Nghiên cứu công nghệ đặc chế và bảo quản dược liệu hoài sơn sau thu hoạch

1.1 Thực trạng sơ chế và bảo quản dược liệu tại Việt Nam 4 1.2.2 Thực trạng kỹ thuật sơ chế, đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn 9 1.3 Các biến đổi chất lượng dược liệu Hoài sơn trong

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ NGUYỆT

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐẶC CHẾ VÀ BẢO QUẢN

DƯỢC LIỆU HOÀI SƠN SAU THU HOẠCH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ NGUYỆT

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐẶC CHẾ VÀ BẢO QUẢN

DƯỢC LIỆU HOÀI SƠN SAU THU HOẠCH

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

LỜI CAM ĐOAN

- Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận văn này

Tôi xin được gửi lời chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ thực phẩm, Ban quản lý đào tạo - Học Viện Nông nghiệp Việt Nam

Tôi cũng xin được chân thành cảm ơn các cán bộ tại Bộ môn nghiên cứu công nghệ bảo quản Nông sản thực phẩm - Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực hiện đề tài

Bên cạnh đó, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn bè

và đồng nghiệp, những người luôn bên cạnh động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện bản luận văn này

Hà Nội, tháng 11 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Thị Nguyệt

1.1 Thực trạng sơ chế và bảo quản dược liệu tại Việt Nam 4

1.2.2 Thực trạng kỹ thuật sơ chế, đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn 9 1.3 Các biến đổi chất lượng dược liệu Hoài sơn trong quá trình sơ chế, đặc

1.3.4 Biến đổi về hoạt độ nước (aw) và sự phát triển của vi sinh vật 13

1.4 Giới thiệu công nghệ đặc chế và phương pháp bảo quản sử dụng điều

1.4.2 Giới thiệu công nghệ bảo quản bằng phương pháp điều biến khí

1.5.2 Đề xuất những vấn đề cần nghiên cứu 27

2.2.1 Nghiên cứu xác định công nghệ đặc chế dược liệu Hoài sơn 28 2.2.2 Nghiên cứu xác định công nghệ bảo quản dược liệu Hoài sơn 28 2.2.3 Tổng hợp xây dựng được quy trình công nghệ đặc chế và bảo quản

3.1 Kết quả nghiên cứu chế độ đặc chế dược liệu Hoài sơn 43 3.1.1 Chế độ xử lý nhớt nguyên liệu Hoài sơn bằng dung dịch Kali alum 43 3.1.2 Chế độ xử lý nguyên liệu Hoài sơn tiền sấy bằng dung dịch NaHSO3 44 3.1.3 Chế độ xử lý nguyên liệu Hoài sơn tiền sấy bằng phương pháp xông sinh 47 3.2 Nghiên cứu xác định chế độ bảo quản dược liệu Hoài sơn 48 3.2.1 Ảnh hưởng của hoạt độ nước và độ ẩm sản phẩm đến chất lượng và

3.2.2 Chế độ bảo quản dược liệu Hoài sơn bằng phương pháp điều biến khí 53 3.3 Tổng hợp xây dựng được quy trình công nghệ đặc chế và bảo quản

3.3.1 Sơ đồ công nghệ sơ chế, đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn 64

DANH MỤC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT

N2 : Khí nitơ NM-NM : Nấm men – nấm mốc

PPM : Parts per million

VSV : Vi sinh vật VSVHK : Vi sinh vật hiếu khí WHO : Tổ chức y tế thế giới

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Quy định giới hạn tối đa cho phép cho mỗi loại sản phẩm 20 2.1a Bảng mô tả mức chất lượng của nguyên liệu Hoài sơn sau khi xử lý nhớt 38 2.1b Bảng mô tả mức chất lượng của sản phẩm Hoài sơn khô 39

3.1 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian xử lý nhớt của Hoài sơn bằng

3.2 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian xử lý dược liệu Hoài sơn tiền sấy

3.3 Ảnh hưởng của nồng độ lưu huỳnh xử lý nguyên liệu Hoài sơn tiền

3.5 Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến chất lượng dược liệu Hoài sơn trong

3.6 Ảnh hưởng nồng độ khí O2 đến chất lượng Hoài sơn trong quá trình

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1.2 Ảnh hưởng của họat độ nước tới các loại phản ứng hóa học 13 1.3 Mối quan hệ giữa họat độ nước (aw) và sự phát triển của các vi sinh vật 14

2.1 Sơ đồ công nghệ đặc chế và bảo quản dược liệu hoài sơn sau thu hoạch 29 2.2 Mô hình thiết bị điều chỉnh khí O2 cho bao gói MA 34 2.3 Mô hình thiết bị điều chỉnh khí CO2 cho bao gói MA 35 2.4 Mô hình thực nghiệm điều chỉnh áp suất chân không cho bao gói MA 37 3.1 Biểu diễn đường cong hút và nhả ẩm của dược liệu Hoài sơn 50 3.2 Các mẫu dược liệu Hoài sơn với hoạt độ nước khác nhau (aw = 0,3

3.3 Các mẫu dược liệu Hoài sơn với hoạt độ nước khác nhau (aw = 0,3

3.4 Các mẫu dược liệu Hoài sơn với nồng độ khí O2 khác nhau (2, 4, 6,

3.5 Các mẫu dược liệu Hoài sơn với nồng độ khí O2 khác nhau (2, 4, 6,

3.6 Các mẫu dược liệu Hoài sơn với nồng độ khí CO2 khác nhau (50, 60,

3.7 Các mẫu dược liệu Hoài sơn với nồng độ khí CO2 khác nhau (50, 60,

3.8 Các mẫu dược liệu Hoài sơn với mức áp suất chân không khác nhau

3.9 Các mẫu dược liệu Hoài sơn với mức áp suất chân không khác nhau

3.10 Sơ đồ công nghệ sơ chế, đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn 64

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Theo tổ chức Y tế thế giới, 80% dân số toàn cầu sử dụng các loại thảo dược truyền thống để bảo vệ sức khỏe [11] Sự phát triển của khoa học y dược ngày nay đã giúp cho việc sử dụng các dược chất từ tự nhiên một cách chủ động hơn, không chỉ dưới dạng thô (nguyên bản dược liệu tươi, khô) mà còn được sử dụng dưới dạng tinh, dạng chiết xuất hay những viên thuốc bào chế từ các dược liệu thiên nhiên Vì vậy, dược liệu là nguyên liệu quan trọng và phổ biến không chỉ trong y học cổ truyền mà còn là nguyên liệu phục vụ cho các nhà máy sản xuất dược phẩm nói chung

Theo Viện dược liệu năm 2007, nước ta có hơn 3.800 loài cây làm thuốc trên tổng số hơn 10.600 loài thực vật Tổng sản lượng dược liệu trồng ở Việt Nam ước tính hàng năm khoảng 3.000 - 5.000 tấn Vì vậy, Việt Nam được coi là nước

có nguồn dược liệu từ thiên nhiên rất phong phú Tuy nhiên, việc khai thác và trồng dược liệu ở nước ta chưa được quan tâm đầu tư tương xứng với tiềm năng Nguồn cung cấp dược liệu chủ yếu là từ thu hái tự nhiên ở nước ta chỉ chiếm 20%,

số được trồng chiếm 26% và số nhập khẩu chiếm tới 54% Nguồn dược liệu nhập khẩu chủ yếu từ Trung Quốc theo con đường phi mậu dịch chiếm tỷ trọng lớn gây nhiều khó khăn cho công tác quản lý chất lượng Trong đó, một số dược liệu nhập không rõ nguồn gốc, thiếu kiểm soát dư lượng hóa chất sử dụng, dược liệu giả,… ảnh hưởng tới chất lượng dược liệu và sức khỏe người sử dụng [59] Về công nghệ

sơ chế và bảo quản dược liệu tại Việt Nam đang còn rất lạc hậu, chế biến dược liệu thực tế thường không tiến hành theo quy trình mà theo hướng đơn giản hoá, chủ yếu sử dụng theo hình thức sản xuất thủ công bằng kinh nghiệm cổ truyền

là nguyên nhân dẫn đến tổn thất sau thu hoạch cả lượng và chất [8]

Hoài sơn là một trong những loại dược liệu quý và tiềm năng, đang được

sử dụng phổ biến hiện nay Theo dược điển Việt Nam IV, Hoài sơn có tác dụng chữa rất nhiều loại bệnh như ích khí dưỡng âm, bổ tỳ phế thận, bổ ngũ tạng, mạnh gân xương, suy nhược cơ thể, bệnh đường ruột, chóng mặt, Do có nhiều

công dụng nên Hoài sơn được sử dụng rất nhiều trong sản suất dược phẩm và đông y Nhưng theo kiểm tra của Bộ y tế thì Hoài sơn trên thị trường có chất lượng kém, bị làm giả nhiều, thận chí tẩm ướp cả hóa chất độc hại, Hơn nữa, công nghệ sản xuất Hoài sơn trong nước hiện nay chủ yếu sử dụng công nghệ sấy xông sinh nhưng hàm lượng lưu huỳnh sử dụng và quy trình sơ chế, đặc chế chưa thống nhất, lượng lưu huỳnh sử dụng quá nhiều, không kiểm soát được dư lượng lưu huỳnh trong sản phẩm Mặt khác, đặc tính của dược liệu Hoài sơn là giàu tinh bột nên dễ bị hư hỏng do sự biến đổi hóa học và côn trùng, nấm mốc gây hại trong quá trình bảo quản Nấm mốc làm giảm chất lượng, khối lượng của dược liệu, phá hủy hoạt chất có trong dược liệu và nguy hiểm hơn chúng còn tiết độc làm ảnh hưởng tới sức khỏe người sử dụng Các chất độc của nấm mốc như aflatoxin, mycotoxin, đã được chứng minh gây ra gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe người sử dụng (những tổn thương nặng nề ở gan như suy gan, ung thư gan, hoại tử gan, các bệnh dị ứng, ngộ độc, suy thận, ) Để hạn chế tình trạng này, người dân thường sử dụng phương pháp xông lưu huỳnh định kỳ 3 tháng/lần nhằm giảm thiểu tổn thất trong quá trình bảo quản, thực tế này là mối nguy về dư lượng hóa chất độc hại đến sức khỏe con người và còn có tác động xấu đến môi trường

Xuất phát từ thực trạng trên, nhu cầu nghiên cứu về quy trình sơ chế, đặc chế và bảo quản Hoài sơn để có một quy trình an toàn, tiết kiệm nhất mà vẫn đảm bảo được chất lượng dược liệu là rất cần thiết Chính vì vậy, chúng tôi tiến

hành đề tài “Nghiên cứu công nghệ đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn

sau thu hoạch”

2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu

* Mục đích

Xây dựng được quy trình công nghệ đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn đảm bảo chất lượng dược lý, cảm quan, an toàn với con người và thân thiện với môi trường

* Yêu cầu

- Lựa chọn được phương pháp và xác định được chế độ công nghệ sơ chế, đặc chế dược liệu Hoài sơn nhằm tạo ra được nguyên liệu đồng nhất, cải thiện chất lượng và hạn chế mức dư lượng hóa chất độc hại đến sức khỏe con người và môi trường

- Lựa chọn được phương pháp và xác định chế độ công nghệ bảo quản dược liệu Hoài sơn đảm bảo chất lượng trong thời gian 12 tháng

- Tổng hợp xây dựng được quy trình công nghệ sơ chế, đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn sau thu hoạch

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Thực trạng sơ chế và bảo quản dược liệu tại Việt Nam

Theo đánh giá chất lượng dược liệu và thuốc đông y trên thị trường Việt Nam hiện nay đang còn một số bất cập Tại hội nghị ban thường vụ mở rộng lần thứ nhất năm 1999, Hội dược liệu Việt Nam đã nhận định, dược liệu ở nước ta đang bị thả nổi về chủng loại, chế biến, và không quản lý được việc nhập khẩu dược liệu và cao đơn hoàn tán [58]

Tạp chí dược học, Báo Sức khoẻ và đời sống, Cây thuốc quý đã đăng nhiều bài viết về chất lượng dược liệu không đạt chuẩn thường mắc phải, đó là không đạt về độ ẩm, định tính, hàm lượng hoạt chất hoặc có chứa chất nguy hại; nhóm dược liệu giả mạo thường được dùng là các dược liệu có hình dạng giống nhau hoặc dược liệu giả được trộn lẫn với dược liệu thật và lấy tên dược liệu thật Một số dược liệu giả thường gặp trên thị trường như: Hoàng kỳ, Hoài sơn, Bạch linh, Đinh lăng, Chi tử [1,3,58]

Phương pháp sơ chế và bảo quản dược liệu thường được áp dụng chủ yếu là thủ công và dựa vào kinh nghiệm của y học cổ truyền và được tổng hợp như sau:

Nguyên liệu sau thu hoạch Sơ chế nguyên liệu Đặc chế Làm khô Bảo quản

Trong đó: Công đoạn sơ chế nguyên liệu sau khi thu hoạch bao gồm phân loại, làm sạch (cơ học và xử lý côn trùng, nấm mốc) Tuỳ theo yêu cầu đặc thù một số dược liệu cần phải được ”đặc chế” nhằm giảm thời gian làm khô; ngăn ngừa hư hỏng do nấm mốc, vi sinh vật và côn trùng, khử độc tính các hợp phần cây bản địa có độc và tăng hiệu năng trị liệu Tiếp đến là công đoạn làm khô nguyên liệu đến độ ẩm bảo quản nhằm hạn chế sự hoạt động của sự hư hỏng do nấm mốc và các loại vi khuẩn khác [2,10]

Tuy nhiên, trên thực tế chế biến dược liệu thường không tiến hành theo quy trình mà theo hướng đơn giản hóa, nhiều khi mang tính hình thức, theo

tổng hợp thông tin từ thực trạng hiện nay đang sử dụng phổ biến một số phương pháp sau:

• Phơi trực tiếp ngoài trời

Phương pháp này chỉ phù hợp với dược liệu có hoạt chất không bị ánh sáng mặt trời làm hư hỏng Thường dược liệu được xếp thành lớp mỏng trên nong, khay, liếp, hoặc treo trên dây, kiểu xếp này kéo dài từ vài giờ đến vài tuần tuỳ theo nhiệt độ và độ ẩm của môi trường và đặc tính của dược liệu

• Phơi trong bóng râm

Là kinh nghiệm trong nhân dân từ cổ xưa, phương pháp này khắc phục được một số hạn chế của phương pháp phơi nắng, dễ áp dụng ở quy mô thủ công có chi phí thấp, phù hợp với dược liệu có tinh dầu và hoạt chất dễ bị biến đổi chất lượng ở nhiệt độ cao Dược liệu được bó thành bó nhỏ, treo lên các sợi dây thép hoặc rải dược liệu thành lớp mỏng trên các liếp, vải Đến mùa thu hoạch có thể dựng các nhà tạm, có mái che, đặt cửa di động tuỳ hướng gió, để đảm bảo cho khí lưu thông theo hướng nhất định, tránh được nắng và mưa trong quá trình phơi

• Sấy bằng không khí nóng

Sấy dược liệu bằng không khí nóng (sấy đối lưu), nguồn nhiên liệu để gia nhiệt cho không khí thường bằng than, củi hay than đá Thiết bị sử dụng phổ biến là máy sấy vỉ ngang hoặc buồng sấy dạng tuynel Phương pháp sấy này có

ưu điểm hơn so với 2 phương pháp phơi do chủ động được trong điều kiện gặp mưa hoặc trong thời điểm có khí hậu ẩm ướt Tuy nhiên, phương pháp này không được ổn định do sự biến động của khí hậu môi trường, đặc biệt khi cần sấy các dược liệu ở nhiệt độ thấp thì thời gian sấy kéo dài, dẫn đến sự biến đổi chất lượng sản phẩm do vi sinh vật và nấm mốc Để khắc phục hạn chế này trong thực tế thường phải kết hợp sấy đồng thời xông lưu huỳnh (sấy xông sinh)

• Phương pháp chế biến và bảo quản bằng xử lý hoá chất

Hiện nay các cơ sở sản xuất dược liệu thường dùng lưu huỳnh để chế biến và bảo quản dược liệu Chất này có tác dụng diệt côn trùng mạnh, với dược liệu có màu làm cho màu sáng hơn (Kỷ tử, Cúc hoa, ), với dược liệu chứa tinh

bột làm trắng thêm (Hoài sơn, Cát căn, ) Khi lưu huỳnh bị đốt cháy sẽ thành

SO2, là chất tẩy mạnh giúp tiêu diệt được nấm mốc, sâu mọt

Tuy nhiên, trong quá trình xông, lưu huỳnh sẽ lưu lại trên thuốc làm thuốc

bị cứng, thay đổi màu sắc, mùi vị và giảm hoạt chất Ngoài ra, SO2 gặp hơi ẩm trong phổi thành H2SO3 (axit xunfurơ) là chất ôxy hóa, ảnh hưởng đến phổi và

hệ thần kinh nên rất độc đối với người trực tiếp bào chế thuốc Khi dược liệu bị xông, sấy thì phân tử SO2 và SO3 sẽ ngấm vào thuốc Những phân tử này kết hợp với H2O tạo thành axit xunfuric, kết hợp với các chất khác trong dược liệu

sẽ tạo thành những tinh thể có độ bền vững cao nếu tồn dư nhiều trong cơ thể

có khả năng gây ung thư Các sản phẩm tạo ra trong quá trình xông lưu huỳnh cũng có ảnh hưởng độc hại tới sức khoẻ người bệnh

• Bảo quản dược liệu

Việt Nam là nước có khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều, mặt khác dược liệu dạng khô phần lớn có nguồn gốc thực vật (lá, thân, rễ, hoa, quả, hạt, ) rất dễ hút ẩm nên khó kiểm soát được độ ẩm trong quá trình bảo quản dẫn đến nấm mốc, côn trùng phát triển và các phản ứng hóa học tăng lên làm biến màu, mùi của dược liệu từ đó làm thủy phần các thành phần và chất lượng dược liệu

giảm và sẽ thay đổi tính chất [56]

Hầu hết dược liệu được bảo quản ở các kho trong khu vực sinh hoạt của các gia đình, không có các thiết bị hỗ trợ như quạt thông gió, hệ thống giá để dược liệu Tại các hiệu thuốc y học dân tộc nhỏ, dược liệu được bảo quản tốt hơn (trong các hộp sắt, tủ gỗ) Ngoài ra, ở các cơ sở sản xuất chế biến dược liệu được bảo quản với hình thức chất đống, phủ bạt hoặc được bảo quản trong bao tải, hoặc dưới dạng những bó lớn dẫn đến tình trạng dược liệu bị mốc, mọt

và côn trùng phá hoại Theo thống kê tỷ lệ dược liệu bị mọt 15 - 20%, tỷ lệ dược liệu bị mốc 12 - 28% Để hạn chế tình trạng này, thường trong thời gian bảo quản trên 3 tháng cần phải sấy định kỳ đồng thời xông lưu huỳnh [9]

1.2 Giới thiệu về Hoài sơn

1.2.1 Đặc điểm của Hoài sơn

Dược liệu Hoài sơn là rễ củ đã chế biến, phơi hay sấy khô của cây củ

mài, còn gọi là Hoài sơn, có tên khoa học là Dioscorea persimilis Prain et

Burkill thuộc họ củ nâu Dioscoreaceae là cây mọc hoang ở vùng rừng nhiệt đới Châu Á như Trung Quốc, Lào và Campuchia

Ở Việt Nam cây củ mài mọc hoang phổ biến ở miền Bắc và miền Trung cho tới Huế Nhân dân vùng núi thường đào củ mài về cạo sạch vỏ, luộc, xào hoặc nấu canh ăn Củ mài gần đây được trồng nhiều ở vùng đồng bằng để đáp ứng nhu cầu lớn về dược liệu nhiều nhất là ở các tỉnh Hưng Yên, Hòa Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh và Quảng Ninh

a) Đặc điểm thực vật học

Hình 1.1 Củ mài (củ Hoài sơn)

Cây Hoài sơn (Dioscorea persimilis) là loài dây leo quấn sống lâu năm

trong rừng nhiệt đới

Thân: Là dây leo quấn; thân nhẵn, hơi có góc cạnh, màu đỏ hồng, thường mang những củ nhỏ ở nách lá được gọi là dái mài (thiên hoài)

Rể: Rễ củ đơn độc hoặc từng đôi, ăn sâu vào đất đến hàng mét, hơi phình

ở phía gốc, vỏ ngoài có màu nâu xám, thịt mềm màu trắng

Lá: Lá mọc so le hay mọc đối, hình tim, đôi khi hình mũi tên, không lông, dài 10cm, rộng 8cm, nhẵn, chóp nhọn, có 5-7 gân gốc

Hoa: Cụm hoa đơn tính gồm các bông khúc khuỷu, dài 40cm, mang

20-40 hoa nhỏ màu vàng; hoa đực có 6 nhị

Quả: Quả nang có 3 cánh rộng 2cm

Hạt: Hạt có cánh mào

• Mô tả dược liệu: Hoài sơn là rễ cây củ mài được cắt lát mỏng sấy khô Hoài

sơn cũng được trồng nhiều ở đồng bằng để đáp ứng nhu cầu lớn về dược liệu,

có thể trồng bằng gốc rễ hoặc dái mài về mùa xuân Sau một năm đã có thu hoạch Đào củ vào mùa hè - thu khi cây đã lụi, mang về rửa sạch, gọt vỏ cho vào lò xông lưu huỳnh 2 ngày đêm, sau đó phơi sấy cho đến khô

b) Thành phần hóa học của Hoài sơn

Theo phân tích của Trung y trong củ Hoài sơn khô có chứa: nước:

13,96-18,52 %; tinh bột: 79,13-86,51%; protein: 7,06-9,79 %; các chất chiết xuất

từ Ethanol: 2-3,53%; có 18 loại Axit Amin: 5,23-6,83% [51]

Trong rễ củ của cây Hoài sơn khô có chứa: glucid 63,25%, protid 6,75%, lipid 0,45%, còn có mucin là một loại protein nhớt và một số chất khác như allantoin, cholin, arginin, men maltose, saponin có nhân sterol, terpenoid, saponin, choline, d-abscisin II, vitamin C, mannan, phytic acid [7] Trong đó hoạt chất terpenoid là một trong những thành phần dược lý đặc trưng của Hoài sơn Trong thiên nhiên, terpenoid có mặt ở khắp nơi trong thiên nhiên, chủ yếu

có trong các loại thực vât Con người sử dụng terpenoid dưới dạng các dịch chiết từ hoa, quả và các bộ phận khác của cây, chúng được biết đến như những tinh dầu, chất thơm của thực vật Các terpenoid tham gia vào những quá trình trao đổi chất như các vitamin, tác dụng như các tác nhân điều tiết, phòng chống ung thư và đóng vai trò bảo vệ như những chất kháng oxy hóa, kháng virus, kháng viêm nhiễm, bảo vệ gan, phòng chống tiểu đường, phòng chống bệnh thấp khớp, trị các chứng bệnh về đường hô hấp và hạn chế sinh tổng hợp cholesterol từ đó làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch [54]

Ngoài ra, trong củ mài có chứa enzym β- amylase, enzyme polyphenoloxydase

và enzyme peroxydase Enzym polyphenoloxydase tập trung nhiều ở trung tâm

củ, còn enzyme peroxidase tập trung dày đặc ở bề mặt củ, 2 enzym này có ảnh hưởng nhiều tới chất lượng trong chế biến và bảo quản [51]

c) Tác dụng của dược liệu Hoài sơn

Theo Y học cổ truyền, Hoài sơn có tác dụng bổ tỳ vị, ích tâm phế, bổ

thận, chỉ tả lỵ Thường dùng làm thuốc bổ ngũ tạng, mạnh gân xương, chữa suy nhược cơ thể, bệnh tiểu đường, bệnh đường ruột, tiêu chảy, lỵ, tiêu khát, ăn khó tiêu, thận suy, mỏi lưng, chóng mặt, hoa mắt, ra mồ hôi trộm,… Dùng dưới dạng thuốc sắc uống hoặc tán bột uống Thường dùng phối hợp với các vị thuốc khác [12]

d) Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng dược liệu Hoài sơn

Theo tiêu chuẩn Dược điển Việt Nam IV: độ ẩm không quá 12%; tro toàn phần không quá 2%; tạp chất không quá 0,5%; dược liệu không có màu vàng và

đỏ [7]

1.2.2 Thực trạng kỹ thuật sơ chế, đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn

1.2.2.1 Thực trạng kỹ thuật sơ chế, đặc chế dược liệu Hoài sơn theo kinh nghiệm của y học cổ truyền

a) Trong nước

Hoài sơn được chế biến ngay sau khi thu hoạch trong vòng 3 ngày, để lâu củ dễ thối, hỏng Để hạn chế tình trạng này, theo y học cổ truyền thường dùng lưu huỳnh để xử lý trong quá trình chế biến và bảo quản Hoài sơn, tuy nhiên cách thức thực hiện có nhiều điểm khác nhau ở một số tài liệu và kinh nghiệm thực tế

Theo Đỗ Tất Lợi củ mài thu hoạch, sau đó rửa sạch đất, gọt vỏ rồi cho vào lò sấy diêm sinh trong 2 ngày 2 đêm lấy ra phơi khô [3]

Quá trình chế biến củ mài sau thu hoạch bằng rửa sạch, gọt vỏ, ngâm nước phèn cho bớt nhớt (10 g phèn/ lít nước), rồi sấy diêm sinh sau đó phơi cho khô, củ mài có thể được đồ hoặc ủ cho mềm sau đó thái lát, sấy khô hoặc sao nhỏ lửa cho hơi vàng [52]

Theo Dược điển Việt Nam IV: Hoài sơn sau thu hoạch, rửa sạch, gọt vỏ, ngâm nước phèn chua 2% khoảng 2 đến 4 giờ Vớt ra rửa sạch, đưa vào lò sấy lưu huỳnh đến khi củ chín mềm Phơi hay sấy cho se, tiếp tục sấy lưu huỳnh trong 24 giờ ở nhiệt độ 50 - 60oC đến khô [7]

Theo các tài liệu (Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Kỹ thuật trồng cây thuốc,…) có giới thiệu một

5 (12 khúc/500g), loại 6 (14 khúc/500g) Hoài sơn tốt có màu trắng bóng, không vàng, chất củ rắn chắc, không xốp, không có vết lỗ chỗ, không bị sâu mọt [8]

Ngoài ra, Hoài sơn còn được ngâm vào nước cho mềm sau đó vớt ra, thái miếng, phơi khô hoặc sấy rồi tiến hành sao tẩm [12]

Sao vàng: Hoài sơn đem sao nhỏ lửa cho đến khi bề mặt có màu vàng (đôi khi nốt đen) mùi thơm là được

Sao với đất: dùng bột phục long can sao nóng; cho Hoài sơn phiến vào dùng lửa nhỏ sao, tới khi bề mặt phiến xuất hiện màu hoàng thổ Đổ ra xát bỏ đất, khi sao với đất cần chú ý không dùng đất quá nhiều, phải sao lửa nhỏ từ từ

để tránh bị đen phiến Hoài sơn

Sao với gạo: Hoài sơn 10 kg; gạo 1 kg Khi nồi đã được đun nóng đều cho Hoài sơn và gạo vào đảo đều đến lúc gạo có màu vàng đổ ra rây bỏ gạo

Sao cám: Hoài sơn 10 kg; cám gạo 2 kg Cho cám gạo vào nồi, đun nóng

cho đến khi có khói trắng bốc lên Đổ hoài sơn vào nồi quấy đều đến khi bề mặt miếng Hoài sơn ngả màu vàng mùi thơm Đổ ra rây bỏ cám tiến hành sao nhanh

để tránh cháy Hoài sơn

Theo Y học cổ truyền Trung Quốc, chọn củ mài to, rửa sạch đất, ngâm vào nước rồi dùng mảnh tre mỏng cạo vỏ ngoài cạo trắng, nếu có vết thối lấy dao gọt đi, cạo xong cho vào sấy bằng lưu huỳnh, cứ 100 kg củ mài tươi thì dùng 0,5 kg lưu huỳnh, sấy 8 – 10 giờ Nước bốc hơi đi củ mài sẽ trở nên mềm, đem ra phơi hoặc đem sấy khô Nhưng cần chú ý nếu củ to quá có thể cắt ra làm

3 – 4 miếng, như vậy dễ khô và tránh được mốc Nếu thấy vỏ ngoài củ đã khô cứng thì ngừng ngay phơi hoặc sấy, cho ngay vào khay sấy lưu huỳnh, đậy nắp lại mà sấy Sấy lưu huỳnh 24 tiếng, nước bốc đi củ mài lại mềm, khi đó lại đem

ra phơi hoặc sấy khô, khi thấy vỏ ngoài đã khô mới xếp lại Cứ làm đi làm lại 3 – 4 lần như vậy, khi nào khô hoàn toàn là được [51]

Một số vùng ở Trung Quốc sử dụng phương pháp sơ chế bằng ngâm lưu huỳnh: khi đem củ về, cho vào vại nước trong rửa sạch củ, sau đó cho vào bể ngâm, cứ ngâm 100 kg củ tươi thì cho 1kg lưu huỳnh, nước trong bể ngập củ là được Ngâm 1 ngày 1 đêm vớt lên rửa sạch, để khô nước cho vào sấy, dùng lưu huỳnh sấy, sấy đến khi trong giữa củ mềm là được Sấy xong lại đưa vào bể ngâm 1 ngày (vẫn nước bể ngâm cũ, không cho thêm lưu huỳnh hoặc thêm ít) đem ra sấy khô [56]

1.2.2.2 Thực trạng kỹ thuật bảo quản dược liệu Hoài sơn

Đối với dược liệu Hoài sơn thường được tiến hành bảo quản trong môi trường kín hạn chế khả năng tiếp xúc với không khí bên ngoài Trong quá trình bảo quản sản phẩm phải đảm bảo Hoài sơn thật khô ròn, có mùi thơm trên bề mặt có lớp bột trắng mịn Tuy nhiên, phương thức bảo quản Hoài sơn chủ yếu

là ở điều kiện gia đình: dùng cót quây thành 2 lớp cách nhau 20 cm, ở giữa 2 lớp có lót trấu khô sạch, hoặc rơm khô làm lớp cách ẩm cách nhiệt Đáy vựa trải một lớp trấu rồi dùng cót hoặc bao tải phủ lên trong quá trình bảo quản Đối với các cơ sở sản xuất, chế biến, hình thức bảo quản phổ biến là bảo quản trong

bao tải hoặc trong các bình kín (chum, vại) tuy vậy chất lượng dược liệu bảo quản không ổn định [52]

Mặt khác, Hoài sơn có đặc tính cấu trúc xốp, giàu tinh bột là môi trường thích hợp cho sâu mọt, nấm mốc và côn trùng phát triển nên rất khó bảo quản Côn trùng và nấm mốc trong Hoài sơn gây hại phổ biến hiện nay như mọt gạo, mọt ngô, mọt thuốc bắc, mọt cafe, mọt râu dài, mọt thóc đỏ, mọt gạo dẹt Các

loại vi sinh vật hay gặp nấm mốc (fungus), mycotoxin đặc biệt là các aflatoxin

trong dược liệu Các loại vi sinh vật này chưa được nghiên cứu để đưa ra giải pháp xử lý ngoài phương pháp xông sinh định kỳ Vì vậy, cần có những nghiên cứu kỹ hơn về phương pháp bảo quản Hoài sơn vừa đảm bảo chất lượng dược liệu, vừa an toàn với người sử dụng

1.3 Các biến đổi chất lượng dược liệu Hoài sơn trong quá trình sơ chế, đặc chế, sấy và bảo quản

1.3.1 Biến đổi vật lý

Do thành phần hóa học của Hoài sơn chiếm tới 63,25% tinh bột nên trong quá trình sấy ở nhiệt độ cao sản phẩm dễ bị cong vênh, nứt vỡ, biến cứng

bề mặt Khi nhiệt độ > 60oC tinh bột bị hồ hóa, protein biến tính; nhiệt độ >

80oC biến tính tinh bột và ở nhiệt độ lớn hơn thì đường fructoza bắt đầu bị caramen hóa, các phản ứng tạo ra melanoidin, polyme hóa các hợp chất cao phân

tử xảy ra mạnh [15]

1.3.2 Biến đổi về hoá học

Phản ứng tạo màu không do enzym như phản ứng caramen hoá và phản ứng melanoidin Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tạo màu không do enzym như độ ẩm, nhiệt độ, độ pH, xảy ra ở nhiệt độ 80 - 90°C [15]

1.3.3 Biến đổi về sinh hoá

Thường xảy ra trong quá trình chế biến và giai đoạn đầu của quá trình sấy với sự hoạt động mạnh mẽ của các hệ enzym nhất là các enzym oxy hoá khử gây biến đổi xấu đến chất lượng của vật liệu Trong giai đoạn sấy chính sự hoạt động của enzym giảm theo xu hướng độ ẩm vật liệu giảm Giai đoạn sau sấy một số enzym nhất là enzym oxy hoá khử không bị hoàn toàn đình chỉ mà

còn tiếp tục hoạt động yếu trong thời gian bảo quản và tới một giai đoạn có thể phục hồi khả năng hoạt động Trong thực tế cho thấy nếu các enzym không mất hoạt tính do xử lý sơ bộ hoặc do tác dụng của nhiệt độ trong quá trình sấy và bảo quản có thể dẫn đến sự tạo màu do hoạt động của enzym polyphenoloxidase gây

ra sự sẫm màu hoặc thuỷ phân lipid làm giảm chất lượng của sản phẩm [44]

1.3.4 Biến đổi về hoạt độ nước (a w ) và sự phát triển của vi sinh vật

Một trong những nguyên nhân gây nên sự hư hỏng cho các sản phẩm dược liệu là sự hoạt động của các vi sinh vật, nấm men, nấm mốc,… Hoạt độ nước (aw) có tác động trực tiếp đến sự hoạt động của các hệ vi sinh vật, trong đó mỗi loại vi sinh vật có một giá trị aw thấp nhất mà nếu dưới đó thì chúng không

phát triển lâu dài được Chỉ số hoạt độ nước có thể dự đoán được các loại vi sinh vật có khả năng phát triển hoặc không phát triển ở giá trị aw nhất định Hoạt độ nước (aw) được biển diễn từ 0 …1 là thông số thể hiện hàm lượng nước

tự do có trong sản phẩm mà vi sinh vật có thể sử dụng để phát triển và làm hư hỏng các sản phẩm thực phẩm cũng như xúc tác cho các phản ứng hóa học xảy

ra như quá trình oxy hóa chất béo, protein, …gây mùi ôi thiu, khó chịu cho sản phẩm (hình 1.2) [33]

Hình 1.2 Ảnh hưởng của họat độ nước tới các loại phản ứng hóa học

Với bảng chỉ số hoạt độ nước (hình 1.3) có thể dự đoán được các vi sinh vật sẽ có khả năng phát triển hoặc không phát triển gây thối hỏng Mỗi loại vi

sinh vật có 1 giá trị aw thấp nhất mà nếu dưới đó thì chúng không phát triển lâu dài được [33]

của các vi sinh vật

Khả năng chống chịu ở môi trường có aw thấp của những chủng vi sinh vật khác nhau là rất khác nhau Vi khuẩn là nhóm có khả năng chịu đựng kém nhất đối với môi trường có aw thấp Khi aw môi trường bằng 0,9 thì hầu hết các loại vi khuẩn đều không phát triển được Trong khi đó, nhiều loại vi nấm có thể phát triển ở aw = 0,8, đặc biệt có những loài nấm Penicillium phát triển ngay ở

aw = 0,55 Loài Aspergillus repens có thể phát triển ở aw = 0,65 Tuy nhiên theo nhiều tác giả thì aw tối thiểu cho nấm sợi ưa khô nói chung là trong khoảng từ 0,7 - 0,75, điều đó có nghĩa là nếu aw giảm xuống dưới 0,7 thì có thể loại trừ được khả năng phát triển của rất nhiều loại vi nấm Để tồn tại và phát triển, các loài nấm sợi có hiện tượng thích nghi, cơ chế của hiện tượng này đã được nhiều tác giả nghiên cứu nhưng cho đến nay vẫn chưa thống nhất [33]

Ngoài ra hoạt độ nước còn đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định mức độ hoạt động của enzym và hàm lượng vitamin trong dược liệu là những nguyên nhân chính tác động tới màu sắc, mùi vị, cấu trúc

Mối quan hệ giữa độ ẩm và hoạt độ nước là rất phức tạp Khi tăng hoạt

độ nước thì hầu hết độ ẩm cũng tăng nhưng không phải theo xu hướng đường

thẳng Mối quan hệ giữa hoạt độ nước và độ ẩm được xác định tại 1 nhiệt độ được gọi là đường hút ẩm đẳng nhiệt Đường cong này được xác định bằng thực nghiệm (hình 1.4) Phần lớn vi khuẩn chỉ có thể phát triển trong môi trường có

độ ẩm tối thiểu là 30% và nấm mốc là 15% [27]

Hình 1.4 Mối quan hệ độ ẩm và hoạt độ nước

Đối với dược liệu: các thông số về trạng thái cân bằng độ ẩm là rất quan trọng về quá trình và bảo quản các loại dược liệu Sự phát triển của Aspergillus flavus đã được quan sát thấy trên lựa chọn 10 loại thảo dược với aw hoạt độ nước trên 0,81 khi được lưu trữ ở 25 ± 2°C, 30 ± 2°C và 40 ± 2°C Aspergillus flavus không phát triển ở bất kỳ các mẫu dược liệu nào với hoạt độ nước aw dưới 0,81

ở nhiệt độ 25 ± 2°C, 30 ± 2°C và 40 ± 2°C Aspergillus flavus cũng không phát triển bất kỳ mẫu các dược liệu với hoạt độ nước aw trên 0,81 khi được lưu trữ dưới 10±2°C Vì vậy, có thể kết luận rằng sự lây nhiễm của các dược liệu với aflatoxins có thể được giảm thiểu bằng việc kiểm soát hoạt độ nước và nhiệt độ bảo quản Đường đẳng nhiệt hấp phụ có thể được giải thích để xác định sấy tối

ưu để làm giảm hoạt độ nước đến mức độ cần thiết để ngăn ngừa sự phát triển của Aspergillus flavus và cũng để đảm bảo chất lượng của dược liệu [45]

Đối với một dạng củ họ Hoài sơn bảo quản ở dạng bột khô với độ ẩm

8,3-9,8% đáp ứng yêu cầu độ ẩm dưới 10% được bao gói thì thời gian bảo quản kéo dài lên tới 6 tháng Ngoài ra theo nghiên cứu của Oyewole và cộng sự (2001), củ sau khi được sơ chế đem thái lát và sấy ở 60oC trong 2 ngày tới khi

độ ẩm đạt 8% thì dừng lại đưa vào bảo quản làm nguyên liệu khô cho việc chế biến tiếp theo [41]

Khoai Dioscorea sấy khô thường có độ ẩm nằm trong khoảng từ 8-16%, không chỉ liên quan tới độ ẩm mà hoạt độ nước của sản phẩm khoai sau sấy cũng rất quan trọng, nó ảnh hưởng tới chất lượng, màu sắc, mùi vị khoai Sau sấy dải hoạt độ nước của khoai trong khoảng 0,6-0,7, có thể ít hơn tùy thuộc vào điều kiện sấy và bảo quản thích hợp [20]

Đối với ngũ cốc hay những loại củ chứa hàm lượng tinh bột nhiều có mức hoạt độ nước ở khoảng 0,62 - 0,70 thì sự phát triển của vi sinh vật hầu như không hoạt động [28]

1.3.5 Biến đổi thành phần dinh dưỡng

Các số liệu về sự thất thoát các chất dinh dưỡng của các tác giả khác nhau thường không thống nhất Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy rằng củ Dioscoreacea xử lý nhiệt ở 65oC trong 20 phút và sấy khô ở 40oC làm giảm hoạt động peroxidase và hoạt động của enzyme polyphenoloxidase tuy nhiên hàm lượng phenol tổng số tăng lên đáng kể [15]

Với ảnh hưởng của các điều kiện xử lý củ D Mingchien và D Keelung

khác nhau (sấy đông khô, chiên và luộc) tới hoạt tính sinh học đã được nghiên cứu Kết quả cho thấy sấy đông khô giảm ít nhất hàm lượng các hợp chất phenolic và DPPH (α-diphenyl-β-pricryl hydrazyl - hợp chất chống oxy hóa), trong khi đó luộc làm tổn thất lớn nhất hàm lượng của cả hai Luộc và chiên sâu gây ra sự biến tính protein dẫn đến mất khả năng hòa tan dioscorin Sấy đông khô làm gia tăng protein

bề mặt kỵ nước nhưng nó giữ được hàm lượng phenol tổng số, khả năng chống oxy hóa, và ổn định dioscorin so với các phương pháp khác [32]

Các nghiên cứu cũng cho thấy rằng khi xử lý nhiệt (90oC trong 30 phút) gây ra sự tương tác giữa các protein muxin và các hợp chất phenolic trong củ Dioscoreacea do đó giảm khả năng trích ly các hợp chất phenolic [36]

1.4 Giới thiệu công nghệ đặc chế và phương pháp bảo quản sử dụng điều biến khí

1.4.1 Công nghệ đặc chế dược liệu tiền sấy

Theo Who - Tổ chức y tế thế giới, một số dược liệu cần phải đặc chế để cải thiện độ tinh khiết của bộ phận cây thuốc được sử dụng Mục đích của công đoạn đặc chế nhằm giảm thời gian làm khô; ngăn ngừa hư hỏng do nấm mốc, các loại vi sinh vật khác và côn trùng; để khử độc tính các hợp phần cây bản địa

có độc; và tăng hiệu năng trị liệu Tùy theo yêu cầu và tính chất của dược liệu

mà có hay không việc xử lý hóa chất và sử dụng hóa chất nào [11]

a) Phương pháp xử lý nhiệt

Là quá trình làm nóng sản phẩm bằng nước nóng hoặc hấp nhờ hơi bão hoà Mục đích của quá trình nhằm ngăn ngừa sự hoạt động của các enzym trong các loại rau, củ, quả, đặc biệt ở dạng sau thái lát là nguyên nhân tạo nên vị lạ, mất màu tự nhiên, làm giảm chất lượng dưỡng chất và làm thay đổi về cấu trúc trong nguyên liệu trước khi sấy Mặt khác còn có tác dụng di chuyển các bóng khí từ bề mặt rau, củ quả và khoảng không gian bào, làm giảm lượng vi khuẩn ban đầu, làm sạch nguyên liệu thô [18]

Thời gian chần có liên quan đến hương vị và thuộc tính nhạy cảm của mỗi đối tượng sấy Tuy nhiên, quá trình chần cũng có một số nhược điểm như

có thể thay đổi cấu trúc, màu sắc và hương liệu do quá trình gia nhiệt nóng, đồng thời quá trình này còn làm mất đi một phần hoạt chất hòa tan trong nước như các loại vitamin, đặc biệt trong trường hợp chần bằng nước nóng Chần còn

có thể làm thay đổi trạng thái hóa học, vật lý của các dưỡng chất và vitamin [18]

b) Xử lý hóa chất

Axit citric: kìm hãm sự biến màu không do enzym

CaCl 2: làm chậm lại quá trình sẫm màu, ngăn ngừa hiện tượng nhũn trong quá trình nấu chín, cải thiện tốc độ hồi nguyên và tăng độ cứng của sản phẩm hồi nguyên (tạo phức pectat canxi)

KAl(SO 4 ) 2: tẩy rửa các chất độc, các chất gây ngứa, chất nhớt, hạn chế quá trình oxy hóa, ôi thiu trong quá trình chế biến

Phương pháp sunfit hoá

Sunfit hóa là phương pháp bảo quản bằng SO2 hoặc H2SO3 Khí sunfuarơ

và H2SO3 là một chất khử mạnh, có tác dụng diệt trùng mạnh, diệt các loại vi sinh vật, nó có thể làm giảm hàm lượng oxy trong các tổ chức tế bào của rau quả

H2SO3 tan vào các phức chất protein - lipôit của tế bào vi sinh vật làm chết tế bào, cản trở sự hô hấp của vi sinh vật, và tham gia vào việc kết hợp với các sản phẩm trung gian cản trở tới quá trình trao đổi của vi sinh vật Vì thế cho nên đã kìm hãm

sự phát triển của vi sinh vật hảo khí và kìm hãm hoạt động của enzym oxy hoá khử Ví dụ ở nồng độ SO2 là 0,01% vi khuẩn E.coli không phát triển được Tác dụng bảo quản của SO2 và H2SO3 ở nhiệt độ bình thường là ở nồng độ 0,05-0,2% khối lượng sản phẩm có tác dụng tốt Hiệu quả của SO2 và H2SO3 phụ thuộc vào

nồng độ của chúng cao hay thấp và phụ thuộc vào nhiệt độ khi xử lý [39]

Ngoài ra hiệu quả của xử lý sunfit còn phụ thuộc vào pH của môi trường Nếu môi trường là pH kiềm hoặc trung tính thì SO2 không có tác dụng, mà ngược lại nó chỉ có tác dụng bảo quản những loại rau, củ, quả chứa nhiều axit hữu cơ

Ở môi trường pH = 7 thì nồng độ SO2 là 0,5% vi sinh vật vẫn hoạt động được

Ở pH= 3,5 thì nồng độ SO2 là 0,03% - 0,05% đã khống chế được vi sinh vật

Ở pH = 2,5 thì nồng độ SO2 chỉ cần 0,01 - 0,03% là ức chế được vi sinh vật Khi pH < 3,5 H2SO3 không bị phân ly mà có tác dụng mạnh với vi khuẩn

Có 2 phương pháp sunfit hóa: khô và ướt

- Kỹ thuật sunfit hoá ướt

Người ta dùng axit sunfurơ và các muối sunfit: có tính khử mạnh, tác

dụng với nhóm hoạt động của enzym oxy hoá (ascobinaza, peroxidaza) làm

chậm các phản ứng sẫm màu Ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin và làm ổn định vitamin C Hàm lượng tối thiểu để có tác dụng: 0.02% Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sunfit ướt gồm: nồng độ và nhiệt độ của dung dịch ngâm, thời gian ngâm, hình dáng bên ngoài và đặc tính của các mẫu như đã bóc vỏ, không bóc vỏ, còn nguyên hoặc được thái lát [39]

- Kỹ thuật sunfit hoá khô

Là phương pháp xử lý nguyên liệu được đựng trong các hòm kín và thùng khô có chứa SO2 đặt trong các phòng kín có cấu tạo đặc biệt, hoặc có thể nạp trực tiếp khí SO2 từ các bình chứa vào trong phòng, hoặc đơn giản hơn là đốt lưu huỳnh trong phòng cũng sinh ra SO2

Hiện nay, phương pháp sunfit thường sử dụng trong dược liệu là phương pháp sunfit khô (xông bằng đốt lưu huỳnh) Đây là phương pháp sơ chế và bảo quản dược liệu cổ truyền đã được đưa vào Dược điển Việt Nam IV và nhiều sách, tài liệu nghiên cứu về y học cổ truyền cũng như dược liệu trong nước Lưu huỳnh đốt cháy thạo thành SO2 có ác dụng diệt khuẩn, diệt nấm mốc Tuy vậy, khí SO2 rất độc với sâu bọ và người Nồng độ tối đa cho phép là 10 mg/m3

không khí đối với khu nhà ở và khu sản xuất Không khí bị nhiễm SO2 gây kích ứng niêm mạc, ho, khó thở, buồn nôn, con người có thể nhận biết được mùi SO2

ở nồng độ rất thấp 8 mg/m3 Mặt khác, phương pháp này khó kiểm soát được dư lượng lưu huỳnh trong sản phẩm Vì vậy, trong công nghiệp thực phẩm thường

sử dụng phương pháp sunfit bằng ngâm sản phẩm trong nước có muối có gốc lưu huỳnh như Na2S2O5, NaHSO3 với nồng độ và thời gian ngâm nhất định

Mặc dù sử dụng lưu huỳnh và các hợp chất chứa lưu huỳnh cho dược liệu hay rau, củ, quả đem lại nhiều tác dụng như trên nhưng nếu dư lượng lưu huỳnh trong sản phẩm còn lại cao sẽ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng Do đó cần phải tuân thủ theo những quy định về liều lượng sử dụng hoặc lượng tồn dư lưu huỳnh trong sản phẩm Tuy nhiên, qui định này không đồng nhất giữa các quốc gia, các tổ chức khác nhau trên thế giới:

- Theo FAO/WHO: phụ gia thực phẩm có chứa chất sulfur dioxide: với mức độ chấp nhận được (ADI) từ 0 ~ 0.7mg/kg trọng lượng cơ thể, có nghĩa là, 60kg trọng lượng của người lớn, hấp thụ sulfur dioxide không quá 42mg/ ngày Theo tiêu chuẩn của FAO mục 12.2.1, thảo mộc và gia vị dư lượng sulfite còn lại không vượt quá 150 mg/kg, mục 04.2.2.2 của tiêu chuẩn cho nấm, đậu, rau, rong biển khô và sản phẩm hạt giống của dư lượng sulfite sulphur dioxide không vượt quá 500 mg/kg [53]

- Nhóm chuyên gia Viện Công Nghệ Thực Phẩm (IFT) cho biết, theo quy định về lượng sunfua trong rau quả với giới hạn cho phép là 2000 mg/kg rau quả [29]

- Theo qui định của Bộ y tế Việt Nam số 27/2012/TT-BYT [10] hướng dẫn việc quản lý phụ gia thực phẩm có quy định như sau:

+ Nhóm sunfit được phép sử dụng trong thực phẩm bao gồm: Sulfua dioxyd, Natri sulfit, Natri hydro sulfit, Natri metabisulfit, Kali metabisulfit, Kali sulfit, Calci hydro sulfit, Kali bisulfit, Natri thiosulphat

+ Quy định giới hạn tối đa của các chất bảo quản nhóm sulfit cho phép đối với một số sản phẩm như sau

Bảng 1.1 Quy định giới hạn tối đa cho phép cho mỗi loại sản phẩm

Mã nhóm

thực phẩm Nhóm thực phẩm

Giới hạn tối đa

ML (ppm) 04.1.1.2 Quả tươi đã xử lý bề mặt 30

04.1.2.1 Quả đông lạnh 500

04.2.2.2 Rau, củ khô (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và

thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, quả hạch và hạt

500

12.2.1 Thảo mộc và gia vị 150

(Nguồn: theo Bộ y tế Việt Nam năm 2012)

Hiện nay, dược điển Việt Nam IV chưa quy định giới hạn SO2 cụ thể cho từng dược liệu Trong nghiên cứu này, chúng tôi đặt tiêu chuẩn dư lượng SO2

cho dược liệu Hoài sơn theo tiêu chuẩn của thảo mộc và gia vị (Thông tư số 27/2012/TT-BYT) là không quá 150 mg trong 1000 g dược liệu khô tuyệt đối (≤150ppm)

1.4.2 Giới thiệu công nghệ bảo quản bằng phương pháp điều biến khí (Modified Atmosphere – MA)

Những nghiên cứu về bảo quản sản phẩm dược liệu trên thế giới và ở

Việt Nam chưa nhiều nhưng các sản phẩm dược liệu bản chất cũng là những nông sản khô Hiện nay, công nghệ bảo quản bằng phương pháp khí điều biến là một bước tiến lớn trong bảo quản nông sản nói chung Đây là phương pháp bảo quản tiên tiến nhằm gìn giữ được bản sắc tự nhiên của sản phẩm, hạn chế sử dụng hóa chất trong quá trình bảo quản và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

1.4.2.1 Nguyên tắc chung của phương pháp bảo quản bằng MA

Một trong những nguyên nhân gây ảnh hưởng tới chất lượng và thời gian bảo quản dược liệu là sự phát triển của vi sinh vật, nấm men, nấm mốc và côn trùng Bên cạnh đó phương pháp bảo quản sản phẩm trong môi trường điều biến khí là phương pháp bảo quản thay đổi thành phần khí quyển bao quanh sản phẩm (tăng nồng độ khí CO2, giảm O2 thông qua việc bổ sung N2) Đây cũng là một trong những phương pháp làm ảnh hưởng tới sự phát triển của vi sinh vật gây thối hỏng, nấm men, nấm mốc, từ đó giúp duy trì chất lượng và kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm Mỗi một sản phẩm khác nhau, sẽ có chế độ điều biến khí phù hợp, tối ưu riêng Ngày nay, phương pháp điều biến khí được sử dụng ngày càng nhiều cho các NSTP (cả ở dạng tươi và dạng khô), dưới hình thức bao gói điều biến khí (MAP), hoặc chỉ là điều biến môi trường không khí trong các kho hay container bảo quản (MA)

Mục tiêu của phương pháp bảo quản bằng môi trường khí điều biến là để đạt được một bầu khí quyển giàu CO2, ít O2 hoặc kết hợp của hai loại khí này trong buồng lưu trữ Cần phải thiết lập các chế độ nồng độ khí duy trì trong thời gian lưu trữ để kiểm soát côn trùng, nấm mốc [31]

Bảo quản sản phẩm dược liệu trong môi trường điều biến khí có thể kéo dài thời gian bảo quản do hiệu ứng tương tác của hai thành phần khí là CO2 và

O2 có tác dụng [31, 34]:

- Giảm quá trình oxy hóa bề mặt

- Làm chậm phân hủy chất diệp lục

- Giảm tỷ lệ mất mát Vitamin C, đường…

- Ức chế trực tiếp các enzyme hoặc giảm tỷ lệ các phản ứng của emzyme

- Thâm nhập vào màng của vi khuẩn dẫn đến pH nội bào thay đổi

- Thay đổi trực tiếp đến các tính chất lý hóa của protein

1.4.2.2 Một số kết quả nghiên cứu bảo quản nông sản khô bằng phương pháp điều biến khí

• Bảo quản bằng nồng độ oxy thấp

Christensen (1978) đã đưa ra một số lợi thế của việc bảo quản sản phẩm khô bằng phương pháp điều biến khí như ức chế vi sinh vật hiếu khí, phòng chống sản sinh độc tố nấm mốc và bảo tồn các chất lượng mong muốn của sản phẩm khô [23]

Thông thường nồng độ O2 trong gói bảo quản rất thấp từ 1-5%, hạn chế

sự oxy hóa phức tạp trong gói bảo quản tạo nên sản phẩm không mong muốn Tuy nhiên, ở mức độ O2 rất thấp (<1%) ảnh hưởng đến sự hô hấp của một số

loại vi khuẩn kỵ khí như Clostridium Botulinum tạo nên hương vị không mong

muốn của sản phẩm [19]

Ảnh hưởng của bầu khí quyển đến việc phát triển hoặc sản sinh độc tố trên hạt cũng được nghiên cứu lỹ lưỡng Trong bảo quản lúa mỳ, bầu khí quyển với thành phần khí O2 từ 0-4,5% và N2 từ 100-95,5% ở nhiệt độ 22-32oC, ức chế sản sinh độc tố hiệu quả [22] Trong bảo quản ngô, thành phần khí gồm O20,5%, N2 84,8% ở nhiệt độ 27oC cũng có tác động hiệu quả đến việc ức chế sản sinh độ tố [38]

Đối với côn trùng, ảnh hưởng của nồng độ O2 thấp trong môi trường bảo quản gây ức chế và làm tử vong côn trùng được nghiên cứu bởi nhiều tác giả Nồng độ O2 dưới 4,5% được chấp nhận, nó gây chết nhiều loài côn trùng trong lưu trữ sản phẩm khô [16,17]

• Bảo quản bằng nồng độ CO 2 cao

Hoạt động ức chế của CO2 có tác động khác nhau trên mỗi loài vi sinh

vật Trong khi vi khuẩn hiếu khí như loài Pseudomonads bị ức chế vừa phải ở

mức CO2 (10-20%) thì vi khuẩn axit lactic có thể bị kích thích bởi mức CO2

này Hơn nữa, tác nhân gây bệnh như C.perfringens, C.botulinum và

L.monocytogens bị ảnh hưởng tối thiểu ở mức CO2 dưới 50% [46]

Bầu không khí cải biến có ảnh hưởng lớn đến hoạt động trao đổi chất của

nấm Độc tố nấm sinh ra bởi Penicillium hoặc Aspergillus được kiểm soát ở

mức CO2 cao Lillehoj, Milburn, Ciegler(1972) chỉ ra rằng axit penicillic sinh ra

bị ức chế ở nồng độ khí điều biến là 20%O2, 60%CO2, 20%N2 ở 20oC hoặc

40oC [35] Đối với aflatoxin, Shih và Marth (1973) chỉ ra nồng độ khí điều biến

để ức chế sản sinh độc tố là 10% O2 và 90% CO2 [47]

Đối với côn trùng, nồng độ CO2 là nguyên nhân gây tử vong của côn trùng Tính độc thông qua các khí quản, không phải do “hemolymph”, CO2 tác 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 tiếp xúc ở 26oC, nồng độ CO2 60% đủ để diệt tất cả các giai đoạn của côn trùng (kể cả trứng) trong quá trình bảo quản Bầu khí quyển với 60% CO2 và 8% O2 rất hiệu quả trong việc tiêu diệt côn trùng [40]

Aliniazee (1971) nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp khí CO2, N2, kết hợp với O2 (2-20%) trên 2 loài T castaneum và T.confusum Giai đoạn trưởng

thành của cả 2 loài bị chết khi tiếp xúc O2<2% kết hợp với N2 trong 96 giờ Sự

có mặt của CO2 (80-98%) gây tỉ lệ tử vong lớn với côn trùng khi kết hợp với O2

có nồng độ 2-20% Trong một nghiên cứu của Rameshbabu và cộng sự (1991)

đối với trứng và giai đoạn trưởng thành của Cryptolestes Ferrugineus sử dụng

môi trường điều biến khí có khả năng duy trì nồng độ CO2, O2, N2, nhiệt độ và

độ ẩm Sau 96 giờ tiếp xúc, tỉ lệ tử vong ở giai đoạn trưởng thành cao nhất đạt 99%, trứng đạt 85% xảy ra ở nồng độ CO2 cao 88-92%, nồng độ thấp O2 (0-0,5%), nhiệt độ cao 19,5-20,5oC và độ ẩm tương đối thấp 60-64% Nhìn chung, giai đoạn trưởng thành nhạy cảm hơn so với trứng trong điều kiện bầu không khí có CO2 cao và O2 thấp [14]

• Bảo quản trong môi trường chân không (áp suất thấp)

Một phương pháp điều chỉnh khí khác là phương pháp bảo quản trong môi trường chân không Nguyên lý của phương pháp này là sử dụng áp suất thấp để giảm nồng độ oxy Nghiên cứu của Philips và cộng sự (2000) cho rằng

áp suất thấp áp dụng cho một mặt hàng tạo ra một bầu không khí oxy thấp có

thể có hiệu quả để kiểm soát côn trùng trong bảo quản sản phẩm Một số thí nghiệm ban đầu đã xác định sự nhạy cảm của trứng , ấu trùng và nhộng trong

môi trường chân không làm thay đổi tuổi tác của chúng Trứng của Rhyzopertha

dominica (F.) P.interpunctella, và Tribolium castaneum (Herbst) khi tiếp xúc

với áp suất 32,5 mmHg trong phòng kín ở nhiệt độ 25; 33, 37 và 40oC trong thời gian từ 30 phút đến 144 giờ dẫn đến tử vong Đối với thời kỳ trưởng thành của 3 loài này rất nhạy cảm với áp suất thấp và tỷ lệ tử vong hoàn toàn là trong

3 giờ tại 25oC Tỷ lệ tử vong của các loài côn trùng tiếp xúc với áp suất thấp trong nghiên cứu này là do tác dụng sinh lý khi tiếp xúc với oxy thấp tạo ra trong môi trường chân không Tại áp suất 32,5 mmHg dẫn đến nồng độ oxy thấp khoảng 0,9% [43] Mức oxy này là thấp hơn mức cần thiết để diệt côn trùng khi sử dụng oxy thấp trong khí quyển kiểm soát đạt được bằng cách chuyển nitơ hoặc các khí khác Ngoài ra nghiên cứu cũng chỉ ra rằng đối với trứng của sâu bướm và bọ cánh cứng có thể bị giết chết khi áp suất lên đến 200 mmHg nếu cho đủ thời gian và nhiệt độ tiếp xúc [13]

Hạt cà phê khô được bao gói chân không trong túi PE 240 lít, độ ẩm ban đầu khoảng 7,3%, sau 8 tháng bảo quản cho thấy điều kiện chân không đã hoàn toàn loại bỏ được những loại côn trùng, ấu trùng thường thấy trong cà phê như:

Ephestia cautella , Stephanoderes hampei, Ahasverus sp và Araccerus

fasciculatus [17]

Những nghiên cứu của Navarro et al., 1989 đã chỉ ra rằng: các xử lý với

CO2 >20 kPa, hoặc O2 thấp (O2 <7 kPa) và ở áp suất thấp (p<170 mmHg) là

nguyên nhân để Carpophilus Heinipterus phải rời khỏi nơi cư trú tương tự như

tác dụng khi xử lý với methyl bromua ở điều kiện áp suất thấp, với mức O2 < 4,7 kPa, được cho là có hiệu quả nhất trong việc khử trùng, với việc đuổi được hơn 80% loại bỏ cánh cứng chỉ trong 10 phút xử lý Và thời gian xử lý trên 24 giờ sẽ có tác dụng tiêu diệt chúng hoàn toàn [38]

Ưu điểm của bảo quản ở áp suất thấp so với các dạng điều biến khí là khí không cần được tạo ra, đưa vào hay kiểm soát Điểm mấu chốt là duy trì được

áp suất thấp mong muốn

1.5 Luận giải và đề xuất những vấn đề cần nghiên cứu

1.5.1 Cơ sở khoa học và cách tiếp cận nghiên cứu

Từ tổng quan tài liệu và tổng hợp thông tin đã nêu trên cho thấy công nghệ

sơ chế, đặc chế dược liệu Hoài sơn theo kinh nghiệm của y học cổ truyền Việt Nam và Trung Quốc đã được đúc kết từ ngàn đời nay Do vậy cách tiếp cận nghiên cứu chung của đề tài trên cơ sở kế thừa, hoàn thiện và phát triển Cụ thể:

Tính kế thừa

Gồm hai công đoạn đặc chế là xử lý nhớt và sunfit hóa theo y học cổ

truyền, tuy chưa đưa ra được quy trình công nghệ với các chế độ định lượng cụ thể nhưng xét về mặt khoa học là hoàn toàn có cơ sở cần phải được kế thừa và nghiên cứu hoàn thiện

(i) Cơ sở khoa học của xử lý nhớt

- Trong thành phần hóa học của nguyên liệu Hoài sơn có chứa mucin là một loại protein nhớt, là chất không có tính dược lý đặc trưng của Hoài sơn, khi tồn tại trong dược liệu dễ bị biến đổi chất lượng trong quá trình sấy ở nhiệt độ trên 60oC do sự đông tụ của protein, mặt khác giảm chất lượng cảm quan trong quá trình bảo quản Có thể xử lý nhớt bằng ngâm nước và rửa nhiều lần, tuy vậy phương pháp này tốn nhiều nước, nhân công và thời gian xử lý dài Để khắc phục hạn chế này sử dụng dung dịch Kali alum KAl(SO4)2là có hiệu quả và an

toàn cần được kế thừa và hoàn thiện

- Cơ chế xử lý bằng dung dịch Kali alum KAl(SO4)2 kết tủa chất nhầy tạo thành dạng keo tụ, giảm nồng độ hòa tan chất nhầy trong nước càng làm tăng khả năng thải chất nhầy từ trong cấu trúc của dược liệu

Đông tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và chất nhũ tương dưới ảnh hưởng của chất bổ sung Kali alum Kali alum sẽ thực hiện phản ứng thuỷ phân với nước tạo thành các bông hydroxit kim loại có khả năng hút các hạt lơ lửng trong nước rơi theo lực trọng trường, lắng nhanh xuống đáy

Quá trình tạo bông đông tụ diễn ra do phản ứng thuỷ phân của muối nhôm:

Al3+ + 3HOH = Al(OH)3 ↓ + 3H+Theo phản ứng trên, hydroxit nhôm keo tụ lôi kéo các chất lơ lửng kết tủa

và trong nước ion H+ hình thành làm cho nước có vị chua

Muối nhôm hoạt động có hiệu quả khi pH từ 5 đến 7,5

(ii) Cơ sở khoa học của sunfit hóa

- Xử lý bằng sunfit hoá đã tạo ra axit sunfurơ, muối sunfit có tính khử mạnh,

tác dụng với nhóm hoạt động của enzym oxy hoá (ascobinaza, peroxidaza) làm

chậm các phản ứng sẫm màu, ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin và làm ổn định vitamin C Quá trình sunfit hoá có tác động chuyển dịch không khí trong

mô của nguyên liệu, làm mềm thành tế bào, có thể bảo vệ được cấu trúc, hương

vị, màu sắc, mặt khác có thể diệt nấm mốc

- Theo y học học cổ truyền sunfit thường sử dụng bằng đốt xông lưu huỳnh nhằm làm chín từ từ các vị thuốc dễ chảy nhựa trong quá trình sấy hoặc các vị thuốc có cấu trúc mỏng manh; diệt men mốc ngay sau khi thu hái để bảo quản thuốc; làm trắng mềm dược liệu Tuy nhiên, phương pháp này khó kiểm soát được dư lượng lưu huỳnh trong sản phẩm, mặt khác còn gây tác động xấu đến người lao động và môi trường

Tính hoàn thiện và phát triển

- Đối với phương pháp xử lý nhớt nguyên liệu Hoài sơn cần nghiên cứu hoàn thiện để xác định được nồng độ và thời gian xử lý dung dịch Kalialum KAl(SO4)2 thích hợp với kích thước nguyên liệu sau khi sơ chế dạng thái lát Mức và phạm vi khảo sát với nồng độ dung dịch Kali alum KAl(SO4)2 từ 8 - 12 gam/lít tương ứng thời gian từ 2 - 6 giờ

- Đối với sunfit hóa cần thay đổi phương thức xông sinh (bằng đốt xông lưu huỳnh) sang phương thức sunfit bằng ngâm nguyên liệu Hoài sơn trong nước có muối có gốc lưu huỳnh như Na2S2O5 hoặcNaHSO3 với nồng độ và thời gian ngâm nhất định Mức khảo sát với nồng độ từ 6 - 10 gam/lít trong khoảng thời gian ngâm từ 8 - 12 giờ (mức đánh giá dư lượng lưu huỳnh ≤ 150ppm/1000gam dược liệu khô)

- Đối với công nghệ bảo quản dược liệu Hoài sơn cần được nghiên cứu phát triển ứng dụng công nghệ bao gói MA, qua tổng hợp tổng quan cho thấy đây là phương pháp bảo quản tiên tiến, chi phí thấp và dễ ứng dụng trong điều

kiện hiện tại với đa dạng hóa quy mô Tuy vậy để xác định được giải pháp công nghệ ứng dụng phù hợp cần khảo sát 3 phương án cụ thể: môi trường nồng độ khí O2 thấp, môi trường nồng độ khí CO2 cao và môi trường áp suất chân không Với mức khảo sát nồng độ khí O2 thấp từ 2 - 8%, nồng độ khí CO2 cao

từ 50 - 80% và áp suất chân không từ 150 – 450 mmHg Trong đó, cơ sở đề xuất các mức và phạm vi khảo sát có rộng hơn so với các nghiên cứu đã công

bố với lý do, đối với côn trùng nói chung ở các mức của cả 3 phương án đều có thể tiêu diệt, mục đích cần đặt ra cao hơn để khảo sát đến sự biến đổi hóa học

và sự phát triển của 1 số loại vi sinh vật hiếu khí và nấm men, nấm mốc

1.5.2 Đề xuất những vấn đề cần nghiên cứu

(i) Nghiên cứu xác định chế độ công nghệ sơ chế và đặc chế dược liệu

(ii) Nghiên cứu xác định công nghệ bảo quản dược liệu Hoài sơn

+ Cần khảo sát mối quan hệ của hoạt độ nước và độ ẩm sản phẩm Hoài sơn là cơ sở để xác định độ ẩm cân bằng phù hợp cho quá trình bảo quản

+ Cần tiến hành thực nghiệm 3 phương án điều biến khí MA (nồng độ khí O2, nồng độ khí CO2, áp suất chân không) từ đó đánh giá và lựa chọn phương án phù hợp

(iii) Hoàn thiện quy trình công nghệ sơ chế, đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu nghiên cứu

- Củ Hoài sơn (Dioscorea persimilis) được trồng và thu hoạch tại thôn

Long Giang - xã Lạc Long - Lạc Thủy - Hòa Bình Thời điểm thu hoạch vào tháng 3 năm 2013

- Hóa chất sử dụng: bột lưu huỳnh, Kali alum KAl(SO4)2, NaHSO3,…

2.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm: Tiến hành nghiên cứu và thực nghiệm tại Bộ môn nghiên

cứu công nghệ bảo quản Nông sản thực phẩm - Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, địa chỉ 126 Trung Kính - Trung Hòa - Cầu Giấy - Hà

Nội

- Thời gian thực hiện: từ tháng 2/2013 đến tháng 8/2014

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Nghiên cứu xác định công nghệ đặc chế dược liệu Hoài sơn

a) Xác định chế độ xử lý nhớt của nguyên liệu Hoài sơn bằng dung dịch Kali alum KAl(SO4)2

b) Xác định chế độ xử lý nguyên liệu Hoài sơn tiền sấy bằng phương pháp sufit ướt và sunfit khô

2.2.2 Nghiên cứu xác định công nghệ bảo quản dược liệu Hoài sơn

a) Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt độ nước và độ ẩm sản phẩm đến chất lượng và thời gian bảo quản dược liệu Hoài sơn

- Nghiên cứu xây dựng đường cong hút và nhả ẩm của dược liệu Hoài sơn

- Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt độ nước đến chất lượng trong thời gian bảo quản dược liệu Hoài sơn

b) Nghiên cứu xác định chế độ bảo quản dược liệu Hoài sơn bằng phương pháp điều biến khí MA (nồng độ khí O2, nồng độ khí CO2, áp suất thấp)

2.2.3 Tổng hợp xây dựng được quy trình công nghệ đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn sau thu hoạch

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp công nghệ

Quá trình sơ chế, đặc chế và bảo quản dược liệu Hoài sơn theo sơ đồ công nghệ (hình 2.1)

Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ đặc chế và bảo quản dược liệu hoài sơn

sau thu hoạch

Trong đó, một số công đoạn trong phạm vi của nghiên cứu này không thực hiện mà được kế thừa từ kết quả của đề tài cấp Nhà nước KC.07/11-15:

"Nghiên cứu công nghệ sơ chế, bảo quản dược liệu sau thu hoạch ở quy mô

Nguyên liệu Hoài sơn

công nghiệp" Các công đoạn được kế thừa: sơ chế nguyên liệu sau thu hoạch

và sấy dược liệu bằng phương pháp bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại

- Phương pháp sơ chế nguyên liệu được thực hiện chung cho tất cả các

thực nghiệm, gồm phân loại sơ bộ theo kích thước, gọt sạch vỏ, rửa sơ bộ bằng

nước, tiếp theo là cắt lát với độ dày từ 8 - 10 mm

- Chu kỳ kết hợp sấy bơm nhiệt và hồng ngoại cho dược liệu Hoài sơn

được xác định ở mức độ ẩm 30% là thời điểm chuyển đổi giai đoạn sấy kết hợp

(HPD -FIR) Nguyên liệu sau khi sơ chế xử lý đưa vào sấy giai đoạn 1 bằng

bơm nhiệt ở nhiệt độ 45oC đến độ ẩm 30% chuyển sang sấy hồng ngoại ở 50oC

cho đến khi đạt độ ẩm bảo quản 12%

2.3.2 Nghiên cứu xác định công nghệ đặc chế dược liệu Hoài sơn

2.3.2.1 Xác định chế độ xử lý nhớt của nguyên liệu Hoài sơn

Nguyên liệu Hoài sơn sau sơ chế được định lượng 2 kg/mẫu, tiến hành

xử lý bằng dung dịch Kali alum KAl(SO4)2 với nồng độ (8, 10, 12 g/lít) và thời

gian nhúng (2, 4, 6 giờ), tương ứng 9 công thức xử lý Kali alum và 3 công thức

đối chứng không xử lý Kali alum nhưng ngâm nước thường trong 2, 4, 6 giờ

Thí nghiệm được bố trí như sau:

CT1.1: 8g/l, trong 2 giờ CT1.7: 12g/l trong 2 giờ

CT1.2: 8g/l, trong 4 giờ CT1.8: 12g/l, trong 4 giờ

CT1.3: 8g/l, trong 6 giờ CT1.9: 12g/l, trong 6 giờ

CT1.4: 10g/l, trong 2 giờ ` ĐC1.1: đối chứng ngâm nước 2 giờ

CT1.5: 10g/l, trong 4 giờ ĐC1.2: đối chứng ngâm nước 4 giờ

CT1.6: 10g/l, trong 6 giờ ĐC1.3: đối chứng ngâm nước 6 giờ Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi công thức được 3 lần

lặp lại Các mẫu sau khi xử lý được để ráo nước và tiến hành đánh giá chất

lượng với các chỉ tiêu gồm: Độ nhớt dịch ép (cp) và chất lượng cảm quan Mẫu

có chất lượng cao nhất được lựa chọn để tiến hành các bước nghiên cứu tiếp

theo