Ảnh hưởng của các phương pháp sấy đến động học hút nước của lá neem sấy khô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNGKHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY ĐẾN ĐỘNG HỌC HÚT NƯỚC CỦA LÁ NEEM SẤY KHÔ LÂM THỊ HỒNG VÂN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY ĐẾN ĐỘNG HỌC HÚT NƯỚC CỦA LÁ NEEM SẤY KHÔ

LÂM THỊ HỒNG VÂN

Tp.HCM, tháng 10 năm 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY ĐẾN ĐỘNG HỌC HÚT NƯỚC CỦA LÁ NEEM SẤY KHÔ

LÂM THỊ HỒNG VÂN NGUYỄN THỊ VÂN LINH

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

Cán bộ hướng dẫn: (ghi tên và ký duyệt)

Cán bộ chấm phản biện: (ghi tên và ký duyệt)

Khóa luận được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH, ngày tháng năm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG

BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BẢN CHỈNH SỬA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

(Theo góp ý, nhận xét của Hội đồng và Cán bộ phản biện)

Tên Khóa luận: ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY ĐẾN ĐỘNG HỌC HÚT NƯỚC CỦA LÁ NEEM SẤY KHÔ

Họ tên cán bộ hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Vân Linh

Cơ quan công tác:

Sau khi được góp ý và nhận xét từ Hội đồng, Cán bộ phản biện và trao đổi qua Cán bộ hướng dẫn, sinh viên đã tiến hành chỉnh sửa một số nội dung sau trong Khóa luận:

1 Sửa lỗi các lỗi chính tả

2 Bổ sung phần tổng quan về các phương pháp sấy

Sinh viên đã tiến hành chỉnh sửa và hoàn thành Khóa luận Tốt nghiệp Sinh viên xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp và nhận xét quý báu của Hội đồng, Cán bộ phản biện và Cán bộ hướng dẫn giúp sinh viên hoàn thành đề tài này

Trân trọng cảm ơn!

Tp.HCM, ngày 19 tháng 10 năm 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG

BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Tên Khóa luận:

Tiếng Việt: ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY ĐẾN ĐỘNG HỌC HÚT NƯỚC CỦA LÁ NEEM SẤY KHÔ

Tiếng Anh: EFFECT OF DRYING METHODS ON THE REHYDRATION

CHARACTERISTICS OF DRIED NEEM (AZADIRACHTA INDICA) LEAVES

Nhiệm vụ Khóa luận:

1 Nghiên cứu về đặt tính mô hình hút nước của lá neem sấy khô bằng không khí nóng và sấy bằng microwave

2 Nghiên cứu mô hình động học của lá neem sấy bằng không khí nóng và sấy bằng microwave

3 Năng lượng hoạt hóa của lá neem sấy bằng không khí nóng và sấy bằng microwave

Ngày giao Khóa luận: 5/7/2020

Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 5/10/2020

Họ tên cán bộ hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Vân Linh

Nội dung và yêu cầu KLTN đã được Hội Đồng chuyên ngành thông qua

Tp.HCM, ngày 5 tháng 10 năm 2020

ThS Nguyễn Thị Vân Linh ThS Nguyễn Thị Vân Linh

TRƯỞNG/PHÓ KHOA

LỜI CẢM ƠN

Sau quá trình nghiên cứu em đã tìm tòi, học hỏi được rất nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho bản thân Khóa luận tốt nghiệp là một bước ngoặt quan trọng giúp

em có thêm nhiều kỹ năng tốt để vận dụng trong công việc tương lai

Em xin gửi lời cảm ơn đến trường và khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường đã tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này cũng như đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu trong thời gian ngồi trên giảng đường Đặt biệt, em xin chân thành cảm ơn đến cô Thạc sĩ Nguyễn Thị Vân Linh đã giúp

đỡ, tận tình truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp

Do kiến thức của em còn nhiều hạn chế, nên không tránh khỏi những sai sót, em mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô để em có thể hoàn thiện bản thân hơn nữa

Em xin chân thành cảm ơn !

TÓM TẮT

Neem (Azadirachta indica) là một loại lá được biết đến chứa nhiều thành phần có

hoạt tính sinh học cùng nhiều tác dụng dược lý mang đến nhiều lợi ích sức khỏe cho con người Những sản phẩm sau khi sấy thường gây ra những biến đổi không mong muốn, giảm chất lượng sản phẩm Bên cạnh yếu tố dinh dưỡng rất quan trọng thì biến đổi về cấu trúc cũng ảnh hưởng lớn Mục tiêu của đề tài muốn hướng đến là nghiên cứu về quá trình hút nước hoàn nguyên của sản phẩm để đánh giá mức độ tổn thương cấu trúc bên trong của vật liệu sau sấy bằng không khí nóng và sấy bằng microwave

Nội dung nghiên cứu gồm 3 phần chính:

Phần 1: Nghiên cứu về đặt tính mô hình hút nước của lá neem sấy khô bằng không khí nóng và sấy bằng microwave

Phần 2: Nghiên cứu động học của lá neem sấy bằng không khí nóng và sấy bằng microwave

Phần 3: Năng lượng hoạt hóa của lá neem sấy bằng không khí nóng và sấy bằng microwave

Kết quả cho thấy quá trình hút nước đạt trạng thái cân bằng sau 3 giờ Mô hình bậc

1 phù hợp nhất với dữ liệu thực nghiệm Mẫu sau khi sấy bằng không khí nóng có tỷ lệ hút nước nhanh và lượng nước hút vào nhiều hơn so với mẫu sấy bằng microwave

ABSTRACT

Neem (Azadirachta indica) is a leaf known to contain many bioactivec compounds

and pharmacological effects that bring health benefits to consumers During drying, the products were often occurred undesirable changes causing deterioration of product quality Besides nutritional values are key factors in the evaluation of dried food quality, change in the structure is also considered as a significant indicator for dried product quality The goal of this thesis is to study effects of drying methonds on the rehydration

characteristics of dried neeem (Azadirachta indica) leaves The obtained results were

used to evaluate the level of internal structural damage of the material after drying using different methods

The research content consists of 3 main parts:

Part 1: Research on water rehydration model of neem leaves dried with hot air and microwave radiation

Part 2: Study on kinetic rehydration of neem leaves dried with hot air and microwave

Part 3: Activation energy of neem leaves is dried by hot air and microwave

Results showed that the process of water absorption reached equilibrium after 3 hours The first order model is best suited to experimental data Sample after drying with hot air has a fast water absorption rate and more water intake than microwave drying sample

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP v

LỜI CẢM ƠN vi

TÓM TẮT vii

ABSTRACT viii

MỤC LỤC ix

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xi

DANH MỤC HÌNH xii

DANH MỤC BẢNG xiv

MỞ ĐẦU xv

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU 1

1.1 NGUYÊN LIỆU LÁ NEEM 1

1.1.1 Giới thiệu 1

1.1.2 Thành phân hóa học và dược tính sinh học của lá neem 3

1.2 Những nghiên gần đây về nguyên liệu lá neem 6

1.2.1 Những nghiên cứu trong nước về lá neem 6

1.2.2 Những nghiên cứu ngoài nước về lá neem 8

1.2.3 Các sản phẩm về lá neem 10

1.3 Những nghiên cứu về đặc tính hút nước của sản phẩm sấy khô 11

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 NGUYÊN LIỆU 17

2.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT 18

2.2.1 Thiết bị 18

2.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 19

2.3.1 Thời gian nghiên cứu 19

2.3.2 Địa điểm nghiên cứu 19

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.4.1 Quy trình công nghệ chuẩn bị mẫu lá neem sấy khô 20

2.4.2 Thuyết minh quy trình 20

2.4.3 Nội dung nghiên cứu 22

2.4.4 Bố trí thí nghiệm 23

2.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 24

2.5.1 Xác định hàm ẩm, tỉ lệ ẩm 24

2.5.2 Xác định tỉ lệ hút nước 24

2.5.3 Mô hình động học hút nước của lá neem sấy khô 25

2.5.4 Năng lượng hoạt hóa 26

2.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 26

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

3.1 MÔ HÌNH MÔ TẢ ĐẶC TÍNH HÚT NƯỚC CỦA LÁ NEEM SẤY KHÔ 27

3.2 ĐỘNG HỌC HÚT NƯỚC CỦA LÁ NEEM SẤY KHÔ 31

3.3 NĂNG LƯỢNG HOẠT HÓA QUÁ TRÌNH HÚT ẨM CỦA LÁ NEEM SẤY 36

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Bt Baccillus thuringiensis Vi khuẩn Gram dương

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cây neem (trungtamduoclieu.vn) 1

Hình 1.2 Lá neem (metaherb.vn) 2

Hình 1.3 Thân cây neem (docneem.com) 2

Hình 1.4 Hoa neem (doichandoanhnhan.net) 3

Hình 1.5 Trái neem (oking.vn) 3

Hình 1.6 Một số hợp chất có trong neem 6

Hình 1.7 Lá neem khô (thaoduoctanphat) 10

Hình 1.8 Tinh dầu lá neem (dactrimunquynhgiao.com) 10

Hình 1.9 Sữa rưa mặt lá neem (nhathuocsuckhoe.com) 11

Hình 1.10 Bột lá neem (herbstory.vn) 11

Hình 1.11 Xà bông handmade lá neem (tiki.vn) 11

Hình 2.1 a) Phần lá neem sử dụng trong nghiên cứu; b) Phần lá neem loại bỏ 17

Hình 2.2 a) Chiều dài lá neem; b) chiều rộng lá neem 17

Hình 2.3 Tủ sấy 18

Hình 2.4 Máy sấy Microwave 18

Hình 2.5 Bể điều nhiệt 18

Hình 2.6 Máy đo ẩm 19

Hình 2.7 Cân điện tử 19

Hình 2.8 Các nội dung nghiên cứu chính trong đề tài 22

Hình 3.3 Hằng số động học hút nước của các lá neem sấy bằng không khí nóng ở những

nhiệt độ hút ẩm khác nhau 31

Hình 3.4 Hằng số động học hút nước của lá neem sấy microwave ở những nhiệt độ hút ẩm khác nhau 32

Hình 3.5 Tỷ lệ hút nước bão hòa theo nhiệt độ sấy nóng 34

Hình 3.6 Khối lượng lá neem sấy nóng đạt hàm ẩm cân bằng sau khi hút nước 34

Hình 3.7 Tỷ lệ hút nước bão hòa theo công suất sấy MW 35

Hình 3.8 Khối lượng lá neem sấy bằng microwave đạt hàm ẩm bão hòa sau khi hút nước 35

Hình 3.9 Năng lượng hoạt hóa quá trình hút ẩm của lá neem sấy bằng không khí nóng 37

Hình 3.10 Năng lượng hoạt hóa quá trình hút ẩm của lá neem sấy MW 37

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng thành phần hóa học của lá neem (Subapriya & Nagini, 2005) 4Bảng 3.1 Mô hình đặt tính hút nước của lá neem sấy khô bằng không khí nóng 29Bảng 3.2 Bảng mô hình dặt tính hút nước của lá neem sấy bằng MW 30

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Neem thuộc chi Azadirachta trong họ nhà neem Lá neem có nguồn gốc ở Ấn Độ,

Bangladesh, Thái Lan, Nepal và Pakistan và phát triển tốt ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Ở Việt Nam cũng có thể trồng được cây lá neem tại nơi có điều kiện khí hậu

và thời tiết phù hợp như ở một số vùng miền Trung, và được tập trung nhiều nhất ở Ninh Thuận, Bình Thuận Lá neem là một vật liệu chứa nhiều thành phần hóa học có giá trị cao, đặc biệt giá trị về dược tính được ghi chép trong các sách về thảo dược cổ của Ấn

Độ Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học hiện đại, lá neem tiếp tục là đề tài nghiên cứu của nhiều chuyên gia trong và ngoài nước Tuy nhiên, các nghiên cứu được công bố từ lá neem chủ yếu tập trung vào động học sấy biến đổi về dinh dưỡng nhưng

có rất ít công bố về ảnh hưởng các quá trình sấy đến khả năng hút nước hoàn nguyên của lá neem sấy khô Quá trình hút nước rất quan trọng trong việc đánh giá hiện tượng

co rút và phá vỡ cấu trúc tế bào bên trong của nguyên liệu sau khi sấy Chính vì vậy, trong nghiên cứu này tập trung đánh giá ảnh hưởng của phuong pháp sấy đến động học hút nước của lá neem sấy khô, nhằm phân tích, đánh giá mức độ phá hủy cấu trúc bên trong của vật liệu sấy để phục vụ cho các lĩnh vực liên quan

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sấy bằng không khí nóng và sấy bằng bức xạ microwave đến động học hút nước của lá neem sấy khô, từ đó đánh giá mức độ phá hủy cấu trúc bên trong của vật liệu sấy nhằm cung cấp cơ sở kiểm soát quá trình sấy nâng cao chất lượng sản phẩm sau khi sấy

3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu gồm 3 phần chính:

Phần 1: Mô tả mô hình đặt tính hút ẩm của lá neem sấy bằng không khí nóng và sấy bằng microwave

Phần 2: Động học hút ẩm của lá neem sấy bằng không khi nóng và sấy bằng microwave

Phần 3: Năng lượng hoạt hóa của quá trình hút ẩm lá neem sấy bằng không khi nóng và sấy bằng microwave

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là lá neem sấy khô (Azadirachta indica) và quá trình hút

nước hoàn nguyên

Phạm vi nghiên cứu về mô hình, động học hút nước và năng lượng hoạt hóa của

lá neem sau quá trìnhhút nước

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU

1.1 NGUYÊN LIỆU LÁ NEEM

1.1.1 Giới thiệu

1.1.1.1 Nguồn gốc

Neem có nguồn gốc từ tiểu lục địa Ấn Độ và Đông Nam Á Trước đây loại cây này được gọi là cây neem Ấn Độ (cây margosa) (Brahmachari, 2004) Neem có tên khoa

học là Azadirachta indica, họ gỗ Meliaceae, phân họ Meliodeae, giới Plantae, bộ

Rutales, là một trong hai loài thuộc chi Azadirachta Loài cây này thường phát triển tốt

ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới (Prashanth and Krishnaiah, 2014)

Hình 1.1 Cây neem (trungtamduoclieu.vn)

cm, có răng cưa, đầu nhọn và có vị khá đắng (Maithani et al, 2011)

Hình 1.2 Lá neem (metaherb.vn)

Thân cây neem thẳng, cành xòe dài và tạo thành một tán tròn rộng, vỏ cây thay đổi

về độ dày của cây tùy thuộc theo độ tuổi và các bộ phận của cây Bề mặt cây thô, nứt nẻ

và có màu xám gỉ, bên trong cây hơi vàng, đứt gãy, xơ và cũng có vị khá đắng (Maithani

et al 2011), (Subapriya and Nagini, 2005)

Hình 1.3 Thân cây neem (docneem.com)

Hoa của neem thường ra vào đầu mùa hè, hoa có màu trắng và có mùi thơm được sắp xếp ở nách lá, tạo thành hình chùy dài đến 25 cm (Maithani et al 2011)

Hình 1.4 Hoa neem (doichandoanhnhan.net)

Neem có trái màu xanh khi sống và khi chín có màu vàng, có mùi thơm như tỏi,

có vị đắng (Adil, Qureshi, and Pattoo, 2015), trái có một hạt Bên trong hạt chứa nhiều dầu với các dược tính và thực vật học lớn, nó bắt đầu ra trái từ ba đến năm năm (Maithani

et al, 2011)

Hình 1.5 Trái neem (oking.vn)

1.1.2 Thành phân hóa học và dược tính sinh học của lá neem

Cây neem được coi là có giá trị và kỳ diệu đến mức người ta gọi nó là “thần dược của làng” với công dụng chữa được các loại bệnh Đặc biệt là hầu hết các bộ phận của neem đều được sử dụng như thân cây, vỏ cây, rễ, lá, hạt, hoa, …đều được sử dụng làm thuốc trong các bài thuốc gia truyền từ thời cổ đại (Brahmachari, 2004), (Subapriya and Nagini, 2005) Vì trong neem có các hợp chất khử trùng, chống sốt rét, chống thấm, chống viêm và chống nấm, hạ đường huyết, chống loét và chất chống oxy hóa (Hasanain

N Ezzat, 2018)

Qua nhiều lần nghiên cứu và thực hiện về thành phần chất từ cây neem đã phát hiện ra lá neem chứa rất nhiều hợp chất hữu cơ Lá neem có mùi vì trong lá neem chứa

lượng tinh dầu khá lớn (0.13%) Một số thành phần khác có trong lá neem được xác định và thể hiện rõ trong bảng 2.1(Subapriya and Nagini, 2005)

Bảng 1.1 Bảng thành phần hóa học của lá neem (Subapriya and Nagini, 2005)

Thành phần hóa học Hàm lượng (trên 100g chất khô)

carbohydrate, hợp chất lưu huỳnh, polyphenol như flavonoid, glycoside, dihydrochalone, coumarin, tannin và các hợp chất béo của chúng (Brahmachari, 2004), (Subapriya and Nagini, 2005), (Atal and Kapur, 1982), (Chattopadhyay, 2002), (Akhila and Rani, 1999) Ngoài ra, một só nhà khoa học cũng tìm thấy các thành phần hóa học khác trong lá neem như nimbin, gedunin, natri nimbinate (Das, 2011), nimbanene, 6-desacetylnimbinene, nimbandiol, nimbolide, ascorbic acid, n-hexcosanol và acid amin, 7-desacetyl-7-benzoylazadiradione, 7-desacetyl-7-benzoylgedunin, 17-hydroxyazadiradione và nimbiol (Shah and Seth, 2010), (Ali et al 2012), (Hossain, Shah, and Sakari, 2011) Vị đắng của lá neem là do các limonoit là tetranortriterpenoit Một số hợp chất của lá neem được thể hiện rõ trong hình dưới đây :

Hình 1.6 Một số hợp chất có trong neem

Nimbolide, Gedunin và Mahmoodin có trong dầu từ hạt neem có khả năng chống

vi khuẩn, các vi sinh vật Gram âm và Gram dương như M.tuber tuberculosis và các chủng kháng Streptomycin (Chopra, Gupta, and Nazir, 1952), lá neem được biết là có tác dụng ức chế Vibrio cholerae, Klebsiella pneumoniae, M.tuber tuberculosis và

M.pyogenes trong ống nghiệm (Satyavati, Raina, and Sharma, 1987)

Ngoài các thành phần hóa học ra thì các hợp chất sinh học cũng được tìm thấy trong từng bộ phận của neem như trong nhân hạt Azadirachtin (Taha, Ibrahim, and Aziz, 2016), Nimbin, nimbidin, sodium nimbidate và Nimbolide, Gedunin, Mahmoodin có trong dầu hạt neem (Taha et al 2016), (Chopra et al 1952) Trong lá có các hợp chất Cyclic trisulphide và cyclic tetrasulphide (Pant et al 1986), Quercetin và kaemferol (Rice-Evans, Miller, and Paganga 1996), (Arivazhagan, Balasenthil, and Nagini 2000)

Vỏ neem được tìm thấy khá nhiều hợp chất sinh học Gallic acid, (–) epicatechin, catechin (Van der Nat et al 1991), Margolone, margolonone và isomargolonone (Ara et

al 1989), Polysaccharides (Akiba and Wada 1989), Polysaccharides GIa, Gib (Fujiwara

et al 1982), Polysaccharides GIIa, GIIIa (Fujiwara et al 1984), NB-II peptidoglycan (Van der Nat et al 1987)

đến chiết tách và đánh giá giá trị kháng nấm, sâu bọ để ứng dụng trong nông nghiệp Trong bài báo của Lê Thị Thanh Phượng và cộng sự (2010) đã trích ly được các hợp chất sinh học từ hạt neem và khảo sát tác động của chúng đối với ngài gạo (Corcyra cephalonica St) Kết quả nghiên cứu cho thấy tác động gây chết tế bào ngài gạo của azadirachtin ở nồng độ 5 µM trong môi trường nuôi cấy có hiệu lực gây chết 81.5% tế bào ấu trùng ngài gạo sau 5 ngày xử lý (Lê Thị Thanh Phượng et al n.d.) Trong một bài báo khác tác giả Nguyễn Thị Thủy Tiên và Lê Thanh Long (2019) đã nghiên cứu

khả năng kháng nấm Fusarium solani gây bệnh trên cà chua sau thu hoạch từ lá và nhân

hạt neem được trích ly bằng dung môi ethanol bao gồm dịch trích lá không tách dung môi, dịch trích lá đã tách dung môi và dịch trích nhân hạt neem Kết quả nghiên cứu cho thấy dịch trích nhân hạt neem có khả năng kháng nấm cao nhất, kế đến là dịch trích lá không tách dung môi và cuối cùng là dịch trích lá tách dung môi (Huế and Tiên 2019) Việc sử dụng dầu neem cũng được Vũ Văn Độ và cộng sự (2005)đã sử dụng dầu neem

để phòng trừ bọ hà khoai lang Kết quả nghiên cứu cho thấy có hiệu quả ở nồng độ phun 15ppm, còn ở nồng độ 200ppm cho thấy làm giảm sự kí sinh, sinh sản của bọ hà khoai lang (Vu Van Do, Nguyen Tien Thang 2005)

Đối với độc tính trong lá neem thì tác giả Trần Đăng Xuân và cộng sự (2004) đã đánh giá độc tính của lá neem lên cây trồng và cỏ dại Cả vỏ và lá neem đều thể hiện mạnh mẽ tác dụng ức chế sự nảy mầm và tăng trưởng của tất cả các loại cây trồng được thử nghiệm ngoại trừ cây lúa và dịch lá neem cũng đã ức chế sự phát triển của cỏ gai (ran DangXuan et al 2004) Vũ Văn Độ và cộng sự (2005) cũng đã đánh giá được độ

độc của chế phẩm phối trộn giữa dầu neem với Bt (Baccillus thuringiensis) đối với sâu xanh (Heliothis armigara), sâu tơ (Plutella xylostella) Kết quả cho thấy chế phẩm phối

trộn giữa dầu neem và Bt có tác dụng mạnh hơn so với sản phẩm chỉ chứa dầu neem hay

Bt, hiệu quả gây chết mạnh nhất là ở nồng độ 32% dầu neem và 10% hay 15% Bt (Phạm and Tống 2019)

Mới đây, năm 2019 Phạm Thị Kim Hai và cộng sự đã nghiên cứu phương pháp chiết tách cao neem từ lá của cây neem Ấn Độ bằng các dung môi khác nhau Kết quả nghiên cứu cho thấy khi trích ly lá neem với các hệ dung môi khác nhau thì các hợp chất trong cao trích cũng có sự xuất hiện khác nhau, tuy nhiên trong tất cả các hệ dung môi đều có sự xuất hiện của triterpenoid và steroid, carbohydrate Khi trích ly với dung môi

nước thì các nhóm flavonoid, saponin, carbohydrate, triterpenoid và steroid có nhiều nhất Còn khi trích ly với dung môi hexan thì các nhóm carbohydrate, triterpenoid, và steroid xuất hiện ít nhất (Phạm and Tống 2019) Nguyễn Hồng Nguyên và Lý Minh Trí (2011) cũng đã nghiên cứu về dịch trích trong lá neem với điều kiện tối ưu loại bỏ chlorophyll trong dịch trích lá neem bằng nước cất theo phương pháp bề mặt đáp ứng Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong điều kiện tối ưu để tiến hành quá trình loại bỏ chlorophyll ở tỉ lệ 13:10 (v:v) điều đó cho thấy việc sử dụng nước để loại bỏ chlorophyll trong trường hợp này giúp các hoạt chất có hoạt tính sinh học trong dịch chiết được giữ lại và chế phẩm được bảo quản tốt hơn (Nguyen and Nguyen 2011) Tuy nhiên, so với việc tiến hành nghiên cứu về chiết tách và đánh giá giá trị kháng nấm để ứng dụng vào nông nghiệp thì vấn đề chiết tách các thành phần có giá trị sinh học từ lá neem vẫn còn chưa được quan tâm lắm

1.2.2 Những nghiên cứu ngoài nước về lá neem

Lá Neem đã được chứng minh thành công trong việc điều trị loét dạ dày Các hợp chất kháng histamine và kháng khuẩn của nó có thể làm giảm viêm và tiêu diệt vi khuẩn gây loét như Helicobacter pylori Garg và cộng sự vào năm 1993 (Garg, Nigam, and Ogle 1993) đã quan sát thấy tác dụng chống đông máu của lá neem ở chuột tiếp xúc với stress hạn chế lạnh hoặc uống ethanol bằng đường uống Chiết xuất lá Neem có tác dụng điều trị viêm loét dạ dày, giảm độ axit tự do và toàn phần (Fabry, W., Okemo, P., & Ansorg 1996) Ngoài ra, trong vỏ cây neem chứa Polysaccharides và Polysaccharides GIIIaGIIa, có tác dụng chống viêm, và chất Nimbidin có tác dụng chống viêm khớp, giảm lượng đường trong máu và điều trị loét dạ dày (Biswas et al 2002) Gần đây, Chattopadhyay đã báo cáo về tác dụng chống chất rắn của nước chiết xuất từ lá neem được mang lại bằng cách ngăn chặn sự tiết axit thông qua ức chế H +-K +-ATPase, tổn thương oxy hóa và quá trình chết rụng (Chattopadhyay et al 2004) Tác dụng kháng histamine mạnh của nimbidin, một thành phần của lá neem, có liên quan đến tác dụng

cao hơn (Okumu, Knols, and Fillinger 2007) Rashid và cộng sự (2013) đã nghiên cứu

khả năng diệt bọ gậy (Culex pipiens fatigans) của lá neem Kết quả nghiên cứu cho thấy

dịch chiết từ lá khô ở nồng độ 25% cho thấy tỷ lệ chết ở bọ gậy là 100% sau 24 giờ Dịch trích có nồng độ 40%, 50% và 60% gây ức chế hoàn toàn bọ gậy (RASHID and AHMAD 2013) Cùng năm 2013, Asandnasamy và cộng sự đã xác định được thành phần acid béo và khả năng kháng khuẩn từ dầu hạt neem Kết quả nghiên cứu cho thấy

8 acid béo đã được tìm thấy, trong đó hợp chất chiếm cao nhất là acid linoleic chiếm 34.69%, tiếp đến là acid oleic 20.46%, stearic 20.42%, palmitic 18.66%, arachidic 3.59%, behenic 0.80%, lignoceric 0.55% và palmiticoleic 0.17% Sau quá trình nghiên cứu và xét nghiệm sinh học và đã xác định được vùng ức chế vi khuẩn là khoảng từ 8.7 đến 11.7 mm và 8.7 đến 13.0 mm đối với E coli và S aureus tương ứng tại nồng độ từ

5 đến 100 mg/mL) (ASandnasamy et al 2013)

Phương pháp trích ly về thành phần hóa học của lá neem cũng được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu về chúng Theo nghiên cứu của Tác giả Dai và cộng sự (2001) đã khảo sát ảnh hưởng các thông số hoạt động về việc sử dụng quy trình có hỗ

trợ vi sóng để trích ly các Azadirachtin-related limonoids (AZRL) từ neem trong điều

kiện áp suất khí quyển Kết quả cho thấy trong hạt hàm lượng AZRL tăng từ ∼1,65% sau 10 giây chiếu xạ lên tối đa là 2.55% sau 60 giây và sau đó giảm xuống đến 2.3% vào thời gian chiếu xạ cuối (10 phút) Tuy nhiên, hàm lượng tối đa của AZRL (1.23%) trong dịch trích lá neem chỉ đạt được sau 30 giây chiếu xạ và giảm thêm xuống 0.93% Phần trăm AZRL được trích từ hạt sẽ giảm khi tăng công suất lên (ngoại trừ ở 150W trong 3 phút), trái với xu hướng trên phần trăm ARZL của dịch trích từ lá tăng lên khi tăng công suất (Dai et al 2001) Năm 2014, Pandey và cộng sự đã đánh giá các tính chất phytochemical, kháng khuẩn và khả năng chống oxy hóa từ lá neem Kết quả nghiên cứu cho thấy việc trích ly bằng ethanol 50% đã phát hiện ra saponin, flavonoid, phenol, tannin, glycosid, protein, triterpenoids, carbohydrate và alkaloid có trong lá Các nghiên cứu về phytochemical chỉ ra flavonoid 5.33%, phenol 1.03% và tannin 1.83% tương ứng trong bột lá khô Sự hiện diện của các nhóm hợp chất phytochemical này là dấu hiệu tiềm năng chống oxy hóa đáng kể Cuối cùng là dịch trích từ lá neem cho thấy khả năng

kháng khuẩn và ức chế hiệu quả đến sự phát triển của E.coli và S.aureus Ở nồng độ Gentamycin khoảng 1mg/ml đã ức chế sự phát triển của E.coli lên đến 29 mm và sự

phát triển của S.aureus lên đến 26 mm (Pandey, Verma, and Singh 2014) Kế tiếp sau

đó Shewale và cộng sự (2018) đã nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi trích ly lên hàm lượng polyphenol tổng từ lá neem Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng polyphenol tổng đạt cao nhất khi trích ly bằng methanol, tiếp theo là ethyl acetate, ethanol, butanol, cuối cùng là nước (Shewale and Rathod 2018)

1.2.3 Các sản phẩm về lá neem

Hiện nay, lá neem đang được sử dụng khá nhiều và được tạo ra các sản phẩm đang được bán trên thị trường Việt Nam gồm lá neem khô, tinh dầu lá neem, sữa rửa mặt lá neem, bột lá neem, xà bông handmade lá Neem,

1.2.3.1 Lá neem sấy khô

Hình 1.7 Lá neem khô

(thaoduoctanphat)

Sản phẩm lá neem sấy được sản xuất bởi Công Ty Thảo Dược Tấn Phát Sài Gòn với khối lượng tịnh là 500 g Công dụng giúp điều trị các bệnh nhiễm khuẩn (viêm họng, cảm cúm, lỡ miệng, giảm viêm, hạ sốt,…), điều trị các bệnh

về da (gàu, vảy nến, mụn nhọt,…), các bệnh về cao huyết

áp, tim mạnh, loét dạ dày, tiêu chảy, ngăn ngừa tiểu đường

1.2.3.2 Tinh dầu lá neem

Tinh dầu lá neem thuộc dòng sản

phẩm của Quỳnh Giao Skincare Tinh dầu

điều trị nấm, chàm, vảy nến là sản phẩm

điều trị ngoài da được chiết xuất từ lá và

(dactrimunquynhgiao.com)

1.2.3.3 Sữa rửa mặt lá neem

Hình 1.9 Sữa rưa mặt lá neem

(nhathuocsuckhoe.com)

Công ty Cổ phần Nhà Thuốc Sức Khỏe đã cho

ra đời dòng sản phẩm sữa rửa mặt trị mụn neem Himalaya Ấn Độ Sản phẩm được kết hợp giữa cây neem và nghệ giúp kháng khuẩn, ngăn ngừa mụn, giảm viêm, điều tiết dầu thừa và dưỡng ẩm cho da

1.2.3.4 Bột lá neem

Bột lá neem là sản phẩm thuộc Công Ty

TNHH TM sx Mai Trần Gia Công dụng giúp

làm sạch da, trắng da khi sử dụng chũng với

mật ong để đắp mặt nạ, làm giảm lượng dầu

nhờn trên da và làm se khít lỗ chân lông Hình 1.10 Bột lá neem (herbstory.vn)

1.2.3.5 Xà bông handmade lá Neem

Hình 1.11 Xà bông handmade lá

neem (tiki.vn)

Xà bông handmade lá Neem là sản phẩm thuộc thương hiệu Adeva Naturals được làm từ thiên nhiên theo phương pháp thủ công Nguyên liệu gồm dầu dừa nguyên chất ép lạnh, bột lá Neem, vitamin E, glycerin và lượng nhỏ NaOH để tạo nên

xà bông Xà phòng handmade giúp làm sạch

da, làm mềm và giữ ẩm cho da, …

1.3 Kỹ thuật sấy các loại lá có hoạt tính sinh học

1.3.1 Nguyên lý thoát ẩm bằng kỹ thuật sấy

Sấy là phương pháp được hiểu đơn gian là một quá trình giúp loại bỏ ẩm của một chất, nguyên liệu (Ratti 2001) Cụ thể hơn nữa là sấy là quá trình dùng nhiệt để tách các phân tử nước từ bên trong nguyên liệu và truyền lên trên bờ mặt, hay nói cách khác thì từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí bằng cách bốc hơi hoặc thăng hoa (Ekechukwu 1999), (Akpinar, Midilli, and Bicer 2005) Sấy giúp loại bỏ ẩm nên giảm được trọng

lượng và thể tích đáng kể, điều đó cũng giảm thiểu được chi phí vận chuyển và bảo quản Sấy làm thay đổi các đặc tính về vật lý, sinh học và hóa học của thực phẩm (Demirhan and Özbek 2010) Đa phần những sản phẩm sau khi sấy thì đều thu về thành phẩm ở dạng rắn hoặc dạng bột (Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Trần Thị Thu Hà, Tôn Nữ Minh Nguyệt 2011)

1.3.2 Các kỹ thuật sấy lá thảo mộc

Một số kỹ thuật sấy lá đang được áp dụng phổ biến nhất hiện nay là (i) kỹ thuật sấy truyền thống gồm sấy đối lưu tự nhiên và sấy đối lưu cưỡng bức, (ii) kỹ thuật sấy theo phương pháp hóa học, (iii) các kỹ thuật sấy đặc biệt (Babu et al 2018)

1.3.2.1 Kỹ thuật sấy truyền thống

Kỹ thuật sấy truyền thống hay còn gọi là kỹ thuật sấy đối lưu, là phương pháp được áp dụng phổ biến nhất trong công nghệ sản xuất các loại trái cây, rau, củ, quả

và các loại thảo mộc Kỹ thuật sấy này gồm sấy đối lưu tự nhiên và sấy đối lưu cưỡng bức Các kỹ thuật sấy này đa phần đều sử dụng không khí nóng trực tiếp tiếp xúc với

bề mặt nguyên liệu (Babu et al 2018), (Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Trần Thị Thu Hà, Tôn Nữ Minh Nguyệt 2011), (Nicoleti, Telis-Romero, and Telis 2001)

Phương pháp sấy đối lưu tự nhiên thường được ứng dụng ở các quy mô nhỏ, quy

mô dạng hộ gia đình vì chi phí đầu tư thấp, phù hợp với những quốc gia nghèo không

có điều kiện thiết bị như Ấn Độ và Châu Phi (Kavak Akpinar, Bicer, and Cetinkaya 2006), (Babu et al 2018) Phương pháp này được thực hiện bằng cách phơi nguyên liệu trong những ngày nắng nóng, có độ ẩm thấp Thông thường phương pháp này sẽ kéo dài trong vài tuần Do kéo dài thời gian nên chất lượng của sản phẩm dễ bị ảnh hưởng làm cho màu sắc, mùi vị, chất dinh dưỡng bị thay đổi và rất dễ bị vi sinh vật

và các tạp chất tấn công như bụi, côn trùng Vì điều kiện môi trường khó có thể kiểm soát nên cần đòi hỏi lượng công nhân giỏi trong lĩnh vực này (Babu et al 2018), (Demir et al 2004), (Moguel-Ordóñez et al 2015)

Đối với phương pháp sấy đối lưu cưỡng bức sẽ hiệu quả hơn so với sử dụng

2014) Dựa vào đó cũng cho ta biết được khi nhiệt độ không khí tăng thì sẽ rút ngắn được thời gian sấy Ngoài ra, phương pháp này còn có ưu điểm là thiết kế đơn giản,

dễ vận chuyển, chi phí đầu tư tương đối thấp hơn so với các phương pháp đặc biệt khác (Babu et al 2018)

1.3.2.2 Kỹ thuật sấy theo phương pháp hóa học

Kỹ thuật sấy theo phương pháp hóa học bao gồm các phương pháp như glycerin, silica, calcium chloride (CaCl2) Phương pháp glycerin được thực hiện bằng cách cho nguyên liệu vào dung dịch hóa chất nước glycerin Sử dụng phương pháp này để bảo quản lá tốt nhất Sấy silica được sử dụng khi các loại thảo mộc không dùng để ăn mà nhằm mục đích dùng để trang trí trong nhà Còn đối với calcium chloride cũng có thể

sử dụng làm khô lá với ưu điểm là làm khô lá hoàn toàn và có thể sử dụng trong nhiều năm nếu đậy kín, nhưng quá trình diễn ra chậm và không tiện lợi bằng các phương pháp khác Nhìn chung thì phương pháp hóa học này đều có lực sấy thấp nên không thích hợp với các loại lá có giàu hoạt tính sinh học (Babu et al 2018)

1.3.2.3 Kỹ thuật sấy đặc biệt

Kỹ thuật sấy đặc biệt gồm nhiều kỹ thuật khác nhau như sấy thăng hoa, sấy microwave (viết tắt MW), sấy bằng dòng điện cao tần, sấy bằng bức xạ hồng ngoại… Các kỹ thuật sấy này là những phương pháp sấy hiện đại nhằm để khắc phục các kỹ thuật sấy đối lưu và sấy hóa học, nên các phương pháp trên được nhiều người quan tâm hơn

Phương pháp sấy thăng hoa là một trong những phương pháp sấy giúp nguyên liệu giữ được màu sắc, mùi và hàm lượng dinh dưỡng cao Thực hiện phương pháp này bằng cách đông lạnh các mẫu sấy để chuyển phần ẩm của nguyên liệu sang dạng rắn, sau đó tạo áp suất chân không trong buồng sấy và nâng nhiệt độ thì sẽ xuất hiện hiện tượng thăng hoa chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi (Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Trần Thị Thu Hà, Tôn Nữ Minh Nguyệt 2011), (Babu et al 2018), (Ratti 2001) Tuy nhiên, đối với phương pháp này thì chi phí đầu tư rất cao nên chỉ dùng trong các nguyên liệu có hoạt tính sinh học cao

Phương pháp sấy MW là bức xạ điện từ với bước sóng 1 m–1 mm, dưới tác động của MW làm cho các phân tử nước có trong nguyên liệu sẽ chuyển động quay cực liên

tục, ma sát với nhau sinh ra nhiệt và làm cho nhiệt độ của mẫu tăng lên Đặc biệt các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu sấy sẽ bốc hơi ra môi trường bên ngoài (Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Trần Thị Thu Hà, Tôn Nữ Minh Nguyệt 2011) Phương pháp sấy này có ưu điểm là thời gian gia nhiệt ngắn giúp giữ được hàm lượng chất dinh dưỡng có trong nguyên liệu và cải thiện hơn về mặt cấu trúc, màu sắc

và mùi vị cho sản phẩm (Di Cesare et al 2003) Tuy nhiên, phương pháp MW này lại ít được sử dụng trong các quy mô công nghiệp vì khi làm nóng nguyên liệu bằng sóng của

MW sẽ làm cho sự hấp thụ năng lượng và sự phân bố về nhiệt độ không đông đều trong mẫu (Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Trần Thị Thu Hà, Tôn Nữ Minh Nguyệt 2011), (Di Cesare et al 2003), (Hamrouni-Sellami et al 2013)

Sấy bức xạ hồng ngoại là quá trình sấy sử dụng năng lượng của tia hồng ngoại để sinh ra nhiệt và cung cấp vào sâu bên trong có độ âm cao nhất Nhờ vậy mà áp suất hơi

ở vùng đó lớn và khuếch tán đến các vùng có áp suất hơi thấp như ở bể mặt nguyên liệu,

vì vậy nước sẽ được loại bỏ nhanh chóng Ưu điểm của việc sử dụng tia hồng ngoại này giúp làm khô nguyên liệu nhanh hơi và giảm đang kể về mặt năng lượng (Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Trần Thị Thu Hà, Tôn Nữ Minh Nguyệt 2011), (Wanyo, Siriamornpun, and Meeso 2011)

1.4 Những nghiên cứu gần đây về kỹ thuật sấy lá thảo mộc

Những kỹ thuật sấy đang được sử dụng rất phổ biến và được các nhà nghiên cứu quan tâm nhiều về nó Một nghiên cứu của Erbay và Icier (2009) đã nghiên cứu và khảo sát quá trình tối ưu hóa nhiệt độ sấy lá oliu bằng phương pháp sấy đối lưu Khảo sát cho biết trong khoảng nhiệt độ từ 40 đến 60oC thì thu được nhiệt đô sấy tối ưu hóa ở 51.16oC, 1,01 m/s đối với vận tốc không khí, 298,68 phút đối với thời gian xử lý (Prasad 2007) Cùng phương pháp sấy đó Pin và cộng sự (2009) cũng nghiên cứu về ảnh hưởng của

nhiệt độ lên chất lượng của lá trầu (Piper betle L.) được Kết quả sau quá trình khảo sát

độ duy trì dưới 30oC (Zubair et al 2011) Ở nhiệt độ 30oC Seyed-Hassan và cộng sự (2014) đã thử nghiệm trên lá bạc hà để nghiên cứu về đặc tính sấy và động học sấy nóng, cho ra hiệu quả về mức độ khuếch tán ẩm (Miraei Ashtiani, Salarikia, and Golzarian 2017)

Một nghiên cứu về phương pháp sấy bằng MW trên lá của Salvia officinalis đã thử nghiệm và cho thấy khi sử dụng bằng MW sẽ giữ được hàm lượng phenolic và tăng hoạt tính chống oxy hóa ở công suất 600 W (Hamrouni-Sellami et al 2013) Theo Sellami

và công sự (2011) đã nghiên cứu và kết luận rằng khi sử dụng phương pháp sấy MW (500 W) và sấy bằng tia hồng ngoại (45oC) được khuyến khích sử dụng vì nó tốn thời gian ngắn, đơn gian và chi phí đầu tư khá thấp, đặc biệt là giữ được mùi, vị đặc trưng của nguyên liệu (lá nguyệt quế) (Sellami et al 2011)

1.5 Những nghiên cứu về đặc tính hút nước của sản phẩm sấy khô

Trong những năm gần đây nhiều nhà khoa học cũng đã quan tâm đến việc nghiên cứu về khả năng hút nước của các sản phẩm sau sấy Khả năng hút nước của các loại trái cây và rau củ mất nước khác nhau như táo, khoai tây, cà rốt, chuối, tiêu, tỏi, nấm, hành tây, tỏi tây, đậu, ngô, bí đỏ và cà chua,… được kiểm tra trong quá trình hút nước

ở các nhiệt độ khác nhau

Trong bài báo của Liliana Zura và cộng sự năm 2013 đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ hút nước (20, 40, 60, và 80°C) đến động học hút nước cũng như các chỉ số hút nước của đu đủ Các phiến đu đủ được sấy khô trong không khí nóng ở 60°C đã được hút nước ở 20, 40, 60 và 80°C, sử dụng các phương trình hữa ích để mô tả động học hút nước và chọn được mô hình trình bày thích hợp nhất là Weibull cho các đường cong hút nước đã được thực nghiệm (Zura et al 2013) Suresh Prasad và cộng sự (2005)

đã sử dụng phương pháp sấy MW chân không để nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số sấy, cụ thể là công suất vi sóng, áp suất hệ thống và độ dày của sản phẩm lên động học sấy và các đặc tính hút nước trên nguyên liệu nấm Kết quả cho biết khi sấy nấm đến độ ẩm 6% (w.b) trong 25-30 phút thì đặt tính về khả năng hút nước tốt nhất (Giri and Prasad 2007) Trong một nghiên cứu về ảnh hưởng của các phương pháp sấy đến tỷ lệ độ ẩm và hút nước của lát bí của tác giả Elisabeta Botez và cộng sự năm 2016 Kết quả cho thấy các thuộc tính hoàn nguyên là biểu hiện của mức độ thay đổi cấu trúc