Nghiên cứu quy trình sản xuất trà túi lọc từ trái nhàu tươi

Nghiên cứu tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng của độ dày lát nhàu, nhiệt độ sấy đối lưu, kích thước bột trà nhàu và tỷ lệ bổ sung cỏ ngọt đến tính chất cảm quan và giá trị dinh dưỡn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ TÚI LỌC

TỪ TRÁI NHÀU TƯƠI

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thấm

MSSV: 107150179 Lớp: 15H2B

Đà Nẵng – Năm 2019

TÓM TẮT

Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất trà túi lọc từ trái nhàu tươi

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thấm

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Trong quả nhàu (Morida citrifolia L.) chứa nhiều thành phần có lợi cho cơ thể

Mục đích của nghiên cứu này nhằm tạo ra sản phẩm trà nhàu giúp đa dạng hóa các sản phẩm tốt cho sức khỏe dành cho người tiêu dùng, đặc biệt cho người mắc bệnh tiểu đường Nghiên cứu tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng của độ dày lát nhàu, nhiệt độ sấy đối lưu, kích thước bột trà nhàu và tỷ lệ bổ sung cỏ ngọt đến tính chất cảm quan và giá trị dinh dưỡng của trà nhàu túi lọc Kết quả nghiên cứu cho thấy độ dày lát nhàu 4 mm, ở nhiệt độ sấy 700C, kích thước của bột trà 0,5 – 1 mm và tỷ lệ phối trộn cỏ ngọt 5% cho sản phẩm trà nhàu có chất lượng tốt như giữ lại được hàm lượng Vitamin C, polyphenol tổng số, hoạt tính sinh học cũng như đạt được giá trị cảm quan cao

Họ tên sinh viên: Lê Thị Thấm Số thẻ sinh viên: 107150179

Lớp: 15H2B Khoa: Hóa Ngành: Công nghệ thực phẩm

1 Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu quy trình sản xuất trà túi lọc từ trái nhàu tươi

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Phụ lục (nếu có)

5 Các bản vẽ, đồ thị ( Không )

6 Họ tên người hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/8/2019

LỜI NÓI ĐẦU

Sau hơn 3 tháng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất trà túi lọc từ trái nhàu tươi”, dưới sự hướng dẫn cô Mạc Thị Hà Thanh, tôi đã hoàn thành xong đồ

án tốt nghiệp của mình

Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Hóa - Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung, bộ môn Công nghệ thực phẩm nói riêng, đã tận tâm truyền đạt những kiến thức nền tảng, nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo trong quá trình học tập, nghiên cứu để tôi có thể hoàn thành chương trình học tập đúng với tiến độ

Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến cô Mạc Thị Hà Thanh

đã luôn tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, sát cánh cùng tôi trong suốt quá trình làm đồ án Trong quá trình thực hiện, dù bận nhiều công việc nhưng thầy cô đã dành nhiều thời gian hướng dẫn, chỉ bảo tận tình từng bước, từ việc chọn đề tài, thực hiện đề tài và báo cáo đề tài Với những góp ý, sửa chữa của thầy cô, đã giúp tôi nắm bắt chính xác hơn về những nội dung liên quan đến đồ án từ đó hoàn thành đồ án một cách tốt nhất có thể Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô và các bạn sinh viên ở các phòng thí nghiệm tại trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi, khích lệ và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp của mình Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Hội đồng bảo vệ đồ

án tốt nghiệp đã dành thời gian quý báu của mình để đọc và đưa ra ý kiến đóng góp cho đồ án tốt nghiệp của tôi

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Thấm

MỤC LỤC

TÓM TẮT i

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii

LỜI NÓI ĐẦU iv

CAM ĐOAN v

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ ix

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CỤM TỪ VIẾT TẮT xi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về cây nhàu 3

1.1.1 Giới thiệu chung về cây nhàu 3

1.1.2 Đặc điểm thực vật của cây nhàu 4

1.1.3 Thành phần hóa học của trái nhàu 5

1.1.4 Tác dụng dược lý của nhàu 8

1.2 Tổng quan về công nghệ sấy nhàu 10

1.2.1 Giới thiệu chung về công nghệ sấy 10

1.2.2 Phân loại 10

1.2.3 Thiết bị sấy 11

1.2.4 Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy 11

1.2.5 Phương pháp sấy đối lưu 13

1.3 Cỏ ngọt 15

1.3.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm hình thái 15

1.3.2 Thành phần hóa học 15

1.3.3 Tác dụng của cỏ ngọt 15

1.4 Phương pháp phân tích cảm quan 16

1.4.1 Phương pháp đánh giá chất lượng tổng hợp sản phẩm 16

1.4.2 Phép thử cho điểm thị hiếu 18

1.5 Tổng quan về trà túi lọc 19

1.5.1 Lịch sử và tình hình phát triển trà túi lọc 19

1.5.2 Tình hình nghiên cứu trà túi lọc thảo dược trong nước 19

1.6 Tình hình nghiên cứu về cây nhàu trên thế giới và ở Việt Nam 20

1.6.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 20

1.6.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 20

1.7 Đề xuất quy trình sản xuất trà nhàu túi lọc 21

1.7.1 Sơ đồ quy trình sản xuất 21

1.7.2 Thuyết minh quy trình 21

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 Đối tượng nghiên cứu 24

2.1.1 Nguyên liệu 24

2.1.2 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 24

2.2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.2.1 Bố trí thí nghiệm 25

2.2.2 Phương pháp phân tích vật lý 30

2.2.3 Phương pháp phân tích hóa lý 31

2.2.4 Phương pháp phân tích hóa học 31

2.2.5 Phương pháp phân tích cảm quan 36

2.3 Phương pháp xử lí số liệu 38

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 Xác định độ chín và kích thước nguyên liệu 39

3.2 Xác định thành phần hóa học của trái nhàu 40

3.3 Xác định ảnh hưởng của độ dày lát nhàu đến chất lượng bột trà nhàu 41

3.3.1 Xác định ảnh hưởng của độ dày lát nhàu đến tổn thất hàm lượng Vitamin C và polyphenol tổng số 41

3.2.2 Xác định ảnh hưởng của độ dày lát nhàu đến khả năng kháng oxy hóa 43

3.3.3 Xác định ảnh hưởng của độ dày lát nhàu đến tính chất cảm quan bột trà nhàu (bột thô) 44

3.4 Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đối lưu đến chất lượng sản phẩm 45

3.4.1 Xác đinh ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đối lưu đến tổn thất hàm lượng Vitamin C và polyphenol tổng số 45

3.4.2 Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến khả năng kháng oxy hóa 46

3.5 Xác định ảnh hưởng của kích thước bột trà nhàu đến chất lượng dịch chiết 47

3.6 Xác định tỷ lệ phối trộn cỏ ngọt ảnh hưởng đến tính chất cảm quan sản phẩm 48 3.7 Xác định các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 49

3.8 Đánh giá mức độ chấp nhận, yêu thích của người tiêu dùng đối với sản phẩm trà nhàu túi lọc bằng phép thử cho điểm thị hiếu 50

3.9 Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất trà túi lọc bằng trái nhàu tươi 53

3.9.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của quả nhàu 6

Bảng 1 2 Nội dung sáu bậc đánh giá cho một chỉ tiêu cảm quan 17

Bảng 1 3 Hệ số trọng lượng 18

Bảng 1 4 Thang điểm các mức chất lượng 18

Bảng 2 1 Ma trận thí nghiệm 3…….………… ……… 26

Bảng 2 2 Ma trận thí nghiệm 4 27

Bảng 2 3 Ma trận thí nghiệm 5 28

Bảng 2 4 Ma trận thí nghiệm 6 29

Bảng 2 5 Bố trí thí nghiệm cho điểm theo TCVN3215-79 36

Bảng 3 1 Tính chất cảm quan của trái nhàu ở các độ chín khác nhau……… 39

Bảng 3 2 Kích thước của trái nhàu 40

Bảng 3 3 Thành phần hóa học của trái nhàu 40

Bảng 3 4 Khả năng bắt gốc tự do DPPH mẫu trà tại các độ dày khác nhau 43

Bảng 3 5 Giá trị IC50 của từng mẫu bột trà tại độ dày lát nhàu khác nhau 43

Bảng 3 6 Nhận xét cảm quan về màu sắc của bột trà nhàu và dịch chiết bột trà 44

Bảng 3 7 Khả năng bắt gốc tự do DPPH mẫu trà tại các nhiệt độ khác nhau 46

Bảng 3 8 Giá trị IC50 của nhàu tươi và của mẫu bột nhàu sấy đối lưu ở nhiệt độ khác nhau 46

Bảng 3 9 Ảnh hưởng của kích thước bột trà nhàu đến chất lượng sản phẩm 47

Bảng 3 10 Kết quả phép thử cho điểm tổng hợp theo TCVN 3215-79 48

Bảng 3 11 Một số chỉ tiêu chất lượng sản phẩm trà nhàu túi lọc 49

Bảng 3 12 Kết quả phép thử cho điểm thị hiếu 50

Bảng 3 13 Bảng phân tích phương sai phép thử cho điểm thị hiếu 52

Bảng 3 14 Mức khác biệt ý nghĩa giữa sản phẩm nghiên cứu và thị trường 53

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1 1 Nhàu 3

Hình 1 2 Cấu tạo của quả nhàu 4

Hình 1 3 Quá trình chín của quả nhàu 4

Hình 1 4 Giống nhàu Morinda citrifolia var citrifolia 5

Hình 1 6 Giống nhàu Morinda citrifolia cultivar “Potteri” 5

Hình 1 5 Giống nhàu Morinda citrifolia var baracteata 5

Hình 1 7 Công thức cấu tạo vitamin C 6

Hình 1 8 Proxeronine trong quả nhàu 7

Hình 1 9 Công thức cấu tạo Scopoletin 7

Hình 1 10 Công thức cấu tạo của damnacanthal 8

Hình 1 11 Công thức cấu tạo của một số dấn xuất terpene 8

Hình 1 12 Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc từ trái nhàu tươi 23

Hình 2 1 Cơ chế bắt gốc tự do……… ………35

Hình 3 1 Độ chín trái nhàu tươi ……… ……… 39

Hình 3 2 Kích thước của trái nhàu 39

Hình 3 3 Ảnh hưởng của dộ dày lát nhàu đến tổn thất hàm lượng Vitamin C và polyphenol tổng số 42

Hình 3 4 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đối lưu đến tổn thất hàm lượng Vitamin C 45

Hình 3 5 Dịch chiết trà nhàu với các kích thước bột trà khác nhau 47

Hình 3 6 Quy trình sản xuất trà nhàu túi lọc từ trái nhàu tươi 54

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CỤM TỪ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Cây nhàu có tên khoa học là Morinda citrifolia L (hay còn gọi là Noni) Từ xưa, cây

nhàu được biết đến là một một loại thảo dược có tính lành; tất cả các bộ phận của cây nhàu đều mang lại lợi ích cho sức khỏe con người Nhàu có chức năng điều trị bệnh tiểu đường, đau nhức xương khớp, nâng cao hệ miễn dịch, thải độc tố, kháng khuẩn, chống lão hóa, chống viêm, phòng ngừa ung thư,… Ngoài ra, thành phần iridois có trong quả nhàu không chỉ có tác dụng chống oxy hóa mà còn tăng khả năng dung nạp glucose giúp hạ đường huyết cơ thể Tuy nhiên, trái nhàu tươi rất dễ hư hỏng, khó bảo quản và vận chuyển Vì vậy, hiện nay một số nghiên cứu tập trung tìm hiểu quy trình sản xuất các sản phẩm từ trái nhàu như bột nhàu, nước ép nhàu, trà nhàu,…nhằm tạo ra sản phẩm thực phẩm chức năng và đồ uống bổ dưỡng có thời hạn bảo quản lâu

Từ lâu, trà được sử dụng như một loại nước giải khát ở nhiều quốc gia trên thế giới; đặc biệt ở châu Á, trà đã trở thành một thức uống hết sức thông dụng Đối với người Việt Nam, việc uống trà là một nét văn hóa đặc sắc không thể thiếu trong đời sống; trà không chỉ là thức uống thưởng thức mà còn là dược liệu rất tốt cho cơ thể Tuy nhiên, việc thưởng thức trà truyền thống đòi hỏi pha chế rất cầu kỳ và tốn nhiều thời gian Do đó, trà túi lọc được sử dụng ngày càng phổ biến vì tính nhanh chóng và tiện lợi

Nhàu chứa thành phần caprylic acid gây mùi khai nồng khó chịu và vị chua gắt nên việc sử dụng trực tiếp trái nhàu tươi rất hạn chế Vì vậy, việc bổ sung thêm các thành phần nguyên liệu khác để làm hài hòa mùi, vị cho sản phẩm trà nhàu là thực sự cần thiết Sản phẩm trà nhàu túi lọc đặc biệt hướng đến đối tượng sử dụng đặc biệt cho người bị bệnh tiểu đường nên việc lựa chọn thành phần bổ sung rất quan trọng Cỏ

ngọt (tên khoa học: Stevia rebaudiana) là một loài thực vật có hoa thuộc họ

Asteraceae Hoạt chất chính trong cỏ ngọt là stevioside, có độ ngọt gấp 300 lần so với đường mía Vì vậy, cỏ ngọt được sử dụng trong các thực đơn ít năng lượng để điều trị các bệnh như đái tháo đường, cao huyết áp …

Mục đích của nghiên cứu này nhằm khảo sát độ dày lát nhàu, nhiệt độ sấy, kích thước bột trà nhàu, tỷ lệ phối trộn cỏ ngọt đến sự tổn thất hàm lượng vitamin C, hàm lượng polyphenol tổng số, khả năng kháng oxy hóa và tính chất cảm quan của sản phẩm trà nhàu; từ đó, lựa chọn được các thông số kỹ thuật thích hợp cho quy trình sản xuất trà nhàu túi lọc

2 Mục tiêu nghiên cứu

❖ Xác định thành phần hóa học của quả nhàu tươi

❖ Khảo sát các yếu tố độ dày lát nhàu, nhiệt độ sấy, kích thước bột trà nhàu và tỷ

lệ phối trộn cỏ ngọt ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan, hàm lượng Vitamin C, polyphenol tổng số và hoạt tính kháng oxy của sản phẩm trà nhàu túi lọc

❖ Xác định một số chỉ tiêu chất lượng sản phẩm bột nhàu

3 Đối tượng nghiên cứu

Quả nhàu chín, được thu mua tại hộ gia đình ở phường Hòa Khánh Bắc, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng

4 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài nghiên quy trình sản xuất trà túi lọc từ trái nhàu tươi Các nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm xưởng Công nghệ Thực phẩm - Khoa Hóa, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

5 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp vật lý, phương pháp hóa lý, phương pháp hóa học, phương pháp phân tích cảm quan và các phần mềm xử lý số liệu như Excel, Minitab

6 Nội dung bài báo cáo

❖ Chương 1: Tổng quan

✓ Tổng quan về cây nhàu (giới thiệu chung, thành phần hóa học, tác dụng dược lý)

✓ Tổng quan về công nghệ sấy (giới thiệu chung, phân loại, thiết bị sấy, biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy phương pháp sấy đối lưu)

✓ Tổng quan về cỏ ngọt

✓ Tình hình nghiên cứu về trà túi lọc; cây nhàu trên thế giới và Việt Nam

✓ Đề xuất quy trình sản xuất bột nhàu bằng phương pháp sấy đối lưu

❖ Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

✓ Đối tượng nghiên cứu

✓ Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

✓ Phương pháp nghiên cứu (bố trí thí nghiệm; phương pháp phân tích vật lý, hóa

lý, hóa học; xác định hoạt tính kháng oxy hóa; phương pháp đánh giá cảm quan)

❖ Chương 3: Kết quả và thảo luận

✓ Kết quả thí nghiệm

✓ Nhận xét, giải thích và kết luận

Kết luận và kiến nghị

✓ Kết luận về kết quả nghiên cứu

✓ Đề xuất hướng nghiên cứu mới

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về cây nhàu

1.1.1 Giới thiệu chung về cây nhàu

Cây nhàu, hay còn gọi là cây ngao, giàu, nhàu núi, có tên khoa học là Morinda citrifolia L (noni), nằm trong hệ thống phân loại sau [1]:

(Tahitian), Nonu (Tongan), Nona, Mengkudu (Malaysia), Nino (Philippines) [2]

Cây nhàu có nguồn gốc ở Đông Nam Á và sau đó được mang đến quần đảo Thái Bình Dương Cây nhàu mọc hoang tại vùng Đông Nam Á, Tây Ấn, Đông Polynesia Những người dân ở Thái Bình Dương, Đông Nam Á đã sử dụng tất cả các bộ phận cây nhàu gồm cả lá, rễ, trái, hạt, vỏ vì lợi ích sức khỏe, nhằm nâng cao hệ miễn dịch, thải độc tố, chống lão hóa, cải thiện làn da, mái tóc,… với 210 vi chất dinh dưỡng khác nhau, trái nhàu được gọi là ” Quà tặng của Thượng Đế” [3] Nhàu thường mọc ở vùng nhiệt đới, ôn đới và được trồng làm thuốc ở Châu Á, trong đó có Việt Nam, Philippines, Indonesia và Ấn Độ Ở Việt Nam, nhàu mọc chủ yếu ở những vùng ẩm thấp dọc theo bờ sông suối, ao hồ hoặc mương rạch tại khắp các tỉnh miền Nam và một số tỉnh miền Trung Tại miền Bắc có đưa vào trồng thử nghiệm nhưng năng suất không cao so với hai vùng trên [2]

Hình 1 1 Nhàu [1]

1.1.2 Đặc điểm thực vật của cây nhàu

Nhàu là loại cây bụi hoặc cây nhỏ có thể phát triển chiều cao từ 3 - 6 m, có khi lên đến 10 m Mỗi năm tăng trung bình từ 0,75 – 1,5 m Nhàu sống được trong nhiều địa hình khắc nghiệt của môi trường như đất cát, đảo san hô, đất núi lửa, đất đỏ badan với khoảng dao động độ ẩm của đất rộng trong các mùa trong năm Nhiệt độ thích hợp cho nhàu phát triển là 200C - 350C và khi có lượng mưa từ 250 - 4000 mm Cây nhàu

có thể phát triển trong cả môi trường acid lẫn môi trường kiềm và có thể phát triển ở nồng độ muối của đất cao Cây phát triển tốt nhất khi có đầy đủ ánh nắng mặt trời từ khoảng 100% đến 20% nắng

Cây nhàu có cành lớn và cứng Rễ tương tự như các cây họ Citrus, cà phê, phát

triển ăn sâu và rộng trong đất Hoa mọc ngay trên quả còn non, không có cuống hoa,

có đầu hình cầu với chiều rộng từ 1,5 - 2 cm tại vị trí cuống trái (hình 1.1) Lá mọc đối xứng, thường có màu xanh và bóng, có hình dạng khác nhau như tròn, elip, oval hoặc dài Loại lá tròn có chiều rộng 15 - 35 cm, dài 20 - 40 cm Loại lá dài có chiều rộng 10

cm và dài 60 cm Gân lá nằm chính giữa màu xanh nhạt, nổi bật trên nền lá và có nhiều gân nhỏ nằm ngang, không phân biệt rõ ràng Trái nhàu có mặt ngoài lồi lõm, chiều dài từ 5 - 10 cm, đường kính 3 - 4cm (hình 1.2) Trái nhàu có nhiều hạt, mỗi hạt

có phôi nhũ cứng bên trong Khi chín, nhàu có màu vàng mỡ gà hoặc trắng, mềm, có

vị hơi đắng chát, chua và mùi khai nồng (hình 1.3) [4]

Hình 1 2 Cấu tạo của trái nhàu [5]

Hình 1 3 Quá trình chín của trái nhàu [5]

Các giống nhàu phổ biến trên thế giới :

+ Morinda citrifolia var citrifolia, giống điển hình: trong giống này có hai loại

chính gồm loại trái lớn và nhỏ Loại trái lớn có lá hình bầu dục (phổ biến ở Hawaii) và loại trái nhỏ với lá thuôn dài Là giống phổ biến nhất, có giá trị cả về mặt thương mại

và y học Nó được trồng chủ yếu ở các nước thuộc vùng Nam Thái Bình Dương

+ Morinda citrifolia var baracteata: Là giống có trái nhỏ với lá nhỏ mọc đối

xứng (hình 1.5), được tìm thấy ở Indonesia và các vùng khác của khu vực giữa Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương [4]

+ Morinda citrifolia cultivar “Potteri”: Là giống đặc biệt được tìm thấy ở

Hawaii lá có hai màu xanh và trắng (hình 1.6)

Giống nhàu Morinda citrifolia var citrifolia thuộc chi nhàu Morinda citrifolia L được trồng phổ biến tại Việt Nam nên được sử dụng trong nghiên cứu này

1.1.3 Thành phần hóa học của trái nhàu

Trong trái nhàu thành phần chủ yếu là nước, vitamin C, hợp chất polyphenol, 20 loại acid amin và nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe Đặc biệt là quả nhàu có chứa nhiều hợp chất sinh học có tác dụng phòng và trị bệnh như proxeronine, scopoletin,

Hình 1 4 Giống nhàu Morinda citrifolia var citrifolia [4]

Hình 1 5 Giống nhàu

Morinda citrifolia cultivar “Potteri” [4]

Hình 1 6 Giống nhàu

Morinda citrifolia var

baracteata [4]

damnacanthal, terpene, [4] Theo nghiên cứu của Phan Thị Xuân Mai (2008), kết quả phân tích thành phần hóa học và dinh dưỡng trong trái nhàu như sau [5]:

Bảng 1 1 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của trái nhàu

✓ Amino acids

Amino acid là thành phần cấu trúc nên protein , trong nhàu tìm thấy có 17 loại acid amin và chứa đầy đủ 9 loại acid amin thiết yếu như Alanine, Arginine, Cysteine, Glycine,…mà cơ thể không thể tự tổng hợp được [5]

✓ Vitamin C

Hình 1 7 Công thức cấu tạo vitamin C [6]

Vitamin C hay còn gọi là acid ascorbic, tồn tại trong cơ thể chúng ta dưới hai dạng D và L, tham gia vào các hoạt động khác nhau trong cơ thể Trong đó dạng D không có hoạt tính sinh học.Vitamin C có vai trò trong việc thúc đẩy hình thành

collagen, làm lành nhanh các vết thương Tham gia vào quá trình chuyển hóa cholesterol, bài tiết chất độc ra khỏi cơ thể Ngoài ra, có tác dụng đặc biệt trong việc phòng chống ung thư, ngăn chặn sự hình thành các khối u đường tiêu hóa

✓ Proxeronine

Proxeronine là hợp chất alkaloid, tiền chất của xeronine, được Dr.Ralph M.Heinicke – một nhà sinh học khám phá ra Cấu tạo của Proxeronine gồm có đường, amino acid, không chứa acid nucleic Khi kết hợp với enzyme proxeronase (có trong

dạ dày) sẽ tạo thành chất xeronine (hình 1.5)

Hình 1 8 Proxeronine trong quả nhàu [5]

Xeronine có tác dụng ổn định protein, cung cấp năng lượng cho protein và hoạt hóa cho hơn 220 enzyme Khi protein kết hợp với xeronine có khả năng sinh năng lượng giúp cho tế bào khỏe mạnh Theo Dr.Ralph M.Heinicke (1936), xeronine là hợp chất mà

cơ thể sản xuất ra nhằm kích thích các enzyme hoạt động đúng mực Xeronine - alkaloid này, đặc biệt không được tìm thấy trong cơ thể con người, vì chính cơ thể tạo ra nó, ngay lập tức sử dụng và phá hủy nó Sự thiếu hụt xeronine gây ra nhiều loại bệnh Cho đến nay chưa có công bố chính thức nào về cấu trúc của xeronine hay proxeronine mặc

dù đã có nhiều nghiên cứu về tác dụng của hợp chất này

✓ Scopoletin (C10H8O4 - 7, Hydroxyl-6-methoxylcoumarin)

Hợp chất này có nhiều tác dụng dược lý đáng chú ý như chống oxy hóa, dãn nở mạch máu, chống viêm, kháng nhiều loại vi khuẩn Ngoài ra có tác dụng giảm đau, chữa các bệnh viêm khớp, dị ứng, khó ngủ, chữa bệnh hen suyễn, viêm phổi, chữa bệnh dạ dày, bệnh về đường tiêu hóa (tiêu chảy, ợ nóng, buồn nôn), stress, suy nhược cơ thể,

Nó kích thích việc sản xuất những tế bào T( tế bào bạch cầu) - tế bào đóng vai trò chủ chốt trong việc chống lại bệnh tật

Hình 1 9 Công thức cấu tạo Scopoletin [6]

✓ Anthraquinone Damnacanthal (C16H10O5 - 3, 2-aldehyde)

Hydroxyl-methoxylanthraquinone-Damnacanthal có tác dụng của nâng cao sức đề kháng, ức chế nhiều loại tế bào ung thư do làm giảm lượng máu tới khối u Nó là một chất ức chế hoạt động của một số tyrosine kinase, khiểm soát sự sai lệch của các tế bào Chiết xuất Damnacanthal trong nhàu có tác dụng ức chế các gen RAS- mã hóa một protein kiểm soát chu kỳ tế bào và

có thể dẫn đến sự phân chia tế bào không kiểm soát Ngoài ra, các nghiên cứu cho thấy tác dụng an thần ở động vật và có thể tiêu diệt được ký sinh trùng gây sốt rét

Plashmodium falciparum

✓ Terpene

Là hợp chất hydrocarbon chưa bão hòa, luôn có mặt ở trong cây với tác dụng chống oxy hóa, có vai trò trong quá trình trao đổi chất của con người, chống lão hóa [6]

Hình 1 11 Công thức cấu tạo của một số dấn xuất terpene [6]

1.1.4 Tác dụng dược lý của nhàu

1.1.4.1 Tác dụng kháng khuẩn

Nhàu có tác dụng ức chế sự tăng trưởng và phát triển của một số vi khuẩn như

Stapjylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Proteus morgaii, Bacilus subtilis, Escherichia coli, Salmonella và Shigella Tác dụng kháng khuẩn là do sự hiện diện của

Hình 1 10 Công thức cấu tạo của damnacanthal [6]

anthraquinone khác Khả năng kháng khuẩn phụ thuộc vào độ chín của trái nhàu và quá trình chế biến

1.1.4.2 Ngăn ngừa ung thư

Theo nghiên cứu, trong quả nhàu chứa nhiều hợp chất có khả năng ngăn ngừa và kìm hãm sự phát triển của tế bào ung thư như:

- Các polysacaride bao gồm acid glucuronic, galactose, arabinose và rhamnose có tác dụng điều hòa miễn dịch và chống khối u ung thư

- Các nhóm chất Iridois trong nhàu rất tốt đối với bệnh nhân ung thư, trong đó Iridois Acubin có tác dụng ức chế TNF-alpha và Interleukin có tác dụng chống đột biến tế bào và ngăn sự hình thành các khối u

- Các chất trong nhóm Antharanquinone như emodin và rhein ức chế trực tiếp đến các tế bào ung thư tế bào hắc tố, ung thư vú, ung thư gan

- Catechin là chất có khả năng phòng chống ung thư hiệu quả và có tác dụng tốt trong hạn chế sự phát triển của khối u [7]

1.1.4.3 Kháng viêm

Trái nhàu có tác dụng hiệu quả trong việc chữa các bệnh liên quan đến cơ và khớp như bệnh viêm khớp, hội chứng nhức xương cổ tay Làm giảm nhanh tình trạng thâm tím, căng da và bỏng ngoài da Nhàu còn có tác dụng giảm đau, giảm sưng ở các vết thương

1.1.4.4 Tăng cường miễn dịch

Polysaccharides giúp tăng cường hệ miễn dịch cho cơ thể, cung cấp một lượng lớn proxeronine trong nhàu nhiều gấp 40 lần so với quả dứa Chất này có tác dụng kích thích sản xuất những tế bào T – tế bào này đóng vai trò then chốt trong tăng cường miễn dịch, giảm nguy cơ mắc bệnh Thậm chí có thể tấn công và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh trong cơ thể [8]

1.1.4.5 Chống oxy hóa

Trong nhàu có chứa vitamin C, polyphenol, β-caroten, các thành phần này có tác dụng ức chế các gốc tự do, ngăn chặn quá trình oxy hóa tế bào với mục đích phòng bệnh, nâng cao sức khỏe, chống lão hóa

1.1.4.6 Phòng chống tiểu đường

Thành phần iridoids có trong quả nhàu không chỉ có tác dụng chống oxy hóa mà còn tăng khả năng dung nạp glucose, đồng thời cung cấp acid DAA có tác dụng làm giảm glucose huyết Qua các cơ chế đó, đưa tới tác dụng phòng chống bệnh tiểu đường [4, 10]

1.2 Tổng quan về công nghệ sấy nhàu

1.2.1 Giới thiệu chung về công nghệ sấy

Mục đích của sấy là bay hơi ẩm từ đó làm giảm khối lượng và thể tích của nguyên liệu, từ đó đóng vai trò quan trọng trong vận chuyển, kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm thông qua đó giảm chi phí cho quá trình bao gói, vận chuyển và tàng trữ Với công nghệ ngày càng phát triển, chất lượng của các sản phẩm sấy ngày càng nâng cao nên được ưa chuộng và sử dụng nhiều

Sấy là quá trình bốc hơi nước, động lực của quá trình do sự chênh lệch ẩm giữa

bề mặt và bên trong vật liệu, sự chênh lệch áp suất hơi riêng phần giữa bề mặt vật liệu với môi trường xung quanh

1.2.2 Phân loại

Sấy có thể chia làm hai loại:

❖ Sấy tự nhiên: nhờ tác nhân chính là năng lượng tự nhiên như mặt trời, năng lượng gió,… hay còn gọi là phơi sấy tự nhiên Phương pháp này tiết kiệm nhiệt năng nhưng các yêu cầu kĩ thuật không kiểm soát được như vận tốc quá trình, độ ẩm, yêu cầu về đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và năng suất thấp, thời gian sấy dài, tốn diện tích sân bãi phơi

❖ Sấy nhân tạo: cần quá trình cung cấp nhiệt nên được thực hiện trong các loại thiết bị sấy để cung cấp nhiệt cho vật liệu ẩm Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt để chia ra thành nhiều loại:

- Phân loại theo phương thức truyền nhiệt:

• Phương pháp sấy đối lưu: tác nhân sấy là không khí nóng hoặn khói lò Nguồn nhiệt cấp nhiệt cho vật liệu sấy bằng cách truyền nhiệt đối lưu và tiếp xúc trực tiếp với vật liệu

• Phương pháp sấy bức xạ: nhiệt chủ yếu truyền đến vật liệu sấy qua bức

xạ, có thể dùng bức xạ thường như bóng đèn công suất lớn, điện trở; hoặc bức

• Phương pháp sấy thăng hoa: là quá trính tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy bằng sự thăng hoa của nước được thực hiện trong điều kiện nước ở dạng rắn trong áp suất chân không cao

- Phân loại theo tính chất xử lý vật liệu ẩm qua buồng sấy:

• Sấy mẻ: vật liệu đứng yên hoặc chuyển động qua buồng sấy nhiều lần, đến khi hoàn tất sẽ được tháo ra

• Sấy liên tục: vật liệu được cung cấp liên tục và sự chuyển động của vật liệu ẩm qua buồng sấy cũng xảy ra liên tục

- Phân loại theo sự chuyển động tương đối giữa dòng khí và vật liệu ẩm:

• Loại thổi qua bề mặt

• Loại thổi xuyên vuông góc với vật liệu

Công nghệ sấy đối lưu có thể ứng dụng để sấy cho nhiều loại vật liệu sấy khác nhau, được sử dụng rộng rãi, có thể sấy nông sản, sấy hoa quả và sấy hạt Với dải nhiệt

độ sấy nóng, dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ sấy theo ý muốn, chi phí thiết bị và vận hành thấp Với những ưu điểm trên, phương pháp sấy đối lưu bằng không khí nóng được tiến hành khảo sát trong nghiên cứu này

1.2.3 Thiết bị sấy

Để đảm bảo yêu cầu độ ẩm bảo quản hoặc độ ẩm chế biến, có thể thực hiện bằng nhiều hệ thống sấy khác nhau Mỗi chế độ sấy khác nhau sẽ ảnh hưởng đến chất lượng

sản phẩm khác nhau Có nhiều cách phân loại thiết bị sấy:

+ Dựa vào tác nhân sấy: có thiết bị sấy bằng không khí hoặc sấy bằng khói lò, các

thiết bị sấy bằng phương pháp đặc biệt như sấy thăng hoa, sấy bằng dòng điện cao tần + Dựa vào áp suất làm việc: thiết bị sấy chân không và sấy ở áp suất thường

+ Dựa vào phương thức làm việc: thiết bị sấy liên tục và sấy gián đoạn

+ Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: thiết bị sấy tiếp xúc,

thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ

+ Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng

quay, sấy phun

+ Dựa vào chiều chuyển động của vật liệu sấy và tác nhân sấy: sấy cùng chiều,

liệu ra bên ngoài nên các chất hòa tan di chuyển theo và tập trung trên bề mặt nguyên liệu Các chất tan ở bề mặt kết hợp với nhiệt độ cao của không khí gây ra các phản ứng hóa lý phức tạp trên về mặt và hình thành nên lớp vỏ cứng vì vậy làm ẩm khó thoát ra, làm giảm tốc độ sấy

Tốc độ sấy nhanh và nhiệt độ càng cao làm cho cấu trúc thay đổi nhiều hơn so với sấy tốc độ vừa phải ở nhiệt độ thấp Kết quả là sự tạo thành các vết nứt gãy, các tế bào bị biến dạng, bề ngoài sản phẩm bị co ngót, nhăn nheo Nguyên nhân là do sự hồ hóa tinh bột, sự hình thành sức căng bề mặt bên trong do khác biệt về độ ẩm ở những

vị trí khác nhau

1.2.4.2 Biến đổi hóa lý

Bản chất của quá trình sấy là sự khuếch tán ẩm Giai đoạn đầu, nhiệt độ bên ngoài lớn hơn nhiệt độ bên trong nguyên liệu, xảy ra sự khuếch tán nhiệt từ ngoài vào trong và ẩm cũng vậy

Sau đó xảy ra hiện tượng ẩm bốc hơi từ bề mặt ra môi trường nhờ lực khuếch tán thẩm thấu và lực mao dẫn, tạo sự chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và các lớp bên trong vật liệu Ngoài sự khuếch tán, ẩm còn có sự chuyển pha từ lỏng sang hơi, ảnh hưởng

đến hệ keo, tinh bột bị hồ hóa, protein bị đông tụ bất thuận nghịch,…

1.2.4.3 Biến đổi hóa học

Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ phản ứng hóa học như phản ứng oxy hóa khử, maillard, caramel,… làm thay đổi thành phần ban đầu của nguyên liệu Các nguyên liệu có cấu trúc xốp, tạo điều kiện oxy dễ dàng tiếp xúc và gây các phản ứng oxy hóa các chất tan, chất béo,… làm thay đổi mùi vị sản phẩm

Dưới tác động của nhiệt độ và sự oxy hóa gây ra những biến đổi hóa học đối với carotenoic và chlorofyll gây biến đổi màu sản phẩm

1.2.4.4 Biến đổi hóa sinh

Giai đoạn đầu của quá trình sấy, các phản ứng do enyme xúc tác diễn ra mạnh mẽ gây ảnh hưởng giá trị cảm quan của sản phẩm Giai đoạn sau nhiệt độ tăng dần làm giảm hoạt lực của enzyme, tốc độ phản ứng hóa sinh giảm

1.2.4.5 Biến đổi sinh học

Nhiệt độ tác động lên hoạt động của tế bào làm yếu hay làm chết tế bào, biến đổi sinh học phụ thuộc vào nhiệt độ, bản chất của nguyên liệu Các vi sinh vật tùy vào nhiệt độ và thời gian sấy có thể bị tiêu diệt hoặc ức chế

1.2.5 Phương pháp sấy đối lưu

Tác nhân sấy sử dụng là không khí nóng hoặc khói lò có nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ phù hợp, chuyển động chảy trùm lên vật sấy làm cho ẩm trong vật liệu sấy bay hơi rồi

đi theo tác nhân sấy

Sấy đối lưu phổ biến với hai phương thức sấy:

+ Sấy tĩnh: vật liệu được trải thành từng lớp nằm ngang và được không khí lưu thông từ dưới lên

+ Sấy động: vật liệu chuyển động trong lò sấy, hầm sấy, Không khí có thể chuyển động ngược chiều, xuôi chiều hoặc cắt ngang dòng chuyển động của sản phẩm Sấy tĩnh có nhiều ưu điểm là ưu đơn giản, dễ dàng thực hiện.Vì vậy trong nghiên cứu này để phù hợp với quy mô phòng thí nghiệm chọn phương thức sấy tĩnh

❖ Các giai đoạn của quá trình sấy đối lưu

Quá trình sấy bao gồm ba giai đoạn:

• Giai đoạn đốt nóng vật liệu: sau một khoảng thời gian đốt nóng rất ngắn,

độ ẩm của vật liệu giảm không đáng kể, nhiệt độ của vật liệu sấy tăng lên tương ứng với trạng thái của không khí lúc sấy và tốc độ sấy tăng nhanh đến tốc độ cực đại

• Giai đoạn tốc độ sấy không đổi: ở giai đoạn này, độ ẩm của vật liệu giảm rất nhanh Ẩm được tách ra chủ yếu là do sự bốc hơi từ bề mặt của sản phẩm Cho đến khi đạt tới độ ẩm cân bằng, nhiệt độ của vật liệu vẫn không đổi và bằng với nhiệt độ bay hơi nước ở bề mặt tự do

• Giai đoạn sấy giảm tốc: thời gian sấy khá dài, trong giai đoạn này tốc độ giảm ẩm rất chậm Nhiệt độ của vật liệu sấy tăng dần cho đến khi bằng nhiệt độ của tác nhân sấy

❖ Ưu và nhược điểm của phương pháp sấy đối lưu

✓ Ưu điểm :

• Sấy cho nhiều loại nông sản nhờ dải nhiệt độ rộng nên dễ dàng điều chỉnh các

thông số cho quá trình sấy

• Do quy mô nhỏ nên chi phí đầu tư, vận hành thấp

• Hình thành lớp vỏ cứng bề mặt

❖ Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy

Chất lượng của sản phẩm sấy phụ thuộc bản chất của nguyên liệu ban đầu và các yếu tố của quá trình sấy Để phù hợp với yêu cầu của sản phẩm, đồng thời tạo sản phẩm có giá trị cao về tính chất cảm quan, dinh dưỡng phải chọn chế độ sấy thích hợp + Tính chất vật nguyên sấy: Trong quá trình sấy, nguyên liệu liệu xảy ra một số biến đổi về hóa sinh, hóa lý, tính chất hóa học và các biến đổi khác, làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm Việc xác định thành phần hóa học của các nguyên liệu trước khi sấy để chọn chế độ sấy thích hợp nhằm hạn chế sự tổn thất về các thành phần trong nguyên liệu là nhỏ nhất

+ Nhiệt độ sấy: Nhiệt độ sấy ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thoát hơi ẩm trong vật liệu.Nhiệt độ sấy cao thì hơi nước thoát ra nhanh ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm Đồng thời, nhiệt độ cao làm cho các phản ứng hóa học diễn ra mạnh mẽ dẫn đến giảm chất lượng của sản phẩm Đối với nguyên liệu có các thành phần chịu nhiệt kém nên chọn nhiệt độ sấy không quá cao Khi sấy ở nhiệt độ, kéo dài thời gian sấy, dẫn đến các thành phần trong nguyên liệu bị oxy hóa do tiếp xúc thời gian dài với oxy trong không khí, từ đó làm giảm chất lượng củ sản phẩm Vì vậy, trong nghiên cứu này tiến hành khảo sát sấy nhàu ở khoảng nhiệt độ từ 70 - 800C

+ Độ ẩm không khí: độ ẩm không khí thấp thì khả năng hút ẩm càng cao, thông thường trong tủ sấy không khí có độ ẩm 10 - 13% Nhưng độ ẩm của không khí quá thấp sẽ làm rau củ nứt hoặc tạo ra lớp vỏ khô trên bề mặt, làm ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi ẩm Tuy nhiên nếu độ ẩm quá cao sẽ làm giảm tốc độ sấy

+ Lưu thông không khí: không khí có thể lưu thông tự nhiên hoặc cưỡng bức Không khí lưu thông cưỡng bức làm tăng khả năng khuếch tán ẩm từ vật liệu ra môi trường Nhưng lưu thông với vận tốc lớn sẽ làm tổn thất nhiệt lớn.Với quy mô phòng thí nghiệm, sử dụng tủ sấy là thiết bị buồng sấy có kích thước nhỏ phải dùng quạt để thông gió cưỡng bức với tốc độ khoảng 0,4 - 4 m/s Nếu tốc độ nhỏ hơn 0,4 m/s, kéo dài thời gian sấy làm giảm chất lượng sản phẩm

+ Độ dày của lớp vật liệu sấy: độ dày của lớp nguyên liệu sấy cũng ảnh hưởng tốc

độ sấy Lớp nguyên liệu càng mỏng, khả năng lưu thông không khí trong vật liệu đồng đều nên thời gian sấy càng nhanh và chất lượng sản phẩm đồng đều nhưng làm tổn thất nhiệt lượng Ngược lại, nếu quá dày thì sẽ làm giảm sự lưu thông của không khí, bề mặt sản phẩm bị khô cứng nhưng bên trong còn ẩm [11, 12]

1.3 Cỏ ngọt

1.3.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm hình thái

Cỏ ngọt (Stevia rebaudiana) hay còn gọi là cỏ đường, cỏ mật hoặc cúc ngọt Cỏ

ngọt được phát hiện vào đầu thế kỷ 20 bởi hai nhà khoa học Briel và Lavielle sau khi thành công chiết suất được đường glucoside từ lá, tạo ra được một sản phẩm có thể thay thế đường

Đến năm 1931, các nhà khoa học đã nghiên cứu được chất stevioside là chất ngọt tự nhiên, mang năng lượng thấp, có hương vị vô cùng thơm và ngon, chính vì vậy

nó rất phù hợp và có ích cho sức khỏe con người Stevia rebaudiana có nguồn gốc ở Đông Bắc Paraguay và ngày nay cỏ ngọt được trồng nhiều quốc gia trên thế giới như Braxin, Trung Quốc, Nhật Bản, Argentina,…

Cỏ ngọt là cây bán nhiệt đới, thuộc họ Cúc Asteraceae ( Compositae) Stevia rebanudiana Bertoni là một trong số 154 loại cỏ ngọt thuộc giống Stevia Cây cỏ ngọt

mọc thành bụi, cao tới 75cm khi trưởng thành Thân non có màu xanh, thân già có màu nâu, là một loại cỏ sống lâu năm, gốc bắt đàu hóa gỗ sau khi trồng 6 tháng, mỗi gốc có nhiều cành Cành non và lá đều phủ lông trắng mịn, lá mọc đối, hình mũi mác, mép lá có hình răng cưa, bản lá dài 5 - 7cm Hoa nhỏ màu trắng Phấn hoa có thể gây

dị ứng.Chất ngọt tập trung nhiều nhất ở lá, lá già chưa nhiều chất ngọt hơn lá non ở trên ngọn và chất ngọt trong lá sẽ giảm đi khi cây trỗ hoa [13, 14]

1.3.2 Thành phần hóa học

Thành phần chính trong cây cỏ ngọt là dit-erpen glycoside gồm có 4 loại chính gồm stevioside (4 – 12%), steviolbioside (2 – 4%), rebaudiosides C (1 – 2%) và dulcoside A (0,5 – 1%) Bên cạnh những hợp chất tạo ngọt , cỏ ngọt chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như acid amin, khoáng chất như: Ca, Mg, Fe, Mn, Sr, Cu, Cr, Cd và nhiều chất có hoạt tính sinh học, đặc biệt là polyphenol [13]

Chất ngọt chính trong cây cỏ ngọt là stevioside, ngọt gấp 300 lần đường saccharose) Đặc biệt là nguồn đường này không tạo calorie và rất ổn định ở nhiệt độ cao 1980C (3880 F), không bị sẫm màu và caramel hoá Bên cạnh stevioside thì rebaudioside số lượng ít hơn nhưng ngọt gấp 1,2 - 1,5 lần stevioside

1.3.3 Tác dụng của cỏ ngọt

Ngày nay, tại nhiều nước trên thế giới, chất stevioside hay chiết phẩm từ cây

cỏ ngọt được sử dụng làm chất tạo vị ngọt thay thế các loại đường thường và đường hoá học Cỏ ngọt phơi, sấy khô có thể làm trà Ngoài ra, bột cỏ ngọt khô có thể trộn với bột làm bánh để thay thế đường

Ở Trung quốc thì người ta xem cỏ ngọt như một dược liệu thiên nhiên rất tốt để giúp giảm cân, giúp ngon miệng và tiêu hoá tốt Tuy nhiên, Nhật Bản lại là quốc gia

sử dụng cây cỏ ngọt nhiều nhất trên thế giới Mỗi năm các công ty ở nước này tiêu thụ

từ 700 đến 1000 tấn lá cỏ ngọt Họ sử dụng cỏ ngọt trong sản xuất kẹo chewing gum, bánh ngọt và trong các loại nước ngọt như coca cola Như vậy, ở các nước Châu Á và Nam Mỹ thì chất ngọt này được công nhận và được cho phép sử dụng như một chất phụ gia

Ngược lại ở các quốc gia như : Anh, Pháp, Hoa Kỳ, Canada… thì chưa công nhận cỏ ngọt là một chất phụ gia để tạo vị ngọt như các chất aspartame, sodium cyclamate Nó được xem là một loại thực phẩm bổ sung hay yếu tố dinh dưỡng

Ngoài ra, vì cỏ ngọt không tạo calorie nên rất thích hợp để làm giảm cân, cỏ ngọt không làm bẩn răng, không gây sâu răng, giúp làm lành các vết thương ngoài da, bổ tim, lợi tiểu,làm giảm huyết áp ở những người cao huyết áp và đặc biệt nhất là ở những người bị bệnh tiểu đường Phần chiết stevia có tính kháng khuẩn,điều trị khối u

Những flavonoid trong cây (4,75%) có tính chất chống những vi khuẩn Bacillus subtilus, Staphylococcus aureus, Escherichia coli Những người bị bệnh tiểu đường

dùng stevioside giúp hạ đường huyết trong máu, giảm huyết áp trên chuột, chó Các thí nghiệm trên chuột, chất này giúp ức chế sự phát triển của bệnh ung thư da

Từ 30 năm nay, các nhà khoa học Nhật Bản đã nghiên cứu các hoạt chất của cỏ ngọt, nhưng không thấy có báo cáo nào nói lên tính chất độc hại hoặc gây ung thư của loại thảo mộc này Thí nghiệm thực hiện tại đại học Maringa của Braxin cho biết dịch chiết từ lá cỏ ngọt có khuynh hướng đem glucose vào trong tế bào nhờ vậy lượng đường trong máu được giảm xuống phần nào [15]

1.4 Phương pháp phân tích cảm quan

1.4.1 Phương pháp đánh giá chất lượng tổng hợp sản phẩm

Phương pháp này được sử dụng để đáng giá tổng quát mức chất lượng của một sản phẩm so với tiêu chuẩn hoặc so với một sản phẩm cùng loại trên thị trường trên cùng tất cả các chỉ tiêu.Đánh giá chất lượng sản phẩm bột nhàu bằng phép thử cho điểm theo TCVN 3215-79 [16]

Các chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi vị, trạng thái Tình trạng chất lượng của mỗi chỉ tiêu được đánh giá theo điểm

Khi đánh giá cảm quan sản phẩm thực phẩm bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215-79 thì tất cả các chỉ tiêu cảm quan hay từng chỉ tiêu riêng biệt của sản

đến 5) trong đó điểm 0 là thấp nhất, sản phẩm coi như bị hỏng, còn từ 1 - 5 ứng với mức khuyết tật giảm dần Ở điểm 5 là cao nhất, sản phẩm coi như không có lỗi nào trong tính chất đang xét, sản phẩm có tính chất dặc trưng và rõ rệt cho chỉ tiêu đó Sáu bậc đánh giá ứng với nội dung mô tả trong bảng 1.2

Bảng 1 2 Nội dung sáu bậc đánh giá cho một chỉ tiêu cảm quan

Bậc

đánh giá

Điểm chưa

có trọng lượng

Cơ sở đánh giá

1 5 Trong chỉ tiêu đang xét, sản phẩm có tính chất tốt, đặc

trưng và rõ rệt cho chỉ tiêu đó Sản phẩm không có sai lỗi

và khuyết tật nào

2 4 Sản phẩm có khuyết tật nhỏ hoặc sai lỗi nhỏ hoặc cả hai

nhưng không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm

3 3 Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai Số lượng

và mức độ của khuyết tật, sai lỗi làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm, nhưng vẫn đạt tiêu chuẩn

4 2 Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai Số lượng

của khuyết tật, sai lỗi làm cho sản phẩm không đạt chất lượng quy định trong tiêu chuẩn nhưng còn xác nhận bán được

5 1 Sản phẩm có khuyết tật ở mức độ trầm trọng, không đạt

mục đích sử dụng chính của sản phẩm Song cũng chưa

bị coi là hỏng Sản phẩm đó không thể bán được, nhưng sau khi tái chế thích hợp vẫn có thể sử dụng được

6 0 Sản phẩm có khuyết tật, sai lỗi ở mức độ rất trầm trọng

Sản phẩm bị coi là hỏng, không dùng được nữa

Ta có tổng hệ số trọng lượng cho tất cả các chỉ tiêu được đánh giá cho một sản phẩm bằng 4 Theo TCVN 3215-79 hệ số trọng lượng của sản phẩm trà túi lọc được

mô tả trong bảng 1.3

Việc chuẩn bị mẫu phải phù hợp với từng loại sản phẩm theo quy định chặt chẽ Hội đồng từ 7 - 9 người theo các mức chất lượng được mô tả ở bảng 1.4

Bảng 1 3 Hệ số trọng lượng

Bảng 1 4 Thang điểm các mức chất lượng

Cách tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm như sau:

- Xác định màu sắc: Trà đựng trong cốc thủy tinh, đặt đối diện với nguồn sáng, quan sát dưới ánh sáng tự nhiên

- Xác định mùi: Mẫu sau khi pha 5-10 phút mới xác định mùi, được tiến hành nơi thoáng mát, không có mùi lạ

- Xác định vị: Yêu cầu trước 2 giờ không được dùng chất kích thích, uống từng ngụm nhỏ để cảm nhận vị của sản phẩm

- Xác định trạng thái: Đặt cốc dưới nguồn sáng và quan sát độ trong

1.4.2 Phép thử cho điểm thị hiếu

Được thực hiện trên số đông người tiêu dùng nhằm tìm hiểu mức độ hài lòng, ưa thích của họ đối với sản phẩm nghiên cứu Người thử sẽ được mời nếm thử sản phẩm

sau đó cho điểm dựa vào thang điểm đã được định nghĩa trước thông qua các thuật ngữ

mô tả cấp độ hài lòng, ưa thích :

1-cực kỳ thích 6-tương đối thích

2-rất không thích 7-thích

3-không thích 8-rất thích

4-tương đối không thích 9-cực kỳ thích

5-không thich cũng không ghét

1.5 Tổng quan về trà túi lọc

1.5.1 Lịch sử và tình hình phát triển trà túi lọc

Trà túi lọc được ra đời nhờ một phát mình hết sức tình cờ Năm 1904 khi đó,

thương gia Thomas Sullivan đã bọc mẫu lá trà trong túi lụa và gửi chúng cho khách hàng tiềm năng Vài người trong số đó đã nhúng các túi lụa có bọc lá trà trực tiếp vào nước sôi và nhận ra cách thưởng thức trà mới lạ Tuy vậy họ cũng phàn nàn về túi lụa đựng trà khá dày nên hương trà đã không thẩm thấu được qua túi lọc Từ đó, túi lọc dần dần được cải tiến và được mọi người chấp nhận rộng rãi Ngày nay, trà túi lọc với các hương vị và nguyên liệu khác nhau đã được ưa chuộng, thưởng thức mọi nơi trên thế giới và cạnh tranh đáng kể với trà truyền thống

So với sản phẩm trà thông thường thì trà túi lọc được xem là một loại sản phẩm tiện lợi, nhanh chóng phù hợp cuộc sống hiện đại [17]

1.5.2 Tình hình nghiên cứu trà túi lọc thảo dược trong nước

Trà túi lọc ngoài tác dụng giải khát , nó có các chức năng như bổ trợ, nâng cao sức khỏe, ngăn ngừa và hỗ trợ trong điều trị bệnh

Ngày càng có nhiều nghiên cứu về trà túi lọc thảo dược từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như:

- Nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Hồng Hoa (2014) về quy trình sản xuất trà túi lọc từ thủ ô đỏ có tác dụng ngừa bệnh Alhzeimer, tăng cường trí nhớ, có tác dụng kháng khuẩn [18]

- Nghiên cứu của tác giả Đào Thị Thủy (2017) về trà túi lọc từ cây chùm ngây có tác dụng chống viêm, ngăn ngừa ung thư, giảm cholesterol [19]

- Nghiên cứu về trà túi lọc lá vối giúp tiêu hóa tốt, bảo vệ niêm mạc ruột của tác giả Nguyễn Tiến Dũng và cộng sự (2018) [20]

- Nghiên cứu quy trình của tác giả Hoàng Thị Lệ Hằng và cộng sự (2013) công nghệ chế biến trà túi lọc từ lá cây dâu tằm có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường nhờ hợp chất DNJ [21]

- Nghiên cứu của tác giả Lê thị Mỹ Trang và cộng sự (2015) ảnh hưởng của một

số yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng trà túi lọc từ măng tây với công dụng chống oxy hóa, dào thải độc tố [22]

Hiện nay trên thị trường có một số sản phẩm về trà nhàu túi lọc , nhưng chưa có một công bố chính thức nào về nghiên cứu quy trình sản xuất trà nhàu túi lọc

1.6 Tình hình nghiên cứu về cây nhàu trên thế giới và ở Việt Nam

1.6.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Bắt đầu từ những năm 1990, ở Mỹ đã có nhiều công trình nghiên cứu về cây nhàu về thành phần hóa học và tác dụng của cây nhàu trồng ở Hawaii

- Năm 1974, nhà khoa học Levand O và Larson HO, đã đưa ra công bố cây nhàu

có các hoạt chất: scopoletin, octoanic acid, terpenoids, [23]

- Nhà nghiên cứu Duke JA (1992) cũng công bố nghiên cứu của mình đã phát hiện ra 23 hoạt chất, 5 thành phần vitamin, 3 khoáng chất có trong quả nhàu [24]

- Theo Hirazumi và cộng sự (1994 – 1999) cho thấy dịch quả nhàu có tác dụng chống ung thư nhờ một hợp chất mới được tìm thấy trong dịch quả là damnacanthal [25, 26, 27]

- Tại Trường Đại học Stanford và Trường Đại học Hawaii đã chiết ra được scopoletin từ dịch trái nhàu Chất này làm giảm mạch máu co thắt, giảm hoạt động quá tải của tim nhằm ổn định huyết áp [28, 29]

1.6.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Nhàu đã được nhân dân ta sử dụng từ xa xưa như một loại thuốc được khuyến khích sử dụng xen kẽ với thuốc bắc để tiết kiệm cho người bệnh [30, 31]

- Nguyễn Trọng Thông (2004) nghiên cứu về tác dụng hạ huyết áp của cao trái nhàu và (2005); nghiên cứu về thành phần hóa học, tác dụng dược lý và độc tính của quả nhàu Việt Nam [32, 33]

- Các nhóm nghiên cứu ở Việt Nam chỉ tập trung vào sản xuất các loại sản phẩm chiết xuất từ nhàu ở quy mô phòng thí nghiệm Nguyễn Diệu Thúy (2007) nghiên cứu sản xuất rượu vang nhàu [34] Phan Thị Xuân Mai (2008) nghiên cứu sản xuất nước ép nhàu - thực phẩm chức năng [5] Trần Thị Thu Trà (2018) nghiên cứu sản xuất nước

quả nhàu đục [35] Dựa trên kết quả của những nghiên cứu này lựa chọn phương pháp

xử lý nguyên liệu nhàu trước khi sấy và thông số cho các phương pháp đó nhằm thu được sản phẩm trà nhàu túi lọc đạt chất lượng tốt

Trên thị trường hiện nay đã xuất hiện rất nhiều sản phẩm làm từ quả nhàu như rượu nhàu, nước quả nhàu,…và đặc biệt là các sản phẩm bột nhàu, viên nhàu đang được người tiêu dùng ưa chuộng

1.7 Đề xuất quy trình sản xuất trà nhàu túi lọc

1.7.1 Sơ đồ quy trình sản xuất

Qua quá trình nghiên cứu tài liệu và khảo sát sơ bộ, đề xuất quy trình sản xuất trà nhàu túi lọc dự kiến như hình 1.12

1.7.2 Thuyết minh quy trình

- Vô hoạt các enzyme gây sẫm màu đặc biệt là enzyme polyphenol oxydase

- Ngăn chặn quá trình chuyển hóa hợp chất polyphenol nhằm hạn chế sự tổn thất hàm lượng polyphenol tổng số

- Tiêu diệt vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu

❖ Cách thực hiện

- Trái nhàu sau khi rửa sạch được đem chần nước nóng ở nhiệt độ t = 850C trong

4 phút Sau đó vớt ra và làm lạnh nhanh bằng nước nhằm tránh quá nhiệt cục

bộ, gây tổn thất chất dinh dưỡng, rồi để ráo

- Giảm ẩm của nguyên liệu, thuận lợi cho quá trình nghiền và rây

- Độ ẩm thấp đảm bảo cho quá trình bảo quản và vận chuyển sản phẩm

- Đảm bảo chất lượng và tăng thời hạn bảo quản

❖ Cách thực hiện

- Xếp nguyên liệu trên khay, cho vào tủ sấy và cài đặt chế độ sấy thích hợp

- Rồi sấy nguyên liệu đến độ ẩm nhỏ hơn 7%

- Giúp điều vị sản phẩm tạo ra sản phẩm hoàn thiện hơn

- Đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường

❖ Cách thực hiện

- Bột sau khi nghiền và rây đạt kích thước phù hợp được phối trộn với cỏ ngọt

1.7.2.8 Đóng gói

❖ Cách thực hiện

- Gấp túi lọc đảm bảo kín, không lượt lọt trà ra ngoài Đóng gói từ 2 - 3g/túi (lượng trà trong túi không quá ½ chiều cao túi)

Trái nhàu

Rửa sạch

Chần T=850C, tg=4 phút

Hình 1 12 Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc từ

trái nhàu tươi

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu

2.1.1.1 Quả nhàu

Nguyên liệu chính được sử dụng là quả nhàu chín Quả nhàu được sử dụng là chín vừa, vẫn còn cứng, có màu vàng mỡ gà hoặc trắng đục, các mắt căng đều, trạng thái còn nguyên vẹn, không bị dập nát và hư hỏng

Địa điểm thu mẫu: được thu mua tại hộ gia đình tại phường Hòa Khánh Bắc,

quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng

2.1.1.2 Cỏ ngọt

Cỏ ngọt sấy khô (Công ty thảo dược An Quốc Thái, TP Hồ Chí Minh)

2.1.2 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

❖ Hóa chất

o Nước cất

o Metanol tuyệt đối 99,50 (Trung Quốc)

o DPPH: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (Wako, Japan)

❖ Dụng cụ thí nghiệm

Các dụng cụ thủy tinh như cốc, ống đong, bình định mức, micropipet, buret, đũa thủy tinh, bình tam giác, ống nghiệm,…, giấy lọc, vải lọc, nhiệt kế, rây

❖ Thiết bị thí nghiệm

Các thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu này:

o Chiết quang kế cầm tay (Atago, Nhật)

o Máy đo pH (Horiba, Nhật)

o Cân điện tử (Ohaus, Mỹ)

o Bể ổn định nhiệt (Wisd, Trung Quốc)

o Tủ sấy (Memmert, Đức)

o Máy xay sinh tố (Sunhouse, Trung Quốc)

o Bếp điện (HP-2100, Trung Quốc)

o Máy so màu UV-Vis (Jenway 6305 Spectrophotometer, Mỹ)

o Lò nung (Barnstead Thermolyne 48000 Furnace, Mỹ)

Các thiết bị và dụng cụ có liên quan trong quá trình nghiên cứu được liệt kê ở trên

sử dụng tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm của trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Xác định độ chín và kích thước của nguyên liệu

2.2.1.2 Thí nghiệm 2: Xác định thành phần hóa học của quả nhàu chín

❖ Mục đích

Quá trình sấy làm thay đổi các thành phần hóa học trong nguyên liệu, vì vậy tiến hành xác định các thành phần hóa học có trong quả nhàu để lựa chọn được chế độ sấy thích hợp, nhằm giữ được thành phần dinh dưỡng vốn có của nguyên liệu

❖ Bố trí thí nghiệm

Lựa chọn những quả nhàu đạt tiêu chuẩn để tiến hành phân tích các thành phần hóa học Mỗi thí nghiệm được bố trí với 3 lần lặp lại

❖ Tiến hành thí nghiệm

Phân tích các thông số sau: độ ẩm, hàm lượng tro, protein, đường, acid, vitamin

C, pH, nồng độ chất khô hòa tan, hàm lượng polyphenol tổng số,…

❖ Kết quả

Xác định một số thành phần hóa học của quả nhàu như độ ẩm, protein, đường, acid, vitamin C, polyphenol tổng số,

2.2.1.3 Thí nghiệm 3: Khảo sáy độ dày của lát nhàu đến tổn thất hàm lượng vitamin

C, polyphenol tổng số, khả năng kháng oxy hóa của bột trà nhàu

bề mặt sản phẩm Nếu nguyên liệu quá mỏng thì ẩm trên bề mặt sẽ bốc hơi nhanh hơn

ẩm bên trong nguyên liệu, dẫn đến làm tăng sức căng bề mặt, sản phẩm bị co ngót nhanh và nứt vỡ, các thành phần dinh dưỡng của nhàu bị thất thoát Vì vậy, thí nghiệm này nhằm lựa chọn độ dày lát nhàu phù hợp để thu sản phẩm đạt chất lượng cao sau quá trình sấy

❖ Bố trí thí nghiệm

Dựa trên kết quả nghiên cứu của các tác giả Hoàng Lan Phượng (2014), Cao Thị Ngọc Ánh (2019) kết hợp với nghiên cứu sơ bộ, tiến hành sấy nhàu ở:

+ Nhiệt độ 800C tới độ ẩm yêu cầu 7%

+ Độ dày lát nhàu biến thiên: 2mm, 4mm, 6mm, 8mm [36, 37]

Từ các thông số đó thí nghiệm được bố trí theo ma trận như bảng 2.1

7% thì kết thúc quá trình sấy Sau khi sấy các lát nhàu được đem đi nghiền mịn, rây để làm đồng đều kích thước Các mẫu bột được tiến hành xác định độ ẩm, hàm lượng vitamin C, hàm lượng polyphenol tổng số

❖ Kết quả

+ Độ ẩm

+ Hàm lượng vitamin C

+ Hàm lượng polyphenol tổng số

+ Đánh giá cảm quan lát nhàu

2.2.1.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy nhàu bằng phương pháp đối lưu đến chất lượng sản phẩm

❖ Mục đích

Rau quả là nguyên liệu chịu nhiệt kém, khi nhiệt độ sấy trên 900C thì đường fructose bắt đầu bị caramel hoá, nhiệt độ càng cao càng thúc đẩy tốc độ các phản ứng tạo ra melanoidin, polymer hoá các hợp chất cao phân tử xảy ra mạnh Khi ở nhiệt độ cao hơn nữa, rau quả có thể bị cháy Bên cạnh đó, nếu sấy ở nhiệt độ quá thấp (dưới 600C) thì thời gian sấy kéo dài gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Do vậy, sấy rau quả thường ở nhiệt độ ôn hòa, tuỳ vào loại nguyên liệu, nhiệt độ sấy không quá 80 - 900C [12] Dựa trên kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Ngọc Ánh (2019), Nguyễn Thị Hoàng Yến và cộng sự (2015) , lựa chọn được các thông số kỹ thuật như sau:

❖ Kết quả

- Phân tích độ ẩm sau sấy

- Sự tổn thất hàm lượng vitamin C, polyphenol tổng số, hoạt tính kháng oxy hóa

2.2.1.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của kích thước bột nhàu đến chất lượng sản phẩm

❖ Mục đích

Kích thước bột nhàu ảnh hưởng rất lớn đến hàm lượng chất hòa tan trong dịch chiết trà nhàu túi lọc Kích thước lớn thì khả năng khuếch tán của các chất hòa tan trong bột nhàu bé, kích thước quá nhỏ thì tạo vụn hòa tan trong dịch chiết làm ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của dịch chiết sản phẩm

❖ Kết quả

- Xác định nồng độ chất khô của dịch chiết

2.2.1.7 Thí nghiệm 7: Xác định một số chỉ tiêu của sản phẩm trà nhàu túi lọc

❖ Mục đích

Sản phẩm đạt yêu phải đạt được các chỉ tiêu về dinh dưỡng và an toàn vệ sinh thực phẩm Vì vậy nghiên cứu này nhằm xác định chất lượng của sản phẩm trà nhàu túi lọc

❖ Tiến hành thí nghiệm

Mẫu trà đem đi phân tích các chỉ tiêu về thành phần dinh dưỡng, kim loại nặng và vi sinh

❖ Kết quả