Nghiên cứu sản xuất chế phẩm nấm linh chi trích ly ứng dụng trong chế biến thực phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI      ðẶNG VĂN VĨNH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM NẤM LINH CHI TRÍCH LY ỨNG DỤNG TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mà SỐ : 60.54.01.04 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS. TS. NGUYỄN DUY LÂM HÀ NỘI - 2013 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là ñề tài nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn ñều ñã ñược cảm ơn. Trong luận văn này, tôi có sử dụng các thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin trích dẫn ñược sử dụng ñều ñược ghi rõ nguồn gốc và xuất xứ./. Hà Nội, ngày 9 tháng 11 năm 2013 Học viên ðặng Văn Vĩnh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… ii LỜI CÁM ƠN ðể hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp này, trước hết tôi xin chân thành cám ơn PGS. TS. Nguyễn Duy Lâm - Giám ñốc Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lượng sản phẩm nông sản thực phẩm - Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi về phương pháp khoa học và tạo mọi ñiều kiện tốt nhất ñể tôi hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong Khoa Công nghệ thực phẩm - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tận tình chỉ bảo và giúp ñỡ tôi; Nhóm nghiên cứu thuộc ðề tài “Nghiên cứu công nghệ, thiết bị trích ly một số hoạt chất sinh học từ nấm dược liệu và ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng” mã số KC.07.09/11/15, cùng các em sinh viên và cán bộ nghiên cứu tại Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã cộng tác và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến gia ñình, người thân và bạn bè, ñồng nghiệp ñã luôn quan tâm, ñộng viên, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn./. Hà Nội, ngày 9 tháng 11 năm 2013 Học viên ðặng Văn Vĩnh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục hình vii Danh mục chữ viết tắt viii PHẦN 1. MỞ ðẦU 1 1.1. ðặt vấn ñề 1 1.2. Mục ñích, yêu cầu 2 1.2.1. Mục ñích 2 1.2.2. Yêu cầu 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1. Giới thiệu chung về nấm Linh chi 3 2.1.1. Nguồn gốc, phân bố, phân loại và ñặc ñiểm thực vật của nấm Linh chi 3 2.1.2. Thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và dược lý của nấm Linh chi 6 2.2. Tình hình nghiên cứu sản xuất và chế biến nấm Linh chi 10 2.2.1. Trên thế giới 10 2.2.2. Tại Việt Nam 10 2.2.3. Các loại sản phẩm từ nấm Linh chi 11 2.2.4. Tiêu chuẩn của một số sản phẩm bột nấm Linh chi trích ly 12 2.3. Nghiên cứu trích ly thu nhận các hoạt chất sinh học của nấm Linh chi 12 2.3.1. Cơ sở khoa học trích ly hoạt chất sinh học từ nấm Linh chi 13 2.3.2. Phương pháp trích ly các hoạt chất sinh học của nấm Linh chi 13 2.3.3. Một số nghiên cứu về trích ly hoạt chất sinh học của nấm Linh chi 15 2.4. Ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly các hoạt chất sinh học 16 2.4.1. Nguyên lý tác ñộng của sóng siêu âm 16 2.4.2. Thiết bị tạo sóng siêu âm và ứng dụng 17 2.4.3. Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly các hoạt chất sinh học của nấm Linh chi 18 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iv 2.5. Ứng dụng enzyme trong trích ly hoạt chất sinh học từ nấm Linh chi 18 2.6. Giới thiệu phương pháp cô ñặc và sấy thu nhận sản phẩm sau trích ly 19 2.6.1. Cô ñặc sản phẩm 19 2.6.2. Sấy thu nhận sản phẩm 21 2.7. Giới thiệu về β-glucan 22 PHẦN 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1. ðối tượng nghiên cứu 25 3.2. ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 25 3.3. Thiết bị và vật tư hóa chất nghiên cứu 25 3.4. Nội dung nghiên cứu 26 3.5. Phương pháp nghiên cứu 26 3.5.1. Phương pháp công nghệ 26 3.5.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm 27 3.6. Phương pháp phân tích 31 3.6.1. Phương pháp phân tích chỉ tiêu hóa lý 31 3.6.2. Phương pháp phân tích vi sinh vật, ñộc tố nấm và kim loại nặng 34 3.6.3. Phương pháp ñánh giá cảm quan 34 3.7. Phương pháp xử lý số liệu 34 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 4.1. Kết quả khảo sát thành phần và tính chất nguyên liệu 35 4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các ñiều kiện xử lý nguyên liệu và trích ly ñến hiệu suất trích ly polysaccharide hòa tan và β-glucan 36 4.2.1. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu ñến hiệu suất trích ly 36 4.2.2. Ảnh hưởng của thời gian ngâm nguyên liệu ñến hiệu suất trích ly 37 4.2.3. Ảnh hưởng của thời gian xử lý nguyên liệu bằng sóng siêu âm ñến hiệu suất trích ly 38 4.2.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi ñến hiệu suất trích ly 39 4.2.5. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ trích ly ñến hiệu suất trích ly 41 4.2.6. Ảnh hưởng của thời gian trích ly ñến hiệu suất trích ly 42 4.2.7. Ảnh hưởng của số lần trích ly ñến hiệu suất trích ly 43 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… v 4.3. Tạo chế phẩm và ñề xuất quy trình sản xuất chế phẩm nấm Linh chi trích ly 44 4.3.1. Tạo chế phẩm nấm Linh chi trích ly 44 4.2.2. Quy trình sản xuất chế phẩm nấm Linh chi trích ly 44 4.4. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm Linh chi trích ly ñể sản xuất cao nấm Linh chi 47 4.4.1. Lựa chọn công thức phối chế tạo sản phẩm cao nấm Linh chi 47 4.5. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm Linh chi trích ly ñể sản xuất trà Linh chi hòa tan 50 4.5.1. Lựa chọn công thức phối chế tạo sản phẩm trà Linh chi hòa tan 50 4.5.2. Xác ñịnh một số thông số chế biến trà Linh chi hòa tan 52 4.5.3. Quy trình công nghệ sản xuất trà Linh chi hòa tan 54 4.5.4. ðánh giá một số chỉ tiêu chất lượng và ATVSTP của sản phẩm trà Linh chi hòa tan 56 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 58 5.1. Kết luận 58 5.2. ðề nghị 58 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Các hoạt chất sinh học trong nấm Linh chi 7 Bảng 4.1. Một số thành phần hóa học chính của nấm Linh chi 35 Bảng 4.2. Thông số kỹ thuật của chế phẩm nấm Linh chi trích ly 44 Bảng 4.3. Tỷ lệ phối trộn tạo sản phẩm cao nấm Linh chi 47 Bảng 4.4. Kết quả ñiểm ñánh giá cảm quan các công thức phối chế 48 Bảng 4.5. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu tạo sản phẩm trà Linh chi hòa tan 51 Bảng 4.6. Kết quả ñiểm ñánh giá cảm quan các công thức phối chế 52 Bảng 4.7. Ảnh hưởng hàm ẩm ñến khả năng tạo hạt trà 53 Bảng 4.8: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ sấy tạo sản phẩm trà Linh chi hòa tan 54 Bảng 4.9. Kết quả phân tích chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm 57 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Nấm Linh chi phân loại theo màu sắc 4 Hình 3.1. Sơ ñồ khối quy trình công nghệ hoàn thiện sản phẩm từ nguyên liệu nấm linh chi 27 Hình 4.1. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu ñến hiệu suất trích ly 36 Hình 4.2. Ảnh hưởng của thời gian ngâm nguyên liệu ñến hiệu suất trích ly 37 Hình 4.3. Ảnh hưởng của thời gian xử lý nguyên liệu bằng sóng siêu âm ñến hiệu suất trích ly 38 Hình 4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi ñến hiệu suất trích ly 40 Hình 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ trích ly ñến hiệu suất trích ly 41 Hình 4.6. Ảnh hưởng của thời gian trích ly ñến hiệu suất trích ly 42 Hình 4.7. Ảnh hưởng của số lần trích ly ñến hiệu suất trích ly 43 Hình 4.8. Sơ ñồ khối quy trình sản xuất chế phẩm nấm Linh chi trích ly 45 Hình 4.9. Sơ ñồ khối quy trình sản xuất cao nấm Linh chi 49 Hình 4.10. Sơ ñồ khối quy trình công nghệ sản xuất trà Linh chi hòa tan 55 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Ý nghĩa ATVSTP Vệ sinh an toàn thực phẩm BYT Bộ Y tế CHT Chất hòa tan cm Centimét CT Công thức g gram kHz Kilôhéc MHz Megahéc KW Kilôwoát nm Nanomét mm Milimét mmHg Milimét thủy ngân Pa Áp suất QCVN Quy chuẩn Việt Nam /Qð Quyết ñịnh TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam W Woát µm Micrômét o C Nhiệt ñộ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 1 PHẦN 1. MỞ ðẦU 1.1. ðặt vấn ñề Nấm Linh chi ñược xếp hàng ñầu trong danh mục nấm dược liệu và từ lâu ñã ñược xem là dược liệu thượng phẩm trong ðông y. Biết ñược những tác dụng quý của các hoạt chất trong nấm Linh chi, ngày càng nhiều nơi trên thế giới quan tâm nghiên cứu và bào chế các sản phẩm có thành phần hoạt chất từ nấm Linh chi, trong ñó có Việt Nam. Ngày nay, qua nhiều công trình nghiên cứu khoa học hiện ñại ñã xác ñịnh ñược trên 100 hợp chất, dẫn xuất của nấm Linh chi và ñã chứng minh ñược tác dụng chữa bệnh, hỗ trợ cho hệ thống miễn dịch, thần kinh, phòng chống bệnh, bồi bổ sức khỏe và kéo dài tuổi thọ. Hầu hết các hoạt chất sinh học có tác dụng dược lý mạnh của nấm Linh chi ñều có bản chất triterpennoid và polysaccharide kể cả β-glucan. Các polysaccharide có thể ở dạng tự do hoặc liên kết với protein [27]. Do có các tính chất quý báu như vậy mà nhu cầu sử dụng nấm Linh chi và các sản phẩm thương mại có bổ sung hoạt chất từ nấm Linh chi trong lĩnh vực chế biến thực phẩm, y tế và mỹ phẩm ngày càng tăng. Trên thế giới ñã có nhiều nghiên cứu về chiết xuất và ứng dụng các hoạt chất sinh học từ nấm Linh chi. Việc chiết xuất các hợp chất sinh học bằng công nghệ sử dụng dung môi có hỗ trợ xử lý bằng sóng siêu âm, enzyme và các ñiều kiện nhiệt ñộ, áp suất…. ñã phát triển ở quy mô công nghiệp ở một số nước như Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ,… Việt Nam có tiềm năng lớn về sản xuất nấm Linh chi, do có ñiều kiện thời tiết thuận lợi, nguồn nguyên liệu trồng nấm phong phú, nguồn lao ñộng dồi dào nên có thể trồng nấm quanh năm [11]. Tuy nhiên, lĩnh vực chế biến nấm Linh chi cũng như các loại nấm thuốc hay nấm thực phẩm khác của Việt Nam chưa ñược phát triển phù hợp với tiềm năng về nguyên liệu. Sản phẩm nấm Linh chi của Việt Nam trên thị trường vẫn chủ yếu là nấm quả thể khô nguyên thể, có rất ít sản phẩm chế biến tinh sâu. Các sản phẩm cao cấp ở dạng cao, bột, trà, … ñều ñược nhập khẩu từ Hàn Quốc và Trung Quốc. [...]... và trích ly các ho t ch t hòa tan c a n m Linh chi ñ t o ch ph m và xây d ng quy trình s n xu t ch ph m n m Linh chi trích ly N i dung 2 Nghiên c u ng d ng ch ph m n m Linh chi trích ly ñ s n xu t cao n m Linh chi N i dung 3 Nghiên c u ng d ng ch ph m n m Linh chi trích ly ñ s n xu t trà Linh chi hòa tan 3.5 Phương pháp nghiên c u 3.5.1 Phương pháp công ngh Hi n nay, s n xu t ch ph m n m Linh chi trích. .. (polysaccharide và glucan) t n m Linh chi, ñ xu t quy trình s n xu t ch ph m n m Linh chi trích ly - Nghiên c u ng d ng ch ph m n m Linh chi trích ly ñ s n xu t cao n m Linh chi - Nghiên c u ng d ng ch ph m n m Linh chi trích ly ñ s n xu t trà Linh chi hòa tan Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ……………………… 2 PH N 2: T NG QUAN TÀI LI U 2.1 Gi i thi u chung v n m Linh. .. [48] K t qu nghiên c u v trích ly polysaccharide t i ưu trong ñi u ki n s d ng dung môi NaOH n ng ñ 5,1%, nhi t ñ 60,10C trong th i gian 77,3phút, l nguyên li u/ dung môi tương ng là 1/21,4 cho hi u su t trích ly polysaccharid t n m Linh chi ñ t 8,3% [32] 2.3.3.2 Công ngh trích ly ho t ch t sinh h c c a n m Linh chi trong nư c G n ñây trong nư c cũng r t quan tâm và có nhi u nghiên c u v trích ly và ng... m Linh chi l i không có tác d ng tr b nh, nhưng khi k t h p toàn b d ch chi t thì l i cho k t qu sinh h c r t cao [17] Chính vì v y, d ch chi t Linh chi r t thu n l i trong vi c ch bi n các s n ph m ñ u ng d ng cao n m Linh chi và trà Linh chi hòa tan 2.3.2 Phương pháp trích ly các ho t ch t sinh h c c a n m Linh chi Hi n nay có hai phương pháp trích ly chính là trích ly l ng-l ng và phương pháp trích. .. m Linh chi như trà Linh chi, cà phê Linh chi, cao n m Linh chi, m ph m, th c ph m ch c năng t Linh chi hi n nay ch y u có ngu n g c xu t x t Nh t B n, Hàn Qu c và Trung Qu c 2.2.4 Tiêu chu n c a m t s s n ph m b t n m Linh chi trích ly Theo k t qu kh o sát trên th trư ng, hi n nay các s n ph m b t trích ly t n m Linh chi thương m i có các thông s in trên bao bì s n ph m như sau: - N m Linh chi ñ (Reishi... công ngh trích ly và gia tăng chu i giá tr n m Linh chi trong nư c, chúng tôi th c hi n ñ tài Nghiên c u s n xu t ch ph m n m Linh chi trích ly ng d ng trong ch bi n th c ph m” 1.2 M c ñích, yêu c u 1.2.1 M c ñích Thi t l p ñư c quy trình công ngh s n xu t ch ph m n m Linh chi trích ly ng d ng trong ch bi n th c ph m 1.2.2 Yêu c u - Nghiên c u xác ñ nh các ñi u ki n x lý nguyên li u và trích ly các... s ñã chi t xu t và xác ñ nh k t c u và ho t tính t Linh chi, T chi, Tùng sam Linh chi và C Linh chi Có trên 100 lo i polysaccharide, trong ñó ph bi n nh t là tinh b t và cellulose Polysaccharide trong n m Linh chi là glucide ph c v i phân t r t l n g m nhi u ñơn v monosaccharide liên k t v i nhau Dung d ch polysaccharide c a n m Linh chi có ñ nh t th p Dung môi nư c ñư c ñánh giá là phù h p ñ chi t... i hi u qu kinh t r t cao 2.2.3 Các lo i s n ph m t n m Linh chi Ch ph m n m Linh chi trên th gi i có d ng ch ph m n m Linh chi trích ly (trích ly ho t ch t sinh h c t qu th n m) và ch ph m n m Linh chi thu ñư c b ng công ngh lên men sinh kh i (n m Linh chi sinh kh i) Trong ñó ch ph m n m Linh chi trích ly ñư c ưa chu ng và chi m ưu th trên th trư ng do có nhi u tính ưu vi t v ho t tính sinh h c, d... Công ño n trích ly N m Linh chi sau khi x lý nguyên li u ñư c ñem ñi trích ly b ng thi t b chuyên d ng v i các thông s trích ly phù h p M c ñích: Tách t i ña các ho t ch t sinh h c và các h p ch t hòa tan có trong n m Linh Chi * L c d ch chi t Sau khi trích ly d ch trích ly thu ñư c là m t h n h p các ch t, ñem l c ñ tách các t p ch t thô r i cho vào l c k b ng gi y l c thu ñư c d ch chi t trong M c... t hóa h c trong n m Linh chi, trong ñó hai nhóm ñư c quan tâm nh t là polysaccharide và triterpenoide Trong các h p ch t trên thì polysaccharide ch a hàm lư ng cao nh t, chi m t 50-60%, là h p ch t quy t ñ nh ch t lư ng c a n m Linh chi N m Linh chi có hàm lư ng polysaccharide càng cao thì ñư c ñánh giá là ch t lư ng càng t t Trong s các thành ph n hóa h c c a n m Linh chi nuôi tr ng thì polysaccharide . từ nấm Linh chi, ñề xuất quy trình sản xuất chế phẩm nấm Linh chi trích ly. - Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm Linh chi trích ly ñể sản xuất cao nấm Linh chi. - Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm. 4.3.1. Tạo chế phẩm nấm Linh chi trích ly 44 4.2.2. Quy trình sản xuất chế phẩm nấm Linh chi trích ly 44 4.4. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm Linh chi trích ly ñể sản xuất cao nấm Linh chi 47. chế tạo sản phẩm cao nấm Linh chi 47 4.5. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm Linh chi trích ly ñể sản xuất trà Linh chi hòa tan 50 4.5.1. Lựa chọn công thức phối chế tạo sản phẩm trà Linh chi