Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm trà túi lọc và cao tía tô perilla ocymoides

N QU N L KHU N NG NGHI P TRUN T MN N ỨU V P NG NGH T TR ỂN N N N O TP HCM P N N BÁO CÁO NGHI M THU NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ NGHI M TRÀ TÚI LỌC VÀ CAO TÍA TƠ Perilla ocymoides ThS Lê Sĩ Ngọc KS Phạm Quang Thắng Th nh ph h inh, h ng 01/2017 O BAN QU N LÝ KHU NÔNG NGHI P CÔNG NGH CAO TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG NGHI P CÔNG NGH CAO BÁO CÁO NGHI M THU (Đã chỉnh sửa theo góp ý Hội đ ng nghiệm thu) NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ NGHI M TRÀ TÚI LỌC VÀ CAO TÍA TƠ Perilla ocymoides Ơ QU N Ủ TRÌ (Ký tên, đóng dấu xác nhận) Th nh ph CHỦ NHI M ĐỀ TÀI (Ký tên) h inh, h ng 01/2017 TÓM TẮT Đề tài: “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm trà túi lọc cao tía tơ Perilla ocymoides” thực từ tháng 1/2016 đến tháng 12/2016 M c đ ch c nghiên cứu nà ác đ nh th ng s th ch hợp cho tr nh sản xuất trà túi lọc cao tía tơ Chúng tơi tiến hành thí nghiệm yếu t ảnh hưởng đến trình sản xuất trà túi lọc t t nhiệt độ chần (80, 90, 1000C), thời gian chần (5; 12,5; 20 giây), nhiệt độ sấy (65, 75, 850C) h ng t i tiến hành t i ưu h nh ng th ng s ng phư ng pháp ề m t đáp ứng RSM – phư ng án cấu trúc có tâm (CCD) tìm giá tr t i ưu c a yếu t : nhiệt độ chần 78,360C, thời gian chần 22,26 giây, nhiệt độ sấy thích hợp 76,300 cho hàm lượng polyphenol tổng cực đại theo mơ hình 36,3067 mg GAE/g DW Thử nghiệm với điều kiện c a mô hình kết thu hàm lượng polyphenol tổng đạt 36,2304 mg G E/g DW T m r tỷ lệ cỏ ph i trộn 5% phù hợp với th hiếu người tiêu dùng Tiến hành yếu t ảnh hưởng đến trình sản xuất c o t t nồng độ ethanol (60, 70, 80%), nhiệt độ trích ly (50, 60, 700C),thời gi n tr ch l nh ng th ng s 20, 40, 60 ph t h ng t i tiến hành t i ưu h ng phư ng pháp ề m t đáp ứng RSM – phư ng án cấu trúc có tâm (CCD) tìm giá tr t i ưu c a yếu t : nồng độ ethanol 71,62 %, thời gian trích ly 41,56 phút, nhiệt độ trích ly thích hợp 67,280 cho hàm lượng polyphenol tổng cực đại theo mơ hình 174,9846 mg GAE/g Thử nghiệm điều kiện mơ hình cho kết 174,9804 mg GAE/g gần b ng với kết t i ưu ác đinh từ mơ hình Cao tía tơ có hoạt t nh kháng o h : lực khử nồng độ 50 µg/ml (0.247), hoạt tính kháng g c tự DPPH nồng độ 25 µg/ml (64,613%) BM20-QT QLKH Trang i MỤC LỤC Trang THÔNG TIN ĐỀ TÀI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan tía tơ 1.1.1 Tên khoa học tên gọi: 1.1.2 Phân loại khoa học 1.1.3 Đặc điểm thực vật sinh thái 1.1.4 Nguồn gốc phân bố 1.1.5 Phân loại 1.1.6 Thành phần hóa học: 1.1.7 Tác dụng dược lý tía tơ: 1.1.8 Vùng trồng sản lượng tía tơ 10 1.1.9 Kỹ thuật trồng thu hoạch tía tơ 12 1.2 Giới thiệu cỏ 14 1.3 Tổng quan trà thảo mộc túi lọc 17 1.3.1 Một số công dụng tiêu biểu trà thảo mộc (naturaltherapypages.com.au) 17 1.3.2 Quy định tiêu chất lượng trà túi lọc 17 1.3.3 Quy định giấy làm trà túi lọc 20 1.4 Tổng quan polyphenol 21 1.4.1 Định nghĩa 21 1.4.2 Phân loại 21 1.4.3 Hoạt tính polyphenol 22 1.4.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến biến đổi polyphenol 23 1.5 Tổng quan anthocyanin 24 1.6 Giới thiệu kỹ thuật sấy 27 1.6.1 Các phương pháp sấy 27 1.6.2 Các thông số ảnh hưởng đến trình sấy (Đặng Minh Nhật, 2013) 28 BM20-QT QLKH Trang ii 1.6.3 Các biến đổi nguyên liệu trình sấy 29 1.7 Giới thiệu kỹ thuật chần (Lê Mỹ Hồng, 2005) 31 1.7.1 Các phương pháp chần 31 1.7.2 Các biến đổi nguyên liệu trình chần 31 CHƯƠNG NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 33 2.1 Vật liệu nghiên cứu 33 2.1.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 33 2.1.2 Vật liệu nghiên cứu 33 2.1.3 Hóa chất thí nghiệm 33 2.1.4 Thiết bị thí nghiệm 33 2.2 Nội dung nghiên cứu 34 2.2.1 Nội dung Đánh giá chất lượng ngun liệu tía tơ cỏ sử dụng 34 2.2.2 Nội dung Nghiên cứu sản xuất trà túi lọc từ tía tơ 36 2.2.2.1 Thí nghiệm Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian chần nhiệt độ sấy đến chất lượng trà từ tía tơ 38 2.2.2.2 Thí nghiệm Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn tía tơ cỏ đến chất lượng trà túi lọc từ tía tơ 41 2.2.2.3 Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm trà túi lọc 43 2.2.3 Tối ưu hóa quy trình trích ly cao chiết tía tơ đánh giá khả kháng oxi hóa cao tía tơ 44 2.2.3.1 Tối ưu hóa q trình trích ly dịch chiết tía tơ 47 2.2.3.2 Đánh giá hoat t nh khang o y hoa cua cao tía tơ 45 2.2.3.3 Khảo sát biến đổi chất lượng cao tía tơ qua thời gian bảo quản 51 2.2.4 Phương pháp theo dõi tiêu 52 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 56 3.1 Đánh giá ngun liệu tía tơ cỏ đầu vào 56 3.1.1 Đánh giá ngun liệu tía tơ 56 3.1.2 Đánh giá nguyên liệu cỏ 57 BM20-QT QLKH Trang iii 3.2 Nghiên cứu hồn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ tía tơ 58 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian chần nhiệt độ sấy đến chất lượng trà từ tiá tô 58 3.2.2 Ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn tía tơ cỏ đến chất lượng trà túi lọc từ tía tơ 57 3.2.3 Quy trình cơng nghệ chế biến trà túi lọc tía tơ 60 3.2.4 Chất lượng trà túi lọc tía tơ theo thời gian bảo quản 63 3.3 Nghiên cứu quy trình sản xuất cao tía tơ 66 3.3.1 Ảnh hưởng nồng độ cồn, nhiệt độ thời gian trích ly đến chất lượng cao tía tơ 66 3.3.2 Quy trình sản xuất cao tía tơ 70 3.3.3 Thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa cao tía tơ 75 3.3.3.1 Xác định lực khử 72 3.3.3.2 Xác định hoạt tính kháng gốc tự DPPH 73 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian bảo quản đến chất lượng cao tía tơ 78 3.4 Tính tốn chi phí ngun liệu sản xuất trà tía tơ cao tía tơ 78 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 4.1 Kết luận 82 4.2 Kiến nghị 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC XỬ LÝ SỐ LIỆU BM20-QT QLKH Trang iv DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Thuật ngữ tiếng viết CCD Central composite design – Thiết kế cấu trúc có tâm Ctv Cộng tác viên DW Trọng lượng khô DPPH 2,2-diphenyl -1 -picrylhydrazyl Đ Đ i chứng IC50 Inhibitory concentration 50% - nồng độ ức chế 50% KPH Không phát NT Thí nghiệm TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam BM20-QT QLKH Trang v DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng có 100g tía tơ Nhật Bản Bảng 1.2 Chỉ tiêu cảm quan trà túi lọc 16 Bảng 1.3 Các tiêu hóa lý trà túi lọc 17 Bảng 1.4 Hàm lượng kim loại n ng trà túi lọc 17 Bảng 1.5 Yêu cầu vi sinh đ i với trà túi lọc 18 Bảng 1.6 Dư lượng thu c bảo vệ thực vật đ i với trà túi lọc 18 Bảng 1.7 Chỉ tiêu vật lý c a trà túi lọc 19 Bảng 1.8 Các anthocyanin c a anthocyanin 23 Bảng 2.1 Khoảng giá tr thích hợp cho yếu t khảo sát 39 Bảng 2.2 Ma trận nghiệm thức thí nghiệm 39 Bảng 2.3 Bảng b trí thí nghiệm tỷ lệ bổ sung cỏ 42 Bảng 2.4 Bảng b trí thí nghiệm thời gian bảo quản trà túi lọc tía tơ 39 Bảng 2.5 Khoảng giá tr thích hợp cho yếu t khảo sát 48 Bảng 2.6 Ma trận nghiệm thức thí nghiệm 43 Bảng 2.7 Bảng b trí thí nghiệm thời gian bảo quản tía tơ 46 Bảng 3.1 Các thông s c a tía tơ ngun liệu 56 Bảng 3.2 Các thông s c a cỏ thí nghiệm 57 Bảng 3.3 nh hưởng c a nhiệt độ, thời gian chần nhiệt độ sấ đến hàm lượng polyphenol tổng, chất lượng cảm quan 53 Bảng 3.4 Hệ s ảnh hưởng c a yếu t thí nghiệm mơ hình hồi qui đến hàm lượng polyphenol tổng trích ly từ tía tơ 55 Bảng 3.5 Hàm lượng polyphenol tổng trà tía tơ điều kiện dự đốn 56 Bảng 3.6 Dư lượng kim loại n ng trà túi lọc thành phẩm 59 Bảng 3.7 Chỉ tiêu theo dõi chất lượng c a trà tía tơ theo thời gian bảo quản 63 Bảng 3.8 nh hưởng c a nồng độ ethanol, nhiệt độ thời gi n tr ch lý đến hiệu suất trích ly 67 BM20-QT QLKH Trang vi Bảng 3.9 Hệ s ảnh hưởng c a yếu t thí nghiệm mơ hình hồi qui đến hàm lượng polyphenol tổng trích ly từ tía tơ 68 Bảng 3.10 Hàm lượng polyphenol tổng cao tía tơ điều kiện dự đốn 70 Bảng 3.11 Năng lực khử c a cao tía tơ 73 Bảng 3.12 Hoạt tính kháng g c tự DPPH c a cao tía tơ vitamin C 73 Bảng 3.13 nh hưởng c a thời gian bảo quản đến chất lượng c a cao tía tơ 75 Bảng 3.14 Chi phí sản xuất 1000 túi trà túi lọc 76 Bảng 3.15 Chi phí sản xuất 1000 hũ c o t t 77 BM20-QT QLKH Trang vii DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Cây tía tơ Hình 1.2 Tía tô Hình 1.3 Các phân lồi tía tơ Hình 1.4 Cây cỏ 14 Hình 1.5 Cấu tr c c ản c a aglucon c a anthocyanin 22 Hình 1.6 Chuyển hóa hợp chất c a anthocyanin theo pH 24 Hình 2.1 Lá tía tơ cỏ thí nghiệm 32 Hình 2.2 S đồ sản xuất trà túi lọc dự kiến từ tía tơ 33 Hình 2.3 S đồ sản xuất dự kiến cao tía tơ 40 Hình 3.1 Trà túi lọc ph i trộn với nguyên liệu cỏ theo tỷ lệ khác 57 Hình 3.2 Điểm chất lượng cảm quan c a mẫu trà 58 Hình 3.3 Quy trình sản xuất trà tía tơ 60 Hình 3.4 Trà tía tơ túi lọc thành phẩm 62 Hình 3.5 Hình ảnh c trà tư ng đư ng với thời gian bảo quản 64 Hình 3.6 Hàm lượng chất chiết với hàm lượng polyphenol tổng c a cao tía tơ 69 Hình 3.7 Quy trình sản xuất cao tía tơ 70 Hình 3.8 Cao tía tơ thành phẩm 72 BM20-QT QLKH Trang viii Xử lý số liệu phần mềm Minitab 16  Xử lý thống kê số liệu thực nghiệm mơ hình trà tía tơ One-way ANOVA: Ham luong polyphenol cua tra versus Mô h?nh Source DF SS MS F P Mô h?nh 0,00872 0,00872 4,44 0,103 Error 0,00785 0,00196 Total 0,01658 S = 0,04431 R-Sq = 52,62% R-Sq(adj) = 40,78% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev 36,2304 0,0627 36,3067 0,0000 -+ -+ -+ -+ -( * -) ( -* -) -+ -+ -+ -+ -36,180 36,240 Pooled StDev = 0,0443 Grouping Information Using Tukey Method BM20-QT QLKH 36,300 36,360 Mô h?nh N Mean 36,30670 A 36,23043 A  Grouping àm lƣợng polyphenol trà tía tơ thời gian bảo quản One-way ANOVA: Ham luong polyphenol versus Thang bao quan Source DF SS MS F P 9.25959 2.31490 236.32 0.000 Error 10 0.09796 0.00980 Total 14 9.35754 Thang bao quan S = 0.09897 R-Sq = 98.95% R-Sq(adj) = 98.53% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev 35.8090 0.1040 35.5077 0.1100 35.0698 0.0547 3 34.6017 0.0980 33.5682 0.1160 BM20-QT QLKH + -+ -+ -+ (-*) (-*-) (-*-) (-*-) (-*) + -+ -+ -+ 33.60 34.30 35.00 35.70 Pooled StDev = 0.0990 Grouping Information Using Tukey Method Thang bao quan N Mean 35.8090 35.5077 35.0698 3 34.6017 33.5682  Grouping A B C D E Xử lý s liệu thực nghiệm mơ hình c a cao tía tơ One-way ANOVA: Ham luong polyphenol cua cao versus Mô h?nh Source DF SS MS F P Mô h?nh 0,0000202 0,0000202 1,63 0,271 Error 0,0000496 0,0000124 Total 0,0000698 S = 0,003522 R-Sq = 28,89% BM20-QT QLKH R-Sq(adj) = 11,12% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev + -+ -+ -+ - 174,981 0,005 (-* ) 174,985 0,000 ( * ) + -+ -+ -+ 174,980 175,000 175,020 Pooled StDev = 0,004 Grouping Information Using Tukey Method Mô h?nh N Mean Grouping 174,984600 A 174,980933 A  Năng lực khử Vitamin C cao tía tơ One-way ANOVA: Do hap thu Vitamin C versus Nồng độ Source DF SS MS F P Nồng độ 0.0179931 0.0044983 211.52 0.000 Error 10 0.0002127 0.0000213 Total 14 0.0182057 BM20-QT QLKH 175,040 S = 0.004612 R-Sq = 98.83% R-Sq(adj) = 98.36% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev 10 0.17400 0.00100 20 0.19267 0.00723 30 0.22400 0.00458 40 0.24500 0.00361 50 0.27000 0.00436 + -+ -+ -+ (-*-) (-*-) (-*-) (-*-) (-*-) + -+ -+ -+ 0.180 Pooled StDev = 0.00461 Grouping Information Using Tukey Method Nồng độ N Mean 50 0.27000 40 0.24500 30 0.22400 20 0.19267 Grouping A BM20-QT QLKH B C D 0.210 0.240 0.270 10 0.17400 E One-way ANOVA: cao tía tơ versus Nồng độ Source DF SS MS F P Nồng độ 0.0176316 0.0044079 1224.42 0.000 Error 10 0.0000360 0.0000036 Total 14 0.0176676 S = 0.001897 R-Sq = 99.80% R-Sq(adj) = 99.71% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev 10 0.14800 0.00173 20 0.16300 0.00200 30 0.17800 0.00173 40 0.19700 0.00265 50 0.24700 0.00100 -+ -+ -+ -+ -*) *) *) (* *) -+ -+ -+ -+ -0.150 Pooled StDev = 0.00190 BM20-QT QLKH 0.180 0.210 0.240 Grouping Information Using Tukey Method Nồng độ N Mean Grouping 50 0.24700 40 0.19700 30 0.17800 20 0.16300 10 0.14800 A B C D E Means that not share a letter are significantly different Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals All Pairwise Comparisons among Levels of Nồng độ Individual confidence level = 99.18% Nồng độ = 10 subtracted from: Nồng độ Lower Center Upper 20 0.00991 0.01500 0.02009 BM20-QT QLKH + -+ -+ -+(*) 30 0.02491 0.03000 0.03509 40 0.04391 0.04900 0.05409 50 0.09391 0.09900 0.10409 (*) (*) (*) + -+ -+ -+-0.050 0.000 0.050 0.100 Nồng độ = 20 subtracted from: Nồng độ Lower Center Upper 30 0.00991 0.01500 0.02009 40 0.02891 0.03400 0.03909 50 0.07891 0.08400 0.08909 + -+ -+ -+(*) (*) (*) + -+ -+ -+-0.050 0.000 0.050 0.100 Nồng độ = 30 subtracted from: Nồng độ Lower Center Upper 40 0.01391 0.01900 0.02409 50 0.06391 0.06900 0.07409 + -+ -+ -+(*) (*) + -+ -+ -+-0.050 BM20-QT QLKH 0.000 0.050 0.100 Nồng độ = 40 subtracted from: Nồng độ Lower Center Upper 50 0.04491 0.05000 0.05509 + -+ -+ -+(*) + -+ -+ -+-0.050 0.000 0.050 0.100 One-way ANOVA: Do hap thu cao tía tơ versus Nồng độ Source DF SS MS F P Nồng độ 0.0176316 0.0044079 1224.42 0.000 Error 10 0.0000360 0.0000036 Total 14 0.0176676 S = 0.001897 R-Sq = 99.80% R-Sq(adj) = 99.71% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean BM20-QT QLKH StDev -+ -+ -+ -+ 10 0.14800 0.00173 20 0.16300 0.00200 30 0.17800 0.00173 40 0.19700 0.00265 50 0.24700 0.00100 *) *) *) (* *) -+ -+ -+ -+ -0.150 0.180 0.210 0.240 Pooled StDev = 0.00190 Grouping Information Using Tukey Method Nồng độ N Mean 50 0.24700 40 0.19700 30 0.17800 20 0.16300 10 0.14800 Grouping A B C D E  Khả kháng gốc tự DPPH cao tía tơ vitamin C One-way ANOVA: %Kháng gốc tự DPPH cao tiato versus Nồng đô Source DF SS MS F P Nồng đô 4350.830 1087.707 77693388.06 0.000 10 0.000 0.000 Error BM20-QT QLKH Total 14 S = 0.003742 4350.830 R-Sq = 100.00% R-Sq(adj) = 100.00% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev 16.3010 0.0017 10 32.3320 0.0053 15 40.2090 0.0036 20 55.4920 0.0010 25 64.6130 0.0050 -+ -+ -+ -+ * * * * * -+ -+ -+ -+ 30 Pooled StDev = 0.0037 Grouping Information Using Tukey Method Nồng đô N Mean 25 64.6130 20 55.4920 15 40.2090 Grouping A BM20-QT QLKH B C 45 60 75 10 32.3320 16.3010 D E One-way ANOVA: %Kháng gốc tự DPPH vitamin C versus Nồng đô Source DF SS MS F P Nồng đô 6315.822 1578.956 57208533.12 0.000 Error 10 0.000 0.000 Total 14 6315.822 S = 0.005254 R-Sq = 100.00% R-Sq(adj) = 100.00% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev 22.2020 0.0040 10 47.4570 0.0046 15 57.9020 0.0046 20 72.6010 0.0085 25 80.7170 0.0026 -+ -+ -+ -+ -* * * * * -+ -+ -+ -+ -30 Pooled StDev = 0.0053 BM20-QT QLKH 45 60 75 Grouping Information Using Tukey Method Nồng đô N Mean 25 80.7170 20 72.6010 15 57.9020 10 47.4570 22.2020 Grouping A B C D E  Giá trị IC50 kháng gốc tự DPPH cao tía tơ vitamin C suy từ phƣơng trình đƣờng chuẩn Kháng g c tự DPPH Vitamin C 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 y = 3,2299x + 6,4398 R² = 0,9639 10 15 20 25 30 Nồng độ µg/ml Y = 3,2299 + 6,4398 ↔ 50 = 3,2299 +6,4398 ↔ BM20-QT QLKH = I 50 = 13,487 Cao tía tơ Kháng g c tự DPPH 80 70 y = 2,5629x + 2,7877 R² = 0,9891 60 50 40 30 20 10 0 10 15 20 25 30 Nồng độ µg/ml Y = 2,5629 + 2,7877 ↔ 50 = 2,5629 + 2,7877↔  = I 50 = 18,421 àm lƣợng polyphenol tổng cao tía tơ sau thời gian bảo quản One-way ANOVA: ham luong polyphenol tong versus Tháng bảo quản Source DF SS MS F P 2432,438 405,406 65843,25 0,000 Error 14 0,086 0,006 Total 20 2432,524 Tháng bảo quản S = 0,07847 R-Sq = 100,00% R-Sq(adj) = 99,99% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev 170,900 0,036 165,300 0,195 3 160,180 0,030 BM20-QT QLKH + -+ -+ -+ * * * 156,230 0,017 150,030 0,044 143,660 0,010 138,560 0,026 * * * (* + -+ -+ -+ 140 150 Pooled StDev = 0,078 Grouping Information Using Tukey Method Tháng bảo quản N Mean 170,9000 165,3000 3 160,1800 156,2300 150,0300 143,6600 138,5600 BM20-QT QLKH Grouping A B C D E F G 160 170