Luận văn nghiên cứu công nghệ sản xuất bột rau má

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
 -

ðỖ THANH TÂM

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT RAU MÁ

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Như Khuyên

HÀ NỘI - 2011

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 19 tháng 11 năm 2011

Học viên

ðỗ Thanh Tâm

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… ii

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp ñỡ của các thầy cô trong Khoa Công nghệ thực phẩm ñã tạo mọi ñiều kiện cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn gia ñình và tất cả bạn bè ñã ñộng viên giúp

ñỡ và tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài

và hoàn thành bản luận văn này

Hà Nội, ngày 19 tháng 11 năm 2011

Học viên

ðỗ Thanh Tâm

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… iii

MỤC LỤC Trang LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH, ðỒ THỊ viii

PHẦN 1: MỞ ðẦU 1

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI 1

1.2 MỤC ðÍCH NGHIÊN CỨU 2

1.3 YÊU CẦU CỦA ðỀ TÀI 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY RAU MÁ 3

2.2.1 Nguồn gốc, phân loại 3

2.2.2 Thành phần hóa học 9

2.2.3 Tác dụng dược lý và công dụng của cây rau má 10

2.2.4 Hoạt chất sinh học saponin trong rau má 16

2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHÊ VÀ THIẾT BỊ SẤY RAU CỦ TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 20

2.2.1 Tình hình nghiên cứu công nghệ sấy rau củ 20

2.2.2 Thiết bị sấy rau củ 26

2.2.3 Một số kết quả nghiên cứu mới về công nghệ và thiết bị sấy rau củ ở Việt Nam 28

2.2.4 Một số yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm sấy 30

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… iv

2.2.5 Các phương pháp bảo quản sản phẩm sau sấy khô 32

2.2.6 ðề xuất quy trình công nghệ 33

PHẦN 3: ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

3.1 ðỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 36

3.1.1 ðối tượng nghiên cứu 36

3.1.2 Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm 36

3.1.3 Thiết bị thí nghiệm 37

3.2 ðỊA ðIỂM NGHIÊN CỨU 37

3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 37

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

3.4.1 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 38

3.4.2 Phương pháp xác ñịnh một số thông số công nghệ của quá

trình sấy 47

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 51

4.1 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN NGUỒN NGUYÊN LIỆU 51

4.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHẾ ðỘ XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TRƯỚC SẤY 53

4.2.1 Kết quả nghiên cứu xử lý nguyên liệu bằng phương

pháp chần 53

4.2.2 Kết quả nghiên cứu xử lý nguyên liệu bằng phương pháp hấp 54

4.2.3 Kết quả so sánh 2 phương pháp xử lý nhiệt 55

4.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHỆM ðƠN YẾU TỐ 56

4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ tác nhân sấy T (oC) 57

4.4.2 Ảnh hưởng của tốc ñộ tác nhân sấy v (m/s) 59

4.2.3 Ảnh hưởng của mật ñộ nguyên liệu trên các khay sấy M (kg/m2) 60

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… v

4.5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ðA YẾU TỐ 62

4.6 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ỨNG VỚI GIÁ TRỊ TỐI ƯU CỦA CÁC YẾU TỐ VÀO 68

4.7 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TỒN TRỮ CỦA SẢN PHẨM 70

4.8 HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT RAU MÁ 71

5 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 74

5.1 KẾT LUẬN 74

5.2 ðỀ NGHỊ 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

PHỤ LỤC 80

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… vi

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ vii

DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cây rau má 9

Bảng 4.1 Hàm lượng chất tan và hàm lượng saponin trong 2 loại rau má tại xã đông Cương 51

Bảng 4.2 Hàm lượng chất tan và hàm lượng saponin trong các bộ phận của rau má thìa 52

Bảng 4.3 Thành phần hóa học có trong rau má đông Cương 53

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt ựộ chần ựến cảm quan của nguyên liệu 54

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của thời gian hấp ựến cảm quan của nguyên liệu 55

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý trước sấy ựến hàm lượng chất tan, thời gian sấy và cảm quan của sản phẩm 55

Bảng 4.7 Kết quả khảo sát nhiệt ựộ sấy 57

Bảng 4.8 Kết quả khảo sát tốc ựộ tác nhân sấy: 59

Bảng 4.9 Kết quả khảo sát ựộ dày lớp vật liệu trên các khay sấy 60

Bảng 4.10 Mức biến thiên và khoảng biến thiên của các yếu tố vào 62

Bảng 4.11 Ma trận thắ nghiệm theo phương án quy hoạch thực nghiệm bậc 2 Box-Wilson 63

Bảng 4.12 Các hệ số hồi quy có nghĩa của các hàm Y1, Y2 64

Bảng 4.13 Kiểm tra tắnh thắch ứng của mô hình toán 65

Bảng 4.14 Giá trị tối ưu của các yếu tố vào xi và các hàm Yj 65

Bảng 4.15 Các hệ số hồi quy dạng thực 66

Bảng 4.16 Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật 68

Bảng 4.17 Thành phần hóa học của sản phẩm bột rau má 68

Bảng 4.18 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm bột rau má 69

Bảng 4.19 Sự biến ựổi của bột rau má trong thời gian tồn trữ: 70

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… viii

DANH MỤC HÌNH, ðỒ THỊ Trang Hình 2.1 Rau má thìa 4

Hình 2.2 Rau má lông 5

Hình 2.3 Rau má lá to 5

Hình 2.4 Rau má mỡ 6

Hình 2.5 Rau má lá rau muống 6

Hình 2.6 Rau má lá sen 7

Hình 2.7 Rau má núi 7

Hình 2.8 Rau má nước 8

Hình 2.9 Rau má ngọ 8

Hình 2.10 Rau má họ 9

Hình 2.11 Một số thực phẩm chế biến từ rau má 15

Hình 2.12 Cấu tạo hóa học của saponin trong rau má 19

Hình 2.13 Quy trình công nghệ sấy rau củ 22

Hình 3.1 Dụng cụ thí nghiệm 36

Hình 3.2 Tủ sấy vạn năng 37

ðồ thị 3.1 ðồ thị hàm mong muốn thành phần dj khi Yj bị chặn

một phía 46

ðồ thị 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ sấy ñến TDS và thời gian sấy 58

ðồ thị 4.2 Ảnh hưởng của tốc ñộ tác nhân sấy ñến TDS và thời

gian sấy 60

ðồ thị 4.3 Ảnh hưởng của mật ñộ nguyên liệu trên khay sấy ñến TDS và thời gian sấy 61

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… ix

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 1

PHẦN 1: MỞ ðẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI

Rau má là cây thuộc họ thảo, mọc hoang ở những nơi ñất ẩm Rau má ñược coi như một loại rau thông dụng trong các bữa ăn hàng ngày: có thể

ăn dưới dạng sống ñể khai vị, trước bữa ăn, có thể ăn luộc hoặc nấu canh,

Trong ngành y học người ta sử dụng nước chiết ra từ rau má ñể giải nhiệt, hạ sốt ðối với những người thừa cân (béo phì), xơ vữa ñộng mạch máu nếu ăn rau má lâu dài sẽ có tác dụng làm giảm lượng cholesterol trong máu và do ñó làm cho các mạch máu mềm mại trở lại, hạn chế ñược những tai biến do xơ vữa ñộng mạch máu gây ra (như co thắt ñộng mạch vành tim hay nhồi máu cơ tim, co thắt mạch máu não hay vỡ mạch máu não)

Trong ngành dược học, người ta ñã chiết xuất lấy hoạt chất từ rau má

ñể sản xuất thuốc chống sẹo lồi, giúp cho vết thương mau lành và giảm bớt chứng giãn tĩnh mạch chi dưới,

Trong lĩnh vực thực phẩm, rau má ñược coi là loại rau thanh nhiệt Rau má ñược sử dụng làm nước ép rau má, làm rau ăn tươi hoặc phơi khô sắc lấy nước uống ở các hộ gia ñình Tuy vậy, các thực phẩm chế biến từ rau má chủ yếu mang tính thủ công và không ñược kiểm duyệt về vấn ñề vệ sinh và an toàn thưc phẩm

Vì vậy, cần chế biến rau má thành sản phẩm bột khô theo phương pháp công nghiệp vừa ñảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm vừa tiện lợi trong trong việc phối chế ñể sản xuất các loại thực phẩm chức năng (cho những người mắc bệnh cao huyết áp, xơ cứng ñộng mạch, ), sản xuất nước giải khát, trà, rau má và các loại thực phẩm khác

Do ñó, việc nghiên cứu ñề xuất quy trình công nghệ sản xuất bột rau

má nhằm ña dạng hóa các sản phẩm và ñưa rau má thành nguồn nguyên

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 2

liệu cho công nghiệp ðiều này sẽ góp phần gia tăng giá trị sử dụng của rau

má và gia tăng hiệu quả kinh tế của ngành rau củ Việt Nam, bước ñầu

chúng tôi thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột rau má”

1.2 MỤC ðÍCH NGHIÊN CỨU

Xác ñịnh một số thông số công nghệ tối ưu của quá trình sấy rau má làm

cơ sở cho việc hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất bột rau má, tận dụng ñược nguồn nguyên liệu rau má cho các ngành công nghiệp khác

1.3 YÊU CẦU CỦA ðỀ TÀI

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết xác ñịnh ñược một số thông số cơ bản của quá trình sản xuất bột rau má nhằm ñịnh hướng cho nghiên cứu thực nghiệm

- Nghiên cứu thực nghiệm xác ñịnh ñược giá trị tối ưu của một số thông

số làm cơ sở cho việc hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất bột rau má

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 3

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY RAU MÁ

2.2.1 Nguồn gốc, phân loại

Việc trồng rau má không ñòi hỏi ñầu tư nhiều và việc chăm sóc tương ñối nhẹ nhàng Người ta thường chỉ trồng rau má một lần là có thể thu hoạch trung bình trong 10 năm Ở chân ñất bùn, rau má có thể ñạt năng suất

bán 20.000 – 30.000ñ/kg [26]

2.2.1.2 Phân loại

Căn cứ ñặc ñiểm thực vật học, rau má ñược phân thành các loại như sau:

- Rau má thìa (Centella asiatica L) thuộc họ Hoa tán (Umbelliferae),

là loại thực vật mọc bò lan trên mặt ñất, Lá hơi tròn, có mép khía tai bèo Phiến lá có gân dạng lưới hình chân vịt hoa mọc ở kẽ lá Cánh hoa màu

ñỏ hoặc tía., thích hợp mọc ở những nơi ẩm ướt như thung lũng, bờ mương,

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 4

ruộng… thuộc những vùng ñất nhiệt ñới [7] (hình 2.1) Có tác dụng dưỡng

âm, thanh nhiệt, giải ñộc, nhuận gan, lợi tiểu Toàn bộ cây ñều có thể sử dụng ñược [37]

Hình 2.1 Rau má thìa

- Rau má lông (Glechoma hederacea L), họ bạc hà (Lamiaceae), mọc

hoang ở vùng núi Tam ðảo, Lào Cai, Lạng Sơn… Cây có thân vuông, cao

ñộ 10-30 cm Lá tròn, có răng cưa, khi vò có mùi thơm (hình 2.2)

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 5

Hình 2.2 Rau má lông

Rau má lông ñược dùng chủ yếu ñể chữa sỏi niệu quản, sỏi mật, sỏi ống dẫn mật, viêm thận, phù thũng, hoặc các trường hợp khí hư bạch ñới, chữa kinh nguyệt không ñều, ngày 12- 16g, dưới dạng thuốc sắc [36]

- Rau má lá to (Hydrocotyle nepalensis Hook) Thuộc họ hoa tán

(Apiaceae) Cây có lá giống lá rau má C.asiatica, cao ñộ 20-30 cm, hoa

nhỏ, mầu trắng Cây dùng làm dược liệu trị ho, hen, khí hư bạch ñới, viêm gan [31] (hình 2.3)

Hình 2.3 Rau má lá to

- Rau má mỡ (Hydrocotyle sibthorpioides Lam) Thuộc họ hoa tán (Apiaceae)

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 6

Hình 2.4 Rau má mỡ

Lá giống lá rau má C.asiatica, song có kích thước nhỏ hơn Mặt trên lá

nhẵn bóng, giống như láng một lớp mỡ Hiện ñược sử dụng toàn cây ñể trị viêm gan vàng da, viêm gan virut, xơ gan, viêm họng, cảm sốt, ngày 20 – 40g, dưới dạng nước sắc [29]

- Cây rau má lá rau muống: Tên khoa học: Emilia sonchifolia (Linn)

DC Thuộc họ Cúc (Asteraceae)

Hình 2.5 Rau má lá rau muống

Cây nhỏ, thân mọc ñứng, cao chừng 20 - 40 cm trị ngứa lở, ung nhọt, ñau mắt ñỏ, ñau họng… [30]

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 7

- Cây rau má lá sen: Tên khoa học: Hydrocotyle bonariensis, xuất xứ

ở Nam Mĩ, gần ñây thấy ở Việt Nam

Hình 2.6 Rau má lá sen

Sống dễ trong nước nhưng cũng chịu ñược môi trường khô Có rất

nhiều loại, ở Việt Nam hiện chưa ñược nghiên cứu về tác dụng [33]

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 8

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 9

cuống dài và có gai nhọn; hoa nhỏ màu trắng hoặc xanh nhạt Quả có 3 rãnh dọc, khi chín màu ñen Vị chua, tính hơi hàn; có tác dụng thanh nhiệt giải ñộc, lợi thủy tiêu thũng, chỉ khái [28]

- Rau má họ (còn gọi là rau má mơ) Tên khoa học: Hydrocotyle

rotondifolia Roxb, họ hoa tán Apiaceae

tỷ lệ các hoạt chất trong rau má có thể sai khác nhau

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cây rau má [14]

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 10

bộ, tăng cường các chất chuyển hóa (neurotransmitters) giúp cho tế bào não làm việc tích cực hơn Asiaticoside kích thích hệ reticuloendothelial nên sức miễn nhiểm của cơ thể ñược mạnh hơn Asiaticoside làm tan màng nến bọc quanh vi trùng lao và cùi ñể bảo vệ chúng, nên có tác dụng ñiều trị bệnh Các nhóm hoạt chất này ñược nghiên cứu khá nhiều trong lĩnh vực y dược nhằm phục vụ việc chữa bệnh cho con người [1], [5], [11]

2.2.3 Tác dụng dược lý và công dụng của cây rau má

2.2.3.1 Tác dụng dược lý

Theo y học cổ truyền, rau má là vị thuốc mát, vị ngọt, hơi ñắng, tính bình, không ñộc vào Can, Tỳ, Vị, có tác dụng dưỡng âm, thanh nhiệt, nhuận gan, giải ñộc, lợi tiểu Rau má thìa dùng ñể làm thuốc bổ

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 11

dưỡng, sát trùng, chữa thổ huyết, tả lỵ, khí hư, bạch ñới, mụn nhọt, rôm sẩy [8], [12]

Y học hiện ñại bắt ñầu nghiên cứu về rau má từ những năm 60 của thế kỷ trước Nhiều nghiên cứu lâm sàng về tác dụng chữa bệnh của dịch chiết rau má và các hợp chất trong rau má ñã ñược chứng minh và công bố

a ðối với thần kinh

Người ta nhận thấy rằng, một số hoạt chất trong rau má như bracoside B có tác dụng lên hoạt ñộng của hệ thần kinh trung ương, tăng cường các chất chuyển hóa (neurotransmitters), làm giảm căng thẳng tâm

lý, tăng cường khả năng tập trung tư tưởng và giúp cải thiện trí nhớ của người già Wattanathor Jintanaporn và cộng sự (2009) ñã chứng minh rằng, với hàm lượng 250, 500 và 750 mg dịch chiết rau má mỗi ngày, trong 2 tháng, những người già cải thiện rõ rệt khả năng nhớ và trạng thái tinh thần [15], [24]

Người ta còn cho rằng, dịch chiết rau má có hiệu quả tốt với bệnh Alzheimer nhờ vào những dẫn suất của chất asiaticoside có khả năng bảo

vệ các tế báo thần kinh khỏi tác ñộng của các ñộc tố beta-amyloid [27]

b ðối với tim mạch

Hoạt chất bracoside A kích thích sự bài tiết nitric oxide của mô ñể làm dãn nở vi ñộng mạch cùng mao quản, lượng máu di chuyển trong các mô ñược nhiều hơn nên có khả năng chấm dứt ñược các cơn ñau tim, ñồng thời các chất ñộc dễ ñược ñào thải giúp tế bào sống trong một môi trường lành mạnh Khám phá quan trọng này mang lại giải thường Nobel về Y học năm

1998 cho 3 giáo sư Hoa Kỳ R Furchgott, L Ignarro và F Murad [38] Trong tuần hoàn huyết, những hoạt chất của rau má có tác dụng cải thiện vi tuần hoàn ở các tĩnh mạch, mao mạch, bảo vệ lớp áo trong của

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 12

thành mạch và làm gia tăng tính ñàn hồi của mạch máu Do ñó, rau má cũng thường ñược dùng trong các chứng tăng áp lực tĩnh mạch ở các chi dưới Trong thực tế, người ta thường uống dịch rau má ñể trị các bệnh về tĩnh mạch như sa tĩnh mạch hoặc sưng phù ở chân [21]

c ðối với da

Cơ chế và bằng chứng lâm sàng về việc kích thích sự tổng hợp collagen, thúc ñẩy sự hình thành tế bào da, giúp nhanh liền vết thương ñã ñược nhiều tác giả ñề cập

Do tác dụng vào tuần hoàn và làm tế bào da vững mạnh nên rau má cungnx ñược ứng dụng làm kem mỡ bôi mặt ở Pháp ñể giảm bớt những nếp nhăn [8]

Nhiều công trình nghiên cứu và kết quả lâm sàng ñều cho thấy dịch chiết rau má có khả năng kích hoạt các tiến trình sinh học trong việc phân chia tế bào và tái tạo mô liên kết giúp vết thương mau lành và mau lên da non

Nghiên cứu của các nhóm F Bonte (1994, 1995), R Tenni (1988) và

FX Maquart (1990) từ các chiết xuất tinh chế ñó cho thấy tại sao rau má

có tác ñộng mạnh mẽ lên việc duy trì làn da mạnh khỏe và ngăn chặn có hiệu quả hiện tượng lão hóa: asiaticosid và madecassosid, cả hai triterpen này ñều có khung ursenoic và ñều có tính kích thích fibroblast tiết ra collagen làm cho da trở lại ñầy ñặn và săn chắc Bonte cho biết cả asiaticosid và madecassosid ñều kích thích sự hình thành Collagen I, trong khi một mình madecassosid chỉ giúp tiết ra loại Collagen III Maquart sử dụng công thức chiết xuất chuẩn gồm 30% acid asiatic, 30% acid madecassic và 40% asiaticosid, kết quả nghiên cứu của ông và ñồng nghiệp cho thấy cả 3 hoạt chất ñều tạo ra gian bào (làm cho da ñầy ñặn, săn chắc) nhưng chỉ một mình acid asiatic có khả năng kích thích

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 13

fibroblast tiết ra collagen (làm cho da có khả năng ñàn hồi tốt, không ñể xảy ra hiện tượng gấp nếp và chảy nhão) [21]

Hiện nay các chế phẩm từ rau má ñã ñược sử dụng rất ña dạng dưới nhiều hình thức: thuốc tiêm, thuốc bột, thuốc mỡ ñể ñiều trị các chứng bệnh về da như vết bỏng, vết thương do chấn thương, do giải phẫu, cấy ghép da, những vết lở loét lâu lành, vết lở do ung thư, bệnh phong, vẩy nến… [8]

d ðối với bệnh ung thư

Phần dịch chiết chứa các triterpenoid của rau má ñược chứng minh là

có khả năng tiêu diệt ñược tế bào ung thư loại lymphoma Daltan và Ehrlich, nhưng vẫn chưa xác ñịnh chính xác là loại triterpenoid nào Và các

nghiên cứu về cấu trúc hóa học của các triterpenoid trong Centella cũng

ñược ñánh giá có thể chống ñược ung thư (Nhờ và hoạt tính ñối kháng hoạt ñộng collagen…) trong khi ñó hoạt tính diệt bào của các triterpenoids loại ursane như ursolic và oleanolic acid lại ñược chú ý nhiều hơn (ursolic và oleanolic acid là 2 isomers) Cơ chế hoạt ñộng của asiatic acid rất có thể giống cơ chế của các acid trên Các nghiên cứu ‘in vitro’ về ursolic và oleanolic acid ghi nhận các acid nay có khả năng ngăn chặn sự phát triển của một số dòng tế bào ung thư ở các nồng ñộ IC50 từ 1 ñến 20

microM.(Anticancer Research Số 16-1996 và Cancer Letter Số 10-1996)

Mặt khác cả oleanolic acid và ursolic acid ñều làm giảm sự sinh sản của tế

bào nội mạc ở các nồng ñộ IC50 từ 5 ñến 20 micro M (Planta Medica Số 64-1998) Do ñó các triterpinoid này rất có thể sẽ hữu dụng ñể trị ung thư

bằng cách ngăn chặn tiến trình angiogenesis (tiến trình tăng trưởng của các mạch máu tân tạo ñể nuôi dưỡng tế bào tân sinh) cần ñến sự sinh sản của các tế bào nội mạc ñể tạo ra các mạch máu mới [15]

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 14

Các acid oleanolic và ursolic cũng có các tác ñộng chống u bướu (in vivo): Liều từ 50-100 mg/kg oleanolic acid hay ursulic acid, dùng bằng cách chích qua màng phúc toan ức chế ñược sự tăng trưởng của bướu ñộc loại sarcoma nơi chuột khoảng 30 %; liều thấp hơn không có tác ñộng Các hợp chất này cũng còn bảo vệ hệ miễn nhiễm của chuột chống lại tác hại

của bức xạ (Cancer Letter Số 111-1997) Liều tương ñương (100 mg/kg

chích qua màng phúc toan), áp dụng cho người, bằng cách uống ñược ñịnh

là khoảng 1.3 gram/ ngày Do khả năng chống u-bướu này nên một ñặc chế tại Nhật ñã ñược dùng ñể trị ung thư máu loại leukemia nonlymphatic [21] Asiaticoside (hoạt chất chiếm hàm lượng tương ñối lớn trong rau má) cũng ñã góp phần không nhỏ ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư Người ta cho rằng khi hấp thụ vào cơ thể asiaticoside sẽ phân cắt tạo thành khoảng 62% asiatic acide và các gốc ñường Asiatic acide này cũng có thể thể có các hoạt tính tốt như oleanolic acide và ursolic [17], [18]

Nhiều bằng chứng lâm sàng trên chuột còn cho thấy rằng, dịch chiết rau má có khản năng chữa lành khối u dạ dày ở chuột, có khả năng kháng khối u, giảm tác dụng xấu của thuốc hóa trị ung thư và trên tế bào ung thư ruột kết của người

Ngoài những tác dụng trên thì rau má còn có tác dụng chống suy nhược, chống streess do sự oxi hóa trên chuột và trị bệnh khớp trong những năm gần ñây, nhiều phương tiên thông tin ñại chúng ñã phổ biến cách chữa bệnh thấp khớp mãn tính bằng cách ăn hai lá rau má tươi mỗi ngày [13]

Ở Việt Nam, hiện nay các công ty dược phẩm ñã nghiên cứu và sản xuất nhiều loại thuốc có nguồn gốc từ rau má ñể chữa trị nhiều loại bệnh

2.2.3.2 Công dụng của rau má:

a Làm thực phẩm:

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 15

Hiện nay, rau má ñược sử dụng rất nhiều trong thực phẩm Ở quy mô

hộ gia ñình, rau má ñược dụng làm rau ăn sống, rau gia vị, nấu canh, ép lấy nước uống hoặc phơi khô dùng như chè

Trong công nghiệp, hiện ñã có sản phẩm trà rau má, nước rau má ñóng lon ñược sản xuất và tiêu thụ rộng rãi trong cả nước

Hình 2.11 Một số thực phẩm chế biến từ rau má

b Làm dược phẩm:

Nhân dân ta coi vị rau má là một loại thuốc mát, vị ngọt, hơi ñắng, tính bình, không ñộc, có tính chất giải nhiệt, giải ñộc, thông tiểu, dùng chữa thổ huyết, tả lỵ, khí hư, bạch ñới, lợi sữa Ngày dùng 30-40g tươi, vò nát vắt lấy nước uống hoặc sắc uống Thuốc làm từ rau má không ñộc, phụ nữ có thai vẫn dùng ñược

Người ta còn sản xuất cao rau má, thuốc tiêm, thuốc bôi ngoài da ñể trị các bệnh: hủi, lao, làm vết thương mau lành

Một số ñơn thuốc có sử dụng rau má:

- Giải nhiệt, làm mất ñược chứng nóng nảy, bứt rứt trong người, trị trẻ

em nóng sốt dữ dội, lên kinh phong (trong uống, ngoài xoa), chữa ngứa lở mụn nhọt, giảm sưng, ñỡ ñau (uống trong, ñắp ngoài) [12]

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 16

- Giải ñộc, do ăn nhầm phải lá ngón, nấm ñộc, thạch tín hoặc do say sắn Dùng 250g rau má và rễ rau muống biển (250g), giã nát, hòa nước sôi uống

- Cầm máu khi chảy máu chân răng, chảy máu cam, thổ huyết, ñi tiểu

ra máu, ñi tiêu ra máu vì bệnh kiết lỵ, phụ nữ bị băng huyết Thường dùng 30g rau má, 15g cỏ nhọ nồi, lá trắc bá, sao sắc nước uống

- Trị ho, giã cây tươi, lấy dịch uống hoặc sắc nước uống

- Trị khí hư bạch ñới, phụ nữ ñau bụng lúc có kinh, dùng rau má phơi khô tán thành bột uống; mỗi sáng dùng 2 thìa cà phê bột

- Trị ñái buốt, ñái dắt, dùng rau má tươi giã nhuyễn, chắt nước cốt uống

- Làm thuốc lợi sữa: có thể ăn rau má tươi hoặc luộc, nếu luộc thì phải dùng cả nước luộc mới có tác dụng

Tuy nhiên, với những người tì vị hư hàn, thường ñi ñại tiện lỏng, không nên dùng nhiều vì rau má có tính lạnh [26]

2.2.4 Hoạt chất sinh học saponin trong rau má

2.2.4.1 ðịnh nghĩa

Saponin còn gọi là saponosid là một nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi trong thực vật Saponin cũng có trong một số ñộng vật như hải sâm, cá sao Ngay từ năm 1891 Kruskal ñã thống kê chừng 150 loài có saponin Hiện nay con số này lên tới 400 loài Những cây có saponin thấy khoảng 70

họ thực vật Nhiều chất trong các họ: thạch trúc (caryophyllaceae), bồ hòn (sapindaceae), ñiều nhuộm (bixaceae), hành tỏi (Liliaceae)… Schaer còn

cho biết saponin có trong cả những loài ẩn hoa có mạch Trong một số cây, saponin có thể có trong nhiều bộ phận khác nhau Ở quả: bò hòn, bồ kết; ở

rễ hay thân rễ; thể phục linh, cam thảo, ở trong lá; bòn bọt; ở trong vỏ: Quylloja saponaria…

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 17

Về tỉ lệ saponin thay ñổi theo từng loài như ở bồ kết, viên chí có trên 10%; trong saponria officinalis có 4-5% Nó tập trung ở mô tuỷ, vỏ Trong hạt cây: Agrostemma githago chỉ có 0,5% và tập trung ở phôi chứ không ở nội nhũ

Lượng saponin tăng lên ở hạt mọc mầm Trong các bộ phận dinh dưỡng lượng saponin tăng tối ña khi cây ra hoa Sau ñó giảm xuống Ở cây tươi saponin ñược phân bố trong dịch tế bào, khi cây chết, saponin bị vón lại trong tế bào [35]

Saponin có một số tính chất ñặc biệt:

- Làm giảm sức căng bề mặt, tạo bọt nhiều khi lắc với nước, có tác dụng nhũ hoá và tẩy sạch

- Làm vỡ hồng cầu ngay ở những nồng ñộ rất loãng

- Ðộc với cá vì saponin làm tăng tính thấm của biểu mô ñường hô hấp nên làm mất các chất ñiện giải cần thiết, ngoài ra có tác dụng diệt các loài thân mềm như giun, sán, ốc sên

- Kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, ñỏ mắt, có tác dụng long ñờm, lợi tiểu; liều cao gây nôn mửa, ñi lỏng

- Có thể tạo phức với cholesterol hoặc với các chất 3-b-hydroxysteroid khác.[42]

Tuy vậy một vài tính chất trên không thể hiện ở một vài saponin.Ví dụ: sarsaparillosid thì không có tính phá huyết cũng như tính tạo phức với cholesterol

Saponin ña số có vị ñắng trừ một số như glycyrrhizin có trong cam thảo bắc, abrusosid trong cam thảo dây, oslandin trong cây Polypodium vulgare có vị ngọt

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 18

Saponin tan trong nước, alcol, rất ít tan trong aceton, ether, hexan do

ñó người ta dùng 3 dung môi này ñể tủa saponin Saponin có thể bị tủa bởi chì acetat, bari hydroxyd, ammoni sulfat

Saponin khó bị thẩm tích, người ta dựa vào tính chất này ñể tinh chế saponin trong quá trình chiết xuất

Phần genin tức là sapogenin và dẫn chất acetyl sapogenin thường dễ kết tinh hơn saponin

Saponin triterpenoid thì có loại trung tính và loại acid, saponin steroid thì có loại trung tính và loại kiềm [41]

2.2.4.2 Phân loại, cấu trúc hoá học

Về mặt phân loại, dựa theo cấu trúc hoá học có thể chia ra: saponin triterpenoid và saponin steroid Saponin có trong rau má là saponin triterpenoid, thuộc nhóm Ursan ðây là một nhóm ít gặp trong saponin strirpenoid Các sapogenin nhóm ursan thường là những dẫn chất của 3-β hydroxy ursan 12-ene, tức là α-amyrin

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 19

Hình 2.12 Cấu tạo hóa học của saponin trong rau má

2.2.4.3 Tác dụng, công dụng của saponin

- Saponin có tác dụng long ñờm, chữa ho Saponin là hoạt chất chính trong các dược liệu chữa ho như viễn chí, cát cánh, cam thảo, thiên môn, mạch môn

- Một số dược liệu chứa saponin có tác dụng thông tiểu như rau má, tỳ giải, thiên môn, mạch môn,

- Saponin có mặt trong một số vị thuốc bổ như nhân sâm, tam thất và một số cây thuộc họ nhân sâm khác

- Saponin làm tăng sự thấm của tế bào; sự có mặt của saponin sẽ làm cho các hoạt chất khác dễ hoà tan và hấp thu, ví dụ trường hợp digitonin trong lá Digital

- Một số saponin có tác dụng chống viêm Một số có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế virus

- Một số có tác dụng chống ung thư trên thực nghiệm

- Nhiều saponin có tác dụng diệt các loài thân mềm (nhuyễn thể) [23]

- Sapogenin steroid dùng làm nguyên liệu ñể bán tổng hợp các thuốc steroid

- Digitonin dùng ñể ñịnh lượng cholesterol

- Một số nguyên liệu chứa saponin dùng ñể pha nước gội ñầu, giặt len

dạ, tơ lụa

2.2.4.4 Ứng dụng của saponin trong rau má

Nhiều nghiên cứu cho thấy saponin trong rau má (axit Asiatic, axit brahmic) có tác dụng giúp các mô liên kết tái tạo nhanh chóng làm các tổn thương mau lành và lên da non

Y học hiện ñại dùng hỗn hợp saponin tinh chế của rau má với tên Madecasol ñể ñiều trị viêm dạ dày, loét tá tràng, viêm gan, viêm da Ở Việt

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 20

Nam TS Phan Quốc Kinh và cộng sự ñã chiết xuất ñược asiaticosid và acid asiatic từ rau má Việt Nam Các thành phần này giống như của rau má Madagasca và ñặc biệt ñược làm lành vết thương, chống viêm, làm ñẹp da

do Pháp sản xuất là Madecasol

Việt Nam, Trung Quốc và Ấn ðộ hiện ñang sản xuất nhiều loại thuốc

và thực phẩm chức năng có chứa cao rau má hoặc hỗn hợp saponin rau má

ñể ñiều trị bỏng loét, mau lành vết thương và tăng cường chức phận hoạt ñộng của não ðặc biệt thường kết hợp rau má với nghệ ñể ñiều trị viêm gan, giải ñộc gan [11]

Trên thị trường hiện có bán thực phẩm chức năng Cao rau má, chứa 5% saponin, cốm rau má Dùng ñể bồi bổ cơ thể, giúp chống oxy hóa, cải thiện trí nhớ, làm chậm sự lão hóa, lợi tiểu, thanh nhiệt, mát gan, giải ñộc,

hỗ trợ ñiều trị mụn nhọt, mẩn ngứa

2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHÊ VÀ THIẾT BỊ SẤY RAU CỦ TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI

2.2.1 Tình hình nghiên cứu công nghệ sấy rau củ

Sấy rau củ là một trong những phương thức bảo quản thực phẩm cổ xưa nhất của loài người, công nghệ xuất hiện ñầu tiên là phơi dưới ánh nắng mặt trời Công nghệ sấy ngày càng ñược sử dụng phổ biến trong quá trình sau thu hoạch nhằm mục ñích giảm bớt khối lượng thể tích sản phẩm,

và thông qua ñó có thể giảm chi phí cho quá trình bao gói, tàng trữ và vận chuyển Sau ñó, cùng với sự phát triển của công nghệ và ñời sống công nghiệp, các sản phẩm rau sấy ngày càng phát triển và trở thành các sản phẩm tiện dụng, ăn liền (instant food) thông dụng [6]

Có nhiều quy trình khác nhau ñể sản xuất rau củ sấy, việc lựa chọn công nghệ và phương pháp sấy dựa trên các tính chất của nguyên liệu và yêu cầu ñặc tính của sản phẩm cuối cùng

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 21

Tuỳ theo hình thức sản phẩm, quy trình công nghệ sấy rau củ ñược thể hiện trên hình 2.13

Sấy Sấy

Bao gói

Cô ñặc

Ép

Pha trộn Bao gói

Rau củ khô bản mỏng

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 22

Hình 2.13 Quy trình công nghệ sấy rau củ

Rau củ tươi sau khi rửa sạch ñược loại bỏ các cá thể bị sâu bệnh, dập thối, ñộ chín và phân loại theo kích thước, làm sạch, cắt miếng theo hình dạng và kích thước phù hợp Sau ñó rau củ ñược chần hấp, xử lý hoá chất

Từ ñây các hình thức sản phẩm ñược chế biến theo sơ ñồ riêng

ðối với hình thức sản phẩm nguyên dạng, sau khi lý hoá chất rau củ ñược ñem sấy ngay trên các thiết bị sấy tủ, hầm hoặc sấy thăng hoa Sau khi làm nguội, rau củ ñược ép ñể giảm thể tích rồi bao gói

ðối với sản phẩm dạng bột, rau củ sau khi chà lấy purê hoặc ép dịch quả, người ta cô ñặc ñến một ñộ khô nhất ñịnh, pha trộn với chất ñộn ñể làm giảm ñộ hút ẩm của sản phẩm khi ñem sấy Có thể sấy ở thiết bị sấy trục rỗng, sau khi sấy thu ñược bản mỏng rồi ñem nghiền nhỏ thành bột hoặc sấy ở thiết bị sấy phun sản phẩm thu ñược là bột mịn[2] Những công ñoạn chính của của của quy trình công nghệ sấy bao gồm:

- Chần: Trước khi sấy rau củ có thể ñược chần trong nước nóng hoặc

hấp bằng hơi nước Quá trình này có rất nhiều tác dụng chủ yếu nhằm vào hai mục ñích bảo vệ chất lượng nguyên liệu sản phẩm và rút ngắn thời gian sấy Quá trình xử lý nhiệt sẽ vô hoạt các enzyme oxy hóa mà ñiển hình là peroxidaza bị vô hoạt ở 750C Do ñó, các chất màu, polyphenol và tanin trong nguyên liệu rau sẽ không bị oxy hóa trong quá trình chế biến giúp cho sản phẩm cuối cùng có màu sắc tự nhiên Mặt khác, khi chần, hoặc hấp

do tác dụng của nhiệt và ẩm nên tính chất hoá lý của nguyên liệu bị biến ñổi có lợi cho sự thoát ẩm khi sấy, ñồng thời hệ các vi sinh vật cũng sẽ bị tiêu diệt tránh gây hư hỏng sản phẩm

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 23

ðối với rau củ giàu gluxit, quá trình gia nhiệt giúp tăng ñộ xốp, do sự thuỷ phân các chất pectin làm cho liên kết giữa các màng tế bào bị phá vỡ Tinh bột bị hồ hoá ở nhiệt ñộ cao cũng làm cho quá trình sấy thuận lợi ðối với rau củ có chứa sắc tố (cà rốt, ñậu hoà lan, mận…), chần có tác dụng giữ màu, hạn chế ñược hiện tượng biến màu hoặc bạc màu

Với các sản phẩm rau củ có lớp sáp mỏng trên bề mặt quá trình chần làm mất lớp sáp này, tạo ra các vết nứt nhỏ li ti trên bề mặt, do ñó gia tăng quá trình trao ñổi ẩm giữa nguyên liệu với môi trường xung quanh, dẫn ñến rút ngắn thời gian sấy

Ngày nay, trong các xí nghiệp sản xuất rau củ hiện ñại, người ta thường dùng phương pháp hấp nhiệt nhiều hơn phương pháp chần Nguyên nhân là do sử dụng phương pháp hấp giảm ñược lượng nước sạch phải sử dụng, giảm ñược lượng nước thải ra môi trường, tăng chất lượng sản phẩm (do không mất dinh dưỡng vào dung dịch chần và tác dụng nhiệt nhanh ở nhiệt ñộ cao) [13]

- Xử lí hoá chất: ðể ngăn ngừa sự ôxy hoá trong quá trình sấy, công nghệ

phổ biến nhất là ngâm hoặc xông hơi rau bằng các chất chống oxy hóa như: Axit sunfurơ, axit ascobic, axit xiric và các muối natri của axit sunfurơ (như metabisunfit, bisunfit, sunfit…) ðặc biệt với các loại rau củ có màu trắng như bắp cải, súp lơ trắng, củ cải, việc xử lý với bisunfit giúp cho sản phẩm cuối cùng giữ ñược màu trắng không bị nâu hóa bởi các enzyme oxy hóa

Axit xitric có tác dụng kìm hãm các phản ứng biến màu không do enzyme

Axit sunfurơ và các muối natri của nó có tính khử mạnh, tác dụng với nhóm hoạt ñộng của các enzyme oxy hoá và làm chậm các phản ứng biến màu Ngoài ra, chúng còn có tác dụng ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin (do thành phần ñường và protein có trong rau kết hợp với nhau tạo thành màu

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 24

nâu) và ñồng thời, các chất oxy hóa này còn có tác dụng bảo vệ vitamin C Chất tạo nhũ tương (monostearat glyxerin, albumin): ứng dụng trong

kỹ thuật sấy màng bọt, tăng chất lượng sản phẩm sấy

Canxiclorua: làm chậm lại quá trình sẫm màu, ngăn ngừa hiện tượng nhũn trong quá trình nấu chín, cải thiện tốc ñộ hồi nguyên và tăng ñộ cứng của sản phẩm hồi nguyên (tạo phức pectat canxi)

Hai công ñoạn gia nhiệt và chống oxy hóa có thể ñược thực hiện trong một quy trình nếu sử dụng các dung dịch hóa chất ñể chần hoặc hấp nguyên liệu [13]

- Sấy: Trong quá trình sấy rau củ có một loạt biến ñổi hoá lí, cấu trúc

cơ học và các biến ñổi không thuận lợi khác làm ảnh hưởng ñến chất lượng

sản phẩm

Sự biến ñổi chất màu và phân huỷ vitamin thuộc về biến ñổi sinh hoá;

sự thay ñổi hệ keo do pha rắn ( protein, tinh bột, ñường, ) thuộc về biến ñổi hoá lí; sự biến dạng nứt cong queo, thay ñổi ñộ xốp thuộc về biến ñổi cấu trúc cơ học

ðể tránh hoặc làm chậm các biến ñổi trên, tạo ñiều kiện cho ẩm thoát

ra ngoài ñược dễ dàng cần có chế ñộ sấy thích hợp, nghĩa là phải chọn nhiệt

ñộ sấy, ñộ ẩm không khí và tốc ñộ lưu thông không khí tối ưu cho từng loại vật liệu sấy

Nhiệt ñộ sấy càng cao thì tốc ñộ sấy càng nhanh nhưng ñối với rau củ

là sản phẩm kém bền nhiệt ở ñiều kiện ñộ ẩm vật liệu cao nếu trên 600C

khác Ở nhiệt ñộ cao hơn nữa thì rau củ có thể bị cháy Vì vậy tuỳ theo loại

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 25

ẩm của không khí bao quanh vật liệu sấy càng thấp thì khả năng thoát ẩm của vật liệu sấy vào không khí càng cao, rút ngắn thời gian sấy, nâng cao chất lượng sản phẩm sấy Tuy nhiên nếu ñộ ẩm của không khí quá thấp, tốc

ñộ giảm ẩm của rau củ quá nhanh, làm cho rau củ bị nứt hoặc tạo ra lớp vỏ khô trên bề mặt, chất lượng sản phẩm giảm, nhưng nếu quá cao sẽ làm chậm tốc ñộ sấy, thời gian sấy kéo dài, tốn năng lượng, rau củ dễ bị thâm ñen, Khi tốc ñộ giảm ẩm nhanh thì ñộ ẩm không khí ra cao và ngược lại

Vì vậy khi sấy rau củ người ta phải căn cứ vào ñộ ẩm không khí vào và ra ðối với rau củ sấy trong thiết bị buồng hay ñường hầm, ñộ ẩm không khí vào là 10-30% và ra là 40-60% Ở thiết bị sấy phun ñộ ẩm không khí vào là 5-10% và ra là 20-40%

ðể ñiều chỉnh ñộ ẩm không khí người ta có thể thay ñổi nhiệt ñộ không khí ñi vào, tốc ñộ lưu thông của nó và lượng vật liệu chứa ẩm trong thiết bị sấy Tốc ñộ lưu thông của không khí ñóng vai trò quan trọng trong thiết bị sấy Dòng không khí có thể lưu thông song song, cùng chiều hay ngược chiều với hướng chuyển ñộng của vật liệu ẩm, theo chiều thẳng góc hoặc ñi trên mặt của sản phẩm sấy ñứng yên

ðối với thiết bị sấy thông gió tự nhiên tốc ñộ lưu thông không khí là hàm số của chênh lệch nhiệt ñộ ñầu vào và ñầu ra Do sự chênh lệch nhiệt

ñộ không lớn nên tốc ñộ không khí khá nhỏ thường là 0,4 m/s do ñó thời gian sấy kéo dài chất lượng sẩn phẩm kém ðể khắc phục nhược ñiểm này người ta phải thông gió cưỡng bức với tốc ñộ 0,4-4,0 m/s, trừ trường hợp sấy phun tốc ñộ không khí nóng có thể tới 150m/s

Ngoài 3 thông số kể trên thì ñộ dày của lớp sản phẩm cũng ảnh hưởng ñến quá trình sấy Lớp sản phẩm càng mỏng thì quá trình sấy càng nhanh

và ñồng ñều nhưng nếu mỏng quá lại ảnh hưởng ñáng kể ñến năng suất của thiết bị

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 26

- Bao bì: Vật liệu sấy ñược chứa ñựng trong các bao bì Tuỳ thuộc

vào loại sản phẩm, thời hạn bảo quản và ñối tượng sử dụng mà lựa chọn bao bì và vật liệu bao bì cho thích hợp ðối với rau củ khô người ta thường ép bánh trước khi bao gói, khi ñó thể tích giảm, khối lượng riêng tăng (khối lượng riêng của khoai tây tăng 3,3 - 4,5 lần, cà rốt 5 lần, bắp cải 8 lần) ñồng thời sản phẩm ñược lèn chặt và không khí không xâm nhập vào bên trong khối sản phẩm, hạn chế hút ẩm và tăng

thời gian bảo quản

2.2.2 Thiết bị sấy rau củ

Hiện nay ở trong và ngoài nước ñã và ñang áp dụng một số thiết

bị sấy rau củ như sau:

a Thiết bị sấy băng tải: Là loại làm việc liên tục dùng ñể sấy vật liệu

rời, ñược sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sấy hạt, rau, Bên trong buồng sấy người ta ñặt nhiều băng tải cái nọ trên cái kia, các băng tải ñược làm bằng vải hoặc lưới kim loại chuyển ñộng ngược chiều nhau Do nguyên liệu ñổ xuống nhiều lượt từ băng tải này ñến băng tải khác và ñược xáo trộn nhiều lần nên quá trình sấy ñược ñồng ñều

b Thiết bị sấy kiểu tunnel: Là loại làm việc liên tục Thiết bị sấy này gồm

có hầm sấy, các xe goòng chứa vật liệu ñi vào hầm Không khí ñã ñược ñốt nóng trong bộ phận sưởi ñược quạt gió hút vào ñi ngược chiều hoặc thẳng góc với chiều ñi của sản phẩm Loại thiết bị sấy kiểu tunnel có nhược ñiểm là quá trình sấy tiến hành không ñều vì sản phẩm sấy luôn ở trạng thái lớp cố ñịnh

c Thiết bị sấy bơm nhiệt tuần hoàn kín: Là loại thiết bị sấy ở dải

quả nhất ở 450C

d Thiết bị sấy bức xạ hồng ngoại: Là phương pháp dùng tia bức xạ

hồng ngoại (giải tầng hẹp) ñể cung cấp năng lượng cho các phần tử nước trong rau củ ñể thắng các lực liên kết, thoát ra khỏi sản phẩm Nguồn phát

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 27

tia hồng ngoại là ñèn công suất lớn (500-1000W) có trang bị bộ phận phản

xạ ñể hướng các tia vào sản phẩm cần sấy

e Thiết bị sấy thăng hoa: Phương pháp này thực hiện bằng cách làm

lạnh vật ñồng thời hút chân không ñể cho vật sấy ñạt ñến trạng thái thăng hoa của nước Hàm ẩm thoát ra khỏi vật nhờ quá trình thăng hoa mà không

thông qua trạng thái lỏng

f Thiết bị sấy chân không: Khi ñược gia nhiệt dưới áp suất chân

không, ẩm từ vật liệu thoát ra và liên tục ñược hút ra ngoài nhờ bơm chân không Ở ñiều kiện chân không, nước sẽ sôi ở nhiệt ñộ nhỏ hơn 100°C

g Thiết bị sấy phun: Quá trình sấy thực hiện bằng cách phun vật liệu

(chất lỏng) thành hạt nhỏ và rơi tự do trong buồng sấy Môi chất sấy (không khí nóng, khói…) ñược thổi vào và chuyển ñộng cùng với hạt vật liệu và sấy khô vật liệu Nhờ quá trình phun vật liệu thành hạt nhỏ (ñường kính vài chục micron) nên bề mặt tiếp xúc giữa vật liệu và môi chất sấy rất lớn nên cường ñộ sấy cao, thời gian sấy ngắn (vài giây ñến hàng chục giây) Quá trình sấy tiến hành nhanh ñến mức không kịp ñốt nóng sản phẩm quá nhiệt

ñộ cho phép mặc dù nhiệt ñộ tác nhân sấy cao hơn nhiều Sấy phun dùng

ñể sấy các dung dịch thành bột như: sữa, tứng, gelatin, albumin, nấm men, một số ñồ uống hòa tan,…

Trong các phương pháp trên, sấy thăng hoa và sấy hồng ngoại có ưu ñiểm là ñảm bảo ñược màu sắc và hương vị tự nhiên của sản phẩm, ñồng thời còn bảo toàn lượng vitamin trong quá trình sấy rau củ Tuy nhiên, do giá thành sản phẩm còn khá cao, ñòi hỏi thiết bị hiện ñại và khá tốn năng lượng nên các phương pháp này ít ñược áp dụng rộng rãi, trong thực tiễn sản xuất thường chỉ dùng ñể sấy các sản phẩm cao cấp [13]

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 28

2.2.3 Một số kết quả nghiên cứu mới về công nghệ và thiết bị sấy rau

củ ở Việt Nam

Trước yêu cầu của xã hội và thực tiễn sản xuất, một số cơ sở như: các viện nghiên cứu, các trường ñại học, ñã thực hiện một số ñề tài nghiên cứu về công nghệ và thiết bị sấy rau củ như sau:

Năm 2004, TS Nguyễn Thị Minh Hạnh và cộng sự, Viện Công nghiệp thực phẩm ñã thực hiện ñề tài ”Nghiên cứu công nghệ, thiết bị, ứng dụng công nghệ sấy hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng cho các loại nông sản” Kết quả của ñề tài là ñã xác ñịnh ñược chế ñộ xử lý nguyên liệu là natrimetabisulfit kết hợp với xử lý nhiệt bằng phương pháp chần

ñịnh ñược chế ñộ sấy cho từng loại nguyên liệu trên từng loại thiết bị: Sấy bơm nhiệt ở 350C/8-9 giờ (ñối với cà rốt, củ cải, hành, thì là), sấy hồng

(ñối với cà rốt)

Năm 2004, tập thể các nhà khoa học thuộc bộ môn Kỹ thuật Lạnh và ðiều hòa không khí, Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt - Lạnh trường ðHBK HN, do PGS Phạm Văn Tùy chủ trì, ñã thiết kế và chế tạo thành công bơm nhiệt hút ẩm và sấy lạnh kiểu tổ hợp lắp ghép, trong khuôn khổ

ñề tài NCKH cấp Bộ: "Nghiên cứu hút ẩm và sấy lạnh rau củ thực phẩm”.Các tác giả ñã ñề xuất giải pháp công nghệ mới: ðể hút ẩm và sấy sản phẩm không cần phải sử dụng hai loại thiết bị như phương pháp truyền thống, mà chỉ cần dùng máy lạnh ñể hút ẩm và sấy khô ở nhiệt ñộ thấp ðây là lần ñầu tiên máy hút ẩm và sấy lạnh các sản phẩm nông sản, thực phẩm, dược liệu ñược thiết kế và chế tạo trong nước, giá cả hợp lý, ñạt hiệu quả kinh tế và KH-KT cao

Năm 2005, PGS Phạm Văn Tùy và cộng sự ở Viện Khoa học và Công

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 29

nghệ Nhiệt - Lạnh trường ðHBKHN ñã thiết kế và chế tạo thành công bơm nhiệt hút ẩm và sấy lạnh kiểu tổ hợp lắp ghép, trong khuôn khổ ñề tài NCKH cấp Bộ: "Nghiên cứu hút ẩm và sấy lạnh rau củ thực phẩm” Các tác giả ñã ñề xuất giải pháp công nghệ mới: ðể hút ẩm và sấy sản phẩm không cần phải sử dụng hai loại thiết bị như phương pháp truyền thống, mà chỉ cần dùng máy lạnh ñể hút ẩm và sấy khô ở nhiệt ñộ thấp ðây là lần ñầu tiên máy hút ẩm và sấy lạnh các sản phẩm nông sản, thực phẩm, dược liệu ñược thiết kế và chế tạo trong nước, giá thành chỉ bằng 50% so với giá thiết

bị cùng loại nhập ngoại

Năm 2006, PGS.TS Trần Như Khuyên - Trường ðại học Nông nghiệp

Hà Nội ñã thiết kế chế tạo thành công thiết bị sấy vải quả kiểu ñối lưu cưỡng bức SVQ -1 sử dụng trực tiếp bằng khói lò làm tác nhân sấy, có bộ phận lọc khí trước khi ñưa vào buồng sấy Thiết bị sấy SVQ-1 có ưu ñiểm: thời gian sấy giảm 47,82%, chi phí nhiên liệu giảm 45,18%, ñộ khô không ñều giảm 2,0%, chất lượng sản phẩm tốt, hình dáng và màu sắc của sản phẩm ñẹp Ngoài những ưu ñiểm trên, do thiết bị sấy có cấu tạo ñơn giản, tiện lợi trong sử dụng và lắp ñặt, giá thành phù hợp với khả năng ñầu tư tài chính của các hộ nông dân nên hiện nay, thiết bị sấy này ñang ñược triển khai và

áp dụng cho nhiều hộ nông dân vùng trồng vải

Năm 2007, TS Nguyễn Thanh Thủy và Nguyễn Thị Hà, Viện Công nghệ sau thu hoạch ñã thực hiện ñề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất canh chua ăn liền” Sản phẩm của ñề tài là “Canh chua Hà Nội ăn liền” bao gồm dọc mùng, cà rốt, dứa, rau ngổ, mùi tầu, hành, me chua, protein thực vật và một số gia vị cao cấp khác Tất cả những nguyên liệu ñể tạo nên bát canh chua Hà Nội ăn liền ñều ñược chế biến bằng công nghệ sấy sạch ở nhiệt ñộ thấp với hệ thống ñiều khiển tự ñộng thích hợp ñể sản phẩm ñạt ñộ ẩm bảo quản cần thiết, sau ñó ñược ñóng gói trong bao bì

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 30

PE với khối lượng 25g/gói

Năm học 2007, Học viện Hậu cần Quân ñội ñã có sáng kiến chế biến một số loại rau sấy khô ăn liền bảo ñảm thực ñơn rau xanh cho bộ ñội trong chiến ñấu, dã ngoại dài ngày và công tác ngoài ñảo xa [9]

Năm 2008, TS Phạm Ngọc Trinh, ñã nghiên cứu ðề tài khoa học cấp Bộ "Nghiên cứu thiết bị sấy khô vải quả bằng năng lượng mặt trời" sản phẩm của ñề tài ñã ñược ñưa vào ứng dụng ñể sấy vải khô tại Tỉnh Bắc Giang cho kết quả tốt Ưu việt của lò sấy này là ñộ nóng ở mọi ñiểm trong lò ñều như nhau, nên khi ra lò, quả vải có ñộ khô ñều như nhau Lò sấy này ñã khắc phục những nhược ñiểm của lò sấy vải thủ công, ñốt bằng than củi

Năm 2009, Nguyễn Thị Thúy Hường – Viện Công nghiệp thực phẩm

ñã thực hiện ñề tài cấp bộ: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột rau giàu vitamin B, C và chất vi lượng” ðề tài ñã giới thiệu kết quả lựa chọn nguồn nguyên liệu giàu vitamin B, C và chất vi lượng Trình bày quy trình sản xuất chế phẩm bột rau giàu vitamin B, C và chất vi lượng Tiến hành sản xuất thực nghiệm tại viện Công nghệ Thực phẩm

2.2.4 Một số yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm sấy

Chất lượng của sản phẩm rau củ sấy có thể chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố Từ các yếu tố ảnh hưởng này, kết hợp với bản chất của nguyên liệu và yêu cầu của sản phẩm cuối cùng, người ta sẽ lựa chọn ñược công nghệ sấy, thiết bị sấy và chế ñộ sấy

a ðặc ñiểm của vật liệu sấy

ðộ ẩm ban ñầu, cấu trúc thành phần hóa học, kích thước của các mảnh, ñều có ảnh hưởng nhất ñịnh ñến quá trình sấy và chất lượng sản phẩm sau khi sấy Nếu thành phần có ñộ ẩm ban ñầu lớn thì trong quá trình bốc hơi ẩm ở giai ñoạn nhiệt ñộ tăng dần, các phản ứng sinh hóa với sự xúc