sản xuất nước rau má đóng chai

Tuy vậy, trên thị trường, sản phẩm này vẫn chưa phổ biến, chủ yếu được chế biến ở qui mô thủ công và đa phần là sử dụng ngay do những hạn chế về mặt công nghệ như rau má có vị đắng nhẹ t

ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN

SẢN XUẤT NƯỚC RAU MÁ ĐÓNG CHAI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC&THỰC PHẨM



ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN

“SẢN XUẤT NƯỚC RAU MÁ ĐÓNG CHAI”

MÃ SỐ: SV2010 - 46

GVHD: KS.NGÔ LÂM TUẤN ANH

SVTH: NGUYỄN HOÀI TRÂN - 07116062

TRẦN LÊ TRÚC HẰNG - 07116014

ĐƠN VỊ: KHOA CN HÓA HỌC&THỰC PHẨM

TP HỒ CHÍ MINH – 12/2010

Trong suốt quá trình học tập tại khoa hóa thực phẩm trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, cũng như làm đề tài nghiên cứu khoa học và tiến đến thực hiện báo cáo Chúng em sẽ không thể hoàn thành tốt nhiệm vụ nếu không có sự giúp đỡ rất lớn của gia đình, nhà trường, quí thầy cô Do vậy, chúng em xin chân thành cảm ơn và ghi nhận công lao to lớn của gia đình, nhà trường, quý thầy cô trong khoa công nghệ hóa học và thực phẩm đã giúp đỡ tận tình và tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em trong suốt quá trình học tập, làm đề tài nghiên cứu khoa học và làm báo cáo Chúng em xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Ngô Lâm Tuấn Anh, là những người hướng dẫn trực tiếp chúng em trong quá làm đề tài nghiên cứu Ngoài ra, chúng em cũng chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quốc Dũng và cô Trần Thị Thu Thủy đã hướng dẫn chúng em tận tình trong quá trình làm đề tài

Trong quá trình làm đề tài và làm báo cáo sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót, chúng em rất mong được sự cảm thông của quý thầy cô

TP HCM, ngày 31 tháng 12 năm 2010 Nhóm thực hiện

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

TP HCM, ngày 31 tháng 12 năm 2010

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

TP HCM, ngày 31 tháng 12 năm 2010

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỤC LỤC BẢNG 4

MỤC LỤC HÌNH 5

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 6

1 Lý do chọn đề tài 6

2 Đối tượng nghiên cứu 6

3 Nội dung nghiên cứu 7

4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 7

PHẦN 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 9

1 Mục đích đề tài 9

2 Phương pháp nghiên cứu 9

2.1 Sơ đồ nghiên cứu 9

2.2 Quy trình sản xuất dự kiến nước rau má 10

2.3 Thuyết minh quy trình 11

2.4 Các thông số cần xác định của quy trình kỹ thuật 13

2.5 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý, cảm quan của nguyên liệu và thành phẩm 14

PHẦN III: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 15

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 15

1 Tổng quan về rau má 15

1.1 Tên gọi và phân loại 15

1.2 Đặc điểm thực vật và phân bố 16

1.3 Thành phần hóa học của rau má 17

1.4 Dược tính 21

2 Tổng quan về các nguyên liệu phụ 22

2.1 Đường 22

2.2 Nước 23

2.3 Phụ gia 25

2.3.1 Pectin 25

2.3.2 Xanthan gum 27

2.3.3 CMC (Carboxymethyl cellulose) 27

2.3.4 Chất bảo quản: Narti sobate: 28

3 Tổng quan về nước giải khát 28

3.1 Đặc điểm chung 28

3.2 Phân loại 29

4 Nghiên cứu phương pháp chống lắng của nước rau má 29

5 Sắc tố tự nhiên chlorophyl 31

6 Quá trình thanh trùng sản phẩm 33

6.1 Cơ sở của quá trình thanh trùng đồ hộp 33

6.2 Hệ vi sinh vật thường tồn tại trong các sản phẩm đóng hộp 34

CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 36

1 Thành phần hóa học của rau má 36

2 Các yếu tố cố định trong thí nghiệm 37

3 Điều kiện ổn định màu cho sản phẩm nước rau má 37

3.1 pH dung dịch 37

3.2 Chế độ thanh trùng 38

4 Khảo sát quá trình chống lắng cho sản phẩm nước rau má 39

4.1 Tìm giới hạn trên cho các phụ gia chống lắng 39

4.2 Tìm phụ gia thích hợp cho quá trình chống lắng cho nước rau má 40

5 Phối chế sản phẩm 43

6 Phân tích cảm quan 43

7 Kết quả kiểm tra sản phẩm 46

7.1 Chỉ tiêu cảm quan 46

7.2 Kết quả kiểm tra hóa lý 46

7.3 Kết quả kiểm tra vi sinh 46

8 Lựa chọn bao bì cho sản phẩm 47

9 Tính giá thành sản phẩm 47

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

1 Kết luận 49

1.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước rau má 49

1.2 Công thức phối chế hoàn chỉnh 50

1.3 Sản phẩm nước rau má đóng chai 50

2 Kiến nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

PHỤ LỤC 55

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 3.1.1: Thành phần hóa học của rau má tươi có độ ẩm 88,6% 18

Bảng 3.1.2: Thành phần hóa học của rau má [Theo tài liệu của viện Vệ sinh Dịch tể

Bảng 3.1.3: So sánh thành phần hóa học của rau má mọc hoang và rau má trồng 19

Bảng 3.1.4: Thành phần hóa học của các bộ phận của rau má 20 Bảng 3.1.5: chỉ tiêu chất lượng của nước 23 Bảng 3.2.1: Thành phần hóa học của một số chất có trong rau má 36 Bảng 3.2.2: bảng so sánh thành phần hoá học của rau má đang thí nghiệm với tài liệu

Bảng 3.2.3: Sự ảnh hưởng của pH dung dịch đến thời gian biến màu sản phẩm 38 Bảng 3.2.4: Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến màu, mùi và cấu trúc sản phẩm 39 Bảng 3.2.6: kết quả kiểm tra thị hiếu về độ nhớt tối đa có thể chấp nhận 40 Bảng 3.2.7: Giới hạn nồng độ sử dụng của các loại phụ gia 40 Bảng 3.2.8: Chiều cao cột lắng theo thời gian của các loại phụ gia 41 Bảng 3.2.9: Tỷ số chiều cao vột lắng/chiều cao tổng 41 Bảng 3.2.10: kết quả so sánh cặp đôi thị hiếu 44 Bảng 3.2.11: Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm 46 Bảng 3.2.12: chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm 46

MỤC LỤC HÌNH

Hình 3.1: Sơ đồ qui trình công nghệ nước rau má đóng chai 49 Hình 3.2: Sản phẩm nước rau má đóng chai 50

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài

Rau má (tên khoa học là Centella asiatica) là một loại cây thân bò, thích hợp với đất

ẩm, phân bố nhiều ở vùng khí hậu nhiệt đới Ở Việt Nam, vì dễ trồng, dễ chăm sóc, hiệu quả kinh tế cao nên rau má được trồng khá phổ biến, sản lượng hàng năm cao

Từ xa xưa, rau má đã có mặt trong bữa ăn hàng ngày của người Á Đông Nó không đơn thuần chỉ là một loại rau để ăn mà còn là một vị thuốc được biết đến với rất nhiều công dụng như thanh nhiệt, giải độc, tiêu viêm, sát trùng, cầm máu, lợi tiểu, nhuận trường… Bên cạnh đó, nước ép từ rau má còn là một loại thức uống nổi tiếng không chỉ

với hương thơm ngon đặc trưng mà còn bởi dược tính tuyệt vời cho sức khỏe (Douglas MacKay và cộng sự 2003; Paramageetham C và cộng sự, 2004; Bhavan và cộng sự, 1992)

Ở Việt Nam, đây là loại thức uống rất được ưa thích Tuy vậy, trên thị trường, sản phẩm này vẫn chưa phổ biến, chủ yếu được chế biến ở qui mô thủ công và đa phần là sử dụng ngay do những hạn chế về mặt công nghệ như rau má có vị đắng nhẹ tự nhiên, tạo nhiều bọt sau khi xay ép, dễ lắng và màu sắc nước ép không bền trong quá trình bảo quản

(B.S.Siddiqui và cộng sự, 2009; Giuseppe Mazza và cộng sự, 2009)

Từ những nhận định trên, chúng tôi đề xuất thực hiện đề tài “Sản xuất nước rau má đóng chai” nhằm tìm ra biện pháp công nghệ tốt nhất khắc phục các tồn tại trên

2 Đối tượng nghiên cứu

Rau má: Chọn rau má tại khu vực trồng rau Tam Hà, Thủ Đức, Tp.HCM để làm

nguyên liệu cho thí các thí nghiệm

Đường: Sử dụng đường tinh luyện của công ty cổ phần đường Biên Hòa

Pectin: Lấy từ phòng thí nghiệm hóa sinh trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM

CMC: Lấy từ phòng thí nghiệm hóa sinh trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM

Xanhthan gum: Lấy từ phòng thí nghiệm hóa sinh trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM

3 Nội dung nghiên cứu

Các nội dung nghiên cứu như sau:

- Phân tích thành phần dinh dưỡng của rau má nguyên liệu

- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất nước rau má đóng chai, với 2 vấn đề chính là giữ màu và chống lắng

4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

 Một số kết quả nghiên cứu ở ngoài nước

- Bhavan BV Selected Medicinal Plants of India Bombay, India; Tata Press; 1992

- Suguna L, Sivakumar P, Chandrakasan G Effects of Centella asiatica extract on dermal wound healing inrats Indian J Exp Biol 1996;34:1208-1211

- Shetty BS, Udupa SL, Udupa AL, Somayaji SN.Effect of Centella asiatica L

(Umbelliferae) on normal and dexamethasone-suppressed wound healing in Wistar

Albino rats Int J Low Extrem Wounds 2006;5:137-143

- Pointel JP, Boccalon H, Cloarec M, et al Titrated extract of Centella asiatica (TECA)

in the treatment of venous insufficiency of the lower limbs Angiology 1987;38:46-50

- Turton S Centella asiatica Aust J Herbalism 1993;5:60

- O A Oyedeji, A J Afolayan Chemical Composition and Antibacterial Activity of

the Essential Oil of Centella asiatica Growing in South Africa 20.11.2009

- Arunee Apichartsrangkoon, Pronprapawongfhun, Andmichael H.Gordon Flavor Characterization of Sugar Added Pennywort (Centella asiatica L.) Juices Treated with

Ultra-High Pressure and Thermal Processes 2009

- Saiwarun Chaiwanichsiri, Narongchai Dharmsuriya, Nirachara Sonthornvit and Theeranun Janjarasskul Process Improvement to Preserve the Color of Instant

Pennywort Centella asiatica (Linn.) Urban 7.11.2000

- Pronprapa Wongfhun a, Michael H Gordon b, Arunee Apichartsrangkoon Flavour characterisation of fresh and processed pennywort (Centella asiatica L.) juices

28.5.2009

- B S Siddiqui, H Aslam, S T Ali, S Khan, S Begum Chemical constituents of

Centella asiatica 20.11.2009

- Douglas MacKay, ND, and Alan L.Miller, ND Nutritional Support for Wound Healing, Volume 8, Number 2, 2003

- Alternative Madicine Review Volume 12, Number 1, 2007

- Banerjee S, Zehra M & Kumar S (1999) In vitro multiplication of Centella asiatica, a

medicinal herb from leaf explants Curr Sci 76: 147–148

- Chakraborty T, Sinha Babu SP & Sukul NC (1996) Preliminary evidence of

antifilarial effect of Centella asiatica on canine dirofilariasis Fitoterapia 67: 110–112

- Ch Paramageetham, G Prasad Babu∗ & J.V.S Rao Somatic embryogenesis in

Centella asiatica L an important medicinal and neutraceutical plant of India 2004

- Ms SHALINI SHARMA Micropropagation Studies on Centella asiatica Linn - an

important medicinal plant 6.2004

 Một số kết quả nghiên cứu trong nước:

- Nguyễn Thành Hùng, Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học của rau má, Đại Học Bách Khoa Tp.HCM, 1995

- Bộ y tế và bộ giáo dục đào tạo, “Bài giảng dược liệu”, tập 1 và 2, in tại trung tâm Thông tin – Thư viện Đại học Dược Hà Nội, 1998

- Đỗ Tất Lợi, Những Cây Thuốc và Vị Thuốc Việt Nam NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật

1991

PHẦN 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

1 Mục đích đề tài

Mục đích của đề tài là tìm ra biện pháp công nghệ tốt nhất khắc phục những tồn tại của nước rau má, đồng thời tìm ra công thức phối chế tối ưu cho sản phẩm nước rau má, tạo ra một loại thức uống đóng chai thơm ngon, bổ dưỡng, tiện dụng, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng Với hy vọng đây là một sản phẩm mới có tính khả dụng cao, có khả năng cạnh tranh mạnh, mang lại hiệu quả kinh tế cao, mở ra một hướng

đi mới cho ngành công nghiệp sản xuất nước giải khát – nước giải khát từ rau xanh Từ nghiên cứu này, chúng ta có thể đa dạng hóa sản phẩm bằng cách kết hợp nước rau má với các thành phần khác cũng như sản xuất nước giải khát từ các loại rau khác Đồng thời

nó cũng góp phần giải quyết yếu tố đầu ra, làm tăng giá trị của cây rau má, đa dạng hóa

cơ cấu cây trồng trong nông nghiệp, tăng thu nhập cho người nông dân

2 Phương pháp nghiên cứu

2.1.Sơ đồ nghiên cứu

Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu

2.2.Quy trình sản xuất dự kiến nước rau má

Phân loạiRửa

Nước, đường, phụ gia

Ghép nắp Thanh trùngLàm nguội

Chai sạch Nắp sạch

Nước rau má

Lá úa, cỏĐất, cát, rác

2.3.Thuyết minh quy trình

- Chần

Chlorophyl bền ở nhiệt độ ≤ 80oC nên chúng tôi cố định nhiệt độ chần ở mốc

80oC Nhiệt độ này có tác dụng làm tăng hoạt tính của chlorophylase, xúc tiến cho phản ứng tạo ra chlorophyllide bền màu hơn, đồng thời nó cũng giúp vô hoạt các enzyme polyphenolxydase oxy hóa phenol gây sẫm màu cho sản phẩm

Nhiệt độ chần quá cao hoặc quá thấp đều không ảnh hưởng tốt tới sản phẩm Nhiệt độ ˃ 80°C sẽ làm vô hoạt chlorophylase và làm tế bào bị nhũn do nhiệt quá mức làm cho lượng saponin trích ly ra nhiều gây đắng cho sản phẩm Nhiệt độ ˂ 80°C thì chưa phát huy triệt để hoạt tính của chlorophylase, vô hoạt chưa triệt để các enzyme oxy hóa gây đổi màu sản phẩm

Trong quá trình chần, có sự giải phóng của các acid hữu cơ trong tế bào khi tế bào

bị phá vỡ bởi nhiệt, các acid này nếu không trung hòa sẽ chuyển hóa chlorophyl thành Feophytin có màu xanh oliu nên chúng tôi bổ sung thêm NaHCO3 nhằm trung hòa lượng acid này, đồng thời tạo ra môi trường kiềm, là môi trường chlorophyl bền màu nhất

Chính vì những lý do trên, chúng tôi cố định điều kiện chần ở 800C, thời gian 1 phút

- Xay

 Mục đích:

 Khai thác, nhằm làm nhỏ nguyên liệu, phá vỡ cấu trúc nguyên liệu làm cho dịch trích thoát ra ngoài

 Chuẩn bị: chuẩn bị cho quá trình lọc tiếp theo

 Thực hiện: sử dụng máy xay sinh tố gia đình, xay với tỷ lệ 1 cái: 1 nước

Mục đích: khai thác, quá trình lọc nhằm loại bỏ bã rau má thu dịch rau má

Thực hiện: lọc bằng vải lọc nhiều lớp

Đường bổ sung dưới dạng syrup

Các phụ gia khác cũng được bổ sung ở giai đoạn này

Mục đích:

 Giảm áp suất bên trong đồ hộp khi thanh trùng;

 Hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng của thực phẩm;

 Hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong đồ hộp;

 Tạo độ chân không trong đồ hộp khi đã làm nguội

Thực hiện: sử dụng phương pháp bài khí bằng nhiệt, gia nhiệt đến 80 – 85oC để đuổi khí ra khỏi sản phẩm

Sau thanh trùng phải tiến hành làm nguội nhanh để tránh sự xâm nhập của các vi sinh vật từ bên ngoài, đồng thời gây ra hiện tượng shock nhiệt giúp tăng hiệu quả của chế độ thanh trùng

2.4.Các thông số cần xác định của quy trình kỹ thuật

- Công thức phối chế: Tỷ lệ phối trộn giữa dịch rau má, đường, pectin, CMC…

- Chế độ thanh trùng;

- Phân tích, đánh giá chất lượng sản phẩm;

 Xác định độ ẩm: phương pháp sấy hồng ngoại

 Xác định hàm lượng tro: nung mẫu thử ở 550 – 6000C đến trọng lượng không đổi

 Xác định pH của dịch rau: bằng thiết bị đo pH

 Xác định hàm lượng vitamin C: bằng phương pháp hóa học, chuẩn độ với KIO3/KI

 Độ nhớt: tiến hành đo độ nhớt bằng máy đo độ nhớt

- Phương pháp phân tích đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm

 Đánh giá thị hiếu sản phẩm với độ nhớt khác nhau: số người tham gia đánh giá thị hiếu sản phẩm là 60 người, với các mức độ thể hiện theo phiếu 1(phụ lục 1)

 Đánh giá thị hiếu sản phẩm nước rau má đóng chai và nước rau má truyền thống:

số người tham gia đánh giá thị hiếu sản phẩm là 60 người, với các mức độ thể hiện theo phiếu 2(phụ lục1)

PHẦN III: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI

1 Tổng quan về rau má

1.1.Tên gọi và phân loại

1.1.1 Tên gọi

- Tên thường gọi: Rau má

- Tên trong y học: Tích huyết thảo, lôi công thảo

- Các nước khác: Penny wort, Gotu kola, Marsh penny, White rot, Thick-leaved penny wort, Hydrocotyle, Talepetrako, Beùvilocque

- Tên khoa học: Centella asiatica (L.) Urb

- Rau má lá rau muống

 Tên khoa học: Emilia sonchifolia (Linn) DC

 Tên khoa học: Glechonoma brevituba Kupr

 Thuộc họ Hoa môi

 Tên khoa học: Gymnotheca involucrata Péi

 Họ lá gấp

Trong đó, người ta sử dụng rau má thường để dùng làm thực phẩm, rau má thường thuộc ngành cây có hoa, lớp dicotyledons, bộ apiales, họ hoa tán, chi centella, loài lá hình thuổng

Thân cây rau má gầy và nhẵn, là loại thân bò lan, màu xanh lục hay lục ánh đỏ, có rễ

ở các mấu Nó có các lá hình thận, màu xanh với cuống dài và phần đỉnh lá tròn, kết cấu trơn nhẵn với các gân lá dạng lưới hình chân vịt Các lá mọc ra từ cuống dài khoảng 5-20cm Bộ rễ bao gồm các thân rễ, mọc thẳng đứng Chúng có màu trắng kem và được che phủ bằng các lông tơ ở rễ

Hoa rau má có màu từ ánh hồng tới đỏ, mọc thành các tán nhỏ, tròn gần mặt đất Mỗi hoa được bao phủ một phần trong 2 lá bắc màu xanh Các hoa lưỡng tính này khá nhỏ (nhỏ hơn 3mm), với 5-6 thùy tràng hoa Hoa có 5 nhị và 2 vòi nhụy Quả có hình mắt lưới dày dặc, đây là đặc điểm phân biệt nó với các loài trong chi Hydrocotyle có quả với bề mặt trơn, sọc Quả của nó chín sau 3 tháng và toàn bộ cây, bao gồm cả rễ, được thu hái thủ công

Rau má là loại cây mọc hoang ở khắp nơi, thích hợp với đất ẩm mát Cây rau má rất

dễ sống chỉ cần cung cấp đủ nước và phân nhưng phải đúng cách và thời điểm thì cây sẽ tươi tốt Sự phát triển của cây rau má tùy thuộc vào khí hậu Tháng mưa lượng nước dồi dào, cây phát triển nhanh, thân lá to nhưng nếu bị úng nước, cây rau sẽ chết

Rau má phân bố nhiều ở Madagasca, Ấn Độ, Srilanka, Indonesia, Úc và một số vùng ở Nam Á

1.3.Thành phần hóa học của rau má

Chất hoạt chất chính có trong rau má là các saponin triterpenoid nhóm ursan Trong

đó, quan trọng nhất là asiaticoside, khi thủy phân thì cho phần aglycon là acid asiatic và phần đường gồm có 1 phân tử rhamnose và 2 phân tử glucose Mạch đường nối theo hai dây nối este với nhóm carboxyl ở C – 28 Saponin thứ hai là madecassoside Chất này có phần aglycon là acid madecassic và mạch đường cũng giống asiaticoside Ngoài ra, rau

má còn chứa một số saponin khác với hàm lượng thấp

Acid asiatic và madecassic cũng tồn tại ở dạng tự do trong cây Một sapogenin nhóm lupan là acid betulinic cũng được phân lập từ rau má Ngoài saponin, rau má còn có chứa một số flavonoide: kaemferol, quercetin, một số chất khác như mesoinositol, một oligosaccharide được đặt teenlaf centellose, vitamin C, carotenoide, tinh dầu và khoáng chất

Tuỳ theo khu vực trồng hoặc mùa thu hoạch tý lệ các các hoạt chất có thể sai biệt

- Saponin có 2 loại: saponin triterpenoide có loại trung tính và loại acid, saponin steroide có loại trung tính và kiềm

 Kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, đỏ mắt, có tác dụng lông đờm, lợi tiểu, liều cao gây nôn mửa, đi lỏng

 Có thể tạo phức với cholesterol hoặc với các chất 3 – β – hydroxysteroide khác

Hiện nay, tỷ lệ % của chất trên trong rau má vẫn chưa được xác định một các chính xác và đầy đủ Sau đây là bảng thành phần hóa học của rau má từ một số tài liệu tham khảo:

Bảng 3.1.1: Thành phần hóa học của rau má tươi có độ ẩm 88,6% [Andre

Vialard Goudow (1952) – Dược sĩ – Tiến sĩ khoa học – Giáo sư Đại học Dược khoa Sài Gòn]

Thành phần hóa học Đơn vị tính Dạng nguyên liệu

Bảng 3.1.2: Thành phần hóa học của rau má [Theo tài liệu của viện Vệ sinh Dịch

Bộ phận Độ tuổi Nguyên lá Phiến lá Cọng lá Rau già Rau non

- Năm 1947, Basu và Lamsal tìm ra một loại alcaloid có tên là hydrocotylin có công thức phân tử là C22H33O8N

- Năm 1949, dược sĩ Bửu Hội và Rakoto Ratsima Manga tìm ra một loại glucoside tên là Asiaticoside có tác dụng chống lao Asiaticoside thủy phân cho acid asiatic là một acid pentacyluc triterpen

- Năm 1949, Lythgoe và Trippet tìm được trong cây rau má ở Srilanka một loại glucoside là một acid pentacyluc triterpen

- Năm 1960, Rastogi và Dhar tìm được trong rau má ở Ấn Độ hai loại glucoside

là Brahmoside (triglucoside của acid brahmic) và Braminoside (tetra glucoside của acid Brahmic) có tính chất gần giống với acid asiatic

- Năm 1962, Dutta và Basu phát hiện trong rau má một tripenoide là Thankunniside, khi thủy phân cho ra acid thankunic

1.4.Dược tính

Theo y học cổ truyền, rau má có vị đắng, hơi ngọt, tính bình, vào Can, Tỳ Vị có tác dụng dưỡng âm, thanh nhiệt, nhuận gan, giải độc, lợi tiểu Rau má thường dùng để làm thuốc bổ dưỡng, sát trùng, chữa thổ huyết, tả lỵ, khí hư, bạch đới, mụn nhọt, rôm sẩy Từ những năm 1940, y học hiện đại bắt đầu nghiên cứu những tác dụng của rau

má Rau má có những hoạt chất thuộc nhóm saponins (còn được gọi là tripernoids) bao gồm asiaticoside, madecassoside, madecassic acid và asiatic acid Hoạt chất asiaticoside đã được ứng dụng trong điều trị bệnh phong và bệnh lao Người ta cho rằng trong những bệnh này, vi khuẩn dược bao phủ bởi một màng ngoài giống như sáp khiến cho hệ kháng nhiểm của cơ thể không thể tiếp cận Chất asiaticoside trong dịch chiết rau má có thể làm tan lớp màng bao nầy để hệ thống miển dịch của cơ thể tiêu diệt chúng

Đối với da, nhiều công trình nghiên cứu và kết quả lâm sàng đều cho thấy dịch chiết rau má có khả năng kích hoạt các tiến trình sinh học trong việc phân chia tế bào

và tái tạo mô liên kết giúp vết thương chóng lành và mau lên da non Hiên nay rau má

đã được sử dụng rất đa dạng dưới hình thức thuốc tiêm, thuốc bột, thuốc mở để điều trị tất cả các chứng bệnh về da như vết bỏng, vết thương do chấn thương, do giải phẩu, cấy ghép da, những vết lở lâu lành , vết lở do ung thư, bệnh phong, vẩy nến… Đối với tuần hoàn huyết, những hoạt chất của rau má có tác dụng cải thiện vi tuần

hoàn ở các tĩnh mạch, mao mạch, bảo vệ lớp áo trong của thành mạch và làm gia tăng tính đàn hồi của mạch máu Do đó rau má cũng hữu ích trong các chứng tăng áp lực tĩnh mạch ở các chi dưới

Chính vì những tác dụng có lợi của rau má, mà các hãng dược phẩm đã chế biến rau má thành dạng thuốc Điển hình nhất là viên bào chế Syntex (Pháp) từ rau má trích ly để nhận được chế phẩn “cao rau má tiêu chuẩn” (Extract Titrated Centella asiatica – ETCA)

Từ ETCA, họ điều chế ra dược phẩm mang tên Madecassol ở 6 dạng khác nhau:

- Dạng viên: điều trị mệt mỏi chân tay, đau nhức do nằm lâu, điều hòa các rối loạn chức năng lành da

- Dạng bột: bổ trị, điều chỉnh tại chỗ những lở loét gốc tĩnh mạch, phụ giúp thoa bóp những vết sẹo phát triển không bình thường, trị những vết thương giải phẫu và những vết bỏng nhẹ

- Dạng mỡ: bôi vào vết thương có công dụng như dạng bột

- Dạng dung dịch: dùng để tiêm chích, trị loét giãn tĩnh mạch, điều hòa các rối loạn tĩnh mạch

- Dạng kết hợp với Neomycine (0,35%) và Hydrocotisome (1%): trị vết nhọt, vết thương nhiễm trùng tái phát

- Dạng gạc vô trung: dùng để băng bó vết thương lở loét, giải phẫu, các vết thương tương đối khá lớn

Ngoài ra, trong lĩnh vực mỹ phẩm, ETCA được nghiên cứu ứng dụng vào thuốc

mỡ trị khô môi, các loại kem thoa mặt, dưỡng da, chủ yếu để trị mụn, làm lành các mụn nhọt, lở loét kinh niên

2 Tổng quan về các nguyên liệu phụ

CTCT:

Tính chất: Saccharose dễ bị thủy phân dưới tác dụng của enzyme saccharase Ngoài

enzyme saccharose còn bị thủy phân dưới tác dụng của acid vô cơ và nhiệt độ tạo thành

1,2-2,5mg/l

SO

-2 4

2.3.Phụ gia

2.3.1 Pectin

Pectin là một dẫn suất của acid pectic, acid pectic là một polymer của acid galacturonic liên kết với nhau bằng liên kết 1-4-glycozide Trọng lƣợng phân tử từ 20.000 - 200.000 đvC

- Pectin methoxyl hóa thấp (Low Methoxyl Pectin – LMP): DE < 50 % hay MI

< 7% Được sản xuất bằng cách giảm nhóm methoxyl trong phân tử pectin Pectin methoxy thấp có thể tạo đông trong môi trường không có đường

Trong quá trình bảo quản có thể bị tách nước hoặc lão hóa Quá trình tạo đông phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nguồn pectin, mức độ methoxy hóa càng cao thì khả năng tạo đông càng cao Khi sử dụng cần phải hòa tan pectin vào nước, khi pectin hút đủ nước thì mới sử dụng ở công đoạn cuối chế biến

Các pectin đều là những chất keo háo nước nên có khả năng hydrat hóa cao nhờ

sự gắn các phân tử nước vào nhóm hydroxyl của chuỗi polymethyl galacturonic Ngoài ra, trong phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau có khả năng làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch Khi làm giảm độ tích điện và hydrat hóa sẽ làm cho sợi pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong

Pectin là chất tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gel cho thực phẩm Khả năng tạo gel của nó được sử dụng trong những thực phẩm cần có sự ổn định của nhiều pha Tác dụng tạo gel của pectin được sử dụng chủ yếu trong các sản phẩm mứt trái cây và mứt đông

Tác dụng của pectin là tạo ra cấu trúc mứt đông và mứt trái cây không bị thay đổi trong quá trình vận chuyển, tạo ra mùi vị thơm ngon cho sản phẩm và giảm sự phá vở cấu trúc Trong một số trường hợp, pectin còn được sử dụng với carageenan để tăng hiệu quả tạo gel

cao thể hiện tính chất của

một chất lỏng giả dẻo và giá

trị độ nhớt phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ, có khả năng ổn định tốt sau rã đông

Ứng dụng: Xanthan gum thường được sử dụng làm chất nhũ hóa Do có khả năng bền với nhiệt nên thường sử dụng làm chất làm đặc trong sản xuất đồ hộp Khi bổ sung xanthangum vào gel của tinh bột sẽ cải thiện độ ổn định sau rã đông Xanthangum còn được sử dụng trong sản xuất pudding, bột sữa, jelly,…

polymer hóa (DP từ 500 – 2000) CMC có mức độ thay thế thấp (DS<0.3) không tan trong nước nhưng tan trong kiềm, trong khi CMC có mức độ thay thế cao (DS>0.4) lại tan trong nước Độ hòa tan và độ nhớt của CMC phụ thuộc rất nhiều vào pH

Độ chắc và tốc độ tạo đông phụ thuộc vào nồng độ CMC, độ nhớt của dung dịch và lượng nhóm acetat thêm vào để tạo đông Nồng độ tối thiểu để CMC tạo đông là 0.2% và của nhóm acetat là 7% so với CMC Người ta sử dụng CMC như tác nhân tạo gel, làm dầy, làm phồng, làm ổn định, làm chậm sự kết tinh đường trong sản xuất các sản phẩm biscut, sữa, thịt, đồ hộp, mì ăn liền

Liều dùng: 25mg/kg thể trọng

2.3.4 Chất bảo quản: Narti sobate:

Công thức phân tử: C6H7NaO2

Công thức cấu tạo:

Natri sorbate có tác dụng tương tự như acid sorbic, tác dụng chủ yếu của nó là chống nấm mốc và nấm men, hiệu quả chống vi khuẩn cũng khá cao Hoạt động tối ưu ở pH 6.5 (sử dụng cho các loại thực phẩm có tính acid nhẹ), khả năng tan tốt, được sử dụng phổ biến trong đồ hộp rau quả, rượu vang, đồ hộp sữa và sữa chua, các sản phẩm đồ hộp cá, xúc xích, bánh mì…

Tính độc hại: nhìn chung nhóm acid sorbic và natri sorbate không độc hại đối với con người Trong thực phẩm phụ gia này không gây mùi vị lạ hay làm mất mùi tự nhiên của sản phẩm

3 Tổng quan về nước giải khát

3.1.Đặc điểm chung

Nước ép rau quả có màu sắc và hương vị tương tự như rau quả tự nhiên, có dạng nguyên chất hay pha chế thêm nước, chất phụ gia Nước ép rau quả hiện nay đang được thị trường ưa chuộng, bởi nước ép rau quả có chứa nhiều chất dinh dưỡng cân đối và giá trị dinh dưỡng cao, tiện dụng khi sử dụng nên là mặt hàng đầy triển vọng với các nước phát triển

Nước ép rau quả có thể dùng để uống trực tiếp hay dùng để chế biến ra các sản phẩm khác như si rô quả, nước quả cô đặc, rượu mùi, rượu vang, các loại mức đông…

- Nước quả pha đường: nước quả được pha thêm nước đường để tăng vị và độ dinh dưỡng, có thể pha thêm acid thực phẩm để tăng độ chua

- Nước quả cô đặc: chế biến bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên Nước quả có thể được cô đặc bằng nhiệt hay bằng cách lạnh đông để đạt được hàm lượng chất khô hòa tan cao hơn từ 40% - 65% Nước quả cô đặc rất tiện dụng vì có thể tồn trữ một thời gian dài lâu trước khi chế biến hay sử dụng

3.2.2 Phân loại tùy theo trạng thái sản phẩm nước quả

- Nước quả ép dạng trong: chế biến bằng cách tách dịch bào ra khỏi mô quả bằng cách ép sau đó lắng lọc loại hết thịt quả Trong quá trình lọc phải dùng chất trợ lọc và enzyme Thành phẩm phải ở dạng trong suốt Nước quả dạng trong như là nước táo, nước nho…

- Nước quả ép dạng đục: sản phẩm nước quả ép dạng đục vẫn còn chứa một lượng thịt quả nhất định Quy trình chế biến nước quả ép dạng đục tương tự như nước quả ép dạng trong nhưng không qua giai đoạn làm trong

- Nước quả nghiền: chế biến bằng cách nghiền, chà mô thịt quả như xoài, chuối,… cùng với dịch bào rồi pha thêm nước, đường, acid thực phẩm, chất phụ gia Nếu nước quả nghiền được pha chế với nồng độ chất khô cao thì khi uống người ta cần phải pha loãng cho phù hợp với khẩu vị

4 Nghiên cứu phương pháp chống lắng của nước rau má

4.1 Nguyên tắc: Lắng là quá trình diễn ra trong hệ không đồng nhất gồm hai

pha: pha liên tục và pha phân tán Dưới tác dụng của trường lực, các phân tử thuộc

pha phân tán sẽ bị tách ra khỏi pha liên tục gây nên quá trình lắng

Nước rau má là một hệ huyền phù với pha liên tục là nước và các chất hòa tan, còn pha phân tán là các phân tử thịt rau, nên khi bảo quản nước rau má trong thời gian dài thì xuất hiện hiện tượng nước rau má phân lớp

Ta có công thức vận tốc lắng:

𝑤0 =𝑑2 𝜌𝑟 −𝜌 𝑔

𝑠) Trong đó:

W: tốc độ lắng (m/s)

d: đường kính hạt pha phân tán (m)

𝜌𝑟, 𝜌: khối lượng riêng của hạt rắn và của pha liên tục (kg/m3)

𝑔: gia tốc trọng trường (m/s2)

µ: độ nhớt của pha liên tục (Pas)

Từ công thức đó, ta thấy tốc độ lắng tỷ lệ nghịch với độ nhớt của pha liên tục, tỷ

lệ thuận với kích thước hạt và độ chênh lệch khối lượng riêng giữa hạt rắn và pha liên tục Vậy để sản phẩm nước rau má hạn chế quá tình lắng, ta tiến hành đồng thời

- Giảm kích thước các phân tử thịt rau bằng cách đồng hóa nước rau má với áp lực cao

- Tăng độ nhớt của dung dịch và giảm độ chênh lệch khối lượng riêng giữa thịt rau và pha liên tục bằng cách bổ sung một số chất có nguồn gốc là polysaccharide như carboxymethyl cellulose, xanthan gum, pectin…

4.2.Đồng hóa với áp lực cao

- Đồng hóa là làm tơi, mịn các thực phẩm lỏng (làm cho các phần tử của sản phẩm có kích thước rất nhỏ, giảm từ 265μm đến vài chục micrometer) nhằm tăng độ mịn của sản phẩm, làm cho sản phẩm không bị phân lớp

- Máy đồng hóa: nguyên tắc làm việc của máy là dùng áp lực cao, đẩy sản phẩm

đi qua các khe hở rất nhỏ (áp suất của sản phẩm vào khoảng 150kg/cm2 và khi ra khỏi khe nhỏ chỉ còn khoảng 2 - 3kg/cm2) Khi thay đổi áp suất một cách đột ngột và tốc

độ tăng lên nhiều, làm cho sản phẩm bị tơi nhỏ ra Kích thước của khe hở có thể điều chỉnh được từ 0,1 - 0,15mm Tốc độ chuyển động của sản phẩm qua khe hở: 150 - 200m/s

4.3.Tăng độ nhớt

Bổ sung một số chất có nguồn gốc là polysaccharide như carboxymethyl cellulose, xanthan gum, pectin… Theo quy định của bộ y tế thì pectin được sử dụng với tuỳ thuộc vào yêu cầu của thực phẩm không có quy định, xanthan gum với liều lượng 10mg/ kg thể trọng, CMC dùng với liều lượng 25mg/kg thể trọng

- Tiến hành thăm dò thị hiếu của người tiêu dùng về trạng thái của nước rau má bằng thí nghiệm với các mức nồng độ CMC bổ sung vào rau má

- Lập lại thí nghiệm này với pectin, xanthan gum và xác định được các giới hạn trên của nồng độ các phụ gia nghiên cứu

Để khảo sát khả năng chống lắng của các loại phụ gia ổn định cấu trúc, ta tạo mẫu nước rau má với những nồng độ phụ gia khác nhau, chứa mẫu trong các ống nghiệm cùng thể tích, chiều cao và đo chiều cao cột lắng, thời gian lắng Sau đó, so sánh và lựa chọn loại phụ gia và nồng độ phù hợp

5 Sắc tố tự nhiên chlorophyl

Màu xanh của cây rau má là do sự có mặt của sắc tố chlorophyl Sắc tố này đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp để tạo ra các hợp chất hữu cơ cung cấp cho cây Chlorophyl có tổ chức đặc biệt, phân bố trong các nguyên sinh chất gọi là lục lạp hay hạt diệp lục Hàm lượng chlorophyl trong cây chiếm khoảng 1% chất khô Chlorophyl tồn tại

ở hai dạng là chlorophyl a (C55H72O5N4Mg) và chlorophyl b (C55H70O6N4Mg) Trong đó, Chlorophyl a có màu đậm hơn Chlorophyl b và tỷ lệ của chúng trong thực vật vào khoảng 3:1

Cấu tạo (hv): cấu tạo cơ bản của chlorophyl là nhân

porphyrin Nhân porphyrin do 4 vòng pyrol nối với

nhau bằng các cầu metyl tạo thành vòng khép kín Giữa

nhân có nguyên tử Mg tạo nên cấu trúc hem Bên cạnh

các vòng pyrol còn có phòng phụ thứ 5 Điều đặc biệt

quan trọng là trên nhân porphyrin hình thành 10 nối đôi

cách là sở quang hóa của chlorophyl Bên cạnh

porphyrin có hai gốc rượu là metol (CH3OH) và phytol

(C20H39OH) nối vào tại C10 và C7

5.1.Tính chất

Chlorophyl là chất có hoạt tính hóa học cao, vừa có tính acid, vừa có tính kiềm

- Dưới tác dụng của nhiệt độ và acid của dịch bào: màu xanh của Chlorophyl

bị mất là do Protein bị đông tụ làm vỏ tế bào bị phá hủy; mặt khác do liên kết giữa Chlorophyl và protein bị đứt làm cho Chlorophyl dễ dàng tham gia phản ứng tạo ra hợp chất Feofitin có màu sẫm oliu

Chlorophyl + H2X  Feofitin + MgX

- Tác dụng với kiềm

Các chất mang tính kiềm nhẹ như carbonat, kiềm thổ sẽ làm trung hòa acid và muối acid của dịch bào làm Chlorophyl bị xà phòng hóa tạo nên rượu phytol, metanol, acid chlophilinic

Chlorophyl a + kiềm  (C32H30ON4Mg)(COONa)2 + CH3OH + rượu phytol Chlorophylin

Chlorophyl b + kiềm  (C32H28O2N4Mg)(COONa)2 + CH3OH + rượu phytol Chlorophylit

Các acid và muối phản ứng cho sản phẩm có màu xanh đậm