trong bình hút ẩm và đi cân

Luan van