BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN KỸ THUẬT HIỆN ĐẠI TRONG THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY POLYPHENOL TỪ LÁ TRÀ GIÀ CÓ HỖ TRỢ ENZYME CELLULASE

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN KỸ THUẬT HIỆN ĐẠI TRONG THỰC PHẨM GVHD: Trần Chí Hải Nhóm SVTH: Lương Thị Mỹ Hóa _ 2005181077 Võ Ngọc Quế Anh _ 2005180486 Đỗ Văn Hùng _ 2005181087 Tạ Vũ Thiên Kim _ 2005181118 TP.HCM, ngày 17 tháng 04 năm 2021 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BẢNG PHÂN CÔNG, CÔNG VIỆC STT Họ tên Lương Thị Mỹ Hóa Tạ Vũ Thiên Kim Đỗ Văn Hùng Võ Ngọc Quế Anh Nội dung công việc Mức độ hồn thành Viết trích ly A polyphenol có hỗ trợ enzyme sấy thăng hoa sấy chân khơng Viết trích ly A polyphenol có hỗ trợ vi sóng Viết tối ưu hóa A q trình trích ly polyphenol có hỗ trợ siêu âm Viết sấy phun A Bài 1: NGHIÊN CỨU Q TRÌNH TRÍCH LY POLYPHENOL TỪ LÁ TRÀ GIÀ CÓ HỖ TRỢ ENZYME CELLULASE TÓM TẮT: Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng số thông số công nghệ như: nồng độ enzyme, nhiệt độ trích ly MỞ ĐẦU: Cây trà có tên khoa học Camellia sinensis thuộc họ Theaceae Trà sử dụng từ kỉ thứ tư Trung Quốc Lá trà tươi có khoảng 70% nước, 20% polyphenol (hỗn hợp catechin dẫn xuất chúng), 2-3,5% cafein, lại chất protein, khoáng, xơ, lignin pectin Một số nghiên cứu cho thấy hợp chất polyphenol có khả chống lại loại ung thư, chống tăng huyết áp tai biến Trà làm giảm lượng cholesterol máu ngăn ngừa phát triển chứng xơ vữa động mạch Trong số bệnh lý liên quan đến tuổi tác thối hóa thần kinh, trà chứng minh có khả bảo vệ đáng kể chống lại bệnh Parkinson, Bệnh Alzheimer, tổn thương thiếu máu cục Ngày nay, trà coi thứ nước uống phổ thông với nhiều công dụng, có lợi cho sức khoẻ Việt Nam nhà sản xuất xuất trà lớn giới, công nghệ sản xuất trà thường dùng búp non để tạo sản phẩm trà già sử dụng Nhiều nghiên cứu trước việc trích ly polyphenol thực với phương pháp khác Các dung môi thơng dụng để khai thác nước nóng dung mơi hữu Tuy nhiên, việc trích ly với hỗ trợ enzyme sử dụng thành công để chiết xuất từ hợp chất hoạt tính sinh học, đặc biệt polyphenol lựu, sơ ri, ổi, trà, nhàu… Trích ly với hỗ trợ enzyme làm tăng hiệu thu hồi hợp chất polyphenol Tính đặc biệt enzyme chúng vận hành hiệu điều kiện sinh lý nhẹ, áp suất khí pH 3-10 Vì vậy, nghiên cứu tiến hành khảo sát đánh giá tác động enzyme đến việc trích ly hợp chất polyphenol trà già nhằm tận dụng nguồn phế phẩm từ công nghệ sản xuất trà I NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Nguyên liệu: - Nguyên liệu dùng nghiên cứu trà già thu mua chợ Sơn Kỳ, Lê Trọng Tấn, Tây Thạnh, Tân Phú, Thành phố Hồ Chí Minh Sau rửa loại bỏ tạp chất, loại bỏ héo úa Tiếp theo, chè xay nhuyễn đến kích thước thích hợp Các hóa chất khác đạt yêu cầu hóa chất dùng phân tích Phương pháp nghiên cứu: 2.1 Nghiên cứu q trình trích ly: Q trình nghiên cứu tiến hành khảo sát ảnh hưởng nồng độ enzyme khác Quy trình thực chung sau: gram trà già xay nhuyễn bổ sung dung môi nước nồng độ enzyme khác nhau: 0; 0.5%, 1%;1.5%; 2%; 2.5% Sau tiến hành ủ nhiệt độ 500C vịng 30 phút Mẫu sau ủ đem ly tâm lọc thu lấy dịch phân tích hàm lượng polyphenols 2.2 Phương pháp phân tích: Hàm lượng Polyphenols dung dịch xác định phương pháp Folin-Ciocalteu Hàm lượng polyphenol tổng mẫu thể qua mg đương lượng acid galic gram chất khô (mg GAE/g) Cơng thức tính sau: Khối lượng (g) acid gallic 1g nguyên liệu (µg GAE/ µg nguyên liệu)= Với Cx nồng độ mẫu (ppm) Hàm lượng TPC có khối lượng (g) nguyên liệu (mg GAE/g NL) ()/mmẫu)*1000 2.3 Phương pháp phân tích xử lí số liệu: Kết trình bày dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn Số liệu thực nghiệm xử lí phần mềm Microft Office Excel phần mềm thống kê Minitab 18 II KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN: Ảnh hưởng nồng độ enzyme: Tổng lượng Polyphenols cao trích ly enzyme nồng độ khác 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2% 2.5% 3.977 0.183 ; 6.270 0.137 ; 6.683 0.079; 7.967 0.496; 8.396 0.322; 8.732 0.344 Hàm lượng Polyphenols tăng tỉ lệ thuận với nồng độ enzyme đạt giá trị cao enzyme có nồng độ 2.5% So với trích ly khơng sử dụng enzyme phương pháp trích ly có sử dụng enzyme, hàm lượng Polyphenols ln trích cao cụ thể nồng độ enzyme 2.5% hàm lượng Polyphenols cao khoảng 2.2 lần Sự khác hàm lượng polyphenols thay đổi nồng độ enzyme enzyme Cellulase có khả phá vỡ màng tế bào, mà Polyphenols lại nằm tế bào Vì có tác dụng enzyme Cellulase tế bào bị phá vỡ, nồng độ enzyme mạnh tốc độ phá vỡ nhanh nên tỉ lệ Polyphenols thu cao Điều kiện OD Nồng độ TPC (mg Độ lệch Trung bình trích ly (µg/ml) GAE/g chuẩn NL) SD 0.158 400 3.9770 0.183 0.162 400 4.160 0.154 400 3.793 50 0.205 400 6.133 0.137 0.208 400 6.270 0.211 400 6.408 100 0.218 400 6.729 0.079 0.215 400 6.591 0.218 400 6.929 Nồng độ 150 0.254 400 8.380 0.496 enzyme 0.248 400 8.105 0.233 400 7.417 200 0.261 400 8.701 0.322 0.247 400 8.059 0.255 400 8.426 250 0.254 400 8.380 0.344 0.262 400 8.747 0.269 400 9.068 Bảng 1: Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến trình trích Polyphenols từ trà già (Kèm kết phân tích ANOVA) Analysis of Variance Sourc e Nồng độ Error D Adj F SS 46.97 12 1.055 Adj FPMS Value Value 9.3942 106.86 0.000 0.0879 Total 17 48.02 Model Summary RRS R-sq sq(adj) sq(pred) 0.29649 97.80 96.89% 95.06% % Means Nồ NMean St 95% CI TPC (mg GAE/g NL) 0.183 6.270 0.137 6.683 0.079 7.967 0.496 8.396 0.322 8.732 0.344 ly thu nhận ng độ 0.0 33.977 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 D ev (3.604, 4.350) 18 36.2706 (5.8977, 6.6436) 13 76 36.6835 (6.3105, 7.0565) 07 95 37.968 (7.595, 8.341) 49 38 (8.023, 8.769) 3 38 (8.359, 9.105) 3 4 Pooled StDev = 0.296494 Hình 1: Biểu đồ biểu thị mối tương quan hàm lượng Polyphenol tổng với nồng độ enzyme PHỤ LỤC Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến q trình trích ly thu nhận Polyphenols từ trà già Nồng độ 10 20 30 40 50 100 OD 0.015 0.077 0.07 0.136 0.183 0.175 0.261 0.311 0.311 0.376 0.405 0.408 0.531 0.544 0.53 0.647 0.633 0.628 1.155 1.14 1.118 Hình 2: Đường chuẩn acid gallic Bảng 2: Kết xây dựng đường chuẩn acid gallic LỜI CẢM ƠN Cảm ơn thầy TRẦN CHÍ HẢI trường ĐH CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM bạn lớp TH kỹ thuật đại công nghệ thực phảm tạo điều kiện kiến thức , thiết bị , máy móc để chúng em hồn thành thí nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO e a T N H Lại, "Mơ hình hóa q trình chiết polyphenol từ vỏ vải " Tạp chí Khoa học Phát triển 2010, vol 8, no 6, pp 994-1003, 2010 N L L T N Phạm, "Chiết xuất, xác định hàm lượng polyphenol đánh giá tác dụng chống oxy hóa mẫu bột chiết dâu," TCNCYH, vol 38, no 5, 2005 L T Thin, N n Dng, V T Hường, H Q Bnh, and H N Chiến, "Ảnh hưởng xử lý siêu âm đến khả trích ly hợp chất polyphenol anthocyanin từ vỏ chanh dây (Passiflora incarnate)," Tạp chí khoa học cơng nghệ thực phẩm, vol 17, no 1, 2018 [Online] Available: http://vjol.info/index.php/hufi/article/viewArticle/42906 G Xu, X Ye, J Chen, and D Liu, "Effect of heat treatment on the phenolic compounds and antioxidant capacity of citrus peel extract," Journal of Agricultural and Food chemistry, vol 55, no 2, pp 330-335, 2007 Bài 2: NGHIÊN CỨU Q TRÌNH TRÍCH LY POLYPHENOLS TỪ LÁ TRÀ GIÀ CÓ HỖ TRỢ VI SÓNG TÓM TẮT: Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng số thông số cơng nghệ như: cơng suất vi sóng MỞ ĐẦU: Cây trà có tên khoa học Camellia sinensis thuộc họ Theaceae Trà sử dụng từ kỉ thứ tư Trung Quốc Lá trà tươi có khoảng 70% nước, 20% polyphenol (hỗn hợp catechin dẫn xuất chúng), 2-3,5% cafein, cịn lại chất protein, khống, xơ, lignin pectin Một số nghiên cứu cho thấy hợp chất polyphenol có khả chống lại loại ung thư, chống tăng huyết áp tai biến Trà làm giảm lượng cholesterol máu ngăn ngừa phát triển chứng xơ vữa động mạch Trong số bệnh lý liên quan đến tuổi tác thối hóa thần kinh, trà chứng minh có khả bảo vệ đáng kể chống lại bệnh Parkinson, Bệnh Alzheimer, tổn thương thiếu máu cục Ngày nay, trà coi thứ nước uống phổ thơng với nhiều cơng dụng, có lợi cho sức khoẻ Việt Nam nhà sản xuất xuất trà lớn giới, công nghệ sản xuất trà thường dùng búp non để tạo sản phẩm trà già sử dụng Nhiều nghiên cứu trước việc trích ly polyphenol thực với phương pháp khác Các dung môi thông dụng để khai thác nước nóng dung mơi hữu Tuy nhiên, việc trích ly với hỗ trợ enzyme sử dụng thành cơng để chiết xuất từ hợp chất hoạt tính sinh học, đặc biệt polyphenol lựu, sơ ri, ổi, trà, nhàu… Trích ly với hỗ trợ enzyme làm tăng hiệu thu hồi hợp chất polyphenol Tính đặc biệt enzyme chúng vận hành hiệu điều kiện sinh lý nhẹ, áp suất khí pH 3-10 Vì vậy, nghiên cứu tiến hành khảo sát đánh giá tác động enzyme đến việc trích ly hợp chất polyphenol trà già nhằm tận dụng nguồn phế phẩm từ công nghệ sản xuất trà I NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Nguyên liệu: - Nguyên liệu dùng nghiên cứu trà già thu mua chợ Sơn Kỳ, Lê Trọng Tấn, Tây Thạnh, Tân Phú, Thành phố Hồ Chí Minh Sau rửa loại bỏ tạp chất, loại bỏ héo úa Tiếp theo, chè xay nhuyễn đến kích thước thích hợp Các hóa chất khác đạt yêu cầu hóa chất dùng phân tích Phương pháp nghiên cứu 10 MỞ ĐẦU Trà Xanh (Green Tea) loại trà chủ yếu Việt Nam, Trung Quốc, chế biến từ trà búp trà tươi, loại thức uống không cần phải trải qua công đoạn chế biến lên men, loại bỏ màu xanh … Bằng phương pháp chế biến chế đặc biệt nhằm lại nguyên vẹn màu sắc ( lá, búp trà, nước trà) hương vị tươi ngon độc đáo Trà Xanh Trà Xanh thuộc loại trà khơng lên men, chỉnh mà giữ phẩm chất tự nhiên trà tươi, bao hàm nhiều chất dinh dưỡng Polyphenol, Catechin, Caffein, Axit Amin, Vitamin thành phần dinh dưỡng khác nhiều Trong Trà Xanh có số thành phần dinh dưỡng tự nhiên có tác dụng chống lão hóa, phịng chống ung thư, giảm nhiệt, sát trùng … tốt cho thể người Uống trà xanh thường xuyên ngăn ngừa ung thư, hạ men gan, giảm béo, người hút thuốc có tác dụng giảm bớt tác hại Nicotin … hiệu đặc biệt mà hầu hết loại trà khác khơng có Polyphenol hợp chất có nguồn gốc tự nhiên tồn thực vật chứng minh có khả chống oxy hóa vơ hiệu Polyphenol bảo vệ thể, giúp thể chống lại nhiều loại bệnh khác gốc tự gây Đặc điểm chung chúng phân tử có vịng thơm (vòng benzen) chứa hay hai, ba nhiều nhóm hydroxyl (OH) gắn trực tiếp vào vịng benzen Tùy thuộc vào số lượng vị trí tương hỗ nhóm OH với khung hóa học mà tính chất lý hố học hoạt tính sinh học thay đổi NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu Trà xanh thu mua từ chợ sơn kỳ, phường sơn kỳ, quận tân phú HCM Sau đó, chè rửa loại bỏ tạp chất Kế đến, chúng nghiền nhỏ máy xay hịa trộn với nước Sau chúng trích ly sóng siêu âm cơng suất thời gian khác đem đo quang để xác định hàm lượng poyphenol tổng Sau tối ưu hóa q trình để xác định đâu thời gian công suất tối ưu Các hóa chất 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Nghiên cứu q trình trích ly polyphenol siêu âm: Q trình nghiên cứu tiến hành khảo sát ảnh hưởng hai loại yếu tố thời gian công suất máy siêu âm ảnh hưởng đến hiệu trích ly polyphenol trà Quy 16 trình thực chung sau: gram trà xanh bổ sung dung mơi nước , sau tiến hành siêu âm dung dịch để tiến hành trích ly khoảng thời gian xác định Mẫu sau trích ly tiến hành đo quang để phân tích hàm lượng polyphenol 2.2.2 Phương pháp phân tích phương pháp đo quang sau phản ứng với thuốc thử folin-ciocalteu [4, 5] Hàm lượng polyphenol tồn phần tính theo axít gallic - Dung dịch chuẩn axít gallic: cân xác 10,0 mg axít gallic chuẩn, hịa tan nước cất để 100 ml dung dịch chuẩn gốc (nồng độ 100 µg/ml) - Dung dịch thử: cân 0,5 g trà cho vào bình cầu, chiết thiết bị chiết siêu âm với 60 ml nước cất Lọc thu dịch chiết, định mức 50 ml nước cất (dung dịch thử T) - Phản ứng với thuốc thử folinciocalteu: hút xác 1,0 ml dung dịch thử cho vào ống nghiệm, thêm 5,0 ml thuốc thử folin-ciocalteu chuẩn bị trên, lắc phút Để yên nhiệt độ phòng 10 phút Thêm 4,0 ml dung dịch Na2CO3 7,5% Lắc phút, đậy kín, để yên nhiệt độ phòng 60 phút * Thẩm định phương pháp: Thẩm định theo quy định ICH [6] tiêu sau: + Độ chọn lọc đặc hiệu + Tính tương thích hệ thống + Xác định khoảng tuyến tính: dãy dung dịch chuẩn có nồng độ từ 10 - 50 µg/ml Xây dựng phương trình hồi quy biểu diễn phụ thuộc tuyến tính nồng độ độ hấp thụ Yêu cầu: R2 ≥ 0,99 + Độ đúng: sử dụng phương pháp thêm chuẩn, sau xác định độ thu hồi Độ xác: chuẩn bị mẫu chuẩn mức nồng độ Mỗi nồng độ chuẩn bị mẫu Xác định nồng độ theo đường chuẩn mẫu ngày khác ngày + Tính tốn kết quả: từ độ hấp thụ dung dịch, tính nồng độ polyphenol tồn phần dung dịch thử theo axít gallic Hàm lượng polyphenol toàn phần trà xanh theo axít gallic tính theo cơng thức: Cơng thức tính sau: Khối lượng (g) acid gallic 1g nguyên liệu (µg GAE/ µg nguyên liệu)= Với Cx nồng độ mẫu (ppm) Hàm lượng TPC có 1g nguyên liệu (mg GAE/g NL) ()/mmẫu)*1000 17 2.2.3 Phương pháp phân tích xử lí số liệu Trong nghiên cứu này,có thí nghiệm tiến hành khảo sát thời gian trích ly,khảo sát cơng suất máy siêu âm khảo sát thí nghiện tối ưu hóa Số liệu thực nghiệm xử lí phần mềm Microft Office Excel 2019 phần mềm thống kê Minitab 19 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Nồng dộ 10 20 30 40 50 100 Độ hấp thu lần 0.111 0.217 0.317 0.389 0.524 0.945 Độ hấp thu lần 0.115 0.21 0.314 0.39 0.52 0.944 Độ hấp thu lần 0.112 0.215 0.316 0.387 0.523 0.946 Độ hấp thu tb 0.112 0.214 0.315 0.388 0.522 0.945 pha dãy chuẩn 3.1 Bảng 6: Kết xây dựng dãy chuẩn acid gallic Khảo sát công suất 3.2 Bảng 7: Kết khảo sát công suất siêu âm ST T W % tim T e đầu T sau Đo quan g Nồng độ Cx µg TPC (mg GAE/µ GAE/g g mẫu mẫu) 35 3p 32.1 45.7 0.359 400 35.957 0.089 17.978 30 3p 30.8 40.4 0.274 400 26.914 0.067 13.457 25 3p 32.9 36.1 0.362 400 36.276 0.090 18.138 20 3p 32.6 35.2 0.588 400 60.319 0.150 30.159 18 Nhận xét kết quả: thí nghiệm khảo sát cơng suất ta thấy kết bị nhiễu hàm lượng polyphenol tổng cao công suất 20% phút 3.3 STT Ảnh hưởng thời gian W % Nồng độ Cx µg TPC (mg GAE/µg GAE/g mẫu mẫu) 32.3 0.335 400 33.404 0.083 16.702 tim e T đầu T sau Đo quang 30 Không siêu âm 30 31.5 33.7 0.384 400 38.617 0.096 19.308 30 32.5 37.3 0.402 400 40.531 0.101 20.265 30 32.3 40.4 0.467 400 47.446 0.118 23.723 30 30.7 41.3 0.511 400 52.127 0.130 26.063 Nhận xét kết : Ta thấy thí nghiệm khảo sát thời gian ,ở công suất máy siêu âm 30% theo thời gian tăng dầng hàm lượng polyphenol trích ly tăng dầng Bảng 8: Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến công suất siêu âm 3.4 Tối ưu hóa : STT W% 25 25 35 T time đầu 31.5 31.4 30.9 Đo Nồng Tsau quang độ Cx TPC (mg µg GAE/µg GAE/g mẫu mẫu) 36.1 400 31.7021276 0.079255319 15.85106383 400 47.2340425 0.118085106 23.61702128 400 52.2340425 0.130585106 26.11702128 0.62 400 63.7234042 0.159308511 31.86170213 0.362 400 36.2765957 0.090691489 18.13829787 35 40.5 35 30.7 48 30 4.4 30.8 42 30 30.8 40.4 0.319 0.465 0.512 19 30 30.7 40 30 30.9 41 30 1.6 30.5 35.5 10 37.07 31 40.2 11 22.93 31.2 37 Bảng 9: kết tối ưu hóa trình trích ly Polyphenol từ trà già có hỗ trợ siêu âm Nhận xét kết quả: không đủ thời gian nên nhóm khơng đo hết kết đo quang trường hợp lại Tuy nhiên nhìn chung hàm lượng polyphenol tổng tăng theo công suất máy thời gian siêu âm Kết cho thấy polyphenol tổng cao công suất 35% phút KẾT LUẬN Hàm lượng polyphenol trích ly đạt giá trị cực cực đại điều kiện công nghệ định Việc tăng dần thời gian trích ly, cơng suất máy siêu âm hỗ trợ trình khuếch tán polyphenol ngồi Trong polyphenol trà cho hiệu trích ly cao điều kiện tối ưu công suất 35% thời gian phút LỜI CẢM ƠN Cảm ơn thầy TRẦN CHÍ HẢI trường ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM bạn lớp TH kỹ thuật đại công nghệ thực phảm tạo điều kiện kiến thức , thiết bị , máy móc để chúng e hồn thành thí nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Thông Nghiên cứu cấu trúc, khả chống oxy hóa số polyphenol dẫn xuất fullerene (c60) phương pháp hóa tính toán 2016, tr.5-9 20 [2] Fakaye T Toxicity and immunomodulatory activity of fractions of Hibiscus sabdariffa Linn (family Malvaceae) in animal models African Journal of Traditional, Complementary and Alternative Medicines 2008, (4), pp.394-398 [3] Dickel M.l, Rates S.M.K, Ritter M.R Plants popularly used for loosing weight purposes in Porto Alegre, South Brazil Journal of Ethnopharmacology 2007, 109 [4] Blainski A., Lopes G.C., De Mello J.C.P aplication and analysis of the folin- ciocalteu method for the determination of the total phenolic content from Limonium Brasiliense L Molecules 2013, 18 (6), pp.6852-6865 [5] Meda A et al Determination of the total phenolic, flavonoid and proline contents in Burkina Fasan honey, as well as their radical scavenging activity Food chemistry 2005, 91 (3), pp.571-577 [6] ICH Guide Validation of analytical procedures: Methodology International Conference on Harmonization Fed Reg 1997, 62 (2643) [7] Herranz-López M et al Synergism of plant-derived polyphenols in adipogenesis: perspectives and implications Phytomedicine 2012, 19 (3), tr.253-261 [8] Ramirez‐Rodrigues et al Physicochemical and phytochemical properties of cold and hot water extraction from Hibiscus sabdariffa Journal of Food Science 2011, 76 (3) [9] Peng C.H et al Hibiscus sabdariffa polyphenolic extract inhibits hyperglycemia, hyperlipidemia, and glycation-oxidative stress while improving insulin resistance Journal of agricultural and food 21 BÀI 4: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH SẤY PHUN DỊCH TRÀ Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng số thông số công nghệ như: độ ẩm, độ hòa tan, nồng độ chất khô dịch trà cô đặc đến hàm lượng polyphenol Mở đầu: Cây trà có tên khoa học Camellia sinensis thuộc họ Theaceae Trà sử dụng từ kỉ thứ tư Trung Quốc Lá trà tươi có khoảng 70% nước, 20% polyphenol (hỗn hợp catechin dẫn xuất chúng), 2-3,5% cafein, lại chất protein, khoáng, xơ, lignin pectin Một số nghiên cứu cho thấy hợp chất polyphenol có khả chống lại loại ung thư, chống tăng huyết áp tai biến Trà làm giảm lượng cholesterol máu ngăn ngừa phát triển chứng xơ vữa động mạch Trong số bệnh lý liên quan đến tuổi tác thối hóa thần kinh, trà chứng minh có khả bảo vệ đáng kể chống lại bệnh Parkinson, Bệnh Alzheimer, tổn thương thiếu máu cục Ngày nay, trà coi thứ nước uống phổ thông với nhiều cơng dụng, có lợi cho sức khoẻ Việt Nam nhà sản xuất xuất trà lớn giới, công nghệ sản xuất trà thường dùng búp non để tạo sản phẩm trà già sử dụng Sấy phun công nghệ tiên tiến tạo nên sản phẩm dạng bột khơ chất lượng cao Mục đích nghiên cứu xác định điều kiện tối ưu trình sấy phun tạo bột từ trà để đạt hiệu suất thu hồi sản phẩm cao Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu: 2.1 Nguyên liệu: Lá trà khô (trà bắc) mua 90 Tân kỳ tân quý, quận Tân Phú Sau đó, lấy 500 gram trà sấy pha vào 5L nước, sau đun sơi để trích ly đặc 1500 mL đem lọc thu dịch đặc Các hóa chất khác đạt yêu cầu hóa chất dùng phân tích Phương pháp nghiên cứu: 2.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ maltodextrin đến hiệu suất thu hồi Trước hết, tiến hành khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung maltodextrin, nhiệt độ khơng khí sấy, tốc độ bơm vật liệu Trà chần nhiệt độ 80oC với hàm lượng 400g trà lít nước Cơ đặc lại cịn lít phối chế với hàm lượng maldixtrin theo tỷ lệ khối lượng dextrin/tổng hàm lượng chất khô dịch (tương ứng 20%,25%,30%,35%) Sấy phun dịch trà với nhiệt độ không khí 130oC, áp suất vịi phun 1,2 bar, tốc độ bơm vật liệu 30ml/phút Sau tiến hành đo khối lượng độ ẩm mẫu 2.2.2 Phương pháp phân tích: Xác định hiệu suất thu hồi: hiệu suất thu hổi tính % lượng chất khơ sản phẩm so với lượng chất khô dịch trước sấy 2.2 22 2.2.3 Phương pháp phân tích xử lí số liệu: Kết trình bày dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn Số liệu thực nghiệm xử lí phần mềm Microft Office Excel phần mềm thống kê Minitab 18 Kết bàn luận: Tỉ lệ Mẫu Mẫu sau mantodextrin Đo quang Hiệu suất Độ ẩm Malto trước sấy sấy thu hồi dextrin 20% 50 30.5 38 0.638 61% 9.16% 25% 50 31.6 52.2 0.588 63.2% 6.99% 30% 50 32.39 66.38 0.437 64.6% 4% 35% 50 36.6 85.32 0.274 73.2% 5.78% 3.1 Ảnh hưởng tỉ lệ bổ sung maltodextrin đến việc trích ly polyphenol dịch trà Xây dựng phương trình đường chuẩn gallic khảo sát yếu tố công nghệ Đường chuẩn axit gallic xây dựng với nồng độ 0; 10; 20; 30; 40; 50; 100 (μg/ml), kết mật độ quang đo bước sóng 765 nm trình bày: Bảng 5: Kết tu qua trình sấy phun từ dịch trà già có bổ sung maltodextrin Hình 1: Biểu đồ phương trình đường chuẩn Hình cho thấy tổng lượng polyphenol thu cao tỷ lệ 1/250 (khối lượng ngun liệu/ thể tích dung mơi) Khi tăng thể tích dung mơi lượng chất màu thu lớn lượng dung mơi tăng tạo hội sắc tố màu tiếp xúc nhiều với dung môi dẫn đến khả thẩm thấu cao Nhưng tiếp tục tăng thể tích dung mơi lượng chất màu thu lại có xu hướng giảm nhẹ, thể tích dung mơi q lớn có khả gây bão hòa làm giảm lượng chất màu khuếch tán vào dung mơi, gây khó khăn hiệu kinh tế (tốn lượng thời gian đuổi dung môi) Hình 2:Ảnh hưởng tỉ lệ ngun liệu/dung mơi đến hàm lượng polyphenol từ dịch trà 23 Việc bổ sung lượng dung môi chiết tách quan trọng, cần theo tỉ lệ thích hợp để đạt hiệu suất chiết tách cao Theo kết thực nghiệm, dung môi nước tỉ lệ 1:250 cho hàm lượng polyphenol thu nhận cao 3.2 Ảnh hưởng nồng độ chất khô dịch trà đến hàm lượng polyphenol bột trà Theo hình hiệu suất thu hồi polyphenol cao 20 % chất khô dịch trà 14,44mg/g Nồng độ chất khô lớn hiệu suất thu hồi polyphenol nhỏ Hình 3:Ảnh hưởng nồng độ khô ban đầu đến hàm lượng polyphenol bột trà Nồng độ chất khô cao làm nước khơng đủ để trích ly hợp chất polyphenol khỏi trà khiến cho thành phẩm bột trà không chứa nhiều pholyphenol, gây nhiều lãng phí giảm giá trị thành phẩm 3.3 Ảnh hưởng nồng độ chất khô ban đầu dịch trà đến độ ẩm bột trà Kết thực nghiệm cho thấy độ ẩm sản phẩm 30% chất khô thấp mức 4% phù hợp để bảo quản sản phẩm dạng bột 24 Hình 4:Ảnh hưởng nồng độ khô ban đầu đến độ ẩm bột trà Lượng maltodextrin nồng độ chất khô 30% cao dẫn đến giảm độ ẩm bột Việc bổ sung maltodextrin vào dịch nhập liệu trước sấy phun làm tăng tổng hàm lượng chất rắn tổng lượng nước bay Nồng độ maltodextrin cao (ở 30% chất khô) cải thiện hiệu sấy, nồng độ maltodextrin thấp không đủ để làm khô dịch trà dẫn đến loại bột có độ ẩm cao hơn, khó bảo quản 3.4 Ảnh hưởng nồng độ chất khô ban đầu dịch trà đến độ hòa tan bột trà Kết thu cho thấy bột hịa tan hồn tồn nước, khơng có cặn Việc sử dụng maltodextrin khơng giảm lượng nước sản phẩm mà tăng độ hòa tan lên sấy phun.Maltodextrin vật liệu đóng vai trò chất phủ lớp vỏ hạt phát triển trình sấy phun tạo sản phẩm có độ hịa tan cao Trong thực nghiệm maltodextrin làm chất mang chất phủ làm tăng độ hòa tan bột trà KẾT LUẬN Qua nghiên cứu này, hàm lượng chất khơ thấp hàm lượng polyphenol so với chất khô cao nên hiệu suất thu hồi giảm đạt đến hàm lượng chất khô định hiệu suất thu hồi khơng tăng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Kosińska, Wlfried Andlauer (2014); Processing and Impact on Antioxidants in Beverages, Chapter 12: StorageAgnieszka Antioxidant Capacity of Tea: Effect of Processing and and Storage, 109 - 119, Elsevier Inc [2] Đặng Minh Nhật (2010), Nghiên cứu thu nhận chế phẩm chống oxy hóa tự nhiên từ chè già, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Tập 48, số 6, Tr 89-98 25 BÀI 5: NGHIÊN CỨU Q TRÌNH SẤY THĂNG HOA VÀ SẤY CHÂN KHƠNG Trong nghiên cứu ảnh hưởng số công nghệ như: nhiệt độ cấp đông, thay đổi màu bề dày nguyên liệu Mở đầu: Khoang lang có tên khoa học lpomoea batatas (L.) Poir Khoai lang loại cỏ sống lâu năm thân mọc bò, dài 2-3m, rễ mẫm thành củ, màu đỏ, trắng hay vàng Lá có nhiều hình, thường hình tim xẻ thùy, có cuống dài Hoa màu tím nhạt hay trắng, mọc thành sim hoa đầu cành Rất thấy hạt Các nghiên cứu gần cho thấy cách bảo tồn tuyệt vời anthocyanin có khoai lang hấp, số nghiên cứu so sánh từ cách luộc đến nướng cho thấy tác dụng đường huyết tốt bao gồm việc đạt số đường huyết thấp, số Glycemic (Glycemic Index GI) cách luộc Các tác động việc hấp đặc biệt thú vị, từ hai phút hấp để vơ hiệu hóa enzym peroxidase mà khơng có q trình phá vỡ anthocyanin khoai lang Trong thực tế, với enzym peroxidase ngừng hoạt động, chiết xuất anthocyanin tự nhiên từ khoai lang sử dụng cho thực phẩm màu cịn ổn định màu thực phẩm tổng hợp Lợi ích không giới hạn đến xuất thực phẩm kể từ anthocyanins có lợi ích sức khỏe tuyệt vời chất dinh dưỡng phytochemical chống oxy hóa chống viêm Vì áp dụng cơng nghệ sấy thăng hoa chân khơng góp phần tạo loại sản phẩm thực phẩm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Sấy chân không phương pháp sấy môi trường gần chân khơng Vật sấy đưa vào buồng kín, sau sử dụng máy bơm chân khơng để tạo mơi trường chân khơng Mơi trường có áp suất thấp, khoảng 50mmHg ( Áp suất khí 760mmHg) Ở môi trường áp suất thấp nước sôi nhiệt độ thấp khoảng 30-40 độ C Khi nước sôi đồng nghĩa với bốc nước diễn nhanh làm cho vật sấy khô nhanh với sấy nhiệt thơng thường Sấy chân khơng có ưu điểm tốt sấy lạnh thời gian sấy nhanh Và sản phẩm đầu đẹp, giữ cấu trúc, có độ giịn, xốp mà sấy lạnh hay sấy thơng thường khơng có Sấy thăng hoa hay sấy đơng khơ – Đây phương pháp sấy ưu việt tất phương pháp sấy Hiện nước ta có nhiều doanh nghiệp mạnh dạn đầu tư công nghệ “mới” (mới với phát minh 100 năm rồi) Sấy thăng hoa (freeze drying) kỹ thuật gọi “làm khơ lạnh” Trong sản phẩm sấy khơ qua q trình thăng hoa nước nhiệt độ áp suất thấp Nước sản phẩm đơng lạnh thành đá sau loại bỏ trực tiếp khỏi sản phẩm cách hóa Điều thực môi trường chân không Sấy thăng hoa trình gồm bước: 26 Bước Cấp đơng Trong suốt q trình cấp đông, sản phẩm đông lạnh để tất dung môi (thường nước) sản phẩm chuyển sang thể rắn (nước đá) Bước Sấy sơ cấp (Thăng hoa) Trong giai đoạn tinh thể nước đá nguyên liệu thăng hoa mà không qua giai đoạn hóa lỏng, điều kiện áp suất thấp (chân khơng) Khoảng 90% ẩm nguyên liệu lấy Bước Sấy thứ cấp (Khử ẩm) Trong trình này, lượng nước cịn lại khơng đóng băng liên kết phân tử với chất hòa tan lấy khỏi sản phẩm, nhiệt độ điều chỉnh tăng dần Độ ẩm nguyên liệu khoảng 1~4% Điều khác biệt sấy thăng hoa sấy chân không quy trình làm đơng đá vật sấy Sấy chân khơng khơng có giai đoạn Đó lý giúp vật sấy giữ cấu trúc vật lý tốt với sấy chân khơng Vì phương pháp sấy thăng hoa đáp ứng tiêu chí giữ nguyên hình dạng dù sản phẩm nhũn khó sấy sầu riêng, mãng cầu, bơ chín,…Điều nhờ chế đóng băng sản phẩm nhiệt độ cực thấp để thành phần nước thực phẩm đóng băng thành tinh thể băng nhỏ Khi tồn lượng nước sản phẩm đóng đá yêu cầu kỹ thuật trình sấy thăng hoa bắt đầu Kết cấu sản phẩm đóng băng tương tự hình dạng tổ ong, phần chất xơ thực phẩm tạo thành phần khung xương giống tổ ong, cịn thành phần nước đơng đá mật ong Khi trình thăng hoa bắt đầu, thành phần tinh thể đá sản phẩm chuyển thành thể khí thẩm thấu ngồi, vị trí sản phẩm tinh thể đá chiếm chỗ bị hóa hết để lại dạng kết cấu tổ ong bên sản phẩm, hình dạng sản phẩm khơ giữ nguyên Sau sấy nước sản phẩm bị hút nên giữ nhiều chất dinh dưỡng Protein vật sấy khơng bị biến tính, lipid khơng bị oxy hóa, gluxit khơng bị hồ hóa Các hoạt chất sinh học, vitamin, khống chất khơng bị phá hủy, màu sắc mùi vị gần không thay đổi Phương pháp sấy thăng hoa phương pháp sấy phức tạp sấy chân không Sấy chân không giai đoạn cuối sấy thăng hoa nên nhiều người dễ nhầm tưởng sấy chân không sấy thăng hoa Nhìn chung ưu điểm sấy thăng hoa rõ ràng Các sản phẩm sấy thăng hoa bảo quản điều kiện nhiệt độ phòng 27 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu Khoai lang cắt thành lát mỏng khoảng 5,5cm đem cấp đông nhiệt độ -18oC 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Nghiên cứu trình sấy thăng hoa sấy chân khơng Q trình nghiên cứu tiến hành khảo sát thay đổi độ ẩm, kích thước, màu sắc (L_ab) mẫu khoai lang II.2.2 Số liệu ghi nhận Bảng 6:Kết đo màu thu trước sau trình sấy thăng hoa Sấy thăng hoa Ban đầu Sau sấy Kích thước (cm) 5,5 5,55 Màu sắc L a 86,16 -5,55 84,49 -5,38 b 25,11 23,96 Bảng 7: Kết đo màu thu trước sau q trình sấy chân khơng Sấy chân khơng Kích thước (cm) Màu sắc L a b Ban đầu 5,53 76,76 -5,12 28,07 Sau sấy 5,57 70,33 -3,55 30,99 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Quá trình sấy thăng hoa Sự thay đổi kích thước Δ= +0,05cm Sự thay đổi màu sắc: ΔL = -1,67; Δa = -0,17; Δb = -1,15 3.2 Q trình sấy chân khơng Sự thay đổi kích thước Δ= +0,04cm Sự thay đổi màu sắc: ΔL = -6,43; Δa = -1,57; Δb = +2,92 KẾT LUẬN 28 Có thay đổi kích thước mẫu khoai, trình sấy thăng hoa, bề dày mẫu khoai tăng từ 5,5cm lên 5,55cm Tuy lượng ẩm ra, áp lực chân khơng khiến mẫu khoai bị dãn Xét đến màu sắc, nhóm dùng hệ đo màu L*a*b để đo thay đổi màu sắc, kết cho thấy L giảm tức mẫu có xu hướng chuyển từ màu trắng sang màu đen, a giảm tức mẫu có xu hướng chuyển sang màu xanh lá, b giảm tức mẫu có xu hương chuyển từ vàng sang xanh dương đậm Xét chung hệ màu, màu sắc có xu hướng vàng nhạt Kết q trình sấy thăng hoa làm tăng kích thước mẫu giãn mẫu lớn thoát ẩm, màu sắc mẫu tối so với trước sấy Về q trình sấy chân khơng, bề dày mẫu khoai tăng từ 5,53 lên 5,57, ta thấy có giãn tương tự q trình sấy thăng hoa mẫu sấy môi trường chân khơng Về màu sắc, L giảm tức mẫu có xu hướng chuyển từ màu trắng sang màu đen, a giảm tức mẫu có xu hướng chuyển từ màu đỏ sang màu xanh lá, b tăng tức mẫu có xu hướng chuyển sang màu vàng Xét chung hệ màu, màu có xu hướng chuyển sang màu vàng đậm Ta thấy mẫu ban đầu có số màu L b dương lớn mẫu khoai lang chủ yếu nghiêng sắc trắng vàng, số a không quan trọng mẫu khoai không liên quan nhiều đến sắc màu từ xanh đến đỏ, số thấp Vì sấy chân khơng khác sấy thăng hoa nhiệt độ sấy chân không cao hơn, nên màu sau sấy chân khơng có xu hướng vàng đậm sấy thăng hoa Do điều kiện thí nghiệm chưa chuẩn bị kỹ dụng cụ, thiết bị, giá trị đo khơng mang tính trung bình, nên kết mang tính ước lượng có sai lệch Nhóm rút kinh nghiệm lần nghiên cứu LỜI CẢM ƠN Đề tài thực theo hướng dẫn thầy Trần Chí Hải – giảng viên khoa Công nghệ Thực phẩm sử dụng dụng cụ thiết bị đơn vị Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM sở Trung tâm Thí nghiệm Thực hành, nhóm xin cảm ơn thầy đơn vị tạo điều kiện cho nhóm để thực nghiên cứu thành cơng đề tài 29 30 ... độ hồn thành Viết trích ly A polyphenol có hỗ trợ enzyme sấy thăng hoa sấy chân không Viết trích ly A polyphenol có hỗ trợ vi sóng Viết tối ưu hóa A q trình trích ly polyphenol có hỗ trợ siêu... Bài 1: NGHIÊN CỨU Q TRÌNH TRÍCH LY POLYPHENOL TỪ LÁ TRÀ GIÀ CÓ HỖ TRỢ ENZYME CELLULASE TÓM TẮT: Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng số thông số công nghệ như: nồng độ enzyme, nhiệt độ trích ly MỞ... Bài 2: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY POLYPHENOLS TỪ LÁ TRÀ GIÀ CĨ HỖ TRỢ VI SÓNG TÓM TẮT: Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng số thông số công nghệ như: công suất vi sóng MỞ ĐẦU: Cây trà có tên khoa