Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất nước uống thảo dược từ cây lạc tiên (passiflora foetida l )

Do đó, để góp phần đưa những công dụng hữu ích của cây lạc tiên đến gần hơn với người tiêu dùng , chúng tôi đã đưa ra đề tài: “ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG THẢO DƯỢ

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC



BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CHUYÊN NGÀNH THỰC PHẨM

SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG THẢO DƯỢC

TỪ CÂY LẠC TIÊN (PASSIFLORA FOETIDA L.)

GVHD: Như Xuân Thiện ChânSVTH: Phan Thị Mai ThảoMSSV: 1153010762

Niên khóa: 2011 - 2015

Bình Dương, tháng 05 năm 2015

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

PHẦN 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢO DƯỢC: 4

1.1.1 Giới thiệu chung về nước thảo dược: 4

1.1.1.1 Giới thiệu chung: 4

1.1.1.2 Lợi ích của việc uống nước thảo dược: 5

1.1.1.3 Uống trà thảo mộc an toàn: 6

1.1.1.4 Giới thiệu một số nước uống thảo dược trên thị trường: 7

1.1.2 Tổng quan về quy trình sản xuất nước uống từ thảo dược 7

1.1.2.1 Quy trình công nghệ tổng quát chế biến nước uống từ thảo dược: 7

1.1.2.2 Thuyết minh quy trình: 9

1.2 TỔNG QUAN VỀ LẠC TIÊN: 10

1.2.1 Giới thiệu chung: 10

1.2.1.1 Nguồn gốc và phân bố: 10

1.2.1.2 Phân loại: 10

1.2.2 Đặc điểm hình thái: 11

1.2.3 Thành phần hóa học 11

1.2.4 Tác dụng dược tính: 13

1.2.5 Nghiên cứu và ứng dụng: 14

1.2.5.1 Một số nghiên cứu và ứng dụng: 14

1.2.5.2 Một số sản phẩm trên thị trường: 15

1.3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY: 15

1.3.1 Phương pháp trích ly bằng cơ học 15

1.3.2 Phương pháp trích ly bằng dung môi 15

1.3.3 Phương pháp trích ly được hỗ trợ sóng siêu âm 17

1.3.4 Phương pháp trích ly bằng CO2 siêu tới hạn 17

1.3.5 So sánh hiệu quả các phương pháp 18

PHẦN 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU: 22

2.2 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 22

2.2.1 Lạc tiên 22

2.2.2 Nước 22

2.2.3 Đường 22

2.3 THIẾT BỊ - DỤNG CỤ, HÓA CHẤT THÍ NGHIỆM 22

2.3.1 Thiết bị - dụng cụ 22

2.3.2 Hóa chất thí nghiệm 23

2.3.3 Quy trình sản xuất dự kiến nước thảo dược từ Lạc Tiên 23

2.3.3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất 23

2.3.3.2 Thuyết minh quy trình 25

2.3.4 Sơ đồ nghiên cứu: 27

2.3.5 Các phương pháp phân tích 28

2.3.5.1 Phương pháp xác định độ ẩm của nguyên liệu [ TCVN 5613 – 91] 28

2.3.5.2 Phương pháp xác định độ tro toàn phần 28

2.3.5.3 Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol [Folin – Ciocalteau] 28

2.3.5.4 Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm 28

2.3.6 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm 28

2.3.7 Bố trí thí nghiệm 28

2.3.7.1 Khảo sát thành phần và tính chất nguyên liệu: 28

2.3.7.2 Khảo sát chế độ trích ly bằng dung môi nước 29

PHẦN 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT NGUỒN NGUYÊN LIỆU 36

3.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ TRÍCH LY BẰNG DUNG MÔI NƯỚC 36

3.2.1 Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu: dung môi 36

3.2.2 Khảo sát nhiệt độ - thời gian trích ly: 41

3.3 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT TỈ LỆ PHỐI CHẾ GIỮA DỊCH TRÍCH LY VỚI ĐƯỜNG 45

3.4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ THANH TRÙNG: 47

3.5 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ TOÀN DIỆN SẢN PHẨM 50

PHẦN 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

4.1 KẾT LUẬN 57

4.2 KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHẦN 5 PHỤ LỤC i

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước giải khát 28

Bảng 2.2 Thành phần hóa lý của Lạc tiên 29

Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ nguyên liệu : dung môi 30

Bảng 2.4 Bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ và thời gian trích ly 31

Bảng 2.5 Bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối chế giữa dịch trích ly với đường 32

Bảng 2.6 Điểm cảm quan về vị của sản phẩm 32

Bảng 2.7 Bố trí thí nghiệm khảo sát chế độ thanh trùng cho sản phẩm 33

Bảng 3.1 Kết quả khảo sát độ ẩm, độ tro và hàm lượng polyphenol của 36

nguyên liệu 36

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu : dung môi đến hàm lượng chất khô hòa tan và hàm lượng polyphenol 37

Bảng 3.3 Kết quả điểm cảm quan trong thí nghiệm khảo sát tỉ lệ nguyên liệu: dung môi 39

Bảng 3.4 Kết quả hàm lượng polyphenol thu được trong thí nghiệm khảo sát nhiệt độ - thời gian trích ly 41

Bảng 3.5 Kết quả điểm cảm quan trong thí nghiệm khảo sát nhiệt độ - thời gian trích ly 43

Bảng 3.6 Kết quả điểm cảm quan trong thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối chế giữa dịch trích ly với đường 45

Bảng 3.7 Mô tả sản phẩm nước lạc tiên qua các khoảng thời gian bảo quản 48

Bảng 3.8 Kết quả phân tích vi sinh mẫu C3P4 49

Bảng 3.9 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm nước thảo dược 51

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước uống thảo dược từ thảo mộc

đóng chai 8

Hình 1.2 Thân, hoa, quả của cây Lạc Tiên 11

Hình 1.3 Khung Flavonoid 12

Hình 2.1 Quy trình sản xuất dự kiến nước thảo dược từ Lạc Tiên 24

Hình 2.2 Sơ đồ nghiên cứu 27

Hình 3.1 Đồ thị biểu hiện sự ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu : dung môi đến hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình trích ly 37

Hình 3.2 Đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu : dung môi đến hàm lượng polyphenol trong quá trình trích ly 38

Hình 3.3 Đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu đến cảm quan trong quá trình trích ly 39

Hình 3.4 Đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến hàm lượng polyphenol trong quá trình trích ly 42

Hình 3.5 Đồ thị thể hiện điểm cảm quan vị thu được khi khảo sát tỉ lệ phối chế giữa dịch trích ly với đường 46

Hình 3.6 Kết quả định tính hợp chất Flavonoid trong sản phẩm 52

Hình 3.7 Kết quả định tính hợp chất Saponin trong sản phẩm 53

Hình 3.8 Quy trình chế biến nước thảo dược từ cây Lạc tiên 55

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ của người khác Trong suốt thời gian từ khi học tập ở giảng đường đại học cho đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè

Để hoàn thành đề tài thực tập tốt nghiệp này, lời đầu tiên em xin gửi lời cảm

ơn chân thành đến tất cả các thầy, cô giáo khoa công nghệ sinh học trường đại học Mở Tp.HCM đã dạy bảo và trang bị cho em những kiến thức bổ ích làm nền tảng cho em thực hiện đề tài

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy Th.S Như Xuân Thiện Chân, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực tập

Và nhân dịp này em xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ người đã sinh thành dưỡng dục và nuôi dạy em nên người để em có được ngày hôm nay

Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình và bạn bè những người đã hỗ trợ, cổ vũ động viên em thực hiện đề tài thực tập tốt nghiệp này

Em xin trân trọng cảm ơn!

Bình Dương, ngày 05 tháng 05 năm 2015

SVTH: Phan Thị Mai Thảo

Hiện nay trong sản xuất công nghiệp con người đã biết đưa những loài thảo mộc khá quen thuộc như: La hán quả, sương sáo, hạ cô thảo, hoa cúc, cam thảo, kim ngân…vào sản xuất các loại thức uống như trà thảo mộc Dr Thanh, trà xanh không độ…[23]

.Tuy nhiên cũng còn nhiều loại cây thảo mộc khác thường được dân gian dùng như thuốc an thần, trị mất ngủ, giải nhiệt[11]…mà chưa được biết đến rộng rãi, một trong số đó chính là cây lạc tiên

Cây lạc tiên là một loại dược liệu được dùng trong sản xuất đông dược và tân dược; Cây còn có nhiều tên gọi khác như: cây lạc, cây lồng đèn, hồng tiên, mắc mát, long châu quả Các hoạt chất trong cây lạc tiên có tác dụng lên hệ thần kinh trung ương, giúp trấn tĩnh, chống hồi hộp, lo âu, mất ngủ Dân gian thường dùng dây và lá sắc uống làm thuốc an thần chữa mất ngủ[11] Theo sách “Trung dược đại từ điển”, quả lạc tiên (long châu quả) vị ngọt, tính bình, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, lợi thủy, dùng chữa ho do phế nhiệt, phù thũng, giã đắp chữa ung nhọt lở loét ở chân Song, sản phẩm từ cây lạc tiên mặc dù đã có mặt từ rất lâu trong dân gian, nhưng vẫn còn rất mới trên thị trường tiêu thụ Việt Nam

Do đó, để góp phần đưa những công dụng hữu ích của cây lạc tiên đến gần

hơn với người tiêu dùng , chúng tôi đã đưa ra đề tài: “ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG THẢO DƯỢC TỪ CÂY

LẠC TIÊN (PASSIFLORA FOETIDA L.)”

Ở đề tài này tôi quyết định khảo sát quá trình trích ly về nhiệt độ và thời gian nhằm chọn ra các thông số tối ưu để thu được dịch trích có hàm lượng hoạt chất sinh học là cao nhất Tiếp theo là khảo sát quá trình phối chế nhằm tạo ra sản phẩm không những có hoạt tính sinh học có ích cho sức khoẻ mà còn thoã mãn nhu cầu cảm quan của người tiêu dùng Cuối cùng là khảo sát quá trình thanh trùng để sản phẩm đạt chỉ tiêu vi sinh, nhằm cung cấp một sản phẩm an toàn cho người tiêu dùng

Với đề tài này tôi sẽ tạo ra một loại nước uống thảo dược có hoạt tính sinh học cao từ nguồn nguyên liệu rẽ tiền, nhằm giúp cho người tiêu dùng thêm một sự lựa chọn hoàn hảo cho sức khoẻ

PHẦN 1

TỔNG QUAN

TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢO DƯỢC:

1.1.1 Giới thiệu chung về nước thảo dược:

1.1.1.1 Giới thiệu chung: [23][24]

Châu Á nổi tiếng là quê hương của các loại thảo dược quý, đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như mỹ phẩm, dược phẩm hay thậm chí còn là nguyên liệu để sản xuất ra các loại thảo dược để chữa bệnh và ví von chúng như những “chất thần diệu” Ngày nay, các nhà “thảo dược học” vẫn tin những gì bắt nguồn từ tự nhiên không chỉ hiệu quả, rẻ mà còn tốt cho sức khỏe Xuất phát từ những lợi ích vô cùng to lớn đó mà hiện nay nhiều sản phẩm nước thảo dược đã ra đời nhằm đáp ứng những nhu cầu ngày càng cao và khắt khe hơn của người tiêu dùng trong thời đại mới

Nước uống từ thảo mộc không xa lạ với người tiêu dùng các nước như Mỹ,

Ý, Tây Ban Nha, Hà Lan, Pháp, Anh và Bỉ…Nhưng tại Việt Nam chúng chỉ thực sự bùng nổ vào năm 2009 với sản phẩm trà thảo mộc Dr.Thanh của công ty Tân Hiệp Phát Trên thị trường hiện nay các sản phẩm từ thảo mộc rất đa dạng với sự tham gia của nhiều nhà sản xuất khác nhau

Và theo số liệu khảo sát tháng 5/2011 của công ty Nislsen, doanh số của ngành hàng trà uống liền chiếm 30,5%, cao nhất trên tổng thị trường nước giải khát tại Việt Nam Hơn 50% người tiêu dùng thành phố đang chuyển dần sang các loại nước tự nhiên, ít ngọt trong khi sản phẩm nước có gas đang dần bão hòa…Khảo sát thị trường hằng năm tại nước ta cho thấy, nước uống không gas tăng khoảng trên 10%, trong khi đó nước uống có gas giảm 5%

Đề cập trong báo cáo về xu hướng tiêu dùng trong năm 2012, trung tâm nghiên cứu về sản phẩm nguồn gốc thiên nhiên (Nature Products Insider) tại Mỹ cho hay: "Chúng ta đang chứng kiến một sự thay đổi lớn về văn hóa tiêu dùng, khi

mà người tiêu dùng tập trung vào những trải nghiệm tích cực khi sử dụng những sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên, trong đó có sản phẩm từ thảo mộc"

Theo thống kê của Hiệp hội Siêu thị Hà Nội, trong những năm qua đối với thị trường đồ uống, lượng tiêu thụ các sản phẩm có nguồn gốc từ thảo mộc tăng lên rất nhanh

Nắm bắt xu hướng tiêu dùng, nhiều doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh nước giải khát tại Việt Nam đã mạnh tay đầu tư vào các mặt hàng sản phẩm thiên nhiên có lợi cho sức khỏe và nhiều doanh nghiệp đã tạo dấu ấn thành công với sản phẩm thảo mộc Một loạt các sản phẩm trà xanh, trà thảo mộc đã đua nhau góp mặt trên thị trường Một ví dụ thành công nhất tại Việt Nam là trường hợp của Tân Hiệp Phát với trà thảo mộc Dr.Thanh Với công dụng thanh nhiệt, giải độc, vị ngon, mát , Dr.Thanh trở thành sản phẩm thức uống thảo dược được người tiêu dùng rất

ưa chuộng

Theo nhiều đánh giá về thị trường gần đây, thị trường Việt Nam đang có sức tăng trưởng tiêu thụ rất nhanh Nhiều doanh nghiệp nước giải khát đã và đang đẩy mạnh tăng trưởng phát triển sản xuất và phân phối các sản phẩm thảo mộc Trong

đó, những doanh nghiệp khẳng định được uy tín sản phẩm, có thương hiệu tốt, có hệ thống phân phối như Tân Hiệp Phát… sẽ có ưu thế cạnh tranh trên thị trường tốt hơn

1.1.1.2 Lợi ích của việc uống nước thảo dược: [25]

Trà thảo dược là một dạng thực - dược phẩm bao gồm một hay nhiều loại dược phẩm đã được chế biến, phân chia đến một mức độ nhất định, được sử dụng giống như trà uống hằng ngày trong dân gian, và khi sử dụng truyền kỳ có thể ngăn ngừa những căn bệnh cụ thể

Trong các sản phẩm trà thảo dược hiện nay, nhà sản xuất chủ yếu tập trung vào các dược tính có trong trà thảo dược như flavonoid, saponin, alkaloid,…nhằm chữa các bệnh như:

 Ngừa ung thư, giúp ngăn chặn quá trình lão hóa, bảo vệ tế bào của cơ thể nhờ trong nước thảo dược chứa hợp chất polyphenol và flavonoid

 Giúp cho quá trình trao đổi chất được tăng cường, không chứa calo: một trong những nguyên nhân gây nên béo phì là do các chất trong cơ thể không được chuyển hóa tốt, dư thừa calo trong cơ thể Nước thảo dược sẽ giúp cho cơ thể trao đổi chất tốt hơn, chỉ cần uống mỗi ngày 5 tách trà thì có thể đốt cháy 70-80 calo

 Uống nước thảo dược có thể giúp giảm nguy cơ đột quỵ và đau tim: Một nghiên cứu 5,6 năm của Hà lan nhận thấy nếu chúng ta uống 2-3 tách trà đen mỗi ngày thì nguy cơ mắc cơn đau tim đột tử thấp hơn người không uống trà tới 70% Uống trà có thể giữ cho các huyết mạch trơn mượt và không bị nghẽn

 Bảo vệ hệ miễn dịch: Một cuộc thử nghiệm trên 21 người tình nguyện uống 5 tách trà mỗi ngày trong 4 tuần, người ta nhận thấy rằng hoạt động của hệ miễn dịch trong máu của người uống trà cao hơn

 Giúp răng chắc khỏe: Có một số ý kiến cho rằng uống trà làm cho răng xấu, đó

là vì khi uống trà có bỏ thêm đường Còn thật ra khi uống trà không đường sẽ có hàm răng chắc khỏe do trong trà có chứa tanin và fluoride có thể làm răng sát lại gần nhau Ngoài ra uống trà còn giúp xương cứng cáp, vững chắc hơn

1.1.1.3 Uống trà thảo mộc an toàn: [27]

Trà thảo mộc giúp tìm lại sự bình quân cho cơ thể, sức khỏe và vẻ đẹp Tuy nhiên không nên vượt quá liều lượng vì khi đó có thể gây ra những tác hại cho

cơ thể Theo dược sĩ Phạm Thị Liền, Phó khoa Dược bệnh viện y học cổ truyền thành phố Hồ Chí Minh cho biết: nhìn chung đông y không kị nhau nên có thể dùng 2, 3 loại trà để chữa bệnh Tuy nhiên mỗi loại trà ngừa, chữa những bệnh khác nhau nên người dùng nếu chỉ để giải khát thì không sao, nhưng dùng với liều lượng chữa bệnh thì cần lưu ý Nếu dùng trà để chữa bệnh khác nhau thì bệnh nhân cần đến khám ở các bệnh viện hoặc phòng mạch đông y để được bắt mạch chẩn đoán bệnh trước khi uống trà thảo mộc để chữa bệnh, dùng bừa bãi

có thể gây ra bệnh

 Khi bị cao huyết áp nếu mua trà chữa cao huyết áp uống trong thời gian dài thì

sẽ bị hạ huyết áp, rất nguy hiểm

 Nổi nhiều mụn có thể do nóng gan hoặc suy gan nhưng nếu tự ý uống trà nhuận tràng có thể làm suy gan nặng thêm

 Uống trà xanh vào buổi tối có thể gây mất ngủ, tiểu đêm, hoặc ăn thực phẩm chứa nhiều protein sẽ không tốt

 Khi dùng trà thảo mộc cần chọn sản phẩm của những nhà sản xuất uy tín, trên bao bì có ghi rõ thành phần, khối lượng, số đăng kí

 Với phụ nữ mang thai, uống trà gừng số lượng nhỏ vào buổi sáng có thể giảm buồn nôn Tuy nhiên hoạt chất gingerol trong gừng có thể gây mỏng mạch máu nên dùng lâu sẽ không tốt Các loại trà nói chung đều chứa cafein, chất này có khả năng đi qua nhau thai, vào tới thai nhi và ảnh hưởng đến em bé trong bụng nên các bà mẹ mang thai phải đặc biệt chú ý Bác sĩ khuyên rằng thai phụ sử dụng càng ít cafein thì càng tốt cho sức khỏe và bản thân em bé, thai phụ không nhất thiết phải tránh uống trà mà là sử dụng hợp lý các loại trà hằng ngày, không nên uống nhiều hơn 2 – 3 tách trà mỗi ngày

1.1.1.4 Giới thiệu một số nước uống thảo dược trên thị trường: [23]

Trên thị trường hiện nay để đáp ứng nhu cầu giải nhiệt mùa nắng đã xuất hiện rất nhiều các loại nước giải nhiệt được sản xuất từ nhiều công ty khác nhau

 Trà bí đao Wanderfarm do Công ty cổ phần thực phẩm Quốc tế sản xuất với thành phần nước, nước sương sâm, thạch rong biển, đường

 Trà xanh Green Tea chanh do Công ty cổ phần thực phẩm Quốc tế sản xuất với thành phần nước, tinh chất trà, đường, fructose, chất xơ hoà tan, acid citric, vitamin C, hương táo tự nhiên

 Nước mía lau của Công ty trách nhiệm hữu hạn sản xuất – thương mại Huỳnh Vĩnh Đức thành phần gồm: nước, đường cát, mía, cà rốt, củ năng

 Nước bưởi ép của Công ty Tribeco với thành phần nước, đường, nước bưởi ép, chất điều chỉnh độ chua 330, 331iii, chất ổn định 466, chất nhũ hoá 445, hương tổng hợp, chất chống oxy hoá 300, 307, vitamin

 Trà xanh C2 do Công ty trách nhiệm hữu hạn URC Việt Nam sản xuất với 100% trà xanh Thái Nguyên nguyên chất Trà xanh 0o của Công ty trách nhiệm hữu hạn thương mại – dịch vụ Tân Hiệp Phát với 100% trà xanh nguyên chất

1.1.2 Tổng quan về quy trình sản xuất nước uống từ thảo dược

1.1.2.1 Quy trình công nghệ tổng quát chế biến nước uống từ thảo dược:

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước uống thảo dược từ

Tríchly

Lọc

Làmnguội

Bã

1.1.2.2 Thuyết minh quy trình: [12][4]

1.1.2.2.1 Nấu syrup, lọc và làm nguội syrup:

Syrup là dung dịch đường có nồng độ chất khô cao, dao động từ 63 ÷ 65% (khối lượng) Syrup có thể được nấu từ saccharose hoặc tinh bột Tại Việt Nam, syrup chỉ được nấu từ đường saccharose theo 1 trong 2 cách sau:

 Nấu syrup đường saccharose: chỉ hòa tan đường saccarose trong nước nóng

 Nấu syrup đường nghịch đảo: bổ sung chất xúc tác là acid thực phẩm hoặc E invertase trong quá trình nấu đường

1.1.2.2.2 Chuẩn bị dịch cốt:

Theo phương pháp truyền thống, quá trình nấu nước thảo dược thường được tiến hành như sau:

 Nguyên liệu được rửa qua bằng nước sạch để loại bỏ các tạp chất như cát, bụi…

 Cho nguyên liệu vào nước sôi trong 10 phút và giữ ổn nhiệt 85 ÷ 90o

C trong khoảng 30 phút, pH trung tính, tỷ lệ giữa nguyên liệu và dung môi dao động từ 1:20 đến 1:80

 Kết thúc quá trình nấu, để nguội tự nhiên dịch chiết, gạn lấy dịch và bỏ bã

1.1.2.2.3 Trích ly:

Mục đích: thu được hàm lượng chất khô cao nhất, đồng thời trích ly được tối đa các hợp chất (các chất có tác dụng điều trị) và các chất hỗ trợ (các chất làm tăng tác dụng của hoạt chất) vào dịch chiết

Để tối ưu hóa quá trình trích ly, cần tác động vào các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất quá trình trích ly, xác định các thông số tỷ lệ giữa nguyên liệu / dung môi, nhiệt

độ, pH, thời gian thích hợp cho quá trình

1.1.2.2.4 Phối chế

Đây là quá trình hòa lẫn dịch cốt với các nguyên liệu như nước, chất tạo ngọt, chất tạo chua, chất tạo hương, màu… Các loại nước giải khát pha từ hương liệu tự nhiên và các dịch cốt có nguồn gốc từ thực vật (rễ, lá cây…) thường được pha chế theo phương pháp lạnh để giữ hương vị và chất lượng cho sản phẩm

Các thành phần sử dụng trong quá trình pha chế phải được pha trộn tuân thủ theo thứ tự một cách nghiêm ngặt Thông thường, đầu tiên người ta phối trộn dịch cốt trích ly từ các nguyên liệu thực vật với chất tạo ngọt, tiếp theo là chỉnh pH bằng

cách bổ sung acid thực phẩm Các chất bảo quản, chất màu và chất tạo hương thường được cho vào sau cùng Sau đó, hỗn hợp được khuấy trộn đến đồng nhất

1.1.2.2.5 Chiết rót và hoàn thiện sản phẩm

Sản phẩm thức uống được phân phối vào bao bì bằng các thiết bị chiết rót tự động hoặc bán tự động Bao bì được làm kín bằng các thiết bị ghép mí, đóng nắp

1.1.2.2.6 Thanh trùng sản phẩm

Thanh trùng là quá trình làm giảm lượng vi sinh vật trong các sản phẩm nhằm kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm Phương pháp thanh trùng nhiệt được dùng phổ biến hơn cả

Theo đó, thiết lập chế độ thanh trùng cho một loại sản phẩm là xác định nhiệt độ

và thời gian thanh trùng cần thiết để đảm bảo hợp lý nhất yêu cầu tiêu diệt vi sinh vật, giữ được giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan của sản phẩm, đồng thời tiết kiệm được năng lượng sử dụng

1.2 TỔNG QUAN VỀ LẠC TIÊN:

1.2.1 Giới thiệu chung:

1.2.1.1 Nguồn gốc và phân bố: [11]

Cây lạc tiên có nguồn gốc từ tây nam Hoa Kì, Mexico, vùng Caribe, Trung Mỹ

và Nam Mỹ Loài lạc tiên này được du nhập vào các vùng nhiệt đới trên toàn thế giới như Đông Nam Á và Hawaii

Cây lạc tiên mọc hoang khắp nơi ở nước ta, nhất là các tỉnh Hòa Bình, Thái Nguyên, Bắc Giang, Quảng Bình, Thừa Thiên, Quảng Nam, Đà Nẵng

 Loài: Passiflora foetida L

 Tên khác: Cây nhãn lồng, cây chùm bao, dây lưới, mắm nêm, dây bầu đường (Đà Nẵng), mỏ pỉ, quánh mon (Tày), co hồng tiên (Thái), tây phiên liên

1.2.2 Đặc điểm hình thái: [11]

 Lạc tiên là loại dây leo, thân cỏ dài 7 m đến 10 m, rỗng, có nhiều lông mềm dài 1,5 mm

 Lá mọc sole, 3 thùy, mép và hai mặt có lông mịn, tua cuốn cuộn tròn

 Hoa đơn, cánh màu trắng ở giữa tím nhạt, phần phụ hình sợi

 Quả hình trứng được bọc lớp vỏ lưới (áo ngoài), dài gần 2-3 cm, gần giống quả nhãn, quả chín mọng màu vàng có vị ngọt, rất thơm và ăn được

Hình 1.2 Thân, hoa, quả của cây Lạc Tiên

1.2.3 Thành phần hóa học [21], [22]

Theo Patil và Paikrao (2012) thì trong lạc tiên có chứa các thành phần hóa học là Saponin, Tannin, Alkaloid, Steroid, Flavonoid,… Đây đều là các thành phần dược tính

a) Alkaloid

Alkaloid là một nhóm hỗn hợp phân tử có chứa nitơ, phức tạp về mặt hóa học nên chúng có tác dụng dược lý đặc thù quan trọng, nhất là đối với hệ thần kinh Chúng có khả năng chống ung thư, giảm sự co thắt, giảm đau, giảm tiêu chảy…Với một lượng nhỏ có alkaloid là chất độc gây chết người nhưng lại có khi

nó là thần dược trị bệnh đặc hiệu

b) Nhóm flavonoid

Flavonoid thuộc nhóm acid polyphenolic

có cấu tạo khung 15 carbon, dạng C6 Sự biến đổi dạng oxy hóa của phần giữa liên kết C3 quy định tính chất, lớp, hạng của các hợp chất trong nhóm Các lớp hợp chất đó gồm: Flavon, Flavanol, Flavonol, Flavanonol, Isoflavon, Chalcon, Dyhydrochalcon, Auron, Anthocyanidin, Catechin, Flavan-3,4-diol Flavonoid thường ở dạng glycosid, trong đó một hoặc nhiều nhóm hydroxyl phenolic hóa hợp với phần đường

C6-C3-Hình 1.3 Khung Flavonoid

Flavonoid chống oxy hóa mạnh và hữu ích trong việc lưu thông máu, kháng nấm, kháng virus, chống dị ứng, bảo vệ hoạt động của gan, làm bền thành mạch, ngăn xuất huyết, chống co giật, giảm đau, giảm các triệu chứng thời kỳ mãn kinh ở phụ nữ…

c) Nhóm saponin

Saponin là thành phần hoạt tính trong nhiều loại thảo dược Chúng là các glycoside ở nhiều dạng khác nhau chia thành 2 nhóm: steroid và triterpenoid

Các nghiên cứu gần đây ở bộ lạc Masai tại Đông Phi cho thấy, mặc dù có chế độ ăn chủ yếu là các sản phẩm từ động vật giàu cholesterol và chất béo bão hòa nhưng lượng cholestrol trong huyết tương của họ lại rất thấp Điều này được giải thích là

do bộ lạc này có dùng các loại thảo mộc giàu saponin

Cơ chế hoạt động của saponin là tạo phức với cholesterol hoặc với các chất hydroxysteroid khác hay các acid mật, giúp đào thải các chất béo không cần thiết, làm sạch cơ thể Một trong những chương trình nghiên cứu nổi bật nhất về đề tài này là của Tiến sĩ Rene Malinow, Trung tâm Linh trưởng Oregon, đã chứng minh saponins làm giảm cholesterol trong cơ thể bằng cách ngăn sự tái hấp thu và tăng sự bài tiết chúng, tương tự cơ chế hoạt động của các thuốc làm giảm cholesterol hiện nay như cholestyramin

3-β-Vì vậy, người ta tin rằng saponin hữu dụng trong các chế độ ăn kiêng nhằm kiểm soát lượng cholesterol trong máu và ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư

d) Tanin

Công thức hóa học của tanin rất phức tạp và không đồng nhất, tanin có thể chia làm 2 loại chính: tanin thủy phân được hay còn gọi là tanin pyrogallic và tanin ngưng tụ hay còn gọi là tanin pyrocatechic

Tanin có tính kháng khuẩn, kháng virus được dùng trong điều trị các bệnh tiêu chảy, viêm ruột Tanin có khả năng làm tiêu độc vì nó tạo kết tủa với các alkaloid

và các muối kim loại nặng này nên làm giảm sự hấp thu của những chất này trong ruột, vì vậy được ứng dụng để giải độc trong những trường hợp ngộ độc alkaloid và kim loại nặng Ngoài ra tanin còn giúp phòng chống lão hóa, kéo dài tuổi thọ và phòng chống bệnh tim mạch, đột quỵ,…

1.2.4 Tác dụng dược tính:

Các nghiên cứu cho thấy nó có tác dụng lên hệ thần kinh trung ương: trấn tĩnh,

an thần, chống hồi hộp, lo âu, mất ngủ, ngủ hay mơ, phụ nữ hành kinh sớm

Chiết xuất hoạt chất chế tác dược phẩm an thần giúp chống stress dành cho giới lao động trí óc luôn căng thẳng thần kinh, dẫn đến hậu quả suy nhược tim mạch, cơ thể

Nó còn có tác dụng trực tiếp lên cơ trơn, làm giãn và chống co thắt nên chữa được các chứng đau do co thắt đường tiêu hóa, tử cung

Dân gian Việt Nam thường dùng cây này làm thuốc an thần

Theo sách “Trung dược đại từ điển”, quả lạc tiên (long châu quả) vị ngọt, tính bình, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, lợi thủy, dùng chữa ho do phế nhiệt, phù thủng, giã đắp chữa ung nhọt lở loét ở chân

Theo sách “Thuốc cổ truyền và ứng dụng lâm sàng” (GS Hoàng Bảo Châu) thì bộ phận dùng của cây lạc tiên: dây, lá, hoa thái nhỏ, phơi khô; công dụng: an thần, giải nhiệt, thanh can do thuốc ở tâm can; chữa trị: chữa đau đầu, mất ngủ, thường phối hợp thêm với một số vị thuốc khác

Ngoài ra quả lạc tiên được dùng làm nước giải khát có tác dụng mát và chữa bệnh lỵ

Dùng lá lạc tiên nấu nước để tắm, rửa trong chữa trị viêm da, mụn mủ, ghẻ ngứa

1.2.5 Nghiên cứu và ứng dụng:

1.2.5.1 Một số nghiên cứu và ứng dụng:

1.2.5.1.1 Cách trị bệnh mất ngủ, suy nhược thần kinh

Chữa thần kinh suy nhược: Dùng dây, lá lạc tiên 8 – 10 g, sắc uống trước khi

đi ngủ Hái đọt non (cả lá, dây và quả) nấu canh với tôm, thịt, cá đồng giúp dễ ngủ, giúp chặn đứng hiệu quả nồng độ cholesterol tăng bất thường, ăn ngon miệng, ổn định tâm sinh lý

Cũng có thể thu hoạch chùm bao mọc hoang ở hàng rào, lùm bụi cây khắp đồng ruộng, vườn cây Đem về phơi khô (cả rễ, dây, lá, quả), thái dài 3 cm, sao khử thổ, tán nhuyễn thành dạng bột, pha thêm vào một chén nước cốt trà đen đậm (khoảng 5 kg /chùm bao), vò viên tròn cỡ ngón tay út Ngày uống 3 lần, mỗi lần 5 viên, liên tục trong 60-90 ngày trị mất ngủ

1.2.5.1.2 Trị stress dai dẳng, mệt mỏi cơ thể:

Lấy 300 gr chùm bao tươi (cả lá, dây, quả), phơi 2 nắng (hoặc sao khử thổ vừa vàng) + 200 gr râu bắp vừa ngậm sữa (rửa sạch) + 100 gr rau má (sao khử thổ vừa héo), sắc chung với 500 ml nước có pha ¼ muỗng muối hạt, còn lại 200 ml nước, uống 2 lần/ngày trưa, tối Liên tục 7 ngày sẽ an thần, chống stress

1.2.5.2 Một số sản phẩm trên thị trường:

1.2.5.2.1 Trong đông dược, lạc tiên thường có một số sản phẩm:

Cao lạc tiên, bổ tâm an thần, Dengu, thuốc an thần sleeping, linh trung an thần, bổ tâm an thần hoàn, trà an thần sevona hoặc sevona, trà túi lọc mimosa, trà an thần, trà an thần volase

1.2.5.2.2 Trong tân dược có các sản phẩm:

Carditonyl (XNDP 25), Nardyl (Pháp),Veinotonyl (Pháp)

Như trên đã nói, tuy cây lạc tiên có mặt trong nhiều sản phẩm, nhưng ở nước

ta chưa có sự đầu tư công sức, trí tuệ thỏa đáng để tiến hành nghiên cứu kỹ về nhiều mặt đối với các loài lạc tiên có ở nước ta và ở một số nước (có điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng phù hợp), chưa có vùng chuyên canh trồng trọt để có thể chọn lọc loài

có hiệu quả điều trị và kinh tế cao Ngoài ra, hiện nay lạc tiên mới chỉ sử dụng trong phạm vi hẹp (ngành dược) chưa mở rộng sang các lĩnh vực khác như thực phẩm, mỹ phẩm mà khả năng đóng góp của lạc tiên rất nhiều triển vọng

Hy vọng tương lai cây lạc tiên sẽ được sự quan tâm hơn nhằm tận dụng được các dược tính của cây

1.3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY:

1.3.1 Phương pháp trích ly bằng cơ học [12]

Phương pháp này chủ yếu dùng các quá trình cơ học để tách các chất có trong nguyên liệu Trong loại nguyên liệu này, các chất cần trích ly nằm trong những túi tế bào ở bề mặt ngoài Khi dùng lực cơ học tác dụng vào vỏ quả, thì chất

chiết sẽ thoát ra

Dịch chiết khi sản xuất bằng phương pháp này có chất lượng cao hơn phương pháp chưng cất, giữ được những tính chất tự nhiên của nguyên liệu, tuy nhiên hiệu suất thấp

1.3.2 Phương pháp trích ly bằng dung môi [8]

Nguyên tắc: Dựa trên hiện tượng thẩm thấu, khuếch tán và hòa tan của các

hợp chất có trong các nguyên liệu đối với các dung môi hữu cơ

- Chọn dung môi là một vấn đề quan trọng để thực hiện qúa trình trích ly

Người ta thường dựa vào những tiêu chí sau đây để chọn dung môi:

+ Dung môi có khả năng chọn lọc, tức là cấu tử cần thu nhận trong mẫu nguyên liệu có độ hòa tan cao trong dung môi Ngược lại, các cấu tử khác có trong mẫu nguyên liệu cần trích ly thì không hòa tan được trong dung môi hoặc có độ hòa

tan kém

+ Dung môi phải trơ với cấu tử của dung dịch trích

+ Dung môi không gây hiện tượng ăn mòn thiết bị, khó chảy và không độc đối

với người sử dụng

+ Dung môi có giá thành thấp, dễ tìm; các nhà sản xuất có thể thu hồi dung

môi dung môi sau quá trình trích ly để tái sử dụng

- Những dung môi phổ biến hiện nay trong công nghiệp thực phẩm bao gồm nước, một số loại dung môi hữu cơ và CO2 ở trạng thái siêu tới hạn

+ Nước: là dung môi phổ biến nhất trong công nghiệp chế biến thực phẩm Nước dùng để trích ly saccharose trong công nghệ sản xuất đường từ củ cải đường, trích ly các chất chiết từ trà và cà phê trong công nghệ sản xuất trà và cà phê hòa tan, trích ly các chất chiết từ thảo mộc trong công nghệ sản xuất thức uống không

cồn

+ Các dung môi thường được sử dụng để trích ly chất béo trong công nghệ sản xuất dầu béo Người ta sử dụng hexane, heptane hoặc cyclohexane với nhiệt độ sôi tương ứng là 63,5 – 69,00C, 90 – 990C và 71 – 850C Nhược điểm đáng lưu ý là cả

ba dung môi trên là đều dễ gây cháy nên các nhà sản xuất cần chẩn thận khi sử dụng Ngoài ra, người ta còn sử dụng carbon disulphide để trích ly chất béo từ oliu,

sử dụng acetone hoặc ethylether để tách chất béo từ gan cá và một số phụ phẩm trong ngành công nghiệp chế biến thịt, sử dụng ethanol để trích ly các chất mùi và màu từ nguyên liệu rau trái và sản xuất rượu mùi Riêng trichloroethylene là một dung môi không gây cháy nhưng ít được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm vì

rất độc

+ CO2 siêu tới hạn ngày càng sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp Trong công nghiệp thực phẩm, CO2 siêu tới hạn được dùng trích ly caffeine thấp

CO2 siêu tới hạn còn được sử dụng để trích ly chất đắng từ hoa houblon trong sản xuất cao hoa Ngoài ra CO2 siêu tới hạn còn dùng để trích ly các cấu tử hương từ các loại trái cây và gia vị hoặc để tách chiết các chất có hoạt tính sinh học từ thảo

mộc

1.3.3 Phương pháp trích ly được hỗ trợ sóng siêu âm [26]

Kỹ thuật cổ điển trong quá trình trích ly các chất tan của nguyên liệu dựa vào việc lựa chọn chính xác các loại dung môi có độ hòa tan thích hợp kết hợp với sử dụng nhiệt hoặc khấy đảo Quá trình trích ly hợp chất hữu cơ chứa trong thân cây và hạt bằng dung môi được cải tiến đáng kể bằng cách sử dụng năng lượng sóng siêu

âm trong quá trình tách chiết Cơ chế của sóng siêu âm giúp làm tăng khả năng trích

ly của các quy trình trích ly truyền thống là dựa trên:

- Tạo ra một áp lực lớn xuyên qua dung môi và tác động đến tế bào vật liệu

- Tăng khả năng truyền khối tới bề mặt phân cách

- Phá vỡ thành tế bào bề mặt và bên trong của vật liệu, giúp quá trình thoát chất dễ dàng

Siêu âm năng lượng cao được áp dụng trong quá trình trích ly đường từ củ cải đường (Chendke và Fogler, 1975) Siêu âm hổ trợ quá trình trích ly còn ứng dụng trong sản xuất các hợp chất dược như helicid, berberine hydrochloride, và berberine

từ những loại cây Trung Quốc (Zhao et al., 1991) Helicid, thường được trích ly bằng phương pháp trích ly ngược dòng ethanol, nhưng khi sử dụng sóng siêu âm thì lượng helicid thu nhận cao hơn 50% trong khoảng thời gian chỉ bằng một nửa phương pháp cổ điển thông thường

1.3.4 Phương pháp trích ly bằng CO2 siêu tới hạn [9]

 Quá trình trích ly bằng dung môi là một phương pháp lâu đời, khoa học về phương pháp trích ly bằng dung môi đã nghiên cứu và tìm hiểu cặn kẽ trong một thời gian dài và đạt nhiều tiến bộ khi tìm hiểu tính chất của dung môi trong quá

trình khai thác Hannay và Hogarth’s (1879) phát hiện sự hòa tan của các hợp chất hóa học trong lưu chất siêu tới hạn

Năm 1960, tại Đức công bố về phương pháp trích ly bằng lưu chất siêu tới hạn

Do những ưu điểm về giảm thiểu ô nhiễm môi trường và không để lại dư lượng hóa chất có hại cho sức con người nên khái niệm “sản xuất sạch”(green processing) được quan tâm khi nghiên cứu về lưu chất siêu tới hạn (từ những năm 1990) Hiện nay, nhiều nhà máy sử dụng trích ly bằng lưu chất siêu tới hạn (tại Mỹ, Đức, Nhật, Anh, Pháp) trong các ứng dụng khác nhau: trích ly các hợp chất sinh học như alkaloid, phenolic, antioxidant, ; trích ly dầu thực vật, tinh dầu, chất màu tự nhiên hoặc tách cholesterol trong thực phẩm

 Trạng thái siêu tới hạn là trạng thái của một chất, hợp chất hay hỗn hợp mà nhiệt độ và áp suất tồn tại của nó trên nhiệt độ tới hạn (Tc), áp suất tới hạn (Pc) và dưới áp suất chuyển sang thể rắn của chất đó

Khi CO2 được đưa lên nhiệt độ, áp suất cao hơn nhiệt độ, áp suất tới hạn của nó (Tc= 310C, Pc=73,8 bar), CO2 sẽ chuyển sang trạng thái siêu tới hạn Tại trạng thái này CO2 mang hai đặc tính: đặc tính phân tách của quá trình trích ly và đặc tính phân tách của quá trình chưng cất Nó có khả năng hòa tan rất tốt các đối tượng cần tách ra khỏi mẫu ở cả 3 dạng rắn, lỏng, khí Sau quá trình chiết, để thu hồi sản phẩm chỉ cần giảm áp suất thấp hơn áp suất tới hạn thì CO2 chuyển sang dạng khí ra ngoài còn sản phẩm thoát ra ở bình hứng

Ở mỗi điều kiện nhiệt độ, áp suất khác nhau sẽ tương ứng với mỗi đối tượng cần tách chiết khác nhau

1.3.5 So sánh hiệu quả các phương pháp

 Phương pháp trích ly bằng cơ học

- Ưu điểm: Tinh dầu sản xuất bằng phương pháp này có chất lượng cao hơn

phương pháp chưng cất, có mùi thơm tự nhiên của nguyên liệu Thiết bị sử

dụng tương đối đơn giản và tốn ít chi phí

- Khuyết điểm: hiệu suất trích ly thấp hơn so với các phương pháp khác

 Phương pháp trích ly bằng dung môi

- Ưu điểm: Sản phẩm thu được theo phương pháp này thường có mùi thơm tự nhiên Hiệu suất sản phẩm thu được thường cao hơn các phương pháp khác

- Khuyết điểm: yêu cầu cao về thiết bị; thất thoát dung môi; quy trình tương đối phức tạp

 Phương pháp trích ly được hổ trợ sóng siêu âm

- Ưu điểm:

+ Thời gian nhanh

+ Hiệu suất trích ly cao hơn một số phương pháp trích ly thông thường Sản

phẩm có chất lượng tốt

+ Thiết bị dễ sử dụng, an toàn và bảo vệ môi trường

+ Sóng siêu âm có tần số lớn hơn 20 Khz tức là hơn 20000 dao động trong một giây xung động truyền qua môi trường vật chất (khí, lỏng, rắn) vào tận trong tế bào, đồng thời nó còn làm tăng nhiệt độ Những tác động đó làm tăng vận tốc hòa tan, khếch tán hoạt chất vào dung môi, vì vậy rút ngắn thời gian trích ly

Mặt khác, nó còn làm giảm sự tiêu hao năng lượng

+ Làm tăng tốc độ hòa tan chất phản ứng, làm tăng tốc độ phản ứng và do đó

rút ngắn thời gian phản ứng

+ Sản lượng sản phẩm thu được cao hơn

+ Nguyên liệu sử dụng rẻ tiền hơn

+ Lượng hóa chất độc hại (acid sulfuric) sử dụng ít hơn

- Khuyết điểm: Chỉ có thể áp dụng quy mô nhỏ, nhiệt độ sôi của các dung môi đạt được rất nhanh, có thể gây nổ

 Phương pháp trích ly bằng CO2 siêu tới hạn

- Ưu điểm:

+ Sản phẩm tách được có chất lượng cao

+ Không còn lượng dung môi dư

+ Tách hợp chất với hàm lượng cao

+ Không gây ô nhiễm môi trường

+ Là một phương pháp có công nghệ cao và an toàn với các sản phẩm tự nhiên

+ Tốc độ truyền khối nhanh nên rút ngắn thời gian trích ly

+ Hơn thế nữa CO2 có nhiều đặc điểm hơn hẳn các dung môi khác

- Khuyết điểm: Tuy có rất nhiều ưu điểm như trên nhưng công nghệ này chưa

được áp dụng rộng rãi, đa số mới chỉ dừng lại ở phòng thí nghiệm bởi nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là thiết bị cần hoạt động ở nhiệt độ và áp suất tới hạn của dung môi nên cần phải đảm bảo thiết bị có tính an toàn cao,

chi phí đầu tư lớn, áp dụng nghiêm ngặt những điều kiện về an toàn lao động

 Hiện nay có rất nhiều phương pháp để trích ly hiệu quả nhưng vì thời gian và điều kiện phòng thí nghiệm không cho phép nên chúng tôi quyết định tiến hành khảo sát phương pháp trích ly một lần bằng nước nóng

PHẦN 2

VẬT LIỆU VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU:

 Thời gian thực hiện: 20/10/2014 – 04/05/2015

 Địa điểm thực hiện: Phòng thí nghiệm Thực Phẩm, phòng thí nghiệm Sinh Hóa – Khoa Công Nghệ Sinh Học – Trường Đại Học Mở Tp.Hồ Chí Minh

2.2 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

2.2.1 Lạc tiên

Nguyên liệu Lạc tiên được mua tại chợ Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dương Trong đề tài, chúng tôi sử dụng phần thân, lá, hoa của cây Lạc tiên làm đối tượng nghiên cứu

Lạc tiên đã làm sạch, cắt khúc, phơi khô và có các đặc điểm, tính chất như đã nêu ở phần nguyên liệu cây Lạc Tiên

2.2.2 Nước

Sử dụng nước thủy cục tại Phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm – Đại học

Mở TP.HCM đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt

2.3.3 Quy trình sản xuất dự kiến nước thảo dược từ Lạc Tiên

2.3.3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất

Hình 2.1 Quy trình sản xuất dự kiến nước thảo dược từ Lạc Tiên

Bài khí Lọc tinh

Đường

Gia nhiệt

Trích ly

Lọc thô Làm nguội nhanh

Phối chế

Bã

Bã

2.3.3.2 Thuyết minh quy trình

2.3.3.2.1 Xử lý, xay nhỏ:

Mục đích: xay nhỏ trong quy trình này có tác dụng chuẩn bị cho quá trình trích ly

các chất có hoạt tính trong Lạc tiên Xay có tác dụng làm giảm kích thước Lạc tiên đồng thời cũng làm phá vỡ cấu trúc và làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, tăng hiệu quả quá trình trích ly, giúp quá trình trích ly diễn ra một cách dễ dàng

Cách tiến hành: nguyên liệu sẽ được đem đi xay nhỏ trước khi tiến hành trích ly 2.3.3.2.2 Trích ly:

Mục đích: Quá trình trích ly nhằm mục đích thu được hàm lượng chất khô cao nhất

và trích ly tối đa các chất có hoạt tính sinh học trong Lạc tiên Đây là giai đoạn rất quan trọng trong quy trình sản xuất nước thảo dược và sẽ là đối tượng nghiên cứu của chúng tôi

Cách tiến hành: Nguyên liệu sau khi xay nhỏ sẽ được đem đi trích ly, ở đây sử dụng

dung môi là nước

2.3.3.2.3 Lọc thô:

Mục đích: Quá trình lọc thô nhằm mục đích phân riêng huyền phù, thu nhận dịch

chiết Đồng thời lọc bỏ bã để tiến hành phối trộn một cách dễ dàng

Cách tiến hành: Dịch trích sẽ được lọc qua vải lọc 4 lớp và được lặp lại 2 lần

2.3.3.2.4 Làm nguội:

Mục đích: Dịch chiết được làm nguội nhằm chuẩn bị cho quá trình phối chế tạo sản

phẩm

2.3.3.2.5 Phối chế:

Mục đích: Việc bổ sung thêm đường vào dịch chiết có tác dụng làm cho sản phẩm

có hương vị hài hòa, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Những thành phần nguyên liệu khác nhau bao gồm: nước, syrup đường, dịch chiết từ Lạc tiên, phụ gia

sẽ được phối trộn theo một tỷ lệ xác định để tạo ra sản phẩm hoàn thiện Giai đoạn phối chế rất quan trọng vì thế sẽ được chúng tôi nghiên cứu trong đề tài

Cách tiến hành: Dịch trích sau khi thu nhận sẽ được phối chế với đường để tạo nên

mùi vị hài hòa cho sản phẩm

2.3.3.2.6 Gia nhiệt:

Mục đích: Giảm độ nhớt và tạo kết lắng cho các phần tử nhỏ trong dung dịch qua đó

tăng hiệu suất cho quá trình lọc tinh

2.3.3.2.7 Lọc tinh:

Mục đích: Đây cũng là quá trình có mục đích làm sạch, loại bỏ những chất không

tan trong nước Bã trong giai đoạn này có kích thước rất nhỏ và rất mịn, dễ dàng bít kín các khe hở trên bề mặt vật ngăn lọc, làm cho quá trình lọc bị cản trở, thời gian lọc kéo dài Do đó, trong công nghiệp, phương pháp lọc thích hợp cho quá trình này

là lọc ép Trong điều kiện phòng thí nghiệm, có thể tiến hành lọc qua giấy lọc hoặc lọc hút chân không với chất trợ lọc là diatomit

Cách tiến hành: Dịch trích sẽ được lọc qua giấy lọc một lần nữa để loại bỏ bã còn

sót lại

2.3.3.2.8 Bài khí:

Mục đích: Nhằm loại hết khí trong hộp trước khi ghép kín, lượng khí này sẽ gây ra

hiện tượng phồng hộp, xì mí khi thanh trùng Trước khi vào hộp cần phải bài khí nhằm giảm áp suất bên trong hộp, hạn chế quá trình oxy hoá, hạn chế sự phát triển của các vi sinh vật làm hư hỏng sản phẩm

Cách tiến hành: Sau khi dịch đã được lọc tinh thì tiến hành gia nhiệt lên đến 850C

trước khi chiết chai

2.3.3.2.9 Chiết chai:

Mục đích: Đưa sản phẩm vào trong hộp, tạo giá trị cảm quan cho người tiêu dùng

Hạn chế sự tiếp xúc của sản phẩm với môi trường bên ngoài làm hư hỏng sản phẩm

Cách tiến hành: Dịch trích sẽ được rót vào chai sting đã được tiệt trùng, sấy khô có

thể tích 330ml

2.3.3.2.10 Ghép nắp:

Mục đích: Quá trình ghép kín nắp vào bao bì để ngăn cách hẳn sản phẩm với môi

trường không khí và vi sinh vật ở bên ngoài, là một quá trình quan trọng, có ảnh hưởng tới thời gian bảo quản sản phẩm

Cách tiến hành: Sau khi chiết chai, liền tiến hành ghép nắp càng nhanh càng tốt 2.3.3.2.11 Thanh trùng:

Mục đích: Nhằm tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa hoạt động của vi sinh vật

cũng như vô hoạt enzyme và ức chế hệ vi sinh vật trong sản phẩm Nhờ vậy, sản

phẩm để được lâu không bị hư hỏng qua đó kéo dài thời gian bảo quản Đây cũng là đối tượng được chúng tôi tiến hành khảo sát trong đề tài

Cách tiến hành: Sau khi ghép nắp, chúng tôi tiến hành thanh trùng sản phẩm Lưu ý

nước thanh trùng phải ngập sản phẩm

2.3.4 Sơ đồ nghiên cứu:

Hình 2.2 Sơ đồ nghiên cứu

Giai đoạn 1: Khảo

sát nguồn nguyên

liệu

Giai đoạn 3: Khảo

sát giai đoạn phối

Khảo sát chế độ trích ly bằng nước

Khảo sát tỉ lệ phối chế giữa dịch trích

ly Lạc tiên với đường

Khảo sát chế độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm

Đánh giá cảm quan toàn diện cũng như theo dõi các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của sản phẩm

Xác định độ ẩm, độ tro của nguyên liệu

-Tỉ lệ nguyên liệu : dung môi

- Thời gian

- Nhiệt độ

- Thời gian

- Nhiệt độ

2.3.5 Các phương pháp phân tích

2.3.5.1 Phương pháp xác định độ ẩm của nguyên liệu [ TCVN 5613 – 91] (Xem

phụ lục 1)

2.3.5.2 Phương pháp xác định độ tro toàn phần (Xem phụ lục 2)

2.3.5.3 Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol [Folin – Ciocalteau] (Xem

phụ lục 3)

2.3.5.4 Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm

 Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm thực phẩm theo TCVN 3215 – 79 (Xem phụ lục 4)

 Phương pháp đánh giá cảm quan theo phép thử cho điểm (Xem phụ lục 5)

2.3.7.2 Khảo sát chế độ trích ly bằng dung môi nước

2.3.7.2.1 Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu : dung môi

 Mục đích thí nghiệm

Thí nghiệm khảo sát tỉ lệ nguyên liệu : dung môi (g/ml) nhằm tìm ra được tỉ lệ phối trộn tối ưu qua đó thu được nhiều lượng dịch trích ly nhất, đồng thời vẫn giữ được các mùi vị đặc trưng cũng như các hoạt chất sinh học của nguyên liệu

 Bố trí thí nghiệm

 Cách tiến hành:

- Cân 5 g nguyên liệu đã được nghiền nhỏ cho vào erlen 500 ml

- Tiến hành cho nước vào với tỉ lệ nguyên liệu : dung môi theo các tỉ lệ 1:30, 1:40, 1:50, 1:60

- Các mẫu được đựng trong erlen, đậy kín bằng nút bông không thấm nước rồi đun cách thủy ở nhiệt độ và thời gian cố định là 800

C trong vòng 30 phút Sau

đó tiến hành lọc thu dịch trích ly

 Yếu tố thí nghiệm: Tỉ lệ Lạc tiên với nước

Các nghiệm thức ứng với các mẫu có tỉ lệ Lạc tiên với nước như bảng sau:

Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ nguyên liệu : dung môi

- Hàm lượng chất khô hòa tan bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi

2.3.7.2.2 Khảo sát nhiệt độ và thời gian trích ly

 Mục đích thí nghiệm:

Khảo sát nhiệt độ - thời gian tối ưu để tăng hiệu suất quá trình trích ly các chất

có trong nguyên liệu, đồng thời tăng hiệu quả kinh tế mà không làm tổn thất dịch trong quá trình trích ly cũng như gây cho dung dịch có vị đắng đậm

 Bố trí thí nghiệm:

 Cách tiến hành

- Thí nghiệm bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên

- Cân 5 g nguyên liệu đã được nghiền nhỏ cho vào erlen 500 ml

- Tiến hành cho nước vào theo tỉ lệ nguyên liệu : dung môi tối ưu đã khảo sát ở thí nghiệm trên

- Các mẫu được đựng trong erlen, đậy kín bằng nút bông không thấm nước rồi đun cách thủy ở nhiệt độ thay đổi từ 750C đến 900C và thay đổi thời gian từ 20 đến 50 phút Sau đó tiến hành lọc thu dịch trích ly

 Yếu tố thí nghiệm: Nhiệt độ và thời gian trích ly

 Chỉ tiêu đánh giá:

- Chất lượng cảm quan về màu sắc và mùi vị dịch trích ly

- Hàm lượng polyphenol trong dịch trích ly

Bảng 2.4 Bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ và thời gian trích ly

2.3.7.2.3 Thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối chế giữa dịch trích ly lạc tiên với đường

 Mục đích thí nghiệm:

Thí nghiệm này nhằm tìm ra công thức phối chế tối ưu đáp ứng được thị hiếu người tiêu dùng sau khi đã cố định lượng dịch trích ly

 Cách tiến hành:

 Thí nghiệm bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên

 Lạc tiên sau khi được nghiền nhỏ được đem đi cân với khối lượng là 5g

 Chuẩn bị dịch trích ly theo các thông số tối ưu đã khảo sát được

 Chuẩn bị dịch đường saccharose 50 % như sau: cân 200 g đường và pha vào 200 ml nước ấm khoảng 500C

 Các mẫu thu được sau quá trình lọc được tiến hành phối chế theo bảng sau

 Tiến hành phối chế các mẫu 25 ml với các tỷ lệ:

Bảng 2.5: Bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối chế giữa dịch trích ly với đường

Bảng 2.6: Điểm cảm quan về vị của sản phẩm

Ghi nhận lại kết quả cảm quan vị của 15 thành viên trong hội đồng cảm quan rồi dùng phần mềm Statgraphic plus 3,0 để xử lý thống kê Biện luận kết quả để chọn được mẫu tối ưu nhất

2.3.7.2.4 Thí nghiệm khảo sát chế độ thanh trùng cho sản phẩm

 Mục đích thí nghiệm:

Thí nghiệm được thực hiện nhằm xác định chế độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm nước thảo dược từ cây Lạc tiên đóng chai qua đó giúp tăng thời hạn sử dụng cho sản phẩm

 Bố trí thí nghiệm:

 Cách tiến hành:

 Thí nghiệm bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên

 Trong thí nghiệm này, chúng tôi thay đổi nhiệt độ thanh trùng ở các giá trị:

85oC, 900C, 95oC, và 100oC và thời gian thanh trùng lần lượt là 10, 20, 30 và 40 phút Sau đó, sản phẩm được tiến hành đánh giá cảm quan hư hỏng theo thời gian bảo quản để chọn ra nghiệm thức tối ưu nhất đem kiểm tra các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh

 Cân 5g Lạc tiên đã nghiền nhỏ, tiến hành xử lý nguyên liệu, lọc và phối chế với dịch đường theo các công thức tối ưu đã được khảo sát Sau đó tiến hành bài khí ở 850

C và thanh trùng theo bảng bố trí nghiệm thức dưới đây:

Bảng 2.7: Bố trí thí nghiệm khảo sát chế độ thanh trùng cho sản phẩm

 Chỉ tiêu theo dõi:

Sản phẩm được kiểm tra chỉ tiêu vi sinh, sự thay đổi màu sắc so với dịch trích

ly ban đầu Đồng thời kiểm tra các chỉ tiêu hóa lý, quan sát, ghi nhận các hư hỏng

về cảm quan: màu, mùi, vị, trạng thái và tiến hành đánh giá cảm quan bằng phương pháp mô tả nhằm tìm ra chế độ xử lý nhiệt phù hợp