Xây dựng quy trình sản xuất bột lá gai nhằm ứng dụng trong sản xuất bánh gai

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LƯƠNG THỊ THƠM Tên đề tài: XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT LÁ GAI NHẰM ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT BÁNH GAI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƯƠNG THỊ THƠM

Tên đề tài:

XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT LÁ GAI NHẰM

ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT BÁNH GAI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

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

Khóa học: 2015 – 2019

Thái Nguyên - 2019

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƯƠNG THỊ THƠM

Tên đề tài:

XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT LÁ GAI NHẰM

ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT BÁNH GAI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Lớp : 47CNTP

Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2015 – 2019 Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Đoàn

Thái Nguyên - 2019

i

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu Nhà trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, các phòng ban liên quan, Ban chủ nhiệm khoa CNSH & CNTP, cùng toàn thể các thầy cô trong khoa CNSH & CNTP, cùng các thầy cô giáo khác đã giảng dạy, hướng dẫn tôi để tôi có những kiến thức như ngày hôm nay

Trong suốt thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm khoa CNSH & CNTP, bên cạnh sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo bộ môn để có thể hoàn thành tốt khóa luận này Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành tới Th.S Nguyễn Thị Đoàn – giảng viên khoa CNSH & CNTP – Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, người đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện bài khóa luận của mình

Ngoài ra, trong quá trình thực hiện khóa luận tôi còn nhận được rất nhiều sự động viên và giúp đỡ từ gia đình, bạn bè, người thân và các bạn trong tập thể lớp

Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ quý báu đó

Tuy nhiên do thời gian thực tập có hạn, trình độ kinh nghiệm còn chưa nhiều nên tôi không tránh khỏi thiếu sót và hạn chế Kính mong nhận được sự đóng góp của thầy cô và các bạn để bài khóa luận được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 10 tháng 06 năm 2019

Sinh viên

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ v

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1.Đặt vấn đề 1

1.2.Mục tiêu 2

1.2.1.Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về bột lá gai 3

2.1.1 Đặc điểm thực vật của lá gai 3

2.1.2.Thành phần hóa học của cây lá gai 5

2.1.3 Quy trình sản xuất bột lá gai truyền thống 6

2.1.4.Quy trình sản xuất bánh gai 8

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 14

2.2.1 Trên thế giới 14

2.2.2 Trong nước 16

CHƯƠNG 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

3.1 Đối tượng nghiên cứu 19

3.1.1 Nguyên vật liệu 19

3.1.2 Hóa chất, trang thiết bị và dụng cụ 19

3.1.3 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm 19

iii

3.2 Nội dung nghiên cứu 20

3.3 Phương pháp nghiên cứu 20

3.3.1 Phương pháp thiết kế thí nghiệm 20

3.3.2 Phương pháp phân tích 22

3.3.3 Phương pháp xử lí số liệu 27

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

4.1 Xác định các thông số công nghệ trong sản xuất bột lá gai 28

4.1.1 Xác định nhiệt độ và thời gian sấy lá gai 28

4.1.2 Xác định thời gian ninh lá gai 29

4.1.3 Xác định thời gian xao lá gai 30

4.2 Đánh giá chất lượng vi sinh và cảm quan của sản phẩm 31

4.3 Xác định thời gian bảo quản 33

4.4 Sản xuất thử nghiệm bánh gai 35

CHƯƠNG 5 KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN 36

5.1 Kết luận 36

5.2 Kiến nghị 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 PHỤ LỤC

iv

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của lá gai 5

Bảng 2.2 Hàm lượng vitamin và khoáng chất trong lá cây gai 6

Bảng 2.3: Thành phần hóa học của bột gạo nếp trong 100g 10

Bảng 2.4 Hàm lượng vitamin và khoáng chất có trong bột gạo nếp 11

Bảng 2.5 Thành phần dinh dưỡng của 100g đậu xanh 12

Bảng 2.6 Hàm lượng vitamin và khoáng chất có trong 100g đậu xanh 12

Bảng 3.1 Công thức nhiệt độ sấy lá gai 20

Bảng 3.2 Xác định thời gian ninh lá gai 20

Bảng 3.3 Xác định thời gian xao lá gai 21

Bảng 3.4 Xác định thời gian bảo quan bột lá gai 21

Bảng 3.5 Bảng hệ số trọng lượng 25

Bảng 3.6 Căn cứ cho điểm cảm quan sản phẩm bột lá gai 25

Bảng 3.7 Căn cứ cho điểm đánh giá cảm quan sản phẩm bánh gai 26

Bảng 3.8 Bảng thang điểm đánh giá chất lượng cho sản phẩm 27

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lá gai đến chất lượng cảm quan sản phẩm 28

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian sấy sản phẩm 29

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của thời gian ninh lá đến chất lượng cảm quan sản phẩm 29

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của thời gian xao lá đến chất lượng cảm quan sản phẩm 30

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của thời gian xao lá gai đến độ ẩm của sản phẩm 31

Bảng 4.6 Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm 32

Bảng 4.7 Bảng đánh giá chất lượng sản phẩm bột lá gai 33

Bảng 4.8 Bảo quản ở điều kiện thường 34

Bảng 4.9 Bảng đánh giá chất lượng sản phẩm bánh 35

v

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ

Hình 2.1 Boehmeria nivea 3

Hình 2.2 Rễ gai 4

Hình 2.3 Hoa và quả 5

Hình 2.4: Gạo nếp và bột nếp 10

Hình 2.5 Đậu xanh 11

Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất bột lá gai truyền thống 7

Sơ đồ 2: Quy trình sản xuất bánh gai 8

1

CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Cây lá gai (Boehmeria nivea) là loại cây khá phổ biến ở Việt Nam,

cũng như trên thế giới Ở Việt Nam, chúng phân bố khắp từ Bắc vào Nam bởi dễ trồng, sinh trưởng nhanh Theo Đông y, lá gai có tính ngọt, không độc,… thường dùng trong các bài thuốc an thai, lợi tiểu, giúp cầm máu Ngoài ra lá gai còn được sử dụng là thành phần chính được sử dụng trong một loại bánh truyền thống của Việt Nam đó là bánh gai

Trong sản xuất bánh gai thì lá gai có một số tác dụng như nhuộm màu cho bánh, tạo nên mùi thơm đặc trưng cũng như hương vị truyền thống cho bánh gai Hiện nay, khi người dùng muốn sử dụng lá gai để làm bánh mà không thể tìm mua lá gai tươi (những vùng không có nguồn nguyên liệu) rồi phải qua những khâu chế biến để lấy được nước cốt mất rất nhiều thời gian đặc biệt đối với những người bận rộn Thời gian bảo quản bột lá gai lại được nhiều và tiện lợi hơn lá gai tươi Trong khi là gai tươi được phơi khô bảo quản khó, khá cồng kềnh, chiếm diện tích, nếu như không biết cách bảo quản với khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa như nước ta sẽ dẫn đến mối mọt, ẩm mốc làm sản phẩm bị hỏng Đặc biệt, lá gai không phải mùa nào cũng có, lá chỉ được thu hoạch vào cuối mùa hè, lúc đó năng suất lá cho nhiều nhất, còn nhu cầu của con người trong tiêu thụ bánh gai ngày càng nhiều Vì vậy, để khắc phục những hạn chế trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Xây dựng quy trình sản xuất bột lá gai nhằm ứng dụng trong sản xuất bánh gai” tạo ra sản phẩm bột lá gai từ lá gai khô nhằm rút ngắn thời gian cho công đoạn chế biến nguyên liệu, giúp người dùng tiết kiệm được thời gian, sử dụng tiện lợi hơn mà vẫn giữ được đặc tính của sản

2 phẩm và đồng thời có thể thương mại hóa sản phẩm rộng rãi trên thị trường, vận chuyển sản phẩm một cách dễ dàng hơn

1.2 Mục tiêu

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Xây dựng được quy trình sản xuất bột lá gai, đánh giá chất lượng sản phẩm, thời gian bảo quản sản phẩm bột lá gai, sản xuất thử nghiệm bánh gai từ bột đã nghiên cứu qua đó tiến hành đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm bánh gai đã sản xuất

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Xây dựng được quy trình sản xuất bột lá gai

- Đánh giá chất lượng cảm quan và vi sinh của sản phẩm bột lá gai

- Xác định được thời gian bảo quản sản phẩm bột lá gai

- Sản xuất thử nghiệm bánh gai từ bột lá gai

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Tìm ra điều kiện tối ưu, phương pháp thích hợp cho từng công đoạn trong quy trình sản xuất

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Tạo ra sản phẩm mới có chất lượng tốt cho người tiêu dùng với giá cả hợp lí

3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về bột lá gai

2.1.1 Đặc điểm thực vật của lá gai

Cây lá gai là cây bản địa của Việt Nam, đã được nhân dân ta sử dụng làm đồ may mặc rất lâu đời Trong cuộc khai quật những ngôi mộ cổ người

ta đã tìm thấy những trang phục bằng gai chôn cất hơn trăm năm vẫn còn dai Cây gai có những tên gọi khác nhau, ví dụ người Kinh gọi là cây gai làm bánh, gai tuyết, người Tày gọi là cây trữ ma, bầu pán, người Thái gọi

là co pán, người Dao gọi là chiếu đủ, người Trung Quốc gọi là chư ma….[1]

Hình 2.1 Boehmeria nivea

Trước đây, ở hai địa phương khác nhau người ta xác định tên khoa học

chi Boehmeria có hai loại là Boehmeria nivea và Boehmeria tenacissima Sau này người ta xác định lại Tenacissima là loài phụ của của loài Boehmeria nivea Chi Boehmeria ở Việt Nam hiện nay người ta đã tìm thấy hơn 10 loài [5]

4 Loài: Boehmeria nivea

Tên khoa học: Boehmeria nivea

Cây thân thảo nhiều năm, đứng thẳng thường mọc thành bụi, cao 2m đến 2,85m hóa gỗ ở gốc, thân rễ kéo dài và có rễ dạng củ Thân thường không phân cành, đường kính từ 8-16mm, lúc non màu xanh và có lông mềm sau màu nâu nhạt và hóa gỗ

1-Hình 2.2 Rễ gai

Lá đơn mọc cách, với ba gân gốc rõ, lá kèm hình đường - ngọn giáo, gốc dính lại, dài tới 1,5cm, cuống lá dài 6 – 12cm, có lông, phiến lá hình trứng rộng, hình tam giác đến gần hình tròn, kích thước 7 – 20 × 4 – 18cm gốc hình nêm đến gần hình tim, đầu thường có mũi nhọn, mép có răng cưa đến mũi nhọn, mặt trên màu lục sẫm và nhẵn, mặt dưới nhẵn, có lông ép sát màu lục, hay trắng

Hoa mọc từ thân cây hay từ ngọn cây tùy thuộc vào các dòng khác nhau, cụm hoa hình chùm hay hình thùy ở nách dài 3 – 8 cm, mỗi nhánh mang các đám hoa chụm lại hay tách xa nhau, chủ yếu là hoa đực Các cành hoa đực mọc ở gốc, các cụm hoa đực thường nhỏ từ 3 – 10 cụm hoa, cụm hoa cái lớn hơn thường mang 10 –

30 hoa Hoa đực có cuống ngắn, bao hoa từ 3 – 5 thùy, nhị bằng số thùy[1]

5

Hình 2.3 Hoa và quả

Hoa cái không cuống bao hoa hình ống, 2 – 4 thùy màu xanh nhạt đến màu hồng bầu chứa một noãn, vòi mảnh và có lông một phía, núm hình sợi Quả bé gần hình cầu đến hình trứng, đường kính khoảng 1mm màu nâu đen

2.1.2 Thành phần hóa học của cây lá gai

Các thành phần trên mặt đất có hàm lượng dinh dưỡng khá cao: trong 100g chứa 11 – 28g protein, trong đó lá gai có hàm lượng protein chiếm khoảng 20 – 24%, 9 – 29g chất xơ và 15 – 17g chất tro [2,6]

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của lá gai

picrylhydrazyl (DPPH), hydroxyl và superoxide của chiết xuất Boehmeria nivea lần lượt là 688,424 và 596 ㎍/g Do đó, lá gai có tiềm năng được sử

dụng như một thành phần thực phẩm lành mạnh và chức năng [14]

2.1.3 Quy trình sản xuất bột lá gai truyền thống

Lá gai tươi được lựa chọn kĩ, lấy những lá còn xanh, không quá non hoặc già, loại bỏ những phần lá bị thâm đen, hư hỏng, sau đó bỏ đi những phần cuống lớn và cứng

Đối với những hộ gia đình làm bánh gai truyền thống, thường sử dụng phương pháp phơi nắng để làm khô lá gai hạn chế chi phí sử dụng điện năng tuy nhiên phương pháp này phụ thuộc vào thời tiết, nguyện liệu có thể lẫn tạp chất trong quá trình phơi làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Nguyên liệu sau khi được sấy thì đem đi ninh nhừ để làm cho lá gai mềm và dễ xé

Đem lá gai ninh nhừ đi rửa sạch sau đó vắt kiệt nước rồi tiến hành xao khô

7 Quá trình làm khô lá gai giúp tăng hiệu quả cho quá trình nghiền sau

đó Thời gian xao để đạt được độ khô giòn mong muốn giúp quá trình nghiền nhanh tuy nhiên thời gian xao còn phụ thuộc vào số lượng lá đem đi xao

Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất bột lá gai truyền thống

Dùng máy xay để nghiền nhỏ lá gai Khi lá gai đã đạt độ mịn nhất định tiếp hành công đoạn rây Sử dụng rây có kích thước 0,024 – 0,125 mm

để loại phần gân lá và cuống lớn còn sót lại

Lá gai đạt chuẩn khi đạt được độ bông tơi và nhỏ của sản phẩm bột

lá gai

Rây

Xao Rửa Ninh Sấy

8

2.1.4 Quy trình sản xuất bánh gai

a Sơ đồ sản xuất bánh gai

Sản phẩm bột lá gai sau khi được hoàn thành theo sơ đồ 1, sẽ được đem đi sản xuất bánh gai theo quy trình như sau:

Nhiệt độnước 100oC Thời gian: 60-80 phút

Sơ đồ 2: Quy trình sản xuất bánh gai

Bột nếp, bột sắn

Lá chuối/

Hấp Định hình

Vò viên

Nhào trộn

9

Thuyết minh quy trình:

Sản phẩm bột lá gai sau khi được hoàn thành theo sơ đồ hình 1sẽ được chế biến thành bánh gai thành phẩm như sau:

Phối trộn: bột nếp, bột sắn, bột lá gai và đường được phối trộn theo tỉ

lệ thích hợp để tất cả các nguyên liệu trộn đều vào nhau

Nhào trộn: cho nước từ từ vào hỗn hợp bột với tỷ lệ nước khoảng 45%

so với khối lượng bột và nhào trộn đến khi khối bột đạt độ dẻo thích hợp Quá trình nhào trộn kỹ giúp các phân tử tinh bột liên kết chặt chẽ với nhau Tinh bột có các nhóm hydroxyl giúp chúng có khả năng hydrate hóa và tập hợp lại tạo khối bột đặc, dính và dẻo Khối bột sau khi nhào trộn không được khô quá mà cần có độ nhão để dễ định hình cho bánh sau này

Định hình: Lấy một khối bột đủ để bao được phần nhân Ép bột thành miếng mỏng và cho một viên nhân vào giữa miếng bột Nhân bánh thường được làm từ đậu xanh và dừa Túm các góc bột sao cho miếng bột có thể bao kín hết phần nhân bánh phía trong rồi vo tròn Trong quá trình nặn bánh nên cho thêm một ít dầu ăn để khối bột không bị dính và làm tăng vị béo cho bánh

Có thể áo bên ngoài viên bột một lớp dầu ăn nữa để bánh khỏi dính vào lá

Gói bánh với lá chuối (lá chuối tươi mang phơi nắng khoảng 10 phút sao cho lá hơi héo để tránh lá bị rách khi gói bánh) hoặc bao bì nhựa bền nhiệt, thao tác này giúp bánh chín đều hơn, tránh bề mặt bánh bị ướt và nhão sau thời gian hấp dài

Hấp bánh bằng hơi nước 100oC trong thời gian 60 - 80 phút ta thu được bánh gai thành phẩm

Thành phẩm: Bánh chín được lấy ra để nguội Khi đó các phân tử tinh bột đã được hồ hóa sẽ tương tác với nhau bằng các liên kết hydro và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột có cấu trúc mạng ba chiều tạo cho bánh có một cấu trúc vừa dai vừa mềm

Đậu xanh hay đỗ xanh có tên khoa học là Vigna radiata, được trồng

nhiều ở các nước Châu Á như: Ấn Độ, Việt Nam, Thái Lan… Đậu xanh có thành phần ding dưỡng rất cao Bên cạnh thành phần chính là protein, tinh bột, đậu xanh còn chứa nhiều chất xơ, không chứa cholesterol

Hình 2.5 Đậu xanh

12 Ngoài ra, đậu xanh còn chứa rất nhiều vitamin như vitamin E, B1, B2, B5…, các khoáng chất như Ca, Fe, Mg, P, K…

Bảng 2.5 Thành phần dinh dưỡng của 100g đậu xanh

13

+) Các nguyên liệu phụ

● Đường: là là chất tạo vị ngọt được sử dụng nhiều trong ngành thực

phẩm, đặc biệt là các loại mứt, bánh kẹo, đồ uống… Đường được sử dụng

nhiều nhất là đường saccharose

Đường saccharose là là đường phổ biến trong thiên nhiên rose có nhiều trong mía, củ cải đường, và ở thân, rễ, lá của nhiều loài thực vật khác Đường saccharose dễ hòa tan trong nước, độ hòa tan càng tăng khi nhiệt độ tăng

Đường cho vào sản phẩm với mục đích: tạo độ ngọt, tăng vị cho sản phẩm, tăng giá trị dinh dưỡng và tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm Trong quá trình chế biến, saccharose bi thủy phân thành glucose và fruc-tose, đây gọi là phản ứng nghịch đảo đường Sự nghịch đảo này làm tăng

độ ngọt cho sản phẩm và độ hòa tan của đường trong dung dịch Ngoài ra hạn chế hiện tượng hồi đường làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

● Cơm dừa: trung bình trong cơm dừa chứa 50% là nước, 30% dầu, 9,75% polysaccharide trung tính, 4% protein, 0,65% lignin Các kết quả thử nghiệm đã cho thấy protein trong cơm dừa thuộc loại cao cấp Giá trị sinh học của protein trong cơm dừa chỉ đứng sau trứng, sữa, cá, thịt và đậu tương Cơm dừa tươi được sử dụng nhiều các các ngành mỹ phẩm, dược phẩm, thực phẩm…Chính vì do hàm lượng dầu trong cơm dừa cao nên khi được bổ sung vào thực phẩm làm cho sản phẩm có độ béo ngậy, hương thơm đặc trưng giúp tăng cảm giác ngon miệng

● Hạt vừng: được bổ sung vào bánh giúp tăng hương vị bánh đồng thời khi bóc bánh không làm bánh bị dính vào lá Về mặt dinh dưỡng chất

xơ trong vừng giúp ngăn ngừa táo bón Hàm lượng vitamin E trong hạt vừng cao (5,14mg/100g), ngoài ra chúng còn chứ vitamin B1, sắt, magie và các khoáng chất đặc biệt khác

14

● Bột sắn: Tinh bột sắn có màu trắng, hạt tinh bột sắn có kích thước

từ 5- 40 µm, những hạt kích thước lớn 25- 35 µm, hạt nhỏ 5-15µm và nhiều hình dạng, chủ yếu là hình tròn, bề mặt nhẵn, một bên có chỗ lõm hình nón

và một núm nhỏ ở giữa Khi hạt tinh bột sắn bị vỡ, có thể quan sát được các rãnh tạo cấu trúc xốp của hạt Các rãnh vô định hình kéo dài từ bề mặt tới tâm của hạt tạo thành các lỗ xốp Chính các lỗ xốp này giúp nước thâm nhập vào làm trương nở tinh bột, phá vỡ các liên kết hydro giữa các phân

tử trong cấu trúc tinh thể, tạo điều kiện cho tác dụng phân hủy của enzyme Với tỉ lệ amylopectin tương đối cao 75-85%, amylose 15-25% [5]

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.2.1 Trên thế giới

Ở các nước trên thế giới các sản phẩm từ cây lá gai đã trở thành mặt hàng thương hiệu trên thị trường là nguồn nguyên liệu phục vụ cho sự phát triển dược liệu, thực phẩm và thực phẩm chức năng Người Trung Quốc và Nhật Bản đã biết sử dụng cây gai làm sợi từ rất lâu đời Các nước như Brazil và Nam Mỹ đã nghiên cứu khả năng tận dụng nguồn lá gai giàu protein làm thức ăn chăn nuôi Việc sử dụng các phụ phẩm của ngành công nghiệp dệt may có nguồn gốc từ lá gai làm thức ăn cho gia súc đã gợi ý cho nhiều nhóm nghiên cứu tìm cách khai thác cây lá gai Các bộ phận của cây như lá, thân, ngọn sau khi tách chiết để tạo sợi, đều được sử dụng cho thức

ăn cho động vật Tại Hàn Quốc, lá hoặc rễ cây lá gai được sử dụng kết hợp với các dược liệu khác làm đồ uống cho con người

Bên cạnh đó cũng có một số nghiên cứu về loài Boehmeria nivea:

Trong nghiên cứu của Chun-Ching Lin, Ming-Hong Yen, shiuan, Jer-Min Lin “Đánh giá hoạt động bảo vệ gan và chống oxy hóa

Tsae-của Boehmeria nivea var nivea and B nivea var.tenacissima” đã nghiên

cứu mối quan hệ giữa tác dụng bảo vệ gan và hoạt động chống oxy hóa

15

của Boehmeria nivea var nivea (B.nivea) và Boehmeria nivea var tenacissima (B frutescens) đã điều tra được chiết xuất dịch chiết của cả

hai thể hiện hoạt động bản vệ gan chống lại các tổn thương gan do CCl4

gây ra Boehmeria nivea var nivea và Boehmeria nivea var tenacissima

cũng cho thấy tác dụng chống oxy hóa trong FeCl2 ascorbate gây ra peroxid hóa lipid trong homogenate gan chuột Hơn nữa, các loại oxy hoạt tính có khả năng dọn dẹp các gốc tự do được đánh giá bằng kỹ thuật cộng

hưởng spin (ESR) Boehmeria nivea var tenacissima hiển thị hoạt động quét gốc superoxide tốt hơn Boehmeria nivea var nivea[10].

Nghiên cứu “Ức chế sự sinh sản của virus viêm gan B bằng chiết

xuất từ rễ Boehmeria nivea trong tế bào bằng mô hình Hep-G2/ 2.2.15” của

Kai-Ling Huang, Yiu-Kay Lai, Jia-Ming Chang, Chih-Chien Lin Phương pháp nghên cứu là kháng nguyên bề mặt viêm gan B (HBsAg), kháng nguyên virus viêm gan B (HBeAg) và HBV DNA được đo bằng cách sử dụng ELISA và PCR Sự sao chép DNA của virus và biểu hiện RNA được xác định bằng cách sử dụng Northerm blot, Southern blot tương ứng Trong các tế bào Hep-G2/ 2.2.15, HBeAg (60%, P <0,01) và HBV DNA liên kết với hạt (> 99%, P <0,01) được tiết ra ở bề mặt bị ức chế đáng kể bởi BNE với liều 100 mg/ l, trong khi đó HBsAg không bị ức chế Với các liều BNE khác nhau, HBeAg giảm có tương quan với sự ức chế DNA HBV Tác dụng chống HBV của BNE không gây ra bởi độc tính tế bào đối với tế bào hoặc ức chế sự sao chép DNA của virus và biểu hiện RNA [11]

“Chất xơ từ ramie (Boehmeria nivea): một vật liệu sinh học khâu

mới” của Raghuram Kandimalla, Sanjeeb Kalita, Bhaswati Choudhury, Dipali Devi, Dhaneswar Kalita, Kasturi Kalita, Suvakanta Dash, Jobon Kotoky đã phát triển một vật liệu sinh học chỉ khâu mới với các nguyên liệu có sẵn Từ nguồn gốc tự nhiên, chỉ có sợi tơ tằm, bông và vải lanh hiện

có sẵn trên thị trường dưới dạng vật liệu sinh học chỉ khâu không hấp

16 thụ Trong nghiên cứu này, họ đã phát triển một loại vật liệu sinh học, chỉ

khâu mới hiệu quả về chi phí và tương thích sinh học từ cây ramie, sợi Boehmeria nivea Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-

SEM), quang phổ tia X phân tán năng lượng (EDX), phản xạ toàn phần suy giảm quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (ATR-FTIR) và phân tích

trọng lượng nhiệt (TGA) cho thấy các đặc tính hóa lý của sợi ramie thô Các chỉ khâu ramie đa sợi bện được chuẩn bị từ sợi khử mùi thể

hiện độ bền kéo tuyệt vời Chỉ khâu được tìm thấy là tương thích sinh học đối với hồng cầu của con người và không độc hại với các tế bào động vật

có vú Chỉ khâu ramie chế tạo cho thấy hoạt động kháng khuẩn đáng kể

chống lại Escherichia coli, Bacillus subtilis và Staphylococcus aureus, có thể được quy cho khả năng vi khuẩn vốn có của sợi thực vật ramie Hiệu

quả đóng vết thương in vivo được đánh giá ở những con chuột đực trưởng thành bằng cách khâu vết thương bề mặt Trong vòng bảy ngày phẫu thuật, vết thương đã lành hoàn toàn không để lại vết mẩn đỏ và sẹo Vai trò của

chỉ khâu ramie trong việc chữa lành vết thương hoàn toàn được hỗ trợ bởi

mức độ giảm của các chất trung gian gây viêm trong huyết thanh Các nghiên cứu mô bệnh học đã xác nhận khả năng chữa lành vết thương của

chỉ khâu ramie, vì sự tổng hợp nhanh chóng của collagen, mô liên kết và

các cấu trúc ngoại tiết da khác đã được quan sát trong vòng bảy ngày phẫu thuật Đặc tính kéo, tương thích sinh học và hiệu quả đóng vết thương của chỉ

khâu ramie tương đương với chỉ khâu BMSF có sẵn trên thị trường [13]

2.2.2 Trong nước

Ở nước ta, Gai mọc hoang và thường được trồng ở vùng trung du và đồng bằng để lấy sợi đan và dệt lưới, làm giấy in bạc, lấy lá làm bánh gai, lấy củ làm thuốc Lá gai làm bánh gai, làm thuốc đắp co tử và sa tử cung Theo y học cổ truyền: lá gai (trừ ma diệp) có vị ngọt, tính hàn, có tác dụng lương huyết (thanh giải nhiệt ở phần huyết), chi huyết (cầm máu), phá ứ

17 Bài thuốc làm co tử cung: lá gai bánh tẻ 20 (g), lá thiên lý 10 (g), lá thầu dầu tía 5(g), bột đại bàng 3(g) Tất cả giã nhỏ, trộn đều gói bằng lá chuối còn tươi, khi đắp thì dán vào gáy chỗ chân tóc, dùng băng dính cố định Ngày 2 lần[3]

Củ gai (trừ ma căn): vị ngọt, tính hàn, không độc có tác dụng an thai, cầm máu, lợi tiểu.Theo y học cổ đại: người ta chứng minh được dịch chiết cồn có tác dụng cầm máu rõ rệt với chuột và chó trong các thí nghiệm dược lí

Axit Chlorogenic trong củ gai là một chất ít độc, có tác dụng tăng cường hiệu lực của adrenalin, giúp thông tiểu tiện, kích thích bài tiết mật,

có khả năng ức chế một số men như pepsin của cơ thể con người Axit clrogenia còn có tác dụng diệt nấm và kháng khuẩn tốt [3]

Trong y học cổ truyền: rễ gai là vị thuốc ngàn năm của các mẹ phương Đông dùng làm thuốc chữa động thai hiệu quả Những bài thuốc này giúp cho nhiều bà mẹ bị dọa sảy thai được an tâm

Cây gai được sử dụng rất nhiều trong bài thuốc Đông y như:

- Lợi tiểu: Rễ gai 30g, sắc uống ngày 1 lần, dùng 3-5 ngày

- Chữa đái dắt do nhiệt: Rễ gai 30g, mã đề 30g, hành tươi 3 nhánh, sắc uống ngày 1 lần, uống 3 - 5 ngày [3]

- Cầm máu vết thương nhẹ: Lá gai tươi rửa sạch, giã nát đắp vào vết thương, băng lại có tác dụng cầm máu tốt

- Trị người nóng, tiểu tiện đỏ do nhiệt: Rễ gai 20g, lá cây cối xay 20g, nhân trần 15g, cát căn 10g, nước 400ml, tất cả rửa sạch, cho vào ấm đun sôi kỹ, dùng uống thay trà trong ngày Dùng 5 - 7 ngày [3]

Bên cạnh đó cũng có một số nghiên cứu sử dụng lá gai như:

Đề tài khoa học – giá trị dinh dưỡng của cây lá gai làm thức ăn cho gia súc nhai lại: của Đinh Văn Tuyền, Bộ môn Dinh dưỡng-thức ăn và đồng cỏ, Viện chăn nuôi – Thụy Phương – Từ Liêm – Hà Nội Tác giả đã nghiên cứu 3 nội dung: khảo sát năng suất chất xanh và chất khô, xác định đặc điểm phân giải dạ cỏ của các mẫu lá gai tươi và lá gai khô, xác định tỷ

18

lệ tiêu hóa invivo và giá trị dinh dưỡng Qua các thí nghiệm năng suất ước tính của riêng thành phần lá đạt 56 tấn chất xanh hoặc 9,4 tấn chất khô/ha/năm, hàm lượng protein và khoáng ở cả phần thân và phần lá của cây gai tươi là rất cao, qua đó ta thấy năng suất và giá trị dinh dưỡng cho thấy cây

lá gai là một cây thức ăn cho gia súc nhai lại rất giàu tiềm năng [6]

Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần một số hợp chất hóa học trong lá gai xanh của nhóm tác giả: Tán Đức, Lê Thị Như Quỳnh, Nguyễn Phú Nghĩ, Nguyễn Trần Nguyên, Trần Đức Mạnh - Trường Đại học sư phạm, Đại học Đà Nẵng Nhóm tác giả đã xác định thành phần hóa học và định danh các cấu tử trong phần tinh dầu và phần dịch chiết theo phương pháp phân tích sắc khí - khối phổ (GC-MS) như sau: Tinh dầu gai xanh kém bền với nhiệt độ, chỉ số khúc xạ phù hợp với tinh dầu họ cam quýt Thành phần chính của tinh dầu gai xanh là hợp chất chứa chất như 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol (C10H18O); 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol-2-aminobenzoat; … ) có tính kháng khuẩn cao, đặc biệt Neroliol có khả năng ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư,……[2]

19

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

3.1 Đối tượng nghiên cứu

3.1.1 Nguyên vật liệu

- Lá gai: được thu mua tại huyện Đồng Hỷ - T.p Thái Nguyên

- Bột nếp: bột nếp sử dụng của Công ty cổ phần bột thực phẩm Tài Ký

- Đỗ xanh: được mua tại siêu thị Ánh Hồng – T.p Thái Nguyên

3.1.2 Hóa chất, trang thiết bị và dụng cụ

- Thiết bị: tủ sấy, tủ cấy, tủ ủ, nồi hấp khử trùng

- Dụng cụ: Bếp gas, máy xay, cân phân tích, pipet, đĩa peptri, đũa khuấy, que trang, đèn cồn, cân điện tử, ống đong, ống falcon…

Môi trường TGA: thành phần môi trường TGA trong 1000ml H2O Pepton 5g

3.1.3 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm

Địa điểm: Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Thời gian: từ tháng 12/2018 đến tháng 5/2019

20

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Nội dung 1: Xác định các thông số công nghệ trong sản xuất bột lá gai

- Nội dung 2: Đánh giá chất lượng vi sinh và cảm quan bột lá gai

- Nội dung 3: Xác định được thời gian bảo quản sản phẩm bột lá gai

- Nội dung 4: Sản xuất thử nghiệm bánh gai từ bột lá gai

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp thiết kế thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Xác định thời gian và nhiệt độ sấy lá gai

- Thay đổi nhiệt độ sấy lá gai theo các công thức như bảng 3.1:

Bảng 3.1 Công thức nhiệt độ sấy lá gai

Thí nghiệm 2: Xác định thời gian ninh lá gai

- Thay đổi thời gian ninh theo công thức, bố trí thí nghiệm như bảng 3.2:

Bảng 3.2 Xác định thời gian ninh lá gai