Nghiên Cứu Hoàn Thiện Quy Trình Sản Xuất Trà Túi Lọc Từ Lá Gai

Tối ưu hóa các thông số về giai đoạn thu hái nguyên liệu, nhiệt độ sấy, thời gian bảo quản, độ trong của nước trà lá Gai, dung môi tách chiết thích hợp, sản phẩm đảm bảo được về mỹ quan,

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN ĐỨC NGỌC

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ

TÚI LỌC TỪ LÁ GAI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP

Khóa học : 2015 - 2019

Thái Nguyên, năm 2019

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN ĐỨC NGỌC

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ

TÚI LỌC TỪ LÁ GAI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy

Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm

Lớp : K47 CNTP

Khoa : CNSH - CNTP

Khóa học : 2015 - 2019

Giảng viên hướng dẫn : TS Trần Văn Chí

Thái Nguyên, năm 2019

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, các phòng ban liên quan, Ban chủ nhiệm khoa CNSH – CNTP

đã giảng dạy, hướng dẫn để em có những kiến thức như ngày hôm nay

Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Trần Văn Chí giảng viên

khoa Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã hướng dẫn giúp em trong suốt thời gian thực hiện làm khóa luận tốt nghiệp đại học

Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Công nghệ sinh học

& Công nghệ thực phẩm đã hướng dẫn tận tình 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 gửi lời cảm ơn tới chị Nguyễn Hồng Ngọc đã hướng dẫn em rất nhiều kiến thức về làm thí nghiệm và xin cảm ơn gia đình, bạn bè trong suốt thời gian qua đã động viên và dành thời gian giúp đỡ cho em hoàn thành khóa luận Khóa luận này không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, do hạn chế về kinh nghiệm và kiến thức nên 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 tháng năm 2019

Sinh viên

Trần Đức Ngọc

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cây lá Gai 7

Bảng 2.2 Hàm lượng vitamin và chất khoáng trong cây lá Gai 7

Bảng 3.1 Thành phần 1 lít môi trường (MPA) 24

Bảng 3.2 Công thức thí nghiệm nhiệt độ sấy nguyên liệu 25

Bảng 3.3 Bảng cho điểm đánh giá cảm quan nhiệt độ sấy nguyên liệu 25

Bảng 3.4 Công thức thí nghiệm khảo sát hàm lượng nguyên liệu bổ sung: Cỏ Ngọt, Cam Thảo 27

Bảng 3.5 Bảng cho điểm đánh giá cảm quan tỉ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung 28

Bảng 3.6 Công thức thí nghiệm khảo sát nhiệt độ nước trích ly trà 29

Bảng 3.7 Công thức thí nghiệm khảo sát thời gian trích ly gói trà 30

Bảng 3.8 Bảng cho điểm đánh giá cảm quan màu sắc, mùi, vị và trạng thái của trà 30

Bảng: 3.9 Hệ số trọng lượng (hệ số quan trọng) của trà túi lọc 35

Bảng: 3.10 Đánh giá mức chất lượng sản phẩm thực phẩm theo TCVN 3215-79 36

Bảng: 3.11 Mô tả điểm cảm quan 37

Bảng 4.1 Kết quả các chỉ tiêu nghiên cứu 38

Bảng 4.2 Bảng ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị của sản phẩm 39

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến cảm quan sản phẩm 40

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn Cam Thảo, Cỏ Ngọt đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị và trạng thái của sản phẩm 41

Bảng 4.5a Bảng ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly trà đến chất lượng cảm quan của sản phẩm trà 43

Bảng 4.5b Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến chất lượng cảm quan của sản phẩm trà 44

Bảng 4.6 Kết quả thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai 46

Bảng 4.7 Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm 47

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Cây lá Gai 5

Hình 2.2 Bột lá Gai 10

Hình 2.3 Sản phẩm bánh Gai 10

Hình 2.4 Cây Cam Thảo đất 11

Hình 2.5 Cây Cỏ Ngọt 12

Hình 2.6 Một số sản phẩm trà túi lọc 16

Hình 2.7 Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai dự kiến 22

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước nguyên liệu 26

Hình 3.2 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối trộn Cỏ Ngọt và Cam Thảo 27

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ trích ly trà 29

Hình 4.1 Hình ảnh trà lá gai được sấy ở các mức nhiệt độ khác nhau 38

Hình 4.2 Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 39

Hình 4.3 Đồ thị thể hiện tổng điểm cảm quan của tỉ lệ phối trộn nguyên liệu khác nhau ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 42

Hình 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly trà đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 43

Hình 4.5 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến chất lượng cảm quan của sản phẩm44 Hình 4.6 Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Escherichia coli 45 Hình 4.7 Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Staphylococcus aureus 45

Hình 4.8 Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Bacillus subtilis 46 Hình 4.9 Kết quả mẫu đối chứng kháng sinh Ampicillin 46

Hình 4.10 Hình ảnh sản phẩm trà túi lọc lá Gai 47

Hình 4.11 Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai 48

MỤC LỤC

PHẦN 1: 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 khoa học và ý nghĩa thực tiễn 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài 3

2.2 Tổng quan tình hình trong nước và trên thế giới 3

2.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà trên thế giới 3

2.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà túi lọc ở Việt Nam 4

2.3 Cây lá Gai (Boehmeria nivea) 5

2.3.1 Đặc điểm thực vật 5

2.3.2 Thành phần hóa học 6

2.3.3 Tác dụng dược lý 8

2.3.4 Tình hình phát triển cây Gai ở Việt Nam 8

2.3.5 Sản phẩm từ cây lá Gai 9

2.4 Tổng quan về nguyên liệu sử dụng bổ sung để sản xuất trà túi lọc lá gai 11

2.4.1 Cam thảo 11

2.4.2 Cỏ Ngọt (Stevia rebaudiana) 12

2.5 Tổng quan về trà túi lọc 15

2.5.1 Giới thiệu về trà túi lọc 15

2.5.2 Các sản phẩm về trà túi lọc 16

2.6 Tổng quan về quá trình sấy 17

2.6.1 Quá trình sấy 17

2.6.2 Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình làm khô 21

2.6.3 Quy trình sản xuất trà túi lọc lá gai dự kiến 22

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 23

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 23

3.1.2 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 23

3.1.3 Hóa chất 23

3.2 Phạm vi nghiên cứu 24

3.3 Thời gian và địa điểm 24

3.4 Nội dung nghiên cứu 24

3.5 Phương pháp nghiên cứu 24

3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 24

3.5.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu 32

3.6 Phương pháp xử lý số liệu: Xử lý số liệu: sử dụng phần mềm SPSS 36

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37

4.1 Kết quả xác định một số thành phần của lá Gai 38

4.2 Xác định nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm 38

4.3 Xác định kích thước nguyên liệu sau khi nghiền đến chất lượng sản phẩm 40

4.4 Xác định tỉ lệ phối trộn các nguyên liệu bổ sung 41

4.5 Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ nước pha và thời gian pha đến hiệu quả trích ly gói trà 42

4.6 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai 45

4.7 Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm trà túi lọc lá Gai 47

4.8 Quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai 48

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50

5.1 Kết luận 50

5.2 Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay ở Việt Nam cũng như trên thế giới xu hướng sử dụng các loại cây dược liệu có nguồn gốc tự nhiên ngày càng nhiều Khí hậu Việt Nam trong vùng nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao thuận lợi cho cây cối thực vật phát triển đa dạng và phong phú tạo điều kiện cho việc sản xuất một số sản phẩm chức năng có tính tiện dụng, có lợi cho sức khỏe con người Một số dạng chế phẩm từ dược liệu như cao, bột

Từ xa xưa trà đã được dùng làm thức uống hàng ngày như một loại nước giải khát thân thiện dễ kiếm và gần gũi con người Cho đến tận bây giờ dù cuộc sống đã năng động hiện đại nhưng trà vẫn giữ một vị trí quan trọng trong nếp sống người Việt Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều các sản phẩm cũng được gọi là trà nhưng không phải chế biến từ cây chè mà từ các loại cây khác Chúng được chế biến từ các loại thảo dược đã được y học cổ truyền sử dụng chữa rất nhiều bệnh và người ta chế biến thành trà để tiện lợi cho việc sử dụng nên được mọi người rất ưa chuộng

Qua quá trình tìm hiểu có thể thấy lá Gai là loài thực vật phổ biến ở nước ta và nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới Lá Gai có chứa nhiều chất dinh dưỡng như trong 100g lá Gai có khoảng 22% protein, 9 – 29% chất xơ, 15 – 17% chất tro Trong lá Gai còn chứa rất nhiều các hoạt chất sinh học

có lợi cho sức khỏe như chlorogenic acid, rhoifolin, acid palmitic, acid stearic, vitamin E…[2], [11]

Xuất phát từ thực tế và những công dụng quý báu của lá Gai tôi tiến hành thực

hiện đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá Gai” với

mục đích đem lại sự tiện dụng và nhiều dược tính tốt cho người tiêu dùng, đồng thời giúp người tiêu dùng có thêm nhiều sự lựa chọn trong mua hàng, nâng cao hiệu quả góp phần phổ biến các sản phẩm từ cây lá Gai

1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Xây dựng quy trình chế biến trà túi lọc từ lá Gai nhằm tạo ra sản phẩm trà có chất lượng, có giá trị tăng cường sức khỏe con người, mang lại hiệu quả kinh tế và làm đa dạng hóa các sản phẩm trà trên thị trường

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Tạo ra sản phẩm mới có chất lượng tốt, có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, giá thành hợp lý

Khai thác tiềm năng của cây lá Gai

Làm đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Cây lá Gai (Boehmeria nivea) là nguyên liệu cho làm bánh, là phương thuốc

dân gian Tuy vậy cây lá Gai có nhiều tiềm năng hơn thế, đặc biệt là những khả năng về tính kháng khuẩn, chống oxy hóa, ức chế tế bào ung thư và chức năng tiêu hóa của cơ thể [1]

Trà túi lọc với nhiều ưu điểm thuận lợi, thiết kế ở dạng riêng lẻ, nhỏ gọn chất lượng, nhanh chóng, có thể dễ dàng mang theo bên mình và dùng khi cần thiết Không giống như cách sử dụng các dược liệu truyền thống khác với nhiều công đoạn và các yêu cầu tỉ mỉ, cẩn trọng

Trong quá trình sản xuất các sản phẩm từ cây gai các hoạt chất có tính sinh học như chlorogenic acid, flavonoid rhoifolin, apogenin, sắt, acid chlorogenic, acid cafeic, acid quinic, rhoifolin, apigenin, acid protocatechic, được phân tích xác định thành phần và thử nghiệm hoạt tính sinh học nhằm xác định những giá trị về mặt dược liệu hay thực phẩm của cây Gai

Do vậy việc nghiên cứu các công nghệ sản xuất các sản phẩm từ lá Gai là yêu cầu cần thiết Tối ưu hóa các thông số về giai đoạn thu hái nguyên liệu, nhiệt độ sấy, thời gian bảo quản, độ trong của nước trà lá Gai, dung môi tách chiết thích hợp, sản phẩm đảm bảo được về mỹ quan, cảm quan và chất lượng

2.2 Tổng quan tình hình trong nước và trên thế giới

2.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà trên thế giới

Ở các nước trên thế giới các sản phẩm từ cây lá Gai đã trở thành mặt hàng thương hiệu trên thị trường là nguồn nguyên liệu phục vụ phát triển dược liệu, thực phẩm và thực phẩm chức năng Người Trung Quốc và Nhật Bản đã biết sử dụng cây Gai làm sợi từ rất lâu đời Các nước như Brazil và Nam Mỹ đã nghiên cứu khả năng tận dụng nguồn lá Gai giàu protein làm thức ăn chăn nuôi Việc sử dụng các sản phẩm phụ của ngành công nghiệp dệt may có nguồn gốc từ lá Gai làm thức ăn cho

gia súc đã gợi ý cho nhiều nhóm nghiên cứu tìm cách khai thác và tăng số lượng sinh khối của cây Gai

Các bộ phận cây như lá, thân, ngọn sau khi tách chiết để tạo sợi, đều được sử dụng làm thức ăn cho động vật Tại Hàn Quốc, lá hoặc rễ cây Gai được sử dụng kết hợp với những thành phần dược liệu khác làm đồ uống cho người và tạo thành sản phẩm lưu thông trên thị trường Trong đó có trà túi lọc mang lại sự tiện lợi cho cuộc sống hiện đại, là một loại nước giải khát có giá trị sức khỏe, tinh thần mà còn là một loại thực phẩm chức năng tốt và đầy tiện dụng, đảm bảo chất lượng và an toàn khi

sử dụng [1], [3]

2.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà túi lọc ở Việt Nam

Ở Việt Nam cây lá Gai được khai thác chủ yếu là cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất sợi và làm dược liệu cho y học cổ truyền và làm các sản phẩm bánh Gai Cây Gai chủ yếu được ghi chép trong các bản ghi của y học cổ truyền và

sử dụng theo kinh nghiệm dân gian Cây được khai thác lấy lá và củ, có vị ngọt tính hàn, không độc có tác dụng tả nhiệt, tán ứ chữa thông tiểu, sang lở [1], [3]

Trong tác phẩm “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam” của giáo sư Đỗ Tất Lợi do nhà xuất bản Y học phát hành, được Hội đồng chứng chỉ (khoa học) tối cao Liên Xô công nhận, cây Gai được giới thiệu như một vị thuốc an thai, lợi tiểu Thực

tế, từ xưa nhân dân ta đã biết sử dụng và truyền bá kinh nghiệm trong dân gian việc dùng cây Gai để làm thuốc an thai Vị thuốc cây Gai được bán nhiều nơi tại các hiệu thuốc đông y trên toàn quốc ở dạng phơi khô, có thể đã sơ chế hoặc ở dạng thô [1] Đầu những năm 2000 trên thị trường Việt Nam xuất hiện sản phẩm trà túi lọc Sau hơn chục năm xuất hiện trên thị trường đến nay đã có rất nhiều loại sản phẩm được bày bán với nhiều chủng loại từ những loại trà phổ thông trà Xanh, trà Sen, trà Nhài, trà Đào, trà Gấc, trà Gừng, trà Atiso, trà Khổ Qua đến những loại trà có nguyên liệu cao cấp như trà Sâm, trà Linh Chi Sản phẩm trà túi lọc chế biến từ cây lá Gai có kì vọng là xu hướng đồ uống mới tại Việt Nam chiếm một thị phần lớn trong thị trường đồ uống nói chung và trà nói riêng Đó là cơ hội phát triển sản xuất, kinh doanh sản phẩm, thị trường mở rộng tìm ra thói quen và hương vị người tiêu dùng ưa thích

2.3 Cây lá Gai (Boehmeria nivea)

Hình 2.1 Cây lá Gai 2.3.1 Đặc điểm thực vật

Loài: Boehmeria nivea

Tên khoa học: Boehmeria nivea [1], [11]

Cây lá Gai (Boehmeria nivea) hay còn gọi là cây Trữ Ma, Tầm Ma, cây lá Gai

là cây thân thảo lâu năm thuộc họ Urticaceae, ngày nay nó được trồng chủ yếu ở Trung Quốc và các nước châu Á khác bao gồm Ấn Độ, Triều Tiên, Hàn Quốc, Thái Lan, Malaysia, châu Úc Ở Việt Nam cây Gai mọc hoang và thường được trồng ở vùng trung du và đồng bằng, bao gồm như Lào Cai, Sơn La, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hà Nội,… Ngoài ra, cây Gai cũng được phân bố nhiều nơi ở nước ta dưới dạng cây trồng hoặc hoang dã từ Bắc vào Nam

Cây Gai thường mọc thành bụi, chiều cao khoảng 1,5-2m, thân thường không phân cành, có đường kính từ 12mm – 20mm, lúc non màu xanh và có lông mềm ở

cả hai mặt, sau chuyển màu nâu nhạt và hóa gỗ, lá có phiến rộng đầu có hình mũi nhọn đáy lá hình tim, hình tam giác đến gần tròn, lá mọc so le dài khoảng 8-15 cm, rộng khoảng 5-12 cm mép có răng cưa, mặt trên lá có màu xanh lục thẫm, ráp có gân từ cuống lá phát ra, mặt dưới nhẵn màu trắng và có nhiều lông nhỏ

Cụm hoa mọc ở nách lá, dài 3-8 cm, hoa cái lớn hơn thường có 10-30 hoa, mỗi nhánh hoa mang các cụm hoa chụm lại hay tách xa nhau, hoa cái không có cuống Các cụm hoa đực thường nhỏ với 3-10 hoa, có 4 lá đài và 4 nhị, có cuống ngắn Hoa đực nở trước và hoa thụ phấn nhờ gió

Quả bế, hình cầu đến hình trứng, đường kính khoảng 1 mm, bao bọc bởi bao hoa, có lông, màu vàng nâu Hạt có kích thước rất nhỏ khoảng 7000 hạt/g và có màu nâu đen [2], [3]

Cây lá Gai là một nguồn nguyên liệu lấy sợi, lấy lá dùng làm bánh Gai, bánh

Ít Cây Gai phát triển tốt trong mùa mưa, khu vực khí hậu ẩm ướt, ấm áp, nhiệt độ khoảng

25-30ºC Độ ẩm tương đối khoảng 80% là tốt nhất cho giai đoạn phát triển của cây Đến mùa đông có hiện tượng rụng lá, hơi tàn lụi Trồng bằng cách giâm từ các đoạn thân

Đất thích hợp để trồng cây Gai là đất cát pha sét hoặc đất cát hay đất mùn, đất sét và đất sỏi thì không phù hợp Đất phải cung cấp độ ẩm, thoát nước tốt, không bị ngập úng hay lũ lụt Độ pH của đất cho cây sinh trưởng tốt khoảng 5,5 – 5,6 cho đất đồi núi và từ 6 – 7 với đất phù sa Cây Gai rất cần nước, tuy nhiên không chịu được ngập úng, vì vậy đất trồng phải có khả năng tưới tiêu nước tốt, tránh ngập úng

2.3.2 Thành phần hóa học

Các thành phần trên mặt đất của lá Gai có hàm lượng dinh dưỡng khá cao: trong 100g chứa 11-28g protein, ở lá protein chiếm khoảng 20-24%, 9-29g chất xơ, 15-17g chất tro Ngoài ra trong lá Gai còn chứa nhiều hoạt chất sinh học [12], [13]

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cây lá Gai

(Youn Ri Lee, Jin Woo Nho et al., 2009)

Bảng 2.2 Hàm lượng vitamin và chất khoáng trong cây lá Gai

(Youn Ri Lee, Jin Woo Nho et al., 2009) Matsuura và cộng sự, (1973) công bố các chất acid boehnic, acid palmatic, acid stearic, acid ursolic, acid 19α-hydroxyursolic, β-sitosterol, β-sitosteryl-β-D-glucoside,…Laranjinha và cộng sự, (1992) công bố hai chất Chlorogenic acid và rhoifolin phân lập từ lá cây gai Liu C và cộng sự, (2010) nghiên cứu thành phần lá gai và công bố trong lá Gai có chứa các hợp chất: kiwiionoside, eugenyl beta-rutinoside, uracil 3-hydroxy-4-methoxy-benzoic acid, cholesterol, alpha-amyrin, nonacosanol [14]

Lá Gai tươi rửa sạch, giã nát đắp vào vết thương, băng lại có tác dụng cầm máu, làm lành vết thương Rễ gai giã nát đắp nên mụn nhọt làm mụn nhọt bớt mưng

mủ, giảm sưng đau Lá Gai kết hợp với lá vông, rau má nấu thành cao, cho thêm đường uống làm thuốc an thần dễ ngủ [1], [3]

Lá Gai ở Việt Nam còn được sử dụng để sản xuất bánh Gai truyền thống, lá Gai cũng có thể sử dụng nấu canh vì thành phần cây Gai chứa nhiều chất dinh dưỡng

2.3.4 Tình hình phát triển cây Gai ở Việt Nam

Cây Gai đã rất quen thuộc với dân mình Lá Gai thường được dùng để làm bánh Gai Bà con ở vùng núi hay lấy sợi của vỏ cây Gai để xe sợi, sợi Gai rất bền Công ty An Phước đã phối hợp với các nhà khoa học ở Viện Di truyền Nông nghiệp

để du nhập và tuyển chọn những giống gai tốt của thế giới Họ đã chọn và bình tuyển được giống Gai xanh AP1 Giống này có khả năng sinh trưởng rất mạnh, thân thẳng, không phân cành và có thể cao tới 3m Chúng là cây ưa nóng ẩm và không chịu được điều kiện ngập úng Người ta xếp cây Gai xanh PA1 là loại cây công nghiệp ngắn ngày và trồng để lấy sợi là chủ yếu Nó có khả năng lưu gốc từ 7 – 10 năm hoặc lâu hơn nữa Mỗi năm có thể thu hoạch 4 – 5 lần Cho năng suất cao hơn các giống Gai xanh của nước ta từ 2 – 2,5 lần Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã công nhận chính thức giống Gai xanh AP1 là giống cây trồng nông nghiệp mới và được phép phát triển ở Việt Nam

Cây Gai xanh là cây đa tác dụng nhưng sản phẩm chủ yếu là vỏ Vỏ của chúng được dùng làm nguyên liệu để dệt nên những loại vải cao cấp Ưu điểm nổi trội của sợi Gai là có độ dài hơn hẳn các loại nguyên liệu khác và độ bền cao gấp 8 lần so

với sợi bông và 7 lần so với sợi tơ tằm Vải dệt từ sợi gai có đặc tính dễ nhuộm, có khả năng kháng khuẩn, chống bám bẩn tự nhiên, chống nấm mốc, bền với ánh sáng, phơi mau khô, chịu được nước nóng khi giặt… Vì vậy các hãng thời trang cao cấp trên thế giới đều hướng tới các loại vải dệt từ sợi Gai

Lá của cây còn được dùng để làm bánh Gai, làm thức ăn cho gia súc Lõi cây Gai thì có thể dùng làm nguyên liệu sản xuất giấy, làm giá thể để trồng nấm và làm phân bón hữu cơ Củ Gai tươi lại là nguyên liệu quý để làm thuốc an thai, dưỡng thai Như vậy là, tất cả các bộ phận cây Gai đều có ích, một năm cây Gai xanh cho thu hoạch từ 4 – 5 lứa, năng suất bình quân 140 – 180 tấn/ha/năm, thu nhập bình quân 80 – 120 triệu đồng/ ha Hiện nay, công ty cổ phần đầu tư phát triển sản xuất

và xuất nhập khẩu An Phước đã triển khai trồng cây Gai xanh giống AP1 khá thành công tại tỉnh Thanh Hóa và một số tỉnh miền núi phía Bắc Ngoài ra công ty đã xây dựng Nhà máy sản xuất sợi dệt tại tỉnh Thanh Hóa với công suất 10.000 cọc sợi/năm, tương đương với đầu ra 1.700 tấn sợi/năm, bông gai 1.500 tấn/năm Tại huyện Mộc Châu công ty đã triển khai đưa cây Gai xanh vào trồng thử nghiệm với tổng diện tích trên 100 ha Cây Gai xanh, một loại cây trồng mới đầy triển vọng cho nhiều vùng trên đất nước chúng ta, mang lại hiệu quả kinh tế cho người dân

2.3.5 Sản phẩm từ cây lá Gai

2.3.5.1 Bột lá Gai

Bột lá Gai là sản phẩm chế biến từ lá Gai nguyên chất, có chất lượng, mịn, giữ nguyên được màu xanh lá tươi sáng vốn có, giữ được mùi thơm nguyên chất của lá Gai tươi

Các công đoạn sản xuất bột lá Gai:

Thu hái lá Gai: chọn lá Gai không quá non hoặc quá già, không bị dập nát héo úa

Sơ chế: lá Gai được thu hái nhặt sạch các lá vụn, loại bỏ tạp chất và đem rửa sạch cho hết bụi bẩn bám trên bề mặt và phần lông phía mặt dưới của lá, đem loại

bỏ cuống lá và gân lá

Sấy khô: bằng nhiệt độ hoặc phơi trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời liên tục cho đến khi khối lượng không đổi

Bảo quản: sau khi lá Gai được nghiền thành bột đem đóng gói, cho vào thùng kín bảo quản

Ưu điểm của bột lá Gai:

Bột lá Gai sử dụng rất tiện lợi, thời gian để được lâu hơn

Bột lá Gai sẽ giúp giữ nguyên được màu và mùi thơm đặc trưng của lá Gai Thuận tiện trong khâu bảo quản và vận chuyển

Ngày nay bánh Gai được làm quanh năm, dùng vào tất cả các dịp lễ hội Mỗi vùng có cách làm bánh khác nhau, nhưng về cơ bản bánh Gai gồm vỏ và nhân Vỏ

bánh gồm lá cây Gai và bột gạo nếp, chính màu đen của bánh là sản phẩm của quá trình trích ly lá Gai làm cho bánh Gai có màu đen đặc trưng, vỏ bánh dẻo và thơm Nhân bánh Gai là đậu xanh, lạc rang và dừa nạo Bánh Gai chín có màu đen mịn và bóng nhân bánh màu vàng tươi của đậu xanh, thơm và dẻo

Bánh Gai có thể được thưởng thức như đồ tráng miệng sau bữa ăn Bánh có vị ngọt, bùi, thơm ngậy do nhân bánh và dẻo, mát nhờ vào vỏ bánh Là đặc sản đặc trưng của vùng, có thể làm quà tặng

2.4 Tổng quan về nguyên liệu sử dụng bổ sung để sản xuất trà túi lọc lá gai

2.4.1 Cam thảo

Cây Cam Thảo đất (Scoparia Dulcis) là một trong những vị thuốc đông y lâu

đời có vị ngọt, hơi đắng, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, giảm ngứa, chữa sốt, ho và một số bệnh mề đay, rôm sảy [1], [3]

ăn, làm giảm mỡ trong mô mỡ và thúc đẩy quá trình hàn liền vết thương

Thường dùng trị cảm cúm, sốt nóng nhiều, ho khan, ho có đờm, tê phù sử dụng dạng thuốc sắc Để tươi chữa khan sao thơm chữa ho đờm và tiêu sưng Dùng ngoài, ép lấy dịch từ cây tươi trị mụn nhọt, lở ngứa, eczema

Nước hãm lá Cam Thảo đất dùng làm thuốc súc miệng và ngậm chữa đau răng Hoạt chất amellin dùng điều trị bệnh đái đường, thiếu máu, albumin niệu, ceton niệu, viêm võng mạc, những biến chứng kèm theo đái đường và làm các vết thương mau lành Có thể dùng Cam Thảo để chữa sốt, say sắn, giải độc cơ thể [2], [3]

2.4.2 Cỏ Ngọt (Stevia rebaudiana)

Hình 2.5 Cây Cỏ Ngọt

2.4.2.1 Đặc điểm thực vật

Tên khoa học: Stevia rebaudiana, thuộc họ Cúc: Asteraceae

Tên thường gọi: Cỏ Ngọt, cây Cúc Ngọt hay cây Cỏ Mật, Trạch Lan

Cây Cỏ Ngọt (Stevia rebaudiana) có nguồn gốc từ châu Mỹ Ngày nay, nhiều

nước trên thế giới đã phát triển việc dùng loại cây này trong đời sống Ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, người dân Paraguay đã biết sử dụng Cỏ Ngọt như một loại nước giải khát Đến những năm 70, cỏ ngọt đã bắt đầu được dùng rộng rãi

ở Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc và nhiều nước Đông Nam Á Tại Việt Nam, từ năm 1988, cỏ ngọt đã được trồng ở nhiều nơi như Hà Giang, Cao Bằng, Hà Nội, Lâm Đồng…

Hiện nay Cỏ Ngọt được trồng ở nhiều nơi trên thế giới để làm chất tạo ngọt, làm thuốc, làm thực phẩm và trị các bệnh về tim, huyết áp cao, béo phì, được Bertoni mô tả năm 1899, được Rasenack phát hiện vào năm 1908 nhưng đến năm

1931 hai người Pháp là Bridel và Lavieille mới xác định được steviside là chất tạo ngọt cơ bản tạo nên độ ngọt của nó và làm chất thay thế đường Steviozit sau khi thủy phân sẽ cho 3 phân tử steviol và isosteviol Chất steviol ngọt gấp 300 lần đường saccaroza, ít năng lượng, không lên men, không bị phân hủy mà hương vị thơm ngon [1], [3]

Cỏ Ngọt ( hay còn gọi là cỏ mật, cỏ đường, cúc ngọt, trạch lan) thuộc loại cây thân thảo sống lâu năm Thân cây hóa gỗ và có chiều cao trung bình có thể lên đến 50cm Xung quanh thân và lá của cỏ ngọt được bao phủ bởi một lớp lông trắng mịn với lá mọc đối hình mũi mác ở phần mép có răng cưa

Phần gân lá: Gân phía dưới lồi, phía trên gần phẳng hơi lõm xuống Biểu bì trên và dưới là một hàng tế bào nhỏ, hình trứng, xếp liên tục, đều đặn, mang lông che chở đa bào cấu tạo bởi 4 – 6 tế bào xếp thẳng hàng, đầu lông nhọn Mô dày cấu tạo bởi 2 – 3 lớp tế bào hình tròn, có màng dày ở góc, xếp sát dưới biểu bì Mô mềm

là những tế bào hình đa giác hay tròn, màng mỏng, có kích thước không đều [3] Phần phiến lá: Biểu bì trên và dưới là một hàng tế bào hình chữ nhật, to hơn so với biểu bì ở gân lá, mang lông che chở đa bào tương tự phần gân lá Mô giậu cấu

tạo bởi 2 hàng tế bào hình chữ nhật, xếp khít nhau và thẳng góc với biểu bì trên Mô khuyết là những tế bào to nhỏ không đều nhau, có thành mỏng

Phần thân: Mặt cắt hình tròn, từ ngoài vào trong có: biểu bì cấu tạo bởi một hàng tế bào hình chữ nhật, tương đối lớn, xếp đều đặn, mang lông che chở đa bào, cấu tạo từ 4 – 6 tế bào xếp thẳng hàng, đầu lông nhọn Mô dày gồm 2- 3 hàng tế bào

có thành dày, xếp sát dưới lớp biểu bì Mô mềm vỏ cấu tạo bởi 3 – 4 hàng tế bào hình trứng, thành mỏng, có một số tế bào bị ép lại Trong mô mềm vỏ, có những đám mô cứng, hình cung lớn, xếp liên tục thành vòng Mô mềm ruột là những tế bào hình tròn, thành mỏng, có kích thước lớn

Hoa cây Cỏ Ngọt có dạng từng cụm một hình cầu chứa nhiều bông hoa nhỏ hình ống màu trắng ngà Mỗi cụm hoa thường dài khoảng 2cm và có mùi hương thơm nhẹ nhàng Hoa nở vào tháng 10 và kéo dài đến tháng 2 năm sau [1], [2] Đặc tính quan trọng của các glucozit này là có thể làm ngọt các loại thức ăn và

đồ uống mà không gây độc hai cho người, không đòi hỏi kỹ thuật sản xuất phức tạp, năng suất cao, công nghệ thu hái, chế biến đơn giản Khối lượng thân, lá và chất lượng Cỏ Ngọt đạt cao nhất ở thời kỳ trước khi nở hoa, nên thu hoạch ở giai đoạn hình thành nụ

2.4.2.2 Thành phần hóa học

Trong Cỏ Ngọt chứa chất ngọt có tên stevioside, là một heteroside tan trong nước Phần đường có 2 mạch là sophorose [=2-O(b-D-gluco-pyranosyl)-D-glucose] nối theo dây nối acetal với nhóm OH ở C-13 và mạch còn lại là một glucopyranose nối theo dây nối ester với nhóm carboxyl ở vị trí C-19 Đến nay, nhiều dẫn chất diterpenoid glycosid khác được phân lập tiếp và đã xác định được cấu trúc stevioside, steviolbioside, rebaudioside A, rebaudioside B, rebaudioside C (Dulcosid), rebaudioside D, rebaudioside E, Dulcoside A

Ngoài những diterpenoide glycoside trên, trong Cỏ Ngọt còn có một số dẫn chất diterpenoid khác, triterpenoid, sterol, tanin, tinh dầu Hàm lượng stevioside trong Cỏ Ngọt thay đổi tùy theo khí hậu, thời gian thu hoạch, dao động từ 3- 20% Sau stevioside là rebaudioside A, hàm lượng cũng thay đổi và bằng 1/4 đến 1/2 của stevioside [3], [9]

2.4.2.3 Tác dụng dược lý

Cỏ Ngọt trong y học thường được sử dụng để chế biến thành trà giúp giảm béo phì, cao huyết áp và tiểu đường, huyết áp ổn định, dễ chịu, ít đau đầu Bệnh nhân cao huyết áp sử dụng loại trà này có tác dụng rất tốt, lượng đường huyết giảm đáng

kể và còn đặc biệt tốt giúp dễ ngủ hơn và lợi tiểu

Trong thực phẩm, Cỏ Ngọt được sử dụng kết hợp để làm tăng độ ngọt mà không làm tăng năng lượng của thực phẩm Có nhiều loại đường viên được tinh chế

từ Cỏ Ngọt giúp làm giảm độ nóng khi dùng với đường Saccaroza

Bên cạnh đó còn sử dụng trong ngành công nghiệp bánh kẹo rượu bia và các loại thực phẩm đông lạnh khác nhau Với ngành công nghiệp làm đẹp và dược mỹ phẩm thì Cỏ Ngọt còn được sử dụng để chế biến những loại sữa tươi làm mượt tóc, làm kem mềm da và có tác dụng nuôi dưỡng các mô giúp tái tạo làn da cùng các collagen bị mất dần đi theo thời gian [9]

Trong công nghiệp dược phẩm ( thuốc thay thế đường trong bệnh đái tháo đường và bệnh béo phì) Cỏ Ngọt cũng được dùng như một loại trà dành cho những người bị bệnh tiểu đường, béo phì, cao huyết áp

Người ta sử dụng bột lá Cỏ Ngọt khô để làm chất điều vị ngọt cho trà túi lọc, trà thuốc hoặc chiết xuất tinh thể Steviosid dùng cho các nhu cầu trong đời sống Ở Việt Nam cũng đã có một số chế phẩm từ Cỏ Ngọt như trà Atiso shevia, trà Sâm Quy shevia, trà Nhân Trần [1], [2]

2.5 Tổng quan về trà túi lọc

2.5.1 Giới thiệu về trà túi lọc

Trà túi lọc đó chính là một trong những loại trà mà chúng ta hay sử dụng với một túi lọc nhỏ hoặc bằng vải lọc nhỏ bọc bên trong là những ngọn chè thơm ngon

Túi lọc chính là có tác dụng để chứa đựng và lọc trà lấy nước Trên thị trường các mặt hàng trà ngày càng trở nên đa dạng và phong phú về mặt chủng loại, đặc biệt với xu thế phát triển của dòng thực phẩm chức năng

Trà túi lọc là một mặt hàng đã có lịch sử phát triển hơn một thế kỷ nay Hầu hết các loại trà thảo mộc ngoài tác dụng giải khát còn có tác dụng bổ trợ, cải thiện sức khỏe cho người dùng So với nhiều loại sản phẩm trà truyền thống thì trà túi lọc được xem là một loại sản phẩm mới, tiện lợi hơn, tiết kiệm thời gian pha trà đáp ứng nhu cầu cuộc sống [6]

2.5.2 Các sản phẩm về trà túi lọc

Trà túi lọc là sản phẩm được ưa thích và sử dụng phổ biến bởi hương vị thơm ngon, tiện lợi và dễ dàng sử dụng Trên thị trường hiện nay, có đủ loại trà túi lọc được bày bán với nhiều chủng từ những loại phổ thông trà Xanh, trà Đào, trà Atiso đến cao cấp trà Sâm, trà Linh Chi,…

Hình 2.6 Một số sản phẩm trà túi lọc

2.6 Tổng quan về quá trình sấy

2.6.1 Quá trình sấy

Sấy là quá trình làm khô các vật thể, các vật liệu, các sản phẩm bằng phương pháp bay hơi nước Trong quá trình sấy sảy ra các quá trình trao đổi nhiệt cho vật sấy Quá trình chuyển ẩm từ trong vật sấy vào môi trường các quá trình truyền nhiệt, truyền chất trên xảy ra đồng thời trên vật sấy, chúng có ảnh hưởng qua lại lẫn

nhau [7]

2.6.1.1 Đặc điểm của quá trình sấy

Đặc điểm của quá trình sấy sảy ra theo ba giai đoạn đó là giai đoạn làm nóng vật, giai đoạn sấy với tốc độ không đổi, giai đoạn sấy với tốc độ giảm dần Đối với các trường hợp sấy với điều kiện khác thì quá trình sấy cũng sảy ra ba giai đoạn nhưng các giai đoạn có thể đan xen khó phân biệt hơn

Giai đoạn làm nóng vật:

Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng cho tới khi nhiệt độ vật đạt được nhiệt độ kế ước Trong quá trình sấy này toàn

bộ vật được gia nhiệt Ẩm lỏng trong vật được gia nhiệt cho đến khi đạt được nhiệt

độ sôi ứng với phân áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong buồng sấy

Do được làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật thì tăng dần cho tới khi bằng nhiệt độ kế ước Tuy vậy, sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đồng đều ở phần ngoài và ở phần trong vật Vùng trong vật đạt đến nhiệt độ kế ước chậm hơn Đối với vật dễ sấy thì giai đoạn làm nóng vật xảy ra nhanh [10]

Giai đoạn sấy với tốc độ không đổi:

Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật bằng nhiệt độ kế ước Tiếp tục cung cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt cung cấp chỉ để làm hóa hơi Do nhiệt độ không khí nóng không đổi, nhiệt độ vật cũng không đổi nên chênh lệch nhiệt độ giữa vật và môi trường cũng không đổi, có nghĩa là tốc độ sấy không đổi

Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần:

Kết thúc giai đoạn sấy tốc độ không đổi ẩm tự do đã bay hơi hết, còn lại trong vật là ẩm liên kết Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết lớn hơn ẩm tự do và ngày càng tăng lên khi độ ẩm của vật ngày càng nhỏ Do vậy tốc độ bay hơi ẩm trong giai đoạn này nhỏ hơn giai đoạn sấy tốc độ không đổi có nghĩa là tốc độ sấy trong giai đoạn này nhỏ hơn và càng giảm đi theo thời gian sấy Quá trình sấy càng tiếp diễn,

độ ẩm của vật càng giảm, tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật bằng độ

ẩm cân bằng

2.6.1.2 Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu

Sự khuếch tán của nước từ nguyên liệu ra môi trường có 2 quá trình:

Quá trình khuếch tán ngoại

Là sự dịch chuyển của hơi nước trên bề mặt nguyên liệu vào không khí Lượng nước bay hơi vào quá trình khuếch tán ngoại thực hiện được dưới điều kiện

áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu E lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí e, sự chênh lệch áp suất đó là:

W: lượng nước bay hơi (kg)

B: hệ số bay hơi nước, nó phụ thuộc vào tốc độ gió, hướng gió và trạng thái bề mặt nguyên liệu

E: áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu (mmHg)

E: áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí (mmHg)

F: diện tích bay hơi nước (m2)

t: thời gian bay hơi (giờ)

Quá trình khuếch tán nội

Do sự chênh lệch độ ẩm giữa các lớp tạo nên sự chuyển động của hàm ẩm ở trong nguyên liệu từ lớp này sang lớp khác để tạo sự cân bằng gọi là sự khuếch tán nội Động lực của quá trình khuếch tán nội sảy ra do sự chênh lệch độ ẩm giữa các lớp trong và lớp ngoài, nếu sự chênh lệch càng lớn tức là gradien độ ẩm càng lớn thì tốc độ khuếch tán càng nhanh Ta có thể biểu thị tốc độ khuếch tán nội bằng phương trình:

𝑑𝑤

𝑑𝑡 = KF( 𝑑𝑒

𝑑𝑥 ) Trong đó:

W: lượng nước khuếch tán ra (kg)

t: thời gian khuếch tán (giờ)

𝑑𝑒

𝑑𝑥: Gradien độ ẩm

K: hệ số khuếch tán

F: diện tích bề mặt khuếch tán (m2)

Mối quan hệ giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại:

Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, tức là khi khuếch tán ngoại được tiến hành thì khuếch tán nội mới có thể được tiếp tục và như thế độ ẩm nguyên liệu mới được giảm dần Nếu khuếch tán nội lớn hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bốc hơi sẽ nhanh hơn, nhưng điều này hiếm có Khuếch tán nội của nước trong nguyên liệu thường nhỏ hơn khuếch tán ngoại Khi khuếch tán nội nhỏ hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi nước sẽ bị gián đoạn

Trong quá trình làm khô, ở giai đoạn hàm ẩm trong nguyên liệu nhiều thì sự chênh lệch về độ ẩm càng lớn Vì vậy khuếch tán nội thường phù hợp với khuếch tán ngoại, do đó tốc độ làm khô sẽ nhanh Nhưng ở giai đoạn cuối thì lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít, tốc độ bay hơi ở mặt ngoài nhanh mà tốc độ khuếch tán nội chậm Do đó ảnh hưởng đến quá trình làm khô nguyên liệu

2.6.1.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy

Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí:

Trong các điều kiện khác nhau không đổi như độ ẩm không khí, tốc độ gió,… thì việc nâng cao nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ làm khô do lượng nước trong nguyên liệu giảm xuống càng nhiều Nhưng tăng nhiệt độ cũng ở giới hạn cho phép vì nhiệt

độ làm khô cao sẽ làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, dễ làm cho nguyên

liệu bị chín và tạo màng cứng ở lớp bề ngoài Nhưng với nhiệt độ làm khô quá thấp, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại dẫn đến sự thối rữa, hủy hoại nguyên liệu Nhiệt độ sấy thích hợp được xác định phụ thuộc vào loại nguyên liệu béo hay gầy, kết cấu tổ chức của cơ thịt và đối với các nhân tố khác

Quá trình làm khô tiến triển, sự cân bằng của khuếch tán nội và khuếch tán ngoại bị phá vỡ, tốc độ khuếch tán ngoại lớn hơn nhưng tốc độ khuếch tán nội thì chậm lại dẫn đến hiện tượng tạo vỏ cứng ảnh hưởng đến quá trình làm khô [7], [10] Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động không khí:

Tốc độ chuyển động của không khí có ảnh hưởng lớn đến quá trình sấy, tốc độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho quá trình sấy Vì vậy tốc độ chuyển động của không khí quá lớn khó giữ nhiệt lượng trên nguyên liệu để cân bằng quá trình sấy, mặt khác đối với nguyên liệu có trọng lượng nhẹ thì dễ làm bay nguyên liệu trong quá trình sấy, còn tốc độ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình sấy chậm lại, dẫn đến sự hư hỏng sản phẩm Vì vậy, cần phải có tốc độ gió thích hợp

Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí:

Độ ẩm tương đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm khô, độ ẩm của không khí càng lớn sẽ làm chậm quá trình làm khô Các nhà bác học Liên Xô cũ và các nước trên thế giới đã chứng minh là: độ ẩm tương đối của không khí lớn hơn 65% thì quá trình sấy chậm lại rõ rệt, còn độ ẩm tương đối của không khí khoảng 80% trở lên thì quá trình làm khô sẽ ngưng hẳn và bắt đầu hiện tượng ngược lại, tức là nguyên liệu hút ẩm trở lại Độ ẩm không khí nhỏ thì tốc độ sấy nhanh nhưng độ ẩm không khí quá nhỏ sẽ tạo màng cứng ở bề mặt nguyên liệu và kết quả là tốc độ làm khô diễn ra không được nhanh [10]

Ảnh hưởng của kích thước và bản thân nguyên liệu:

Diện tích bề mặt càng lớn thì tốc độ sấy càng nhanh Đối với những nguyên liệu to, dày, dài nên cắt nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc bề mặt và giảm chiều dày của nguyên liệu để tốc độ sấy được nhanh hơn

Trong điều kiện giống nhau về chế độ sấy (nhiệt độ, áp suất khí quyển) thì tốc

độ sấy tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt S và tỉ lệ nghịch với chiều dày nguyên liệu δ

𝑑𝑤

𝑑𝑡 = B𝑆

𝛿

Trong đó:

S: diện tích bề mặt bay hơi của nguyên liệu

δ: chiều dày nguyên liệu

B: hệ số bay hơi đặc trưng cho bề mặt nguyên liệu

2.6.2 Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình làm khô

2.6.2.1 Những biến đổi cảm quan

Biến đổi về khối lượng và thể tích: khi làm khô do nước trong nguyên liệu mất

đi cho nên khối lượng giảm, thể tích bị co rút lại Sự giảm khối lượng và thể tích của nguyên liệu đúng ra bằng khối lượng và thể tích của nước mất đi nhưng thực tế lại nhỏ hơn Nguyên nhân là do quá trình làm khô sản phẩm bị oxy hóa làm cho khối lượng có tăng lên một chút ít đồng thời tổ chức cơ thịt là thể keo xốp cho nên khi nước mất đi, các khoảng trống của mô cơ vẫn tồn tại hoặc chỉ co rút phần nào nên thể tích co rút nhỏ hơn thể tích mất đi [7], [10]

Biến đổi về màu sắc: trong quá trình làm khô màu sắc, mùi vị của sản phẩm bị biến đổi nhiều so với nguyên liệu ban đầu Nguyên nhân là do mất nước làm nồng

độ sắc tố trên một đơn vị thể tích tăng dẫn đến sản phẩm có màu sẫm hơn… Vì vậy phải chọn chế độ làm khô hợp lý để sản phẩm có màu đẹp, mùi thơm

Biến đổi trạng thái, tổ chức cơ thịt của nguyên liệu: trong quá trình làm khô do mất nước nên kết cấu cơ thịt chặt chẽ hơn, khi ăn có cảm giác dai hơn, cứng hơn

Sự biến đổi kết cấu cơ thịt phụ thuộc vào phương pháp làm khô

Nếu sấy ở điều kiện áp lực thường thì quá trình làm khô chậm, tổ chức cơ thịt

co rút nhiều, khả năng phục hồi trạng thái ban đầu kém Ngược lại khi sấy ở điều kiện chân không đặc biệt là sấy chân không thăng hoa thì cấu trúc cơ thịt ít bị biến đổi, mức độ hút nước của sản phẩm tốt

2.6.2.2 Những biến đổi về khối lượng

Như chúng ta đã biết hương, vị và màu sắc của nước trà là những chỉ tiêu quan trọng của trà

Trong quá trình sấy nguyên liệu bị mất nước co rút, bị oxy hóa hoặc carramen hóa do nhiệt độ Nước mất đi làm cho nồng độ các thành phần trong nguyên liệu

tăng lên, các cấu tử hương thơm hình thành Tùy thuộc vào phương pháp làm khô

mà sự biến đổi về mùi vị, màu sắc của sản phẩm khác nhau [10]

2.6.2.3 Biến đổi về hóa lý

Do có sự chênh lệch ẩm giữa lớp bề mặt và các lớp bên trong vật liệu mà ẩm có

xu hướng chuyển dời từ trung tâm ra đến bề mặt, và cũng do sự chênh lệch ẩm trên bề mặt vật liệu và môi trường làm hàm lượng nước trong vật liệu sấy giảm xuống

2.6.3 Quy trình sản xuất trà túi lọc lá gai dự kiến

Hình 2.7 Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai dự kiến

Cỏ Ngọt

Túi lọc

Sản phẩm

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Nguyên liệu chính: Lá cây Gai thu mua tại tỉnh Cao Bằng

- Nguyên liệu bổ sung

- Môi trường nuôi cấy vi khuẩn (MPA)

Bảng 3.1 Thành phần 1 lít môi trường (MPA)

Nghiên cứu trong quy mô phòng thí nghiệm

3.3 Thời gian và địa điểm

- Địa điểm: Phòng thí nghiệm vi sinh khoa Công Nghệ Sinh học và Công Nghệ Thực phẩm – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

- Thời gian: tháng 12 – 2019 đến tháng 5 – 2019

3.4 Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm

- Khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu sau khi nghiền đến chất lượng sản phẩm

- Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn nguyên liệu phụ

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ của nước pha và thời gian đến hiệu quả trích ly gói trà (thời gian pha trà thích hợp)

- Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của hợp chất có trong lá Gai

3.5 Phương pháp nghiên cứu

3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy nguyên liệu

Nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và nhiệt độ ảnh hưởng đến tỉ

lệ chất tan chiết được Do đó ta cần xác định nhiệt độ sấy lá Gai tốt nhất để vừa giảm thời gian từ đó giảm chi phí, vừa đáp ứng yêu cầu tạo sản phẩm có chất lượng tốt Dựa vào điều kiện thiết bị sấy và nguyên liệu ban đầu:

Nhiệt độ sấy thử nghiệm 50, 60, 70, 80, 90 (°C)

Bảng 3.2 Công thức thí nghiệm nhiệt độ sấy nguyên liệu

Bảng 3.3 Bảng cho điểm đánh giá cảm quan nhiệt độ sấy nguyên liệu

2 Màu vàng rơm rất nhạt hay rất đậm, vị ngọt hơi gắt hoặc hơi nhạt, hậu

vị nhẹ hoặc gắt, mùi lá còn tươi, mùi hơi gắt

3 Màu vàng, vị hơi ngọt, hậu vị nhẹ hoặc hơi gắt, mùi thơm lá gai thoảng nhẹ

4 Màu vàng rơm đặc trưng, vị ngọt vừa, vị hơi chát, hậu vị tốt, thơm mùi

lá gai nhẹ

5 Màu vàng rơm đặc trưng, vị ngọt, vị hài hòa, hậu vị tốt, thơm mùi lá gai đặc trưng

Điều kiện để chọn nhiệt độ sấy thích hợp là:

Tiến hành cho điểm các công thức bằng phương pháp đánh giá cảm quan

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến sản phẩm sau khi nghiền

Sau khi xác định được thời gian sấy thích hợp, sử dụng nguyên liệu đã được

xử lý ở thí nghiệm trên đem đi nghiền nhỏ với các kích thước khác nhau, sau đó sử

dụng sàng để phân loại Đóng vào túi lọc chuyên dùng 2g/ túi và pha vào nước sôi với khoảng thời gian 5 phút sau đó tiến hành đánh giá cảm quan

Mục đích: Làm giảm kích thước nguyên liệu đến kích thước nhỏ nhất định, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly đồng thời không ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của nước trà sau này (độ đục…)

Nguyên liệu rửa sạch, sấy khô, sử dụng máy xay nghiền nhỏ nguyên liệu Chỉ tiêu theo dõi: giá trị cảm quan và tỉ lệ chất tan chiết được tốt nhất

Thực hiện:

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước nguyên liệu

Thí nghiệm 3: Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung

Mục đích: Thêm thành phần Cỏ Ngọt, Cam Thảo với tỉ lệ thích hợp làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

Thực hiện: Phối trộn các nguyên liệu theo các tỉ lệ thích hợp để chọn lấy một công thức tốt nhất giúp tăng giá trị của sản phẩm

Với nguyên liệu chính lá gai chiếm 80%, bổ sung thêm Cỏ Ngọt, Cam Thảo là 5-15; 7-13; 10-10; 12-8; 15-5 tương ứng với CT6, CT7, CT8, CT9, CT10 thực hiện với 3 lần lặp lại

Phân tích đánh giá cảm quan

Nguyên liệu

Sấy khô

Nghiền nhỏ

Hình 3.2 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối trộn Cỏ Ngọt và Cam Thảo

Bảng 3.4 Công thức thí nghiệm khảo sát hàm lượng nguyên liệu bổ sung: Cỏ

Ngọt, Cam Thảo Công