Nghiên Ứu Ông Nghệ Sơ Hế, Bảo Quản Hoa Hòe.pdf

B O Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠ TRƯỜ Ạ Ọ ỘNG Đ I H C BÁCH KHOA HÀ N I NGUYỄ ỀN THANH HUY N NGHIÊN C U CÔNG NGHỨ Ệ SƠ CHẾ Ả Ả, B O QU N HOA HÒE LUẬ ẠN VĂN TH C SĨ KỸ Ậ THU T CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ Ự TH C PHẨM[.]

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠ O TRƯỜ NG Đ Ạ I H C BÁCH KHOA HÀ N I Ọ Ộ

-

NGUYỄ N THANH HUY N Ề

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ TH C PHẨM Ự

Hà Nội – 201 4

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠ O TRƯỜ NG Đ Ạ I H C BÁCH KHOA HÀ N I Ọ Ộ

L I CỜ ẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luậ n văn này tôi đã nh n đư c sự ậ ợ giúp đỡ ậ t n tình của các thầy cô, bạ n bè, đ ng nghi p, nh ồ ệ ữ ng ngư ời thân trong gia

đình

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và cảm ơn sâu sắc tới giáo viên hướng

dẫn: TS Trần Thị Mai và PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú đ ận t nh hướng dẫn, độã t ì ng viên, quan tâm và tạo mọi điều ki n giệ úp đỡ tôi trong su t quố á trình th c hi n vự ệ à hoàn thành luận văn nghiên cứu nà y

Tôi xin chân th nh cảm ơn sự p đỡ ủa ThS Vũ Đức Hưng ện Cơ điện Nông nghi p và Công ngh sau thu ho ch ệ ệ ạ

Tôi vô cùng biế t ơn T ập th các th y cô giáo trong Vi n Công ngh sinh h c & ể ầ ệ ệ ọ

Thực ph m- ẩ trườ ng Đ i học B ch Khoa H ạ á à Nội đã tạo mọ i đi u kiện thuận l i ch ề ợ o tôi trong quá trình h c t p và nghiên cọ ậ ứu

T

Tôi xin trân trọng cảm ơn ổng cục Dự trữ Nhà nướ cho tôi cơ hộc i đư c đi ợ

học chuyên sâu về ĩnh vực thực phẩ , giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và công l m

tác đ tôi hoàn thành đ ể ề tài nghiên c u ứ

Cuối cùng, tôi xin cả m ơn gia đình, ngư i thân và bạ ờ n bè đã ng hộ ộ ủ , đ ng viên, giúp đ ỡ tôi hoàn thành bản luậ n văn này.

Hà N i, tháng ộ năm 2014

Nguyễn Thanh Huyền

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

1 Những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự

hướng dẫn trực tiếp của TS Trần Thị Mai và PGS.TS Nguyễn Thị

Minh Tú

2 Mọi tham khảo dùng trong luận văn n y đều được trích dẫn rõ àràng tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố.

3 Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian

trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Tác giả luận văn

Nguyễn Thanh Huyền

MỤC LỤC

L I CỜ ẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

DANH M C CÁC B NG Ụ Ả

DANH M C CÁC HÌNH Ụ

M Ở ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: T NG QUANỔ 3

1.1 Tổng quan chung về đố ượng nghi n cứ i t ê u……… 3

1.1.1 Gi i thiớ ệu về cây hoa hòe……….…3

1.1.2 Gi i thiớ ệu về rutin……… 8

1.1.3 Tình hình s n xu t và tiêu th hoa hòeả ấ ụ ……… ……11

1.1.4 Th c tr ng k thuự ạ ỹ ật sơ chế và b o quả ản nụ hoa hòe……….…… 12

1.2 Tổng hợp các kết quả nghiên c u về ứ các công ngh ệ có liên quan đến quá trình sơ chế ử , x lý, s y và b o qu n s n ph m dư c li u khô ấ ả ả ả ẩ ợ ệ ……… 14

1.2.1 M t sộ ố ế k t qu nghiêả n cứu v côề ng nghệ ơ s chế, xử lý nguyên liệu ti n ề s yấ ……… ….14

1.2.2 M t s k t qu nghiên c u v công ngh s yộ ố ế ả ứ ề ệ ấ ……… 19

1.2.3 M t s k t qu nghiên c u v công ngh b o qu nộ ố ế ả ứ ề ệ ả ả ……… …….24

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C UỨ ……… … 33

2.1 Đối tượng nghiên c uứ ……… 33

2.2 Nội dung nghiên cứu ……… 33

2.2.1 Nghiên c u công ngh s ứ ệ ơ chế ụ n hoa hòe……… 33

2.2.2 Nghiên c u công ngh b o ứ ệ ả quản n ụ hoa hòe……… 33

2.3 Phương pháp nghiên cứu……… 33

2.3.1 Ph ng ph l y m uươ áp ấ ẫ ……… 33

2.3.2 Ph ng ph b trí thí nghi mươ áp ố ệ 34

2.3.3 Ph ng ph phân tích c ươ áp ác chỉ tiêu nguyên li u và s n ph mệ ả ẩ 42

2.3.4 X lý s li uử ố ệ 47

CHƯƠNG 3: KẾT QU VÀ TH O LU NẢ Ả Ậ 48

3.1 K t qu ế ả nghiên cứu công ngh ệ sơ chế ụ hoa hòe n 48

3.1.1 K t qu x nh c tính sinh lý, sinh hóa c a n hoa hòeế ả ác đị đặ ủ ụ 48

3.1.2 K t qu nghiêế ả n cứ chế độu công nghệ ơ chế, xử s lý nguyên li u ti n ệ ề s yấ 50

3.1.3 K t qu nghiên c u m t s y u t nh h ng trong quá trình s y t i ế ả ứ ộ ố ế ố ả ưở ấ ớ chất l ng n ượ ụ hoa hòe 57

3.2 K t qu ế ả nghiên cứu công ngh bệ ảo quản nụ hoa hòe 61

3.2.1 Kết qu nghiên c u c yả ứ ác ế ố ảu t nh h ng (nhi t , m và ưở ệ độ độ ẩ bao bì b o ả qu n) n ả đế chấ ượt l ng và th i gian b o qu n n hoa hòeờ ả ả ụ 61

3.2.2 Kết qu nghiên c u nh h ng c a n ng ả ứ ả ưở ủ ồ độ khí trong môi trường i u đ ề bi n (Nế 2, CO2 và âch n không) n đế chấ ượngt l và th i gian b o ờ ả quản n hoa hòe 67 ụ … 3.3 Đề xuất quy trình sơ chế ả, b o qu n n hoa hòe quy mô công nghi pả ụ ở ệ … 75

K T LU N VÀ KI N NGHẾ Ậ Ế Ị 80

TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 82

PH L C Ụ Ụ

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 Bảng 1.1 Chỉ tiêu chất lượng của nụ hoa hòe 5

2 B ng 1.2 M t s ả ộ ố cây thường dùng để trích rutin 9

3 B ng 2.1 Mả ức độ quan tr ng cọ ủa từng ch ỉ tiêu đánh giá 44

4 Bảng 2.2 Xếp hạng bằng mô tả ức chất lượng theo điểm tổng số m

của ụ hoa hòe tươin

45

5 Bảng 2.3 Xếp hạng bằng mô ả ức chất lượng theo điểm tổng số t m

của nụ hoa hòe khô

46

6 B ng 2.4 X p h ng chả ế ạ ất lượng t ng h p ổ ợ 46

7 Bảng 3.1 Đặc tính sinh lý c a n hoa hòe ủ ụ 48

8 Bảng 3.2 Cường độ hô h p cấ ủa nụ hoa hòe 49

9 B ng 3.3 ả Ảnh hưởng của chế độ chầ ớ n t i chất lượng n hoa hòe ụ 51

10 B ng 3.4 ả Ảnh hưởng của chế độ ấ ớ h p t i chất lượng n ụ hoa hòe 53

11 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của các phương pháp sơ chế, xử lý tới chất

lượng n ụhoa hòe

55

12 B ng 3.6 ả Ảnh hưởng c a nhiủ ệt độ ấy đến chất lượ s ng n hoa hòe ụ 58

13 Bảng 3 Ảnh hưởng củ7 a đ dày lớp vật liệu sấy đến chất lượng nụộ

chấ ượt l ng n hoa hòe trong quá trình b o qu n ụ ả ả

18 Bảng 3.12 Ảnh hưởng của thành phần khí CO2 đến chất lượng nụ

hoa hòe trong quá trình b o qu n ả ả

70

19 B ng 3.13 nh hả Ả ưởng ủ c a thành ph n ầ khí N2 n đế chấ ượt l ng n ụ

hoa hòe trong quá ình b o qu n tr ả ả

72

2 Hình 2.2 Mô hình x lý n hoa hòe bử ụ ằng phương pháp chần 35

3 Hình 2.3 Mô hình x lý n hoa hòe bử ụ ằng phương pháp hấp 36

4 Hình 2.4 Thiêt bị ấ s y sử ụ d ng gốm bức xạ ồ h ng ngo i SHN ạ – 5

kg/m ẻ

38

5 Hình 3.1 Các độ thu hái khác nhau c a n hoa hòe ủ ụ 48

6 Hình 3.2 Diễ biễn n c ng hô h p c a n ườ độ ấ ủ ụ hoa hòe c ở ác độ thu

h kh nhau ái ác

50

M t ộ dược liệu có chất lượng tốt hay xấu chủ ếu do hàm lượng hoạt chất ychứa dược li u nhi u hay ít Ho t ch t cệ ề ạ ấ ủa dược liệu thay đổ ởi b i nhi u y u t : tr ng ề ế ố ồ

trọt, thu hái, phơi sấy, bảo quả Ởn Việt Nam với khí hậu nóng, ẩm và mưa nhiều,

rất nhiều loại dược l ệi u d hút ễ ẩm và là thành phần dinh dưỡng thích hợp cho vi khuẩn, nấm mốc, côn trùng phát triể Nấn m mốc làm giảm chấ lượng dược liệu, tiết t men phân huỷ hoạt chất trong dược li u, tiệ ết các đ c tố (mycotoxin) đặộ c biệt là các aflatoxin trong dược li u Vì v y vi c sơ chế, bảệ ậ ệ o quản dược li u là vệ ấn đề ấ r t quan

trọng để đả m b o chả ất lượng của dược li u ệ

giTrên thế ới, Việt Nam và Trung Quốc là hai quốc gia trồng cây hoa hòe khá phổ bi n vớế i mục đích để khai thác phục vụ cho ngành s n xuả ất dược liệu và làm thuốc trong đó chủ ếu là chiết xuất rutin Đây là hợp chất tự nhiên có nhiều tác y

dụng trong việc làm giảm huyết áp, tăng độ dày của thành mạch máu Tuy nhiên

thời vụ thu hoạch n ụ hoa hòe ngắn, dồn dập khoảng 3 tháng trong năm (từ tháng 7

đến tháng 9 hàng năm) nên việc sơ ch và b o qu n n ế ả ả ụ hoa hòe trong th i v thu ờ ụ

hoạch ặp nhiều khó khăn ụ oa hòe sau kh thu hoạ g N h i ch đều chưa có phương pháp

x ử lý nào mà chủ ếu được làm khô ngay sau khi thu hái bằng cách phơi nắng và y

bảo quản theo công nghệ truyền thống nên mức đ ổn thất sau thu hoạch lớn, chất ộ tlượng n hoa hòe hụ ầu như không đáp ứng được các tiêu chu n k thu t khi s d ng ẩ ỹ ậ ử ụ

năm phả ử ụi s d ng một lượng l n nguyên li u n hoa ớ ệ ụ hòe, trong khi đó mới ch áp ỉ

dụng các hình thức sơ chế bảo quản thủ công do vậy không thể chủ động trong việc cung c p nguyên liấ ệu cũng như duy trì ổn định chất lượng của sản phẩm đ cung ể

c p cho các nhà máy ch bi n ấ ế ế

và bTrước thực trạng trên, việc nghiên cứu công nghệ sơ chế ảo quản nụhoa hòe là m t vộ ấn đề ấ c p thi t, giúp phát tri n m t nguế ể ộ ồn dược liệu quý, đem lại

hiệu quả kinh tế cho người dân vùng nông thôn Xuất phát từ ực tiễn trên, chúng thtôi ti n hành nghiên cế ứu đề tài: “Nghiên c u công ngh sứ ệ ơ chế, bảo qu n hoa hòe” ả

2 Mục đích và nội dung của đề tài

2.1 Mụ c đích c ủa đề tài

- Đưa ra quy trình công nghệ sơ chế và bảo quản nụ hoa hòe phù hợp với

th ể dược liệu, đảm bảo chất lượng và an toàn phục vụ cho cho công nghiệp sản xuất rutin

- Kéo dài thời gian bảo quản ụ hoa hòe tối thiểu 6 tháng, với hàm lượn ng rutin b o t n 80 % so vả ồ ới ban đầu

2.2 Nội dung của đề tài

2.2.1 Nghiên c u công ngh ứ ệ sơ chế ụ hoa hòe n

- Nghiên cứu đặc tính sinh lý, sinh hóa của ụn hoa hòe

- Nghiên c u quy trình công ngh ứ ệ sơ chế ụ n hoa hòe ti n s y ề ấ

- Nghiên cứu xác định các thông số cho quá trình sấy hồng ngoạ ụ hoa hòei n (nhiệt độ ấ s y, th i gian sờ ấy, độ dày v t li u s y) ậ ệ ấ

2.2.2 Nghiên cứu công nghệ bảo quản nụ hoa hòe

- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng (nhiệt độ, độ ẩm và bao bì bảo quản) đến chất lượng và th i gian b o qu n n hoa hòe ờ ả ả ụ

- Nghiên cứ ảnh hưởng của nồng độ khí trong môi trường điều biến (Nu 2,

CO2 và chân không) đến chất lượng và th i gian b o quờ ả ản nụ hoa hòe

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan chung về đối tượng nghiên cứu

1.1.1 Giới thiệu về cây hoa hòe

Cây hoa hòe còn được gọi là hòe mễ, hòe hoa hay hòe hoa mễ có tên khoa

học: Styphnolobium japonicum (L.) Schott, Syn Sophora japonica L., họ Đậu (Fabaceae)

1.1.1.1 Mô tả cây

Cây hoa hòe cào từ 5 m đến 7 m, có khi cao hơn Thân có vỏ hơi nứt nẻ, cành hình trụ ằ n m ngang, nh n, màu lẵ ục nh tạ, có nh ng ch m tr ng Lá kép lông ữ ấ ắchim l , m c so le, có cu ng chung m nh và ng n, m i lá g m 11ẻ ọ ố ả ắ ỗ ồ n đế 17 lá chét,

mọc đ i, hình bầu dục, mặt trên lá hơi có lông Hoa nhỏ, hình cánh bướm hoặc ốchùm ở đầu cành, có màu vàng trắng hay lục ạ , đài hình chuông gần như nhẵnh t n

Qu là m t giáp dài hoả ộ ặc hơi cong, nhẵn, thắt lại không đều giữa các ạ , đầh t u qu ả có mũi nhọn ng n N ắ ụ hơi dẹt, màu nâu vàng bóng [8]

1.1.1.2 Phân bố- thu hái

Trên thế giới, cây hoa hòe được trồng ở Trung Qu c, Nhố ật bản, Tri u Tiên ề

và trong nh ng công viên ữ ở Châu Âu và Bắc Mỹ

Ở Việt nam cây hoa hòe được tr ng r ng rãi các t nh phía B c hi n nay, ồ ộ ở ỉ ắ ệcây hoa hòe mọc hoang và được trồng để làm thuốc ở nhiều m t sộ ố ỉnh đồ t ng bằng

và trung du Bắc bộ như Hà Nam, Hải Dương, Hải Phòng, Ninh Bình, Thanh Hóa, Ngh ệ An, Lai Châu, Sơn La… trong đó tập trung chủ ế ở y u huyện Thái Thụy -t nh ỉThái Bình, huy n Quệ ỳnh Lưu ỉ- t nh Ngh An và Hà Nam Tệ ừ Năm 1978 cây đư c ợđưa vào trồng nhi u m t s t nh mi n Trung và Tây Nguyên ề ở ộ ố ỉ ề

Cây hoa hòe chủ ếu được trồng xen kẽ ới khu vực ở ủa người dân chứkhông trồng tập trung thành vùng như giống với các trồng khác Trồng hoa hòe bằng cách dâm cành hoặc gieo h tạ Cây ồng sau 3 đế 5 năm thì bắt đầu cho thu tr n

ho ch, m i cây có th cho 5 kg ÷10 kg n ạ ỗ ể ụ hoa tươi hàng năm

Thời gian thu hoạch từ tháng 7 đến tháng 9 Hoa phải hái lúc còn nụ thì mới chứa nhi u ho t chất Thông thường đểề ạ thu hái n ụ người ta ch n nh ng chùm hoa ọ ữ

có 5 đến 10 hoa n Hái hoa vào bu i sáng khi tr i khô ráo Ng t các chùm hoa, tu t ở ổ ờ ắ ố

l y hoa rấ ồi phơi nắng hoặc sấy ngay

1.1.1.3 Bộ phận dùng và chế biến

Một số ộ b phận của cây hoa hòe được dùng làm thuốc như hoa đã nở (hòe hoa), qu (hòe giác) và lá ả đã được phơi hoặc sấy khô Lá hòe có thể dùng tươi Trong đó nụ hoa hòe (Flos Styphnolobii japonici imaturi) được s d ng nhi u nh t ử ụ ề ấ

b i trong thành ph n c a nó ch a nhi u hở ầ ủ ứ ề ợp chất rutin

Việc phơi sấy khô nụ hoa hòe cần được tiến hành nhanh chóng, nếu thu

ho ch vào th i tiạ ờ ết mưa có thể ấ ở s y 60 oC ÷ 70 oC

Có 2 phương pháp chế ế bi n n hoa hòe sau khi thu ho ch: ụ ạ

- Phương pháp truyền thống: Sao vàng 15 phút ÷ 20 phút rồi sấ ởy 60 oC đến khô

- Ngâm n ụ hoa hòe trong dung dịch muối ăn 7,5 % trong 15 phút, để ráo, sao vàng trong 20 phút ÷ 25 phút rồi sấ ởy 60 oC đến khô cho k t qu tế ả ốt hơn

- Lá chứa 6,6 % flanonoid toàn phần trong đó có 4,7 % rutin,

- V qu ỏ ả chứa 10,5 % flavonoid toàn phần trong đó có 4,3 % rutin,

- N ụ chứa 1,75 % flavonoid toàn phần trong đó có 0,5 % rutin,

- cành non có kho ng t 0,5 % ÷ 2 % rutin Ở ả ừ

Ngoài rutin trong hoa hòe còn ch a bertulin, sophoradiol, sophorin A, ứsophorin B, sophorin C và sophorose [9]

1.1.1.5 Tiêu chuẩn chất lượng của nụ hoa hòe

* Theo Dược điển Vi t Nam IV, n hoa hòe phệ ụ ải đạt các tiêu chuẩn sau:

- Mô tả: Nụ hoa hình trứng có cuống nhỏ, ngắn, một đ u hơi nhầ ọn, dài 3 mm đến 6 mm, rộng 1 mm đến 2 mm, màu vàng xanh Đài hoa hình chuông, màu vàng xám, dài bằng 1/2 đến 2/3 chiều dài của nụ hoa, phía trên xẻ thành 5 răng nông Hoa chưa nở dài từ 4 mm đ n ế 10 mm, đường kính ừ 2 t mm đế 4 mm Cánh hoa chưa nở màu vàng n Mùi thơm, vị hơi đắng

- Các chỉ êti u chất lượng của nụ hoa hòe quy định tại Bảng 1.1

Bảng 1.1 Chỉ tiêu chấ t lư ng của nụ ợ hoa hòe [4]

TT Tên chỉ tiêu Mức giới hạn

1 Độ ẩ m, % khối lượng, không lớn hơn 12

2 Tro toàn phần, % khối lượng chất khô, không lớn hơn 10

3 Tạp chất:

- Tỉ lệ hoa đã nở, % khối lượng, không lớn hơn

- T l hoa s m m u, ỉ ệ ẫ ầ % khối lư ng, không lớn hơn ợ

- Các bộ ph n khác c a cây, % khối lượậ ủ ng, không l n hơn ớ

10

1

2

4 - Hàm lượng rutin, % khối lượng ch t khô, không nh ấ ỏhơn 20

5 - Vi sinh vật tổng s , CFU/g, không lớn hơn ố 104

Chỉ tiêu vi sinh vật theo Quy đị nh t i Quy t đ nh s ạ ế ị ố 46/2007/QĐ-BYT ngày 19/12/2007 v ề việc ban hành quy định gi i h n tớ ạ ối đa ô nhiễm sinh h c và hóa h c trong th c ph m ọ ọ ự ẩ

1.1.1.6 Tác dụng dược lý của ụn hoa hòe

- Tác dụng tăng cường sức đề kháng, giảm tính th m th u c a mao m ch: ẩ ấ ủ ạRutin và quercetin đều có tác dụng tăng cường s c đ kháng, gi m tính th m ứ ề ả ẩ

thấu mao mạch, hồi phục tính đàn hồi của mao mạch đã bị ổn thương Trên thỏ thí tnghiệm, rutin tiêm tĩnh mạch với liều 1 mg/kg làm chậm sự khuếch tán của các chất màu (như xanh trypan, xanh evans) vào tổ chức dưới da khi chúng được tiêm vào đường tĩnh mạch V cơ ch tác d ng, có tác gi cho rề ế ụ ả ằng trong cơ thể, rutin tham

ức ch c nh tranh v i men catecholamin-O-ế ạ ớ methyltransferase, do đó lượng adrenalin bị phá hủy trong tuần hoàn làm co mạch trực tiếp hệ mao quản, nên cũng

có th là hiể ện tượng gi m tính th m thả ẩ ấu cả mao m ch là do tác d ng co mạ ụ ạch trực

tiếp gây nên Ở người cao tuổi, mao mạch không còn nguyên vẹn như trước và sựtrao đổi ch t gi m d n ấ ả ầ càng thúc đẩy quá trình lão hóa Trong trường h p này, rutin ợ

lại có khả năng duy trì tình trạng bình thường của mao mạch, bảo đảm cho mao

mạch làm được chức năng trao đổi chất Ngoài ra, rutin còn có thể làm tăng trương

lực tĩnh mạch, củng cố ức bền thành mạ s ch, do đó h n chế được hiệạ n tượng suy tĩnh

chếmen catecholamin O Methyltranferase ho c monocamin, oxydase, ho- ặ ặc ức chế men hyaluronidase

- Tác dụng bảo v ệ cơ thể chống chi u x : ế ạ

Trên chu t nh t trộ ắ ắng, rutin tiêm dưới da v i li u 2 mg/kg có tác d ng làm ớ ề ụ

giảm tỷ ệ ử vong của súc vật bị l t chiếu xạ ới liều lớn và đối vớ v i chu t nh t tr ng ộ ắ ắtiêm nitromin v i li u chí tớ ề ử, rutin cũng có tác dụng bảo vệ tương tự

- Tác dụ g hạn huyết áp, hạ cholesterol máu:

Dịch chiết từ ụ hoa hòe, bằng đường tiêm tĩnh mạch trên chó đã gây mê, có n tác dụng h huy t áp rõ r t Trên chu t c ng tr ng cao huy t áp di truy n, rutin tiêm ạ ế ệ ộ ố ắ ế ềtĩnh mạch v i liớ ều lượng 1 mg/kg cũng có tác dụng h huy t áp Trên chu t c ng ạ ế ộ ốtrắng gây cholesrerol máu tăng cao bằng cách trộn vào thức ăn hàng ngày cholesterol 30 mg/kg và 6-methylthiouracil 90 mg/kg, quercetin tiêm dưới da với

liều 10 mg/kg có tác dụng hạ cholesterol máu, đồng thời có tác dụng điều trị và phòng ngừa bệnh xơ vữa động m ch th c nghi m ạ ự ệ

- Tác dụng c m máu: ầ

Than nụ hoa hòe sao cháy và nước sắc nụ hoa hòe với liều 9g/kg, tiêm xoang

b ng cho chu t c ng tr ng có tác d ng rút ng n th i gian ch y máu ụ ộ ố ắ ụ ắ ờ ả

- Tác dụng ch ng t p k t ti u c u: ố ậ ế ể ầ

Rutin trên thỏ thí nghi m, tiêm phúc mệ ạc với li u 0,2 g/kg làm gi m sề ả ố lượng ti u c u và c ch k t t p ti u c u Quercetin v i nể ầ ứ ế ế ậ ể ầ ớ ồng độ50 µmol/lit - 500 µmol/lit, thí nghiệm ngoài cơ thể có tác dụng tăng cao hàm lượng cAMP trong tiểu

cầu của người và ức chế ết tập tiể k u cầu do ADP gây nên Cơ chế tác dụng chống kết tập tiểu cầu của quercetin là làm thay đổi quá trình chuy n hóa c a cAMP ti u ể ủ ở ể

cầu thông qua sự ức chế hoạt động của men phosphodiesterase đều bị ức chế, tùy thuộc vào nguồn gốc tổ chức hóa học của men và cấu trúc của flavon Quercetin là

m t trong s ộ ố các chất có tác d ng ụ ức chế hoạt động c a 2 men trên ủ

- Tác dụng đố ới v i tim:

Quercetin có tác d ng làm giãn m ch vành, c i thi n tu n hoàn tim Trên mô ụ ạ ả ệ ầhình gây thiếu máu cơ tim thực nghi m, quercetin tiêm truyệ ề tĩnh mạn ch 10 ml/kg dung d ch có nị ồng độ 0,5 mmol/l có tác d ng làm gi m th i gian xu t hi n r i loụ ả ờ ấ ệ ố ạn tim, hạ thấp hàm lượng MDA (malonil dialdehyd) trong t- ổ chức cơ tim và bảo vệ men SOD (superoxyd dismutase) Ngoài ra, nụ hoa hòe còn có tác d ng làm giụ ảm lượng tiêu hao O2 của cơ tim [8]

1.1.1.7 Một số bài thuốc dân gian từ cây hoa hòe

N hụ oa hòe có vị đắng, tính mát, vào 2 kinh can và đại tràng, có tác dụng thanh nhiệt, lương huyết, chỉ huyết Qu hòe có vả ị đắng, tính hàn M t s bài thuộ ố ốc dân gian t c hoa hòe: ừ ây

- Bài 1: ch a ữ các ạ xuấ lo i t huy t, ế đi lỵ ra máu, b nh ệ trĩ, đi ngo ra máu: dùng ài

nụ hoa hoè (sao qua) 10 ÷15 g, ho c dùng qu hoè 8 g ÷12 g s c u ng ho c dùng g ặ ả ắ ố ặ

nụ hoa hoè sao đen 20 g, a du sao đị đen 10 g, di p ế cá 12 g, n c 300 ml, s c còn ướ ắ

200 ml

- Bài 2 ch a ng i : ữ ườ có huyế áp cao, đầt u choáng váng, ngón tay h i tê, u ơ đầ

óc căng thẳng, th n kinh suy nh c, m t ầ ượ ắ đau ợ s chói, khó ng : hoè hoa sao, h t ủ ạ

mu ng ồ sao, hai lo i b ng nhau, tán b t, mạ ằ ộ ỗ ầi l n u ng 5 g, ngày dùng 10 ố g ÷ 20 g;

ho c dùng riê mặ ng ỗ ịi v 10 g hãm ố u ng thay chè

- Bài 3: ch a s t xu t huy t khi s t ữ ố ấ ế ố đã lui mà còn xu t huy t nhấ ế ẹ, chảy máu

d i da, hay tr ướ ẻ em th ng m m i, ườ đổ áu ũ chảy m chân áu răng; tr n tr c khó ng : ằ ọ ủ

Cũng dùng hoè hoa sao v hà t mu ng ạ ồ sao, tán bột, ng dùng 10 ày g ÷ 20 g; ho c s c ặ ắ

Hlasiwetz và nhiều người khác đã bắt đầu ti n hành nghiên c u vế ứ ề ấ c u trúc

của rutin Perkin đã xác nhận công thức phân tử ủa rutin là C c 27H30O16 và chỉ ra

rằng gốc đường gắn vào vị trí số 3 của quercetin Charaux là người đầu tiên cô lập được phần đường c a rutin là m t disaccharide và g i tên nó là “rutinose” [9] ủ ộ ọ

Theo các tài liệu đã công bố, có trên 50 loài thực vật chứa rutin, trong đó ụn hoa hòe ch a nhiứ ều rutin hơn cả, hàm lượng rutin trong hoa hòe gấp 4 đến 5 lần

nh ng nguyên li u mà th gi i v n s dữ ệ ế ớ ẫ ử ụng để trích ly rutin [9]

Bảng 1.2 M t s ộ ố cây thường dùng để trích rutin [9]

Tên thông

thường

Tên khoa học B ộ phận cây Hàm lượng

rutin Hoa hòe Flos Styphnolobii japonici imaturi N hoa ụ 6 % ÷ 30 %

Ki u mề ạch Fagopyrum esculentum Monch Lá, hoa 6 %

- Tinh thể ết tinh ngậm 3 phân tử nước khi làm khô ở k nhiệ ột đ 95 oC÷ 97oC Làm khan 12 gi 110 ờ ở oC và 10 mmHg

- Nhiệt độ nóng chảy: 183 oC ÷ 194 oC

- Rutin khan có tính hút ẩm: 125 Ở oC sẽ ạ t o thành màu nâu, ở 196 oC sẽ hóa

d o, phân h y 225 ẻ ủ ở oC

- Tính tan:

+ Rutin tan trong ki m loãng, pyridin, formamid ề

+ Tan ít trong nước, aceton, acetat etyl, EtOAc

+ Không tan trong Cloroform (CHCl3), carbon disulphur (CS2), eter (Et2O), benzen

- Độ hòa tan trong nước:

1 g rutin hòa tan trong: 8 l nướ ởc nhiệt độ thường, khoảng 200 ml nước sôi

- Dưới ánh sáng và không khí rutin b oxy hóa chuy n thành màu nâu ị ể

- Enzyme rutinase là nguyên nhân gây ra sự thủy phân rutin thành quercetin [1]

1.1.2.4 Tác dụng dược lý của rutin

v i Rutin là một Flavonoid thuộc nhóm Euflavonoid có hoạt tính vitamin P ớtác dụng tăng cường sức chịu đựng và s c bềứ n thành m ch mao m ch, làm cho ạ ạthành m ch dạ ẻo và đàn hồi hơn, tăng tính thẩm th u, phòng ngấ ừa nguy cơ giòn đứt,

v mỡ ạch Mặc dù chưa có kết luận rõ ràng về tác dụng của nó, nhưng arrot đã giải Pthích cơ chế tác d ng c a vitamin P: adrenalin, m t ch t n i sinh có tác dụ ủ ộ ấ ộ ụng tăng cường s c chịu đựứ ng c a mao mủ ạch nhưng chỉ trong th i gian ng n do b phân h y, ờ ắ ị ủrutin c n trả ở ự s phân h y y nên sức chịu đựủ ấ ng của mao mạch được tăng cư ng ờ(b o v m ch) ả ệ ạ

ch Rutin được dùng trong các trường hợp biểu hiện suy giảm chức năng mạ

bạch huyết như chân răng, dị ảm, bứt rứt, đau, triệu chứng giãn tĩnh mạch Dấ c u

hi u chệ ức năng các cơn trĩ Theo Đông y, thuốc đư c dùng cho bệnh nhân bị tăng ợhuyết áp, mao mạch dễ ỡ đứt, đề phòng đứt mạch máu não; xuất huyết cấp tính do v

viêm th n; xu t huy t ph i mà không rõ nguyên nhân và c m máu trong m t sậ ấ ế ổ ầ ộ ố

b nh khác ệ

1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nụ hoa hòe

giTrên thế ới, chỉ có Việt Nam và Trung Quốc là trồng được cây hoa hòe đểkhai thác phục vụ cho ngành công nghiệp chi t xuế ất rutin Cây hoa hòe là loại cây

trồng lâu năm có hiệu quả kinh tế cao, có vị trí quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, có khả năng tận dụng được đất đai như gò, bãi, bờ mương, ven đường giao thông, vườ ạn t p, t n dậ ụng được nguồn lao động ph ụ

Những năm gần đây, phong trào trồng cây hoa hòe ở nhiều tỉnh trong nước đang phát triển như Nghệ An, Sơn La, Hòa Bình, Bắc Giang, Yên Bái, Nam Định, Thái Bình Do điều kiện đất đai, tiểu vùng khí hậu riêng đã tạo cho huy n Thái ệ

Th y ven bi n có m t lo i cây trụ ở ể ộ ạ ồng đặc trưng đó là cây hoa hòe

Hòe Thái Thụy có một đặc điểm, l i th c biợ ế đặ ệt mà không nơi nào có được

bởi hàm lượng rutin n tớ 28 %÷lê i 30 % gấp 1,5 lần đ n 5 lần so với nơi khác Chất ếlượng rutin t t chính vì v y n ố ậ ụ hoa hòe Thái Th y đã nổụ i tiếng trong nước và th ế

giới Với trên 600.000 cây hoa hòe mỗi năm cho thu hoạch 2.000 tấn đ n 2 600 tấế n

n ụ hoa hòe, với giá trị khoảng 45 tỷ đồng đến 55 tỷ đồng Trong thời gian qua và

hiện nay và đang góp phần xóa đói giảm nghèo và tăng hộ giàu trong nông thôn toàn huy n Song vệ ới số lượng hòe trên mới chỉ được tr ng trên quồ ỹ đấ t tận dụng: như ven đường giao thông, ve sông, trong cư dân, ở vườ ạn t p M t cây hòe t t m i ộ ố ỗnăm cho thu hoạch t ừ 20 kg đến 30 kg n ụ tương đương với 400 nghìn đồng đến 600 nghìn đồng N u 1 ha tr ng 500 cây cho thu nh p kho ng 200 tri u đ n 300 tri u ế ồ ậ ả ệ ế ệ

một năm

Tại Thái Bình người ta phân biệt 2 loại cây hòe là hòe nếp và hòe tẻ, theo kinh nghi m cệ ủa người dân ở đây cho biết:

- Hòe nếp: hoa to, nhiều và đều, nở cùng một lúc, có màu vàng ạ , cuốnh t ng

ng n Cây phát tri n nhanh, phân nhi u cành ắ ể ề

- Hòe tẻ: hoa nhỏ, thưa thớt, không đều, n nhiở ều đợt, có màu sẫm hơn, cuống dài Cây v ng cao, phân ít cành ồ

N hoa hòe nụ ếp có hàm lượng rutin cao hơn ụn hoa hòe t ẻ và cho sản lượng cũng cao hơn 3 lần đến 4 l n [ ] Nhìn cây có thầ 5 ể phân biệt được 2 lo i s phân ạ ở ựcành vì cây hoa hòe nếp nhi u ề cành hơn cây hoa hòe t ẻ

Cây hoa hòe thường nở là 2 đợ đợt 1 (từ tháng 7 đến cuối tháng 8) gọi là ụt: n hoa hòe cái hay hòe chiêm cho chất lượng cũng như hàm lượng rutin cao hơn cỡ khoảng trên 20 %; đợt 2 (tháng 9) chất lượng hòe kém hơn và càng về cuối vụ thì hàm lượng rutin càng thấp đặc bi t là vào nhệ ững ngày mưa

Thời điểm người dân thu hái nụ hoa hòe tươi cỡ khoảng 5 ngày đến 7 ngày tính từ lúc ra hoa, đây là th i điờ ểm mà hàm lư ng rutin trong n hoa hòe là cao nh t ợ ụ ấ

- V ề thu mua: hiện nay trong huyệ hình thành đầu mối thu mua ụ hoa hòe n n khô từ các người dân trồng sau đó tiếp tục về ả b o qu n chả ờ giá (đại lý phân phối cấp 1) và bán cho các tư thương (đại lý phân phối cấp 2) thường là các doanh nghiệp lớn đễ ản xuất rutin (20 s %) hoặc xuất trực tiếp sang nước ngoài 80 % Trung

Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật Bản và Châu Âu trong đó chủ ế y u là Trung Quốc

Hiện nay Thái Bình đã có 3 xưởng sản xuất rutin 95 % thiết bị công ngh cệ ủa Trung Quốc với tổng công suất khoảng 700 t n rutin thô 95ấ %/năm Sản phẩm rutin

95 % đáp ứng nhu cầu trong nước và khối lượng lớn xuất khẩu sang thị trường Trung Qu c Giá trung bình c a rutin 95 % ch vào kho ng 11.000ố ủ ỉ ả USD/t n ÷ ấ13.000 USD/tấn trong khi đó, giá rutin 99 % xuất kh u là 30.000ẩ USD/t n ÷ 40.000 ấUSD/tấn Nhu cầu rutin 99 % đối với các nư c trên thếớ giới, đặc biệt là các nư c ớphát tri n là r t cao ể ấ

1.1.4 Thực trạng kỹ thuật sơ chế và bảo quản nụ hoa hòe

Quy trình x lý, b o qu n n hoa hòe tử ả ả ụ ại địa phương như sau:

N hoa hòe Thu hái ụ Sao (trên bếp 10 phút 15 phút) Ủ (15 phút - -

30 phút) Phơi nắng (tới khi khô dòn) Đóng bao (bên trong nilon, bên ngoài bao t i d a) B o qu n ả ứ ả ả

- Thu hái: hi chùm hoa đã to, nụ hoa cương to sắp nở hoa thì ngắt, nếu ngắt knon hoặc hoa đã nở thì năng suất sẽ gi m chất lượả ng rutin trong hoa cũng thấp,

dụng cụ thu hái chủ ếu bằng thủ công, sử ụng nèo thu hái, thời gian ngắ y d t hoa thường là vào bu i sáng sổ ớm khi hoa hoè đã khô sương Ngắt các chùm hoa đã bắt

đầu có hoa m i n , n ớ ở ụ to đều và chuy n t màu xanh sang màu nõn chu i là t t nh t ể ừ ố ố ấ

Nếu thu hoạch sớm n ụ hoa hòe còn nhỏ ảnh hưởng đến năng suất, thu hoạch muộn quá n ụ hoa hòe ẽ ở làm giảm chất lượng sản phẩm Thông thường khoảng 7 ngày s n

đến 10 ngày thu ho ch m t lạ ộ ần Sau khi đã ngắt chùm hoa lo i b lá, cu ng, tách n ạ ỏ ố ụhoa khỏi cuống thì nụ hoa được đem đi sao trong chảo hoặc chậu nhôm bằng bếp ga,

củi hay rơm rạ trong các dụng cụ ẵn có như xoong, chảo to Do ụ hoa hòe có giá s n

tr ị nên một số người đã làm giả ạo nụ m hoa hòe bằng cách lấy những cành hòe nhỏ

có kích thước g n b ng n ầ ằ ụ hoa đem thái nhỏ ồ r i tr n l n vào v thuộ ẫ ị ốc do đó đã làm

gi m giá tr ả ị chữa bệnh của ụ hoa hòe n

- Cách thức sao: an đầu sao trên ngọn lửa to sau đó giảm dần, thời gian sao b

t ừ 10 phút đến 20 phút, tuy nhiên tốt nhấ ỡt c khoảng 15 phút, nụ hoa sau khi sao chuyển từ màu xanh sang màu vàng xanh hoặc xanh đen Sau khi sao nụ hoa tiếp

tục được mang đi ủ trong túi v i trong khoả ảng 15 phút để ụ n hoa hòe trắng, để nguội

rồi mang đi phơi khô hoặc sấy khô là có th ể bán được

- Làm khô: ầu hết sau khi sao trên bếh p, n ụ hoa hòe được làm khô bằng cách phơi nắng t ừ 3 ngày đến 5 ngày Ch có rỉ ất ít người dân s d ng máy s y/lò s y th ử ụ ấ ấ ủcông Nụ hoa hòe sau khi phơi nắng có màu vàng xanh, tuy nhiên n u nhìn kế ỹ thì vẫn có hiện tượng thâm, xanh Khi phơi hoặc sấy xong kiểm tra bằng cách lấy vài

n ụ cho lên tay miết nếu thấy vỡ ụn là được Sau đó để v nguội rồi cho vào túi nilon

so v i ch ớ ỉ phơi nắng đơn thuần và điều này rõ ràng là có l i cho quá trình tách chi t ợ ế

- Bảo quản: nụ hoa hòe sau khi phơi khô được đóng trong các túi nilon, bên ngoài là bao t i d a (khoả ứ ảng 50 kg đến 60 kg một bao) và được bảo qu n trong các ả

kho bếp trong điều ki n thông thoángệ t ự nhiên Th i gian b o quờ ả ả cũng tùy thuộn c vào cung c u c a thầ ủ ị trường và thông thường là khi được giá thì họ ẽ s bán Trong quá trình b o quả ản, màu sắc của nụ hoa hòe chuy n dể ần sang màu vàng đậm và sau

9 tháng có màu hơi nâu đỏ, không còn gi ữ được màu vàng sáng như ban đầu mặc dùtrong quá trình b o quả ản có phơi lại

huyTheo kết quả phân tích đánh giá ở ện Thái Thụy dựa trên các mẫu thu

nhận từ các cơ sở ảo quản của người dân thì hàm lượng rutin tổn thất sau quá trình b

bảo quản để ừ ụ ọ sang vụ kia dao động 30 % ÷ 50 %, thậm chí cá biệt hàm t v n lượng rutin gi m xuả ống dưới 5 % và điều này đư c coi là nguyên li u h ng, bán giá ợ ệ ỏ

t i nhớ ằm thúc đẩy được năng suất, giúp tạo công ăn việc làm, nâng cao đờ ối s ng cho

bà con địa phương và đặc biệt là nâng cao được chất lượng và giá thành c a n hoa ủ ụhòe

Ngoài ra, v i dây chuy n sớ ề ản xuất rutin liên tục hàng năm phải sử ụ d ng một lượng l n n hoa hòeớ ụ , trong khi đó mới ch áp d ng các hình th c sơ ch b o qu n ỉ ụ ứ ế ả ả

th ủ công do vậy không thể chủ động trong việc cung cấp nguyên liệu cũng như duy trì ổn định chất lượng của sản phẩm để cung c p cho các nhà máy ch bi n ấ ế ế

Trước ực trạng trên, việc nghiên cứu công nghệ sơ chế và bảo quả ụhòe là m t vộ ấn đề quan tr ng, giúp phát triọ ển nguồn dược liệu quý, đem lại hi u quệ ả kinh t ế cho người dân vùng nông thôn

1.2 Tổng hợp các kết quả nghiên c u về ứ các công ngh có liên quan đ n quá ệ ế trình sơ chế ử , x lý, s y và b o qu n s n ph m dư c li u khô ấ ả ả ả ẩ ợ ệ

1.2.1 Mộ ố ết s k t qu nghiên c u v công ngh ả ứ ề ệ sơ chế ử, x lý nguyên li u ệ

tiền sấy

Dược li u ngu n g c th o mệ ồ ố ả ộc thường ch a nhiứ ều enzym như: enzym thủy phân cắt các dây nối osid, enzym c t dây nắ ối ester, enzym đồng phân hóa, enzym oxy hóa, enzym trùng hợp hóa… Người ta đã phân lập được hàng trăm enzym khác nhau B n ch t enzym là protein ho c thành phả ấ ặ ần cơ bản là protein, có tác dụng như

là nh ng ch t xúc tác hữ ấ ữu cơ của các ph n ng x y ra trong các t bào th c v t và ả ứ ả ế ự ậ

động v t Enzym t n t i trong thậ ồ ạ ảo dược sau khi thu hái s hoẽ ạt động m nh nhi t ạ ở ệ

độ 25 oC ÷ 50 oC với độ ẩm thích hợp Chúng tác động lên các ho t chạ ất để chuy n ểthành các sản ph m thẩ ứ ấ c p Ví dụ: Trong cây dương địa hoàng tía, enzym digipurpidase cắ ỏ ột đơn vịt b m glucose trong mạch đường c a purpurea glycosid A ủ

và B để ế bi n hai ch t này thành glycosid th cấ ứ ấp là digitoxosid và gitoxosid tương

ứng Trong cây hành bi n, enzym scillarenase c t b t m t glucose c a scillaren A ể ắ ớ ộ ủ

để cho proscillarin A Các alcaloid có dây nối ester như hyoscyamin có trong lá cây belladon, cà độc dược có th b enzym c t dây nể ị ắ ối ester để cho tropanol và acid tropic Các glycerid thì b enzym lipase c t thành glycerol và acid béo.ị ắ Ezym rutinase có trong hoa hòe xúc tác phả ứn ng th y phân rutin thành ủ Quexitin (quercetin) hay Quexetola, Glucose và Rammose [10]

Trong ph m vi nghiên c u cạ ứ ủa đề tài thì hoạt chất có giá tr nh t trong n hoa ị ấ ụhòe c n phầ ải bảo t n là rutin Vồ ề độ ề b n, rutin là m t Glucosit, tộ hu ỷ phân sẽ cho Quexitin (quercetin) hay Quexetola, Glucose và Rammose

Để phá hủy các enzym làm cho chúng không hoạt động để phá hủy các thành

ph n mong muầ ốn trong dược liệu, người ta đề ra các phương pháp xử lý sau:

1.2.1.1 Phương pháp xử lý nhiệt

- Phương pháp nhiệt khô:

Phương pháp này đã được sử ụng từ lâu để chế ến chè xanh bằng cách sao

để phá h y enzym quy mô công nghiủ Ở ệp người ta ổn định b ng cách th i m t ằ ổ ộluồng gió nóng 80 oC đến 110 oC có khi còn nâng nhiệt độ lên 300 oC hoặc hơn trong một thời gian rất ngắn đi qua dược liệu Phương pháp này không được hoàn

hảo vì trong môi trường khô enzym khó bị phân hủy, ngoài ra vì do làm nóng nhanh nên tạo xung quanh dược liệu mộ ớt l p m ng khô bao phía ngoài làm cho vi c làm ỏ ệ

khô ti p theo b khó khế ị ăn, hơn nữa một vài chất trong dược liệu cũng bị biến đổi như protein bị vón, tinh dàu b ị bay hơi, đường b chuy n thành caramen làm cho s n ị ể ả

ph m b s m màu [10] ẩ ị ẫ

- Phương pháp dùng nhiệ ẩt m:

n) ho

Là quá trình làm nóng sản phẩm bằng nước nóng (phương pháp chầ ặc

hấp nhờ hơi bão hoà (phương pháp hấ Mục đích của quá trình nhằm ngăn ngừa p)

s hoự ạt động của các enzym trong các loại dược liệu để ảo tồn màu sắ b c, hoạt tính sinh học của dược liệu, làm thay đổi về ấ c u trúc trong nguyên liệu trước khi sấy giúp quá trình sấy nhanh hơn, tiêu di t m t ph n vi sinh v t, chệ ộ ầ ậ ủ ế y u là vi sinh vật bám trên b m t nguyên li u [10] ề ặ ệ

Theo nghiên cứu củ Jiyoung Yoo và các cộng sựa thời gian và nhiệt độ chần

là nh ng y u t quan trữ ế ố ọng để đạt được chất lượng cao nhất đố ới v i lo i s n phạ ả ẩm

sấy Nhiệt độ bình thường để chần khoảng từ 80 °C đến 100 °C Gần đây, người ta đang đề xu t ti n hành quá trình ch n trong th i gian dài v i nhi t đ th p hơn có ấ ế ầ ờ ớ ệ ộ ấ

th c i thiể ả ện chất lượng sản phẩm cao hơn, với nhiệt độ ừ 50 °C đến 70 °C [14 t ]

Ở phương Tây, cây kiều mạch cũng là cây có hàm lượng rutin r t cao, ch ấ ủ

yếu là trong ạh t kiều mạch Jiyoung và cộng ự đã nghiên cứu về ựs s giảm hàm lượng rutin trong mì s i làm t b t ki u m ch, và th y r ng: khi b sung b t ki u ợ ừ ộ ề ạ ấ ằ ổ ộ ề

mạch ban đầu vào nước trong 60 phút thì hàm lượng rutin giảm rõ rệt từ 3,74 g/100

g xu ng 0,31ố g/100 g, và gia tăng hàm lượng quercetin (t 0,52 mg/g lên 31,2 ừ mg/g,) cùng v i vớ ị đắng tăng lên Tuy nhiên, khi mì được làm từ ỗ h n hợp b t ộ mì và

bột kiều mạch (tỷ ệ 7:3) đã qua xử lý thuỷ l nhiệt thì cho thấy các mẫu mì thí nghiệm này có hàm lượng rutin cao hơn (0,83 g/100 g) so v i mớ ẫu các mì đối chứng chưa qua x lý (0,27ử g/100 g), điều này có nghĩa là việc xửlý thuỷ nhi t đã h n chế đượệ ạ c

s t n th t rutin [14] ự ổ ấ

V mề ối quan hệ ữa hàm lượng rutin và phương pháp xử lý thuỷ nhiệt trong gi

bột kiều mạch Ông đã xử lý mẫu bột kiều mạch bằng 3 phương pháp xử lý thuỷnhiệt là hấp bằng hơi, bằng nồi hấp (autoclaving) và chần/luộc sôi Hàm lượng rutin trong mẫu bột kiều mạch ban đầu là 46,06 mg/g

+ Phương pháp hấp:

H p bấ ằng hơi

Lượng t n th t rutin do b ổ ấ ổ sung nước không được nh n th y b t ki u m ch ậ ấ ở ộ ề ạđược h p bấ ằng hơi (10 phút, sau đó để quạt gió qua đêm ở 25 0C) và hàm lượng quercetin cũng khó phát hiện th y ấ

+ Phương pháp chầ /đun sôin :

X ử lý đun sôi bột kiều mạch (trong 10 phút, sau đó sấy đông khô) cho kết

qu ả tương tự như khi xử lý hấp bằng hơi hoặc nồi hấp Tuy vậy, trong mẫu bột kiều

mạch xử lý đun sôi thì hàm lượng quercetin tăng gấp 3 lần đến 4 lần (2,48 mg/g) so

với 2 mẫu xử lý thuỷ nhiệt còn lại Những kết quả này cho thấy enzym biến đổi rutin bị ấ b t hoạt bởi các phương pháp xử lý thuỷ nhi t, ệ làm ngăn chặn đáng kể ự s

t n th t rutin khi b ổ ấ ổ sung thêm nước

Khi tr n b t vộ ộ ới nước cất trong vòng 60 phút, hàm lượng rutin bị ả gi m nhanh chóng xu ng còn 5,24 mg/g, tố ức giảm 88,6 % so với hàm lượng rutin ban đầu Bên

cạnh đó, hàm lượng quercetin tăng lên đáng kể ừ 0,52 mg/g lên 31,2 mg/g, cùng t

v i v ớ ị đắng tăng lên Vì vậy, dường như là việc tr n vộ ới nước tạo điều ki n thu n lệ ậ ợi cho hoạt động của các enzym biến đổi rutin trong b t ki u m ch, làm biộ ề ạ ến đồi phần

l n rutin thành quercetin [14] ớ

1.2.1.2 X lý hóa ch t ử ấ

Quá trình xử lý sunfit hóa được áp dụng r ng rãi, ộ ph bi n ổ ế ở các làng nghề,

cơ sở ch biế ến dược li u t i nông thôn, mi n núi ệ ạ ề

Axit sunfurơ, muối sunfit có tính kh m nh, tác d ng v i nhóm hoử ạ ụ ớ ạt động

của enzym làm mất tác dụng của enzym có trong dược liệu, làm bảo vệ màu sắc,

hoạt tính của các chất quý trong dược liệu Mặt khác phương pháp này còn tiêu diệt được vi sinh v t, nâm mậ ốc Phương pháp Sunfit thường được s dử ụng như xông

bằng đốt lưu huỳnh và tạo khí SO2 trđể ộn với dòng tác nhân sấy nhằm làm khô nguyên liệu, tiêu di t vi sinh v t và nệ ậ ấm mốc Bằng phương pháp này TS Lê Thị Kim Loan (2004) [7] đã thực hiện đề tài “Nghiên c u xây d ng quy trình chứ ự ế ế bi n 5

loại dược liệu sạch Đương quy, Bạch chỉ, Ngưu tất, Cúc hoa và Actiso” Kết quả đã xây dựng được 5 quy trình công nghệ ch bi n cơ bảế ế n theo công ngh c truy n ệ ổ ề

Chất lượng sản phẩm so với các phương pháp thủ công khác đã được cải thiện hơn

và ổn định hơn và đặc biệt là màu sắc sản phẩm

Ưu điểm của phương pháp này giúp dược liệu bảo quản được lâu, hạn chếđượ ực s gây h i c a n m m c, màu s c sáng, th chạ ủ ấ ố ắ ể ất đẹp, phù hợp để sơ chế và b o ả

quản các dược liệu d b ễ ị hư hỏng như Hoài sơn, Cúc hoa…

Hạn chế: S dử ụng xông bằng đốt lưu huỳnh nên vẫn khó kiểm soát được dư lượng lưu huỳnh trong s n ph mả ẩ , là nguy cơ tiề ẩn đếm n s c khứ ỏe ngườ ử ụi s d ng Mặt khác nhiên liệu đốt là than, khói than cũng chứa nhiều khí thải độc hại và bụi than kết h p vợ ới khí lưu huỳnh (SO2, SO3) trộn trong khí m th i ra ngoài môi ẩ ảtrường gây độc h i tr c tiạ ự ếp đến người lao độ g và nguy cơ có thể ạn t o nên nh ng ữ

“cơn mưa axit” tác động xấu đến môi trường

Có r t nhiấ ều phương pháp xử lý trướ c khi sấy nh m tiêu di t các enzym làm ằ ệ

biến đổi tính chất của dược liệu, diệt một phần vi sinh vật bám vào dược liệu, làm

tăng hiệu qu c a quá trình sả ủ ấ y, đ ng th i gi m thi ồ ờ ả ểu các tác động x u trong quá ấ

trình b o qu n s n phả ả ả ẩm Trong đó phương pháp chần/hấp đượ c sử ụ d ng khá phổ

biến bởi tính hiệu quả ủa quá trình cũng như không để ại các tồn dư hóa chất c ltrong sản phẩm

Tuy nhiên vấn đề đặt ra ở đây là khi sử ụng các phương pháp xử d lý ti n sề ấy,

ngoài tác d ng bụ ảo tồn thành ph n rutin không bầ ị ủ th y phân b i enzym rutinase thì ở cũng phải đảm b o thành ph n rutin không b hòa tan trong dung d ch x lý Hi n ả ầ ị ị ử ệ

có r t nhi u các thông tin trái chi u khấ ề ề ả năng hòa tan rutin trong quá trình xử lý nhiệt Dường như là việc xử lý với nước thường tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt

động c a các enzym biủ ến đổi rutin Tuy nhiên n u x ế ử lý trong nước nóng thì l i cho ạ

hi u qu ệ ả khả quan như với phương pháp hấp [14]

Do vậy, dựa vào tính chất hóa học của rutin và các nghiên cứu trước đó đề

tài s triẽ ển khai nghiên cứu th c nghi m c ự ệ ả 2 phương pháp xử lý ch n và hầ ấp để tìm

ra phương án tối ưu nhằm đảm bảo được mục tiêu đề ra là b o tả ồn hàm lượng rutin trong n hoa hòe m c cao nh t ụ ở ứ ấ

1.2.2 Một số kết quả nghiên cứu về công nghệ sấy

1.2.2.1 Các phương pháp làm khô dược liệu

Phơi, sấy dược liệu là làm cho dược li u khô d n t i đ m an toàn m c tiêu ệ ầ ớ ộ ẩ ụ

để dược li u kh i b nhi m m c, vi khu n, b tác đ ng b i enzym và h n ch các ệ ỏ ị ễ ố ẩ ị ộ ở ạ ế

biến đổi hóa học có thể ảy ra trong dược liệu như bị x thủy phân, oxy hóa, đồng phân hóa, trùng h p hóa nh m giợ ằ ữ được chất lượng dược li u và kéo dài th i gian ệ ờ

bảo quản dược liệu Việc phơi, sấy dược liệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại dược li u, s ệ ố lượng, yêu cầu, độ ẩm an toàn, điều kiện phương tiện…

- Phơi: là phương pháp làm khô dược liệu bằng không khí nóng tự nhiên Phơi dưới ánh n ng m t trắ ặ ời và phơi trong râm

Phơi dưới ánh náng m t trặ ời: thông thường dược liệu được tr i trên các t m ả ấ

li p ế đặt cao khỏi mặt đất vừa đ tránh lẫn đất cát vừể a đ thoáng khí cả ặt dưới lớp ể mdược liệu Trong quá trình phơi thường xuyên xới đảo Thời gian phơi có thể kéo dài t vài giừ ờ đến vài ngày tùy theo lượng nư c chứa trong dược liệớ u và tùy theo

thời tiết Phơi trong râm: dược liệu được trải mỏng trên các liếp hoặc buộc thành bó

nh rỏ ồi treo hoặc vắt theo kiểu chữ X trên các sợi dây thép Việc làm khô được tiến hành trong các lều chung quanh không có vách Phơi trong râm thường được áp

d ng vụ ới các dược liệu là hoa để ả b o v màu s c hoệ ắ ặc các dược li u ch a tinh d u ệ ứ ầ

Làm khô dược li u bệ ằng phương pháp phơi đơn giản ít tốn kém nhưng có

một số nhược điểm như: bị động bởi thời tiết, nhiễm bụi, thu hút ruồi nhặng đối với dược liệu có đường, m t s ho t chộ ố ạ ất trong dược li u có th b bi n đ i b i tia t ệ ể ị ế ổ ở ửngo i, thạ ời gian làm khô dược li u lâu ệ

- S yấ : sấy là biện pháp tuy tốn kém nhưng có lợ ở chỗ không bị động bởi i

thời tiết, rút ngắn thời gian làm khô, bảo vệ được mộ ố dượt s c li u kh i b biệ ỏ ị ến đổi

bởi tia UV và làm khô nhanh nên giảm tác đ ng của enzym Khác với phơi, sấy ộ

phải được thực hiệ ở trong các thiết bịn hoặc trong các buồng sấy Sấy là một quá trình công nghệ đòi hỏi sau khi sấy, vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí v n hành th p [10] ậ ấ

Có hai phương pháp sấy là: phương pháp sấy nóng và phương pháp sấ ạy l nh Trong phương pháp sấy nóng, tác nhân s y và v t li u sấ ậ ệ ấy được đ t nóng ố

hoặc chỉ đốt nóng vật liệu sấy mà hiệu số giữa phân áp suất hơi nước trên bề mặt

vật và áp suất hơi nước trong tác nhân sấy tăng dẫn đến quá trình dịch chuyể ẩm từn trong lòng v t li u s y ra bậ ệ ấ ề mặt và đi vào môi trường Hệ th ng sấy nóng được ốphân loại theo phương pháp cấp nhi t g m: sệ ồ ấy đối lưu, sấy ti p xúc, s y bế ấ ức xạ ệ , h

th ng số ấy dùng dòng điện cao ầ t n hoặc dùng năng lượng điệ ừ trườn t ng

Trong phương pháp sấ ạnh, ngườy l i ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy bằng cách giảm phân áp suất trong tác nhân sấy

nh giờ ảm lượng chứa ẩm Do đó ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề ặt và từ ề m b

mặt vào môi trường Các phương pháp sấy lạnh: sấy bơm nhiệt, sấy thăng hoa, sấy chân không

1.2.2.2 Một số kết quả nghiên cứu về công nghệ sấy dược liệu

Theo nghiên cứu của Siew kian chin và các c ng sộ ự [18] v ề đánh giá ảnh hưởng c a ủ 4 phương pháp sấy khác nhau (sấy đông lạnh, s y chân không, s y khí ấ ấnóng và sấy bơm nhiệt) đối với dược li u nệ ấm Linh chi đỏ đến khả năng bảo tồn hàm lượng ho t ch t Ganoderic axit và polysaccharides là nh ng thành ph n có tính ạ ấ ữ ầdược lý chính c a Linh chi d b t n th t trong quá trình s y K t qu cho th y: s y ủ ễ ị ổ ấ ấ ế ả ấ ấđông lạnh có th b o t n h u h t các thành ph n ho t ch t trong quá trình s y cao ể ả ồ ầ ế ầ ạ ấ ấ

nhất, tiếp đến là sấy bơm nhiệt có khả năng có thể ữ ại 94 % của axit Ganoderic gi lthô và 88,5 % hàm lượng polysaccharides Trong khi s y chân không có th gi m ấ ể ảthiểu tổn thất về các thành phần hoạt tính ở mức tương đương bơm nhiệt nhưng nó đòi hỏi th i gian sờ ấy nhanh hơn, với chi phí cao hơn Mặt khác sấy đối lưu bằng

không khí nóng cho th y mấ ức tổn thất đáng kể ủ c a các thành phần hoạt tính trong quá trình s y, cấ ụ th ch gi lể ỉ ữ ại 72 % c a axit ganoderic thô và 82 % củ ủa polysaccharides

Rahman, M.S và Pereha [2] đã tổng h p t trên 100 công trình nghiên c u vợ ừ ứ ề công nghệ ấ s y bơm nhiệt (HPD) trên th giế ới Trong đó, hầu h t các công trình t p ế ậtrung khai thác nhằm phát triển 2 ưu điểm nổi bật của HPD là: tính cải thiện chất lượng s n ph m nh cơ ch s y nhiả ẩ ờ ế ấ ệt độ ấ th p (v i d i nhiớ ả ệt độ ừ t 10 oC đến 60 oC), tính hi u quệ ả ề chi phí năng lượ v ng nhờ ậ t n d ng triụ ệt để nhiệt từ quá trình ngưng tụ

và bay hơi của h th ng máy l nh 2 chi u K t qu t ng hệ ố ạ ề ế ả ổ ợp đánh giá so sánh phương pháp HPD với 2 phương pháp sấy khác (s y khí nóng và s y chân không) ấ ấ

v hiề ệu quả năng lượng cho thấy HPD có hệ ố SMER (kgH s 2O/kWh) cao từ 1 kgH2O/kWh đến 4 kgH2O/kWh, trong khi sấy nhiệt đối lưu là 0,12 kgH2O/kWh đến 1,28 kgH2O/kWh và s y chân không là 0,72 kgHấ 2O/kWh đến 1,2 kgH2O/kWh Về tính c i thi n chả ệ ất lượng s n phả ẩm đã được M.Fatouh và các đồng nghi p (2005) ệnghiên c u v i các loứ ớ ại cây dược liệu là mùi tây, bạc hà, cây cẩm quỳ và ch ở ế độsấy 55 oC Tương tự nghiên c u c a Warunee Tia và các đ ng nghi p (2000) v i ứ ủ ồ ệ ớcác loại dược li u là mệ ầm đậu, b p c i, chu i chế độ ấắ ả ố ở s y 52 oC K t lu n c a 2 ế ậ ủnghiên cứu này cho th y chấ ất lượng c m quan tả ốt, đặc bi t tính gi màu và mùi tệ ữ ự nhiên của sản phẩm

So sánh phương pháp sấ ạy l nh với phương pháp sấy nóng: phương pháp sấy

lạnh có ưu điểm là nhiệt độ ấy thấp, giữ được chất lượng sản phẩm sấy tốt hơn snhưng thời gian sấy, đầu tư ban đầu, giá thành s n phả ẩm đắt hơn Phương pháp sấy nóng th i gian s y ngờ ấ ắn hơn so với phương pháp sấ ạnh, năng suấy l t cao và chi phí ban đầu th p ấ Phương pháp sấ ạnh thườy l ng ch ỉ dùng để làm khô m t s ộ ố dược li u ệquý mà ho t ch t dạ ấ ễ ị ỏ b h ng bởi nhiệt độ hoặc trong phòng thí nghiệm để nghiên

cứu dược liệu chứa những hoạt chất rất dễ ị b biến đổi Do vậy phương pháp sấy nóng đượ ử ục s d ng r ng rãi, ph bi n ộ ổ ế

Trong phương pháp sấy nóng, s y b c x ấ ứ ạ là phương pháp sấy dùng tia b c ứ

x chiạ ếu vào đối tượng cần làm khô Nguồn nhiệt bức xạ thường dùng đèn ồ h ng

ngoại, điện trở, chất lỏng hay khí, tấm được đ t nóng t i nhiố ớ ệt độ nhất định, để ậ v t nóng phát ra tia bức xạ ồ h ng ngo ại.

Nguyên t c hoắ ạt động nhờ ứ b c xạ ồ h ng ngo i h p thạ ấ ụ năng lượng ch n lọ ọc

giải tần hẹp với bước sóng khoảng λ = 4,5 µm 8,5 µm, nhờ- kh ả năng hấp thụ năng lượng có đặc tính ch n lọ ọc, dùng để ấ s y khô nông s n th c ph m [1 ] Vả ự ẩ 2 ật th h u ể ữ

cơ (nông sản, th c ph m, rau quự ẩ ả…) đều c u t o t các thành ph n h p ch t hấ ạ ừ ầ ợ ấ ữu cơ

và nướ Ở ộc m t giải bước sóng nhất định, nước h p th ấ ụ năng lượng tối đa, có th coi ể

là vật “đen tuyệt đối”, các phân tử nước hấp thụ năng lượng bức xạ ồ h ng ngo i có ạbước sóng ch n l c s ọ ọ ẽ bay hơi và đem theo nhiệ ựt d , còn các ch t hấ ữu cơ khác hấp

th rụ ất ít, có thể coi như “trong suốt” Ưu điểm nổi bật của sấy bức xạ ồng ngoại là hcường độ bay hơi ẩm lớn hơn vài lần so với phương pháp sấy đối lưu và tiếp xúc Ngoài ra s y h ng ngoấ ồ ại có các ưu điểm: có thể ấ ở ả s y d i nhiệt độ thấp (th m chí ậnhiệt độ ấy có thể ằng nhiệ s b t độ của môi trường), hạn chế được sự biến đổi chất lượng v màu s c, mùi v , thành phề ắ ị ần vi lượng, h n ch quá trình oxy hóa gây mùi ạ ế

l ạ trong sản phẩm sấy, tác dụng bất hoạt enzym của bức xạ ồng ngoại, tác dụng bất h

hoạt các mầm b nh cệ ủa bức xạ ồ h ng ngo i ạ

Theo Sukrasno và các c ng sộ ự [ ] 19 đã nghiên cứu về ảnh hưởng của các phương pháp sấy đến s biự ến đổi hàm lượng các flavonoid lá cây Cosmos ởcaudatus (Kunth) (h cúc, chi Cosmos) Mọ ục đích của nghiên c u này là nghiên cứ ứu phương pháp tối ưu để ch bi n thu c thô vế ế ố ới hàm lượng flavonoid nhi u nh t t lá ề ấ ừcây Cosmos caudatus tươi Hàm lượng flavonoid của lá cây này được nghiên cứu trong các điều kiện đòi hỏ ủi c a quá trình ch bi n th c ph m và thu c thế ế ự ẩ ố ảo dược Quercitrin và rutin là 2 lo i flavonoid chính trong lá Vạ ề cơ bản, hàm lượng flavonoid tăng trong suốt quá trình luộc sôi trong nước S ự tăng này không bị gây ra

bởi sự tăng phần chiết, nhưng khả năng nhiều hơn là do bởi sự chuyển hóa sinh học nội sinh các tiền chất hoặc chất trung gian thành flavonoid Tuy vậy, lá tươi được gia nhi t trong mệ ột lò không khí độ ừ t 30 oC lên 100 oC làm giảm hàm lượng của flavonoid t ng, ngoổ ại trừ ở 40 oC, bở ởi nhiệt độ này, t ng hàm lượng flavonoid ổtăng khoảng 30 % Gia nhiệt bước đ u lá 60 ầ ở oC làm giảm đáng kể hàm lượng

flavonoid xu ng ch còn 30 % so v i m u ki m chố ỉ ớ ẫ ể ứng, sau đó sấy tiế ởp 60 oC thì hàm lượng flavonoid ch còn 12 % so v i m u ki m ch ng Nh ng thí nghi m này ỉ ớ ẫ ể ứ ữ ệ

gợi ý rằng nhiệt độ ấy ảnh hưởng đến hàm lượng flavonoid của lá Cosmos và hàm slượng cao nh t có th ấ ể thu được khi s y lá 40 ấ ở oC

Bức xạ ồng ngoại được sử ụ h d ng hiệu quả trong quá trình bất hoạt enzyme Enzyme Lipooxygenase – một enzym làm gi m chả ất lượng trong đậu tương, sau khi

x lý h ng ngoử ồ ại đã bị ấ b t hoạt tới 95,5 % (Kouzeh và c ng s 1982) Các ph n ng ộ ự ả ứenzyme liên quan đến enzyme lipase và amylase α đã bị ạ h n ch b i b c x h ng ế ở ứ ạ ồngo i nhiạ ở ệt độ ớn từ l 30 oC đến 40 oC (Kohashi và c ng s 1993; Rosenthal và ộ ự

cộng sự 1996; Sawai và cộng sự 2003) Chiếu hồng ngoại trong 6 phút giảm 60 %

ho t l c enzyme lipase trong khi x lý nhi t cho k t qu 70 % ạ ự ử ệ ế ả ở

Bức xạ ồ h ng ngo i có th ạ ể được sử ụng để vô hiệ d u hóa vi khu n, bào t , nẩ ử ấm men và n m m c trong c nguyên li u l ng và rấ ố ả ệ ỏ ắn Cơ chế ấ b t hoạt của vi sinh vật

bằng bức xạ ồng ngoại cũng giống như của bức xạ ực tím (phá hủy AND) và vi h csóng (cảm ứng nhiệt) thêm vào đó là tác động nhi t có th phá h y ADN, ARN, ệ ể ủRibosom, vỏ ế t bào và protein trong vi khu n (Sawai và c ng s 1995, Hamanaka ẩ ộ ự

và c ng s 2000) M t quan sát khi x lý h ng ngoộ ự ộ ử ồ ại các tế bào S.aureus đã nhận

thấy rằng các tế bào bị phá hủy thành tế bào, co rút tế bào chất, rò rỉ chất nguyên sinh và tan rã mesosome (Sawai và c ng s 1995; Krishnamurthy 2006) ộ ự

Bên c nh khạ ả năng làm bay hơi nước, giảm ẩm trong quá trình s y thì viấ ệc tia hồng ngoại còn có kh ả năng tiêu diệt toàn b vi sinh v t gây h i trên b m t nông ộ ậ ạ ề ặ

sản bởi chúng rất dễ dàng bị ấp thụ ởi tia hồng ngoại nên nhanh chóng bị đố h b t nóng và tiêu di t tệ ạo điều ki n thu n l i cho quá trình b o quệ ậ ợ ả ản sau này Đây chính

là ưu thế mà các phương pháp khác không làm được

Tác động di t khu n c a bức xạ ồệ ẩ ủ h ng ngo i ph thu c vào các yếạ ụ ộ u t : m c ố ứnăng lượng h ng ngo i, nhiồ ạ ệt độ ủ c a th c phự ẩm, bước sóng, lo i vi sinh vạ ật, độ dày

l p v t liớ ậ ệu, độ ẩ m vật liệu, giai đoạn sinh lý c a vi sinh v t và lo i th c ph m ủ ậ ạ ự ẩ

Công nghệ ấy dượ s c liệu nói chung trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu đánh giá và so sánh giữa các phương pháp sấy khác nhau v tính c i thi n ch t ề ả ệ ấ

lượng s n ph m và tính hi u qu v chi phí s y, k t qu h u hả ẩ ệ ả ề ấ ế ả ầ ết đều đưa ra giải pháp l a ch n sự ọ ấy hồng ngo i phù h p vạ ợ ới đối tượng dược li u so vệ ới các phương

pháp sấy đông lạnh, s y khí nóng, s y chân không, sấ ấ ấy bằng lo vi sóng… Ngoài ra các ứng d ng th nghi m trên các lo i máy s y, vi c sụ ử ệ ạ ấ ệ ử ụng phương pháp sấ d y

bằng nguồn bức xạ ồng ngoại có thể ết kiệm 30 % năng lượng, thời gian sấy h ti

nhanh hơn so với các phương pháp s y thông d ng khác t 2 lấ ụ ừ ần đến 3 l n Các s n ầ ả

phẩm sau khi sấy có chất lượng đồng đều, ít phế phẩm, màu sắc, hương vị hơn hẳn

so với các phương pháp sấy bằng th công khác ủ

1.2.3 Một số kết quả nghiên cứu về công nghệ bảo quản

1.2.3.1 Các yếu tố c động đến dược liệu trong quá trình bảo quảntá

Bảo quản dược liệu nhằm giữ hình thức và phẩm chất của dược liệu đểkhông bị ả gi m sút N u b o qu n không tế ả ả ốt thì dược li u dệ ễ ị b nhiễm n m m c, sâu ấ ố

m t, biọ ến đổi màu s c, mùi v , gi m ho t ch t sinh h c quý trắ ị ả ạ ấ ọ ong dược liệu Như đối

với nụ hoa hòe bảo quản nhằm cho chất lượng nụ hoa hòe đáp ứng được với tiêu chuẩn dược liệu: duy trì độ ẩm không quá 12 %, tỉ ệ hoa sẫm màu không quá 1 %, l hàm lượng rutin trong n ụ hoa hòe không ít hơn 20 %

u Trong thời gian bảo quản, dược liệu chị ảnh hưởng của nhiều yếu tố: nhiệt

độ, ánh sáng, độ ẩ m, côn trùng, n m m c ấ ố Đố ới dượi v c liệu sau khi được x lý và ử

sấy đến độ ẩm khoảng 12 % thì hoạt động sinh lý sinh hóa không phát triển mạnh, côn trùng và nấm mốc là nguyên nhân chính gây hư hại trong quá trình b o qu n ả ả

Nấm mốc: dược liệu bị ốc l m à hiện tượng phổ biến trong điều kiện khí h u ậnóng ẩm như ở nước ta Điều kiện th ch hợp cho ự ph t triển của nấm mốc l độí s á à

ẩm t 70 % tr lên, nhiừ ở ệt độ 20 0C ÷ 25 0C và thức ăn gi u dinh dưỡà ng N m mấ ốc phát triển l m cho dược liệu biến m u, biến m i, vị… và à ù à b giị ảm chất lượng nhanh chóng do trong quá trình sinh trưởng và phát triển ch ng tiết ra c c chú á ất độc, chất điện gi i và ả axit vô cơ, hữu cơ Trong quá trình sơ chế ả, b o qu n n ả ụ hoa hòe sựphát tri n cể ủa nấm m c ngoài viố ệc tạo độc tố và gây m t v sinh an toàn th c phấ ệ ự ẩm thì còn làm giảm hàm lượng rutin G.W Hay và c ng s khi nghiên c u vộ ự ứ ề ự ế s bi n

đổi rutin do n m mấ ốc ASpergillus flavus đã nhận th y r ng lo i n m mấ ằ ạ ấ ốc này đã

sản sinh ra một enzym rutinase có thể phân hủy rutin thành quercetin và rutinose Quá trình t o rutinase này x y ra khi n m m c phát tri n trên glycosides rutin, ạ ả ấ ố ểhyperosid, naringin và trên aglycones quercetin, kaempferol, rhamnetin, axit 2,4 dihydroxybenzioc và axit 3,4-dihydroxyphenylaxetic, nhưng không phát triển trên glucose, galactose, rhamnose, hoặc rutinose Enzym rutinase ổn định và hoạt đ ng ộ

t t ố ở pH 5,6 Nấm mốc thường gặp trong dược liệu thuộc c c chi Aspergullus,ápenicillium, mucor, rhizopus Để tránh t c h i c a n m m c bi n phá ạ ủ ấ ố ệ á íp t ch cực nhất

là phòng nhiễm nấm mốc ở ọi khâu trong qu m á trình chế ến Trong bảo quản phải bi

có k hoế ạch kiểm tra, gi m s t thường xuyên nhằm ph t hiện nhiễm nấm mốá á á c để x ử

lý k p th i [6][10] ị ờ

à ó tinh Sâu mọt thường gặp trong kho bảo quản dược liệu nhất l dược liệu c

bột như ho i sơn, c t căn… ậm chà á th í có loại sâu mọt ph t triển được trên cả dược á

liệu độc như hạt mã tiền, lá cà độc dươc… Sâu mọt hay gặp trong dược liệu như

mọt gạo, mọt thóc đỏ, mọt c phê, mọt thuố … Sâu mọt cà c ó th ể sinh ra và phát triển trong dược li u do c c nguyên nhân sau: Khi thu h sâu bệ á ái ọ còn s t l i hó ạ, c bi n ế ếdược liệu không đ ng quy địú nh, do dược liệu không đảm bảo độ ẩ m an toàn, kho tàng ẩm thấp và v ệ sinh chưa tố , bao g i chưa sạch Đểt ó khắc phục, khi thu h i, chếá

bi n phế ải đảm bảo đúng qui trình k thu t Ch ỹ ậ ỉ đưa vào kho bảo quản dược liệu đảm

bảo đúng quy cách, đúng tiêu chu n ẩ

o qu c li u

1.2.3.2 Các phương pháp bả ản dượ ệ

Đối v i th c ph m t n t i c phớ ự ẩ ồ ạ ác ương pháp b o qu n: phương pháp v t lý ả ả ậ(làm khô, sử ụ d ng nhi t ệ độ, sử ụ d ng b c xứ ạ, h ch n kh ng, dút â ô òng i n đ ệ cao tầ , si u n ê

âm, lọ thanh trc ùng, bảo quản trong m i trường đ ề biếô i u n khí, l c th y t nh cao), áp ự ủ ĩ

phương pháp hóa h c (s d ng c ọ ử ụ ác chấ ác đột t ng n s đế ự phát tri n c a ể ủ vi sinh vật như: SO2, CO2, nitrat, nitrit, ethanol ho c c ặ ác chấ chốt ng oxy h nh : it corbic, óa ư ax as

axit citric, it limonic ), ph ng phax ươ áp sinh học (lên men, sử ụ d ng bacteriocin, sử

d ng enzym) ụ

- Phương pháp chiếu x : ạ

Để tiêu di t ệ côn trùng, n m m c ấ ố người ta đã sử ụng phương pháp d chi u x ế ạTại Việt Nam phương pháp này đã được đưa vào ứng dụng trong ngành thực phẩm

và y tế, đã có văn bản hướng dẫn cụ ể ạ th t i Quyết định s ố 3616/2004/QĐ-BYT ngày 04/10/2004 của Bộ trưởng B Y tộ ế ề v việc ban hành quy định vệ sinh an toàn đối

Theo các kết quả nghiên cứu thành phần, chất lượng dược liệu đã được xử lý chiếu xạ không có sự thay đổi nào cả ề hình thức cảm quan sau 3 tháng bảo quản v

Việc xử lý chiếu xạ gamma liều chiếu dưới 8 kGy không ảnh hưởng đáng kể ới độ t

ẩm dược li u trong quá trình b o qu n; không b côn trùng, n m m c xâm nh p sau ệ ả ả ị ấ ố ậ

6 tháng b o qu n ả ả

Kết quả ứng dụng: Tại Cần Thơ có Thái Sơn Group và Bình Dương có Công

ty Cổ phần chiếu xạ An Phú đã trang bị dây chuyền chiếu xạ cho nhi u lo i hàng ề ạ

thực phẩm và nông sản, đáp ứng nhu ầu các mặt hàng xuất khẩu sang thị trườ c ng

M và mỹ ột số nước khác

Ưu điể ủa phương pháp này khi chiếu xạ ệt độ ản phẩm ít biến độtăng, diệt được côn trùng n m m c mà ch t lư ng s n ph m chi u x không b nh ấ ố ấ ợ ả ẩ ế ạ ị ảhưở , là phương pháp an toàn so vớ các phương pháp sử ụng i d ng hóa ch t và x lý ấ ửnhi t ệ

Hạn chế Chi phí đầu tư thiết bị đắt tiền (giá đầu tư 1 dây chuyền thiết bị: chiếu

x khoạ ảng vài triệu USD), chi phí chiếu xạ cao (giá thuê chiếu xạ trên thị trường khoảng 1 USD/kg), sử ụng và vận hành phải cần có chuyên môn quản lý chuyên d

ngành Do vậy phương pháp chiếu xạ khó triển khai và ứng dụng rộng rãi ở các mô hình s n xu t vả ấ ừa và nhỏ

Ngay từ những năm 70 của thế ỷ k 20, trên thế ới đã xuấ gi t hiện nhiều công ngh bệ ảo quản mới như: b o quản lạả nh, b o ả quản trong m i trườô ng âch n không, bảo

quản trong môi trường khí quyển có điều ch nh ỉ

- Phương pháp bảo quản lạnh:cơ sở ủa phương pháp này là ở c nhiệt độ thấp các phả ứn ng hóa h c làm suy gi m chọ ả ất lượng của sản ph m b kìm hãm ho c xảy ẩ ị ặ

ra một cách chậm ch pạ Mặt khác, trong điều kiện nhiệt độ ấ th p, các hoạt động sinh

sống, phá hại của hầu hết các sinh vật hại kho đều bị kìm hãm Tuy nhiên, ở các nước đang phát triển thì phương pháp bảo quản này chưa được ph bi n r ng rãi vì ổ ế ộ

kh ả năng đầu tư trang thiế ị cũng như chi phí vật b n hành khá tốn kém

- Bảo quản kín: là phương pháp bảo quản trong môi trường kín không trao

đổi khí v i bên ngoài Các tác gi A.W.Alcock, J.A.Andesson c a M , Okamara ớ ả ủ ỹ

của Nhật Bản sau nhiều năm nghiên cứu về ạ đã có kết luận phương pháp bảo h t

quản kín là tốt nhất giúp khố ạ cách ly với môi trường xung quanh, vi sinh vật và i h t sâu m t Tác gi Zaelatnoi (1976) k t luọ ả ế ận rằng: b o qu n kín có lả ả ợi vì ngăn chặn được những giai đoạn phát tri n c a sâu m t, quá trình b c nóng và s phát tri n ể ủ ọ ố ự ể

của nấm mốc Trong phương pháp bảo qu n kín có các công ngh b o qu n sau: ả ệ ả ả

+ Công nghệ ả b o quản chân không (Vacuum storage): các sản phẩm nông

sản được đóng trong các dụng cụ ảo quản như xilô, container, túi polymer… sau b

đó người ta dùng các máy hút chân không để hút h t các không khí ra kh i các d ng ế ỏ ụ

c ụ chứa nông sản rồi gắn kín lại Nếu duy trì được trạng thái chân không trong dụng

c ụ chứa ở mức đ cao, thì chất lượng ban đầu của sản phẩm bảo quản có thểộ gi ữđược độ tươi mới trong th i gian dài ờ

+ Công ngh bệ ảo qu n trong khí quy n c i bi n (Modyfied Arnosphere ả ể ả ế

storage - MAS): bình thường thành phần không khí tự nhiên gồm 21 % O2, 78 % N2, 0,03 % CO2, 0,97 % là các khí còn l Sau khi hút toàn b không khí ra kh i dại ộ ỏ ụng

c ụ chứa sản phẩm nông sản bảo quả người ta tiến hành nạp khí trơ vào thay thến, cho không khí t nhiên trong không gian b o qu n Các loự ả ả ại khí trơ thường được

dùng là khí cacbonic, khí nitơ hoặc h n h p hai loỗ ợ ại khí này Các khí trơ không tham gia các phản ứng oxy hóa hay nói cách khác là nó ngăn cản quá trình hô hấp

của nông sản cũng như các sinh vật sống trong cùng môi trường bảo quản Vì thếphương pháp bảo qu n này có tác dả ụng ngăn ngừa quá trình suy gi m chả ất lượng và

lo i tr ạ ừ tác hạ ủi c a các loài vi sinh h i có trong s n phạ ả ẩm bảo qu n ả

Các phương pháp bảo qu n k ả ể trên đã nhanh chóng được áp dụng, nhưng dù

áp dụng phương pháp nào thì điều ki n kín vệ ẫn là cơ bản

1.2.3.3 Một số kết quả nghiên cứu về phương pháp bảo quản kín

Bảo quản sản phẩm khô trong môi trường âch n kh ng hoặô c môi trường điều

biến khí là phương pháp phù hợp thay thể cho việc sử ụng các chất xông hơi hóa d

học mà dư lượng c a chúng trong s n ph m có th ủ ả ẩ ể gây ung thư Hô h p c a các sinh ấ ủ

vật trong quá trình ảb o qu n ả (côn trùng và nấm mốc) sẽ tiêu thụ O2 giảm từ ầ g n

21 % khí ống 1 % ÷ 2 % Duy trì thành phần khí mong muốn bằng cách thêm xu

CO2 hoặc N2 được cung cấp từ các bình áp lực Hiệu quả trong việc kiểm soát côn trùng b ng khí quy n c i bi n ph thu c vào các thành ph n vô sinh (thành ph n khí, ằ ể ả ế ụ ộ ầ ầ

độ ẩm tương đối, nhi t đ , th i gian ti p xúc và áp su t khí) và h u sinh (loài côn ệ ộ ờ ế ấ ữtrùng, giai đoạn sống, kích thước) T t c các y u t này phấ ả ế ố ải đượ ối ưu hóa để ạc t t o

ra môi trường tối ưu diệt côn trùng và n m m c gây h i [13] ấ ố ạ

M t s k t qu nghiêộ ố ế ả n cứu b o qu n b ng ph ng ph b o qu n kín: ả ả ằ ươ áp ả ả

Đối v i côn trùng, ớ ảnh hưởng c a nủ ồng độ O2 thấp trong môi trường bảo

quản gây ức chế và làm tử vong côn trùng được nghiên cứu bởi nhiều tác giả(Bailey 1965, Person và Sorenson 1970) Theo đó, nồng độ O2 dưới 4,5% được chấp nh n, nó gây ch t nhiậ ế ều loài côn trùng trong lưu trữ ả s n ph m khô (Bailey và ẩBanks 1975)

S k t h p hi u qu cự ế ợ ệ ả ủa O2 và CO2 trong việc kiểm soát T castaneum trưởng thành Theo đó, tại 26 oC, có 95 % tỷ ệ ử l t vong trong b u không khí chầ ứa 2 % O2

và c n thi t b sung thêm ầ ế ổ 10 % CO2, trong khi ở m c 5 % Oứ 2 có để ảnh hưởng tương tự ầ c n ph i thêm 35 % COả 2 Các kết quả nghiên c u cho thứ ấy rõ ràng rằng tỷ

l t ệ ử vong của côn trùng được nâng cao khi giảm nồng độ O2 và tăng nồng độ CO2

trong b u khí quy n b o qu n Nầ ể ả ả ồng độ CO2 là nguyên nhân gây tử vong của côn trùng Tính độc thông qua các khí qu n, không ph i do “hemolymph”, COả ả 2tác động

trực tiếp lên hệ thần kinh của côn trùng Trong bầu không khí chứa khoảng 60 %

CO2 nhanh chóng diệt côn trùng trong lưu trữ Trong khoảng 4 ngày t ếp xúc ở 26i

oC, nồng độ CO2 60 % đủ để diệt tất cả các giai đoạn của côn trùng (kể ả ứ c tr ng) trong quá trình b o qu n B u khí quy n v i 60 % COả ả ầ ể ớ 2và 8 % O2 rất hiệu quả trong

việc tiêu diệt côn trùng Nồng độ CO2 cao (ngay cả ới 20 % O v 2) cũng có thể di t ệnhanh chóng côn trùng vì độc tính c a COủ 2 Nồng độ CO2 cần phả ạt đượi đ c 40 % trong 17 ngày, 60 % trong 11 ngày, 80 % trong 8,5 ngày ở nhi t đ ệ ộ trên 20 oC (Annis, 1987) Nhiệt độ cao làm tăng độc tính trong sự trao đổi ch t c a côn trùngấ ủ [16]

Đố ới v i côn trùng, chúng có th chể ịu được nồng độ CO2 thấp trong thời gian dài, sử ụ d ng N2 để thay thế O2 làm cho hàm ượl ng O2 dưới 2 %, tốt nhất là 1 % để

s t ự ử vong của côn trùng diễn ra nhanh nhất Trong một nghiên ức u của Rameshbabu và c ng sộ ự (1991) đối v i trớ ứng và giai đoạn trưởng thành của Cryptolestes Ferrugineus s dử ụng môi trường điều biến khí có khả năng duy trì

nồng độ CO2, O2, N2, nhiệt độ và độ ẩm Sau 96 giờ ế ti p xúc, tỉ ệ ử l t vong giai ởđoạn trưởng thành cao nhất đạt 99 %, trứng đạt 85 % xảy ra nở ồng độ CO2 cao

88 % 92 ÷ %, nồng độ thấp O2 (0÷0,5 %), nhiệt độ cao 19,5 oC÷20,5 oC và độ ẩ m tương đối th p 60 % ÷64 % [13] ấ

Bảo quản chè ở nhiệt độ ấp (3 th oC ± 0,2 oC) k t h p v i n p khí COế ợ ớ ạ 2 cũng cho k t quế ả ấ r t kh quan (Hashimoto, Massaki, Ishida, Katả sumori – Iwatani Co., Ltd Maruyasu K.K., Japan) Nh ng h p chữ ợ ất thay đổi chủ ế ảnh hưở y u ng t i chớ ất lượng của chè đen trong thời gian b o qu n là polyphenol, teaflavin, tearubigin, ả ảpolyphenoloxydase và pectin (Ananthacumaraswamy, S Singh, I.D – Viện nghiên

cứu Chè Srilanka) Bảo quản chè xanh ở nhiệt độ ấp ( 7 th - oC đến 4 oC) chất lượng chè tốt nh t trong 24 tu n B o qu n nhiấ ầ ả ả ở ệt độ phòng có điều hòa chất lượng chè cũng tốt trong vòng 24 tuần, nhưng không bằng khi b o qu n chè nhiả ả ở ệt độ th p ấTuy nhiên, u b o qunế ả ả ởn nhiệt độcao (37 oC) chất lượng chè chỉ khá trong vòng 7

tuần đến 8 tuần (Haraguchi, Yashiro, Sano, Hitoshi Trung tâm nghiên cứu và Phát – tri n chè Nh t B n) ể ậ ả

Phương pháp ảb o qu n trong m i trả ô ường i u bi n khí b ng í Nđ ề ế ằ kh 2 và CO2

đã được th nghi m và a vào dử ệ đư áp ụng quy mô lớ ở ổn T ng c c D tr Nhà n c ụ ự ữ ướĐiều này nh n m nh s phát tri n c a vi c s d ng Nấ ạ ự ể ủ ệ ử ụ 2 và CO2 trong việc giảm O2

trong b u khí quyầ ển để ể ki m soát côn trùng trong quá trình b o quả ản N ng khí ồ độ

N2 thích h p b o qu n t ợ để ả ả ừ 90 % trở lên, n ng khí COồ độ 2 duy tr ở ứ ừ 30 % ì m c t

đến 50 % Khi đó ồ n ng khí Ođộ 2 duy tr ở ứì m c nh h n 3 % làm h n ỏ ơ ạ chế ự ả s n y

n m và phát tri n cầ ể ủa nấm m c, duy trì ố đượ chấ ược t l ng s n ph m b o qu n ả ẩ ả ả

(199 t l t vong Trong một nghiên cứu của Rameshbabu và cộng sự 1) về ỷ ệ ử

của Cryptolestes ferrugineus ở ả giai đoạn trưởng thành và trứng trong môi trườ c ng khí quy n i u bi nể đ ề ế duy trì ở các mức nồng độ CO2, O2, N2, nhiệt độ và độ ẩm khác nhau Sau 96 giờ ếp xúc trong môi trườ ti ng nồng độ CO2 cao (88 % ÷ 92 %), O2

thấp (0 ÷ 0,5 %), nhiệ ột đ cao (19,5 oC ÷ 20,5 oC), độ ẩ m th p (60 %ấ ÷ 64 %) cho

kết quả chết của Cryptolestes ferrugineus, đối với trưởng thành 99 %, trứng 85 % Nhìn chung, côn trùng trưởng thành nh y cạ ảm hơn giai đoạn trứng trong điều ki n ệ

CO2 cao

Nghiên c u c a Philips vứ ủ à cộng s (2000) cho rự ằng áp su t thấ ấp áp dụng cho

một mặt h ng tạo ra một bầu không kh oxy thấp cà í ó th có hiể ệu quả để kiểm soát côn tr ng trong bù ảo quản s n ph m M t sả ẩ ộ ố thí nghiệm ban đầu đã xác định sự nh y ạ

cảm của trứng, ấu tr ng vù à nhộng trong môi trường chân không l m thay đổi tuổi à

tác của ch ng Trứng của Plodia interpunctella (Hubner)ú nhạy cảm nhất vớ p suất i á

thấp khi ch ng được 3 hoặc 48 giờ ổi, trong khi Rhyzopertha dominica (F.)ú tu nhạy

cảm nhất ở 12 và 120 giờ tuổi Trứng của Rhyzopertha dominica (F.) P.interpunctella, và Tribolium castaneum (Herbst) khi tiếp xúc v i áp su t 32,5 ớ ấmmHg trong ph ng kò ín nhiở ệt độ 25 0C, 33 0C, 37 0C và 40 0C trong th i gian tờ ừ

30 phút đến 144 giờ ẫn đế d n tử vong Đối với thời kỳ trưởng th nh c a 3 loà ủ ài n y à

rất nhạy cảm vớ p suất thấp v ỷ ệ ử vong ho n to n l trong 3 giờ ại 25i á à t l t à à à t 0C Tỷ

l t ệ ử vong của c c lo i côn tr ng tiếp x c với p suất thấp trong nghiên cứu n y lá à ù ú á à à

do tác dụng sinh l khi ti p xý ế úc với oxy thấp tạo ra trong môi trường chân không Ngoài ra nghiên cứu cũng chỉ ra rằng đối với trứng của sâu bướm và b cáọ nh cứng

có th b giể ị ết chết khi p suất lên đến 200 mmHg nếu cho đủ ời gian vá th à nhiệt độ

ti p xúc [17] ế

Đóng gói chân không góp phần duy trì và kéo dài hương vị ban đầu c a lá ủ

của các loại th o m c.Paakkonen et al (1989) báo cáo r ng nhi t ả ộ ằ ở ệ độ phòng, cường

độ mùi và hương vị ủ c a thì là sấy đông khô (Anethum graveolens L.) bao gói chân không duy trì hương vị và mùi tốt hơn khi trong lọ ủ th y tinh ho c túi giặ ấy, lên đến

12 tháng b o qu n ả ả

1.2.3.4 Bao bì bảo quản

T ừ cuối thập kỷ 60, các bao bì ằng các vật liệu chất dẻo như polyetylen b(PE), polyvinylclorua (PVC), polypropylene (PP)…, mỗi lo i có nhạ ững đặc điểm riêng về kh ả năng thẩm thấu khí, độ ẻo, độ ề d b n… và giá cả cũng khác nhau Chất lượng b o qu n thả ả ảo dược khác nhau khi s d ng các lo i bao bì khác nhau, tùy ử ụ ạtheo mục đích sử ụ d ng có th lể ựa chọn bao bì có đặc tính phù h p ợ

Bảo quản chè và dược liệu bằng màng PVC hay PP cho kết quả ốt, khi vận tchuyển bằng đường biển từ quốc gia này sang quốc gia khác, chè và các loại thảo dược được b o qu n b ng bao nh a d o có dày nh t nh ả ả ằ ự ẻ độ ấ đị và được đ t vào trong ặthùng gỗ dán thì đảm bảo an toàn trên đường v n chuy n (Paulette Rigolli of Blue ậ ểRidge Tea & Herb Co., LTD - Brooklyn, NewYork) [15]

Trong các phương pháp bảo qu n, b o quả ả ản trong môi trường chân không

hoặc bảo quản trong môi trường điều biến khí là một phương pháp an toàn Thực tế người ta có th dùng khí Nể 2, CO2 hoặc tạo môi trường áp suất thấ p đ ạo ra môi ể t

trường b o qu n có thành phả ả ần không khí nghèo oxy Trong môi trường nồng độ

oxy thấp ngăn ngừ a đư c sự ợ phát tri n cể ủa nấm môc, côn trùng, đồng th i giờ ảm đượ c cư ờng độ hô h p, h n ch các ph n ng oxy hóa các h p ch t hấ ạ ế ả ứ ợ ấ ữu cơ, giữ

ph m chẩ ất dược li u không b giệ ị ảm sút và kéo dài được th i gian bờ ảo quản