Nghiên cứu công nghệ sản xuất trà tan râu ngô làm thực phẩm chức năng

lưu thị bích hường luận văn thạc sĩ khoa học * giáo dục đào tạo ngành: công nghệ thực phẩm trường đại học bách khoa hà nội công nghệ thực phẩm NGHIÊN CứU CÔNG NGHệ SảN XUấT TRà TAN RÂU NGÔ LàM THựC PHẩM CHứC NĂNG * lưu thị bích hường 2006 - 2008 Hà Nội 2008 Hà Nội - 2008 giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội luận văn thạc sĩ khoa học ngành: công nghệ thực phẩm NGHIÊN CứU CÔNG NGHệ SảN XUấT TRà TAN RÂU NGÔ LàM THựC PHẩM CHứC NĂNG Ngành: công nghệ thực phẩm MÃ sè: 09.0204 l­u thÞ bÝch h­êng Ng­êi h­íng dÉn khoa học: TS Trần Thị Mai Hà Nội - 2008 MC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục MỞ ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10 1.1 RÂU NGÔ 10 1.1.1 Đặc điểm sinh học râu ngô 10 1.1.2 Thành phần hóa học tính chất vật lý hoạt chất sinh học có râu ngô 11 1.1.2.1 Thành phần hóa học râu ngô 11 1.1.2.2 Một số hoạt chất sinh học có râu ngơ tính chất vật lý chúng 12 1.1.3 Sử dụng râu ngô 17 1.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ TAN 18 1.2.1 Kỹ thuật trích ly 18 1.2.2 Kỹ thuật sấy phun 21 1.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ VÀ NGHIÊN CỨU RÂU NGÔ TRÊNTHẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 23 1.3.1 Tình hình sản xuất ngô nghiên cứu râu ngô giới 23 1.3.2 Tình hình sản xuất ngơ nghiên cứu râu ngô Việt Nam 29 PHẦN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 VẬT LIỆU, HOÁ CHẤT THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ NGHIÊN CỨU 31 2.1.1 Vật liệu 31 2.1.2 Hóa chất 31 2.1.3 Thiết bị dụng cụ 31 2.2 PHƯƠNG PHÁP 32 2.2.1 Phương pháp phân tích tiêu hóa lý 32 2.2.1.1 Phương pháp lấy mẫu: 32 2.2.1.2.Phương pháp xác định độ ẩm nguyên liệu: 32 2.2.1.3.Xác định hàm lượng vitamin C: 32 2.2.1.4 Phương pháp xác định đường khử : 32 2.2.1.5 Phương pháp xác định hàm lượng canxi: 32 2.2.1.6 Phương pháp xác định hàm lượng kali: 32 2.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 32 2.2.3 Phương pháp xác định hàm lượng cắn tổng số 34 2.2.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 34 2.2.5 Phương pháp định lượng hoạt chất Phytosterol (β-sitosterol, stigmasterol) 34 2.2.6 Phương pháp đánh giá hiệu hạ Cholesterol thỏ thực nghiệm 35 2.2.7 Phương pháp xử lý số liệu 37 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 KHẢO SÁT VỀ NGUYÊN LIỆU 38 3.1.1 Kết xác định suất râu ngô số giống ngô 38 3.1.2 Xác định số thành phần hóa học râu ngơ 39 3.2 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ TRÍCH LY CÁC HỢP CHẤT TỪ RÂU NGÔ VÀ TẠO SẢN PHẨM TRÀ TAN RÂU NGÔ 42 3.2.1 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả chiết hợp chất râu ngô 42 3.2.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng loại dung môi 42 3.2.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng kích thước nguyên liệu 44 3.2.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ dung môi 46 3.2.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu dung môi 48 3.2.1.5 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ trích ly 49 3.2.1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian trích ly 51 3.2.2.Khảo sát thơng số kỹ thuật ảnh hưởng đến q trình sấy phun tạo sản phẩm 53 3.2.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí sấy 53 3.2.2.2 Ảnh hưởng tốc độ bơm nhập liệu 55 3.2.2.3 Ảnh hưởng áp suất khí nén 58 3.2.3 Khảo sát trình phối trộn 60 3.2.4 Xây dựng sơ đồ qui trình cơng nghệ sản xuất trà tan râu ngô 63 3.3 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM TRÀ TAN RÂU NGÔ 66 3.3.1 Xác định số thành phần hoạt chất sinh học sản phẩm 66 3.3.2 Đánh giá hiệu chức giảm cholesterol sản phẩm trà tan râu ngô thỏ 67 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 4.1 KẾT LUẬN 72 4.2 KIẾN NGHỊ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Khoa học công nghệ ngày phát triển, người khơng lo ăn no đủ, mà cịn cần đến thực phẩm không giàu dinh dưỡng cho lượng cao, mà người cịn tìm nhiều thực phẩm có tác dụng tăng cường thể lực, phịng, điều trị bệnh tật kéo dài tuổi thọ Khuynh hướng lĩnh vực chế biến lương thực thực phẩm đề xuất: chế biến loại thực phẩm chức (funtional food) từ nguyên liệu tự nhiên, từ thực vật, động vật đặc thù vốn giàu hoạt chất sinh học thiên nhiên tạo sau hàng triệu năm tiến hóa Các thực phẩm chức giúp cho người trì tăng cường sức khỏe, kéo dài tuổi thọ, phòng chữa nhiều bệnh hiểm nghèo tim mạch, ung thư Trong dân gian, từ xưa, lưu truyền thuốc chữa bệnh từ cỏ kết hợp sử dụng thức ăn hàng ngày để tăng cường giá trị dinh dưỡng hạn chế bệnh tật Ngày nay, đứng trước hàng loạt bệnh nan y, khó chữa tim mạch, ung thư Nền y học đại có xu hướng khuyến khích người “phịng bệnh chữa bệnh”, cách sử dụng hợp lý nguồn thành phần chức có sẵn thực phẩm, vừa có tác dụng trị bệnh vừa có giá trị dinh dưỡng Theo điều tra chuyên gia Trung Quốc, nhu cầu thực phẩm chức tăng nhanh nhiều lần sức tăng trưởng kinh tế xã hội Trong kinh tế giới hàng năm tăng 2-3% tốc độ tăng giá trị sản lượng thức ăn chức 10-15% Giá trị thức ăn chức Mỹ năm 1997 22,6 tỷ USD, Nhật 6,5 tỷ USD, Trung Quốc 3,6 tỷ USD Với tốc độ tăng dự kiến đến năm 2010, giá trị thức ăn chức Mỹ vượt 80 tỷ USD, Trung Quốc 10 tỷ USD Trước xu hướng phát triển mạnh ngành chế biến thực phẩm chức giới, vài năm gần Việt Nam hịa nhập cách tích cực với giới lĩnh vực [21, 26] Theo GS.TS Đỗ Tất Lợi râu ngơ có tác dụng lợi tiểu tăng tiết mật, nước mật lỏng tỷ trọng nước mật lỏng Trong y học cổ truyền, râu ngơ dùng việc phịng chữa số bệnh viêm túi mật, viêm gan, dùng làm thuốc thông tiểu tiện, dùng bệnh tim, đau thận, râu ngơ có chứa hoạt chất sinh học β- sitosterol stigmasterol có tác dụng chống ơxy hóa, giảm lượng cholesterol máu hạn chế vữa xơ động mạch [6] Hiện Việt Nam chưa có nghiên cứu nghiên cứu râu ngô nước chiết từ râu ngô Để tạo sản phẩm trà từ nước chiết râu ngơ có chứa hoạt chất sinh học β- sitosterol stigmasterol , lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất trà tan râu ngô làm thực phẩm chức năng” + Mục đích đề tài: Xây dựng cơng nghệ sản xuất trà tan râu ngô từ nước chiết râu ngô chứa hoạt chất sinh học β- sitosterol stigmasterol có tác dụng làm giảm lượng cholesterol máu + Nội dung đề tài, vấn đề cần giải quyết: Khảo sát nguyên liệu Nghiên cứu qui trình cơng nghệ trích ly (chiết) hợp chất từ râu ngô tạo sản phẩm trà tan râu ngô - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả chiết hợp chất râu ngô + Nghiên cứu ảnh hưởng loại dung mơi + Nghiên cứu ảnh hưởng kích thước nguyên liệu + Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ dung môi + Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu dung môi + Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ trích ly + Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian trích ly - Khảo sát thơng số kỹ thuật ảnh hưởng đến trình sấy phun tạo sản phẩm - Khảo sát trình phối trộn - Xây dựng sơ đồ qui trình cơng nghệ sản xuất trà tan râu ngô Đánh giá chất lượng sản phẩm trà tan râu ngơ - Phân tích số thành phần hoạt chất sinh học sản phẩm - Đánh giá hiệu chức làm giảm cholesterol máu sản phẩm thỏ thí nghiệm 10 PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 RÂU NGƠ 1.1.1 Đặc điểm sinh học râu ngơ Râu ngô, tên khoa học Stigmata Maydis hay Styliet Stigmata Maydis, vịi núm phơi khơ hoa ngô già cho bắp Râu ngô phun sau cờ tung phấn từ đến ngày 1-2 tuần tùy giống điều kiện ngoại cảnh Tuy nhiên, có số trường hợp phun râu sớm trỗ cờ vài ngày, điều kiện nhiệt độ thấp phun râu chậm kéo dài, nhiệt độ ấm phun râu nhanh tập trung Ở miền Bắc nước ta, ngô hè thu phun râu 5-8 ngày, ngô đông phun râu 10-15 ngày Trên cây, bắp phun 11 trước bắp phun sau, cách khoảng 2-3 ngày Trong bắp, hoa phun râu từ lên [5] 1.1.2 Thành phần hóa học tính chất vật lý hoạt chất sinh học có râu ngơ 1.1.2.1 Thành phần hóa học râu ngơ Thành phần hóa học thực vật ln ln thay đổi tùy thuộc vào mức độ phát triển cây, kết hợp với chức chúng xuất giai đoạn Hơn nữa, điều kiện địa lý, mùa vụ kỹ thuật chăm bón ảnh hưởng nhiều tới hàm lượng thành phần nguyên liệu Râu ngơ vậy, phần phế phẩm ngành sản xuất ngơ nhiên lại có tác dụng lớn y học phòng chữa số bệnh Nó có tác dụng có chứa số thành phần, thành phần định tới hiệu chống ơxy hóa chúng Trong “Những thuốc vị thuốc Việt Nam”, GS.TS Đỗ Tất Lợi đưa thành phần hóa học râu ngơ bao gồm: sitosterol, stigmasterol, tinh dầu, saponin, glucosid đắng, vitamin C, vitamin K, canxi, kali, muối khống Mặc dù, với hàm lượng nguyên liệu lại cần thiết cho thể Ngoài ra, số tài liệu nhiều tác giả tìm râu ngơ cịn chứa chất hóa học khác như: Trimethyl-benzenes, Dimethoxy-benzenes, 1,8-cineole, 2-methyl-butan-1-al, 2-methyl-butan-1-ol, 2methyl-naphthalene, 2-methyl-pent-2-en-1-al, 2-methyl- pentan-3-one, 2-methylpropan-1-ol, 3'-o-methyl-maysin, 3-methyl-butan -1-ol, Alpha-terpineol, Aluminum, Apiforol, Apigenidin, Ascorbic-acid, Benzaldehyde, Beta-carotene, Beta-ionone, Beta-pinene, Beta-sitosterol, Betaine, Biphenyl, Butan-1-ol, Calcium, Carvacrol, Chromium, Cinnamic-acid-ethyl-ester, Cyanidin, ... hà nội luận văn thạc sĩ khoa học ngành: công nghệ thực phẩm NGHIÊN CứU CÔNG NGHệ SảN XUấT TRà TAN RÂU NGÔ LàM THựC PHẩM CHứC NĂNG Ngành: công nghệ thực phẩm MÃ số: 09.0204 lưu thị bích hường Người... cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu công nghệ sản xuất trà tan râu ngơ làm thực phẩm chức năng? ?? + Mục đích đề tài: Xây dựng công nghệ sản xuất trà tan râu ngô từ nước chiết râu ngô chứa hoạt chất sinh học... TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGƠ VÀ NGHIÊN CỨU RÂU NGÔ TRÊNTHẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 23 1.3.1 Tình hình sản xuất ngơ nghiên cứu râu ngơ giới 23 1.3.2 Tình hình sản xuất ngô nghiên cứu râu ngô Việt