nghiên cứu chế tạo nước uống từ nụ hòe việt nam

Ngày nay, xu hướng đưa các hợp chất thiên nhiên có lợi từ cây cỏ vào nước giải khát để vừa có tác dụng giải khát vừa phòng và điều trị các bệnh như ung thư, tim mạch, tăng cường sức đề k

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NƯỚC UỐNG TỪ NỤ HÒE VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC

Hà Nội – 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

1 TS Nguyễn Thị Thu Huyền

2 GS.TS Phạm Văn Thiêm

Hà Nội – 2014

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này do chính tôi thực hiện Mọi số liệu trong luận văn là đáng tin cậy Mọi sự giúp đỡ để hoàn thành luận văn đã đƣợc nêu trong phần lời cám ơn Mọi thông tin trích dẫn đã chỉ rõ nguồn gốc trong mục tài liệu tham khảo Nếu có vấn đề gì tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà nội, ngày 28 tháng 03 năm 2014

Tác giả luận văn

VŨ NGỌC HÀ

ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện đào tạo sau đại học, Viện Kỹ thuật Hóa học,

Bộ môn Quá trình Thiết bị và Công nghệ hóa học, Viện Nghiên cứu và phát triển Ứng dụng các Hợp chất Thiên nhiên, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất trong quá trình tôi thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Thu Huyền, GS.TS Phạm Văn Thiêm đã định hướng, tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ chỉ bảo để tôi có thể hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp này

Đặc biệt, tôi muốn cám ơn tình cảm của gia đình tôi trong suốt thời gian vừa qua

Cuối cùng, tôi xin chân thành cám ơn bạn bè đã động viên, nhiệt tình giúp tôi hoàn thành công việc được giao

Hà nội, ngày 28 tháng 03 năm 2014

Vũ Ngọc Hà

iii

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BMI (Business Monitor International): giám sát kinh doanh quốc tế

NTD: người tiêu dùng

TCVN: tiêu chuẩn Việt Nam

UV-VIS (ultraviolet-visible spectrophotometry): quang phổ tử ngoại khả kiến

VSV: Vi sinh vật

GC-MS (Gas chromatography–mass spectrometry): sắc ký khí khối phổ

iv

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Doanh số và doanh thu đồ uống không cồn tại Việt Nam giai đoạn

2010-2016 [48] 5

Bảng 2: Phiếu hướng dẫn của phép thử cho điểm thị hiếu 39

Bảng 3: Phiếu trả lời đánh giá cảm quan 39

Bảng 4: Độ ẩm của nguyên liệu 42

Bảng 5: Hàm lượng tro của nụ hòe nguyên liệu 42

Bảng 6: Thành phần tạp chất trong nguyên liệu 43

Bảng 7: Độ hấp thụ của dung dịch rutin chuẩn 44

Bảng 8: Độ hấp thụ của dung dịch quercetin chuẩn 44

Bảng 9: Hàm lượng rutin, quercetin trong nguyên liệu 45

Bảng 10: Hàm lượng axit tổng trong nụ hoè 46

Bảng 11: Lượng rutin mất mát so với nguyên liệu ban đầu 47

Bảng 12: Lượng rutin mất mát trong thời gian hấp thay đổi 48

Bảng 13: Đánh giá hiệu suất trích ly với 2 loại dung môi 50

Bảng 14: Hiệu suất trích ly rutin theo 2 phương pháp 51

Bảng 15: Hiệu suất trích ly rutin khi sử dụng nụ hoè sau chần 52

Bảng 16: Phân tích phương sai 53

Bảng 17: Hàm lượng và hiệu suất trích ly rutin với nguyên liệu hấp 55

Bảng 18: Khảo sát nhiệt độ trích ly 56

Bảng 19: Xác định thời gian trích ly 57

Bảng 20: Thành phần dễ bay hơi của dịch chiết gốc 59

Bảng 21: Khảo sát tỉ lệ pha loãng dịch chiết 61

Bảng 22: Điểm thị hiếu trung bình của các mẫu 62

Bảng 23: Khảo sát lượng đường saccarozo bổ sung tạo dịch phối chế 63

Bảng 24: Đánh giá cảm quan độ ngọt của mẫu phối chế khi thêm xiro 63

Bảng 25 : Khảo sát lượng đường stevioside bổ sung tạo dịch phối chế 64

v

Bảng 26: Đánh giá cảm quan độ ngọt của mẫu phối chế khi thêm đường stevioside

65

Bảng 27: Khảo sát sự ảnh hưởng của lượng axit citric trong mẫu dịch phối chế với đường saccarozo nồng độ 65g/l 66

Bảng 28: Đánh gía cảm quan độ chua của mẫu dịch phối chế với đường saccarozo nồng độ 65g/l 66

Bảng 29: Khảo sát sự ảnh hưởng của lượng axit citric trong mẫu dịch phối chế với đường stevioside nồng độ 6,5g/l 67

Bảng 30: Đánh gía cảm quan độ chua của mẫu dịch phối chế với đường stevioside nồng độ 6,5 g/l 67

Bảng 31: Lượng VSVtrong sản phẩm (cfu/ml sản phẩm) 68

Bảng 32: Tổng VSV hiếu khí của mẫu dịch phối chế bảo quản 1 tuần sau thanh trùng 69

Bảng 33: Tổng số VSV hiếu khí khi bảo quản bằng phụ gia 69

Bảng 34: Đánh giá sản phẩm 70

Bảng 35: Đánh giá chỉ tiêu kim loại nặng và vi sinh vật 71

Bảng 36: Thành phần dễ bay hơi của mẫu phối chế với đường saccarozo 73

Bảng 37:Thành phần dễ bay hơi của dịch mẫu phối chế với đường stevioside 76

Bảng 38: Đánh giá cảm quan hai mẫu nước phối chế với đường saccarozo và đường stevioside 77

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1: Công thức cấu tạo của stevioside và rebaudioside A 14

Hình 2: Công thức cấu tạo của một số chất có trong thành phần của nụ hoè 21

Hình 3: Công thức cấu tạo của rutin 23

Hình 4: Công thức cấu tạo quercetin 25

Hình 5: Đường chuẩn của dung dịch rutin 95% 44

Hình 6: Đường chuẩn của dung dịch quercetin 98% 45

Hình 7: Đồ thị biểu diễn sự mất mát rutin trong quá trình chần 47

Hình 8: Đồ thị biểu diễn sự mất mát rutin trong quá trình hấp 49

Hình 9: Hiệu suất trích ly rutin khi khảo sát dung môi 50

Hình 10: Hiệu suất trích ly rutin với nụ hoè sau chần 52

Hình 11: Hiệu suất trích ly rutin với nụ hoè sau hấp 55

Hình 12: Đồ thị so sánh hiệu suất trích ly rutin lấy từ hai loại nguyên liệu xử lý bằng hấp và chần 56

Hình 13: Hiệu suất rutin xác định nhiệt độ trích ly 57

Hình 14: Sắc ký đồ của phần chiết với diclometan của dịch chiết gốc 58

Hình 15: Sắc ký đồ của phần chiết với n-hexan của dịch chiết gốc 58

Hình 16: Sắc ký đồ của phần chiết với diclometan của mẫu phối chế với đường saccarozo 72

Hình 17: Sắc ký đồ của phần chiết với n-hexan của mẫu phối chế với đường saccarozo 72

Hình 18: Sắc ký đồ của phần chiết với diclometan của mẫu phối chế với đường stevioside 75

Hình 19: Sắc ký đồ của phần chiết với n-hexan của mẫu phối chế với đường stevioside 75

vii

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1: Qui trình sản xuất nước uống có ga (CO2) 10

Sơ đồ 2: Qui trình sản xuất nước uống thảo mộc 12

Sơ đồ 3: Phương pháp nghiên cứu 29

Sơ đồ 4: Quy trình công nghệ sản xuất 79

viii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT iii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU iv

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ vii

MỤC LỤC viii

MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Nội dung nghiên cứu đề tài 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về nước giải khát 3

1.1.1 Nguồn gốc nước giải khát 3

1.1.2 Trà và nước uống từ thảo mộc 4

1.1.3 Tình hình tiêu thụ và sản xuất nước giải khát chức năng ở trong nước và ngoài nước 4

1.1.4 Các phương pháp sản xuất nước giải khát hiện nay 8

1.1.4.1 Phương pháp sản xuất nước uống có ga 8

1.1.4.2 Phương pháp sản xuất nước uống từ thảo mộc 11

1.1.5 Một số nguyên liệu trong sản xuất nước giải khát 12

1.1.5.1 Nước 12

1.1.5.2.Chất tạo ngọt 12

1.1.5.3 Các chất điều chỉnh độ chua 14

1.1.5.4 Chất chống oxi hóa 14

1.1.5.5 Chất bảo quản 14

1.1.5.6 Hương liệu 15

1.1.5.7 Chất tạo màu 15

1.1.6 Vấn đề bảo quản trong công nghiệp thực phẩm 15

1.1.6.1 Thanh trùng bằng nhiệt phương pháp Pasteur 16

1.1.6.2 Phương pháp tiệt trùng 17

1.1.7 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nước giải khát 19

1.1.7.1 Nguyên liệu 19

1.1.7.2 Yêu cầu thành phần hoạt chất, hương vị 19

1.1.7.3 Giới hạn hàm lượng kim loại nặng 19

1.1.7.4 Chỉ tiêu vi sinh vật 19

1.1.7.5 Phụ gia thực phẩm 20

1.2 Nụ hòe và các ứng dụng trong đời sống, sức khoẻ con người 20

1.2.1 Thành phần hóa học của nụ hòe 21

1.2.2 Các ứng dụng của nụ hoè 22

1.2.3 Rutin 22

ix

1.2.4 Quercetin 25

1.2.5 Vai trò của rutin và quercetin trong đời sống con người 25

CHƯƠNG 2: MỤC ĐÍCH, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 Mục đích nghiên cứu 28

2.2 Đối tượng nghiên cứu 28

2.3 Phương pháp nghiên cứu 28

2.3.1 Xử lý nguyên liệu 30

2.3.2 Phương pháp phân tích hóa lý nguyên liệu và sản phẩm 30

2.3.2.1 Phương pháp trọng lượng 30

2.3.2.2 Định lượng rutin trong nguyên liệu và sản phẩm 31

2.3.2.3 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 33

2.3.2.4 Phương pháp chuẩn độ 33

2.3.2.5 Xác định nồng độ chất khô của dung dịch 37

2.3.3 Phương pháp vi sinh 37

2.3.3.1 Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí 37

2.3.3.2 Xác định tổng số nấm men và nấm mốc 38

2.3.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 38

2.3.5 Phương pháp sơ chế nguyên liệu và trích ly 40

2.3.6 Phương pháp phối chế 40

2.3.7 Phương pháp chiết tách thành phần dễ bay hơi trong dịch chiết 40

2.4 Dụng cụ, hoá chất và thiết bị nghiên cứu 41

2.4.1 Nguyên liệu, hoá chất 41

2.4.2 Thiết bị nghiên cứu 41

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 42

3.1 Đánh giá nguyên liệu 42

3.1.1 Xác định độ ẩm 42

3.1.2 Xác định hàm lượng tro 42

3.1.3 Xác định thành phần tạp chất 43

3.1.4 Xác định hàm lượng rutin, quercetin trong nụ hoè 43

3.1.5 Hàm lượng axit tổng trong nụ hoè 45

3.2 Nghiên cứu chế độ trích ly 46

3.2.1 Nghiên cứu chế độ xử lý nguyên liệu trước khi trích ly 46

3.2.1.1 Phương pháp chần 46

3.2.1.2 Phương pháp hấp 48

3.2.2 Nghiên cứu quá trình trích ly 49

3.2.2.1 Nghiên cứu lựa chọn dung môi trích ly 49

3.2.2.2 Nghiên cứu phương pháp trích ly 51

3.2.3 Nghiên cứu nguyên liệu trích ly 51

3.2.3.1 Trích ly nụ hoè sau chần 51

3.2.3.2 Xây dựng mối quan hệ ảnh hưởng của nhiệt độ chần và thời gian chần đến hiệu suất trích ly 53

3.2.3.3 Nghiên cứu quá trình trích ly rutin từ nụ hoè sau hấp 54

3.2.4 Nghiên cứu nhiệt độ trích ly 56

x

3.2.5 Nghiên cứu số lần thay dung môi trích ly 57

3.2.6 Nghiên cứu thành phần dễ bay hơi của dịch chiết gốc nụ hoè 58

3.3 Xây dựng thành phần dinh dưỡng nước giải khát chức năng 60

3.3.1 Lựa chọn nguyên liệu cho nước giải khát chức năng 60

3.3.2 Khảo sát tỉ lệ pha loãng dịch chiết 61

3.3.3 Nghiên cứu, khảo sát lượng chất tạo ngọt 62

3.3.3.1 Nghiên cứu, khảo sát lượng đường saccarozơ (đã nấu thành xiro) 63

3.3.3.2 Khảo sát lượng đường stevioside 64

3.3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của chất điều chỉnh độ axit đến sản phẩm 65

3.4 Nghiên cứu phương pháp thanh trùng sản phẩm 68

3.4.1 Thanh trùng bằng nhiệt độ 68

3.4.2 Bảo quản bằng phụ gia thực phẩm 69

3.5 Đánh giá chất lượng sản phẩm 70

3.5.1 Đánh giá thành phần hoạt chất 70

3.5.2 Đánh giá các chỉ tiêu kim loại nặng, vi sinh vật 71

3.5.3 Xác định thành phần dễ bay hơi trong dịch sau phối chế 72

3.5.3.1 Thành phần dễ bay hơi trong mẫu phối chế với đường saccarozo 72

3.5.3.2 Thành phần dễ bay hơi trong mẫu phối chế với đường stevioside 74

3.5.4 Đánh giá cảm quan 77

3.6 Xây dựng quy trình công nghệ phối chế nước giải khát từ nụ hoè 78

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

PHỤ LỤC 88

1

MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài

Như chúng ta đã biết, chế độ ăn uống có vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa

và xử lý nhiều chứng bệnh Từ những kinh nghiệm trong dân gian, các nhà nghiên cứu

đã sử dụng nhiều loại thuốc, nước uống được chiết xuất từ các loại thảo dược có sẵn trong tự nhiên để điều trị bệnh

Ngày nay, xu hướng đưa các hợp chất thiên nhiên có lợi từ cây cỏ vào nước giải khát để vừa có tác dụng giải khát vừa phòng và điều trị các bệnh như ung thư, tim mạch, tăng cường sức đề kháng…là một hướng phát triển mới trong lĩnh vực công nghiệp chế biến thực phẩm và đồ uống ở rất nhiều nơi trên thế giới: Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan…

Việt Nam là nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm nên có nguồn tài nguyên thực vật phong phú và đa dạng.Tổng sản lượng dược liệu ở Việt Nam hằng năm ước tính khoảng từ 3 - 5 nghìn tấn Một số dược liệu quý đã được thế giới công nhận và có tiềm năng phát triển rất lớn như: hoa hòe, hồi, trinh nữ hoàng cung, quế, atisô, sâm Ngọc Linh, tràm, thanh hao hoa vàng Trong số các loại thảo dược đó, hoa hòe là loại dược liệu quý Nó có công dụng như: cầm máu, tăng độ bền của thành mao mạch, hạ huyết áp, giảm cholesterol trong máu, gan, phòng trị xơ vữa động mạch, kháng viêm, chống co thắt và chống loét… Một số sản phẩm từ nụ hòe cũng đã có trên thị trường như: trà túi lọc, trà hãm, một số thực phẩm chức năng dạng viên uống, Việc

sử dụng nụ hòe dưới dạng trà hãm hay trà túi lọc thường chưa chiết xuất triệt để các thành phần hoạt chất có lợi trong nụ hòe đồng thời khó đánh giá được liều lượng, nồng

độ các hoạt chất đưa vào cơ thể ở mức độ phù hợp cho phép Bên cạnh đó các sản phẩm này còn chưa phổ biến trên thị trường

Để đáp ứng một phần nhu cầu này và đa dạng hóa sản phẩm nước giải khát tiến

hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu chế tạo nước uống từ nụ hòe Việt Nam”

2

2 Nội dung nghiên cứu đề tài

- Nghiên cứu quá trình xử lý sơ bộ nguyên liệu

- Nghiên cứu quá trình trích ly tạo dịch chiết gốc cho mục đích chế tạo nước giải khát

- Nghiên cứu quá trình phối chế và ảnh hưởng của các phụ gia đến chất lượng nước giải khát

- Đưa ra quy trình công nghệ sản xuất nước giải khát từ nụ hoè

- Đánh giá chất lượng sản phẩm

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nước giải khát

1.1.1 Nguồn gốc nước giải khát

Về mặt khoa học, nước giải khát được định nghĩa là loại đồ uống không chứa cồn Loại nước giải khát đầu tiên xuất hiện vào thế kỷ 17 với thành phần pha chế gồm nước, chanh và mật ong Năm 1676, Công ty Compagnie de Limonadiers tại Paris (Pháp) độc quyền bán các loại nước chanh giải khát Một thế kỷ sau vào năm 1767, tiến

sĩ Joseph Priestley - một nhà hóa học người Anh - đã pha chế thành công loại nước giải khát có ga Ba năm sau, loại máy có thể chế tạo nước có ga được sáng chế bởi một nhà hóa học Thụy Điển-Torbern Bergman Năm 1810, các loại máy sản xuất nước khoáng nhân tạo đã được ra đời bởi phát minh của Simons và Rundell ở Charleston thuộc Nam Carolina (Mỹ) Từ những năm 1880, thị trường nước giải khát tràn ngập các loại nước uống có nhãn hiệu như Coca-Cola (1886), Moxie (1885), Pepsi-Cola (1898)…[47]

Theo các chuyên gia y tế, thức uống bằng nước khoáng tự nhiên hay nhân tạo đều tốt cho sức khỏe Các dược sĩ Mỹ bắt đầu bào chế thêm một số loại dược thảo với hương vị khác nhau cho vào thức uống này Ngành công nghiệp sản xuất nước đóng chai phát triển theo nhu cầu của con người: phát minh ra các loại nắp chai, chai thủy tinh, máy bán nước tự động lần lượt ra đời

Hiện nay, nước giải khát được phân loại như sau: Theo sự có mặt của CO2 (ga) gồm có nhóm thức uống có ga và không có ga Theo nguồn gốc gồm nhóm thức uống tự nhiên (nước khoáng, nước nho, trà, nước từ thảo mộc…) và thức uống không tự nhiên (pha chế từ đường, hương liệu, màu…) Theo công nghệ: gồm ba nhóm là thức uống pha chế (pha chế từ rau quả hoặc từ các hương liệu tổng hợp); thức uống thiên nhiên (nước khoáng, nước suối); nước giải khát lên men chứa hàm lượng cồn nhỏ hơn 1% [1,17] Hiện nay, thị trường nước giải khát có sự sụt giảm mạnh của nước giải khát có

ga và sự tăng trưởng của các loại nước không có ga, các loại thức uống có nguồn gốc thiên nhiên: nước trái cây, các loại trà, trà thảo mộc, nước uống từ thảo mộc…

Các loại nước uống thảo mộc có khả năng làm tinh thần sảng khoái, làm mát cơ thể, có tác dụng phòng và chữa một số bệnh, tốt cho sức khỏe đồng thời đáp ứng nhu cầu “thỏa mãn cơn khát” sinh học là một trong những giải pháp mà người tiêu dùng (NTD) lựa chọn Có thể nói đây là một dạng nước giải khát chức năng Tuy vậy, NTD cũng phải trang bị kiến thức nhất định khi quyết định mua nước uống thảo mộc: thành phần thảo mộc, dược tính của nó hay các sản phẩm sản xuất thủ công, nhái mẫu mã của các nhà sản xuất có uy tín thương hiệu, không đảm bảo chất lượng và vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm, sử dụng hương liệu nhân tạo, chứ không hoàn toàn là nguồn gốc tự nhiên Tuy nhiên, những thông tin kiểm nghiệm về độ an toàn, về các tác dụng dược lý của sản phẩm của nhà sản xuất sẽ đem lại sự tin tưởng, an tâm sử dụng cho NTD

1.1.3 Tình hình tiêu thụ và sản xuất nước giải khát chức năng ở trong nước và ngoài nước

5

chú ý lựa chọn dùng các loại nước giải khát có nguồn gốc thiên nhiên, giàu vitamin và khoáng chất, ít phụ gia Chính vì vậy, các công ty sản xuất kinh doanh nước giải khát tích cực đầu tư khai thác nguồn trái cây, thảo mộc, thảo dược và nước khoáng rất phong phú đa dạng trong nước, chế biến thành những đồ uống hợp khẩu vị, giàu sinh tố bổ dưỡng cho sức khỏe

Bảng 1: Doanh số và doanh thu đồ uống không cồn tại Việt Nam giai đoạn

2010-2016 [48]

2010 2011 2012 2013 2014* 2015* 2016*

Doanh số (triệu lít) 1.695 1.820 1.977 2.157 2.315 2.478 2.628 Tăng trưởng hàng

năm về doanh số 20,37 7,41 8,61 9,11 7,35 7,0 6,08 Tăng trưởng hàng

năm về doanh thu 15,98 10,66 14,03 9,91 9,18 9,06 7,56 Doanh thu (triệu

của Công ty trách nhiệm hữu hạn thương mại – dịch vụ Tân Hiệp Phát, trà xanh 100 của Tribeco

Các loại nước mát trong dân gian được sản xuất công nghiệp quen thuộc là trà giải nhiệt Loại thức uống này ngày càng phong phú với nhiều chủng loại mới của nhiều thương hiệu sản xuất trong nước (Vĩnh Tiến, Hùng Phát, Đại Gia…) Công ty Tân Hiệp Phát có sản phẩm trà thảo mộc Dr.Thanh với thành phần 9 loại thảo mộc cung đình: kim ngân hoa, hoa cúc, la hán quả, hạ khô thảo, cam thảo, đản hoa, hoa mộc miên, bung lai, tiên thảo – là loại sản phẩm được nhiều người ưa chuộng Các sản phẩm giải nhiệt có thành phần nụ hòe đã được chế biến như: trà nụ hòe của Công ty trách nhiệm hữu hạn thương mại và dịch vụ Đại Gia (nụ hòe sấy khô đóng gói) Trà Ruton của Công ty CP Dược phẩm OPC dạng túi lọc có thành phần nụ hòe và rau dấp cá Trà Tanaka của Học Viện Quân Y (dạng túi lọc: thành phần gồm đỏ ngọn, cúc hoa, nụ hòe, cỏ ngọt) Trà hoa hòe của Công ty TNHH Vĩnh Tiến có thành phần: diếp cá, hoa hòe, cam thảo

* Trên thế giới

Xu hướng tiêu thụ đồ uống không cồn trong 15 quốc gia trên khắp Bắc và Nam

Mỹ đang tăng trưởng mạnh [51] Nước uống có ga phát triển mạnh ở Argentina - một trong những nước có mức tiêu thụ bình quân đầu người sử dụng nước uống có ga cao nhất thế giới Một số loại nước giải khát phổ biến trên thế giới:

Trà uống liền phát triển nhanh nhất ở Venezuela, Ecuador trong năm 2013 Sự tiện lợi và nguồn gốc thiên nhiên của loại nước uống này đem lại sự tăng trưởng mạnh

mẽ

7

Thị trường đồ uống chức năng là các sản phẩm cải thiện thành phần dinh dưỡng

có lợi cho sức khỏe phát triển trong những năm gần đây Một số công ty có sự các sản phẩm mới pha trộn trà với các loại đồ uống như nước trái cây hoặc thậm chí rượu Các thương hiệu như Trop 50 kết hợp trà với nước trái cây: nước ép vải với trà trắng và trà xanh, đào với trà trắng, quả mâm xôi với trà xanh cung cấp đủ vitamin C và vitamin E cho một ngày Xu hướng "tự nhiên" và "giảm calo" / "giảm đường", dựa trên nhu cầu về

hỗ trợ sức khỏe khác nhau như hỗ trợ tim mạch, đường tiêu hoá… được phát triển ở một

số loại đồ uống khác như: đồ uống ngũ cốc đem lại cảm giác no, có lợi cho sức khỏe tim mạch; đồ uống năng lượng nguồn gốc thiên nhiên Sản phẩm trà xanh của Kosher food được chứng nhận có khả năng chống oxy hóa Aloe LLC, Manhattan Beach, CA có sản phẩm nước lô hội thiên nhiên chứa hơn 200 axit amin có hoạt tính sinh học, các vitamin, chất chống oxy hóa, men khoáng chất liên quan đến tiêu hóa, miễn dịch và có lợi cho da

Công ty FRS (ở Mỹ) có loại đồ uống Healthy Slim - hỗ trợ giảm cân, và Healthy Defense - phòng, hỗ trợ miễn dịch FRS sử dụng thành phần siêu chất chống oxy hóa là quercetin được tìm thấy trong nhiều loại trái cây và rau quả, đã được chứng minh trong nhiều thử nghiệm lâm sàng để cung cấp năng lượng bền vững, tăng độ bền và hỗ trợ hệ thống miễn dịch FRS Healthy Slim có chất xơ, trà xanh và Slendesta, được chứng minh

để giúp kiềm chế sự thèm ăn và tăng năng lượng, khỏe mạnh Đồ uống Mr.Pink (ở Los Angeles) đã giới thiệu nước giải khát Hồng Sâm - nước uống tăng lực nhằm hỗ trợ một lối sống năng động và khỏe mạnh có chứa 100% vitamin B3, B5, B6 và B12, cũng như

1000 mg nhân sâm Matrix HealthWorks đã công bố NRGmatrix, một thức uống năng lượng được chế biến từ nấm dược liệu: thành phần chính 100% nấm dược liệu hữu cơ nấm Linh Chi, nấm antrodia, nấm agaricus blazei, nấm maitake, nấm đông cô và nấm trumpet kết hợp với trùng thảo

Ở Nhật Bản có sự bùng phát các loại đồ uống có chữ “Zero” vì lý do sức khỏe Các sản phẩm này không chứa đường, không calo hoặc không có chất béo và đôi khi

8

không chứa cả ba thứ này Các đồ uống loại “Zero” đã thu hút nhóm người tiêu dùng quan tâm đến vấn đề sức khỏe trong các giới

1.1.4 Các phương pháp sản xuất nước giải khát hiện nay

Trong phần này trình bày hai phương pháp sản xuất 2 loại nước giải khát phổ biến: phương pháp sản xuất nước uống có ga và nước thảo mộc

1.1.4.1 Phương pháp sản xuất nước uống có ga

Để sản xuất nước uống có ga, các công đoạn được tiến hành theo sơ đồ dưới đây [17, 28, 44]:

- Xử lý nước: Nguồn nước sử dụng được xử lý tạo thành nước tinh khiết

- Nấu xiro:Cho nước vào bồn nấu có cánh khuấy, sau đó cho đường vào bồn sao

cho lượng nước bằng 5 lần tổng khối lượng đường Nhiệt độ khối dịch đường khoảng

90oC thời gian nấu 2 giờ

- Phối trộn hương liệu, màu, axit điều vị: Khi nhiệt độ khối xiro đạt 90oC thì tiến hành cho hỗn hợp các phụ gia, màu và axit điều vị vào rồi tiếp tục khuấy cho đồng nhất Tiếp tục cho nước vào nồi nấu để đạt nhiệt độ khối xiro ở 80oC thì cho hỗn hợp hương liệu vào Ngừng gia nhiệt, xả van hơi quá nhiệt từ nồi ra ngoài và vẫn tiếp tục khuấy

- Lọc: Xiro được tháo ra khỏi nồi nấu và qua màng lọc để loại bỏ các chất không

tan có trong xiro

-Bão hòa CO 2 : Dịch bán thành phẩm sau khi lọc sẽ được chuyển vào các bồn nạp

CO2 và thêm nước để đạt thể tích tính toán trước Tiến hành hạ nhiệt dung dịch bán thành phẩm xuống 0 – 2oC Ở nhiệt độ này tạo điều kiện thích hợp cho CO2 ngậm trong nước nên ta tiến hành nạp khí CO2 vào Quá trình hấp thụ CO2 thường kéo dài khoảng 2 – 3 giờ, để hấp thụ CO2 tốt thì phải nạp CO2 từ từ để tạo điều kiện cho sự trao đổi trong

và ngoài sẽ giúp cho CO2 hấp thụ đều trong dung dịch Kết thúc quá trình nạp CO2 ta thu được dung dịch nước ngọt bán thành phẩm

-Hoàn thiện sản phẩm: Các lon sau khi xử lý nhiệt, sẽ tiến hành để ráo sau đó

đƣợc chuyển đến hệ thống bao gói màng co và vào lốc rồi cho vào khay để tạo ra thành phẩm

11

* Phương pháp sản xuất nước uống pha chế không ga: tương tự như quy trình

sản xuất nước uống pha chế có ga chỉ bỏ qua giai đoạn bổ sung CO2 vào thành phẩm

1.1.4.2 Phương pháp sản xuất nước uống từ thảo mộc

Qui trình sản xuất nước uống từ thảo mộc [19]:

- Xử lý nước: Nguồn nước sử dụng được xử lý tạo thành nước tinh khiết

- Đường: Được nấu thành xiro, lọc loại bỏ các chất không tan, làm nguội

- Thảo mộc: xử lý sơ bộ: nghiền hoặc xay, rửa rồi đưa vào trích ly Dịch trích ly

được lọc loại bỏ bã và làm nguội

- Phối chế: Dịch chiết, xiro được đưa vào phối chế sản phẩm với hương liệu, chất

màu (nếu cần)

-Chiết rót – ghép nắp: Bán thành phẩm sau phối được chiết lon/chai và ghép nắp

-Xử lý nhiệt: Lon/chai bán thành phẩm được thanh trùng

-Hoàn thiện sản phẩm: Các lon/chai sau khi xử lý nhiệt, sẽ tiến hành để ráo sau

đó được chuyển đến hệ thống bao gói màng co và vào lốc rồi cho vào khay để tạo ra thành phẩm

13

Đường được sử dụng với mục đích bổ sung đường vào nước uống làm tăng hương vị cho sản phẩm, làm cho sản phẩm dễ uống hơn Đường sử dụng trong sản xuất nước giải khát là đường cát trắng, yêu cầu đường có hàm lượng saccarozơ > 99% [44]

b Đường stevioside chiết xuất từ cỏ ngọt [24]

Xu hướng hiện nay ở nhiều nước trên thế giới dùng bột cỏ ngọt hay stevioside chiết xuất từ cỏ ngọt để làm chất tạo ngọt thay thế các loại đường mía hoặc đường hóa học trong làm bánh kẹo, đồ uống Trung Quốc xem cỏ ngọt như một dược liệu thiên nhiên rất tốt giúp giảm cân, ăn ngon và tiêu hóa tốt Nhật Bản là quốc gia sử dụng cây

cỏ ngọt nhiều nhất trên thế giới Mỗi năm các công ty Nhật tiêu thụ từ 700 đến 1000 tấn

lá cỏ ngọt Các nước khác thường nhập khẩu cỏ ngọt từ Hàn Quốc, Đài Loan và Trung Quốc Họ sử dụng chất tạo vị ngọt stevioside trong kẹo cao su, bánh ngọt và cả trong nước ngọt Coca Tại các quốc gia châu Á và Nam Mỹ, cỏ ngọt được công nhận và được phép sử dụng như một phụ gia thực phẩm

Đường cỏ ngọt không tạo ra calo nên thích hợp cho những người cần giảm cân Đường cỏ ngọt không làm bẩn răng, không gây sâu răng, giúp làm lành các vết thương ngoài da, bổ tim, lợi tiểu, làm giảm huyết áp đối với chứng cao huyết áp và đặc biệt đối với những người bị bệnh tiểu đường, đường cỏ ngọt giúp tạo ra insulin

Thành phần chính trong bột cỏ ngọt là các ditecpenoit glycosid với 4 loại chính: stevioside (5 – 10 %), rebaudioside A (2 – 4%), rebaudioside C (1 – 2%), và dulcoside

A (0,5 – 1%) Rebaudioside B, D và E cũng có trong thành phần nhưng rebaudioside B

là sản phẩm của quá trình bị đồng phân hóa Trong số các chất này, stevioside có vị ngọt gấp 250 - 300 lần hơn đường thường (saccarozơ, sucrose) Không tạo calo và rất

ổn định, không trở nên sậm màu, và cũng không bị caramel hóa Rebaudioside ngọt hơn stevioside 1,2 – 1,5 lần

14

Hình 1: Công thức cấu tạo của stevioside và rebaudioside A

1.1.5.3 Các chất điều chỉnh độ chua

Các chất điều chỉnh độ chua được sử dụng để thay đổi và kiểm soát độ chua và

độ kiềm của thực phẩm Một số loại chất điều chỉnh độ chua được sử dụng trong thực

phẩm: axit citric (>99,5%-E330)và các citrat (E331, E332, E333), nhóm lactat: lactat

natri (E325), lactat kali(E326)… [8, 17, 44]

1.1.5.4 Chất chống oxi hóa

Các chất chống oxi hóa được đưa vào làm phụ gia trong sản xuất nước giải khát với tác dụng làm chất bảo quản, kiềm chế các tác động của oxy đối với thực phẩm và giúp ích cho sức khỏe Một số chất chống oxy hóa được phép sử dụng trong thực phẩm là: axit ascorbic (Vitamin C-E300), ascorbat natri (E301), ascorbat canxi (E302), ascorbat kali (E303), các este axít béo của axit ascorbic (E304i), ascorbyl palmitat E305 (ii), ascorbyl stearat [8]

1.1.5.5 Chất bảo quản

Nước giải khát có thành phần là đường và một số chất dinh dưỡng nên dễ bị hư hỏng và nhiễm khuẩn, có thể dẫn đến quá trình lên men Sản phẩm pha chế không sử dụng chất bảo quản thường được lưu trữ trong tủ lạnh và thời hạn sử dụng ngắn Do vậy trong công nghiệp việc sử dụng phụ gia bảo quản sẽ kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm Thông thường, các chất bảo quản được thêm vào phải theo quy định của Bộ Y tế:

sử dụng hương liệu nhân tạo vượt quá liều lượng cho phép gây nguy hiểm cho sức khỏe con người

1.1.5.7 Chất tạo màu

Chất tạo màu được thêm vào thực phẩm để tạo ra các màu sắc khác nhau làm cho thực phẩm trông bắt mắt hơn Phẩm màu sử dụng phải đảm bảo độ tinh khiết và nằm trong danh mục cho phép của Bộ Y Tế hiện hành (QĐ 505/BYT) với liều lượng sử dụng khoảng ≤ 0,03% [8]

Một số loại chất tạo màu tự nhiên: được trích từ rễ cây, vỏ quả là màu caramen, màu carotenoid, clorofin - màu xanh lá cây Clorofin có hai dạng: clorofin a (C55H72O5N4Mg) và clorofin b (C55H70O6N4Mg) với liều lượng cho phép 15 mg/kg khối lượng cơ thể Polyphenol đã bị oxy hoá có màu nâu đậm trích ly từ chè đen Chất màu này là một hỗn hợp nhiều chất, trong đó chủ yếu là teaflavil và tearubigin được sử dụng với lượng không hạn chế tuỳ thuộc vào màu sắc của sản phẩm mà người ta điều chỉnh cho phù hợp

1.1.6 Vấn đề bảo quản trong công nghiệp thực phẩm

Trong quá trình chế biến và trong loại nước giải khát thường có đường, hương liệu

tự nhiên, các thành phần tự nhiên rất dễ gây hư hỏng, lên men hay bị oxy hóa, có VSVcó hại cho sức khỏe Do vậy vấn đề bảo quản trong sản xuất nước uống rất quan trọng liên quan trực tiếp đến chất lượng, thời hạn sử dụng của sản phẩm Để kéo dài thời

16

hạn sử dụng của sản phẩm ngoài việc sử dụng chất bảo quản còn sử dụng các phương pháp thanh tiệt trùng Một số phương pháp sử dụng phổ biến được trình bày dưới đây

1.1.6.1 Thanh trùng bằng nhiệt phương pháp Pasteur

Phương pháp khử trùng Pasteur ra đời sau khi Louis Pasteur khám phá ra sinh vật gây hư hỏng rượu có thể bị bất hoạt bởi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi [50]

Phương pháp này dùng nhiệt độ từ 60 o

C - 80oC để tiêu diệt VSVgây bệnh có trong thực phẩm và loại bỏ các VSVgây hỏng thực phẩm để kéo dài thời gian sử dụng Thanh trùng bằng nhiệt có thể tiêu diệt hầu hết các VSVnhưng các loại vi khuẩn chịu nhiệt thì vẫn còn sống sót Với các đối tượng khác nhau, thời gian, nhiệt độ thanh trùng

sẽ thay đổi: để thanh trùng đồ hộp người ta thường sử dụng phương pháp hấp khử trùng trên 100oC trong thời gian dài Đối với sữa thanh trùng ở 63o

C/30 giây hoặc 72o

C/16 giây Thực phẩm tráng miệng từ sữa: tối thiểu là 69oC/30 giây hoặc 75oC/16 giây

Thanh trùng nhiệt có thể tiến hành gián đoạn hay liên tục Với phương pháp gián đoạn: sử dụng lò hấp Pasteur bên trong có một thùng chứa được bao quanh bởi hơi nước lưu thông Trong thùng chứa này, sản phẩm được làm nóng và được khuấy đều trong suốt thời gian khử trùng, sau đó làm nguội trong thùng chứa Ngoài ra có thể làm nóng một phần trong lò hình ống trước khi đưa vào thùng chứa Phương pháp này ít dùng để khử trùng sữa, thường dùng để khử trùng các sản phẩm từ sữa Với phương pháp liên tục: sử dụng một lò hấp Pasteur tiệt khuẩn nhanh ở nhiệt độ cao Môi trường làm nóng sản phẩm có thể chứa hơi nước hoặc nước nóng ở chân không Với sữa quá trình được tiến hành như sau: sữa thô ở 40C được cho chảy qua thiết bị của lò hấp, được làm nóng đến nhiệt độ khử trùng khoảng 72o

C/16 giây Sau khi khử trùng sản phẩm được chảy vào một thiết bị làm nguội đến 4oC hoặc thấp hơn

Đối với các loại nước giải khát thường sử dụng chế độ tiệt trùng Pasteur 85 o

C -

90oC/30s-60s Các điều kiện thực tế được xác định bằng chất lượng của các thành phần các chất có trong nước giải khát [33,44]

17

Phương pháp Pasteur thường dành riêng cho các sản phẩm pha chế không cần chất bảo quản, đòi hỏi chi phí lớn Chai được làm nóng lên đến khoảng 40oC để giảm sốc nhiệt Sau đó được đưa vào khu tiệt trùng Pasteur thông thường tại 70oC/20 phút Tiếp theo sản phẩm được làm lạnh đến khoảng 40°C Nhiệt độ sản phẩm cuối cùng lý tưởng nên được dưới 20o

C để tránh hiện tượng “bỏng” ở nơi đóng gói và “chín” sản phẩm do không được làm mát hiệu quả Điều này có thể dẫn đến sản phẩm có màu nâu

và có hương vị nấu chín Bên cạnh đó phương pháp Pasteur thường không xử lý triệt để các bào tử vi khuẩn Do vậy trong người ta thường sử dụng phương pháp tiệt trùng để tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm

1.1.6.2 Phương pháp tiệt trùng

*Sử dụng hơi nước nóng

Nguồn nhiệt được cung cấp là hơi nước có nhiệt độ từ 110 o

C – 130oC Phương pháp này có thể tiêu diệt hầu hết các VSV và phần lớn các bào tử chịu nhiệt Như vậy mức độ tiệt trùng của phương pháp này cao hơn, độ an toàn VSVcao hơn [50] Nhược điểm của phương pháp này phân huỷ các thành phần dễ bị phân huỷ có trong sản phẩm

*Tiệt trùng bằng áp suất cao

Tăng nhiệt độ bằng hơi nước bão hòa dưới áp suất lớn hơn áp suất thường của khí quyển Khi áp suất hơi nước tăng lên thì nhiệt độ cũng tăng theo Dưới áp suất cao

và nhiệt độ cao làm biến tính protein và enzym, phá hủy cấu trúc tế bào, màng tế bào và bào tử,thay đổi tính thấm của màng tế bào vi sinh vật Phương pháp này thường sử dụng với các sản phẩm đồ hộp Căn cứ vào chỉ số axit của đồ hộp mà người ta có nhiệt độ và thời gian thanh trùng thích hợp: đối với đồ hộp pH > 6, các VSV phát triển được ở nhiệt

độ cao đều thuộc loại ưa nóng nên nhiệt độ thanh trùng của các loại đồ hộp này thường

là 115 oC – 121oC Đồ hộp có pH 4,5 - 5,0 thường được thanh trùng ở 100 oC – 119oC

Đồ hộp có pH < 4,5 thì vi khuẩn ưa nóng không phát triển được và tính chịu nhiệt của

nó cũng bị giảm đi nên dễ dàng bị tiêu diệt ở 100o

C

* Sử dụng bức xạ

Bức xạ ion hóa hay bức xạ điện ly có sức xuyên rất mạnh và được dùng rất tốt để diệt khuẩn Nó có thể diệt cả tế bào dinh dưỡng lẫn bào tử vi khuẩn, cả VSV nhân nguyên thủy lẫn các VSVcó nhân thật Tia gamma từ nguồn coban 60 được dùng để diệt khuẩn nguội đối với chất kháng sinh, kích tố, chỉ khâu vết thương, các vật liệu y học bằng chất dẻo như ống tiêm Tia gamma còn được diệt khuẩn và tiêu độc đối với thịt

và các thực phẩm khác Cơ quan quản lý thực phẩm và thuốc Hoa Kỳ và tổ chức Y tế thế giới đều xác định tính an toàn của việc chiếu xạ này đối với thực phẩm Đã có một nhà máy chiếu xạ thương phẩm ở gần Tampa (bang Florida) Tuy nhiên, phương pháp này chưa được ứng dụng rộng rãi tại Hoa Kỳ do giá thành cao và nhiều người còn lo ngại các ảnh hưởng bất lợi của việc chiếu xạ lên thực phẩm Gần đây, chính phủ Mỹ đã phê chuẩn việc chiếu xạ lên thịt gia cầm, thịt bò, thịt lợn, thịt bê, thịt cừu non, hoa quả, rau củ và các chất điều vị Việc chiếu xạ trong tương lai sẽ ngày càng được ứng dụng rộng rãi

19

khuẩn này sử dụng hay được sử dụng trong công nghiệp, trong y tế…, không sử dụng cho thực phẩm

*Sử dụng chất bảo quản phụ gia thực phẩm

Các chất bảo quản ngăn hoặc kiềm chế sự thối hỏng của thực phẩm bị gây ra bởi các hoạt động của nấm mốc vi khuẩn hay các VSV khác

1.1.7 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nước giải khát

1.1.7.1 Nguyên liệu

– Nước, theo TCVN 7041: 2002 [20]

– Thành phần hoạt chất chính rutin, quercetin với liều lượng khuyến cáo nên sử

dụng 200 – 500mg/ngày [31]

1.1.7.2 Yêu cầu thành phần hoạt chất, hương vị

Các chỉ tiêu cảm quan về màu sắc, mùi, vị, trạng thái cũng như các chỉ tiêu hóa học (độ chua (tính theo axit citric), đường tổng số (g/l) của sản phẩm được đưa ra dựa trên các tiêu chí đặc trưng cho từng loại sản phẩm và do nhà sản xuất tự công bố [20]

1.1.7.3 Giới hạn hàm lượng kim loại nặng

Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng của sản phẩm nước uống giải khát cần đạt các yêu cầu như [20]:

Các chỉ tiêu phải đáp ứng các yêu cầu như [20]:

-Tổng số VSVhiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm < 102 cfu

20

-E.Coli, Cl perfringens, Streptococci faecal: không được có trong sản phẩm

-Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm < 10 cfu

-Tổng số nấm men - nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm < 10cfu

1.1.7.5 Phụ gia thực phẩm

Phụ gia thực phẩm tuân theo Qui định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm của Bộ Y tế năm 2001 [8]

1.2 Nụ hòe và các ứng dụng trong đời sống, sức khoẻ con người

Nụ hoè là dạng nụ của hoa hoè (chưa nở thành hoa) thu hái từ cây hoè Tên khoa

học: Sophora japonica L [2,4,15]

Cây hòe thuộc loại cây gỗ, ưa sáng và ưa ẩm, thường được trồng xen với cây ăn quả Phân bố chủ yếu của nó ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như: Đông Á, Đông Nam Á: Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên, Việt Nam; vùng Trung Á: Capcado, bán đảo Crưm và một số nước Châu Âu như Anh, Hungary… Ở nước ta, cây hòe được trồng rộng rãi ở các tỉnh phía Bắc Những tỉnh trồng nhiều hòe hiện nay là Thái Bình, Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Nam, Lai Châu (vùng Điện Biên), Sơn La, Vĩnh Phúc, Bắc Giang…[9]

Nụ hòe được phơi hoặc sấy nhẹ đến khô Để thu hái người ta chọn những chùm

có 5 – 10 hoa nở Thời gian thu hái chủ yếu vào tháng 5 – 10 và thường thu hái vào buổi sáng Sau đó, phơi luôn trong ngày cho đến khi nụ giòn tan

Trong cây hoè, nụ là nguồn dược liệu có giá trị nhất vì nó chứa hàm lượng rutin cao nhất 17-34% Khi nụ hoè đã nở thành hoa thì hàm lượng rutin giảm xuống còn 3-8% Theo tiêu chuẩn dược điển Việt Nam, nụ hoè khô phải có hàm lượng rutin đạt ≥ 20%, tỉ lệ hoa đã nở ≤ 10%, hoa sẫm màu ≤ 1%, các bộ phận khác của cây ≤ 2%, độ ẩm

≤ 12%, tạp chất ≤ 1%, tro toàn phần ≤ 10%, không có nấm mốc [12]

21

1.2.1 Thành phần hóa học của nụ hòe

Trong nụ hòe có hoạt chất sinh học chính là Rutin Bên cạnh đó còn có các thành phần có giá trị khác nhƣ quercetin, betulin là dẫn chất trierpeniot nhóm lupan, sophoradiol là dẫn chất của nhóm olean, quercetin, kaempferol, sophorin A (C20H45O10), sophorin B (C27H45O10), sophorin C (C27H48O10), sophorose, pectin… và các flavonoid khác [30,42,45]

Hình 2: Công thức cấu tạo của một số chất có trong thành phần của nụ hoè

22

1.2.2 Các ứng dụng của nụ hoè

Theo quan niệm của y học cổ truyền, hoa hòe vị đắng, tính hơi hàn (khí lạnh mà trầm) quy kinh can, đại tràng, có công năng lương huyết, chỉ huyết, dùng trong các trường hợp huyết nhiệt, có tác dụng cầm máu rất tốt, điều trị các bệnh đại tiện ra máu, chảy máu cam hoặc ho ra máu, phụ nữ rong kinh… Ngoài ra, hoa hòe còn có tác dụng điều trị bệnh tăng huyết áp trong vữa xơ động mạch, điều trị sau tai biến mạch máu não…[4]

Nụ hoè được ứng dụng để sản xuất rutin và các sản phẩm thuốc rutin, quercetin Bên cạnh đó, nụ hoè được chế biến thành các sản phẩm như: trà túi lọc hoặc hòa tan sấy khô đóng túi Các sản phẩm giải nhiệt có thành phần nụ hòe đã được chế biến như: trà

nụ hòe của Công ty trách nhiệm hữu hạn thương mại và dịch vụ Đại Gia (nụ hòe sấy khô đóng gói) Trà Ruton của Công ty CP Dược phẩm OPC dạng túi lọc có thành phần

nụ hòe và rau dấp cá Trà Tanaka của Học Viện Quân Y (dạng túi lọc: thành phần gồm

đỏ ngọn, cúc hoa, nụ hòe, cỏ ngọt) Trà hoa hòe của Công ty TNHH Vĩnh Tiến có thành phần: diếp cá, hoa hòe, cam thảo Trà cúc hoè của công ty Thái Nguyên Trang có thành phần: hoa hòe, thảo quyết minh, bạch cúc Tuy nhiên các sản phẩm dạng này không tiện lợi, mất thời gian pha chế, không trích ly được hết các thành phần hoạt chất Khi sử dụng không kiểm soát được liều lượng hoạt chất đưa vào cơ thể Chính vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất nước uống từ nụ hoè mang lại ý nghĩa thiết thực trong cuộc sống

1.2.3 Rutin

Rutin là một dược chất, một euflavonoid thuộc nhóm flavon có công thức phân

tử là C27H30O16 [6]

- Rutin rất dễ hydrat hóa, tinh thể ngậm 3 phân tử nước [10,11,30]

- Rutin khan hút ẩm rất mạnh, chuyển sang màu nâu tại 125°C

- Độ tan của rutin trong các dung môi rất khác nhau: 1g rutin hòa tan trong khoảng 8.000ml nước lạnh, 100ml nước sôi [13], 7ml metanol sôi, 650ml etanol lạnh và 60ml etanol nóng [11]

- Dung dịch rutin trong etanol (96%) có hai cực đại hấp thụ trong vùng tử ngoại

ở 362,7 và 257,7nm [6,26]

b.Tính chất hóa học

-Sự có mặt các nhóm hydroxyl của phenolic, nhóm cacbonyl và vòng benzen làm

rutin khá hoạt động Tính chất hóa học của rutin phụ thuộc vào vị trí các nhóm hydroxyl

và hệ nối đôi liên hợp trong phân tử [10]

*Tính chất axit

Rutin là một flavonoid có tính axit yếu (pKa = 9,98) nên dễ phản ứng với dung dịch kiềm tạo muối tan trong nước[10] Trong dung dịch kiềm rutin rất ít bị ảnh hưởng

*Phản ứng thủy phân

Rutin là một flavonoid glycosit có glycon là quercetin, có phần đường là gluco và L-rhamno nên nó có tính chất của disacarit Khi rutin thủy phân bằng axit tạo thành quercetin và hai phân tử đường monosacarit

α-D-25

1.2.4 Quercetin

Quercetin là một flavonoid thuộc nhóm các flavol có công thức phân tử C15H10O7[25]

Hình 4: Công thức cấu tạo quercetin

- Quercetin tinh thể màu vàng kim

- Tinh thể ngậm 2 phân tử nước dihydrate

- Có thể hòa tan trong etanol lạnh (1:290), tan trong etanol nóng (1:23), hòa tan trong metanol, ethyl acetate, acid acetic, pyridin, acetone; khó tan trong nước [25,30]

1.2.5 Vai trò của rutin và quercetin trong đời sống con người

Vai trò dược học của rutin và quercetin ngày càng sáng tỏ và được ứng dụng trên nhiều phương diện

Rutin được biết đến là một loại dược chất (vitamin P) có tác dụng:

- Giảm sự phá hủy của adrenalin trong cơ thể, tăng khả năng đàn hồi, giảm chứng giòn, tính thấm của mao mạch, ngăn protein của máu thấm qua mô mao mạch

- Hỗ trợ dinh dưỡng tới mao quản trong mắt, làm giảm áp lực nội nhãn ở bệnh nhân glaucoma bằng cách tăng cường toàn vẹn cấu trúc collagen của mắt

- Chống dị ứng bằng cách ngăn cản sự giải phóng của histamine từ các dưỡng bào (là các tế bào lớn trong mô liên kết có nhiều hạt bào tương thô chứa nhiều chất như: histamine, heparin (các chất được giải phóng khi bị viêm hay dị ứng)

26

- Ngăn ngừa sự chảy máu có định kỳ, ngăn cản sự đông máu bất thường

- Làm mất tác dụng của chất độc trong các vết thương nên được dùng để giảm tính nhạy cảm, đau nhức của vết thương, ngăn cản sự viêm nhiễm và làm cho vết thương trên da mau lành

- Trị bệnh sốt mùa hè, bệnh trĩ, giãn tĩnh mạch, bệnh mụn rộp miệng, bệnh xơ gan, sự căng thẳng, canxi huyết thanh thấp, bệnh rối loạn vận động,…

Trong y học hiện đại, gốc tự do được xác định là nguyên nhân gây nên 90% các loại bệnh cho con người Chúng được sinh ra trong tế bào và gây ra những ảnh hưởng nguy hại như biến dị, hủy hại tế bào, làm ung thư, tăng nhanh sự lão hóa Rutin là một chất có khả năng chống oxy hóa, có nhóm OH ở vị trí octo nên dễ bị oxy hóa thành các semiquinon dưới tác dụng của enzim polyphenoloxidaza và preroxidaza trong tế bào Semiquinon (rutin dạng oxy hóa) là các gốc tự do bền vững có thể nhận điện tử hoặc proton từ những chất cho khác để trở lại dạng hydroquinone (rutin dạng khử) Các dạng này có khả năng phản ứng với gốc tự do hoạt động để triệt tiêu chúng hoặc để tạo ra các gốc tự do kèm hoạt động bền vững [39] Rutin được sử dụng trong các phác đồ điều trị

ức chế các bệnh do các gốc tự do gây ra theo cách: chống oxy hóa phenoic, tạo chelat với các ion kim loại, phản ứng với các gốc tự do hoạt động để kìm hãm quá trình oxy hóa dây chuyền, tương tác với enzim để giảm các quá trình oxy hóa trong cơ thể sống nhằm bảo vệ axit deoxiribonucleic khỏi các hư hại do các hóa chất độc gây ra Rutin đã làm giảm 71% sự di căn của u hắc tố ở phổi chuột, dùng trong ngăn ngừa và trị bệnh tế bào hình liềm trong người [18,25]

Quercetin có tác dụng ức chế các chất xúc tiến u và sự tăng trưởng của một số dòng tế bào ung thư như ung thư dạ dày, ung thư máu, ung thư bọng đái, ung thư vú và hai dòng tế bào ung thư mạnh, dễ di căn và kháng thuốc: HT-1080 (một loại tế bào u xơ

ác tính trên mô liên kết) và 26-L5 (tế bào ung thư ruột kết) [29]; polyrutin với khối lượng phân tử vài nghìn nhưng hòa tan dễ dàng trong nước, khả năng dọn gốc tự do và

ức chế quá trình oxy hóa tốt hơn rutin; troxerutin tan tốt trong nước, trị hội chứng giãn

27

viêm loét tĩnh mạch; trị đau cơ và chứng phù; natri rutin sulfat có hoạt tính chống lại một số HIV-1; rutin poly(H-) sulfat có hoạt tính ức chế hoạt động phần bù trong huyết thanh máu; melin sulfat ca tác dụng trị HIV; phức rutin-kim loại, phức quercetin-kim loại có khả năng chống oxy hóa cao;…

Đa phần rutin và quercetin được bào chế ở dạng viên nén (0,02g) [6] theo TCDĐ năm 2006 hay viên bao phim dạng đơn hoặc phối hợp Rutin phối hợp với vitamin C (làm tăng cường tác dụng của vitamin C); với vitamin (chữa chứng rối loạn tâm thần, cải thiện trí nhớ, thần kinh giác quan ở người già); với ascorbic axit tạo viên bao đường cevit rutin (trị trĩ, viêm –giãn tĩnh mạch); với nicotinamit (trị thực tổn suy tĩnh – bạch mạch, trĩ); với trypsin, bromelain (trị sưng xương khớp) Quercetin kết hợp với cratonin (Hỗ trợ điều trị thiểu năng tuần hoàn não, người bị đau nửa đầu, hoa mắt chóng mắt, ù tai, hỗ trợ phòng và điều trị xơ vữa động mạch, tăng cường chống oxy hoá, cải thiện trí nhớ); với curcumin phytosome hỗ trợ, tăng cường tác dụng cho curcumin…