Luận văn nghiên cứu quy trình sản xuất trà hòa tan từ nấm lim xanh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NHỮ THỊ THÙY DUNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ HỊA TAN TỪ NẤM LIM XANH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Sau thu hoạch Khoa : CNSH – CNTP Khóa học : 2013 - 2017 Thái Nguyên, 2017 c ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NHỮ THỊ THÙY DUNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ HỊA TAN TỪ NẤM LIM XANH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Cơng nghệ Sau thu hoạch Lớp : CNSTH – K45 Khoa : CNSH – CNTP Khóa học : 2013-2017 Giảng viên hƣớng dẫn : ThS Nguyễn Thị Tình Khoa CNSH – CNTP, Trường ĐHNL Thái Nguyên ThS Đinh Thị Kim Hoa Khoa CNSH – CNTP, Trường ĐHNL Thái Nguyên Thái Nguyên, 2017 c i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu quy trình sản xuất trà hòa tan từ nấm Lim xanh Ganoderma lucidum” nghiên cứu khoa học thân tôi, nghiên cứu đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn ThS Nguyễn Thị Tình ThS Đinh Thị Kim Hoa Những phần sử dụng tài liệu tham khảo khóa luận đƣợc nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu kết nghiên cứu chƣa đƣợc công bố tài liệu, có sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Thái Nguyên, ngày 05 tháng 06 năm 2017 Sinh viên Nhữ Thị Thùy Dung c ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận này, bên cạnh cố gắng nỗ lực thân, nhận đƣợc động viên giúp đỡ lớn nhiều cá nhân tập thể Trƣớc hết xin gửi lời cảm ơn đến tất thầy cô giáo Khoa Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm, Trƣờng Đại học Nơng Lâm Thái Ngun tận tình giảng dạy hƣớng dẫn tơi suốt q trình học tập hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Đinh Thị Kim Hoa ThS Nguyễn Thị Tình giảng viên Khoa Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm, Trƣờng Đại học Nơng Lâm Thái Ngun tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho thực hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn tới giúp đỡ Thầy Cơ phịng thí nghiệm tạo điều kiện cho suốt thời gian thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình ngƣời thân ln bên động viên suốt thời gian học tập thực để hoàn thành đề tài Mặc dù có nhiều cố gắng để thực đề tài cách hồn chỉnh nhất, xong cịn hạn chế kiến thức kinh nghiệm nên không tránh khỏi thiếu sót định mà thân chƣa thấy đƣợc Tơi mong đƣợc góp ý q thầy bạn để khóa luận đƣợc hoàn thiện Thái Nguyên, ngày 05 tháng 06 năm 2017 Sinh viên Nhữ Thị Thùy Dung c iii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1: Yếu tố sinh thái nấm Lim xanh Bảng 2.2: Bảng thành phần hóa dƣợc nấm linh chi Bảng 2.3: Thành phần hoạt tính nấm linh chi Bảng 3.1: Bảng dụng cụ, thiết bị, hóa chất .20 Bảng 3.2: Công thức phối chế trà hòa tan nấm Lim xanh 31 Bảng 1: Sinh khối nấm thu đƣợc môi trƣờng khác 34 Bảng 4.2: Sinh khối nấm thu đƣợc tốc độ lắc khác .36 Bảng 4.3: Kết ảnh hƣởng thời gian xử lý sóng siêu âm đến hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh .37 Bảng 4.4: Kết ảnh hƣởng cƣờng độ sóng siêu âm đến hiệu trích ly hiệu chống oxy hóa polysaccharide từ nấm Lim xanh .39 Bảng 4.5: Ảnh hƣởng nồng độ dung mơi ethanol đến hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh .41 Bảng 4.6: Ảnh hƣởng tỉ lệ nguyên liệu/dung môi ethanol đến hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh .43 Bảng 4.7: Ảnh hƣởng thời gian đến hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh 44 Bảng 4.8: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh 45 Bảng 4.9: Tỉ lệ phối chế tạo sản phẩm trà hòa tan nấm Lim xanh .47 Bảng 4.10: Kết điểm đánh giá cảm quan cho tiêu 48 Bảng 4.11: Ảnh hƣởng thời gian sấy tới độ ẩm trà hòa tan nấm Lim xanh 48 c iv DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1: Nấm Lim xanh ni trồng Khoa CNSH-CNTP Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Hình 2.2: Hình ảnh số sản phẩm trà hồ tan 19 Hình 3.1: Công thức DPPH 24 Hình 3.2: Quy trình dự kiến sản xuất trà hòa tan từ nấm Lim xanh 32 Hình 4.1: Biểu đồ thể đƣờng cong sinh trƣởng sinh khối nấm Lim xanh môi trƣờng khác 34 Hình 4.2: Sự sinh trƣởng sinh khối nấm Lim xanh môi trƣờng khác ngày 35 Hình 3: Biểu đồ thể đƣờng cong sinh trƣởng sinh khối nấm Lim xanh tốc độ lắc khác 36 Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn kết ảnh hƣởng thời gian xử lý sóng siêu âm tới hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh 38 Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn kết ảnh hƣởng cƣờng độ sóng siêu âm đến hiệu trích ly Polysaccharide từ nấm Lim xanh 40 Hình 4.6: Đồ thị biểu diễn kết ảnh hƣởng cƣờng độ sóng siêu âm đến khả chống oxy hóa polysaccharide từ nấm Lim xanh .40 Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nồng độ dung môi ethanol đến hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh .42 Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng tỉ lệ nguyên liệu/dung môi ethanol đến hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh 43 Hình 4.9: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng thời gian đến hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh 44 Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh 46 Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu trích ly polysaccharide nấm Lim xanh 46 c v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT NK Natural killer cells DNA Deoxyribonucleic axit RNA Ribonucleic axit g Gam c vi MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv MỤC LỤC v PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Mục đích – yêu cầu – ý nghĩa đề tài 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu .2 1.2.3 Ý nghĩa .3 PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Khái quát chung giới nấm 2.1.2 Khái quát chung nấm Lim xanh 2.1.3 Thành phần hóa học tác dụng nấm linh chi 2.1.4 Giới thiệu polysaccharide 12 2.1.5 Ứng dụng sóng siêu âm trích ly hoạt chất sinh học từ nấm linh chi 14 2.1.6 Phƣơng pháp trích ly Polysaccharide nấm Lim xanh 15 2.2 Tình hình nghiên cứu sản xuất chế biến nấm linh chi 16 2.2.1 Trên giới 16 2.2.1 Tại Việt Nam .17 2.3 Công nghệ chế biến trà hòa tan 18 3.2.1 Nguồn gốc 18 PHẦN III ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .20 3.1 Đối tƣợng, hóa chất thiết bị nghiên cứu 20 3.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu .20 c 3.1.2 Dụng cụ, thiết bị hóa chất 20 3.2 Địa điểm thời gian tiến hành nghiên cứu .21 3.3 Nội dung nghiên cứu .21 3.3.1 Nuôi cấy sinh khối nấm Lim xanh môi trƣờng lỏng PD (Potato Dextro) 21 3.3.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu trích ly Polysaccharide từ nấm Lim xanh 21 3.3.3 Nghiên cứu tạo sản phẩm trà hòa tan từ nấm Lim xanh 21 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .22 3.4.1 Phƣơng pháp xác định tiêu hóa lý 22 3.4.2 Phƣơng pháp thu sinh khối nấm Lim xanh từ môi trƣờng nuôi cấy lỏng 22 3.4.3 Định lƣợng polysaccharide tổng sau trích ly phƣơng pháp phenol 22 3.4.4 Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa phƣơng pháp quét gốc tự DPPH24 3.4.5 Phƣơng pháp đánh giá cảm quan 26 3.4.6 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 26 3.5 Các phƣơng pháp xử lý số liệu 33 PHẦN IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 4.1 Nuôi cấy sinh khối nấm Lim xanh môi trƣờng lỏng PD (Potato Dextro) 34 4.1.1 Nghiên cƣ́u ảnh hƣởng của môi trƣờng đế n khả nhân sinh khố i của ̣ sơ ̣i nấ m Lim xanh 34 4.1.2 Nghiên cƣ́u ảnh hƣởng của tố c đô ̣ lắ c đế n khả nhân sinh khố i của ̣ sơ ̣i nấ m Lim xanh 35 4.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu trích ly polysaccharide từ nấm Lim xanh 37 4.2.1 Kết nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian xử lý sóng siêu âm tới hiệu trích ly Polysaccharide nấm Lim xanh 37 4.2.2 Kết nghiên cứu ảnh hƣởng cƣờng độ sóng siêu âm đến q trình trích ly khả chống oxy hóa polysaccharide từ nấm Lim xanh 39 4.2.4 Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu nấm Lim xanh/ dung mơi trích ly 42 4.2.5 Nghiên cứu lựa chọn thời gian trích ly polysaccharide từ nấm Lim xanh .44 4.2.6 Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ trích ly hợp chất từ nấm Lim xanh 45 c 4.3 Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu phụ sản xuất trà hòa tan từ nấm Lim xanh.47 4.3.1 Tỉ lệ phối chế 47 4.3.2 Xác định thơng số thích hợp trình sấy tạo sản phẩm .48 4.5 Sơ đồ hồn thiện q trình sản xuất trà hịa tan từ nấm Lim xanh .50 PHẦN V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .51 5.1 Kết luận .51 5.2 Kiến nghị 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 c 51 PHẦN V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua kết nghiên cứu thu đƣợc tiến hành làm thí nghiệm phịng thí nghiệm Khoa Cơng nghệ sinh học – Cơng nghệ thực phẩm, đƣa số kết luận sau:  Xác định đƣợc môi trƣờng tốc độ lắc thích hợp để ni cấy nấm Lim xanh: Môi trƣờng PD (Potato Dextro), lắc tốc độ 100 vịng/phút  Xác định điều kiện tối ƣu để trích ly polysaccharide từ nấm Lim xanh là: Nồng độ ethanol 85%, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1/15, nhiệt độ 80oC, cƣờng độ sóng siêu âm mức lớn, thời gian xử lý sóng siêu âm phút, thời gian trích ly 90 phút  Xác định đƣợc công thức phối chế tạo sản phẩm trà hòa tan từ nấm Lim xanh 5.2 Kiến nghị  Trong khuôn khổ đề tài tốt nghiệp đƣa kết nghiên cứu đề nghị cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn:  Nghiên cứu tối ƣu hóa q trình cơng nghệ thiết bị trích ly tạo chế phẩm polysaccharides từ nấm Lim xanh  Xác định đƣợc cấu trúc hóa học hoạt chất sinh học trích ly từ nấm linh chi tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm ngƣời tiêu dùng c 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Tiến Bân (2003), Danh mục loài thực vật Việt Nam, NXB Nông nghiệp Nguyễn Lân Dũng (2001) Công nghệ trồng nấm Tập Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội Nguyễn Lân Dũng, (2004), Nguyễn Đình Chiến, Phạm Văn Ty, (2007), Vi sinh vật học, NXB Giáo dục Nguyễn Hữu Đống, Đinh Xuân Linh, Nguyễn Thị Sơn, Zani Federico, (2005), Nấm ăn – Cơ sở khoa học công nghệ nuôi trồng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Võ Văn Chi (1997), Từ điển thuốc Việt Nam, Nhà xuất y học Ngô Quốc Hận, Nguyễn Thị Thu Hƣơng, Nghiên cứu tác dụng chống oxy hóa theo hướng bảo vệ gan polysaccharide chiết từ nấm linh chi vàng ( Ganoderma colossum), Y học TP Hồ Chí Minh, 2011 Trần Hùng (2006), “Phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ”, NXB ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Trần Thị Hồng Hà, Lƣu Văn Chính, Lê Hữu Cƣờng, Trần Thị Nhƣ Hằng, Đỗ Hữu Nghị, Trƣơng Ngọc Hùng, Nguyễn Thị Nga, Lê Mai Hƣơng (2013), Đánh giá hoạt chất sinh học Polysacchrides hợp chất tách chiết từ nấm hương (Lentinus edodes), Tạp chí Sinh Học, tr 445-453 Đinh Xuân Linh, Thân Đức Nhã, Nguyễn Hữu Đống, Nguyễn Thị Sơn, (2010), Kỹ thuật trồng, chế biến nấm ăn nấm dược liệu, NXB Hà Nội 10 Đỗ Tất Lợi (1995) Những thuốc vị thuốc Việt Nam Nhà xuất Khoa học- Kỹ thuật 11 Phạm Bằng Phƣơng, “Nghiên cứu quy trình sản xuất sinh khối sợi nấm tách chiết polysaccharide germananium nấm linh chi Ganoderma Lucidum Thanh Hóa”, Trƣờng ĐH Nơng Lâm Thái Nguyên 12 Phạm Xuân Vƣợng, Trần Nhƣ Khuyên (2006) Giáo trình kỹ thuật sấy nơng sản.Nhà xuất Nơng nghiệp c 53 13 Lê Xuân Thám (1996) Dược liệu quý Việt Nam, Nhà xuất Khoa Mũi Cà Mau 14 Lê Xuân Thám (1996) Nghiên cứu đặc điểm sinh học đặc điển hấp thu khoáng nấm Linh chi Ganoderma lucidum (Leyss.ex Fr).Karst Luận án phó tiến sỹ khoa học sinh học, Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, Việt Nam 15 Nguyễn Đức Tiến (2006) Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất số sản phẩm thực phẩm chức năng” Báo cáo kết đề tài cấp Bộ,năm 2003 – 2005 16 Nguyễn Thị Minh Tú (2009) Quy trình chiết tách hoạt chất sinh học từ nấm Linh chi (Ganoderma lucidum) Tạp chí Khoa học Cơng nghệ (tập 47, số 1, trang 45-53) 17 Phạm Quang Thu, (1994), “ Nghiên cứu số đặc điểm sinh học nấm lim (ganoderma lucidum Leyss.e.Fr.Karst) vùng Đông Bắc Việt Nam”, NXB Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 18 Salihah (2011) “Phân lập hợp chất có tác dụng chống oxy hóa Chùm Ngây (Moringa oleifera Lam)”, Đại học khoa học tự nhiên TP Hồ Chí Minh 19 Thông báo số 2961/TB-BNN-VP ngày 21 tháng năm 2012 Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn Ý kiến kết luận Thứ trƣởng Bùi Bá Bổng Hội nghị Thực trạng giải pháp phát triển nấm 20 Viện Dƣợc liệu – Bộ Y Tế (2006), Kỷ yếu cơng trình nghiên cứu khoa học công nghệ 2001-2005, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội II Tài liệu nƣớc 21 Arun S, Iva Filkova (2002), Handbook of industrial Drying volume 1, Part II: Indultrial splay Drying Systems 22 A Vember, p Pellerin, C Prieur, et al (1996) Chanrge properties ò some grape and wine polysaccharide and poly phenol fractions, Am J Enol Vitic, 47, 25-32 23 Chihara G Hamuro J Meada Y Arai Y Fukuoka F (1970) Fractionation and purification of the polysacharide with marked antitumor activity, especially c 54 Lentinan, from Lentinus edodes (Berk.) Sing (an edible mushroom) In: Cancer Res, 30(11), 2776-81 24 Dalia Akramiene, Anatolijus, Janina Didziapetriene, Egidijus Kevelaitis (2007), “Effects of β-Glucan on the immune system”, Medicina (Kanunas), 597 – 606 25 De Clercq E.Field H.J (2006) Antiviral prodrugs – the development of successful produg strategies for antiviral chemotherapy Br J Pharmacol, of polysaccharide in Ganoderma Lucidum by enzymatic method Food Science and Technology, Eo SK, Kim Ý, Oh KW, Lee YN, Han SS (2001) 26 Jonh Wiley & Sons, Inc (2007) Colorimetric Quantification of Cacbohydrates.Current protocols in Food Analytical Chemistry, E1.1.1-E1.1.8 27 Morigiwa A, Kitabatake, Y Fujimoto, N Ikekawa Angiotensin converting enzyme-inhibiting triterpenes from Ganoderma lucidum 1986 28 Paterson RR (2006) Ganoderma – a therapeutic fungal biofactory Phytochemistry 67 (18): 1985 - 2001 29 Sasaki SH, Linhares REC, Nozawa CM, Montalván R, Paccola-Meirelles LD: Lentinula edode Braz J Microbiol 2001, 52-55 30 Sheng-quan Huang, Zheng-xiang Ning (2010) Extraction of Polysaccharides from Ganoderma lucidum and its immune enhancement activity.International Journal of Biological Macromolecules 31 Shao P.Li, Kui J.Zhao, Zhao N.Ji, Zong H.Song H.Song, Tina T.X.Dong, Chun K.Lo, Jerry K.H Cheung, Shang Q Zhu, Karl W.K Tsim (2003), “A Polysaccharited isolated from Cordyceps sinensis, a traditional Chinese medicine, protects PC12 cell against hydrogen peroxide-induced injury”, Life Siences 73, 2503-2513 32 Ukai S; Kiho T; Hara C; Kuruma I; Tanaka Y (1983) Polysaccharides in fungi XIV Antiinflammatory effect of the polysaccharides from the fruit bodies of several fungi JPharmacobiodyn, (12), 90-983 c 55 33 Yangyang Zhang, Sheng Li, Xiaohua Whang, Peter C.K Cheung (2011), “Advances in lentinan: Isolution, structure, chain conformation and bioactivities”, Food Hydrocolloids 25, 196-206 c PHỤ LỤC PHIẾU TRẢ LỜI ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN CHO ĐIỂM THEO THANG ĐIỂM HEDONIC THÔNG TIN CÁ NHÂN: Họ tên: ………………………………………………… Địa chỉ: …………………………………………………… Số điện thoại: …………………………………………… Email (nếu có): …………………………………………… PHẦN TRẢ LỜI CÂU HỎI: Bạn nhận đƣợc mẫu nƣớc dâu tằm lên men lactic đƣợc mã hóa Hãy thử nếm mẫu từ trái qua phải đánh giá mức độ ƣa thích bạn mẫu theo thang cho điểm dƣới Ghi nhận câu trả lời bạn cách tích dấu “x” vào điểm tƣơng ứng Mức đánh giá theo thang điểm 9: Cực kỳ khơng thích Tƣơng đối thích Rất khơng thích Thích Khơng thích Rất thích Tƣơng đối khơng thích Cực kỳ thích Khơng thích khơng ghét Chú ý: Dùng nƣớc vị sau lần thử c Mẫu: Mức độ ƣa thích bạn TRẠNG THÁI sản phẩm: 9 Mức độ ƣa thích bạn MÙI sản phẩm: Mức độ ƣa thích bạn MÀU SẮC sản phẩm: 9 Mức độ ƣa thích VỊ bạn sản phẩm: c PHỤ LỤC ĐỒ THỊ ĐƢỜNG CHUẨN D-GLUCOSE OD 486 y = 0.967x R² = 0.979 Hàm lƣợng polysacchride c PHỤ LỤC MỘT SỐ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ANOVA Ảnh hƣởng thời gian xử lý sóng siêu âm đến hiệu trích ly polysaccharide nấm linh chi c Ảnh hƣởng cƣờng độ sóng siêu âm đến hiệu trích ly Polysaccharide từ nấm linh chi c Ảnh hƣởng nồng độ đến hiệu trích ly Polysaccharide từ nấm linh chi c Ảnh hƣởng tỉ lệ ngun liệu/dung mơi đến hiệu trích ly Polysaccharide c Ảnh hƣởng thời gian đến hiệu trích ly Polysaccharide từ nấm linh chi c Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu trích ly Polysaccharide từ nấm linh chi c Đánh giá cảm quan c