Nghiên cứu khảo sát các điều kiện trích ly thu dịch quế giàu hoạt chất sinh học cinnamandehyde bằng enzyme ứng dụng sản xuất đồ uống thảo dược

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY THU DỊCH QUẾ GIÀU HOẠT CHẤT SINH HỌC CINNAMANDEHYDE BẰNG ENZYME ỨNG DỤNG SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG THẢO DƯỢC Người hướng dẫn Sinh viên thực Lớp-Khóa : TS Đỗ Trọng Hưng : Nguyễn Thị Chi : CNSH-K17 Hà Nội - 2021 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới TS Đỗ Trọng Hưng, chủ nhiệm môn công nghệ đường bột - Viện Công nghiệp thực phẩm tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho em kinh nghiệm chuyên môn giúp đỡ động viên tinh thần cho em suốt thời gian thực đồ tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn anh, chị cán phịng cơng nghệ đường bột - Viện Cơng nghiệp giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho em suốt thời gian thực đồ án tốt nghiệp Đồng thời em xin chân thành cảm ơn thầy, cô Khoa công nghệ sinh học - trường Đại học Mở Hà Nội dạy đỗ, trang bị cho em kiến thức quý báu giúp đỡ em hoàn thành khóa học Sau em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến gia đình, bạn bè luôn động viên, tạo điều kiện giúp đỡ em hồn thành đồ án tốt nghiệp Do thời gian hạn chế, khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong giúp đỡ bảo thầy cô Xin chân thành cảm ơn Hà Nội tháng năm 2021 Sinh viên thực Chi Nguyễn Thị Chi MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ CÂY QUẾ 1.1 Nguồn gốc tên gọi 1.2 Đặc điểm chung 1.2.1 Đặc điểm hình thái 1.2.2 Thu hoạch quế 1.2.3 Cách chế biến quế 1.2.4 Phân bố 1.2.4.1 Cây quế Việt nam 1.2.4.2 Cây quế phân bổ giới: 1.3 Tác dụng quế 1.3.1 Tác dụng quế cho sức khỏe a Tốt cho tim mạch 10 b Giảm lượng đường máu 10 c Hỗ trợ điều trị loét dày 11 d Chống ký sinh trùng 11 1.3.2 Tác dụng quế ẩm thực 12 1.3.3 Tác dụng quế làm đẹp 12 1.3.4 Tinh dầu quế giúp khử mùi, xua đuổi côn trùng 12 THÀNH PHẦN TINH DẦU QUẾ 13 2.1 Thành phần hóa học quế 13 2.2 Tính chất hóa lí hoạt chất sinh học Cinnamaldehyde quế 14 2.2.1 Tính chất vật lí 14 2.2.2 Thành phần hóa học 15 2.2.3 Hoạt chất sinh học 15 Tình hình nghiên cứu trích ly hoạt chất sinh học cinamaldehyde 18 Giới thiệu chế phẩm enzyme 18 4.1 Giới thiệu enzyme Pectinex Ultra SP-L 18 4.2 Giới thiệu enzyme Cellulast 1.5L 19 4.3 Giới thiệu enzyme Viscozyme L 19 CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 NGUYÊN LIỆU VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 20 2.1.1 Nguyên liệu 20 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 20 2.1.2.1 Thiết bị, dụng cụ 20 2.1.2.2 Hóa chất 20 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.2.1 Phương pháp phân tích 22 2.2.1.1 Xác định chất khơ hịa tan chiết quang kế 22 2.2.1.2 Xác định hàm lượng đường khử phương pháp Graxianop 22 2.2.1.3- Xác định hàm lượng cinnamaldehyde phương pháp so màu 23 2.2.2 Phương pháp công nghệ 24 2.2.3 Tính tốn hiệu suất trích ly CA (%) 24 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Phân tích thành phần hóa học vỏ quế 25 3.2 Nghiên cứu lựa chọn enzyme thích hợp trình thủy phân vỏ quế 25 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến trình thủy phân 26 3.3.1 Ảnh hưởng nồng độ enzyme 26 3.3.2 Ảnh hưởng nồng độ chất trình thủy phân 27 3.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân 28 3.3.4 Ảnh hưởng thời gian thủy phân 29 3.3.5 Ảnh hưởng pH thủy phân 30 3.4 Thử nghiệm ứng dụng sản xuất đồ uống thảo dược từ dịch quế thủy phân giàu cinamaldehyde 31 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 4.1 Kết luận 33 4.2 Kiến nghị: 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO TỪ VIẾT TẮT CA: Cinnamaldehyde pure AN: α –aminonaphthalene DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học vỏ quế 13 Bảng 2.2: Hóa chất sử dụng nghiên cứu 21 Bảng 3.2 Lựa chọn enzyme thích hợp q trình thủy phân vỏ quế 26 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nồng độ enzyme trình thủy phân vỏ quế 27 Bảng 3.4 Ảnh hưởng nồng độ chất trình thủy phân vỏ quế 28 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ trình thủy phân vỏ quế 29 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian trình thủy phân vỏ quế 30 Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian trình thủy phân vỏ quế 31 Bảng 3.8 Xác định tỷ lệ phối chế dịch quế trình tạo nước uống 32 DANH MỤC HÌNH Hình Cây quế Hình Vỏ quế khơ Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi MỞ ĐẦU Trên giới, đồ uống thảo dược trở nên phổ biến năm gần đây, phần lớn quan tâm ngày tăng người tiêu dùng sức khỏe Ngày thay đổi theo xu hướng “back to natural style – trở lại với thiên nhiên“ giới quan tâm hưởng ứng Vì nhiều nước khai thác nguồn thảo dược địa phương bạc hà, hoa hồng, hoa cúc, cam thảo, quế, hebiscus, chế biến thành đồ uống mang hoạt chất sinh học tự nhiên có giá trị cho sức khỏe Trong số thảo dược có quế (thuộc chi Cinnamomum, họ Lauraceae) loại thảo dược giàu thành phần dược chất thực vật, chủ yếu cinnamaldehyde với hoạt tính chống oxi hóa, tăng cường hệ miễn dịch, chống nhiễm khuẩn, chất cịn có cơng dụng số lĩnh vực y học để làm thuốc chữa bệnh, phòng chống ung thư Trong phận quế vỏ quế chứa hàm lượng tinh dầu cao nhất, khoảng 1-3,5%, CA chiếm 55-75% Trong q trình chế biến q trình trích ly tạo dịch chứa hoạt chất giai đoạn quan trọng Do vậy, thời gian ngắn, em tập trung nghiên cứu khảo sát điều kiện trích ly thu dịch quế giàu hoạt chất sinh học cinnamaldehyde từ vỏ quế nhằm ứng dụng sản xuất đồ uống thảo dược sau Hiện nay, có nhiều nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học – công nghệ enzyme thủy phân thành tế bào nhằm hỗ trợ q trình trích ly hoạt chất sinh học từ nguồn nguyên liệu thực vật thay cho phương pháp có sử dụng dung môi hữu Kết cho thấy phương pháp trích ly có hỗ trợ enzyme thủy phân có hiệu đặc biệt cơng nghệ an tồn chế biến thực phẩm, khơng độc, không dễ gây cháy nổ, thân thiện với môi trường khơng sử dụng dung mơi hữu Vì vậy, em đề xuất thực đề tài: Nghiên cứu khảo sát số Trường Đại học Mở Hà Nội Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi điều kiện trích ly thu dịch quế giàu hoạt chất sinh học cinnamandehyde enzyme với mục đích khai thác triệt để hoạt chất sinh học từ nguồn dược liệu vỏ quế nước ta làm nguyên liệu sản xuất đồ uống thảo dược từ vỏ quế giàu hoạt chất sinh học cinnamaldehyde đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cho người sử dụng Mục tiêu đề tài: Xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình thủy phân vỏ quế enzyme thu dịch quế giàu hoạt chất sinh học cinnamandehyde Nội dung nghiên cứu Phân tích thành phần nguyên liệu vỏ quế Nghiên cứu lựa chọn enzyme thích hợp cho trình thủy phân vỏ quế Nghiên cứu xác định điều kiện trình thủy phân enzyme q trình trích ly thu dịch quế giàu cinnamandehyde từ vỏ quế Nghiên cứu điều kiện làm dịch vỏ quế thủy phân ứng dụng thử nghiệm làm đồ uống nước quế Trường Đại học Mở Hà Nội Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi CHƯƠNG I TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ CÂY QUẾ 1.1 Nguồn gốc tên gọi Cây quế loại gia vị cổ nhất, biết đến khoảng 2000 năm trước công nguyên Người Trung Quốc người phát sử dụng giới Sau đó, đưa sang Châu Âu theo đường tơ lụa Thời gian quế xem dược liệu hữu ích sử dụng chủ yếu việc chế biến thuốc dùng số nghi thức tơn giáo [1] Quế vào thời gian nói dành riêng cho người giàu, giàu giá thành đắt kéo dài thời phục hưng dân chủ hóa sau thức có mặt ăn Pháp kỷ XVI [2] Quế (chi Cinnamomum , họ Long não) loại gia vị giàu hợp chất hoạt động thực vật đa dạng cấu trúc với đặc tính chống oxy hóa Cinnamomum verum (cịn gọi Cinnamomum zeylanicum , quế Tích lan, quế thật) Cinnamomum cassia (còn gọi quế Cassia quế Trung Quốc) loài phổ biến giới Những loại quan trọng mặt kinh tế sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp thực phẩm dược phẩm Tuy nhiên, chi Cinnamomum bao gồm khoảng 250 lồi với kiểu gen kiểu hình đặc biệt [8] Trên giới: Quế trồng nhiều nơi Miền Nam Trung Quốc, Lào, Myanmar Đã gây trồng Indonesia, Ấn Độ, Sri Lanka, Nam Mỹ, miền Nam Hoa Kỹ Hawaii … Trường Đại học Mở Hà Nội Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi - Chế phẩm enzyme Cellulesto 1.5L 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Phương pháp phân tích 2.2.1.1 Xác định chất khơ hịa tan chiết quang kế • Ngun lí Chiết quang kế dụng cụ quang học dựa khúc xạ khác mơi trường có nồng độ chất tan khác Dịch đo 200C để đảm bảo xác • Tiến hành đo: Lấy phần dịch cho lên bề mặt chiết quang kế đậy nắp kín, điều chỉnh vít xoay cho kết rõ Đọc ghi kết Đó nồng độ phần trăm chất khơ có tổng dịch 2.2.1.2 Xác định hàm lượng đường khử phương pháp Graxianop Nguyên tắc: Đường khử đun nóng với dung dịch kiềm với ferixyanua khử ferixyanua thành feroxyanua đường khử chuyển thành acid đường Dùng metylen xanh làm chất thị màu xanh phản ứng kết thúc Phản ứng sau: Tiến hành: Dùng pipét lấy dung 20 ml dung dịch ferixyanua kali (K3Fe(CN)6) cho vào bình tam giác 250 ml, thêm vào ml dung dich KOH 2,5 N 3-4 giọt xanh metylen Lắc nhẹ đặt lên bếp điện, đun cho sau 1-2 phút sơi Tiếp dùng dung dịch đường loãng để chuẩn tới màu xanh metylen Chú ý màu hỗn hợp phản ứng cịn ferixyanua nhỏ dịch đường vào, đường Trường Đại học Mở Hà Nội 22 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi khử ferixyanua kali, vừa hết ferixyanua giọt đường dư khử màu xanh metylen chất thị phản ứng • Cơng thức: Hàm lượng đường khử, đường tổng tính theo cơng thức X= 0,0225 𝑚 ×1000 (g/l) X: hàm lượng đường khử cần tìm m: số ml dịch tiêu hao chuẩn 20ml dịch K3Fe(CN)6 0.0225: Lượng đường gluco tương ứng với 20ml K3Fe(CN)6 1% 2.2.1.3- Xác định hàm lượng cinnamaldehyde phương pháp so màu [19] Nguyên tắc: - Đo quang dung dịch màu - So sánh độ hấp thụ quang dung dịch nghiên cứu với dung dịch chuẩn Tiến hành Dung dịch CA gốc có nồng độ 1000µg/ml: Cân 102mg hóa chất CA pure 98% định mức 100ml ethanol Chuẩn bị dung dịch nồng độ chuẩn: cho vào ống nghiệm nút xốy Nồng độ CA (µg/ml) 50 100 150 200 250 Dung dịch CA gốc (ml) 0,5 1,5 2,5 Dung dịch AN1% (ml) 3 3 3 Ethanol (ml) 6,5 5,5 4,5 Đun cách thủy 900C 20 phút Làm nguội đến nhiệt độ phòng đo Abs bước sóng 376nm Dựng đường chuẩn - Phân tích CA vỏ quế nguyên liệu Trường Đại học Mở Hà Nội 23 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi Lấy 0,5g vỏ quế nghiền cho vào 100ml ethanol ngâm 24h Lọc qua giấy lấy dịch lọc định mức đến 100ml ethanol Lấy 1ml dịch đem phân tích theo bước Dựa vào đường chuẩn tính hàm lượng CA nguyờn liu CA (àg/100g) = ì100 0,5 ì100 Trong đó: A: Nồng độ CA dịch trích ly phân tích (µg/ml) 2.2.2 Phương pháp cơng nghệ - Từ enzyme pectinase, cellulase viscozyme tiến hành lựa chọn enzyme thích hợp cho q trình thủy phân vỏ quế thu dịch quế giàu cinnamaldehyde - Nghiên cứu xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình thủy phân nồng độ enzyme, nồng độ chất, nhiệt độ, thời gian, pH - Thử nghiệm ứng dụng dịch quế thủy phân giàu cinamaldehyde sản xuất đồ uống thảo dược nước quế 2.2.3 Tính tốn hiệu suất trích ly CA (%) Hiệu Suất trích ly CA tính theo cơng thức sau Cơng thức: H(%) = 𝐶𝐴1 (𝐶𝐴/100)×𝑚 × 100 Trong đó: H: Hiệu suất trích ly CA (%) CA1: Nồng độ Cinnamandehyde dịch trích ly (mg%) CA: Nồng độ Cinnamandehyde nguyên liệu (mg%) m: Khối lượng mẫu thí nghiệm (g) Trường Đại học Mở Hà Nội 24 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phân tích thành phần hóa học vỏ quế Trên thị trường miền Bắc nước ta, vỏ quế Yên Bái bán phổ biến chất lượng tốt có sản lượng nhiều, chúng tơi lựa chọn vỏ quế Yên Bái để tiến hành phân tích thành phần theo phương pháp phân tích Kết thể qua bảng 3.1 Bảng 3.1 Kết phân tích thành phần vỏ quế Thành phần TT Đơn vị tính Hàm lượng Độ ẩm % 8,3 Cellulose % 62,5 Đường khử % 5,8 Tinh dầu % 4,86 Cinnamandehyde mg% 3420 Qua bảng 3.1 cho thấy, thành phần cellulose vỏ quế chiếm chủ yếu, thành phần tạo lên cấu trúc nguyên liệu Trong vỏ quế cho thấy hàm lượng tinh dầu đạt cao, thông thường chiếm từ 3-5% Căn vào thành phần vỏ quế, tiến hành nghiên cứu lựa chọn enzyme thủy phân giúp giải phóng nhiều hoạt chất 3.2 Nghiên cứu lựa chọn enzyme thích hợp q trình thủy phân vỏ quế Enzyme có tác dụng làm cấu trúc mạng lưới thực vật lỏng lẻo, từ chất dễ giải phóng mơi trường Vỏ quế cấu tạo chủ yếu từ thành Trường Đại học Mở Hà Nội 25 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi phần cellulose, hemicellulose, pectin liên kết với làm hạn chế giải phóng hoạt chất q trình trích ly Trong q trình thí nghiệm có sử dụng số loại enzyme thủy phân cấu trúc thực vật hãng Novozyme Thí nghiệm tiến hành: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa 10% bột vỏ quế, bổ sung loại enzyme với nồng độ 0,5% (so với chất), thủy phân 500C Kết thí nghiệm đánh giá lượng dịch thu được, hàm lượng chất khơ hịa tan hàm lượng cinnamandehyde dịch Bảng 3.2 Lựa chọn enzyme thích hợp trình thủy phân vỏ quế TT Enzyme Nồng độ chất khơ Hàm lượng Hiệu suất trích hịa tan (0Bx) CA (mg%) ly CA (%) Đối chứng 1,0 55 16,08 Pectinex Ultra SPL 2,0 105 30,70 Cellulast 1.5L 2,3 121 35,38 Viscozyme L 2,5 153 44,74 Qua bảng 3.2 cho thấy số enzyme thử nghiệm chế phẩm Viscozyme enzyme thủy phân chất bột vỏ quế cho kết tốt nhất, hiệu suất trích ly CA cao Kết chế phẩm Viscozyme hỗn hợp đa enzyme enzyme cellulase, hemicellulase, pectinase nên cho kết thủy phân tốt chế phẩm đơn enzyme Vì chúng em chọn enzyme Viscozyme để nghiên cứu 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến trình thủy phân 3.3.1 Ảnh hưởng nồng độ enzyme Trong điều kiện nồng độ chất thích hợp, vận tốc phản ứng phụ thuộc tuyến tính với nồng độ enzyme Tuy nhiên nồng độ enzyme cao, vận tốc phản ứng Trường Đại học Mở Hà Nội 26 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi tăng chậm gây tốn hơn, nồng độ enzyme thấp hiệu thủy phân thấp gây lãng phí ngun liệu Vì cần xác định nồng độ enzyme thủy phân thích hợp Thí nghiệm tiến hành: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa 10% bột vỏ quế, bổ sung Viscozyme với nồng độ thử nghiệm từ 0,1-1% (so với chất), thủy phân 500C Kết thí nghiệm đánh giá lượng dịch thu được, hàm lượng chất khô hòa tan hàm lượng cinnamandehyde dịch Kết ghi bảng 3.3 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nồng độ enzyme trình thủy phân vỏ quế Nồng độ enzyme Nồng độ chất khô Hàm lượng Hiệu suất trích (%, so với chất) hịa tan (0Bx) CA (mg%) ly CA (%) 0,1 2,3 135 39,47 0,3 2,5 150 43,86 0,5 2,5 152 44,44 0,7 2,6 155 45,32 1,0 2,6 157 45,91 TT Qua bảng 3.3 cho thấy, nồng độ enzyme tăng hiệu suất thủy phân trích ly tăng Với nồng độ enzyme 0,3% cho kết thủy phân cao nồng độ 0,1%, nhiên nồng độ enzyme lớn 0,3% kết thủy phân trích ly CA tăng khơng đáng kể, khác khơng có ý nghĩa Vì ta chọn nồng độ enzyme thích hợp 0,3% để nghiên cứu 3.3.2 Ảnh hưởng nồng độ chất trình thủy phân Nồng độ chất yếu tố có ảnh hưởng lớn đến hoạt động enzyme, lượng chất thấp, enzyme dễ dàng tiếp xúc xúc tác thủy phân, phân cắt liên kết gây dư thừa enzyme Nếu hàm lượng chất cao, ngăn cản enzyme Trường Đại học Mở Hà Nội 27 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi tiếp xúc với chất, làm giảm tốc độ phản ứng thủy phân enzym Do cần xác định nồng độ chất thích hợp cho q trình thủy phân Thí nghiệm tiến hành: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa bột vỏ quế với nồng độ thử nghiệm từ 5-20%, bổ sung Viscozyme với nồng độ 0,3% (so với chất), thủy phân 500C Kết thí nghiệm đánh giá chất khơ hịa tan hàm lượng cinnamandehyde dịch thu Kết ghi bảng 3.4 Bảng 3.4 Ảnh hưởng nồng độ chất trình thủy phân vỏ quế Nồng độ chất Nồng độ chất khơ Hàm lượng Hiệu suất trích (%) hịa tan (0Bx) CA (mg%) ly CA (%) 1,3 63 36,84 10 2,5 150 43,86 15 2,8 203 39,57 20 2,9 145 21,20 TT Qua bảng 3.4 cho thấy với nồng độ chất 10% thích hợp nhất, cho kết hiệu suất thủy phân trích ly CA từ vỏ quế cao nhất, tăng nồng độ chất cao hiệu suất trích ly CA thấp lúc dịch đặc dẫn đến hạn chế tiếp xúc enzyme đến chất Vì chúng tơi chọn nồng độ chất 10% bột vỏ quế để nghiên cứu 3.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân Nhiệt độ yếu tố ảnh hưởng mạnh đến hoạt tính xúc tác enzyme Ở nhiệt độ cao, phản ứng enzyme diễn mạnh, nhiên enzyme bền nhiệt làm giảm hoạt lực enzyme nhanh chóng nhiệt độ phản ứng tăng cao Mặt khác ưu điểm loại enzyme bền nhiệt vơ hoạt nâng nhiệt độ cao, nhiệt độ yếu tố cơng nghệ thường sử dụng để điều tiết phản ứng enzyme theo chiều huớng mong muốn Trường Đại học Mở Hà Nội 28 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi Mỗi loại enzyme từ chủng VSV khác có khoảng nhiệt độ hoạt động tối thích khác Do cần phải xác định nhiệt độ thích hợp để enzyme hoạt động thuỷ phân mức độ cao Thí nghiệm tiến hành: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa bột vỏ quế 10%, bổ sung Viscozyme với nồng độ 0,3% (so với chất), thủy phân nhiệt độ khác thời gian Kết thí nghiệm đánh giá chất khơ hịa tan hàm lượng cinnamandehyde dịch thu Kết ghi bảng 3.5 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ trình thủy phân vỏ quế TT Nhiệt độ (0C) Nồng độ chất khơ Hàm lượng Hiệu suất trích hịa tan (0Bx) CA (mg%) ly CA (%) 45 2,4 135 39,47 50 2,5 150 43,86 55 2,5 151 44,15 60 2,5 142 41,52 70 2,2 95 27,78 Qua bảng 3.5 cho thấy enzyme Viscozym hoạt động tốt khoảng nhiệt độ 50-550C, hiệu suất thủy phân trích ly CA đạt cao Ở nhiệt độ 60 700C hoạt động enzyme bị giảm hoạt lực thủy phân đáng kể dần bị bất hoạt Điều cho thấy enzim xúc tác mạnh nhiệt độ thích hợp Vì nhiệt độ 500C chọn để thủy phân thí nghiệm 3.3.4 Ảnh hưởng thời gian thủy phân Nghiên cứu xác định thời gian thủy phân thích hợp để enzyme thủy phân trích ly CA giải phóng mơi trường việc cần xác định Vì thời gian định enzyme thủy phân tối đa cấu trúc thực vật, có kéo dài Trường Đại học Mở Hà Nội 29 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi thêm thời gian khơng làm chất lượng sản phẩm tốt mà cịn gây lãng phí lượng, nhân cơng,… Thí nghiệm tiến hành: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa bột vỏ quế 10%, bổ sung Viscozyme với nồng độ 0,3% (so với chất), thủy phân 500C khoảng thời gian khảo sát từ - Kết thí nghiệm đánh giá chất khơ hịa tan hàm lượng cinnamandehyde dịch thu Kết ghi bảng 3.6 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian trình thủy phân vỏ quế Thời gian thủy Nồng độ chất khơ Hàm lượng Hiệu suất trích phân (giờ) hịa tan (0Bx) CA (mg%) ly CA (%) 2,3 124 36,26 2,5 149 43,57 2,5 151 44,15 2,5 153 44,74 TT Qua bảng 3.6 cho thấy với thời gian thủy phân cho kết thủy phân trích ly đạt cao, cịn kéo dài thời gian thủy phân hàm lượng CA giải phóng dịch thủy phân tăng khơng đáng kể, kết khác khơng có ý nghĩa Do vậy, để tiết kiệm thời gian lượng, nên chọn thời gian thủy phân thích hợp 3.3.5 Ảnh hưởng pH thủy phân Mỗi loại enzyme chủng vi sinh vật có khoảng pH hoạt động tối thích khác nhau, nằm ngồi khoảng pH enzyme hoạt động hiệu Để xác định khoảng pH thích hợp cho enzyme Viscozyme L hoạt động tốt nhất, thí nghiệm tiến hành giá trị pH khác Điều kiện thí nghiệm sau: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa bột vỏ quế 10%, bổ sung Viscozyme với nồng độ 0,3% Trường Đại học Mở Hà Nội 30 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi (so với chất), thủy phân 500C giờ, pH môi trường khảo sát từ – 8, pH dịch mẫu bột quế ban đầu 6,5 Kết thí nghiệm đánh giá chất khơ hịa tan hàm lượng cinnamandehyde dịch thu Kết ghi bảng 3.7 Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian trình thủy phân vỏ quế pH thủy phân TT Nồng độ chất khô Hàm lượng Hiệu suất trích hịa tan (0Bx) CA (mg%) ly CA (%) 2,5 143 41,81 2,5 150 43,86 2,5 151 44,15 2,3 120 35,09 Qua bảng 3.7 cho thấy, Viscozyme L hoạt động tốt pH từ – cho kết hiệu suất thủy phân trích ly CA từ vỏ quế đạt cao Ở giá trị pH cho kết thủy phân thấp Vì ta chọn pH dịch quế thủy phân 6-7, dịch quế ban đầu có pH 6,5 q trình thủy phân khơng cần điều chỉnh pH dịch quế ban đầu 3.4 Thử nghiệm ứng dụng sản xuất đồ uống thảo dược từ dịch quế thủy phân giàu cinamaldehyde Dịch quế thu sau trình thủy phân lọc phối chế theo tỷ lệ khác tạo nước uống quế Để tạo vị cho đồ uống sử dụng mật ong với tỷ lệ hàm lượng đường đồ uống đạt 10% Dịch nước ống đóng chai nhận xét cảm quan sản phẩm Kết thử nghiệm thể qua bảng 3.8 Trường Đại học Mở Hà Nội 31 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi Bảng 3.8 Xác định tỷ lệ phối chế dịch quế trình tạo nước uống TT Tỷ lệ phối chế Nhận xét (%) 20 Vị ngọt, cay nhạt, thơm nhẹ đặc trưng quế 30 Vị ngọt, cay nhẹ, thơm đặc trưng quế 40 Vị ngọt, cay nồng, thơm đặc trưng quế 50 Vị ngọt, cay nồng đậm, thơm đặc trưng quế Qua bảng 3.8 cho thấy kết thử nghiệm tỷ lệ phối chế 30-40% dịch quế nguyên chất cho sản phẩm có vị cay đậm đà, mùi thơm đặc trưng Sản phẩm dễ uống hấp dẫn Kết thử nghiệm bước đầu mở triển vọng sản xuất đồ uống thảo dược từ quế chứa hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng Trường Đại học Mở Hà Nội 32 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Từ kết nghiên cứu, chúng em rút số kết luận sau: - Đã phân tích số thành phần vỏ quế Yên Bái lựa chọn làm nguyên liệu nghiên cứu - Đã lựa chọn enzym thích hợp thủy phân trích ly CA từ vỏ quế Viscozyme L (Novozyme) - Đã xác định thơng số kỹ thuật thích hợp q trình thủy phân trích ly CA từ vỏ quế enzyme Viscozyme L: nồng độ enzyme 0,3%; nồng độ chất 10%; nhiệt độ thủy phân 50-550C; thời gian thủy phân giờ, pH 6-7 - Đã thử nghiệm tỷ lệ phối chế dịch quế thủy phân tạo nước uống thảo dược có chất lượng cảm quan tốt, hấp dẫn, mở triển vọng sản xuất đồ uống từ thảo dược quế chứa hoạt chất sinh học góp phần bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng 4.2 Kiến nghị: Trong thời gian tới, có điều kiện nghiên cứu thêm, chúng em nghiên cứu bổ sung thêm số vấn đề sau: - Hồn thiện cơng nghệ thủy phân trích ly nhằm nâng cao hiệu suất trích ly hoạt chất sinh học cinnamandehyde - Nghiên cứu thêm điều kiện kỹ thuật tạo sản phẩm đồ uống thảo dược từ dịch quế thủy phân nhằm nâng cao chất lượng đa dạng hóa sản phẩm Trường Đại học Mở Hà Nội 33 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Cẩm nang trồng (2016) Cây Quế Nongsanviettuan (2014) Quế nguồn gốc Quế https://botquerungtramy.blogspot.com/2016/01/que-va-nguon-goc-cua-cayque.html Trần Xuân Quỳnh ( 2019) Cây Quế phân bố Việt Nam giới https://voquevn.com/cay-que-phan-bo-o-viet-nam-va-tren-the-gioi/ GVHD Trần Hữu Hải (2015) Tiểu luận tinh dầu quế Nhóm trang Tinh dầu Khánh Linh (2010) Hiểu thêm Tinh Dầu Phân loại Tinh Dầu http://tinhdaukhanhlinh.vn/tin-tuc/hieu-them-ve-tinh-dau-va-phan-loai-tinhdau-42.html Báo nhân dân điện tử (2005) Thu hoạch chế biến quế https://nhandan.com.vn/chuyen-lam-an/thu-hoach-va-che-bien-que-415012/ Cẩm nang nuôi trồng (2020) Cây Quế: Kỹ thuật trồng, chăm sóc, thu hoạch chế biến quế https://camnangnuoitrong.com/cay-que/ Sức khỏe & Làm đẹp » Tinh dầu » Tinh dầu quế có tác dụng gì? Cách sử dụng sao? Mua loại tốt? (2020) Tác dụng tinh dầu quế https://bloggiamgia.vn/tinh-dau-que/#respond META Tinh dầu quế có tác dụng gì? Cách sử dụng tinh dầu quế (2015) https://meta.vn/hotro/tac-dung-cua-tinh-dau-que-6740 10.Báo cáo tiểu luận: Quy trình sản xuất enzyme pectinase ứng dụng làm nước (2015) Trường đại học công nghiệp thực phẩm Khoa công nghệ thực phẩm GVHD: Th S Nguyễn Thị Thu Sang https://xemtailieu.com/tai-lieu/quy-trinh-san-xuat-enzyme-pectinase-va-ungdung-trong-lam-nuoc-qua-222126.html Trường Đại học Mở Hà Nội 34 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi 11.Tiểu luận tìm hiểu ứng dụng nhóm enzyme cellulase (2012) Trường Đại học cơng nghiệp thực phẩm TPHCM GVHD: NGUYỄN THỊ THU SANG Tài liệu tiếng anh 12.Dimas Rahadian Aji Muhammad & Koen Dewettinck (2017) Cinnamon and its derivatives as potential ingredient in functional food—A review, International Journal of Food Properties, 20:sup2, 2237-2263 13.Jayaprakasha G K., Rao L J., & Sakariah K K (2002) Chemical composition of volatile oil from Cinnamomum zeylanicum buds Zeitschrift fur Naturforschung C, Journal of biosciences, 57(11-12), 990–993 14.Kumar MS, Yogesh M, Jigisha P (2017), Optimization of Yield for Extraction of an Essential Oil from Cinnamon Using Microwave-Assisted Extraction, Journal of Chromatography Separation Techniques, J Chromatogr Sep Tech S1: 001 doi: 10.4172/2157-7064.S1-001 15.Lee HG, Jo Y, Ameer K, Kwon JH (2018) Optimization of green extraction methods for cinnamic acid and cinnamaldehyde from Cinnamon (Cinnamomum cassia) by response surface methodology Food Sci Biotechnol.;27(6):1607-1617 doi:10.1007/s10068-018-0441- y 16.N.Sree Satya , Anil Kumar Juvvi2 , D.V.Surya Prakash , Meena Vangalapati1* 1Centre ofBiotechnology, Department of Chemical Engineering,AUCE(A),Andhra University, Visakhapatnam530003,(INDIA) 2Department ofBiotechnology, University of Bedfordshire,(UK) (2012) Experimental and modelling studies of cinnamaldehyde extraction from cinnamon species by steam distillation BTAIJ, 6(7), 2012 [209-211] Trường Đại học Mở Hà Nội 35 Lớp 17.01 - CNSH Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Chi 17.National Library of Medicine (NLM) (2000) Controlled trial of the effect of cinnamon extract on Helicobacter pylori Y Nir 1, I Potasman, E Stermer, M Tabak, I Neeman PMID: 10849058 DOI: 10.1046/j.1523- 5378.2000.00014.x 18.Rao P V., & Gan S H (2014) Cinnamon: a multifaceted medicinal plant Evidence-based complementary and alternative medicine: eCAM, 2014, 642942 19.Rind F.M.A., Memon A.H., Almani F., Laghari M.G.H., Mughal U.R., Maheshwari M.L and Khuhawar M.Y (2011) Spectrophotometric Determination of Cinnamaldehyde from Crude Drugs and Herbal Preparations Asian Journal of Chemistry, 23(2): 631-635 20.The Effect of Cinnamon Extract and Long-Term Aerobic Training on Heart Function, Biochemical Alterations and Lipid Profile Following Exhaustive Exercise in Male Rats (2014) Mohammadi , 1, * Gholamreza Mehrnoush Shaghaghi , Mustafa Dehghan , Zeynab Mohammadi US National Library of Medicine National Institutes of Health doi: 10.5681 / apb.2014.076 Trường Đại học Mở Hà Nội 36 Lớp 17.01 - CNSH