Nghiên cứu quy trình sản xuất thạch đen từ cây sương sáo cao bằng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN THỊ THÙY DUNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH ĐEN TỪ CÂY SƯƠNG SÁO CAO BẰNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN THỊ THÙY DUNG

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH ĐEN TỪ

CÂY SƯƠNG SÁO CAO BẰNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

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

Khoá học : 2013 – 2017

Thái Nguyên, năm 2017

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN THỊ THÙY DUNG

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH ĐEN TỪ

CÂY SƯƠNG SÁO CAO BẰNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

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

Khoá học : 2013 – 2017 Giáo viên hướng dẫn : ThS Bùi Tuấn Hà

Thái Nguyên, năm 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, các phòng ban liên quan, Ban Chủ Nhiệm khoa CNSH-CNTP đã giảng dạy, hướng dẫn để em có những kiến thức như ngày hôm nay

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS.Bùi Tuấn Hà - giảng viên khoa Công nghệ Sinh học - Công nghệ Thực phẩm trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp đại học

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lưu Hồng Sơn, cô giáo Phạm Thị Phương đã chỉ dạy em rất nhiều về kiến thức phòng thí nghiệm để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Công nghệ Sinh học-Công nghệ Thực phẩm đã động viên tinh thần, giúp đỡ tạo điều kiện về mọi mặt để chúng em có thể hoàn thành tốt khóa luận trên

Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn tới bố, mẹ, gia đình và bạn bè đã động viên, an

ủi, giành thời gian cho em để em có thể hoàn thành tốt khóa luận

Khóa luận này còn nhiều thiếu sót, em rất mong được sự đóng góp từ quý thầy cô, các bạn sinh viên để khóa luận của em hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2017

Sinh viên

Trần Thị Thùy Dung

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn kĩ thuật của đường 11

Bảng 2.2 Giá trị dinh dưỡng của bột năng/100g 12

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của bột sắn 12

Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng của bột gạo 13

Bảng 3.1 Dụng cụ, hóa chất và thiết bị sử dụng trong thí nghiệm 19

Bảng 3.2 Quy trình dựng đường chuẩn acid gallic 25

Bảng 3.3 Danh mục chỉ tiêu và hệ số quan trọng đối với Thạch Đen 27

Bảng 3.4 Bảng thang điểm đánh giá chất lượng đối với Thạch Đen 27

Bảng 3.5 Cho điểm cảm quan về cấu trúc của Thạch Đen 28

Bảng 3.6 Cho điểm cảm quan về màu sắc của Thạch Đen 28

Bảng 3.7 Cho điểm cảm quan về vị của Thạch Đen 28

Bảng 3.8 Cho điểm cảm quan về mùi của Thạch Đen 28

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nồng độ NaHCO3 trích ly 33

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi trích ly 32

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của thời gian trích ly 34

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly 35

Bảng 4.5 Kết quả đánh giá cảm quan loại bột bổ sung vào nấu Thạch Đen 36

Bảng 4.6 Kết quả đánh giá cảm quan tỷ lệ bột năng phối trộn 37

Bảng 4.7 Ảnh hưởng tỷ lệ đường saccarose bổ sung nấu Thạch Đen 38

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung vào nấu Thạch Đen 39

Bảng 4.9 Ước tính giá thành cho sản xuất thử nghiệm Thạch Đen 40

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Cây Thạch Đen 3

Hình 3.1 Cây Thạch Đen khô 18

Hình 3.2 Quy trình dự kiến sản xuất Thạch Đen 29

Hình 4.1 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nồng độ dung môi trích ly 31

Hình 4.2 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:dung môi trích ly 33

Hình 4.3 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian trích ly 34

Hình 4.4 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly 35

Hình 4.5 Quy trình sản xuất Thạch Đen 41

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii

DANH MỤC CÁC BẢNG iv

DANH MỤC CÁC HÌNH v

MỤC LỤC vi

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1.1.Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Khái quát chung về cây Thạch Đen 3

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại 3

2.1.2 Đặc điểm hình thái của cây Thạch Đen 4

2.1.3 Đặc điểm sinh trưởng của cây Thạch Đen 4

2.1.4 Thời vụ thu hoạch cây Thạch Đen 4

2.1.5 Thành phần các chất trong cây Thạch Đen 5

2.1.6 Giá trị của cây Thạch Đen 5

2.1.7 Công dụng và phương thuốc 7

2.1.8 Các sản phẩm từ cây Thạch Đen 7

2.2 Tình hình tiêu thụ cây Thạch Đen trên Thế giới và Việt Nam 8

2.2.1 Trên thế giới 8

2.2.2 Tại Việt Nam 8

2.3 Tình hình nghiên cứu về Thạch Đen trên thế giới và trong nước 9

2.3.1 Tình hình nghiên cứu cây Thạch Đen trên thế giới 9

2.3.2 Tình hình nghiên cứu cây Thạch Đen trong nước 10

2.4 Các loại nguyên liệu phụ 10

2.5 Các quá trình cơ bản trong sản xuất Thạch Đen 13

2.5.1 Quá trình trích ly 13

2.5.1.1 Các khái niệm chung 13

2.5.1.2 Một số phương pháp tách chiết 16

2.5.2 Quá trình cô đặc 17

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 18

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu: 18

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 18

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 18

3.3 Dụng cụ, hóa chất và thiết bị nghiên cứu 19

3.4 Nội dung nghiên cứu 19

3.5 Phương pháp nghiên cứu 20

3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 20

3.5.1.2 Các thí nghiệm cho nội dung 2: Xác định loại bột và tỷ lệ bột bổ sung vào Thạch Đen 22

3.5.1.3 Thí nghiệm cho nội dung 3: Xác định tỷ lệ đường saccharose bổ sung nấu Thạch Đen 23

3.5.1.4 Thí nghiệm cho nội dung 4: Xác định tỷ lệ nước bổ sung nấu Thạch Đen 23 3.5.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý 23

3.5.2.1 Phương pháp xác định hàm lượng chất khô hòa tan tổng số (0Bx) 23

3.5.3 Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol [22] 24

3.5.3.8 Quy trình dự kiến sản xuất Thạch Đen 29

3.5.4 Phương pháp xử lý số liệu 30

PHẦN 4: KẾT QUẢ 31

4.1 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ NaHCO3 trích ly 31

4.2 Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi trích ly 32

4.3 Kết quả ảnh hưởng của thời gian trích ly 33

4.4 Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly 34

4.5 Kết quả nghiên cứu loại bột và tỷ lệ bột bổ sung vào nấu Thạch Đen 36

4.5.1 Kết quả nghiên cứu loại bột bổ sung vào nấu Thạch Đen 36

4.5.2 Kết quả nghiên cứu tỷ lệ bột năng phối trộn 37

4.6 Kết quả nghiên cứu tỷ lệ đường saccarose bổ sung vào nấu Thạch Đen 38

4.8 Tính toán sơ bộ giá thành của sản phẩm Thạch Đen 40

4.9 Hoàn thiện quy trình sản xuất Thạch Đen 41

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

5.1 Kết luận 42

5.2 Kiến nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

PHẦN 1

MỞ ĐẦU

1.1.Đặt vấn đề

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới với nguồn dược liệu phong phú

và đa dạng Hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài trong đó có khoảng 3.200 loài cây thuốc Thuốc chữa bệnh là một thành phần không thể thiếu được trong cuộc sống Từ xa xưa cho đến hiện nay, con người đã biết sử dụng các cây cỏ vào điều trị bệnh Mặc dù các loại thuốc tây y chiếm một phần lớn trong phương pháp điều trị nhưng thuốc có nguồn gốc thảo dược vẫn đứng một vị trí hết sức quan trọng Trên thế giới, nguồn thực vật vô cùng phong phú và là đối tượng nghiên cứu của rất nhiều tác giả trong mục đích tìm kiếm chất mới cũng như tìm ra các nguyên liệu chữa bệnh [4]

Thạch Đen là nguồn thực vật và thực phẩm quan trọng, nó đã trở thành chủ

đề nghiên cứu nóng trong những năm gần đây Thạch Đen là một loại thực phẩm lí tưởng, tự nhiên, an toàn và lành mạnh với nhiều chất dinh dưỡng và các chức năng

y tế đặc biệt [21]

Thạch Đen có tính mát, vị ngọt nhạt và có tác dụng thanh nhiệt trong mùa hè

Ở những nơi trồng, người ta thường dùng thân và lá để nấu Thạch Đen ăn cho mát

Thạch Đen là một loại thực vật tiêu thụ rộng rãi như một thức uống thảo dược và một gelatin loại món tráng miệng Được sử dụng trong y học dân gian cổ xưa để điều trị tăng huyết áp, tiểu đường, bệnh gan, chữa cảm mạo, đau cơ và khớp xương [3]

Thạch Đen là một sản phẩm rất được ưa chuộng trên thế giới, dùng làm món

ăn tráng miệng, thức uống giải khát cũng như dùng để chữa một số bệnh

Ngày nay, nhu cầu của con người về các loại đồ ăn thức uống vừa có tác dụng giải khát vừa có tác dụng bổ dưỡng, điều trị bệnh tật, tăng cường sức khỏe và tiện dụng ngày càng cao Xuất phát từ nhu cầu đó đồng thời nâng cao giá trị kinh tế

của cây Thạch Đen tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất Thạch Đen từ cây sương sáo Cao Bằng”

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

- Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất Thạch Đen

- Hoàn thiện quy trình sản xuất Thạch Đen

1.2.2 Yêu cầu

- Nghiên cứu xác định được các thông số trong quá trình trích ly: nồng độ NaHCO3, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ và thời gian trích ly

- Nghiên cứu xác định được loại bột và tỷ lệ bột bổ sung để nấu Thạch Đen

- Nghiên cứu xác định tỷ lệ đường saccarose bổ sung để nấu Thạch Đen

- Nghiên cứu xác định tỷ lệ nước bổ sung nấu thạch Đen

- Xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm Thạch Đen

1.3 Ý nghĩa của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài vận dụng kiến thức khoa học về các quá trình cơ bản trong công nghệ chế biến thực phẩm để xây dựng nên quy trình sản xuất Thạch Đen Các số liệu trong đề tài nghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo cho những người nghiên cứu sản xuất sản phẩm tương tự

Từ kết quả nghiên cứu của đề tài cũng như những kiến nghị đề xuất trong đề tài sẽ là cơ sở để người nghiên cứu khác có thể phát triển ý tưởng, hình thành các đề tài nghiên cứu mới, góp phần bổ sung thêm kiến thức và kinh nghiệm cho việc sản xuất Thạch Đen

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Tạo ra sản phẩm có hương vị thơm ngon, có nguồn gốc thiên nhiên

Tạo đầu ra cho sản phẩm ngành nông nghiệp

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Khái quát chung về cây Thạch Đen

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại [8]

Cây Thạch Đen có tên gọi khác là cây Sương Sáo, cây Thủy Cẩm

Tên khoa học: Mesona chinenis Benth, tên tiếng Anh: Asian grass jelly

Các loài tương cận: Mesona procumbens Hemsley, Mesona palustris

Cây Thạch Đen (Mesona chinensis Benth.) có nguồn gốc ở Đông và Đông

Nam Châu Á, phân bố nhiều ở Đông Nam Trung Quốc, Đài Loan và khu vực Đông Nam Á

Loài này mọc mạnh trên các khu vực đất cỏ, đất cát và đất khô

Ở Việt Nam cây Thạch Đen mọc hoang dại ở vùng rừng núi và về sau này được trồng ở nhiều vùng đồng bằng như ở Đồng bằng sông Cữu Long và Miền Đông Nam Bộ Hiện nay trồng nhiều ở Lạng Sơn, Cao Bằng, Bảo Lộc (Lâm Đồng),

Sa Đéc (Đồng Tháp), Châu Đốc (An Giang) …

Phân loại khoa học (Scientific classification):

Bộ (Order): Hoa môi (Lamiales);

Họ (Family): Hoa môi/Bạc hà (Lamiaceae);

Chi (Genus): Cỏ thạch (Mesona);

Loài (Species): Mesona chinensis

Hình 2.1 Cây Thạch Đen

2.1.2 Đặc điểm hình thái của cây Thạch Đen [22]

Thân: Cây cao 15-50 cm (có thể đến 1 m) Ít phân nhánh, có lông thô, rậm Lá: Lá nguyên, mọc đối, hình trứng hoặc hình thuôn, dày Thon, hẹp ở gốc, nhọn ở chóp, dài 3-6 cm, rộng 1-2 cm, mép lá có hình răng cưa Cuống lá dài 1-2 cm

Hoa: Cụm hoa ở ngọn, khá dày đặc vào lúc hoa nở, kéo dài ra và dài tới

10-12 cm, có lá bắc màu hồng ở gốc, hoa có cuống dài, có lông; đài có lông, 3 răng ở môi trên; tràng trắng hay hồng nhạt, môi trên 3 thuỳ, môi dưới to; nhị 2, thò dài, chỉ nhị tím

Quả: Quả bế nhẵn, thuôn, dài 0,7mm

Cây ra hoa vào cuối thu, đầu đông

2.1.3 Đặc điểm sinh trưởng của cây Thạch Đen

Cây Thạch Đen chỉ nhân giống bằng con đường vô tính, nguồn giống chủ yếu bằng gốc thân của vụ trước Cây ưa sáng và đất ẩm thuộc loại đất thịt pha cát có tầng sâu dày, không lẫn đá Không trồng Thạch Đen trên đất thịt nặng hay đất do đá

vôi phong hoá [3]

Những cây này có thể phát triển mạnh ở các vùng đất thấp đến vùng có độ cao 800m so với mực nước biển Vùng đất có độ axit từ 5,5 đến 6,5 và môi trường râm là nơi thích hợp trồng cây Thạch Đen Những bụi cây này phát triển bằng cách truyền dọc theo bên phải cây chủ của nó Đường kính khoảng 1 cm, chiều dài của

nó có thể đạt từ 5 đến 16 mét Lá có dạng lá chắn, thon, và xanh lục, với chiều dài

từ 5 đến 16 cm Khi được giữ, bề mặt lá bám bằng lông [28]

2.1.4 Thời vụ thu hoạch cây Thạch Đen

Cây Thạch Đen có thời gian sinh trưởng ngắn (trong vòng 3 tháng), nên mỗi năm, người dân có thể làm hai vụ Thạch Đen và tiếp tục làm thêm một vụ lúa Cắt xong một đợt, Thạch Đen lại đâm chồi và phát triển tiếp, lại thêm ít bị sâu bệnh tấn công nên chỉ tốn tiền mua hạt giống lần đầu [26]

Nếu được chăm sóc và bón phân tốt thì một năm có thể thu hoạch được 2 lần vào tháng 6 và tháng 10 Thu hoạch khi cây xuất hiện nụ hoa ở ngọn là năng suất cao nhất Cần cắt sát gốc, thân và lá thu về rải đều, phơi nắng nhẹ một ngày sau đó đánh đống lại 1-2 ngày mới đem ra phơi tiếp Khoảng 2-3 ngày phơi là khô Nếu

ruộng không bón phân để phát triển tự nhiên, thì mỗi năm chỉ thu một lần vào tháng

10 – 11 Thường 10 kg thân lá thạch tươi thì được 1 kg khô [3]

2.1.5 Thành phần các chất trong cây Thạch Đen

Thạch Đen có tổng hàm lượng Polyphenol tổng, hàm lượng tanin và pectin chiếm trên 50% Tanin và phenolic là nhóm chất quan trọng quyết định chất lượng Thạch Đen Tanin có tính chất của vitamin P và làm tăng đáng kể tính dãn nở của mạch máu, tanin thạch còn có tác dụng như chất chống oxy hoá, bảo vệ vitamin C, giảm cholesterol trong máu [13]

Cây Thạch Đen bao gồm 17 axit amin (7 axit amin thiết yếu), hàm lượng axit amin dao động từ 4,75% đến 13,65% Tổng axit amin và axit amin thiết yếu đều giảm theo thứ tự Hàm lượng axit amin cao nhất là axit glutamic, axit aspartic và leucine [19,20]

Thạch Đen chiết xuất có hàm lượng cao các hợp chất polyphenolic [18] Được biết trong thân, lá cây Thạch Đen có chất pectin tạo gel, khi bột của thân, lá khô ngâm vào nước chất gen trương nước tạo thành một khối thạch màu đen

2.1.6 Giá trị của cây Thạch Đen

Giá trị dinh dưỡng:

Thạch Đen có thể giúp chữa bệnh thoái hóa như bệnh mạch vành Điều này

là do thạch đen có hàm lượng chất xơ cao Cục Quản lý Dinh dưỡng của Tổng cục

Y tế đã phát hiện 6.23 gram trên 100 gram chất xơ thô trong thạch gel Ăn hàng ngày với trái cây và rau cải, có thể cung cấp đến 30 gam chất xơ mỗi ngày Thạch Đen cũng có nhiều lợi ích về sức khoẻ Tiêu thụ thường xuyên, có thể giúp lành vết loét dạ dày, sốt, và cao huyết áp Nghiên cứu kết luận, lá cỏ thảo mộc xanh chứa carbohydrate, polyphenols, saponin, flavonoid, và chất béo Thạch Đen có hàm lượng chất xơ cao và ít calo, nên ăn mỗi tối có thể giúp lợi tiểu Lợi ích sức khoẻ cũng có thể thu được từ rễ chứa tinh bột, chất béo, và alkaloid cycin Những chất này làm cho nó có thể điều trị sốt và đau bụng [28]

Thạch Đen làm giảm ợ nóng, táo bón, bụng chướng, sốt và tiêu chảy Lá thạch hữu ích để làm sạch các cơ quan tiêu hóa của chất gây ung thư gây ra ung thư

Lá thạch đen chứa hợp chất dimethyl - 1 dimetoidida Kurin Chất này rất hữu ích để

thư giãn các cơ Các hợp chất khác như isokandrodendrin tin rằng ngăn ngừa các tế bào ung thư ác tính Thạch Đen cũng có chứa alkaloids bisbenzilsokuinolin và S, S - tetandrin có hiệu quả trong việc ngăn ngừa ung thư thận, chống viêm và làm hạ huyết áp cao.Sử dụng lá Thạch Đen có thể điều trị một số bệnh như bệnh Vertigo, đường tiêu hóa, cao huyết áp và cholesterol Viêm dạ dày mãn tính cũng có thể được điều trị bằng thói quen này Tiềm năng cũng được kiểm tra bằng phương tiện của Thạch Đen tiếp xúc với bốn loại tế bào ung thư, tức là các tế bào ung thư máu (bạch cầu), ung thư cổ tử cung, phổi, và vú Chiết xuất lá Thạch Đen có khả năng giết chết các tế bào ung thư máu (leukemia) từ 55-90% Trong khi khả năng tiêu diệt các tế bào ung thư, chất đạm cỏ lại cho kết quả là khoảng 60% Nó cho thấy Thạch Đen chứa thành phần hoạt tính sinh học diệt tế bào ung thư [29]

Thạch Đen được tạo thành một nguồn tiềm năng cho việc kiểm soát đường

huyết sau ăn và stress oxy hóa Tổng phenolic và flavonoid trong dịch chiết là

212,37 ± 5,64 mg axit gallic tương đương / trích g khô và 23,44 ± 2,50 mg tương

đương catechin / g chiết xuất khô, tương ứng Cây thạch đen trích rõ rệt ức chế sự

maltase ruột và sucrose với giá trị IC50 4,66 ± 0,22 mg / ml và 1,30 ± 0,43 mg / ml, tương ứng MC có thể có tiềm năng để phòng ngừa các bệnh mãn tính và các bệnh liên quan đến thừa cân và béo phì [16]

Tại xã Đức Thông huyện Thạch An, để phát huy tiềm năng, xã đã tuyên truyền vận động nhân dân mở rộng diện tích trồng Thạch Đen theo hướng sản xuất hàng hóa Từ năm 2010 đến năm 2015, diện tích trồng Thạch Đen tăng 14 ha /

năm sản lượng bình quân 67 tấn / năm Trên 86% hộ dân tại địa bàn xã phát triển cây Thạch Đen Từ trồng Thạch Đen, nhiều hộ dân có thu nhập 60 đến 130 triệu đồng / năm

2.1.7 Công dụng và phương thuốc [5,8]

Cây Thạch Đen được sử dụng để điều trị và phòng ngừa các bệnh như: tiểu đường, vàng da, tiêu chảy, kiết lỵ, huyết áp động mạch cao, đau cơ, đau khớp, viêm ruột cấp tính…

Theo kinh nghiệm dân gian, Thạch Đen được cho là giảm nhiệt, giảm sốt, ngăn ngừa chứng khó tiêu và giảm huyết áp động mạch

Ngoài ra, được sử dụng trong y học dân gian thời cổ đại để chữa trị: huyết áp cao, bệnh tiểu đường, những bệnh của gan và đau nhức sương khớp

Bệnh kiết lỵ: 30g cây Thạch Đen, 30g cây nữ lang tráng nấu sắc nước

và uống

Bệnh tiểu đường: 90g tươi cây Thạch Đen nấu sắc nước và uống như trà Đái tháo đường: 30g Thạch Đen, 30g biển súc( rau đắng), rung rúc 45g đun sôi lấy nước uống ngày một lần

Để điều trị nhọt, lá Thạch Đen được rửa sạch và nghiền nát Sau đó nhẹ nhàng đặp lên vị trí bị để loại bỏ mủ

Để điều trị một cơn sốt, được sử dụng là thân rễ Một phần của rễ này được rửa sạch với nước để hương vị Sau khi nấu, hãy uống nước đun sôi Ngoài ra cách này, nó cũng có thể pha gừng với nước nóng

2.1.8 Các sản phẩm từ cây Thạch Đen

Ở Việt Nam, hiện nay có một số sản phẩm được làm từ cây Thạch Đen

có tác dụng chữa nhiều loại bệnh và đã được ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm, y học

- Thạch đen Lâm Hiếu

CÔNG DỤNG:

Mát gan, giải độc, thanh nhiệt

Điều trị tiểu đường, huyết áp cao

Có tác dụng giảm cân, làm đẹp da

- Nước giải khát

CÔNG DỤNG:

Giải nhiệt cơ thể, điều hòa huyết áp

Giảm cân, hỗ trợ tiêu hóa và hệ bài tiết

Giúp làn da tươi trẻ căng tràn sức sống

2.2 Tình hình tiêu thụ cây Thạch Đen trên Thế giới và Việt Nam

2.2.1 Trên thế giới [27]

Thạch Đen được sử dụng trên khắp thế giới như là một loại thuốc Tại Đông Dương, đặc biệt là Lào, Thạch Đen được sử dụng để giảm đau (viêm dạ dày) và rối loạn dạ dày khác như táo bón, đầy hơi, tiêu chảy

Malaysia, Singapore và Brunei: Thạch Đen được trộn lẫn trong các loại khác nhau của món tráng miệng như chè bánh lọt Nó cũng được trộn với sữa đậu nành phục vụ như một thức uống giải khát, món tráng miệng

Thái Lan: Thạch Đen được sử dụng cùng với nước đá và đường nâu tự nhiên Ngoài ra, nó còn được dùng với các loại trái cây như mít và các món tráng miệng khác của Thái Lan

Indonesia: Thạch Đen được sản xuất như bột ngay lập tức Hình thức này dễ dàng hơn để sử dụng, nó được làm từ lá của Thạch Đen

Philippine: Thạch Đen được sử dụng trong giải khát khác nhau và các món tráng miệng như Buko- dứa, quầng quầng Nó cũng được sử dụng trong các món salad trái cây

Đài Loan: Thạch Đen được sử dụng trong các món tráng miệng và các loại

đồ uống Đôi khi có thể được thêm vào thức uống boba và đá bào Nó thường được

sử dụng trong một thức uống truyền thống của Đài Loan

2.2.2 Tại Việt Nam [30]

Ở Việt Nam, Thạch Đen được trồng nhiều ở các tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn,

Bảo Lộc…

Tại xã Đức Thông huyện Thạch An, để phát huy tiềm năng xã đã tuyên truyền vận động nhân dân mở rộng diện tích trồng Thạch Đen theo hướng sản xuất hàng hóa Từ năm 2010 đến 2015, diện tích trồng Thạch Đen tăng từ 14 ha/năm, sản lượng bình quân 67 tấn/năm Trên 68% hộ dân tại địa bàn xã phát triển cây Thạch Đen Từ trồng Thạch Đen, nhiều hộ dân có thu nhập từ 60 – 130 triệu đồng/năm

Huyện Tràng Định tỉnh Lạng Sơn tập trung mở rộng diện tích Thạch Đen Từ đầu năm 2016 đến tháng 9 năm 2016, huyện Tràng Định trồng được 1.100ha Thạch Đen, đạt 68,72% kế hoạch và bằng 78,9% so với cùng kỳ Từ năm 2010 đến 2016, diện tích trồng Thạch Đen duy trì ổn định 1.500 đến 2000 ha, năng suất bình quân 5,8 đến 6 tấn/ha, sản lượng bình quân 8.700 đến 12000 tấn, giá bán trung bình tại huyện 15.000 đến 30.000 đồng/kg Thạch Đen đã đem lại nguồn thu nhập từ 250 đến 290 tỷ/năm Tuy nhiên, chưa có xuất xứ địa lý và thương hiệu hàng hóa, chưa

có cơ sở sản xuất chế biến, chưa có doanh nghiệp đứng ra liên kết với nhân dân trong sản xuất và tiêu thụ sản phẩm nên sản phẩm do người dân làm ra vẫn bị tư thương ép cấp, ép giá, chưa chủ động được thị trường tiêu thụ, còn phụ thuộc nhiều

2.3 Tình hình nghiên cứu về Thạch Đen trên thế giới và trong nước

2.3.1 Tình hình nghiên cứu cây Thạch Đen trên thế giới

Nghiên cứu của Su Hailanl, Huang Yingzhen, Chen Jingying (2011) đã phân tích so sánh các amino axit trong Thạch Đen từ các khu vực khác nhau Kết quả cho thấy tất cả các mẫu chứa 17 loại axit amin và 7 loại axit amin không thiết yếu Ba hàm lượng axit amin cao nhất là axit glutamic, aspartic và leucine [19]

Zhu Yuanping (2009) đã nghiên cứu xác định tổng flavonoid trong Thạch Đen bằng phương pháp quang phổ trong điều kiện 80% ethanol, nhiệt độ 600C, tỷ lệ nguyên liệu với chất lượng 1:40, thời gian chiết 2h với bước sóng 510nm Kết quả cho thấy hàm lượng flavonoid trong Thạch Đen lớn hơn 1% [20]

Sirichai Adisakwattana và cs (2014) nghiên cứu Thạch Đen trích ngăn ngừa

sự hình thành tuổi và quá trình oxy hóa protein chống fructose gây ra glycation protein trong ống nghiệm Kết quả thu được là chiết xuất của Thạch Đen ức chế fructose qua trung gian glycation protein và oxy hóa protein Thạch Đen chiết xuất

ức chế đáng kể sự hình thành AGEs huỳnh quang fructose – glycated albumin huyết thanh bò trong thời gian 4 tuần [17]

Chusak C, Thilavech T, Adisakwattana S (2014) đã nghiên cứu tiêu thụ Thạch Đen làm giảm đường huyết sau bữa ăn và cải thiện tình trạng chống oxy hóa

do một bữa ăn carbohydrate cao ở những người thừa cân Kết quả cho thấy chiết xuất Thạch Đen đã ức chế đáng kể maitase đường ruột và sucrose với giá trị IC50 là 4,66 ± 0,22 mg/ml Sự giảm đáng kể lượng glucose huyết tương, triglyceride và malondialdehyde trong huyết tương và tăng khả năng chống oxy hóa huyết tương đã được quan sát ở những người thừa cân trong bữa ăn có chiết xuất Thạch Đen [16]

2.3.2 Tình hình nghiên cứu cây Thạch Đen trong nước

Ở Việt Nam, trong thời gian gần đây cây Thạch Đen đã được nghiên cứu

chế thành thức uống công nghiệp

TS Nguyễn Năng Nhượng đã nghiên cứu công nghệ sản xuất một số sản phẩm từ cây Thạch Đen tỉnh Cao bằng thành hàng hóa Kết quả nghiên cứu của ông cho thấy Thạch Đen có tổng hàm lượng Polyphenol tổng, hàm lượng tanin và pectin chiếm trên 50% Tanin và phenolic là nhóm chất quan trọng quyết định chất lượng thạch Tanin có tính chất của vitamin P và làm tăng đáng kể tính dãn nở của mạch máu, tanin thạch còn có tác dụng như chất chống oxy hoá, bảo vệ vitamin C, giảm cholesterol trong máu [13]

Nghiên cứu của Viện KH & CN Việt Nam (2009) về hàm lượng chất tan trong nguyên liệu Thạch Đen tại Lạng Sơn, cũng đánh giá được hàm lượng chất tan trong cây thạch đen sẽ khác nhau tùy theo nơi trồng và thời vụ trồng cây Thạch Đen

2.4 Các loại nguyên liệu phụ

+ Bị phân hủy bởi nhiệt độ, khi t0 1800C (phản ứng cramen)

+ Bị thủy phân trong môi trường axit, enzyme

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn kĩ thuật của đường

luyện

Đường kính trắng

Đường vàng tinh khiết

là bột năng cũng có nơi gọi là bột đao, bột sắn, …

Bột năng không có vị gì đặc biệt, thường được sử dụng làm sánh đặc các món ăn như chè, thạch, súp cũng như vào món tráng miệng

Bảng 2.2 Giá trị dinh dƣỡng của bột năng/100g

Lƣợng kali, phosphore, sắt có trong bột năng rất ít

Bột năng hoàn toàn không có gluten, dó đó rất thích hợp với những bạn dị ứng với gluten cũng nhƣ bệnh cœliaque

Bột gạo:

Bột gạo là một loại bột được làm từ gạo bằng phương pháp ngâm và nghiền

Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng của bột gạo Thành phần

Bản chất của quá trình trích ly là sự tách chất tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một chất lỏng khác nhờ quá trình khuyếch tán giữa các chất có nồng độ khác nhau

* Phạm vi sử dụng

Quá trình trích ly được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt trong công nghiệp hóa chất và thực phẩm nhằm mục đích:

- Tách các cấu tử quý

- Thu được dung dịch có nồng độ đậm đặc (đối với trích ly lỏng – lỏng)

- Cũng như chưng luyện, nó là một trong những phương pháp chủ yếu để phân tách một hỗn hợp đồng nhất thành các cấu tử thành phần Tuy nhiên, trích ly được sử dụng trong các trường hợp [2]:

 Hỗn hợp không chưng luyện được do có điểm đẳng phí hoặc nhiệt độ sôi của các cấu tử quá gần nhau

 Các cấu tử cần tách trong hỗn hợp không có khả năng bốc hơi hoặc trơ với nhiệt độ, do đó nhu cầu năng lượng khi tách bằng chưng luyện là quá lớn

Trong công nghệ thực phẩm, quá trình trích ly được sử dụng với các mục đích sau [14]:

Khai thác: đây là mục đích chủ yếu, phổ biến là trích ly các nguyên liệu dạng rắn như hạt dầu, lá, rễ, cây, hoa hoặc quả; trích ly các loại củ như củ cải đường, trích ly mía…Cũng với mục đích này có thể kết hợp với quá trình ép trong sản xuất một số sản phẩm như đường, dầu béo…

Trích ly còn nhằm mục đích chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo Ví dụ như ngâm các loại hạt (ngô, thóc, các loại đậu) trước khi chế biến, ngâm các loại củ (sắn, khoai…) làm yếu các liên kết trong vật liệu đồng thời trích ly một số phần tử vào dung môi ngâm (ví dụ hòa tan HCN trong khi ngâm củ sắn…)

Với mục đích thu nhận sản phẩm như tách penicilin từ dung dịch lên men, sản xuất nước chấm bằng phương pháp ủ ẩm trích ly; hoặc trích ly trong các quá trình sản xuất cà phê tan, trích ly khi ngâm quả, ngâm tẩm các loại thuốc bổ và thuốc chữa bệnh…

* Các yêu cầu cơ bản của dung môi [1], [2], [15]

Chất lượng và hiệu quả của một quá trình trích ly phụ thuộc chủ yếu vào dung môi, nên yêu cầu chung của dung môi là:

- Có tính hòa tan chọn lọc, nghĩa là chỉ hòa tan cấu tử cần tách, không hoặc hòa tan rất ít các cấu tử khác Đây là tính chất cơ bản không thể thiếu được

- Không có tác dụng hóa học với các cấu tử trong dung dịch

- Nếu trích ly chất lỏng, dung môi phải có khối lượng riêng khác xa khối lượng riêng của hỗn hợp đầu

- Có hệ số khuếch tán lớn nhằm đảm bảo tốc độ chuyển khối lớn

- Không phá hủy thiết bị

- Không bị biến đổi thành phần khi bảo quản

- Không độc khi thao tác, không tạo hỗn hợp nổ với không khí và khó cháy

- Rẻ tiền, dễ kiếm

- Dung môi phải được tách ra sau quá trình trích ly bằng phương pháp cô đặc, chưng cất hoặc sấy Để đảm bảo ít tốn kém trong việc hoàn nguyên thì dung môi cần có các yêu cầu :

 Độ bay hơi càng lớn (so với độ bay hơi của các cấu tử khác trong hỗn hợp) càng tốt Nhiệt dung riêng và ẩn nhiệt hóa hơi càng bé càng tốt

Trong công nghệ thực phẩm, dung môi trích ly sử dụng phổ biến là:

- Nước: dùng trong trích ly củ cải đường, trích ly mía sau khi đã băm nhỏ, trích ly cà phê, trích ly chè, ngâm nước để tinh chế các loại tinh bột…Dùng nước làm dung môi trích ly có ưu điểm là rẻ tiền, không độc…tuy nhiên vấn đề cần giải quyết là chú ý đến chất lượng nước thực phẩm

- Dung dịch đường dùng trong quá trình ngâm các loại quả, tẩm các loại hương…Ngoài ra dung môi còn là một số dung dịch hóa chất có nồng độ loãng ví

dụ dung dịch CuSO4 1%, dung dịch nước vôi loãng trong bảo quản và chế biến các loại củ…

- Các hóa chất: ví dụ như etanol, metanol, axeton, clorofooc, diclometan… được sử dụng khá phổ biến trong các quá trình trích ly chất béo, hợp chất thiên nhiên…

* Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly[9]

+ Kích thước nguyên liệu

Kích thước nguyên liệu càng nhỏ thì việc chiết các cấu tử từ nguyên liệu vào dung môi sẽ trở nên dễ dàng hơn Tuy nhiên kích thước quá nhỏ thì chi phí

cho quá trình nghiền nguyên liệu sẽ gia tăng, việc phân ra pha lỏng và pha rắn

sẽ khó khăn hơn

+ Tỷ lệ khối lượng giữa nguyên liệu và dung môi

Cùng một lượng nguyên liệu, nếu lượng dung môi tăng thì hiệu suất chiết tách sẽ tăng theo Tuy nhiên nếu lượng dung môi quá lớn thì sẽ làm loãng dịch chiết

+ Nhiệt độ chiết

Tăng nhiệt độ, sự hòa tan và khuếch tán của các cấu tử từ nguyên liệu vào dung môi sẽ được tăng cường Tuy nhiên tăng nhiệt độ có thể xảy ra một số phản ứng hóa học không mong muốn trong dịch chiết và sự tổn thất các cấu tử hương sẽ gia tăng

+ Thời gian chiết

Tăng thời gian chiết thì hiệu suất thu hồi chất chiết sẽ tăng Tuy nhiên nếu thời gian quá dài thì hiệu suất thu hồi chất chiết không tăng thêm đáng kể

+ Nồng độ của dịch trích ly

Thực chất của quá trình trích ly là quá trình khuếch tán, nên đòi hỏi phải có

sự chênh lệch nồng độ giữa pha lỏng (dung môi) với pha chứa chất cần trích ly Khi nồng độ các chất cần hòa tan trong dung môi thấp thì lượng chất trích ly từ nguyên liệu tăng, thời gian trích ly giảm Vì vậy để đảm bảo quá trình trích ly tốt người ta thường thực hiện tăng tỷ lệ dung môi so với nguyên liệu

dung môi Các dung môi thường dùng là n-hexan (C6H14), diclometan (CH2Cl2),

ethanol (C2H5OH)

* Chiết ngâm

Là phương pháp ngâm dược liệu với một loại dung môi với vài ba lần lắc

hoặc khuấy ở nhiệt độ phòng Gồm phương pháp ngâm một lần, ngâm nhiều lần và

ngâm nóng Đây là phương pháp phổ biến trong các phương pháp tách chiết thực

vật vì đơn giản nhất, dễ thực hiện, thiết bị đơn giản, rẻ tiền

* Tách chiết bằng thiết bị sóng siêu âm

Chiết siêu âm là phương pháp chiết sử dụng sóng với tần số 20000Hz Dùng

siêu âm có thể rút ngắn thời gian chiết nhờ tác dụng của siêu âm, làm tăng diện tích

giữa 2 pha bằng cách phân tán chúng ra thành những hạt nhỏ, phá vỡ các màng tế

bào, tăng cường sự xáo trộn của hỗn hợp

* Chiết xuất bằng khí hóa lỏng siêu tới hạn

Thay vì sử dụng các loại dung môi hữu cơ chúng ta có thể sử dụng CO2 ở trạng

thái siêu tới hạn (31,1oC, 73 atm), nước ở trạng thái siêu tới hạn (3740C, 218 atm) hay

chất lỏng ở dạng ion tại nhiệt độ phòng, hệ 2 pha, hệ thống không có dung môi sử dụng

bề mặt bên trong của đất sét, zeolit, silic oxit và nhôm Sử dụng phương pháp chiết này

cho phép thu được sản phẩm có độ tinh khiết, có màu sắc, hương vị hoàn toàn giống với

tự nhiên, không bị biến đổi như trong các phương pháp chiết khác

2.5.2 Quá trình cô đặc [12]

Bản chất: Cô đặc là quá trình nâng cao nồng độ chất khô các sản phẩm bằng

phương pháp cho bay hơi nước

Quá trình cô đặc được yêu cầu thực hiện trong một chế độ nghiêm ngặt để:

- Bảo đảm các cấu tử sản phẩm, vị và mùi đặc trưng được giữ nguyên

- Đạt được nồng độ yêu cầu

- Các thành phần hóa học chủ yếu không thay đổi

Quá trình cô đặc có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp như: cô đặc

dưới áp suất thường (thiết bị hở); cô đặc dưới áp suất thấp (chân không), cô một nồi

hoặc nhiều nồi, cô gián đoạn hoặc liên tục; cô liên tục trong một nồi hoặc nhiều nồi

Trong điều kiện phòng thí nghiệm, chọn cô đặc dung dịch dưới áp suất thường

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

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu:

Cây Thạch Đen khô là nguồn nguyên liệu được thu mua tại khu vực xã Đức Long – Huyện Thạch An – Tỉnh Cao Bằng, được bảo quản trong điều kiện khô thoáng, không ẩm mốc

Hình 3.1 Cây Thạch Đen khô

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu quy trình sản xuất quy mô phòng thí nghiệm

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

Địa điểm: Tại phòng thí nghiệm vi sinh – Khoa Công nghệ Sinh học và Công

nghệ Thực phẩm trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Thời gian tiến hành: Tháng 11/2016 – 05/2017

3.3 Dụng cụ, hóa chất và thiết bị nghiên cứu

Bảng 3.1 Dụng cụ, hóa chất và thiết bị sử dụng trong thí nghiệm

Phễu thủy tinh Trung Quốc Cốc thủy tinh Trung Quốc

2 Thuốc thử Folin-Ciocalteu

3 Chất chuẩn acid gallic

3.4 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Nghiên cứu một số thông số trong quá trình trích ly: nồng độ NaHCO3, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ và thời gian trích ly

Nội dung 2: Nghiên cứu xác định loại bột và tỷ lệ bột bổ sung vào nấu Thạch Đen

Nội dung 3: Nghiên cứu xác định tỷ lệ đường saccarose bổ sung vào nấu Thạch Đen

Nội dung 4: Nghiên cứu xác định tỷ lệ nước bổ sung để nấu Thạch Đen

Nội dung 5: Đề xuất quy trình tạo sản phẩm Thạch Đen

3.5 Phương pháp nghiên cứu

3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

3.5.1.1 Các thí nghiệm cho nội dung 1: Nghiên cứu một số các thông số trong quá trình trích ly

Mục đích: Lựa chọn nồng độ NaHCO3 thích hợp để nâng cao hiệu quả trích ly

Bố trí và cách tiến hành thí nghiệm: Việc lựa chọn nồng độ dung môi thích hợp sẽ nâng cao hiệu quả chiết xuất Chúng tôi tiến hành khảo sát ở nồng độ sau:

Công thức Yếu tố thay đổi

Nồng độ NaHCO 3 (%) Yếu tố cố định

- Thời gian: 3 giờ

- Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/12 (g/ml)

- Số lần chiết: 03

Chỉ tiêu theo dõi: Hàm lượng polyphenol, hàm lượng chất khô hòa tan

Sau khi xác định được nồng độ NaHCO3thích hợp cho quá trình, chúng tôi tiến hành cố định nồng độ NaHCO3 và tiến hành các thí nghiệm tiếp theo

* Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới hiệu quả trích ly

Mục đích: Lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu/dung môi tới hiệu quả trích ly cao nhất

Bố trí và tiến hành thí nghiệm: Khi tiến hành trích ly cần phải lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu/dung môi sao cho phù hợp Nếu tỉ lệ nguyên liệu/dung môi thấp thì không chiết được hết các chất có trong nguyên liệu Nếu tỉ lệ nguyên liệu/dung môi

cao thì sẽ tốn kém dung môi, tốn năng lượng và thời gian cho công đoạn sau Chúng tôi tiến hành khảo sát tỉ lệ nguyên liệu/dung môi theo 4 công thức:

Công thức

Yếu tố thay đổi

Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi

Chỉ tiêu theo dõi: Hàm lượng polyphenol, hàm lượng chất khô hòa tan

Sau khi xác định được tỷ lệ nguyên liệu/dung môi thích hợp cho quá trình, chúng tôi tiến hành cố định tỷ lệ nguyên liệu/dung môi và tiến hành thí nghiệm tiếp theo

* Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu quả trích ly

Thời gian trích ly có ảnh hưởng mạnh mẽ tới hiệu quả trích ly và cho chi phí năng lượng cũng như dung môi Do đó, chúng tôi khảo sát ở các mức thời gian sau:

Công thức Yếu tố thay đổi

Thời gian ( giờ) Yếu tố cố định

Chỉ tiêu theo dõi: Hàm lượng polyphenol, hàm lượng chất khô hòa tan

Sau khi xác định được thời gian thích hợp cho quá trình, chúng tôi tiến hành

cố định thời gian và tiến hành thí nghiệm tiếp theo

* Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly tới hiệu quả trích ly

Nhiệt độ trích ly là yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới hiệu suất của quá trình trích ly các chất trong Thạch Đen Vì vậy, trong thí nghiệm này chúng tôi khảo sát ở các nhiệt độ trích ly sau:

Công thức Yếu tố thay đổi

Chỉ tiêu theo dõi: Hàm lượng polyphenol, hàm lượng chất khô hòa tan

3.5.1.2 Các thí nghiệm cho nội dung 2: Xác định loại bột và tỷ lệ bột bổ sung vào Thạch Đen

* Thí nghiệm 5: Xác định loại bột bổ sung vào nấu Thạch Đen

Bột được sử dụng nhằm mục đích tạo độ đặc sánh cho sản phẩm Tiến hành xác định loại bột bổ sung vào nấu Thạch Đen để cho chất lượng Thạch Đen tốt nhất Các công thức được bố trí như sau:

CT1 Bột sắn

CT3 Bột gạo

Chỉ tiêu theo dõi: Đánh giá cảm quan

Thí nghiệm được tiến hành lặp lại ít nhất 3 lần, kết quả của thí nghiệm được

sử dụng để tiến hành thí nghiệm tiếp theo

* Thí nghiệm 6: Xác định tỷ lệ bột bổ sung vào nấu Thạch Đen

Chỉ tiêu theo dõi: Đánh giá cảm quan

3.5.1.3 Thí nghiệm cho nội dung 3: Xác định tỷ lệ đường saccharose bổ sung nấu Thạch Đen

* Thí nghiệm 7: Xác định tỷ lệ đường saccarose bổ sung vào nấu Thạch Đen

Chỉ tiêu theo dõi: Đánh giá cảm quan

3.5.1.4 Thí nghiệm cho nội dung 4: Xác định tỷ lệ nước bổ sung nấu Thạch Đen

* Thí nghiệm 8: Xác định tỷ lệ nước bổ sung vào nấu Thạch Đen

Chỉ tiêu theo dõi: Đánh giá cảm quan

3.5.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý

3.5.2.1 Phương pháp xác định hàm lượng chất khô hòa tan tổng số ( 0 Bx)

Xác định bằng máy đo chiết quang kế cầm tay

- Nguyên lý: Dựa vào nguyên lý khúc xạ của ánh sáng: khi ánh sáng đi từ môi

trường không khí vào một môi trường khác (chất lỏng), tia sáng sẽ bị lệch đi (bị

khúc xạ) nếu chất lỏng là một chất hòa tan (đường, muối) Dựa trên độ lệch của tia sáng ta có thể xác định được nồng độ chất khô hòa tan

- Cách tiến hành: Mẫu thí nghiệm được trích ly và cô đặc đến một thể tích đã

xác định, sau đó dùng đũa thủy tinh lấy 1-2 giọt nhỏ vào bề mặt của chiết quang kế Đọc chỉ số trên màn hình chiết quang kế Đơn vị đo là 0

Bx (Brix) Tiến hành lặp lại

3 lần với một mẫu thí nghiệm

3.5.2.2 Phương pháp đo mật độ quang của dịch chiết (Theo TCVN 5367-91)

Dịch chiết thu được đem lọc sạch qua vải lọc, cô đặc về thể tích 50ml và đo ở bước sóng 765nm

Tiến hành: Bật máy đo quang phổ rồi để máy ổn định trong 10 phút Tráng cuvet bằng nước Trước khi đo mẫu cần đo bằng nước trước Sau đó, lấy khoảng

3ml dịch chiết của mẫu cho vào cuvet, đo trên máy ở bước sóng 765nm

3.5.3 Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol [22]

3.5.3.1 Pha loãng

Lấy 1ml dịch chiết+ 99ml nước cất 2 lần lắc đều ( trong bình định mức 100ml) Dịch pha loãng này được dùng để xác định hàm lượng polyphenol tổng số

3.5.3.2 Thuốc thử Folin-Ciocalteu loãng, 5 % (thể tích)

Dùng pipet chuyển 5 ml thuốc thử Folin-Ciocalteu vào bình định mức một vạch 100 ml Pha loãng đến vạch bằng nước và trộn

3.5.3.3 Dung dịch natri cacbonat, 7,5 % (khối lượng)

Cân (7,50 ± 0,01)g natri cacbonat khan (Na2CO3) cho vào bình định mức một vạch 100 ml Thêm nước ấm đủ đến nửa bình Lắc để hòa tan natri cacbonat, để nguội đến nhiệt độ phòng, pha loãng bằng nước đến vạch và trộn

- Dùng pipette cho 5ml dung dịch Folin-Ciocalteu 5% vào mỗi ống nghiệm và lắc đều

- Sau khi cho Folin-Ciocalteu 5 phút, tiếp tục cho 4ml NaCO3 7.5% vào mỗi ống nghiệm, nút ống nghiệm, lắc đều

Để các ống phản ứng ở nhiệt độ phòng 60 phút sau đó đo mật độ quang ở 765nm(cuvet 10mm, cửa đối chứng là nước cất)

3.5.3.5 Dựng đường chuẩn acid gallic

Pha dung dịch chuẩn:

Cân 20 mg acid gallic, định mức chính xác đến 10 ml bằng nước cất, được dung dịch có nồng độ 2 mg/ml Pha loãng tiếp 10 lần được dung dịch có nồng độ 0,2 mg/ml

Từ dung dịch chuẩn này, hút vào bình định mức những thể tích khác nhau để được giải mẫu có hàm lượng acid gallic 10 μg, 20 μg 30 μg, 40μg, 50 μg

Tiếp tục tiến hành thí nghiệm như trên

Bảng 3.2 Quy trình dựng đường chuẩn acid gallic

Định mức bằng nước cất để 10ml Để yên trong tối 2h

Đo OD765 nm

 Kết quả dựng đường chuẩn acid gallic

Đường chuẩn acid gallic được dựng nhờ chương trình Microsoft Excel Với trục tung là mật độ quang và trục hoành là nồng độ chất chuẩn Phương trình thể hiện mối tương quan giữa phenolic và OD765nm là:

y = 0,014x – 0,0042 Trong đó x là hàm lượng phenolic (μg/12g) là giá trị OD765nm tương ứng

Hệ số tương quan R2 = 0,9943 chứng tỏ mối liên quan giữa x và y là chặt chẽ

Dựa vào đường chuẩn, phương trình đường chuẩn y = 0,014x – 0,0042 và kết quả đo quang phổ hấp thụ tại bước sóng 765nm của các mẫu phân tích, xác định được nồng độ của các mẫu phân tích

m:Là khối lượng của phần mẫu thử, tính bằng gam (g);

Vm: là thể tích của dịch chiết mẫu;

Wm: là hàm lượng chất khô của mẫu phân tich, tính bằng phần trăm khối lượng (%)

3.5.3.7 Phương pháp đánh giá cảm quan về chất lượng sản phẩm

Chất lượng của sản phẩm được xác định bằng cách đánh giá chất lượng cảm quan theo phương pháp cho điểm Để tiến hành đánh giá chất lượng cảm quan người ta lập hội đồng cảm quan từ 5 – 12 người Những người này sau khi nếm sản phẩm sẽ tiến hành đánh giá từng tính chất cảm quan bằng cách cho điểm Thang

điểm cảm quan đƣợc xây dựng theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215 – 79) Tiêu chuẩn này đƣợc áp dụng trong công tác kiểm tra các chỉ tiêu cảm quan chung hoặc riêng biệt từng chỉ tiêu mùi, vị, màu sắc, trạng thái để đánh giá chất lƣợng sản phẩm Tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng hệ 20 điểm xây dựng trên một thang điểm hệ thống nhất có 6 bậc (từ 0 đến 5) và điểm 5 là cao nhất cho 1 chỉ tiêu Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm: màu sắc, trạng thái, mùi, vị Mỗi chỉ tiêu này có một hệ số quan trọng khác nhau và đƣợc trình bày trong bảng sau:

Bảng 3.3 Danh mục chỉ tiêu và hệ số quan trọng đối với Thạch Đen