Nghiên cứu sản xuất nước giải khát từ đài hoa bụp giấm

Chính vì thế, việc nghiên cứu để chiết anthocyanin và sản xuất nước giải khát từ đài hoa Bụp giấm là hoàn toàn phù hợp với xu thế phát triển chung của thế giới và Việt Nam.. Để làm phong

LỜI MỞ ĐẦU

Theo thống kê của Hội ung thư Việt Nam thì trên thế giới, số người chết vì ung thư và tim mạch chiếm trên dưới 50% số người chết vì bệnh trong một năm Tại Nhật Bản, ung thư là căn bệnh gây tử vong đứng vị trí số một Bên cạnh đó, điều trị ung thư khá tốn kém và tỷ lệ thành công không cao

 Lý do chọn đề tài

Chất chiết từ đài hoa Bụp giấm là một hỗn hợp giàu anthocyanin và acid hữu cơ [23] Theo nguồn sức khỏe và đời sống (2007), thì tác dụng của Bụp giấm là phòng trị nhiều bệnh: tim mạch, cao huyết áp, tiểu đường, suy thận, suy tim, hạn chế cholesterol trong máu, ngăn ngừa một số bệnh ung thư, hạn chế béo phì, chống lão hóa,…[16], [12] Chất chiết từ đài hoa không độc cho người sử dụng trong thời gian dài Chính vì thế, việc nghiên cứu để chiết anthocyanin và sản xuất nước giải khát

từ đài hoa Bụp giấm là hoàn toàn phù hợp với xu thế phát triển chung của thế giới

và Việt Nam Nước giải khát Hibiscus Sabdariffa Linn làm từ đài hoa Bụp giấm

với hi vọng góp phần vào việc tạo ra loại sản phẩm mới có chất lượng tốt đáp ứng được yêu cầu của thị trường

Những năm gần đây, ở Việt Nam cũng đã xuất hiện khá nhiều sản phẩm nhằm tận dụng những lợi ích của Bụp giấm để cải thiện sức khỏe con người Tuy nhiên, những sản phẩm này còn quá ít so với yêu cầu của thị trường Để làm phong phú và tận dụng các ích lợi từ nguồn dược liệu này đến người tiêu dùng, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu sản xuất nước giải khát từ đài hoa Bụp giấm”

 Tình hình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Ngày nay, việc tìm kiếm những khả năng chữa trị và phòng ngừa bệnh tật từ các nguồn dược liệu từ thiên nhiên đã trở nên phổ biến và được tiến hành ở nhiều nơi trên thế giới Trong đó, Bụp giấm là đối tượng nghiên cứu của nhiều quốc gia

 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Năm 1997, Bridle, P and C.F Timberlake có đề tài: Các khía cạnh chọn màu thực phẩm tự nhiên từ anthocyanin, “Anthocyanins as natural food colours-selected aspects”

Năm 2002, Wong, P., YHM Salman và YB Cheman nghiên cứu về: các đặc điểm

hóa lý của đài hoa Bụp giấm, “Physico-chemical characteristics of roselle (Hibiscus sabdariffa)”

Năm 2010, Ugwu Arinze ở Nigeria nghiên cứu về: thành phần hóa học và khoáng chất của dịch chiết từ đài hoa Bụp giấm, “Chemical/ Mineral composition

of water extracts of Hibiscus Sabdariffa”

 Tình hình nghiên cứu trong nước

Năm 1993, Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường tỉnh Hà Tây nghiên cứu về:

“ Chiết xuất chất màu tự nhiên từ đài hoa Bụp giấm để dùng trong y học, thực phẩm

và mỹ phẩm” và đề tài “Chiết xuất chất kháng sinh dược học trong Bụp giấm để làm thuốc chữa bệnh”

Năm 2003, Đỗ Thị Thu Thủy có báo cáo nghiên cứu về: “Chất màu đỏ anthocyanin trích từ đài hoa Bụp giấm”

 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu các quá trình chế biến nhằm đưa ra sản phẩm nước giải khát từ đài hoa Bụp giấm có giá trị dinh dưỡng cao và cảm quan tốt với người tiêu dùng

Đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ đài hoa Bụp giấm, tăng hiệu quả kinh tế cho nguồn dược liệu quý này

 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là đài hoa Bụp giấm khô (Hồng Đài) mua tại công ty trách nhiệm hữu hạn Hồng Đài, quận 11, Tp Hồ Chí Minh

Đề tài được thực hiện từ 6/2012 đến 12/2012, các thí nghiệm được tiến hành với quy mô và thiết bị sản xuất tại phòng thí nghiệm khoa Công nghệ Hóa-Thực phẩm, trường Đại học Lạc Hồng- Đồng Nai

Nghiên cứu thực nghiệm

 Xác định tỷ lệ trích ly Bụp giấm bằng dung môi nước

 Xác định phương pháp trích ly chất chiết từ Bụp giấm

 Chọn tỷ lệ phối trộn syrup cho sản phẩm

 Xác định chế độ thanh trùng để bảo quản sản phẩm

Qua thí nghiệm, chúng tôi đưa ra được quy trình công nghệ sản xuất nước giải khát từ đài hoa Bụp giấm

 Phương pháp nghiên cứu

Chúng tôi tiến hành dùng đài hoa Bụp giấm để làm nguyên liệu cho quy trình chế biến loại nước uống giải khát Trọng tâm là trích ly hàm lượng anthocyanin, vitamin

C, tìm kiếm các điều kiện tối ưu để thu được chất chiết với hiệu suất cao, lập quy trình sản xuất cho nguyên liệu đài hoa Bụp giấm, và cảm quan đưa ra sản phẩm phù hợp thị hiếu người tiêu dùng Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi tiến hành theo các phương pháp phân tích sau:

 Xác định hàm ẩm theo TCVN 4295 – 86

 Phương pháp xác định hiệu suất thu hồi chất chiết

 Định lượng vitamin C theo TCVN 4715-89

 Xác định hàm lượng anthocyanin bằng phương pháp pH vi sai

 Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm thị hiếu

 Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm chất lượng theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79

 Chỉ tiêu vi sinh theo QCVN 6-2:2010/BYT

Số liệu thu được được xử lý bằng chương trình Statgraphics Plus, microsoft office excel

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Nguyên liệu

1.1.1 Giới thiệu chung về hoa Bụp giấm

1.1.1.1 Nguồn gốc và phân bố [11], [16], [19], [20]

Bụp giấm có nguồn gốc ở Tây Phi, được trồng để lấy ngọn và đài hoa làm rau chua và làm thuốc, đã nhập vào nước ta từ những năm 70 của thế kỷ trước Ngoài Việt Nam, cây còn được trồng nhiều ở Indonesia, Thái Lan, Ấn Độ, Bănglađet và Malaysia, để lấy sợi ở thân và đài hoa (cùng phát triển với quả) có màu đỏ tím sẫm để pha nước giải khát

Từ đầu thập niên 90 thế kỷ trước đến nay, Bụp giấm (giống lấy từ Đức) được trồng nhiều ở Bà Rịa - Vũng Tàu, Đồng Nai, Sông Bé, Bình Thuận (với diện tích khoảng 400 ha) để xuất khẩu Theo kết quả điều tra của Trung tâm Tài nguyên thực vật, cây phân bố khá rộng từ các tỉnh trung du miền núi phía bắc như Hoà Bình, Lào Cai, Quảng Ninh, có ở vùng trung bộ như Thanh Hoá, Nghệ An, cao nguyên Lâm Đồng đến tận Kiên Giang, Cần Thơ,

Cây Bụp giấm tuy là cây nhập ngoại, nhưng nó hợp với đất đồi núi Việt Nam (đất tận dụng) mà nơi đó trồng cây khác kém hiệu quả Cây dễ trồng, ưa nắng, có sức sống mãnh liệt, lại mang đến cho chúng ta nhiều lợi ích, mở ra một tiềm năng lớn trong lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm, Sản phẩm đầu tiên trà, nước cốt quả, rượu vang Hibiscus, đã có mặt trên thị trường, chắc chắn sẽ đáp ứng phần nào nhu cầu của người tiêu dùng đối với một loại cây thảo dược quý

1.1.1.2 Tên gọi và phân loại thực vật [16]

 Tên gọi

Tên thường gọi là Bụp giấm

Tên khác: Hoa lạc thần, lạc thần quỳ, mai côi gia, sơn gia, lạc tể quỳ, đay nhật, atiso đỏ, hoa vô thường,

Tên la tinh: Hibiscus Sabdariffa Linn., gồm 2 loại là Hibiscus sabdariffa Linn Var Sabdariffa và Hibiscus Sabdariffa Linn Var Altissima

Tên tiếng Anh: Roselle

Tên đồng nghĩa: Abelmoschus cruentus, Hibiscus digitatus, Hibiscus gossypiifolius, Hibiscus sanguineus, Sabdariffa rubra

 Phân loại thực vật

Theo phân loại thực vật học, cây Bụp giấm được xếp theo trình tự sau

Giới (kingdom) : Thực Vật (Plantae)

(Không được xếp hạng) : Cây hạt kín (Angiosperm)

(Không được xếp hạng) : Eudicots

(Không được xếp hạng) : Rosids

Họ (family) : Bông (Malvaceae)

Chi (genus) : Cây dâm bụt (Hibiscus)

Loài(species) : Sabdariffa

Binomial name : Hibiscus Sabdariffa

1.1.1.3 Hình thái [20]

Cây Bụp giấm Hibiscus sabdariffa L thuộc họ Bông (Malvaceae), là loại cây

một năm, đứng thẳng, nhiều nhánh, mọc thành bụi

Thân cây tròn, nhẵn hay có phủ lớp lông ngắn, có thể cao đến 3,5m, phân nhiều nhánh gần gốc, màu xanh lá cây đậm hoặc màu đỏ tía đặc trưng

Lá mọc xen kẽ, dài khoảng 7,5 – 12,5cm, hình trứng hay hình chân vịt, màu xanh với những gân lá màu hơi đỏ, không có lông, cuống lá dài, mép Phiến lá chia thành

3 – 7 thùy, rìa có răng cưa

Hình 1.1 Cây và hoa Bụp giấm Hibiscus sabdariffa L

Cây ra hoa từ tháng 7 đến tháng 10 Cây Bụp giấm có hoa lớn, cuống hoa ngắn, màu vàng hay vàng nâu, chính giữa màu nâu đỏ, mọc từng cái từ nách lá, hoa có thể lớn đến 12,5cm, chuyển hồng khi nó tàn vào cuối ngày Lúc này đài hoa có màu đỏ đặc trưng, bao gồm 5 lá đài lớn và đài phụ gồm 8 – 12 lá bắc nhỏ mỏng manh xung quanh cuống hoa bắt đầu lớn ra, trở nên giòn, dày, chứa nhiều nước, dài khoảng 3,2 – 5,7cm bao bọc hoàn toàn quả nang có lông mượt

Hình 1.2 Đài hoa tươi và khô

Quả nang hình trứng, có lông thô mang đài màu đỏ sáng hay đỏ tía đặc trưng bao quanh quả

Hình 1.3 Quả của cây Bụp giấm

1.1.2 Công dụng của cây Bụp giấm [20], [9], [16], [12]

Cây Bụp giấm Hibiscus sabdariffa L là một trong hơn 300 loài thuộc giống cây

bông được biết trên thế giới Giống cây này có rất nhiều ứng dụng trong đời sống con người và xu hướng sử dụng hiện nay như:

 Trồng để làm cây hoa cảnh

 Che phủ đất, cây hoang dại có sức sống cao

 Sử dụng để làm dược thảo và cây thực phẩm chức năng

Cây bụp giấm có thể được coi là cây thực phẩm chức năng với nhiều hoạt chất sinh học, tính sinh dược học cao, nhiều axít hữu cơ, các kích thích tố thực vật, giàu vitamin Nó cung cấp các chất dinh dưỡng cơ bản, cần thiết cho cơ thể,

 Chống lại chứng cao huyết áp

 Làm giảm cholesterol máu

 Thay đổi thành phần nước tiểu, góp phần ngăn ngừa và làm tan sỏi thận

 Có tác dụng chống viêm, sưng

 Chống sự oxy hóa và các gốc tự do bảo vệ tế bào

 Chống chứng co thắt gây nhồi máu cơ tim

 Sửa đổi những đột biến gen, ngăn ngừa ung thư

 Trích ly làm màu thực phẩm tự nhiên có tác dụng chống oxy hóa bảo vệ tế bào

cơ thể

 Tăng cường chức năng tiêu hoá

 Kháng nấm, kháng khuẩn,…

 Nâng đỡ chức năng gan, mật,…

 Hạn chế sự béo phì do tích mỡ trong máu, bảo vệ thành mạch

Đông y cho rằng, cây Bụp giấm có vị chua, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, giải khát,… nên được sử dụng để trị liệu một số bệnh như

 Chữa bệnh gan mật, cao huyết áp: Lấy đài hoa Bụp giấm 9 – 15g, sắc hoặc hãm nước uống

 Chữa cao huyết áp: Dùng cao của đài hoa Bụp giấm trộn cùng hydroxyd nhôm làm viên hoàn tương đương khoảng 0,64g dược liệu Mỗi lần uống 3 – 5 viên, ngày 2 – 3 lần

 Hỗ trợ trị xơ cứng động mạch: Dùng đài hoa 9 – 15g hãm lấy nước uống hàng ngày thay nước trà

1.2 Một số thành phần của đài hoa Bụp giấm

1.2.1 Hợp chất Anthocyanin [6], [21]

 Đặc điểm

Trong tự nhiên, anthocyanin hiếm tồn tại ở các dạng tự do (không bị glycosyl

hóa), tan trong nước và kết hợp với đường Anthocyanin còn mang đến cho thực vật

nhiều màu sắc rực rỡ khác nhau theo độ pH như xanh, hồng, đỏ, cam và các gam màu trung gian.Thành phần này dễ bị oxy hóa và kém màu ở pH 4,5 Chúng thường bền màu ở pH =3,5

Anthocyanin trong đài hoa Bụp giấm gồm là cyanidin- 3- sambubiosid, cyanidin- 3- glucosid, delphinidin- 3- sambubiosid (hibiscin hay daphniphylin), delphinidin- 3- glucosid và một ít sắc tố khác Ngoài ra, còn có dephinidin là anthocyanin khi mất hết nhóm đường được gọi là anthocyanidin hay aglycon

 Cấu tạo

Hình 1.4 Cấu trúc cơ bản của anthocyanin

Bảng 1.2 Hợp chất anthocyanin trong đài hoa Bụp giấm [19]

Vị trí

Tên gọi 3’ 4’ 5’ 3 5

Cyanidin-3sambubioside OH OH H

xylosyl-D-glucose

2-O-β-D-OH

Delphinidin-3-sambubioside OH OH OH

xylosyl–D-glucose

2-O-β-D-OH

Delphinidin- 3- glucoside OH OH OH Glucosyl OH

Trong phòng thí nghiệm, anthocyanin được chứng minh về các tiềm năng chống lại

Hibiscin đã được xác định có sắc tố chủ yếu là daphniphylline Ngoài ra, còn có

một lượng nhỏ Myrtillin (delphinidin-3-monoglucoside), Chrysanthenin 3-monoglucoside) và delphinidin

(cyannidin-Chất hibiscin có trong đài hoa được xác định có tác dụng kháng sinh, sát khuẩn, kháng nấm, chống độc, chống oxy hóa, ổn định đường trong máu,…

Hình 1.5 Công thức hóa học của Daphniphylline

1.2.3 Gossypetin

 Đặc điểm

 Gossypetin là một flavonol, một loại flavonoid Được phân lập từ bông hoa và

đài hoa Hibiscus sabdariffa (Roselle)

 Gossypetin có tính kháng khuẩn mạnh

1.2.5 Các acid hữu cơ [19], [15], [21]

Acid hữu cơ có tác dụng làm mát, tiêu khát, giải nhiệt, lợi tiểu, lợi mật, lọc máu, giảm áp suất mạch, kích thích nhu động ruột, chuyển hóa chất béo giúp hạn chế nguy cơ xơ vữa động mạch, ngăn ngừa tai biến mạch máu não hạn chế hiện tượng béo phì lại có tác dụng kháng khuẩn, nhuận tràng,…

 Có tính năng chống oxy hóa cao

 Kháng nấm, tăng cường sức đề kháng nội sinh chống lại nấm

 Acid ascorbic (Vitamin C)

 Đặc điểm

 Vitamin C, tên hóa học là acid ascorbic có rất nhiều trong các loại thực vật

 Acid ascorbic là chất kết tinh màu trắng, chúng dễ dàng được oxy hóa thành dehydroascorbic

 Chúng dễ bị oxy hóa, kém bền nhiệt (đặc biệt trong môi trường acid), ít độc với cơ thể

 Công thức hóa học

Hình 1.10 Công thức hóa học của acid citric

 Tạo hương vị chua

 Acid tartaric có tác dụng tương hỗ với các chất chống oxy hóa nên được xem như một chất chống oxy hóa

1.2.6 Các loại vitamin [19], [21]

 Vitamin A

Các tiền chất của vitamin A (tiền vitamin) tồn tại trong thực phẩm nguồn gốc thực vật gồm 3 loại là α, β, γ - caroten

Hình 1.13 Cấu trúc của β-carotene

Tất cả các dạng vitamin A đều có vòng β-ionon và gắn vào nó là chuỗi isoprenoit Cấu trúc này là thiết yếu cho độ hoạt động sinh hóa của vitamin

Hình 1.14 Công thức hóa học của vitamin A

 Vitamin D

 Đặc điểm

Vitamin D là một vitamin tan trong chất béo Vitamin tan trong chất béo được lưu trữ trong các mô mỡ của cơ thể

Trong thực vật ecgosterol, dưới tác dụng của ánh nắng sẽ tạo ra ecgocanxiferon Trong động vật và người có 7-dehydro-cholesterol, dưới tác dụng của ánh nắng sẽ tạo thành colecanxiferon

Hình 1.17 Công thức hóa học của vitamin D

 Vai trò

 Hình thành hệ xương: vitamin này tham gia vào quá trình hấp thụ canxi và photpho ở ruột non, nó còn tham gia vào củng cố, tái tạo xương

 Cốt hóa răng: tham gia vào việc tạo ra độ chắc cho răng của con người

 Chức năng khác: vitamin D còn tham gia vào điều hoà chức năng một số gen Ngoài ra, còn tham gia một số chức năng bài tiết của insulin, hormon cận giáp,

hệ miễn dịch, phát triển hệ sinh sản và da ở nữ giới

 Vitamin E (Tocopherol)

Vitamin E là một chất chống oxy hoá tốt do cản trở phản ứng xấu của các gốc tự

do trên các tế bào của cơ thể

Hình 1.18 Công thức hóa học của vitamin E

 Vai trò

 Ngăn ngừa lão hoá: do phản ứng chống oxy hoá bằng cách ngăn chặn các gốc

tự do mà vitamin E có vai trò quan trọng trong việc chống lão hoá

 Ngăn ngừa ung thư: kết hợp với vitamin C tạo thành nhân tố quan trọng làm chậm sự phát sinh của một số bệnh ung thư

 Ngăn ngừa bệnh tim mạch: vitamin E làm giảm các cholestrol xấu và làm tăng

sự tuần hoàn máu nên làm giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch

 Hệ thống miễn dịch: kích thích hệ thống miễn dịch hoạt động bình thường bằng việc bảo vệ các tế bào,

1.3 Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Theo nhiều nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước về công dụng và ứng dụng của đài hoa Bụp giấm Các nghiên cứu đã nêu bật lên đặc điểm về màu đỏ đặc trưng với thành phần anthocyanin cao, có tác dụng chống oxy hóa, hạn chế các bệnh về tim mạch, gan và thận, có khả năng chống lão hóa, ngăn ngừa một số bệnh ung thư trong cơ thể, nhuộm màu thức ăn và đồ uống thay thế cho các loại hoá chất, Với một số nghiên cứu sau

1.3.1 Trong nước

Năm 1993, sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường tỉnh Hà Tây đã triển khai đề

tài “Chiết xuất chất màu thiên nhiên từ đài hoa Hibiscus Sabdariffa để dùng trong y

học, thực phẩm và mỹ phẩm” và đề tài “chiết xuất các chất sinh dược học trong

Hibiscus Sabdariffa để làm thuốc chữa bệnh” Sau một số năm thực hiện, đề tài kết

thúc nhưng kết quả đạt được chưa đủ để đưa cây Bụp giấm trồng ở những vùng đồi núi lên hàng vị trí quan trọng Một số nhà khoa học của trung tâm công nghệ thực vật- viện di truyền nông nghiệp, của khoa sinh học, trường Đại học tự nhiên, cũng

đã nghiên cứu và khẳng định được tác dụng dược học cao của Bụp giấm

Năm 1998- 1999, Trần Thúy, viện trưởng viện y học dân tộc cổ truyền đã nghiên cứu các chế phẩm từ Bụp giấm để diều trị cho các bệnh nhân Nhưng với điều kiện khó khăn và thiếu thốn như hiện nay, việc tách các hoạt chất trong Bụp giấm để sử dụng trong công nghiệp sản xuất mỹ phẩm hoặc dược phẩm, khó có thể thành công Một số nhà nghiên cứu đã tìm tòi một hướng đi khác, chế biến đài hoa Bụp giấm thành những sản phẩm thực phẩm thông thường, dễ được người tiêu dùng chấp nhận

Năm 2003, Đỗ Thị Thu Thủy đã nghiên cứu về: “chất màu đỏ anthocyanin trích

từ đài hoa Bụp giấm”

1.3.2 Ngoài nước

Năm 1997, Bridle, P and C.F Timberlake nghiên cứu đề tài “Anthocyanins as natural food colours-selected aspects”

Năm 2010, Wahid A Luvonga, M S Njoroge, A.Makokha and P.W.Ngunjiri

tại Kenya, nghiên cứu đề tài: “Chemical characterisation of Hibiscus sabdariffa

(Roselle) calyces and evaluation of its functional potential in the food industry”, đã khảo sát và định lượng được một số thành phần dinh dưỡng và khoáng chất của đài hoa Bụp giấm Đồng thời, đánh giám quan về mùi cho thức uống Bụp giấm trong công nghiệp

Năm 2011, Azza A Arab, Ferial M Abu-Salem and Esmat A Arab, với đề tài: “Physico- chemical properties of natural pigments (anthocyanin)

Abou-extracted from Roselle calyces (Hibiscus subdariffa)” Đề tài đã khảo sát ảnh hưởng

của dung môi trích ly đến thành phần hóa học của dịch chiết Bụp giấm

1.4 Sơ lượt quá trình nấu syrup [6]

Syrup là một dung dịch đường có nồng độ chất khô cao và thường dao động trong khoảng 63-65% (khối lượng)

Trong đề tài chúng tôi sản xuất syrup đường nghịch đảo từ saccharose

Syrup đường nghịch đảo là hỗn hợp glucose và fructose với tỷ lệ mol 1:1

Đường saccharose được thủy phân bởi xúc tác là acid hoặc enzyme để tạo thành hỗn hợp glucose và fructose

(góc quay trái) Do đó, sự thay đổi góc quay cực của dung dịch saccharose trước và sau phản ứng gọi là quá trình nghịch đảo đường Hiệu suất thủy phân là tỷ lệ phần trăm giữa hàm lượng đường saccharose đã bị thủy phân so với hàm lượng đường ban đầu trong dung dịch phản ứng

1.4.1 Ưu điểm cúa quá trình nghịch đảo đường [6]

 Tăng độ ngọt cho syrup: Cùng với một nồng độ đường thì syrup đường nghịch đảo sẽ có độ ngọt cao hơn syrup của saccharose

 Tăng hàm lượng chất khô cho syrup: Nếu hiệu suất thủy phân xảy ra là 100 % thì cứ 342g saccharose ban đầu cho ra 180g glucose và 180g fructose (tức thu 360g đường nghịch đảo) Vậy tổng lượng chất khô sau phản ứng tăng xấp xỉ 1,053 lần Mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nhà sản xuất

 Ổn định chất lượng syrup, ngăn ngừa hiện tượng tái kết tinh đường: Phản ứng nghịch đảo saccharose sẽ tăng cường sự hòa tan của đường trong syrup nồng

độ cao và tránh được hiện tượng tái kết tinh của đường

 Tăng cường khả năng ức chế vi sinh vật có trong syrup: Theo lý thuyết, nếu hai dung dịch có cùng thể tích và hàm lượng chất tan thì dung dịch chất hòa tan phân tử lượng càng nhỏ thì áp lực thẩm thấu lớn hơn Giá trị áp lực thẩm thấu cao sẽ ức chế quá trình trao đổi chất và sinh trưởng của tế bào vi sinh vật trong syrup Ngoài ra, quá trình nghịch đảo đường không chỉ tạo độ ngọt mà còn cải thiện độ ngọt cho syrup (do đường fructose sẽ tạo vị ngọt tương tự như nước ép trái cây)

Trong sản suất, hiệu suất thủy phân không thể đạt 100% Do đó, dịch syrup chứa glucose, fructose và còn một lượng sacchrose chưa bị thủy phân Nhưng các nhà sản xuất vẫn gọi đường nghịch đảo

1.4.2 Nghịch đảo saccharose bằng xúc tác acid [6]

Trong công nghệ sản xuất thức uống, sử dụng các acid hữu cơ như: acid citric, tartaric, malic,…

Quy trình nấu syrup nghịch đảo dùng xúc tác là acid citric

Cho gia nhiệt nước lên 50 - 600C, cho đường và acid citric với liều lượng xấp xỉ 7,5 g/1kg đường vào khuấy tan Sau đó, gia nhiệt hỗn hợp lên đến 70 - 800C để thực hiện phản ứng nghịch đảo đường Thời gian thủy phân tùy vào hiệu suất thủy phân

mà nhà sản xuất mong muốn nhưng không kéo dài quá 2 giờ Sau cùng, gia nhiệt hỗn hợp đến sôi rồi tiến hành lọc nóng và làm nguội trong điều kiện kín để hạn chế tái nhiễm vi sinh vật vào syrup

Trong trường hợp đường saccharose nguyên liệu có độ màu cao thì tiến hành tẩy màu bằng cách cho than hoạt tính hàm lượng 0,1- 0,2% vào gia nhiệt ở 700

C trong thời gian 20 - 30 phút

Sau đó, lọc nguyên liệu để được dịch lọc trong suốt và không màu

1.4.3 Một số hóa chất

 Acid citric [5]

 Đặc điểm

Acid citric có số INS: 330, ADI: CXĐ

Công thức phân tử: C6H8O7; Khối lượng phân tử: 192,13 g/mol

Acid citric là một acid hữu cơ yếu Nó là chất bảo quản tự nhiên, được sử dụng

để bổ sung vị chua cho thực phẩm Đồng thời, acid citric đóng vai trò là chất chống oxy hóa

Ở nhiệt độ phòng, acid citric là chất bột kết tinh màu trắng Tồn tại ở 2 dạng: dạng khan hay dạng ngậm một phân tử nước (monohydrat) Dạng monohydrat có thể chuyển thành dạng khan khi nung nóng trên 740

C

 Phạm vi sử dụng

Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở dạng kết tinh khan hoặc ngậm một phân

tử nước, không màu, không mùi

 Diatomite [6]

Diatomitelà sản phẩm công nghiệp được sản xuất từ một loài tảo đơn bào Diatomite ở dạng bột mịn, có màu vàng nhạt hoặc vàng

Thành phần hóa học:

 Phân loại chất mùi

Theo tác dụng của của chất mùi lên thực phẩm khi sử dụng chúng

 Chất mùi là những chất chính nó gây ra tác dụng tạo mùi hoàn toàn cho sản phẩm

 Chất cải thiện hay biến đổi mùi là những chất, khi được cho vào sản phẩm, cải thiện tác dụng tạo mùi, vị

 Chất tăng mùi là những chất không được xem như là nguyên liệu, nhưng khi cho nó vào sẽ làm giảm lượng nguyên liệu cần dùng

 Chọn chất mùi

 Chọn mùi thích hợp với sản phẩm

 Tương thích với mùi có sẵn trong thực phẩm và có khả năng làm cho thực phẩm trở nên hấp dẫn hơn với người tiêu dùng

 Chất mùi phải có cường độ mùi cao và bền

 Giá thành của chất mùi phải phù hợp với sản phẩm và thị trường tiêu thụ

 Liều lượng sử dụng

 Chất mùi phải nằm trong ngưỡng cảm nhận của con người (tức là nằm trong khoảng ngưỡng cảm nhận và ngưỡng cảm tới hạn), nếu ngoài khoảng này thì không có tác dụng gì

 Ít hơn ngưỡng cảm nhận thì không cảm nhận được gì, nhiều hơn ngưỡng cảm tới hạn thì cũng không cảm nhận được nhiều hơn

1.5.2 Kali sorbate

Số INS 202, ADI = 0-25 mg/kg thể trọng

Công thức: C6H7KO2

Liều lượng sử dụng trong sản phẩm thực phẩm thường là 0,2%

Sorbate thêm vào nước quả và nước quả nghiền với lượng 0,05 - 0,06% có thể bảo quản trong thời gian dài

Muối kali sorbate ở dạng bột hay dạng hạt màu trắng tan nhiều trong nước (58,2g/ 100ml ở 200C)

Tác dụng ức chế mạnh nấm men và nấm mốc nhưng lại ít có tác dụng với vi khuẩn nên chúng được dùng cho các sản phẩm có môi trường acid

 Cơ chế

Chất bảo quản này hạn chế chức năng của enzyme dehydrogenase, enzyme sulfhydryl và kìm hãm sự phát triển và quá trình trao đổi chất của tế bào vi sinh vật các enzyme này đóng vai trò quan trọng trong tế bào vi sinh vật gồm: fumarase, aspartase, succinic dehydrogenase và alcohol dehydrogenase của nấm men

Giải thích cho cơ chế này: các muối sorbate phản ứng với enzyme sulfhydryl thông qua phản ứng cộng với nhóm thiol của cystein Hoạt tính của muối sorbate là

do sự hình thành các phức bền với các enzyme có chứa sulfhydryl Vì vậy, các muối sorbate kìm hãm các enzyme bởi sự hình thành liên kết đồng hóa trị giữa sulfat của nhóm sulfhydryl chính hoặc Zn(OH)2 của enzyme và carbon của ion sorbate

1.6 Một số sản phẩm từ đài hoa Bụp giấm

Trên thị trường ngày nay có các dạng sản phẩm từ đài hoa như: đài hoa sấy khô, trà và siro …

1.6.1 Các sản phẩm trong nước

 Đài hoa Bụp giấm khô

Hình 1.20 Đài hoa Bụp giấm khô

 Rượu vang

Hình 1.21 Rượu vang Bụp giấm

 Trà giảm cân

Hình 1.22 Trà giảm cân Bụp giấm

1.6.2 Các sản phẩm ngoài nước

 Thực phẩm chức năng Bụp giấm - Malaysia

Hình 1.23 Các loại thực phẩm chức năng từ Bụp giấm

 Trà đen - Úc

 Siro Bụp giấm - Úc

Hình 1.25 Siro Bụp giấm

Hình 1.24 Trà đen

Chương 2 THỰC NGHIỆM 2.1 Thời gian và địa điểm nguyên cứu

 Thiết bị: Bể điều nhiệt, bếp điện, khúc xạ kế, cân phân tích, thiết bị lọc

chân không, thiết bị thanh trùng, tủ sấy, máy đo pH, máy xay, máy quang phổ

 Dụng cụ: Becher, bình định mức, bình tỉ trọng, chai thủy tinh, đũa khuấy,

erlen, pipet, nhiệt kế

2.3 Quy trình công nghệ

Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến

Hình 2.1 Quy trình sản xuất nước giải khát Bụp giấm dự kiến

Bã

Chai

Bảo ôn Thanh trùng Bài khí Chiết chai Phối chế

Sản phẩm

Xử lý Hương, phụ gia

2.4 Các phương pháp thí nghiệm

Sơ đồ nghiên cứu

Hình 2.2 Sơ đồ nghiên cứu

Khảo sát tỷ lệ Bụp giấm : Nước

Trích ly với nước nóng

Trích ly với Enzyme Pectinex Ultra SP-L

Khảo sát tỷ lệ phối trộn syrup với dịch chiết

Khảo sát chế độ thanh trùng

để bảo quản sản phẩm Bụp giấm

Sản phẩm

Tỷ lệ đài hoa Bụp giấm: nước là 1:140; 1:160; 1:180; 1:200; 1:220

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, 1 nhân tố, 5 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần

Số nghiệm thức: 5 x 3 = 15

 Bố trí thí nghiệm

Hình 2.3 Khảo sát tỷ lệ trộn Bụp giấm và nước

Trộn

Nấu

Thu dịch chiết

 Chỉ tiêu theo dõi

 Hiệu suất thu hồi chất chiết

 Đánh giá cảm quan về màu sắc

 Phương pháp tiến hành

Bụp giấm sau khi nghiền sẽ được đem trộn với nước với tỷ lệ Bụp giấm và nước lần lượt như sau: 1:140, 1:160, 1:180, 1:200, 1:220 Sau đó, gia nhiệt đến 800C trong 15 phút để thu dịch chiết

2.4.2 Thí nghiệm 2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến hiệu suất trích ly

 Phương pháp tiến hành

Sau khi tiến hành trộn Bụp giấm và nước theo tỷ lệ thích hợp ta nâng nhiệt quá trình trích ly lên lần lượt là: 70, 80, 90, 1000C sau các khoảng thời gian nấu 5, 10,

15, 20 phút tiến hành lấy mẫu đo độ màu,

2.4.3 Thí nghiệm 3 Khảo sát ảnh hưởng của enzyme Pectinex Ultra SP-L đến hiệu suất trích ly

 Khảo sát thời gian trích ly