Đề tài R-D cấp bộ : Nghiên cứu công nghệ sản xuất một số thực phẩm chức năng và chế phẩm saponin từ cây rau má phục vụ cho công nghiệp dược phẩm

Đề tài R-D cấp bộ : Nghiên cứu công nghệ sản xuất một số thực phẩm chức năng và chế phẩm saponin từ cây rau má phục vụ cho công nghiệp dược phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ––––––––––––––––––––––––––––––– BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI R-D CẤP BỘ MÃ SỐ: 84.08/RD Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ THỰC PHẨM CHỨC NĂNG VÀ CHẾ PHẨM SAPONIN TỪ CÂY RAU MÁ PHỤC VỤ CHO CÔNG NGHIỆP DƯỢC PHẨM” Chủ nhiệm Đề tài: ThS Đỗ Thị Thanh Huyền Cán tham gia thực hiện: TS Trịnh Thị Kim Vân PGS TS Nguyễn Thị Hoài Trâm KS Chu Thắng ThS Đỗ Thị Thủy Lê ThS Phạm Đức Toàn 7311 23/4/2009 Hà Nội, 12-2008 DANH MỤC VIẾT TẮT AMG Enzim amyloglucosidase BuOH Butanol EtOH Ethanol MD/HLCK Maltodextrin/Hàm lượng chất khô TLC Thin Layer Chomatography – Sắc ký mỏng TBA 2-Thiobarbituric acid MỤC LỤC Trang KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT 1 TỔNG QUAN 1.1 Cở sở pháp lý/xuất xứ đề tài 1.2 Tính cấp thiết mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.4.1 Giới thiệu chung rau má 1.4.1.1 Đặc điểm 1.4.1.2 Thành phần, cấu trúc tính chất số hoạt chất rau má 1.4.1.3 Tác dụng rau má 1.4.2 Giới thiệu saponin 1.4.2.1 Cấu trúc, tính chất saponin 1.4.2.1.1 Cấu trúc 1.4.2.1.2 Tính chất 10 1.4.2.2 Các nguồn saponin có tự nhiên 12 1.4.2.3 Ứng dụng saponin 13 1.4.2.3.1 Ứng dụng công nghiệp thực phẩm 14 1.4.2.3.2 Ứng dụng công nghiệp mỹ phẩm 14 1.4.2.3.3 Ứng dụng công nghiệp dược phẩm 14 1.4.2.3.4 Ứng dụng y tế chăm sóc sức khỏe cộng đồng 15 1.4.2.3.5 Ứng dụng nông nghiệp 16 1.4.2.3.6 Ứng dụng ngành khác 16 1.4.3 Tình hình nghiên cứu sản xuất saponin từ rau má 17 1.4.3.1 Trên giới 17 1.4.3.2 Việt Nam 18 1.4.4 Công nghệ thu nhận tách chiết saponin 19 1.4.4.1 Giới thiệu chung 19 1.4.4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến trình chiết suất 20 1.4.4.2.1 Nguyên liệu 20 1.4.4.2.1 Dung môi 20 1.4.4.2.1 Yếu tố kỹ thuật 20 1.4.4.3 Tinh saponin 21 1.5 Công nghệ sản xuất cháo ăn liền đồ uống tan nhanh 21 1.5.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ cháo ăn liền 21 1.5.2 Công nghệ ép nổ cao áp 22 1.5.3 Tình hình nghiên cứu sản xuất đồ uống tan nhanh 24 THỰC NGHIỆM 25 2.1 Phương pháp tiển hành nghiên cứu 25 2.1.1 Phương pháp xác định độ ẩm nguyên liệu 25 2.1.2 Phương pháp xác định hàm lượng tinh bột 25 2.1.3 Phương pháp xác định hàm lượng saponin 26 2.1.4 Phương pháp xác định hàm lượng chất chống oxy hóa 26 2.1.5 Phương pháp sắc ký mỏng TLC 26 2.1.6 Phương pháp xác định độ nhớt 27 2.1.7 Phương pháp xác định độ nở 27 2.2 Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu hoá chất sử dụng cho nghiên cứu 27 2.2.1 Nguyên vật liệu 27 2.2.2 Các loại hóa chất 27 2.2.3 Thiết bị nghiên cứu 27 2.3 Kết thảo luận 28 2.3.1 Nghiên cứu khảo sát, xác định vùng, nguồn nguyên liệu, thành phần chất có rau má 28 2.3.1.1 Nghiên cứu khảo sát, xác định vùng nguyên liệu rau má 28 2.3.1.2 Nghiên cứu khảo sát, xác định chủng loại rau má 28 2.3.1.3 Nghiên cứu xác định hàm lượng saponin có thành phần rau má Phân tích thành phần rau má 29 2.3.2 Nghiên cứu công nghệ tách chiết, trích ly saponin từ rau má 32 2.3.2.1 Xác định kích thước nguyên liệu thích hợp 32 2.3.1.4 30 2.3.2.2 Nghiên cứu lựa chọn dung mơi thích hợp 32 2.3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ dung môi đến trình trích ly 33 2.3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ ngun liệu : dung mơi đến q trình trích ly saponin 34 2.3.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng số lần trích ly đến q trình trích ly saponin 35 2.3.2.6 Ảnh hưởng phương pháp trích ly 36 2.3.2.7 Ảnh hưởng nhiệt độ đến q trình trích ly saponin 37 2.3.2.8 Ảnh hưởng thời gian đến q trình trích ly saponin 38 2.3.3 Nghiên cứu thu nhận tinh chế saponin 39 2.3.3.1 Nghiên cứu tinh bắng dung môi 39 2.3.3.1.1 Nghiên cứu lựa chọn dung mơi cho q trình tinh chế 39 2.3.3.1.2 Nghiên cứu xác định tỷ lệ n-butanol thích hợp 40 2.3.3.2 Nghiên cứu nâng cao độ tinh saponin dung môi aceton 40 2.3.3.3 Nghiên cứu tạo sản phẩm saponin 43 2.3.3.3.1 Nghiên cứu tạo sản phẩm saponin phương pháp sấy phun 43 2.3.3.3.2 Tạo sản phẩm saponin dạng bột phương pháp sấy đông khô 46 2.3.4 Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất số loại thực phẩm chức ăn nhanh sử dụng hoạt chất saponin từ rau má 50 2.3.4.1 Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất cháo ăn liền chức sử dụng hoạt chất saponin từ rau má 50 2.3.4.1.1 Lựa chọn công nghệ sản xuất cháo ăn liền thơng thường 50 2.3.4.1.2 Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất cháo ăn liền chức có bổ sung saponintừ rau má 57 2.3.4.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất đồ uống tan nhanh chức có bổ sung hoạt chất sinh học saponin từ rau má 59 2.3.4.2.1 Lựa chọn công nghệ sản xuất đồ uống tan nhanh 59 2.3.4.2.2 Xây dựng công nghệ sản xuất đồ uống tan nhanh chức có bổ sung saponin từ rau má 60 2.3.5 Sơ tính giá thành cho sản phẩm có sử dụng saponin từ rau má 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở pháp lý/xuất xứ đề tài Đề tài thực theo hợp đồng nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ mã số 84.08 RD/ HĐ-KHCN Bộ Công Thương Viện Công nghiệp thực phẩm ký ngày 28 tháng năm 2008 1.2 Tính cấp thiết mục tiêu nghiên cứu đề tài Từ xa xưa, người biết sử dụng số cỏ để làm thực phẩm để điều trị bệnh tật vết thương Theo dịng lịch sử hình thành y dược học cổ truyền tiếng Trung Quốc, Ai Cập, Ấn Độ, châu Âu, châu Mỹ La tinh,… từ chỗ biết khai thác cỏ hoang dại để sử dụng, người biết trồng trọt nhiều loại lương thực, thực phẩm dùng làm thuốc, mỹ phẩm,… Rau má (Centella asiatica) thành phần thực phẩm - thức ăn thức uống bổ mát đặc trưng văn hóa ẩm thực Việt Nam mà nhiệt đới sử dụng dược học dân gian để trị số bệnh phỏng, bệnh tĩnh mạch ung loét da Trước nhu cầu ngày cao người tiêu dùng sản phẩm tự nhiên có hoạt tính bề mặt hoạt tính sinh học, nhu cầu nghiên cứu sử dụng saponin trọng năm gần Đặc biệt saponin có rau má triterpen glycozit hữu ích cho sức khỏe, dinh dưỡng sắc đẹp Sản phẩm chiết xuất từ rau má ứng dụng rộng rãi làm thuốc lành sẹo, làm liền vết mổ, vết thương, chữa loét, bỏng mà không để lại sẹo,… Định hướng mục tiêu đề tài Xây dựng quy trình cơng nghệ tách chiết tinh hoạt chất saponin từ rau má để ứng dụng sản xuất dược phẩm sản xuất số thực phẩm chức 1.3 Nôi dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu nghiên cứu đề tài thực nội dung nghiên cứu sau Nghiên cứu lựa chọn vùng, nguồn nguyên liệu rau má giầu saponin Nghiên cứu điều kiện công nghê tách chiết saponin từ rau má Nghiên cứu công nghệ thu nhận, tinh chế saponin từ rau má Nghiên cứu công nghệ sản xuất thực phẩm cháo ăn liền đồ uống tan nhanh chức sử dụng saponin từ rau má 1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước 1.4.1 Giới thiệu chung rau má 1.4.1.1 Đặc điểm Rau má thuộc họ hoa tán (Apiaceae), có tên khoa học centella asiatica (L.) Loại thực vật mọc lan mặt đất có trơng giống đồng tiền trịn xếp nối tiếp nên gọi liên tiền thảo Có nguồn gốc vùng nhiệt đới Srilanka, Indonesia, Iran, Madagascar, Ấn độ, Pakistan phần vùng Đông Nam Á [3,6,20] Trong tiếng Srilanka, tên gọi rau má gotu kola (gotu = nghĩa hình nón kola= nghĩa lá) Ngồi cịn có nhiều tên gọi khác asiatic pennywort, luei gong gen, takip-kohol,… Hình 1.1 Hình ảnh rau má Rau má loại quen thuộc Việt Nam, mọc tự nhiên khắp nơi, từ vùng hải đảo, ven biển đến vùng núi, độ cao 1800m Loại ưa ẩm, chịu bóng, thường mọc thành đám vườn, bờ đê, nương rẫy, bờ ruộng ven rừng Vào mùa mưa ẩm, rau má sinh trưởng mạnh, nhanh khoẻ Cây hoa nhiều vào cuối mùa hè đầu mùa thu, tái sinh tự nhiên chủ yếu từ hạt Do khả đẻ nhánh khoẻ, thường tạo thành đám dày đặc Thân Thân rau má gầy nhẵn, loại thân bò lan, màu xanh lục hay lục ánh đỏ, có rễ mấu Nó có hình thận, màu xanh với cuống dài phần đỉnh tròn, kết cấu trơn nhẵn với gân dạng lưới hình chân vịt Lá có cuống dài mọc từ gốc từ mấu Lá tròn, có mép khía tai bèo Phiến có gân dạng lưới hình chân vịt Các mọc từ cuống dài khoảng 5-20 cm Hoa Hoa rau má có màu từ ánh hồng tới đỏ, mọc thành tán nhỏ, tròn gần mặt đất Mỗi hoa bao phủ phần bắc màu xanh Các hoa lưỡng tính nhỏ (nhỏ mm), với 5-6 thùy tràng hoa Hoa có nhị vịi nhụy Quả có hình mắt lưới dày dặc, điểm phân biệt với lồi chi Hydrocotyle có với bề mặt trơn, sọc hay giống mụn cơm Rễ Bộ rễ bao gồm thân rễ, mọc thẳng đứng Chúng có màu trắng kem che phủ lông tơ rễ Rau má loại dễ trồng, dễ thích nghi với nhiều loại đất khác nhau, cần vùng đất có độ ẩm cao Trồng rau má khơng địi hỏi phải cầu kỳ đầu tư loại trồng khó tính khác, cho thu hoạch quanh năm, 30 - 40 ngày cắt lần Hiện nay, nhiều vùng nghề trồng rau má giúp nhiều nông dân có sống ổn định Khu vực trồng rau má chủ yếu loại đất cấy lúa bạc màu, thường xuyên bị thất thu, chuyển sang trồng rau má lại phù hợp Bình quân sào rau, năm đạt suất tấn, với giá bán 3.500đồng/kg - 6.000 đồng/kg, trừ chi phí người trồng rau lời 15 triệu đồng – 20 triệu đồng (cao gấp lần so với trồng lúa) Hiện có loại giống chủ yếu: giống rau má cọng tím (thân tím, phiến hình dạng cưa), giống rau má mèo (cây thấp, nhỏ, bò sát mặt đất) giống rau má mỡ (thân to, to xanh mướt, cao) loại cho suất thu hoạch cao Rau má tự nhiên Rau má tự trồng Giống Rau má mèo Giống Rau má cọng tím Giống Rau má mỡ Hình 3.1: Một số giống rau má trồng Việt Nam 1.4.1.2 Thành phần, cấu trúc tính chất số hoạt chất rau má Về thành phần hóa học, rau má chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học như: saponin, phytosterol, dầu không bền (vallerin, camphor, cineol), khoáng chất (Ca, Fe, Mg, Mn, P, Zn,…), loại vitamin (B1, B2, B3, C K), amino axit cần thiết (glutamic, serin, threonin, alanin, lysin, histidin), tannin alkaloid có tên hydrocotylin [1,3] Saponin (Centella asiatica) Hình 3.2: Cấu trúc phân tử saponin rau má Thành phần saponin rau má triterpen glycozit bao gồm: asiaticosid, asiatosid, axit asiatic, axit madecassic, madicassosid, oxyasiaticosid, brahminosid, brahmoside, centellosid [6,28] Tuy nhiên, có loại triterpen chủ yếu quan trọng axit asiatic (chiếm 30%), axit madecassic (chiếm 30%), 70 28,1 3,2 Nở kém, độ nhớt thấp, bỏng xốp, sản phẩm ăn 80 25,6 2,8 Nở kém, độ nhớt thấp, bỏng xốp, sản phẩm bắt đầu có vị cháy c/ Xác định nhiệt độ xilanh thích hợp: Nhiệt độ xilanh thiết bị ép nổ có vai trị định chất lượng sản phẩm cuối cùng, nhiệt độ thấp sản phẩm khơng chín, tạo áp lực buồng cơng tác khơng đạt u cầu, q trình nổ không xảy dẫn đến sản phẩm bị sống, không đạt mục đích cuối Nếu nhiệt độ xilanh cao, nguyên liệu bị cháy, lúc thể tích nguyên liệu chiếm buồng công tác thu nhỏ lại, làm rộng thể tích khe trống, dẫn đến áp lực buồng công tác nhỏ, nổ không tạo ta không thu sản phẩm cuối mong muốn Vì cần thiết phải xác định nhiệt độ thích hợp cho xilanh thiết bị ép nổ Thí nghiệm thực với mẫu nguyên liệu nhau, với tốc độ tiếp liệu chạy qua máy ép nổ với điều khiển nhiệt độ xilanh khác từ 1500C đến 2000C Chỉ tiêu đánh giá độ nhớt sản phẩm, độ nở sản phẩm đánh giá cảm quan Kết nghiên cứu ghi nhận bảng 2.25, ta dễ dàng nhận thấy nhiệt độ xilanh thích hợp cho q trình sản xuất cháo ăn liền 180 0C Bảng 2.25: Ảnh hưởng nhiệt độ xilanh đến chất lượng sản phẩm Stt Nhiệt độ xi lanh (0C) Độ nhớt sản phẩm (cm/10 s) Độ nở sản phẩm Đánh giá cảm quan 150 24,4 2,5 Nở kém, độ nhớt cao, bỏng không xốp, sản phẩm ăn không thơm ngon 160 29,2 2,9 Nở tốt, độ nhớt vừa phải, bỏng không xốp, sản phẩm ăn không thơm ngon 170 31,2 3,2 Nở kém, độ nhớt thấp, bỏng xốp, sản phẩm ăn không ngon 180 33,4 3,5 Nở to, độ nhớt thấp, bỏng xốp, sản phẩm ăn thơm ngon 190 32,1 3,3 Nở nhỏ hơn, độ nhớt cao hơn, bỏng xốp, sản phẩm ăn 200 31,6 3,1 Nở kém, độ nhớt thấp, bỏng xốp, sản phẩm bắt đầu có vị cháy d/ Xác định tốc độ trục quay: Tốc độ trục quay thiết bị ép nổ có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm cuối Tốc độ trục lớn, lực ép trục với nguyên liệu nhỏ, thời gian lưu nguyên liệu buồng cơng tác ngắn, sản phẩm khơng chín, q trình nổ khơng sảy Ngược lại tốc độ chậm, sản phẩm bị cháy thời gian lưu dài, lực ma sát lớn, nhiệt độ buồng cơng tác cao Vì cần thiết phải xác định nhiệt độ thích hợp cho xilanh thiết bị ép nổ Thí nghiệm thực với mẫu nguyên liệu nhau, với tốc độ tiếp liệu chạy qua máy ép nổ với điều khiển tốc độ quay trục xoắn khác biến động từ 120 v/phút đến 170 v/phút Chỉ tiêu đánh giá độ nhớt sản phẩm, độ nở sản phẩm đánh giá cảm quan Kết nghiên cứu ghi nhận bảng 2.26 Bảng 2.26: Ảnh hưởng tốc độ quay trục xoắn đến chất lượng sản phẩm Stt Tốc độ trục xoắn (v/phút) Độ nhớt sản phẩm (cm/10 s) Độ nở sản phẩm Đánh giá cảm quan 120 23,4 2,5 Nở kém, độ nhớt cao, bỏng không xốp, sản phẩm ăn không thơm ngon 130 27,2 2,9 Nở kém, độ nhớt vừa phải, bỏng không xốp, sản phẩm ăn không thơm ngon 140 29,9 3,2 Nở vừa, độ nhớt vừa phải, bỏng xốp, sản phẩm ăn không ngon 150 33,8 3,9 Nở to, độ nhớt thấp, bỏng xốp, sản phẩm ăn thơm ngon 160 30,1 3,7 Nở to, độ nhớt thấp, bỏng xốp, sản phẩm ăn 170 28,6 3,1 Nở kém, độ nhớt thấp, bỏng xốp, sản phẩm bắt đầu có vị cháy Với kết nghiên cứu bảng 2.26 ta dễ dàng nhận thấy tốc độ quay trục xoắn thích hợp cho trình sản xuất cháo ăn liền 150 v/phút 2.3.4.1.2 Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất cháo ăn liền chức có bổ sung saponin từ rau má Trong phần nghiên cứu ta xây dựng công nghệ sản xuất saponin từ rau má Kết thu tạo hai sản phẩm saponin saponin dạng dịch saponin dạng bột Trong nghiên cứu đề tài tiến hành nghiên cứu bổ sung hai loại saponin sản phẩm cháo ăn liền chức Nghiên cứu công nghệ sản xuất cháo ăn liền chức sử dụng saponin dạng dịch Vì saponin dạng dịch có hạn chế khó bảo quản, dung tích lớn…nhưng bù lại chúng lại có ưu điểm có độ tinh khiết cao giá thành rẻ so với saponin dạng bột Do sản phẩm thiết kế để làm nguyên liệu sản xuất loại thực phẩm chức khác Cũng sản xuất loại thực phẩm chức cho người bệnh bỏng, sau phẫu thuật, sau sinh nở cho người có rối loạn sinh lý da Đề tài nghiên cứu sản xuất sản phẩm cháo ăn liền chức bổ sung saponin dạng dịch từ rau má Quá trình bổ sung saponin lựa chọn công đoạn gia ẩm, để thực vấn đề nhóm nghiên cứu thay nước dịch chiết saponin vào nguyên liệu ngũ cốc trình gia ẩm Các nghiên cứu tiến hành việc xác định ảnh hưởng trình ép nổ đến tổn thất saponin Như ta biết công nghệ ép nổ thực điều kiện nhiệt độ cao, áp suất lớn, hàm ẩm thấp, yếu tố có ảnh hưởng đến thành phần nguyên liệu đầu vào, làm tổn thất số thành phần không bền với nhiệt áp suất Để xác định xem saponin có bị tổn thất q trình ép nổ hay không, lượng hao tổn bao nhiêu… Đề tài tiến hành làm thí nghiệm lặp lại với việc cho kg ngũ cốc (gạo tẻ đậu xanh, hàm ẩm 10%) có trộn 100 ml saponin (nồng độ chất khô 30%, hàm lượng saponin 30,9 mg/ml), ủ nhiệt độ 300C chạy qua máy ép nổ cao áp với thông số kỹ thuật Tốc độ tiếp liệu 60kg/giờ; Nhiệt độ xilanh 1800C; Tốc độ trục quay 150 vòng/phút Sau thu bỏng, đem nghiền nhỏ thành phôi cháo xác định hàm lượng saponin có sản phẩm Kết trình bày bảng 2.27 Bảng 2.27: Ảnh hưởng trình ép nổ đến tổn thất saponin Stt Mẫu thí nghiệm số Lượng saponin cho vào mẫu (g) Hàm lượng saponin có sản phẩm (g) Đánh giá cảm quan 1 3,09 2,87 Sản phẩm thơm ngon mùi rau má tươi mùi bỏng gạo, màu xanh nhạt rau má 2 3,09 2,90 Sản phẩm thơm ngon mùi rau má tươi mùi bỏng gạo, màu xanh nhạt rau má 3 3,09 2,88 Sản phẩm thơm ngon mùi rau má tươi mùi bỏng gạo, màu xanh nhạt rau má Kết bảng 2.27 cho thấy cho dịch chiết saponin vào trình ép nổ, hàm lượng saponin không giảm, lượng hao tổn nhỏ saponin kết phân tích nhận định hao tổn lúc trích ly phương pháp phân tích saponin có phơi cháo Chứng tỏ saponin rau má chất có độ bền nhiệt cao, điều với kết phân tích tác giả trước kết luận Như vậy, việc bổ sung dịch saponin vào công đoạn ép nổ hồn tồn thực Các cơng đoạn thực quy trình sản xuất cháo ăn liền thông thường Nghiên cứu công nghệ sản xuất cháo ăn liền chức sử dụng saponin dạng bột Để thực công nghệ ta việc sản xuất phôi cháo theo thông số công nghệ xác định phần 1.2 thiết lập Tức từ gạo tẻ đậu xanh mua từ thị trường nước, tiến hành làm tạp chất vỏ phương pháp khô Trộn hai nguyên liệu theo tỷ lệ đậu xanh: gạo tẻ 1:7, gia ẩm nước đến hàm ẩm 17% Khối nguyên liệu ẩm sau ủ 300C thời gian Quá trình chạy ép nổ thực theo chế độ sau: - Tốc độ tiếp liệu: 60 kg/giờ - Nhiệt độ xilanh: 1800C - Tốc độ trục quay: 150 v/phút Bỏng thu sau nổ đem nghiền máy nghiền búa tạo hạt qua mặt sàng có kích thước mắt sàng 3mm Sản phẩm thu phơi cháo Phơi cháo sau đóng thành gói túi poliethylen, gói 40g đóng vào túi cháo lớn với gói phụ gia nước gà hầm, hành khô, gia vị saponin dạng bột Từ kết nghiên cứu ta xây dựng hai quy trình sản xuất cháo ăn liền chức (hình 2.5 hình 2.6) 2.3.4.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất đồ uống tan nhanh chức có bổ sung hoạt chất sinh học saponin từ rau má 2.3.4.2.1 Lựa chọn công nghệ sản xuất đồ uống tan nhanh Có nhiều phương pháp để sản xuất loại bột hoà tan từ dịch lỏng nước quả, nước rau,…Các phương pháp sấy tang trống, sấy đông khô, sấy phun…Tất phương pháp mang yếu tố tiêu cực tích cực riêng biệt, có tính khả thi việc cơng nghiệp hố Tuy nhiên khn khổ có hạn đề tài, chúng tơi phải lựa chọn chủ yếu theo khả cho phép sở vật chất sẵn có Viện Cơng nghiệp thực phẩm Từ tiêu chí lựa chọn chúng tơi chọn phương pháp sấy phun 2.3.4.2.2 Xây dựng công nghệ sản xuất đồ uống tan nhanh chức có bổ sung saponin từ rau má Trong phần nghiên cứu tách chiết tạo sản phẩm saponin dạng bột, nhóm đề tài nghiên cứu tạo sản phẩm saponin dạng bột Thừa hưởng kết phần nghiên cứu việc sử dụng chế phẩm để phối trộn với thành phần khác đường glucoza đường kính để tạo sản phẩm đồ uống tan nhanh chức Như quy trình cơng nghệ sản xuất đồ uống chức thực hình 2.7 Rau má Rửa sạch, thái nhỏ (Kích thước 0,5 – cm) Gà hầm Đóng gói gà hầm Gia vị Đóng gói gia vị Phơi sấy khơ (Độ ẩm 17 %) - Ethanol: 80% - Dung môi: nguyên liệu = 1:9 - Nhiệt độ: 600C - Thời gian: Trích ly Dịch saponin thơ Đóng gói cháo ăn liền Phối trộn gia ẩm (độ ẩm: 17 %) Cháo ăn liền chức Gạo, Đỗ Ép nổ - Tốc độ tiếp liệu: 60 kg/h - Nhiệt độ xi lanh: 180 0C - Tốc độ trục quay: 150 v/m Tạo hạt phơi cháo Đóng gói phơi cháo ` Hình 2.5: Sơ đồ công nghệ sản xuất cháo ăn liền chức sử dụng saponin dạng dịch Gạo, đỗ Làm Gà hầm Đóng gói gà hầm Gia vị Đóng gói gia vị Rau má Rửa sạch, thái nhỏ (Kích thước 0,5 – cm) Phơi sấy khô Gia ẩm (Độ ẩm 10 %) (Độ ẩm 17 %) Trích ly - Ethanol: 80% - Dung môi: nguyên liệu = 1:9 - Nhiệt độ: 600C - Thời gian: Ủ Ép nổ - Tốc độ tiếp liệu: 60 kg/h - Nhiệt độ xi lanh: 180 0C - Tốc độ trục quay: 150 / Tạo hạt phơi cháo Đóng gói phơi cháo ` Đóng gói cháo ăn liền Cháo ăn liền chức Dịch saponin thô Sấy phun - Nhiệt độ: 1500C - Tốc độ:2,5 lít/giờ Saponin dạng bột Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ sản xuất cháo ăn liền chức sử dụng saponin dạng bột Rau má Đường kính glucoza Rửa sạch, thái nhỏ (Kích thước 0,5 – cm) Phơi sấy khô (Độ ẩm 10 %) Phối trộn Trích ly - Ethanol: 80% - Dung mơi: ngun liệu = 1:9 - Nhiệt độ: 600C - Thời gian: Dịch saponin thơ Đóng túi nhỏ Đóng hộp Sấy phun - Nhiệt độ: 1500C - Tốc độ:2,5 lít/giờ Đồ uống tan nhanh chức Saponin bột Hình 2.7: Sơ đồ công nghệ sản xuất đồ uống tan nhanh chức 2.3.5 Sơ tính giá thành cho sản phẩm có sử dụng saponin Bảng 27: Tính tốn sơ giá thành chế phẩm saponin dạng dịch (1 lít) Saponin thơ (sau q trình trích ly): Stt Tên ngun liệu Số lượng Cồn (lít) Cơng 8.000 64.000 16.000 69.120 Điện, nước Thành tiền (đồng) 4,32 Rau má nguyên liệu (kg) Đơn giá (đ) 25.000 0,5 50.000 Tổng 25.000 183.120 Saponin tinh sau xử lý butanol: Stt Tên nguyên liệu Số lượng Đơn giá (đ) Thành tiền (đồng) 44,5 8.000 355.556 Rau má nguyên liệu (kg) Cồn (lít) 24 16.000 384.000 n-Butanol (lít) 2,3 120.000 266.667 Điện, nước Cơng 128.000 50.000 Tổng 100.000 1.234.222 Saponin tinh sau xử lý aceton Stt Tên nguyên liệu Sl Đơn giá (đ) Thành tiền (đồng) Rau má nguyên liệu (kg) 286 8.000 2.285.714 Cồn (lít) 154 16.000 2.468.571 n-Butanol (lít) 14,0 120.000 1.714.286 Aceton (lít) 2,0 65.000 125.357 Điện, nước Công Tổng 928.571 10 50.000 500.000 8.022.500 Bảng 2.28: Tính tốn sơ giá thành cho cháo ăn liền chức có bổ sung saponin từ rau má (Chi phí cho sản xuất 100 kg cháo ăn liền chức năng) Stt Tên nguyên liệu Gạo Đậu xanh Gà hầm, gia vị Saponin thơ Điện, nước Bao bì Cơng Đơn vị Số tính lượng kg 40 kg 10 túi 1.250 lít Túi Công 1.250 Đơn giá (đ) 12.000 25.000 1.700 173.000 100 50.000 Tổng Giá thành cho gói (80 g) Thành tiền (đồng) 480.000 250.000 2.125.000 865.000 150.000 125.000 200.000 4.195.000 3.356 Bảng 2.29: Tính tốn sơ giá thành cho đồ uống tan nhanh chức có bổ sung saponin từ rau má (Chi phí cho sản xuất 72 kg đồ uống tan nhanh chức -1000 hộp) Stt Tên nguyên liệu Đường kính Đường glucoza Saponin dạng bột Điện Bao bì Cơng Tổng Giá thành cho hộp (100 g) Đơn Số vị tính lượng kg 24 kg 36 kg 15 kw 240 Hôp 1.000 Công Đơn giá (đ) 8.000 13.000 500.000 1.100 100 50.000 Thành tiền (đồng) 192.000 468.000 7.500.000 264.000 100.000 300.000 8.824.000 8.824 Như theo tính tốn sơ thì: - Sản phẩm saponin dạng dịch tách chiết từ rau má có nồng độ 685mg/ml có giá khoảng 8.000.000đồng/lít, saponin dạng dịch thơ có nồng độ 115mg/ml giá 180.000 đ/lít - Sản phẩm cho gói cháo ăn liền chức (80g), bổ sung saponin từ rau má có nồng độ 23mg/g giá khoảng 3.3600 đ/gói - Sản phẩm cho đồ uống tan nhanh chức (100 g), bổ sung saponin từ rau má có nồng độ 115mg/ml giá khoảng 8.800 đ/hộp KẾT LUẬN Nghiên cứu cơng nghệ trích ly saponin từ rau má với thông số công nghệ thu sau: Kích thước nguyên liệu khoảng 0,5 đến 1cm; Dung mơi trích ly ethanol 80 %, tỷ lệ dung môi so với nguyên liệu rau má khơ 1:9; Nhiệt độ trích ly 60 0C; trích ly làm lần; thời gian trích ly Nghiên cứu công nghệ thu nhận, tinh chế tạo dạng sản phẩm saponin từ rau má với thông số công nghệ thu sau: - Quá trình tinh thực hai bước kết tủa với n-butanol aceton Các thông số cơng nghệ q trình tinh là: nồng độ n-butanol 40%; nhiệt độ phòng ; Nồng độ aceton 30 %, nhiệt độ kết tủa aceton 50 0C Hiệu suất thu nhận sau tinh chế 16,6% Độ tinh khiết tăng từ 42,6% lên 92,8 % - Đã tạo sản phẩm saponin dạng bột nhờ công nghệ sấy phun Tỷ lệ chất mang so với hàm lượng chất khô dịch 10/20; nồng độ chất khô dịch trước sấy phun 25%; Nhiệt độ đầu vào 1500C; Tốc độ tiếp liệu 2,5 lít/giờ; Tốc độ quay đầu ly tâm 40000 v/phút Bước đầu nghiên cứu thành công hai công nghệ sản xuất thực phẩm chức sử dụng hoạt chất saponin từ rau má với thông số công nghệ sau: - Công nghệ sản xuất cháo ăn liền chức sử dụng saponin dạng dịch thô: Độ ẩm nguyên liệu 17%; Tốc độ tiếp liệu 60 kg/h; Nhiệt độ xilanh 180 0C; Tốc độ quay trục 150 vịng/phút; Tỷ lệ saponin thơ cho kg cháo 50 ml - Công nghệ sản xuất đồ uống tan nhanh chức sử dụng saponin: Tỷ lệ chất mang so với hàm lượng chất khô dịch 10/20; nồng độ chất khô dịch trước sấy phun 25%; Nhiệt độ đầu vào 1500C; Tốc độ tiếp liệu 2,5 lít/giờ; Tốc độ quay đầu ly tâm 40000 v/phút Cơng thức phối trộn saponin : đường kính: glucoza = 1:3:2 KIẾN NGHỊ Saponin tách chiết từ rau má có triển vọng ứng dụng cho Cơng nghiệp thực phẩm, dược phẩm mỹ phẩm mà số công ty sản xuất nước quan tâm Đề tài tạo số thực phẩm chức cháo ăn liền, đồ uống tan nhanh có sử dụng saponin từ rau má Tuy nhiên để hoàn thiện quy trình cơng nghệ quy mơ lớn ứng dụng sản xuất đưa thị trường cần phải: - Cần có nghiên cứu đánh giá thử nghiệm lâm sàng, phân tích tiêu sản phẩm Đăng ký chất lượng Vệ sinh an toàn thực phẩm, quảng cáo chào TÀI LIỆU THAM KHẢO Anna Szakiel, Dariusz Ruszkowski and Wirginia Janiszowska -Department of Plant Biochemistry, Warsaw University, Poland - Saponins in Calendula officinalis L – Structure, Biosynthesis, Transport and Biological Activity Volume 4, Numbers 2-3 / July, 2005 - 151-158 Anne E Osbourn, (2003) Molecules of Interest Saponins in cereals Phytochemistry 62, 1-4 Abdul Hamida A., Shaha Z Md., Museb R., Mohamed S., (2002) Characterization of antioxidative activities of various extracts of Centella asiatica (L) Urban Food Chemistry 77, 465–469 Carey A Williams, Emily D Lamprecht, (2007) Some commonly fed herbs and other functional foods in equine nutrition: A review The Veterinary Journal 15, 311 Dorothy E Fenwick and David Oakenfull, (1981) Saponin content of food plants and some prepared foods Journal Science Food Agriculture, Vol 34, 186-191 Inamdar P.K., Yeole R.D., Ghogare A.B., Soiza N J., (1996) Determination of biologically active constituents in Centella assiatica Journal of Chromatography A, 742 (1996) 127-130 Joong Ho Kwon, Jacquenline M., Belanger J., Jocelyn Pare, Varoujan A., (2003) Application of the microware-assisted process (MAPTM) to the fast extraction of ginseng saponins Food Research International 36, 491 – 498 Jong Dae Park, Dong Kwon Rhee and You Hui Lee, (2005) Biological activities and chemistry of saponin from Panax ginseng C A Meyer Phytochemistry reviews 4: 159-175 Jean-Paul Vincken, Lynn Heng, Aede de Groot, Harry Gruppen (2007) Saponins, classification and occurrence in the plant kingdom Phytochemistry 68, 275–297 10 Farrukh Aqil, Iqbal Ahmad, Zafar Mehmood, (2006) Antioxidant and free radical scavenging properties of twelve traditionally used Indian medicinal plants Turk Journal Biological 30, 177-183 11 George F., Zohar K., Harin P S and Klaus B., (2002) The biological action of saponin in animal systems: a review British Journal of Nutrition, 88, 578-605 12 Gl-stndag, Zlem, Mazza, Giuseppe, (2000) Saponins: Properties, Applications and Processing Source: Critical Reviews in Food Science and Nutrition 13 Kavita M., Rekha S., Radha V and Anirudha B., (2006) Kinetics of degradation of saponin in soybean flour (Glycine max.) during food processing Journal of Food Engineering 76, 440-445 14 Kosmas H., Miranda T and Anne E., (2002) Biosynthesis of triterpenoid saponin in plants Advances in Biochemical engineering/Biotechnology, Vol 75, 32-47 15 Mahato SB, Nandy AK & Roy G (1992) Triterpenoids Phytochemistry 35: 2199– 2249 16 Milgate J and Roberts D, (1995) The Nutritional & Biological significance of saponin Nutrition Research, Vol 15, No 18, pp 1223-1249 17 Laurence Dinan, Juraj Harmatha, Rene Lafont, (2001) Review Chromatographic procedures for the isolation of plant steroids Journal of Chromatography A, 935, 105–123 18 Lynn Heng, G.A., Koningsveld, H Gruppen, M.A.J S van Boekel, J.P Vincken, J.P Roozen and A.G.J Voragen, (2004) Protein flavour interactions in relation to development of novel protein foods Trends in Food Science & Technology 15, 217–224 19 Oleszek W., Bialy Z., (2006) Chromatographic determination of plant saponins A update (2002-2005) Journal of chromatography A, 1112, 78-91 20 Quan Lin Yu, Hong Quan Duan , Wen Yuan Gao, Yoshihisa Takaishi, (2007) A new triterpene and a saponin from Centella asiatica Chinese Chemical Letters 18, 62–64 21 Price KR, Johnson IT, Fenwick GR, (1987) The chemistry and biological significance of saponins in foods and feeding stuffs Crit Rev Food Sci Nutr.; 26:27-135 22 Sparg S G., Light M and Staden J., (2004) Review: Biological activities and distribution of plant saponin Journal of Ethanophamacology 94, 219-243 23 Seiji Ohara, Tatsuro Ohira, (2003) Plant growth regulation effects of triterpenoid saponins J Wood Sci 49:59–64 24 United States Patents Office No 6355249 “Process for saponins and sapongenins from Soybean” 25 United States Patent Office No 3464792 “Method of extracting saponins” 26 United States Patent Office No 3449328 “Extraction of sapogening from vegetable materials” 27 United States Patent Office No 5017562 “Crystalline saponin-containing complex” 28 Zainol M K., Abd-hamid A., Yusof S., Muse R., (2003) Antoxidative activity and total phenolic compounds of leaf, root and petiole of four accessions of Centella asiatica (L.) Urban Food Chemistry 81, 575 -578 ... tiêu đề tài Xây dựng quy trình cơng nghệ tách chiết tinh hoạt chất saponin từ rau má để ứng dụng sản xuất dược phẩm sản xuất số thực phẩm chức 1.3 Nôi dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu nghiên cứu đề. .. bột phương pháp sấy đông khô 46 2.3.4 Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất số loại thực phẩm chức ăn nhanh sử dụng hoạt chất saponin từ rau má 50 2.3.4.1 Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất. .. xa, sản phẩm, hoạt chất quý tách chiết từ rau má khai thác hiệu xuất thị trường giới Sản phẩm chiết tách từ rau má – Trên giới Sản phẩm chiết tách từ rau má – Tại Việt Nam Hình 3. 8: Một số sản phẩm