Nghiên cứu công nghệ thu nhận bột từ lá dâu tằm sử dụng cho người bệnh tiểu đường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI *** NGUYỄN THỊ LÁN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THU NHẬN BỘT TỪ LÁ DÂU TẰM SỬ DỤNG CHO NGƯỜI BỆNH TIỂU ðƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mã số : 60.54.10 Người hướng dẫn khoa học: TS. HOÀNG THỊ LỆ HẰNG HÀ NỘI, 2012 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực. Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin ñược trích dẫn trong luận văn này ñã ñược ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 01 tháng 08 năm 2012 Học viên Nguyễn Thị Lán Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn này, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tôi ñã nhận ñược sự ñộng viên và giúp ñỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể. Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới TS. Hoàng Thị Lệ Hằng, trưởng Bộ môn Bảo quản chế biến - Viện Nghiên cứu rau quả - Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội ñã tận tình giúp ñỡ, tạo mọi ñiều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn tới sự giúp ñỡ của các anh, chị Bộ môn Bảo quản chế biến - Viện nghiên cứu rau quả ñã giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia ñình và bạn bè ñã ñộng viên và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực hiện ñề tài và viết luận văn này. Hà Nội, ngày 01 tháng 08 năm 2012 Học viên Nguyễn Thị Lán Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ðOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC ðỒ THỊ VÀ HÌNH vii PHẦN 1. MỞ ðẦU 1 1.1. ðặt vấn ñề 1 1.2. Mục ñích và yêu cầu 2 1.2.1. Mục ñích 2 1.2.2. Yêu cầu 2 2.1. Giới thiệu về cây dâu 3 2.1.1. Nguồn gốc 3 2.1.2. Tình hình trồng dâu tằm ở Việt Nam 4 2.1.3. ðặc ñiểm, thành phần hoá học của lá dâu 5 2.1.4. Một số công dụng của lá dâu 6 2.2. Bệnh tiểu ñường 8 2.2.1. Giới thiệu về bệnh tiểu ñường 8 2.2.2. Tình hình bệnh tiểu ñường trên Thế giới và Việt Nam 9 2.3. Hợp chất alcaloit có trong lá dâu tằm 11 2.3.1. Tổng quan về alcaloit 11 2.3.2. Các alcaloit có trong lá dâu tằm 13 2.3.3. DNJ (1- deoxynojirimycin) - thành phần dược chất quan trọng trong lá dâu 13 2.4. Một số phương pháp trích ly 18 2.5. Sấy phun 20 2.5.1. Những nét cơ bản về sấy phun 20 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… iv 2.5.2. Chất mang thường sử dụng trong sấy phun 22 2.6. Bao bì trong bảo quản các sản phẩm dạng bột 26 2.6.1. (Polyethylene) PE 26 2.6.2. Bao bì màng ghép phức hợp 27 PHẦN 3. ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 3.1. ðối tượng, vật liệu nghiên cứu 29 3.1.1. ðịa ñiểm nghiên cứu 29 3.1.2. ðối tượng nghiên cứu 29 3.2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu 29 3.3. Nội dung nghiên cứu 30 3.3.1. Nghiên cứu xác ñịnh phương pháp trích ly cùng các thông số thích hợp nhằm thu ñược khối lượng alcaloit cao 30 3.3.2. Nghiên cứu xác ñịnh các thông số kỹ thuật thích hợp nhằm thu ñược bột lá dâu tằm có hàm lượng alcaloit cao 30 3.3.3. Nghiên cứu xác ñịnh tỷ lệ phối chế các chất ñiều vị, ñiều hương thích hợp 30 3.3.4. Nghiên cứu xác ñịnh bao bì thích hợp cho sản phẩm bột lá dâu tằm 30 3.4. Phương pháp nghiên cứu 31 3.4.1. Phương pháp thiết kế thí nghiệm và xử lý số liệu 31 3.4.2. Phương pháp toán học thực nghiệm trong nghiên cứu tìm tối ưu 31 3.4.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý 32 3.4.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm cụ thể 36 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 4.1. Nghiên cứu quy trình trích ly dịch lá dâu có khối lượng alcaloit cao 44 4.1.1. Nghiên cứu phương pháp trích ly thích hợp 44 4.1.2. Nghiên cứu lựa chọn dung môi thích hợp cho quá trình trích ly 45 4.1.3. Nghiên cứu xác ñịnh nhiệt ñộ trích ly thích hợp 47 4.1.4. Nghiên cứu xác ñịnh tỷ lệ nguyên liệu/dung môi trích ly thích hợp 48 4.1.5. Nghiên cứu xác ñịnh thời gian trích ly thích hợp 49 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… v 4.1.6. Nghiên cứu xác ñịnh số lần trích ly thích hợp 50 4.2. Nghiên cứu xác ñịnh phương pháp thu nhận bột lá dâu tằm có hàm lượng alcaloit cao 52 4.2.1. Nghiên cứu xác ñịnh chất mang và ảnh hưởng của nồng ñộ chất mang 52 4.2.2. Nghiên cứu xác ñịnh ảnh hưởng của nhiệt ñộ sấy 56 4.2.3. Nghiên cứu xác ñịnh ảnh hưởng của lưu lượng nhập liệu 57 4.2.4. Tối ưu hóa ñiều kiện sấy phun nhằm thu ñược bột dâu tằm có hàm lượng alcaloit cao 58 4.3. Nghiên cứu xác ñịnh tỷ lệ phối chế chất ñiều vị, ñiều hương cho sản phẩm bột sấy phun lá dâu tằm 64 4.3.1. Nghiên cứu xác ñịnh tỉ lệ phối chế chất ñiều vị. 65 4.3.2. Nghiên cứu xác ñịnh tỉ lệ phối chế chất ñiều hương 66 4.4. Nghiên cứu xác ñịnh bao bì thích hợp cho sản phẩm bột uống liền lá dâu tằm 67 4.4.1. Ảnh hưởng của bao bì ñến sự biến ñổi hàm lượng alcaloit của bột dâu tằm 67 4.4.2. Ảnh hưởng của bao bì ñến chất lượng của bột dâu tằm sau 6 tháng bảo quản 68 4.4.3. Ảnh hưởng của bao bì ñến chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm trong quá trình bảo quản 69 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 72 5.1. Kết luận 72 5.2. ðề nghị 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… vi DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 2.1. Diễn biến diện tích dâu 4 Bảng 2.2. Diện tích dâu tằm chia theo vùng sinh thái 5 Bảng 4.1. Ảnh hưởng của phương pháp trích ly ñến khối lượng alcaloit trong dịch trích ly 45 Bảng 4.2. Ảnh hưởng của loại dung môi ñến khả năng trích ly alcaloit 46 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến khả năng trích alcaloit 47 Bảng 4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi ñến khả năng trích ly alcaloit 49 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của thời gian ñến khả năng trích ly alcaloit 50 Bảng 4.6. Ảnh hưởng số lần trích ly ñến khả năng trích ly alcaloit 51 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của loại và nồng ñộ chất mang tới chất lượng của sản phẩm bột dâu tằm 53 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ sấy ñến một số chỉ tiêu của bột sấy phun 57 Bảng 4.9. Ảnh hưởng của lưu lượng nhập liệu ñến một số chỉ tiêu của bột sấy phun 58 Bảng 4.10. Kết quá thí nghiệm theo ma trận DOEHLERT 59 Bảng 4.11. ðộ lệch chuẩn và hệ số tương quan 60 Bảng 4.12. Giá trị các hệ số hồi quy 60 Bảng 4.13. ðiểm tối ưu của hàm ñáp ứng 64 Bảng 4.15. Ảnh hưởng của nồng ñộ ñường bổ sung ñến chất lượng cảm quan của bột uống liền 65 Bảng 4.16. Kết quả cảm quan khi bổ sung thêm hương dâu vào bột uống liền 66 Bảng 4.17. Ảnh hưởng của bao bì ñến hàm lượng alcaloit của bột sấy phun lá dâu tằm sau 6 tháng bảo quản 67 Bảng 4.18. Ảnh hưởng của các loại bao bì tới chất lượng của bột sau 6 tháng bảo quản 68 Bảng 4.19. Sự thay ñổi chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm bột sau 6 tháng bảo quản 70 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… vii DANH MỤC ðỒ THỊ VÀ HÌNH STT Tên ñồ thị và hình Trang ðồ thị 4.1. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của chất mang và nồng ñộ chất mang tới hàm lượng alcaloit có trong bột sấy phun 55 Hình 4.1. Biểu ñồ bề mặt ñáp ứng và ñường ñồng cấp hàm lượng alcaloit theo nồng ñộ chất mang và nhiệt ñộ sấy khi cố ñịnh lưu lượng nhập liệu là 1750 ml/giờ 62 Hình 4.2. Biểu ñồ bề mặt ñáp ứng và ñường ñồng cấp hàm lượng alcaloit theo nồng ñộ chất mang và lưu lượng nhập liệu khi cố ñịnh nhiệt ñộ ở 135 0 C 62 Hình 4.3. Biểu ñồ bề mặt ñáp ứng và ñường ñồng cấp hàm lượng alcaloit theo lưu lượng nhập liệu và nhiệt ñộ sấy khi cố ñịnh nồng ñộ chất mang là 5% 63 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… 1 PHẦN 1. MỞ ðẦU 1.1. ðặt vấn ñề Dâu tằm là loài cây ñược nhân dân ta trồng từ lâu ñời, theo kinh nghiệm dân gian và y học cổ truyền lá dâu có tác dụng chữa trị một số bệnh như tăng huyết áp, tiểu ñường, tăng cholesterol máu… Hiện nay ñã có một số công trình nghiên cứu về tác dụng của lá dâu ñối với tiểu ñường, tác dụng chống oxy hóa, tác dụng ức chế α–glucosidase. Hoạt chất 1-Deoxynojirimycin (DNJ) trong thành phần lá dâu tằm là một chất ức chế mạnh enzym glucosidase và disaccharidase ở ñộng vật, do ñó nó có tác dụng ngăn cản quá trình tân tạo glucose tại thành ruột và gan làm giảm lượng glucose ñi vào máu [24]. Hiện nay, số người mắc bệnh tiểu ñường ngày càng gia tăng, nguyên nhân là do sự thay ñổi nhanh về lối sống, thói quen ăn uống, ít hoạt ñộng thể lực. Vào những năm cuối thế kỷ 20 và những năm ñầu thế kỷ 21, các chuyên gia của WHO ñã dự báo "Thế kỷ 21 sẽ là thế kỷ của các bệnh Nội tiết và rối loạn chuyển hoá, ñặc biệt bệnh tiểu ñường sẽ là bệnh không lây phát triển nhanh nhất" [2]. Hiện nay, việc nghiên cứu tách chiết, thu nhận hoạt chất 1- Deoxynojirimcyin (DNJ) từ lá dâu tằm ñể ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng phòng chống bệnh tiểu ñường ñã và ñang ñược quan tâm, ñặc biệt ở các quốc gia Châu Á, nơi có nguồn thực vật và cây dược liệu phong phú như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc Tại Việt Nam, các sản phẩm thực phẩm chức năng nói chung và hỗ trợ cho người bệnh tiểu ñường nói riêng hầu như ñược nhập khẩu từ các nước láng giềng, trong khi nguồn nguyên liệu (lá dâu tằm) vô cùng dồi dào. Chính vì vậy việc nghiên cứu thu nhận hợp chất DNJ từ nguồn nguyên liệu lá dâu tằm là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tế ở nước ta. Từ những lý do trên, chúng tôi ñã tiến hành thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu công nghệ thu nhận bột từ lá dâu tằm sử dụng cho người bệnh tiểu ñường ”. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… 2 1.2. Mục ñích và yêu cầu 1.2.1. Mục ñích Xác ñịnh quy trình công nghệ thu nhận bột uống liền có hàm lượng DNJ cao (≥1%) từ lá dâu tằm. 1.2.2. Yêu cầu - Xác ñịnh ñược các thông số kỹ thuật thích hợp trong quá trình trích ly nhằm thu ñược dịch trích ly có hàm lượng DNJ cao - Xác ñịnh ñược các thông số kỹ thuật tối ưu trong quá trình sấy phun nhằm thu nhận bột lá dâu tằm có hàm lượng DNJ cao - Xác ñịnh ñược tỷ lệ phối chế các chất ñiều vị, ñiều hương thích hợp cho bột dâu tằm - Xác ñịnh ñược bao bì bảo quản thích hợp cho sản phẩm bột lá dâu tằm. [...]... non và kh e m nh, lá dâu tr ng có th dài t i 20 cm, có d ng thùy sâu và ph c t p, v i các thùy tròn Trên các cây già, chi u dài trung bình c a lá kho ng 8-15 cm, có hình tim g c lá, nh n chóp lá và có các khía răng cưa mép lá [29] Ngư i ta phân bi t hai lo i dâu: dâu lá và dâu qu Dâu lá cây to, lá nhi u, qu ít và bé, lo i cây dâu này tr ng ch y u ñ nuôi t m Dâu qu r t gi ng dâu lá v ñ c tính th c... trong lá dâu - Tác d ng làm gi m cholestrol và m máu: Các h p ch t sterol trong lá dâu có tác d ng c ch s h p th cholesterol bên trong thành ru t Các h p ch t flavon trong lá dâu cũng có tác d ng c ch s h p th cholesterol cùng v i kh năng c i thi n ch c năng gan Khi cho chu t có n ng ñ m máu cao ăn lá dâu thì nh n th y n ng ñ cholesterol và m trong huy t thanh gi m nh ng m c ñ khác nhau Qua các nghiên. .. tác d ng ch y u c a lá dâu [24]: - Tác d ng làm gi m ñư ng huy t: K t qu th nghi m lâm sàng nh m ch ng minh tác d ng gi m ñư ng huy t c a lá dâu ñ i v i chu t b ch b b nh ti u ñư ng cho th y r ng khi cho chu t b ch ăn lá dâu và d ch trích ly t lá dâu trư c khi phát b nh s làm cho b nh phát tri n ch m hơn DNJ ñã th hi n r t rõ kh năng c ch s tăng hàm lư ng ñư ng máu Có hai cơ ch cho s gi m ñư ng máu... hi n tư ng h ñư ng huy t K t qu này cho th y ngư i m nh kh e n u dùng thư ng xuyên b t trích ly lá dâu s có d ng phòng b nh mà không có tác d ng ph nào, do v y có th coi b t trích ly lá dâu như m t lo i th c ph m ch c năng an toàn M t nghiên c u th nghi m lâm sàng s n ph m Trà lá dâu b dư ng Mori trích ly xu t t lá dâu do công ty s n xu t ph i h p v i trung tâm nghiên c u ng d ng th c v t thiên nhiên,... Qua các nghiên c u v b nh h c cho th y lá dâu có kh năng c ch s t o thành m gan và do v y làm gi m hàm lư ng m trong huy t thanh - Tác d ng ch ng oxy hóa và ch ng lão hóa: Các nhà nghiên c u Nh t B n ñã ñưa ñ n k t lu n v tác d ng này d a trên nh ng nghiên c u v tác d ng ch ng oxy hóa c a ch t trích ly lá dâu ñ n LDL-cholestrol trên c th và ngư i Các k t qu nghiên c u cho th y ch m t s ch t ch không... t s công d ng c a lá dâu Theo tài li u c , lá dâu (tang di p) có v ñ ng, ng t, tính hàn, có công hi u mát gan, sáng m t, thư phong tán nhi t, l i ngũ t ng, thông kh p xương, làm mư t tóc, dư ng tân d ch, dùng ch a c m s t, ho, ñau ñ u, chóng m t, ñau sưng h ng, m t ñau sưng ñ , xu t huy t do ch n thương, r t c n, chân phù Trong nh ng nghiên c u g n ñây, các nhà khoa h c ñã công b các công trình nghiên. .. i dùng thì cho th y hi u qu rõ r t, m c ñ ñư ng máu c a b nh nhân tr v m c bình thư ng là 50.88% -Tình hình nghiên c u trong nư c: T i Vi t Nam chưa có các nghiên c u m t cách h th ng v v n ñ trích ly h p ch t DNJ t lá dâu t m và dùng ñ s n xu t các th c ph m ch c năng Năm 2007, Vi n Công nghi p Th c ph m (ch trì là TS.ð ng H ng Ánh) ñã th c hi n ñ tài Nghiên c u công ngh s n xu t b t lá dâu t m giàu... t i nay ngh tr ng dâu là nư c ta luôn g n v i ngh nuôi t m nên vào cu i năm 1994 ñ u năm 1995 do tơ không xu t kh u ñư c, giá thu mua kén gi m xu ng r t th p nên ñã làm cho di n tích dâu gi m r t m nh t 38,000 ha xu ng còn 14,194 ha, ti p t c ñ n năm 2002 giá thu mua kén l i gi m sút và m t l n n a làm cho s n xu t dâu t m l i thu h p ñáng k Tuy nhiên sang năm 2009 và 2010 tr ng dâu nuôi t m l i có... máu c a các ch t Alcaloit trong lá dâu: c ch ho t tính α-glycosidase và kích thích s gi i phóng insulin - Tác d ng làm gi m huy t áp cao: Axit γ - amino butyric (GABA) trong lá dâu có tác d ng làm gi m huy t áp Khi cho chu t có huy t áp cao t nhiên ăn th c ăn b sung lá dâu trong m t vài ngày thì th y hi n tư ng huy t áp cao c a chu t gi m rõ r t các k t qu nghiên c u cho th y tác d ng này do s ho t... nh ñư c m t s thông s công ngh chính trong quá trình trích ly tách DNJ t lá dâu t m và bư c ñ u ñã t o ra ñư c b t lá dâu t m có hàm lư ng DNJ= 0.5% ñ ng th i ñã th tác d ng sơ b c a s n ph m này trên ngư i M c dù v y, ñ thi t l p ñư c quy trình công ngh trích ly DNJ t lá dâu t m m t cách hoàn thi n mà quy trình này có th ng d ng ñư c trong th c ti n s n xu t c n ph i có các nghiên c u m t cách t m . NGUYỄN THỊ LÁN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THU NHẬN BỘT TỪ LÁ DÂU TẰM SỬ DỤNG CHO NGƯỜI BỆNH TIỂU ðƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mã số. DNJ từ nguồn nguyên liệu lá dâu tằm là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tế ở nước ta. Từ những lý do trên, chúng tôi ñã tiến hành thực hiện ñề tài: Nghiên cứu công nghệ thu nhận bột từ lá dâu. hỗ trợ cho người bệnh tiểu ñường nói riêng hầu như ñược nhập khẩu từ các nước láng giềng, trong khi nguồn nguyên liệu (lá dâu tằm) vô cùng dồi dào. Chính vì vậy việc nghiên cứu thu nhận hợp