Nghiên cứu chế biến trà từ lá trứng cá

Cây trứng cá là một trong những loài thực vật thuốc, được người dân ở các nước châu Á sử dụng để chữa trị rất nhiều bệnh khác nhau theo phương pháp truyển thống. Ở Việt Nam, cây trứng cá được trồng rất phổ biến, lá trứng cá thường được đem đi phôi khô, rồi nấu với nước uống có tác dụng rất tốt trong việc điều trị bệnh tiểu đường. Ngày nay trong y học, cây thuốc dòi được kết hợp với những vị thuốc khác có khả năng chống lại tế bào ung thư, kháng viêm và có tác dụng rất tốt cho tim mạch. Nhiều nghiên cứu đã công bố cho thấy dịch trích từ lá trứng có chứa nhiều hợp chất sinh học với những đặc tính kháng khuẩn, kháng nấm và chống oxy hóa.Tuy nhiên, cho đến nay loài thực vật này vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ về khả năng chế biến tạo ra sản phẩm nước giải khát từ lá trứng cá vừa có tác dụng giải khát vừa tốt sức khỏe con người. Vì thế, nội dung nghiên cứu của khóa luận là nhằm giải đáp được vấn để trên. Trong nghiên cứu có sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) trong phần mềm STATGRAPHIC để thiết kế thí nghiệm và tối ưu hóa các thông số của tiến trình.Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài đã thực hiện các thí nghiệm và cho ra kết qua như sau

- Thầy, Cô trong ngành Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học AnGiang đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những năm em học tại trường.Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học tập không chỉ là nền tảnggiúp cho em hoàn thành tốt bài nghiên cứu mà còn là hành trang quý báu giúp

em có thế vững bước vào đời

- Bạn bè và các bạn sinh viên CD40TP Trường Đại học An Giang đã hỗtrợ tôi trong việc thực hiện các nghiên cứu

- Gia đình, cha mẹ tôi đã nung ấm ý chí, luôn ủng hộ tôi hết mình cả vềvật chất và tinh thần giúp tôi có thể yên tâm học tập và hoàn thành tốt nghiêncứu

Cuối cùng tôi xin chúc Thầy, Cô dồi dào sức khỏe, thành công hơn trong sựnghiệp và cuộc sống

Xin chân thành cảm ơn!

Long xuyên, tháng 04 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Võ Thành Thứ

Tóm tắt nghiên cứu

Cây trứng cá là một trong những loài thực vật thuốc, được người dân ở cácnước châu Á sử dụng để chữa trị rất nhiều bệnh khác nhau theo phương pháptruyển thống Ở Việt Nam, cây trứng cá được trồng rất phổ biến, lá trứng cáthường được đem đi phôi khô, rồi nấu với nước uống có tác dụng rất tốt trongviệc điều trị bệnh tiểu đường Ngày nay trong y học, cây thuốc dòi được kếthợp với những vị thuốc khác có khả năng chống lại tế bào ung thư, khángviêm và có tác dụng rất tốt cho tim mạch Nhiều nghiên cứu đã công bố chothấy dịch trích từ lá trứng có chứa nhiều hợp chất sinh học với những đặc tínhkháng khuẩn, kháng nấm và chống oxy hóa

Tuy nhiên, cho đến nay loài thực vật này vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ vềkhả năng chế biến tạo ra sản phẩm nước giải khát từ lá trứng cá vừa có tácdụng giải khát vừa tốt sức khỏe con người Vì thế, nội dung nghiên cứu củakhóa luận là nhằm giải đáp được vấn để trên Trong nghiên cứu có sử dụngphương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) trong phần mềm STATGRAPHIC đểthiết kế thí nghiệm và tối ưu hóa các thông số của tiến trình

Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài đã thực hiện các thí nghiệm và cho ra kếtqua như sau:

Trong thí nghiệm thứ nhất, ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến sự giảm ẩm vàhàm lượng các hoạt chất sinh học trong quá trình sấy đã được thực hiện vớicác nhân tố nhiệt độ (60÷100 oC) Kết quả mẫu ở nhiệt độ 80 oC thì hàm lượngcác hoạt chất sinh học (tannin, alkaloid, flavonoid, saponin và phenolic) đượcgiữ lại ở mức tối ưu lần lượt là 43,91±1,57; 355,84; 27,33±2,29; 12,23±0,01;70,63±3,28

Trong thí nghiệm thứ hai, ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian trích ly và tỷ lệnước/nguyên liệu đến sự giảm ẩm và hàm lượng các hoạt chất sinh học trongquá trình sấy đã được thực hiện Các thông số trích ly tối ưu hóa đạt được từ

mô hình với: nhiệt độ 78,20 oC, thời gian 31,12 phút và tỷ lệ nước/lá trứng cá86,19/1 (v/w) Với các thông số tối ưu này thì giá trị của các hàm mục tiêutannin, alkaloid, flavonoid, saponin và phenolic lần lượt là 44,27 mg/g, 400,73mg/g; 26,78 mg/g; 52,77 mg/g; 70,84 mg/g

Đến thí nghiệm thứ ba, ảnh hưởng của tỷ lệ đường và acid đến giá trị cảmquan của sản phẩm đã được thực hiện Kết quả mẫu ở tỷ lệ đường 12% và acidcitric 0,1% cho giá trị cảm quan cao về màu, mùi vị và mức độ ưu thích

Ở thí nghiệm thứ tư, ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian thanh trùng đến giá trị

F thanh trùng và hàm lượng các hoạt chất sinh học trong quá trình sấy đã đượcthực hiện Kết quả mẫu ở nhiệt độ 95 oC trong thời gian 15 phút thì hàm lượng

các hoạt chất sinh học (tannin, alkaloid, flavonoid, saponin và phenolic) đượcgiữ lại ở mức tối ưu lần lượt là 45,07 mg/g; 360,78 mg/g; 28,53 mg/g; 57,72 mg/g

và 60,96 mg/g

Muntingia calabura is one in the physical birds, be people in the countries of

Asia used for many different mechanism in traditional media method InVietnam, popular fruit trees are very popular, wholes wholes must give out ofdry embryos, and cooking with drinking water is very good in diabetic sugar.Today, medicinal plants are combined with other drugs that can fight cancercells, fight inflammation, and work well for the heart Multiple research forpublication for quotes from the leaf of the subject has many more of thecompounds of the students with special features, antibacterial andoxygenization

However, up to now, this plant species has not been fully researched on theability to produce beverage products from the leaves of fish oil has both healthbenefits and good health Therefore, the research content of the thesis is tosolve the above problem In the study, we used the Response Surface Method(RSM) in STATGRAPHIC software to design experiments and optimizeprocess parameters

Within the scope of the study, the subject has performed the experiments andconcluded that:

In the first experiment, the effect of drying temperature on moisture reductionand biological activity during drying was carried out with temperature factors(60÷100 oC) Samples at 80 oC showed the optimum levels of biological activeingredients (tannin, alkaloid, flavonoid, saponin and phenolic) at 43,91±1,57mg/g; 355,84 mg/g; 27,33±2,29 mg/g; 12,23±0,01 mg/g; 70,63±3,28 mg/g

In the second experiment, the effects of temperature, extraction time and water/material ratio on moisture reduction and bioactivity during drying wereinvestigated The optimal extraction parameters were obtained from themodel: temperature 78,20 oC, time 31,12 min and water/leaf ratio 86,19/1(v/w) With these optimal parameters, the values of the tannin, alkaloid,flavonoid, saponin and phenolic target functions, respectively, were 44,27 mg/

g, 400,73 mg/g; 26,78 mg/g; 52,77 mg/g; 70,84 mg/g

On the third experiment, the effect of sugar and acid ratio on the sensory value

of the product was made Sample results at 12% sugar and 0,1% citric acidgave a high sensory value in color, taste and preference

In the fourth experiment, the effects of temperature and pasteurization times

on the F value of the paste and the content of biological active ingredientsduring drying were investigated At the temperature of 95 oC for 15 minutes,

bioactive compounds (tannin, alkaloid, flavonoid, saponin and phenolic) wereretained at an optimum level of 45,07 mg/g respectively; 360,78 mg/g; 28,53mg/g; 57,72 mg/g and 60,96 mg/g

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam kết đề tài khóa luận này được hoàn toàn dựa trên các kết quảnghiên cứu của tôi Các số liệu trong đề tài nghiên cứu có xuất xử rõ ràng.Những kết luận mới về khoa học của đề tài nghiên cứu này chưa được công bốtrong bất cứ đề tài cùng cấp nào khác

An Giang, ngày 21 thang 4 năm 2018

Sinh viên

Võ Thành Thứ

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Tóm tắt nghiên cứu ii

MỤC LỤC VII Danh sách hình x

Danh sách bảng xii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 3

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 3

2.1.1 Giới thiệu 3

2.1.2 Đặc điểm thực vật 4

2.1.3 Thành phần hóa học 5

2.1.4 Tác dụng dược lý của lá trứng cá 6

2.1.5 Các nghiên cứu khoa học về cây trứng cá 6

2.1.6 Liều lượng an toàn sử dụng 7

2.2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU BỔ SUNG 8

2.2.1 Đường 8

2.2.2 Nước 9

2.2.3 Acid citric 11

2.3 QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 13

2.3.3 Quá trình thanh trùng 17

2.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC 19

2.4.1 Tannin 19

2.4.2 Alkaloid 22

2.4.3 Flavonoid 23

2.4.4 Saponin 24

2.4.5 Phenolic 27

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 30

3.1.1 Địa điểm và thời gian 30

3.1.2 Nguyên liệu và hóa chất 30

3.1.3 Dụng cụ và thiết bị sử dụng 30

3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH 30

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 30

3.2.2 Phương pháp phân tích và đánh giá 31

3.2.3 Quy trình nghiên cứu dự kiến 32

3.2.4 Bố trí thí nghiệm 33

3.2.5 Kế hoạch thực hiện đề tài dự kiến 38

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39

4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY CỦA LÁ TRỨNG CÁ ĐẾN CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC VÀ HOẠT ĐỘNG CHỐNG OXY HÓA CỦA DỊCH TRÍCH THÔ 39

4.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến sự thoát ẩm trong quá trình làm khô lá trứng cá 39

4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng các hoạt chất sinh học 40

4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, THỜI GIAN TRÍCH LY VÀ TỶ LỆ NƯỚC – NGUYÊN LIỆU ĐẾN HÀM LƯỢNG CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC 43

4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG VÀ ACID BỔ SUNG

ĐẾN GIÁ TRỊ CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM 47

4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH THANH TRÙNG ĐẾN HÀM LƯỢNG CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC VÀ CHỐNG OXY HÓA 49

4.4.1 Biến đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm trong quá trình thanh trùng 49

4.4.2 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm 52

4.5 BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT MỨC ĐỘ CHẤP NHẬN CỦA NGƯỜI TIÊU DÙNG VỚI SẢN PHẨM 56

4.5.1 Thông tin về người tiêu dùng 56

4.5.2 Thông tin về sản phẩm 58

4.6 THÀNH PHẨN CÁC THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA SẢN PHẨM62 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 64

5.1 KẾT LUẬN 64

5.1 KHUYẾN NGHỊ 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Lá, hoa, quả cây trứng cá 4

Hình 2: Công thức phân tử đường phèn 8

Hình 3: Công thức phân tử acid citric 11

Hình 4: Cấu trúc của tannin ngưng tụ 20

Hình 5: Công thức cấu tạo chung của alkaloid 22

Hình 6: Các loại flavonoid 23

Hình 7: Quy trình chế biến nước giải khát trà lá trứng cá 32

Hình 8: Sơ đồ bố trí nghiệm 1 34

Hình 9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 36

Hình 10: Sơ đồ bố trí nghiệm 4 37

Hình 11: Đồ thị biểu diễn sự giảm ẩm của nguyên liệu lá trứng cá trong quá trình sấy 39

Hình 12: Đồ thị biễu diễn khả năng khử gốc tự do DPPH ở các nhiệt độ khác nhau trong quá trình sấy 42

Hình 13: Đồ thị biễu diễn khả năng khử sắt theo phương pháp FRAP ở các nhiệt độ khác nhau trong quá trình sấy 42

Hình 14: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của tannin (a), alkaloid (b), flavonoid (c), saponin (d), phenolic (e) theo các nhân tố trích ly khác nhau 45

Hình 15: Đồ thị contour thể hiện sự tối ưu hóa đồng thời nhiều bế mặt đáp ứng (tannin, alkaloid, flavonod, saponin và phenolic) theo nhiệt độ và thời gian (a), theo nhiệt độ và tỷ lệ nước/lá trứng cá (b) 47

Hình 16: Kết quả oBrix và pH của các mẫu sản phẩm 49

Hình 18: Đồ thị biểu diễn biến đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm khi thanh trùng ở nhiệt độ 75 oC 50

Hình 19: Đồ thị biểu diễn biến đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm khi thanh trùng ở nhiệt độ 85 oC 50

Hình 20: Đồ thị biểu diễn biến đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm khi thanh trùng ở nhiệt độ 95 oC 51

Hình 21: Khả năng khử gốc tự do DPPH do ảnh hưởng của nhiệt độ (a) và thờigian (b) thanh trùng 54Hình 22: Biểu đồ thể hiện hàm lượng các hoạt chất sinh học : tannin (a) ;alkaloid (b) ; flavonoid (c) ; saponin (d) ; phenolic (e) và DPPH (f) 55Hình 23: Tỷ lệ phẩn trăm về độ tuổi của người được phỏng vấn 57Hình 24: Tỷ lệ phần trăm về trình độ học vấn của người tiêu dùng được phỏngvấn 57Hình 25: Tỷ lệ phẩn trăm người tiêu dùng quan tâm nhất khi chọn mua mộtsản phẩm nước giải khát 58Hình 26: Tỷ lệ phẩn trăm người tiêu dùng có thấy sản phẩm nước giải khát từ

lá trứng cá trên thị trường 58Hình 27: Tỷ lệ phẩn trăm người tiêu dùng đánh giá mẫu mã, thiết kế bên ngoàicủa sản phẩm 59Hình 28: Tỷ lệ phẩn trăm người tiêu dùng đánh giá độ ưu thích về màu sắc (a),mùi (b), và vị (c) của sản phẩm nước giải khát từ lá trứng cá 61Hình 29: Tỷ lệ phẩn trăm người tiêu dùng đánh giá mức chất lượng của sảnphẩm nước giải khát từ lá trứng cá 61Hình 30: Tỷ lệ phẩn trăm người tiêu dùng chấp nhận mua sản phẩm 62

Danh sách bảng

Bảng 1: Hàm lượng các chất vô cơ trong lá trứng cá 6

Bảng 2: Tiêu chuẩn chất lượng đường theo TCVN 1696 – 75 9

Bảng 3: Chỉ tiêu chất lượng của đường phèn 9

Bảng 4: Tiêu chuẩn chọn nước dùng trong công nghiệp thực phẩm 10

Bảng 5: Khả năng hòa tan của acid citric trong 100 gam nước 11

Bảng 6: Chỉ tiêu hóa lý của acid citric trong công nghệ nước giải khát 12

Bảng 7: Tiêu chuẩn acid citric dùng trong thực phẩm 12

Bảng 8: Chỉ tiêu cảm quan của acid citric dung trong sản xuất nước giải khát .13

Bảng 9: Các nhóm hợp chất phenolic cơ bản 28

Bảng 10: Phương pháp phân tích và đánh giá 31

Bảng 11: Mã hóa biến và các mức độ khảo sát thí nghiệm 35

Bảng 12: Bố trí thí nghiệm 2 35

Bảng 13: Kế hoạch thực đề tài 38

Bảng 14: Các phương trình đường cong sấy lá trứng cá theo nhiệt độ khác nhau 40

Bảng 15: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy của lá trứng cá đến chất lượng của sản phẩm 40

Bảng 16: Các phương trình hồi quy để dự đoán cho các hàm mục tiêu theo các thông số trích ly 45

Bảng 17: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm theo tỷ lệ đường và acid 47

Bảng 20: Giá trị thanh trùng F của chế độ thanh trùng sản phẩm Error! Bookmark not defined. Bảng 22: Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng các hoạt chất sinh học và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm 52

Bảng 23: Kết quả oBrix và pH của các mẫu sản phẩm sau khi thanh trùng 56

Bảng 24: Thống kê số lượng người được điều tra theo giới tính và độ tuổi 56

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Thị trường nước giải khát Việt Nam có sự chuyển hướng mới, các công tyđang chuyển dịch mạnh sang sản xuất các sản phẩm nước trái cây thiên nhiên

và nước uống bổ dưỡng, giảm tỷ trọng nước uống có gas Xu hướng này bắtnguồn từ nguyên liệu trái cây dồi dào, phong phú quanh năm của Việt Nam vàquan trọng hơn đó chính là thị hiếu của người tiêu dùng

Thị trường xuất khẩu cũng cho ta kết quả khá khả quan - giá trị xuất khẩu thứcuống bổ dưỡng, thiên nhiên chiếm trên 60% tổng giá trị xuất khẩu nước giảikhát Đây là cơ hội cho các nhà sản xuất nước uống tìm về với nguyên liệuthiên nhiên

Hiện tại trên thị trường, các sản phẩm từ nguyên liệu thảo mộc thiên nhiên thật

sự không hiếm, đa dạng từ nguyên liệu cho đến bao bì mẫu mã như: nước éptáo xanh từ Plaza, trà xanh không độ từ Tân Hiệp Phát, trà xanh hương lài từPokka, Nhưng để kiếm được một sản phẩm có nguồn nguyên liệu thiênnhiên, mà nguồn nguyên liệu đó phải được khai thác từ các nguyên liệu sẵn

có, dễ tìm, bổ dưỡng mà ít người biết đến thì thật sự rất ít

Trứng cá là loài cây rất gần gũi với người dân Việt Nam Chúng được trồngphổ biến hầu như ở đâu cũng có, bất kể vùng quê hay thành phố Trong câytrứng cá, thì quả trứng cá là một loại quả đã quá gắn liền với tuổi thơ của đa sốtrẻ em Việt Nam Tác dụng của quả trứng cá thì cũng đã có rất nhiều nguồn tàiliệu nghiên cứu đến Nhưng có một thành phần trong cây trứng cá có giá trịdược lý và dinh dưỡng rất cao mà đa số chúng ta không hề biết cũng như quantâm đến Đó là lá trứng cá, một nguồn nguyên liệu vô cùng dễ tìm và quý giá.Bên trong lá trứng cá có các hợp chất quý như flavonoid, saponin, tannin, Các hợp chất này từ lâu đã được các nhà thuốc nam ứng dụng trong các bàithuốc của mình để đều trị các bệnh như đau khớp, kháng viêm, hạ huyết áp, Mặc dù có nhiều công dụng như vậy, nhưng người dân vẫn không hề nắmđược hết tác dụng của lá trứng cá mang lại mà đa phần là bỏ chúng đi

Chính từ những ý nghĩa thiết thực trên, cho nên “Nghiên cứu chế biến nướcgiải khát từ lá trứng cá” sẽ mở ra một cái nhìn hoàn toàn mới về lá trứng cá,làm phong phú thêm nguồn nguyên liệu cho dòng nước giải khát trên thịtrường hiện nay

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Tạo ra được sản phẩm nước giải khát có giá trị cảm quan cao, có chứa các hợpchất sinh học và đạt an toàn vi sinh vật theo Tiêu chuẩn Việt Nam, được sựchấp nhận cao của người tiêu dùng

Xây dựng được quy trình chế biến tối ưu nhất cho sản phẩm nước giải khát từ

lá trứng cá

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu: lá trứng cá (Muntingia calabura)

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Để đạt được mục tiêu đặt ra, cần thực hiện một số nội dung nghiên cứu sau:i) Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng của sảnphẩm

ii) Khảo sát sự ảnh hưởng quá trình trích ly (nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ nước vànguyên liệu) đến hàm lượng các hợp chất sinh học trong dịch trích thuđược

iii) Khảo sát ảnh hưởng của quá trình điều vị đến cảm quan sản phẩm

iv) Khảo sát sự ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất lượng sản phẩm.v) Khảo sát thị hiếu người tiêu dùng

vi) Phân tích thành phần hóa học và khả năng chống oxy hóa của sản phẩm

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Giới thiệu

2.1.1.1 Tên gọi và phân loại

Tên khoa học và các tên khác: Muntingia calabura.

Tại Việt Nam: Mật Sâm

Theo Phạm Hoàng Hộ (2006) tra cứu từ website của APG (AngiospermPhylogeny Group II) thì tên danh pháp của cây trứng cá như sau:

Ấn Độ, Cuba, Haiti, Cộng hòa Dominica và nhiều nơi khác (Lim, 2012).Trứng cá đã được trồng trước đây tại vùng Nam Florida để lấy quả và dùnglàm cây tạo bóng mát, nhưng hiện nay cây không còn được ưa chuộng nhưtrước Cây được xem là loại cây dễ trồng nhất trong mọi loại cây đang đượcthử trồng trong bầu khí quyển bị ô nhiễm quá mức của Thành phố Manila tạiPhilippines Cây phát triển mạnh tại những vùng đồi trọc, bãi và ghềnh đá nênđang được thẩm định trong các chương trình trồng cây tái tạo rừng tạiPhilippines nơi mà việc trồng các loại cây khác bị thất bại, ngoài ra cây cũnggiúp tạo lại môi sinh thiên nhiên nhờ quả cung cấp thực phẩm cho chim vàdơi Quả trứng cá được bày bán tại các chợ ở Mexico Tại Brazil, quả trứng cátuy chưa được khai thác thương mại, nhưng được khuyến cáo là nên trồng dọcven sông, do có hoa nhiều và quả khi chín sẽ rụng theo dòng nước, tạo mồi dụcá giúp ngư dân Tại Malaysia, cây được xem là gây hại nếu trồng trong vườn

2.1.2 Đặc điểm thực vật

Cây trứng cá thuộc loại tiểu mộc cao 7÷12 m, phân nhánh ngang Lá hình tráixoan có tai, chỉ về một bên ở đáy, kéo dài thành mũi nhọn, sắc ở chóp Lá cólông trĩnh dính ở cả hai mặt, mặt trên màu lục sậm; mặt dưới màu xám haynâu xám, nhiều lông hơn; Mép lá có răng cưa không đều Là dài 5÷12,5 cm x2÷4 cm Hoa mọc đơn độc hay thành nhóm 2÷3 hoa ở nách lá; hoa lớn chừng1,25-2 cm, 5 đài hoa màu xanh, 5 cánh hoa màu trắng, xếp từng nhóm 3 cáitrên một cuống dài, cuống hoa dài hơn cuống lá Hoa chỉ nở và giữ được mộtngày, cánh hoa rụng khi chiều xuống

Quả hình cầu, đường kính 1÷1,25 cm, khi chín màu đỏ có khi vàng; da mỏng vàmịn, thịt mọng nhiều nước Hạt rất nhiều, nhỏ, màu vàng nằm trong lớp thịt ngọt.Cây hầu như cho quả quanh năm, tuy nhiên tại Florida cây ngưng trổ hoa, ratrái trong các tháng lạnh của mùa Đông (Đỗ Huy Bích và cs., 2006)

Hình : Lá, hoa, quả cây trứng cá

2.1.3 Thành phần hóa học

Theo Izwan và cs (2013) thì lá của cây trứng cá có chứa các hợp chất hydroxy-3,7,8-trimethoxyflavone, 3,7-dimethoxy-5-hydroyflavone, 2′,4′-dihydroxy-3′-methoxychalcone, và calaburone

5-Chiết xuất EtOAc từ lá của trứng cá cho thấy nó có chứa 3,5,8-trihydroxyflavanone, (2S)-5-hydroxy-7-methoxyflavanone, 2',4'-dihydroxychalcone, 4,2',4'-trihydroxychalcone, 7-hydroxy-isoflavone và7,3',4'-trimethoxyisoflavone (Su và cs., 2003)

(2R,3R)-7-methoxy-Các lá cây trứng cá cung cấp 3 hợp chất mới, đó là tetramethoxydihydrochalcone, 4,2',4'-trihydroxy-3'-metoxydihydrochalcone,

2,3-dihydroxy-4,3',4',5'-và (2R,3R)-3,5-dihydroxy-6,7-dimethoxyflavanone 2,3-dihydroxy-4,3',4',5'-và 19 hợp chất đã đượcbiết đến 2,3-Dihydroxy-4,3',4',5'-tetrametoxydihydrochalcone, 5,7-dihydroxy-3-methoxyflavone, 5,7-dihydroxy-6-methoxy flavone, 5,4'-dihydroxy-3,7-dimethoxyflavon, (2S)-7,8,3',4',5'-pentamethoxyflavan, (2S)-5'-hydroxy-7,8,3',4'-tetramethoxyflavan, và methyl gallate đã có các biểu hiện về tác dụngtập hợp các tiểu cầu trong máu (Chen và cs., 2007)

Chiết xuất lá trứng cá cho thấy có sự hiện diện của phytol (26,26%), hexadecanoic acid (11,97%), cyclopropaneoctanoic acid (10.26%), γ-sitosterol (11,15%), stigmasterol (7,20%), và campesterol (4,47%)(Gomathi và cs., 2013)

n-Một nghiên cứu khác cho thấy 8-hydroxy-7,3',4',5'-tetramethoxyflavone, dihydroxy-7,3',5'-trimethoxyflavone, và 3-hydroxy-1-(3,5-dimethoxy-4-hydroxyphenyl) (Chen và cs., 2007)

8,4'-Theo nghiên cứu của Ragasa và cs (2015) thì bên trong lá trứng cá có chứamột số chất vô cơ như: Cd, Mn, Cu, Ni, Pb, Zn, K và Na Hàm lượng và nồng

độ các chất này được thể hiện ở bảng 1 Cũng theo nghiên cứu, dịch trích thuđược từ lá trứng cá có một số hợp chất hóa học quý như: flavonoids,glycosides, saponins và tannin

Bảng 1: Hàm lượng các chất vô cơ trong lá trứng cá

Trong y học cổ truyền Peru, lá trứng cá đun sôi hoặc ngâm trong nước được sửdụng để làm giảm loét dạ dày, sưng tuyến tiền liệt và giảm đau đầu (Morton,1987)

Rễ cây trứng cá được nghiên cứu để phát hiện thuốc chống ung thư mới Cácchất phân lập từ mật sâm đã thể hiện tác dụng độc hại tế bào đối với các tế bàoP388 nuôi cấy Các chất chiết flavan có tác dụng mạnh hơn các chất chiếtflavon (Laitonjam và cs., 2013) Sáu flavan (1-6) còn thể hiện tác dụng cóphần đặc hiệu đối với U hắc sắc tố và tế bào KB Sáu flavon (6-11) có tácdụng độc với dòng tế bào ung thư ruột kết người (Kameda & cs., 1990)

Lá cây trứng cá đã phân lập ra được một số hợp chất như flavanon và flavon

có tác dụng kích thích làm tăng hoạt tính của enzym reductase (Su và cs.,2003) Mật sâm có hoạt tính kháng khuẩn yếu Nồng độ ức chế thấp nhất

(MIC) của Escherichia coli C600 là 1024 µg/ml, và trên Staphylococcus

aureus 209P là 256 µg/ml (Yasunaka và cs., 2005).

Bốn hợp chất chalcon và fIavonoid phân lập từ lá cây trứng cá là hydroxy-7,3',4'-trimethoxyflavon, 4'-hydroxy-7-methoxyflavanon; 2',4'-dihydroxychalcon; và 2',4-dihydroxy-3'-methoxychalcon đã thể hiện hoạt tínhđộc hại tế bào (Nồng độ ức chế 50% [IC50] dưới 4 µg/ml) đối với các dòng tếbào p-388 và/hoặc HT-29 (Ding và cs., 2005)

(2S)-5'-2.1.5 Các nghiên cứu khoa học về cây trứng cá.

Nghiên cứu của Sarimanah và cs (2017) ghi nhận nước chiết (nồng độ 50%)từ lá cây trứng cá, bằng nước và chloroform có tác dụng ngăn chặn phản ứngđau nơi chuột thử nghiệm, gây đau bằng cách dùng dĩa hơ nóng (hot platetest) Hoạt tính giảm đau được cho là tác động vào hệ thần kinh trung ương,

điều hòa các loại thụ thể muscarinic, alpha(1)-adrenergic, alpha(2)-adrenergic,beta-adrenergic và GABAergic

Theo nghiên cứu của Sani và cs (2012) đã chứng minh rằng những thành phầntrong lá trứng cá như flavonoid, saponin và tannin trong thành phần chiếc xuất

có liên quan đến các tính chất giảm đau của lá này Hiện trung tâm đang tiếnhành nghiên cứu thêm về các đặc tính của hợp chất bioactive trong lá trứng cá

Theo nghiên cứu của Krishnaveni và cs (2014) thì Muntingia calabura là một

cây thuốc có ứng dụng trị liệu rất lớn cần phải được nghiên cứu nhiều hơn về cácđặc tính chữa bệnh của nó Từ kết quả nghiên cứu đã có thể kết luận rằng lá vàquả trứng cá là một nguồn phytochemicals rất phong phú Cần phải tiếp tụcnghiên cứu về vấn đề này trong việc tinh chế các hoạt chất từ lá và quả trứng cá.Theo nghiên cứu của Nguyễn Minh Thủy và cs (2011) thì nhiệt độ sấy 60 °Ccho sản phẩm trà hoa sim đóng chai đạt chất lượng cao về màu sắc và hàmlượng tannin và có khả năng duy trì được chất lượng (độ ẩm, màu sắc, mùi vàhàm lượng tannin) ít nhất 30 ngày mà không cần sử dụng hóa chất bảo quản.Nước trà hoa sim đóng chai với công thức phối chế 10% đường, 0,15% acidcitric cho sản phẩm có mùi vị hài hòa và có khả năng bảo quản được chấtlượng ít nhất 32 ngày khi được thanh trùng ở nhiệt độ 100 °C trong 1 phút.Theo nghiên cứu của Nguyễn Quốc Sinh (2010), với điều kiện thời gian trích

ly 25 phút, nhiệt độ trích ly 90 °C, tỉ lệ nước và nguyên liệu 30/1 ml/g thì hiệusuất thu hồi chất hòa tan đạt 91,3% và hiệu suất thu hồi tannin đạt 58,49%, vàđây cũng là điều kiện tối ưu nhất đối với sản phẩm nước giải khát từ chè đen.Theo nghiên cứu của Nguyễn Quang Vinh và cs (2014) về “Ảnh hưởng củanhiệt độ sấy đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng kháng oxy hóa

của đài hoa bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.)” Tác giả kết luận rằng cao trích

ly từ đài hoa bụp giấm có hàm lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóacao nhất ở nhiệt độ sấy 80 °C

2.1.6 Liều lượng an toàn sử dụng

Sau khi khám nghiệm về các hoạt động của gan, thận, hồng cầu và huyếtthanh cho thấy không có sự khác biệt đáng kể giữa các con chuột có và không

có sử dụng thức ăn bổ sung các chiết xuất từ lá trứng cá Từ kết quả này, nhómnghiên cứu đã kết luận rằng chiết xuất từ lá trứng cá khá an toàn ngay cả ởnhững liều cao hơn, không gây độc tính cấp tính và liều LD50 ở chuột cái vàchuột cái lớn hơn 5 g/kg thể trọng (Ibrahim và cs., 2012)

2.2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU BỔ SUNG

2.2.1 Đường

Đường phèn (tên khoa học Saccharose) còn gọi là băng đường Cũng giốngnhư đường cát, đường phèn được làm từ nước mía, nước củ cải đường Đườngphèn có chứa saccharose và một số nguyên tố vi lượng giúp phân giải thànhglucose và fructose Đường phèn có hương vị đậm đà, dịu ngọt, được nhiềungười ưa thích Đường phèn được bào chế bằng cách lấy lấy đường trắng, hòaloãng với nước ở một lượng nhất định sau đó cho vôi, trứng gà vào lọc để làmdịu vị ngọt, lọc tạo chất và thêm hương vị Đem đun hỗn hợp này lên, giữ lửađều, nước gần cạn thì đổ thêm nước vào đun tiếp Khi nào đường chín tới thìđổ vào thùng, bên trong có vỉ tre Sau 10 - 12 ngày sẽ có đường phèn kết tinhthành từng khối như ta vẫn mua ngoài thị trường (Khánh Chi, 2014)

Saccharose là một trong những thành phần quan trọng trong nước giải khát, cótác dụng tạo vị ngọt và làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Đường

saccharose là một disaccharide có công thức phân tử C12H22O11, phân tử lượng342,30 g/mol, được cấu tạo từ hai phân tử đường α-D glucose và β-D fructoseliên kết với nhau nhờ hai nhóm -OH glucosid, vì vậy saccharose không có tínhkhử Khi thủy phân bằng acid hoặc enzyme invertase sẽ giải phóng glucose vàfructose (Nguyễn Văn Tiếp và cs., 2000)

Ở thực phẩm có pH acid thì đường saccharose xảy ra phản ứng nghịch đảo, ởdịch quả khi bảo quản tạm thời thì quá trình này xảy ra tự động Sự nghịch đảolàm tăng chất khô lên 5,26% đồng thời làm tăng nhẹ vị ngọt và nhất là tăng độhòa tan của đường trong dung dịch

Theo Đông y, đường phèn vị ngọt tính bình, vào tỳ và phế Công dụng chínhcủa đường phèn là: bổ trung ích khí, hòa vị nhuận phế, chỉ khái trừ đàm Đườngphèn được sử dụng làm gia vị để khai vị trợ tiêu hóa Dùng cho các trường hợpviêm khí phế quản, ho khan ít đờm, đau rát họng, khí huyết hư, chóng mặt, đau

Hình 1: Công thức phân tử đường phèn

đầu Y học cổ truyền phương Đông cho rằng, đường phèn có tác dụng bổ dưỡngtốt hơn đường trắng nên các dạng bào chế có tác dụng bổ dưỡng (ngân nhĩ, longnhãn) thường dùng đường phèn (Nguyễn Đức Quang, 2012).

Bảng 2: Tiêu chuẩn chất lượng đường theo TCVN 1696 – 75

Chỉ tiêu

Đường kính loại I (%)

Đường kính loại II (%)

“Nguồn: Nguyễn Đình Thưởng, 1986”

Bảng 3: Chỉ tiêu chất lượng của đường phèn

Bảng 4: Tiêu chuẩn chọn nước dùng trong công nghiệp thực phẩm

Chỉ tiêu vật lý Mùi vị

Độ trong (ống Dienert) Màu sắc (thang màu coban)

MgO Fe2O3MnO BO4-3SO4-2

6 – 7,8

75 – 150 mg/L Dưới 15°

70

50 – 100 mg/L

50 mg/L 0,3 mg/L 0,2 mg/L 1,2 – 2,5 mg/L 0,5 mg/L 0,1 – 0,3 mg/L Không có 0,1 mg/L 0,05 mg/L 2,00 mg/L 5,00 mg/L 0,3 – 0,5 mg/LChỉ tiêu vi sinh vật Tổng số vi sinh vật hiếu khí

Chỉ số Coli Chuẩn số Coli

Vi sinh vật gây bệnh

Dưới 100 con/mLDưới 20 con/mL Trên 50 con/mLKhông

“Nguồn: Nguyễn Văn Tiếp và cs., 2000”

2.2.3 Acid citric

Công thức phân tử: C6H8O7.H2O

Để tạo cho nước giải khát có vị chua dịu, trong sản xuất người ta có thể dùng

một số acid thực phẩm như acid citric, acid tactric, acid malic,…thông dụngnhất là acid citric

Acid citric chứa nhiều trong quả chanh nên nó còn được gọi là acid chanh Ởquy mô công nghiệp, acid citric được sản xuất bằng các phương pháp sau: lên

men dịch đường, thường sử dụng nấm mốc loài Aspergillus niger, tách từ phế

thải của công nghệ sản xuất nicotin, tách từ quả chanh

Acid citric ở dạng tinh thể thường có màu trắng, không mùi, có vị chua, hòatan được trong nước và cồn Nếu được bảo quản trong bao bì ở điều kiện khôráo và thoáng mát, acid citric có thể giữ được tính chất ít nhất 12 tháng

Tóm lại, acid citric là một tricarboxylic acid có vị chua dễ chịu, độ hòa tantrong nước cao, khả năng điều vị và bảo quản sản phẩm rất tốt Trong côngnghệ sản xuất nước giải khát, acid citric thường được dùng để tạo vị, điềuchỉnh độ chua và đặc biệt là tác nhân xúc tác cho quá trình thủy phân đườngtạo thành đường nghịch đảo Acid citric làm cho nước giải khát có mùi vịngon hơn so với các acid thực phẩm khác Do đó việc sử dụng acid citric vớimột liều lượng thích hợp trong sản xuất nước giải khát là rất cần thiết(Davidson và cs., 1983)

Qua nghiên cứu của Nguyễn Đình Thưởng (1986) thì ở các mức nhiệt độ khácnhau sẽ tương ứng có các tỉ lệ acid thích hợp (Bảng 5)

Bảng 5: Khả năng hòa tan của acid citric trong 100 gam nước

“Nguồn: Nguyễn Đình Thưởng, 1986” Hình 2: Công thức phân tử acid citric

 Chỉ tiêu hóa lý

Bảng 6: Chỉ tiêu hóa lý của acid citric trong công nghệ nước giải khát

Hàm lượng acid citric

≥ 99,50

≤ 0,05

≤ 10

≤ 3Không phát hiện

“Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn, 2006”

2 Màu sắc Dung dịch acid citric trong nước cất ở nồng độ khối

lượng 20 g/cm3 phải trong suốt

3 Vị Chua, không có vị lạ

4 Mùi Dung dịch acid citric trong nước cất ở nồng độ khối

lượng 20 g/cm3 không được có mùi

5 Cấu trúc Rời và khô

6 Tạp chất cơ học Không cho phép

2.3 QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 2.3.1 Quá trình sấy

2.3.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng quá trình sấy

Kết cấu sản phẩm, thành phần, tính chất hóa học của sản phẩm

Độ ẩm, nhiệt độ và vận tốc của không khí nếu ẩm độ tương đối φ của không

khí càng nhỏ, nhiệt độ lớn và vận tốc không khí lớn thì sấy nhanh hơn, nhưngnhiệt độ và vận tốc không khí bị khống chế bởi quy trình công nghệ của sảnphẩm đó chứ không phải tăng nhiệt độ và thể tích (V) lên bao nhiêu lần cũngđược Trạng thái của sản phẩm đem sấy, sản phẩm ở trạng thái động, sấynhanh hơn trạng thái tĩnh

Vì vậy, cần phải căn cứ vào các yếu tố thúc đẩy quá trình sấy để chọn chế độsấy thích hợp (Trần Minh Tâm, 1998)

2.3.1.3 Biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.

 Biến đổi hóa học

Tốc độ phản ứng hóa học tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng như phản ứng oxyhóa khử, phản ứng Maillard và phản ứng phân hủy protide

Tốc độ phản ứng hóa học chậm đi do môi trường nước bị giảm dần Hàm ẩmgiảm dần trong quá trình sấy (Lê Bạch Tuyết, 1996)

 Biến đổi sinh hóa

Giai đoạn đầu của quá trình sấy, nhiệt độ vật liệu tăng dần và chậm tạo ra sựhoạt động mạnh mẽ của các hệ enzyme oxy hóa khử gây ảnh hưởng xấu đếnvật liệu, vì vậy thường tiêu diệt enzyme peroxydase hay polyphenoxydasetrước khi sấy

Trong giai đoạn sấy, hoạt động enzyme giảm vì nhiệt độ sấy lớn hơn nhiệt độhoạt động của enzyme và lượng nước giảm

Giai đoạn sau khi sấy, một số enzyme (nếu không bị tiêu diệt hoàn toàn) nhất

là enzyme oxy hóa khử không hoàn toàn còn tiếp tục hoạt động yếu trong thờigian bảo quản thì tới một giai đoạn nào đó chúng có thể phục hồi khả nănghoạt động trở lại (Lê Bạch Tuyết, 1996)

 Biến đổi sinh học

Về cấu tạo tế bào: thường xảy ra hiện tượng tế bào sống biến thành tế bào chết

do nhiệt độ làm biến tính không thuận nghịch của các chất nguyên sinh và mấtnước Có thể tế bào vẫn phục hồi về trạng thái ban đầu nhưng bị hạn chế sinhsản Ngoài ra, còn làm biến đổi cấu trúc của các mô che chở và mô dẫn

Về vi sinh vật: có tác dụng ức chế hay tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt củanguyên liệu (Lê Bạch Tuyết, 1996)

 Biến đổi dinh dưỡng

Sản phẩm khô thường giảm độ tiêu hóa nhưng lượng calo tăng lên do giảm độ

ẩm, nên chỉ có thể sử dụng lượng ít là đủ calo Mặt khác, trong quá trình sấyluôn làm thất thoát một số chất dinh dưỡng đặc biệt là vitamin, chủ yếu làvitamin C (Lê Bạch Tuyết, 1996)

 Biến đổi cảm quan

Màu sắc: mất sắc tố hay giảm sắc tố do tác dụng của nhiệt độ (giá trị tuyệtđối) nhưng tăng giá trị tương đối lên do mất nước, vì vậy cường độ màucũng tăng lên Nói chung sản phẩm sẽ có màu thẫm, màu nâu hơn do một sốphản ứng tạo ra

Mùi: một số chất thơm bay theo ẩm và do nhiệt độ bị phân hủy gây tổn thấtchất thơm Do hiện tượng mất mùi tự nhiên nên sản phẩm sấy thường được bổsung các chất mùi tự nhiên hay nhân tạo

Vị: do ẩm độ giảm nên nồng độ chất vị tăng lên, cường độ vị tăng, nhất là vịngọt và mặn

Trạng thái: sản phẩm bị co lại, tăng tính giòn sau khi sấy (Lê Bạch Tuyết,1996)

2.3.2 Quá trình trích ly

2.3.2.1 Bản chất

Theo Lê Bạch Tuyết (1996), trích ly là sự rút chất hòa tan trong chất lỏng hoặctrong chất rắn bằng một chất hòa tan khác nhờ vào quá trình khuếch tán giữacác chất có nồng độ khác nhau quá trình hòa tan đó xảy ra đến khi đạt trạngthái cân bằng nồng độ trích ly các lớp bên trong và lớp mặt ngoài của nguyênliệu Mục đích chính của quá trình trích ly là khai thác các thành phần trongnguyên liệu và chuẩn bị cho quá trình chế biến tiếp theo

Trích ly chất hòa tan trong chất lỏng khác gọi là trích ly lỏng – lỏng

Trích ly chất hòa tan trong chất rắn gọi là trích ly rắn – lỏng

2.3.2.2 Tính chất vật liệu, biến đổi của chúng và sản phẩm của quá trình

Vật liệu là hỗn hợp lỏng – lỏng hoặc lỏng – rắn cộng với dung môi hoặc tậphợp một số loại dung môi có độ hòa tan khác nhau, nồng độ các chất khácnhau, có tác dụng tương hỗ và khuếch tán vào nhau

Dung môi phải đáp ứng các yêu cầu sau:

Phải có tính hòa tan chọn lọc – đây là tính chất cơ bản

Phải có tác dụng hóa học với cấu tử dung dịch, chất rắn

Không phá hủy thiết bị

Không thay đổi thành phần khi bảo quản

Không độc khi thao tác, không tạo hỗn hợp nổ với không khí, khó cháy

Rẻ tiền, dễ kiếm

Dung môi phải được tách ra sau quá trình trích ly bằng phương pháp đunnóng, chưng cất hoặc sấy Sau khi tách không gây độc hại và mùi lạ cho sảnphẩm

Ngoài sự thay đổi thành phần cấu tử, trích ly còn có sự thay đổi cấu trúc vàhóa học của vật liệu chủ yếu là cấu trúc bên ngoài Một số phản ứng hóa họckhông có lợi cũng có thể xảy ra vì vậy không nên kéo dài thời gian sau trích ly

mà nên sử dụng ngay Một số thay đổi khác: như sự trích ly của một số cấu tửkhác ngoài cấu tử chính, có một số thay đổi sinh học làm thay đổi tính chất vật

lý tạo mùi vị hương thơm của nước chấm, nước mắm

Một số sinh vật có thể phát triển trong dung dịch trích ly khi ở nhiệt độ thấpnhưng cũng có một số enzyme lại giảm hoạt động, đặc biệt lipase trong côngnghệ sản xuất dầu (Lê Ngọc Thụy, 2009)

2.3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly

Sự chênh lệch nồng độ giữa 2 pha Khi sự chênh lệch nồng độ lớn, lượng chấttrích ly thay đổi theo, thời gian trích ly giảm ta có thể thực hiện bằng cách tăngtỷ lệ dung môi so với nguyên liệu

Diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi: diện tích tiếp xúc càng lớn,dung môi dễ len lõi vào trong nguyên liệu, khả năng trích ly chất hòa tan cànglớn

Nhiệt độ trích ly: nhiệt độ có tác dụng tăng độ khuếch tán và giảm độ nhớt,phân tử chất tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giữa các phân tử dung

Thời gian trích ly: khi thời gian tăng lên lượng chất khuếch tán tăng nhưngthời gian phải có giới hạn, khi đã được mức độ trích ly cao nhất nếu kéo dàithời gian sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế (Lê Bạch Tuyết, 1996).

2.3.3 Quá trình thanh trùng

2.3.3.1 Cơ sở quá trình thanh trùng

Thanh trùng là quá trình xử lý nhiệt tương đối ôn hòa nhằm bảo quản thựcphẩm bằng cách vô hoạt các enzyme và diệt một số vi sinh vật tương đối nhạycảm với nhiệt độ Thanh trùng bằng nhiệt là phương pháp cất giữ thực phẩmtheo nguyên lý tiêu diệt mầm móng gây hư hỏng thực phẩm bằng nhiệt độ

2.3.3.2 Chọn chế độ thanh trùng

Theo Nguyễn Văn Tiếp và cs (2000), mỗi dạng sản phẩm thực phẩm thanhtrùng các thiết bị khác nhau đều có chế độ thanh trùng khác nhau, chế độthanh trùng đồ hộp được biểu diễn theo công thức sau

 Công thức thanh trùng

a− A−B−C

Trong đó:

a: thời gian xả khí trong thiết bị thanh trùng bằng hơi nước;

A: thời gian nâng nhiệt (phút);

B: thời gian giữ nhiệt (phút);

C: thời gian hạ nhiệt (phút);

vi sinh vật bền với nhiệt, khó bị tiêu diệt hơn khi thanh trùng, còn đối với môitrường có pH thấp vi sinh vật bị tiêu diệt dễ dàng hơn ngay cả ở nhiệt độkhông cao Chính do phản ứng rất nhạy của vi sinh vật với độ chua của môitrường như vậy, nhiệt độ thanh trùng đồ hộp thực phẩm được lựa chọn dựatrên độ pH của nó

Các thực phẩm được chia làm hai nhóm để lựa chọn nhiệt độ thanh trùng:

Nhóm thực phẩm chua có pH < 4,2, thường thanh trùng ở nhiệt độ dưới 100 oCnhưng không thấp hơn 75÷80 °C.

Nhóm thực phẩm chua có pH 4.2, thường thanh trùng ở nhiệt độ từ 100 °Ctrở lên, thường hay sử dụng khoảng 112÷120 °C, đôi khi 125÷130 °C (NguyễnTrọng Cẩn và cs., 2009)

 Thời gian thanh trùng

Tại nhiệt độ thanh trùng nhất định, vi sinh vật trong đồ hộp thường không bịtiêu diệt ngay tức thời, mà cần có thời gian thích hợp gọi là thời gian thanhtrùng hay thời gian tác dụng nhiệt, ký hiệu là T (phút)

Trong quá trình thanh trùng, nhiệt lượng phải chuyển từ môi trường đunnóng, qua bao bì vào lớp sản phẩm bên trong, rồi vào tới tâm đồ hộp Quátrình này phải mất một thời gian gọi là thời gian truyền nhiệt Khi tâm đồhộp đạt tới nhiệt độ thanh trùng thì giữ ở nhiệt độ đó trong thời gian nhấtđịnh gọi là thời gian giữ nhiệt

Thời gian thanh trùng tổng quát của đồ hộp (hay thời gian đồ hộp chịu tácdụng nhiệt) bao gồm thời gian truyền nhiệt T1 và thời gian tiêu diệt T2

T = T1 + T2Trong thực tế, ngay trong thời gian truyền nhiệt, một số vi sinh vật có trong đồhộp cũng bị tiêu diệt, do tác dụng của nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phát triển của

vi sinh vật đó Do vậy thời gian thanh trùng thực tế nhỏ hơn tổng của thời giantruyền nhiệt và thời gian tiêu diệt (Lê Bạch Tuyết, 1996)

T < T1 + T2

 Áp suất đối kháng

Trong quá trình thanh trùng, sự giản nở của hơi nước, không khí và sản phẩmtrong đồ hộp đã ghép kín tạo ra áp suất khá lớn bên trong đồ hộp Sự chênhlệch áp suất bên trong hộp và trong thiết bị thanh trùng, nếu vượt qua giới hạncho phép sẽ gây ra hiện tượng phòng hộp, biến dạng làm bật nắp hộp Do đó,khi thanh trùng cần có áp suất đối kháng để tránh các hiện tượng trên (Lê BạchTuyết, 1996)

 Giá trị thanh trùng

Giá trị thanh trùng là thời gian tác dụng nhiệt để tiêu diệt vi sinh vật, giá trịthanh trùng ở nhiệt độ Ti trong khoảng thời gian ti được tính theo công thức:

Tính giá trị thanh trùng F cho một quá trình thanh trùng:

Giá trị F nâng nhiệt (F1):

Một quá trình nâng nhiệt bao gồm một dãy các nhiệt độ Ti Ở nhiệt độ Ti thựcphẩm được duy trì trong khoảng thời gian t Như vậy, giá trị thanh trùng F1

được tính bằng tổng các giá trị FTi tại các nhiệt độ Ti:

F1 = ∑ Fn= ∑ Ln tiGiá trị giữ nhiệt (F2):

F2 = 10(T – Tref)/Z.tiGiá trị hạ nhiệt (F3):

F3 = ∑ Fn= ∑ Ln.tiGiá trị thanh trùng là tổng các giá trị F1 + F2 + F3.

Các bước xác định F:

Ghi nhận sự thay đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian

Tính giá trị LTi ở nhiệt độ Ti

Tính giá trị FTi tương ứng với các nhiệt độ Ti

Tính F bằng tổng các Fn (Nguyễn Văn Tiếp và cs., 2000)

2.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC

2.4.1 Tannin

2.4.1.1 Khái niệm

Tannin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến phẩm chất trà.Tannin là các polyphenol có vị chát, có tính thuộc da và bị kết tủa khỏi khốidung dịch bằng protein hoặc alkaloide

Một trong những khái niệm chính xác nhất về tannin được đưa ra bởi Horvath(1981) thì tannin là hợp chất phenolic có trọng lượng phân tử cao, có chứa cácnhóm hydroxyl và các nhóm chức khác (như carboxyl) có khả năng tạo phứcvới protein và các phân tử lớn khác trong môi trường đặc biệt Khái niệmtannin không bao gồm những chất phenol đơn giản hay gặp cùng với tanninnhư acid gallic, catechin, acid chlorogenic chúng được coi là cácpseudotannin

“Nguồn: Su và cs., 2003”

2.4.1.2 Phân loại

Thành phần chủ yếu của hỗn hợp tannin trà là các catechin, chiếm 90% thànhphần của tannin Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của tannin trà khônggiống nhau và tùy theo từng giống trà mà thay đổi Những hợp chất này dựavào tính chất của chúng có thể phân thành:

Dạng tan được trong ester có phân tử lượng 320 – 360;

Dạng tan trong nước hoặc ceton có phân tử lượng 420 – 450;

Dạng kết hợp với protein (chỉ sau khi dùng dung dịch NaOH 0,5% để xử lý,mới có thể hòa tan trong dung dịch) (Lương Hồng Quang, 2004)

Tannin thường được chia thành hai nhóm chính: tannin thủy phân và tannin ngưng tụ hay proanthocyanidin (Bele và cs., 2010)

Tannin thủy phân (HT-hydrolized tannins) là các ester của đường hoặc polyolvới nhiều phân tử acid phenolic Phân tử đường thường là glucose Acidphenolic có thể là acid gallic (gatotannin) hay acid hexahydroxydiphenic(HHDP) và dẫn xuất oxy hóa của nó là acid dehydroxylhexahydroxydiphenic(DHHDP), acid ellagic (ellagitannin) HT thường có hàm lượng thấp trongcây, khi thủy phân chúng tạo thành acid gallic, epigallic và đường

Tannin ngưng tụ (CT-condensed tannins) còn được gọi là tannin pyrocatechic

Hình : Cấu trúc của tannin ngưng tụ

thủy phân như catechin, epicatechin hoặc các chất tương tự Catechin có thểtồn tại ở dạng monomer nhưng không có tính chất thuộc da.

2.4.1.3 Tính chất

Tính chất chung: tannin là hợp chất oligomeric với nhiều đơn vị cấu trúc vànhiều nhóm phenolic tự do Trọng lượng phân tử từ 500 đến hơn 20000 dalton.Tannin tan trong nước tạo dung dịch keo nhưng độ hòa tan của chúng phụthuộc vào mức độ polymer hóa Tan được trong cồn và aceton Tannin phảnứng với sắt chloride và tủa với muối kim loại nặng, gelatin Tannin có thể tạophức với protein, tinh bột, cellulose, muối khoáng

Tính chất của tannin thủy phân: bị thủy phân trong môi trường acid nhẹ, kiềmnhẹ, nước nóng hay enzyme (tannase) tạo thành carbohydrate và acid phenolic.Tính chất của tannin ngưng tụ (proanthocyanidin): tannin pyrocatechic khó tantrong nước hơn tannin pyrogallic và còn được gọi là flobatannin do dễ tạothành chất mảu đỏ tannin hay flobaphen dưới tác dụng của acid hoặc enzyme(Đái Duy Ban, 2008)

2.4.1.4 Tác dụng sinh học

Do khả năng tạo tủa với protein nên có tác dụng chữa tiêu chảy cũng như tácdụng chống chảy máu của các thuốc có hàm lượng tannin cao Tannin có thểkết tủa với kim loại nặng và alkaloid nên thường được dùng để chữa ngộ độckim loại và alkaloid

Tác dụng ức chế sinh ung thư của tannin chủ yếu do khả năng kết hợp củatannin với các chất gây ung thư Cơ chế ức chế phần này phụ thuộc vào loạichất sinh ung thư Tannin ở nồng độ cao ức chế hoạt động của các enzymenhưng ở nồng độ thấp chúng thường kích thích hoạt tính các enzyme Các hợpchất tannin có tác dụng giảm đau tại chỗ do làm giảm tác dụng của đầu dâythần kinh trung ương (ức chế và diệt vi khuẩn); cầm máu do tác dụng làm se

hệ mao mạch; có tác dụng chữa trĩ, viêm miệng và họng

Tannin, đặc biệt là tannin thủy phân được có hoạt tính sinh học thấp theođường uống do có khả năng tạo phức với protein nên có độ tan thấp trong chấtbéo Tannin thủy phân được tồn tại hầu như trong ruột ở độ pH trung tính vàkiềm hơn là pH acid, mức độ thủy phân hầu như phụ thuộc hoàn toàn vào hệ

vi sinh vật trong ruột Sử dụng tannin với liều cao trong thời gian dài có thểgây tồn thương cho gan (Đái Duy Ban, 2008; Nguyễn Thượng Dong, 2006)

2.4.2 Alkaloid

2.4.2.1 Cấu tạo

Các alkaloid là các hợp chất hữu cơ trong thực vật có chứa một hay nhiềunguyên tử nitơ trong phân tử và chúng có tính kiềm Đã chiết xuất và xác địnhcấu tạo hóa học của khoảng 10000 chất alkaloid khác nhau trong cây cỏ Một

ít alkaloid còn được xác định từ một số động vật như kiến, cóc hay nấm cựalõa mạch

Hình 3: Công thức cấu tạo chung của alkaloid

2.4.2.2 Tính chất

Nhiều alkaloid là những chất có độc tính rất cao như aconitin trong ô đầu,strychnin trong hạt mã tiền, gelsemin trong lá ngón, solanin trong mầm khoaitây và nhiều trường hợp ngộ độc dẫn đến tử vong do dùng nhầm các chất này

Đa phần các alkaloid ở dưới dạng thể rắn và không có màu Các alkaloid chỉ

có các nguyên tử C, H, N thì thường ở thể lỏng như nicotin Đại bộ phận cácalkaloid có cả các nguyên tố C, H, N, O trong phân tử và thường ở thể rắn,không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ Chúng thường có màutrắng hay không có màu Chúng có thể tạo muối với các acid vô cơ và hữu cơ,các muối này tan trong nước nhưng không tan trong các dung môi hữu cơ.Người ta thường sử dụng các đặc tính này để chiết xuất và tách riêng cácalkaloid từ dược liệu

Trong khi đó các alkaloid có nitơ hóa trị 5 (amin bậc 4) thì thường có màuvàng cam hay vàng đỏ Bản thân các alkaloid này tan được trong nước vàkhông tan trong các dung môi hữu cơ Các muối của chúng cũng tan đượctrong nước và trong các dung dịch cồn loãng (Nguyễn Thượng Dong, 2006)

2.4.2.3 Tác dụng sinh học

Về hoạt tính sinh học của các alkaloid: ức chế hoặc kích thích thần kinh trungương; điều trị bệnh tim, cao huyết áp, hen suyễn; chống sốt rét, ung thư; có tác

dung môi hữu cơ ở môi trường kiềm; chiết xuất alkaloid bằng nước acid loãnghoặc cồn đã acid hóa; chiết xuất alkaloid bằng cồn trung tính.

Các flavonoid là các sản phẩm từ đơn vị đầu 4-hydroxy-cinnamoyl-CoA kếthợp với 3 phần malonyl sẽ tạo nên cấu trúc cơ bản, sau đó tạo thành khungstilben và khung flavonoid Các flavonoid là các dẫn chất polyphenol (cónhiều nhóm chức phenol) là những chất màu thực vật, đa phần có màu vàng,một số có màu đỏ, xanh, tím hay không có màu Và cấu trúc hóa học, cácflavonoid có cấu trúc dạng C6-C3-C6 trong đó C6 là một vòng benzene gắnvới C3 là vòng pyran Tại các vòng có gắn một hoặc nhiều nhóm hydroxyl (M

H Mohd Sani & cs.) tự do hoặc đã thay thế một hoặc nhiều nhóm OH để tạo

thành các phân tử phức tạp hoặc có thể liên kết với các hợp chất khác trongcây (Đái Duy Ban, 2008).

2.4.3.3 Tính chất

Chiết xuất flavonoid tùy thuộc vào số nhóm hydroxyl và các nhóm khác trongchúng Đối với aglycon thì isoflavon, flavanon, dihydroflavonol và các flavon,flavonol có nhiều nhóm metoxy, ít nhóm hydroxyl đều là những chất phân cựctrung bình Để chiết chúng, người ta dùng các dung môi phân cực nhưbenzene, clorofoc, etylaxetat Loại flavonoid có nhiều OH nhưflavon,flavonol, biflavon, auron, chalcon đều là những chất phân cực mạnh.Dung môi dùng để tách chiết có thể dùng cồn, nước riêng hoặc hỗn hợp, tốtnhất là dùng cồn 80% hoặc 60% (Đái Duy Ban, 2008)

2.4.3.4 Tác dụng sinh học

Flavonoid được dùng như chất chống oxy hóa, kháng vi sinh vật, kháng viêm,kháng sinh, hoạt tính đối với mạch máu như ức chế ngưng tập tiểu cầu lànguyên nhân gây xơ vữa động mạch (Trần Văn Sung và cs., 2011)

Saponin được cấu tạo từ sapogenin và phần đường Phần đường có thể gồmmột hay một số phân tử monose (thường là D-Glucoza, D-Galactoza, L-Arabioza, L-Rammoza) thông qua liên kết glucosid (Nguyễn Phương, 2007;Phạm Kim Mãn, 1992).

Saponin triterpenoid: là các glycoside mà phần sapogenin có cấu trúc triterpenvới 30 nguyên tử cacbon Các saponin triterpenoid khi dehydrogen hóa vớiselen thì cho hỗn hợp các dẫn xuất naphatalen và phenanthren, chủ yếu làsapotalen (1,2,7 trimethyl naphtalen) Ở thực vật, các nhóm saponintriterpenoid được sinh tổng hợp trên nguyên tắc vòng qualen Người ta tìmthấy chúng trong khoảng 70 họ thực vật, phần lớn là loài hai lá mầm và chúngtồn tại ở dạng hòa tan trong dịch tế bào Tỉ lệ các saponin triterpenoid trongthực vật rất cao Ví dụ: rễ cam thảo có từ 2÷12%, hạt Aescullushippocastanum có 13%, ngoài ra còn có nhiều ở vỏ cây Quillaia và nhân sâm(Phan Quốc Kinh, 2011)