Nghiên cứu quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá dâu tằm

Mở ĐầU 1. Đặt vấn đề Cây dâu tằm có tên khoa học Morus alba L. đã được sử dụng trong các bài thuốc dân gian của Trung Quốc trong việc chữa và ngăn ngừa bệnh tiểu đường (bệnh “Xiaoke”), tuy nhiên chưa có sự đề cập nào về thành phần có tác dụng chữa bệnh trong lá dâu tằm mà hoàn toàn là theo kinh nghiệm truyền thống. Trong những năm gần đây, từ các công trình nghiên cứu chuyên sâu các nhà khoa học Nhật Bản, Hàn Quốc, ấn Độ đã công bố về thành phần, dược tính và cơ chế hoạt động của các thành phần chức năng có trong lá dâu tằm, các kết quả nghiên cứu đã cho thấy trong lá dâu chứa một lượng lớn các thành phần dinh dưỡng và các chất có hoạt tính sinh học, nhất là các hoạt chất có khả năng làm giảm lượng đường máu, huyết áp, mỡ máu và trì hoãn quá trình lão hóa, đặc biệt trong số đó có hoạt chất 1- deoxynojirimycin (DNJ) đây là chất có chức năng chế ngự sự tăng đường máu và phòng ngừa bệnh tiểu đường. Cho đến nay, lá dâu tằm là một trong những nguồn thực vật được phát hiện có chứa DNJ khá cao. Trong khi đó, nước ta là nước có truyền thống với nghỊ trồng dâu nuôi tằm, cây dâu là loại cây rất dễ trồng, dễ nhân giống, có thể thích nghi với các điều kiện khí hậu ở các vùng miền khác nhau nên có thể trồng thành vùng nguyên liệu và đã được trồng khắp nơi. Hiện nay diện tích trồng dâu tằm ở nước ta khoảng gần 20.000 ha với năng suất khá cao khoảng 15-35 tÊn/ha với khoảng 165 giống dâu, bao gồm cả dâu địa phương, giống mới lai tạo trong nước và giống nhập nội đang được trồng rộng khắp ở các khu vực trong cả nước. Đây thực sự là nguồn nguyên liệu phong phú để sản xuất các thực phẩm chức năng dùng cho người bị bệnh tiểu đường là hoàn toàn khả thi. Hơn nữa, việc nghiên cứu chế biến sản phẩm trà túi lọc - loại hình sản phẩm được sử dụng hàng ngày phù hợp với thói quen hàng ngày của nhân dân ta và cũng là một loại hình sản phẩm có tính tiện dụng và thông dụng cao không chỉ với người Việt Nam mà còn với nhiều người dân trên toàn thỊ giới - từ lá dâu sẽ nâng cao giá trị kinh tế của cây dâu tằm ngoài việc nuôi tằm [17,9]. Chính từ các lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá dâu tằm” là việc rất cần thiết 1. Mục đích của đề tài Xây dựng được quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá dâu tằm, góp phần giải quyết đầu ra cho cây dâu tằm. 3. Nội dung nghiên cứu - Xác định các chỉ tiêu lý hóa của nguyên liệu lá dâu tằm - Xác định phương pháp tồn trữ nguyên liệu - Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật trong quá trình chế biến trà túi lọc từ lá dâu CHƯƠNG 1: TổNG QUAN TàI LIệU 1.1. Giới thiệu về cây dâu tằm 1.1.1. Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm hình thái của cây dâu Cây dâu thuộc Ngành: Spermatophyta Lớp: Angiospermae Lớp phụ: Dicotyledoneae Bộ: Urticales Họ: Moraceae Chi: Morus Loài: Alba Tên khoa học: Morus alba L. Hình 1.1: Cây dâu tằm Dâu là tên gọi chung của các loại cây thuộc họ Morus có quả ăn được gần giống với quả mâm xôi. Cây dâu là loại cây mọc rất rộng ở nhiều nước Châu Âu, Châu ¸ và Bắc Mü. Nó là một loài cây gỗ từ nhỏ đến nhì, lớn nhanh, có thể cao tới 15-20 m . Thông thường nó sống từ 8-12 năm, nhưng nếu đất tốt và chăm sóc tốt thì tuổi thọ tới 50 năm. Thân cành nhiều nhựa không gai, trên thân cành có nhiều mầm, mầm đỉnh, mầm nách, khi cắt tỉa mầm có khả năng cho bật mầm. Lá hàng năm rông vào mùa đông. Rễ ăn sâu và rộng 2-3 m, nhưng phân bố nhiều ở tầng đất 10-30 cm và rộng theo tán cây. Qu¶ của cây dâu trắng có vị nhạt, không đậm đà như hương vị của các loại dâu khác như d©u ®á và d©u đen. Quả của nó có màu từ trắng đến hồng đối với các loại cây được nuôi trồng, nhưng màu quả tự nhiên của loài này khi mọc hoang là màu tía sÉm. Trên các cây non và khỏe mạnh, lá dâu trắng có thể dài tới 20 cm, có dạng thùy sâu và phức tạp, với các thùy tròn. Trên các cây già, lá nói chung dài 8-15 cm, có hình tim ở gốc lá, nhọn ở chóp lá và có các khía răng cưa ở mép lá. Người ta phân biệt hai loại dâu: Dâu lá và dâu quả. Dâu lá cây to, lá nhiều, quả ít và bé, loại cây dâu này trồng chủ yếu để nuôi tằm. Dâu quả rất giống dâu lá về đặc tính thực vật chỉ khác là quả to, nhiều và ít hạt hơn [17] Dâu trắng được trồng phổ biến tại các khu vực có nhiệt độ thích hợp là 25-32 độC, như các vùng nhiệt ®íi và cËn nhiệt ®íi của B¾c bán cÇu, cũng như được tự nhiên hóa trong các khu vực dân cư của Hoa Kú, tại đây nó được lai gièng với loại cây có nguồn gốc ở Mü là d©u đỏ (Morus rubra). Trên thực tế, một số người lo ngại về khả năng tồn tại về mặt di truyền dài hạn của cây dâu đỏ do việc lai giống tích cực trong một số khu vực. 1.1.2. Một số giống dâu ®¬c trồng ở Việt Nam[9,13]. ở nước ta có khoảng 200 giống dâu, bao gồm cả dâu địa phương, giống mới lai tạo trong nước và giống nhập nội, nhưng qua lựa chọn hiện nay phổ biến trồng các giống dâu sau: 1.1.2.1. Giống dâu Hà Bắc Đây là giống dâu được trồng rộng rãi trên cả nước, nhưng tập trung nhiều nhất ở các tỉnh Thái Bình, Nam Định, Nam Hà, Hà Nội, Thanh Hóa. Giống dâu này có lá to trung bình, máng, kích thước trung bình 15x11 cm. Năng suất lá ở điều kiện thâm canh đạt 25-30 tÊn/ha. 1.1.2.2. Giống dâu Quế Chủ yếu trồng ở đất cát ven biển Nam Định, Thái Bình, lá có kích thước thuộc loại trung bình, lá dày nhẵn, màu xanh đậm. Năng suất lá đạt 35-40 tÊn/ha. 1.1.2.3. Giống dâu ngái Trồng nhiều ở Hà Tây, Hòa Bình, Vĩnh Phúc , lá to, phẳng, màu xanh vàng, lá bóng không chia thùy. Năng suất lá đạt 15-20 tÊn/ha. 1.1.2.4. Giống dâu Bầu đen Bảo Léc Trồng nhiều ở Tây Nguyên và Đông Nam Bộ, lá hình tim, nhỏ nhưng dày. Năng suất lá đạt 15-20 tÊn/ha. 1.1.2.5. Giống dâu lai tam bội thể Đây là giống dâu có tiềm năng cho năng suất lá cao, trong điều kiện thâm canh, có thể đạt trên 40 tÊn/ha. Hiện nay, có một số giống dâu tam bội thể phổ biến là: * Giống dâu lai VH13: Năng suất cao, đạt trên 40 tÊn/ha/năm. * Giống dâu VH15: Năng suất lá ổn định đạt 25-30 tÊn lá/ha * Giống dâu VH17: Năng suất ổn định với trên 35 tÊn lá/ha 1.1.2.6. Giống dâu VH9 Đây là giống mới lai tạo, lá to, dày, màu xanh đậm, thích ứng được với nhiều loại đất trồng kể cả vùng đồi, trung du, Tây Nguyên. Năng suất tối đa 50 tÊn/ha/năm. 1.1.2.7. Giống dâu Sa nhị luân Đây là giống dâu mới nhập nội trong những năm gần đây, hiện nay được trồng nhiều tại Sơn La, Lâm Đồng, Quảng Ngãi, Bình Định và Đông Nam Bộ. Năng suất rất cao đạt trên 35 tÊn/ha. 1.2. Tình hình trồng trọt và sử dụng lá dâu ở Việt Nam hiện nay Theo số liệu thống kê năm 2000 của Cục Trồng trọt - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thì có thể thấy là cây dâu tằm được trồng trên hầu khắp các miền của đất nước ta, từ miền Bắc, miền Trung đến miền Nam, trong đó sản lượng tập trung chủ yếu tại miền Bắc, miền Trung và Tây Nguyên. Cụ thể, diện tích, năng suất và sản lượng trồng trọt dâu tằm trên cả nước như sau: Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng lá cây dâu tằm năm 2000 TT Vùng Sinh thái Diện tích dâu (ha) Tư lệ (%) 1 Đồng bằng sông Hồng 4.278 26,7 2 Đông Bắc 742 4,6 3 Tây Bắc 350 2,2 4 Bắc Trung Bé 2.829 17,6 5 Duyên Hải Nam Trung Bé 1.350 8,5 6 Tây Nguyên 6.073 37,8 7 Đông Nam Bé 400 2,5 8 Đồng bằng sông Cửu Long 11 0,7 Tổng cộng 16.033 100,00 Theo các số liệu thu được cho thÊy: Trong tất cả các vùng sinh thái chỉ có 4 vùng có diện tích trồng dâu tương đối lín là: Đồng bằng Sông Hồng, Bắc Trung Bộ, Duyên hải Nam Trung Bộ và Tây Nguyên. Trong đó, Tây Nguyên là vùng có diện tích dâu tằm được trồng nhiÒu nhất cả nưíc với 6.073 ha chiếm 40,95% diện tích, trong đó Lâm Đồng là tỉnh có diện tích trồng dâu lớn nhất với diện tích 5.525 ha. Đồng thời đây còn là 4 vùng sản xuÊt tập trung đối với lá dâu tằm. Vùng có diện tích ít nhất là Đồng bằng Sông Cửu Long, chỉ có 11ha tại Tỉnh An Giang Việt Nam là nước giàu truyền thống với nghỊ trồng dâu nuôi tằm, tuy cũng có nguy cơ thu nhỏ dần do người dân không thể duy trì thu nhập ổn định từ nghỊ này nhưng với chiến lược phát triển của nhà nước những năm gần đây và những năm tới trong đó có định hướng thúc đẩy sự phát triển ngành dâu tằm tơ thì trong tương lai sản lượng lá dâu tằm của VÞªt Nam sẽ rất dồi dào Do vậy, ngoài việc sử dụng lá dâu cho nghỊ nuôi tằm thì việc phát triển các sản phẩm mới có lợi cho sức khỏe cộng đồng từ nguồn nguyên liệu lá dâu tằm sẽ là một động lực thúc đẩy sự phát triển của ngành trồng dâu, mang lại những giá trị kinh tế cao hơn cho người trồng dâu [18]. 1.3. Thành phần hoá học của lá dâu Trong thành phần của cây dâu nói chung và lá dâu nói riêng có chứa một lượng lớn các thành phần dinh dưỡng như saccarit, các axit amin, vitamin chất khoáng và các chất có hoạt tính sinh học [10,8]. Bảng 1.2: Thành phần hóa học chính của lá dâu (% hàm lượng chất khô) TT Thành phần Hàm lượng 1 Protein (%) 32,8 2 Chất béo (%) 2,56 3 Chất xơ (%) 52,9 4 Đường hòa tan (%) 9,6 5 Nhóm amino axit (mg/100g) 20,96 6 Vitamin B1 (mg/100g) 0,59 7 Caroten (mg/100g) 7,4 8 Chlorophyl (%) 0,01 9 Alkaloid (%) 0,42 10 Amyloza (%) 1,86 11 Sterol (%) 0,05 12 DNJ (%) 0,1 13 Fkavibe (%) 3,3 1.3.1. Flavon và flavon glycozit Lá dâu chứa các thành phần: rutin, quercetin, izoquercitin và quercetin-3- triglucozit Flavonoid là một trong những nhóm hợp chất phổ biến rộng rãi nhất trong thiên nhiên. Trong thực vật thì flavonoid có trong tất cả các bộ phân của cây như lá, hoa, quả, rễ Có khoảng 2000 flavonoid đã biết rõ cấu trúc. ở tảo, nÊm hầu như không có flavonoid, flavonoid tham gia vào sự tạo mầu sắc của cây. Flavonoid là những chất màu thực vật, có cấu trúc dạng C 6 - C 3 - C 6 trong đó là một vòng benzen gắn với C 3 . Tại các vòng có gắn một hoặc nhiều nhóm hydroxy (OH) tự do hoặc đã thay thế một phần cho lên bản chất là polyphenol. Các polyphenol có thể phản ứng qua nhóm OH để tạo thành các phân tử phức tạp hoặc có thể liên kết với các hợp chất trong cây. Sự biến đổi từ thể trạng oxy hóa của phần giữa liên kết C 3 sẽ là cơ sở của sự phân loại các hợp chÊt [17,5]. Flavonoid được phân thành nhiều loại dựa vào tình trạng oxy hóa vòng pyran trung tâm. Có 13 loại như sau: - Flavon có cấu trúc 2 vòng benzen A và B, vòng B gắn vào vòng C (pyran) ở giữa qua dây nối ở C 2 và có nối đôi C 2 /C 3, chất thường gặp là apigenin, luteolin - Flavonon không có dây nối đôi ở C 2 và C 3 , chóng có OH ở vòng A hoặc B, chất thường gặp là naringin, prunin, hesperidin - Flavonol có thêm OH ở C 3 , chóng có trong thực vật hạt kín và chất thường gặp là quesxetin, kaempferol, mirixetin. - Flavanonol có cấu trúc giống flavonol nhưng không có nối đôi ở C 2 và C 3 , chất phổ biến là 7-hydroxydihydro flavonol. - Chalcon là flavonoid vòng mở, 2 nhân thơm kết hợp qua một dãy 3 cacbon á và â không bão hòa, chất phổ biến là butein tạo ra màu vàng tươi của nhiều loài hoa. - Dihydrochalcon đó là chalcon mất dây nối đôi, chất thường gặp là phloridzin trong quả táo - Auron có cấu trúc là một hệ thống 2 benzylliden coumaron cho màu vàng của một số loài hoa, chất thường gặp là sulfuretin có trong nhiều loài hoa. - Antoxyanidin khác với flavonoid là không có nhóm cacbonyl ở C 4 và luôn có nhóm oza gắn vào OH. - Leucoantoxyanidin là 3,4-diol flavan không màu, nhưng trong môi trường acid biến thành antoxyanidin có màu hồng hoặc đỏ , có trong vỏ cây và gỗ. - Isoflavonoid: Isoflavon là chất cụ thể của Isoflavonoid, khác với flavonoid ở chỗ vòng B không gắn ở C 2 mà gắn ở C 3 - Rotenoid có cấu trúc couman-croman 4 vòng là dẫn xuất của isoflavonon, chất điển hình là Derris, erythrina, millettia - Neoflavonoid là hợp chất có khung cấu trúc là 4-aril croman, chất điển hình là calophyloid. - Biflavonoid được coi như dime của flavonoid. Flavonoid có những tác dụng như sau: Flavonoid đóng vai trò tạo màu sắc hấp dẫn cho cây, sâu bọ nhờ thị giác đặc biệt, rất nhậy cảm với màu sắc cây cỏ chóng được hấp dẫn đến và trên cơ sở đó góp phần thụ phấn cho cây, phát triển hoa quả và thúc đẩy sự sinh tồn của cây. Vị đắng và khó chịu của flavonoid có trong lá làm cho động vật khi ăn phải mất cảm giác ngon, không thích ăn. Quesxetin với nồng độ rất thấp đã có cảm giác mất ngon, ở liều 0,2% gây sự ức chế bài tiết nước bọt. Các nhóm flavonoid và phenol có vai trò trong sự hòa tan các chất và di chuyển dễ dàng qua các màng của tế bào. Nhiều chất flavonoid có tác dụng như chất chống oxy hóa, một số có tác dụng ức chế các enzyme và các chất độc của cây. Flavonoid còn có tác dụng và vai trò bảo vệ các vitamin C, một thành phần quan trọng trong tế bào thực vật. Flavonoid tham gia vào quá trình hô hấp và quang hợp của cây để kích thích cây phát triển. Nhóm chức hydroxy của flavonoid đóng vai trò quyết định về các tác dụng kích thích hoặc ức chế sinh trưởng. Flavonoid trong quả chanh còn có tác dụng làm giảm chảy máu thành mạch của bệnh nhân. Tác dụng làm bền thành mạch có liên quan đến cấu trúc nhóm OH tự do ở vị trí 3’ và 4’ của flavonoid [7,8,4]. 1.3.2. Alcaloid Việc phát hiện ra alcaloid trong thực vật đã mở ra một kû nguyên mới trong hoá hữu cơ sinh học hay còn gọi là hợp chất thiên nhiên. Năm 1804 và 1805, người Pháp và người Đức đã phân lập được morphin và điều chế được nhiều dạng muối của nó, đồng thời đã chứng minh được morphin là hoạt chất chính của cây thuốc phiện. Cho đến năm 1980, từ vỏ cây canh kina người ta đã chiết và kết tinh được một chất đặt tên là “cinchonino” sau đó hai nhà khoa học Pháp đã xác định cinchonino là hỗn hợp của hai alcaloid là quinin và cinchonin. Năm 1918, cũng chính hai nhà hoá học này đã phát hiện ra hai alcaloid của hạt mã tiền là strycnin và bruxin. Năm 1819 người ta phát hiện được cafein trong chÌ, cà phê rồi tiếp đó phát hiện được nicotin trong thuốc lá, atropin trong cà độc dược, theobromin trong ca cao, codein trong thuốc phiện, cocain trong lá coca Đến năm 1973, người ta đã xác định được 4959 alcaloid khác nhau trong đó có 3293 chất đã xác định được công thøcho¸ học. Alcaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa các nguyên tố nit¬ và hydro, đồng thời cũng hay gặp oxy. Vì vậy người ta chia alcaloid thành hai loại: loại alcaloid mang oxy và loại alcaloid không mang oxy. Đặc biệt, alkaloid có hoạt tính sinh lý rất cao đối với cơ thể con người và động vật, nhất là đối với hệ thần kinh. Với một lượng nhỏ có alkaloid là chất độc gây chết người nhưng lại có khi nó là thần dược trị bệnh đặc hiệu [18] Alcaloid có oxy thường ở thể rắn và kết tinh. Riêng pinocarpin và arecolin lại là chất lỏng ở nhiệt độ thường , nhiều chất có vị đắng. Alcaloid không mang oxy thường ở trạng thái lỏng hay hơi Alcaloid là những chất bảo vệ cây, chống các sinh vật phá hoại, có tác dụng giải độc cho cây. Alcaloid còn có tác dụng gây tê, trị co giật, gây tăng huyết áp, diệt vi khuẩn [1,7]. Alcaloid có khối lượng phân tử: khoảng từ 100 – 900, phần lớn alkaloid trong công thức cÂu tạo có oxy thường ở thể rắn ở nhiệt độ thường. Các alkaloid ở thể rắn thường kết tinh được và có điểm chảy rõ ràng, nhưng cũng có một số alkaloid không có điểm chảy vì bị phân hủy ở nhiệt độ trước khi chảy. Những alkaloid ở thể lỏng bay hơi được và thường bền vững, không bị phân hủy ở nhiệt độ sôi nên được lấy ra khái dược liệu bằng bay hơi nước. * Mùi vị: Đa số các alkaloid không có mùi, có vị đắng và số ít có vị cay. * Màu sắc: Hầu hết các alkaloid đều không màu trị một số ít có màu vàng. * Độ tan: Nói chung các alkaloid ở dạng baz¬ gần như không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ như eter, cloform, benzen, [...]... khỏc nhau Vỡ th m ngời ta cho rng chlorophyl cú vai trũ trong vic tỏi to mỏu - iều ny ó c cỏc nh khoa hc nghiờn cu chng minh trờn nhng con vt thiếu mỏu, cn phi phc hi nhanh s lng hng huyt cu Nhng dẫn xuất ca chlorophyl hoc tan trong nớc hoc trong lipid, cú nhiều ng dng trong thc t i sng [17] 1.4 Tỡnh hỡnh trng dõu tm trờn th gii Trung Quốc l nc cú ngh trng dõu nuụi tm sm nht trờn th gii, sau ú dõu... lc l nhng loi chè cú kớch thc nh, úng gúi vo giy lc (mt loi giy chuyờn dựng bao gúi thc phm) Yờu cu cht lng ca chè tỳi lc cng phi tng ng vi chè cp cao vỡ vy cht lng chè nguyờn liu l mt trong nhng yu t quyt nh n phm cht cui cựng ca chè sn phm sau khi úng gúi v tiờu th trờn trờn th trng Vi 3 loi chè tỳi lc nguyờn liu: chố en, chố en Tho Mc v chố xanh hng Nhi ca Cụng ty c phn chè Kim Anh sn xut, cht lng... thng kờ theo ANOVA CHNG 3: KT QU V THO LUN 3.1.Xỏc nh ging v thi im thu hỏi thớch hp cho ch bin chè tỳi lc 1.1.1 Xỏc nh ging thớch hp Cht lng ca nguyờn liu a vo ch bin l mt trong nhng yu t quan trng , quyt nh n cht lng ca thnh phm Vi sn phm chè tỳi lc t lỏ dõu tm thỡ mu sc v hng v l 2 ch tiờu c trng nht cho cht lng ca chè xỏc nh ging dõu tm phự hp cho ch bin chè tỳi lc, tin hnh phn tớch ch tiờu cm . Xây dựng được quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá dâu tằm, góp phần giải quy t đầu ra cho cây dâu tằm. 3. Nội dung nghiên cứu - Xác định các chỉ tiêu lý hóa của nguyên liệu lá dâu tằm - Xác định. của cây dâu tằm ngoài việc nuôi tằm [17,9]. Chính từ các lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài Nghiên cứu quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá dâu tằm là việc rất cần thiết 1. Mục. răng cưa ở mép lá. Người ta phân biệt hai loại dâu: Dâu lá và dâu quả. Dâu lá cây to, lá nhiều, quả ít và bé, loại cây dâu này trồng chủ yếu để nuôi tằm. Dâu quả rất giống dâu lá về đặc tính