Bài viết tiến hành nghiên cứu tạo sản phẩm trà túi lọc từ nguồn nguyên liệu lá gai, góp phần đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao giá trị từ cây gai, nâng cao sức khỏe cộng đồng.
TNU Journal of Science and Technology 225(11): 160 - 165 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN TRÀ TÚI LỌC TỪ LÁ GAI CAO BẰNG Trần Văn Chí1*, Tạ Thị Lượng1,2, Nguyễn Sinh Huỳnh3, Lưu Hồng Sơn1, Vi Đại Lâm1, Trịnh Thị Chung1, Lê Sỹ Lũy1, Huỳnh Thị Thiệp1, Phạm Thị Tuyết Mai1, Ngơ Xn Bình1, Nguyễn Thị Tình1 2Đại 1Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên, học Queensland, 3Công ty cổ phần giống thức ăn chăn nuôi Cao Bằng TÓM TẮT Cây gai xanh (Boehmeria nivea (L.) Gaud) loại thuốc – dược liệu quý Lá gai sử dụng biện pháp dân gian thuốc lợi tiểu chống sốt, bảo vệ gan, chống oxy hóa, chống viêm, nhiên việc nghiên cứu ứng dụng gai chưa phổ biến Vì việc nghiên cứu trà túi lọc từ gai hướng đầy tiềm cần nghiên cứu Nghiên cứu cho thấy gai có độ ẩm 80,69%, tro 3,3%, chất khô tổng số 19,3 ºBx, polyphe0nol tổng 13,35%, cho khả kháng E coli, S aureus, B subtilis với vòng kháng khuẩn 4, 7, mm Quy trình chế biến trà túi lọc từ gai Cao Bằng với thông số kỹ thuật cơng đoạn sau: Nhiệt độ sấy gai 60ºC, thời gian sấy 210 phút, nghiền nguyên liệu với kích thước 0,5 < d ≤ mm Để tạo sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt, cỏ cam thảo bổ sung với tỷ lệ tương ứng 12% 8% Kết nghiên cứu mở tiềm cho việc sản xuất trà túi lọc từ gai Cao Bằng thuận tiện cho người tiêu dùng Từ khóa: Chế biến; quy trình; gai; trà túi lọc; thông số Ngày nhận bài: 11/3/2020; Ngày hoàn thiện: 25/10/2020; Ngày đăng: 31/10/2020 STUDY ON THE PROCESS OF TEA BAGS CAO BANG PROVINCE Tran Van Chi1*, Ta Thi Luong1,2, Nguyen Sinh Huynh3, Luu Hong Son1, Vi Dai Lam1, Trinh Thi Chung1, Le Sy Luy1, Huynh Thi Thiep1, Pham Thi Tuyet Mai1, Ngo Xuan Binh1, Nguyen Thi Tinh1 1TNU – University of Agriculture and Forestry, The University of Queensland, 3Cao Bang Breed and Animal Feed Joint stock company ABSTRACT Boehmeria nivea (L.) Gaud is an interesting herb The leaves have been using as a type of traditional medicine which showed benefit effects such as: Diuretics, fever reducer, antioxidant, anti inflammatory, liver protection However, researches about Boehmeria nivea (L.) Gaud and applications still be limited Therefore, tea bags production from this type of herb is necessary activity The study showed that the moisture in leaves of Boehmeria nivea is 80.69%, ash is 3.3%, the total dry mass is 19.3ºBx, polyphenol is around 13.35% In experiments with E coli, S aureus, B subtilis, tea solution created antimicrobial clear zones as 4, 7, mm Production includes many phases with specific parameters, such as: Drying temperature of leaves is 60ºC, drying time of 210 minutes, the size of material after grinding is about 0.5 < d ≤ mm Stevia and licorice are added with ratio 12% and 8% to create good sensory quality for products The result is the beginning for tea bag production in Cao Bang province which is useful for customers Keywords: Processing; procedure; Boehmeria nivea leaves; tea bag; parameters Received: 11/3/2020; Revised: 25/10/2020; Published: 31/10/2020 * Corresponding author Email: tranvanchi@tuaf.edu.vn 160 http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Trần Văn Chí Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN Mở đầu Cây gai xanh (Boehmeria nivea (L.) Gaud) loại thuốc – dược liệu quý, củ gai chữa trị động thai, huyết, đái đục, đái máu, bong màng ni thai, có tác dụng tốt cho phụ nữ mang thai Lá gai sử dụng biện pháp dân gian thuốc lợi tiểu chống sốt, bảo vệ gan, chống oxy hóa, chống viêm nêu “Những thuốc vị thuốc Việt Nam” Đỗ Tất Lợi (2004) [1], [2] Tuy nhiên, gai chủ yếu nguyên liệu làm bánh Trà túi lọc mặt hàng có lịch sử phát triển kỷ Hầu hết loại trà thảo mộc ngồi tác dụng giải khát cịn có tác dụng bổ trợ, cải thiện sức khỏe cho người dùng So với nhiều loại sản phẩm trà truyền thống trà túi lọc xem loại sản phẩm mới, tiện lợi hơn, tiết kiệm thời gian pha trà đáp ứng nhu cầu sống [3] Chính vậy, việc nghiên cứu tạo sản phẩm trà túi lọc từ nguồn nguyên liệu gai, góp phần đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao giá trị từ gai, nâng cao sức khỏe cộng đồng 225(11): 160 - 165 dòng vi khuẩn đại diện: vi khuẩn gram âm E coli vi khuẩn gram dương - B subtilis, S aureus cung cấp phịng thí nghiệm mơn Công nghệ vi sinh Viện Khoa học Sự sống – Đại học Thái Nguyên Thiết bị: Máy đo quang phổ, tủ sấy, cân điện tử, máy soxlet, tủ cấy, tủ ấm 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học gai Xác định độ ẩm theo phương pháp sấy đến khối lượng không đổi [4] Cân - g gai, đem nghiền nát cho vào chén biết trước trọng lượng, sau đặt chén có chứa mẫu vào tủ sấy nhiệt độ 105ºC Sấy khoảng - giờ, lấy chén có chứa mẫu đặt vào bình hút ẩm để làm nguội sau đem cân ghi lại kết Tiếp tục có trọng lượng khơng đổi Độ ẩm theo % (W) tính cơng thức: W= 100 Trong đó: Vật liệu phương pháp nghiên cứu - W: Độ ẩm thực phẩm (%) 2.1 Vật liệu nghiên cứu - G: Khối lượng cốc sấy (g) Lá gai thu hái vào lúc sáng sớm vườn trồng gai xã Hưng Đạo, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng Ngoài cịn có cam thảo, cỏ mua hiệu thuốc Đông y địa bàn Thái Nguyên đạt chất lượng theo thông tư số 13/2018/TT – BYT - G1: Khối lượng cốc sấy mẫu thử trước sấy (g) Các hóa chất mơi trường sử dụng thí nghiệm: 1,1-Diphenyl-2picrylhydrazyl (DPPH); ethanol (EtOH) Merck – Đức (dạng tinh khiết), methanol (MeOH) môi trường LB bao gồm (10 g/L trypton (Đức); 10 g/L NaCl (Trung Quốc); g/L yeast extract (Ấn Độ) 15 g/L agar (Việt Nam) sử dụng để nuôi cấy vi khuẩn Escherichia coli (E coli), Staphylococcus aureus (S aureus) Bacillus subtilis (B subtilis) Vi sinh vật sử dụng để khảo sát hoạt tính kháng khuẩn gồm http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn - G2: Khối lượng cốc sấy mẫu thử sau sấy (g) Phương pháp xác định chất khơ hịa tan [3], [5] + Cân – 10 g mẫu gai cân kỹ thuật lượng nước lượng mẫu lấy, nghiền hỗn hợp cối chày sứ Lấy phần hỗn hợp cho vào vải phin mịn, ép – giọt dung dịch ban đầu nhỏ – giọt lên lăng kính đo Quay ốc điều chỉnh để tìm ranh giới vùng tối vùng sáng máy Điều chỉnh đến ranh giới hai vùng đen đậm ánh sáng khác (để tránh sai số) Đọc chiết suất phần trăm chất khô thước đo Nếu khơng khống chế nhiệt độ 20ºC phải tra bảng hiệu chỉnh 161 Trần Văn Chí Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN Hàm lượng chất khơ tổng số (X) tính theo cơng thức: X = × ɑ (ºBx) Trong đó: 2: Hệ số pha loãng ɑ: Chỉ số khúc xạ đo Kết trung bình cộng kết lần xác định Chênh lệch lần không vượt 2% Phương pháp xác định hàm lượng tro [4], [5] Nung chén sứ chén kim loại rửa lò nung tới nhiệt độ 500 – 600ºC đến trọng lượng khơng đổi Để nguội bình hút ẩm cân cân phân tích xác đến 10 – g Cho vào chén khoảng 5g chất thử Cân tất cân phân tích, với độ xác Cho tất vào lò nung tăng nhiệt độ từ từ 500 – 600ºC Nung tro trắng, nghĩa loại hết chất hữu thông thường khoảng – Hàm lượng tro theo phần trăm (X) tính cơng thức: X= 100 (%) Trong đó: - G: Khối lượng chén nung (g) - : Khối lượng chén nung mẫu (g) - : Khối lượng chén nung tro trắng (g) Phương pháp định lượng polyphenol (phương pháp ISO 14502-1-2005 dùng thuốc thử Folin – Ciocalteu) [3] Chiết suất polyphenol: Cân 5g mẫu gai tươi, chần nhiệt độ 100°C thời gian khoảng giây để loại enzym Chiết mẫu với 100 ml cồn 70% chiết hồi lưu nhiệt độ 70°C thời gian 90 phút, lọc thu dịch chiết Pha loãng: lấy 1ml dịch chiết pha loãng 1000 lần cồn 99%, dịch pha loãng sử dụng để xác định lượng polyphenol tổng số Xây dựng đường chuẩn garlic: Đường chuẩn 225(11): 160 - 165 acid garlic xây dựng khoảng nồng độ: 10, 20, 40, 80, 160, 200, 250, 320 μg/ml Xác định hàm lượng polyphenol: Chuẩn bị ống nghiệm bọc kỹ giấy bạc Các ống nghiệm đánh dấu, cho 1ml mẫu pha lỗng vào ống nghiệm, bọc kín màng bọc thực phẩm Sau cho thêm ml folin vào, lắc để nhiệt độ phòng phút Tiếp theo cho thêm ml Na2CO3 7,5% vào lắc đều, để tối nhiệt độ phịng 30 phút Sau đem đo OD bước sóng 765 nm Hàm lượng polyphenol tổng (%) có chất khơ = Trong đó: f(A): Phương trình đường chuẩn, k: Hệ số pha loãng (g), w: Hàm lượng nước (%) 2.2.2 Phương pháp thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn Hoạt tính ức chế chủng vi khuẩn thử nghiệm xác định phương pháp đĩa giấy khuếch tán môi trường thạch Các thao tác thực tủ cấy vô trùng Dịch chứa tế bào vi khuẩn (100 µL, 106 CFU/ mL) sử dụng để dàn đĩa thạch chứa môi trường hấp khử trùng Các đĩa giấy vô trùng đặt lên bề mặt đĩa thạch Lấy 50 µL dung dịch hòa tan dịch chiết tẩm lên đĩa giấy thí nghiệm Đĩa sau giữ ngun tủ lạnh 4°C dịch chiết khuếch tán xung quanh đĩa giấy Sau đĩa thạch ủ tủ ấm 37°C 24 Mỗi thí nghiệm lặp lại lần [6] 2.2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan Đánh giá cảm quan theo TCVN 3215-79 [4], [7] 2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu Kết thí nghiệm xử lý phần mềm SPSS 20.0 Kết thảo luận 3.1 Thành phần hóa học có gai Bảng Thành phần hóa học gai STT 162 Thành phần Độ ẩm (%) Tro (%) Hàm lượng chất khơ hịa tan (ºBx) Polyphenol tổng (%) Hàm lượng 80,69 3,3 19,3 13,35 http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Trần Văn Chí Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN Dựa vào bảng 1, kết ta có độ ẩm nguyên liệu gai 80,69% Hàm lượng chất khô chiếm 19,3% Hàm lượng tro toàn phần gai 3,3% Hàm lượng polyphenol tổng 13,35% Như vậy, nguyên liệu gai có độ ẩm cao, thành phần chất khơ có hàm lượng tro polyphenol tổng cao, cung cấp khoáng chất vừa cung cấp hoạt chất chống oxy hóa tự nhiên, kháng khuẩn, phù hợp sản xuất sản phẩm có lợi cho sức khỏe người sử dụng 3.2 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn gai Thực thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng khuẩn dịch trích ly từ gai, dịch chiết chứa hợp chất polyphenol, flavonoid; có Chlorogenic acid loại tanin, có tác dụng diệt nấm, diệt khuẩn, thử nghiệm để đánh giá hiệu 225(11): 160 - 165 kháng lại loại vi khuẩn E coli, S aureus, B subtilis phương pháp tạo vịng kháng khuẩn mơi trường đĩa thạch Thực thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng khuẩn dịch trích gai thu kết vịng kháng khuẩn sau: Vi khuẩn E coli, S aureus, B subtilis tác nhân gây số bệnh phổ biến người bệnh đường ruột, tiêu hóa, ngộ độc thực phẩm, bệnh ngồi da, suy giảm hệ miễn dịch Qua thí nghiệm ta thấy gai kháng lại loại vi khuẩn trực khuẩn gram (-): E coli, trực khuẩn gram (+) B subtilis, tụ cầu khuẩn gram (+) S aureus., với đường kính vịng kháng khuẩn dịch chiết tác động lên loại vi sinh vật khác Hình Kết khảo sát hoạt tính kháng khuẩn gai với vi khuẩn A: Hoạt tính kháng khuẩn dịch chiết gai với E coli, B: Hoạt tính kháng khuẩn dịch chiết gai với B subtilis, C: Hoạt tính kháng khuẩn dịch chiết gai với S aureus D: Vòng kháng khuẩn dịch chiết gai với đối chứng dương Ampicillin vị trí giữa, đối chứng âm nước cất vị trí xung quanh với B subtilis Bảng Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn gai STT Vi khuẩn E coli S aureus B subtilis Hoạt tính kháng khuẩn Hiệu số đường kính vịng kháng khuẩn D-d (mm) Hoạt tính kháng dịch chiết (++) (+++) (+++) Qua bảng hình cho thấy, dịch gai kháng lại loại vi khuẩn trực khuẩn gram (-): E coli, trực khuẩn gram (+) B subtilis, tụ cầu khuẩn gram (+) S aureus, với đường http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn 163 Trần Văn Chí Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN 225(11): 160 - 165 kính vịng kháng khuẩn dịch chiết tác động lên loại vi sinh vật khác Khả kháng khuẩn dịch trích gai B subtilis cao với kết vòng kháng khuẩn mm (Hình 1B) thấp chủng E coli với mm (Hình 1A) Đối với S aureus vịng kháng khuẩn mm (Hình 1C) 3.3 Xác định nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm Nhiệt độ sấy nguyên liệu có ảnh hưởng trực tiếp đến màu sắc mùi vị sản phẩm trà Với điều kiện thí nghiệm nhiệt độ sấy khảo sát 50, 60, 70, 80, 90ºC Kết thể bảng Bảng Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị sản phẩm CT Nhiệt độ (°C) CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 50 60 70 80 90 Màu sắc 4,22b 4,33b 3,00a 2,89a 2,78a Điểm chất lượng Mùi Vị Trạng thái 3,89b 3,78c 4,33b b c 4,11 3,89 4,00b a bc 2,78 3,33 3,22a a ab 2,67 2,78 3,00a a a 2,56 2,56 2,89a Điểm HSCTL Xếp loại 16,04 16,26 12,30 11,25 10,68 Khá Khá Trung bình Trung bình Kém (Ghi chú: Các giá trị cột có số mũ khác có khác mức ý nghĩa α = 0,05) Bảng Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến cảm quan sản phẩm Kích thước (mm) d ≤ 0,5 mm 0,5 < d ≤ mm d ≥ mm Đánh giá cảm quan Dịch trà có cặn, vẩn đục, có màu nâu đậm Dịch trà trong, có màu vàng nâu Dịch trà có màu vàng nhạt Dựa vào bảng ta thấy, nhiệt độ sấy nguyên liệu yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm trà Trong đó, cơng thức sấy 60ºC tối ưu cho trình sấy Nhiệt độ sấy thấp (50ºC), thời gian sấy kéo dài lâu Nhiệt độ sấy cao (70ºC, 80ºC, 90ºC) làm cho trà bị cháy khét, tính chất cảm quan sản phẩm giảm Vì vậy, cơng thức 60ºC cơng thức tốt chọn để thực thí nghiệm 3.4 Xác định kích thước nguyên liệu sau nghiền đến chất lượng sản phẩm Ngun liệu có kích thước thích hợp tạo điều kiện thuận lợi cho trình trích ly chất tan nước trà Tiến hành lựa chọn kích thước ngun liệu cho sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt Nguyên liệu sau trải qua giai đoạn sấy làm nhỏ, sau sàng phân loại với kích thước khác Kết nghiên cứu ảnh hưởng kích thước nguyên liệu trình bày bảng Kết nghiên cứu cho thấy, kích thước 0,5 < d ≤ mm thích hợp để pha trà, 164 nghiệm thức cho dịch trà có chất lượng cảm quan tốt Dịch trà trong, có màu vàng nâu đặc trưng sản phẩm trà khơng có cặn, đục Vậy, với kích thước nguyên liệu 0,5 < d ≤ mm chọn kích thước tốt để thực thí nghiệm 3.5 Xác định tỉ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung Tỉ lệ phối trộn có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cảm quan thực phẩm, nguyên liệu bổ sung giúp cho sản phẩm tạo thành có hương thơm, dễ chịu, dễ uống… Qua bảng thấy, tỉ lệ cam thảo cỏ bổ sung vào trà gai có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cảm quan sản phẩm Bổ sung cỏ tạo độ thơm cho trà, lượng cỏ bổ sung nhiều hay tạo vị gắt hay vị khơng hài hịa Cam thảo có tính mát, nhiệt, giải độc cho với lượng phù hợp, nhiều ảnh hưởng đến hương vị sản phẩm, giảm chất lượng cảm quan Vậy với tỉ lệ phối trộn 12% cỏ 8% cam thảo vào trà gai lựa chọn để thực thí nghiệm http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn Trần Văn Chí Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ ĐHTN 225(11): 160 - 165 Bảng Ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn cam thảo, cỏ đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị trạng thái sản phẩm CT CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Tỉ lệ phối trộn Gai/Cỏ Ngọt/Cam Thảo (%) 80 - – 15 80 - – 13 80 - 10 – 10 80 - 12 – 80 - 15 – Điểm chất lượng Màu sắc Mùi Vị 2,22a 2,44a 2,78a 4,56c 3,89b 2,44a 3,11ab 3,11ab 4,44c 3,89bc 2,67a 2,56a 3,11a 4,67c 3,67b Trạng thái 2,89a 2,78a 3,33a 4,56c 4,00bc Điểm HSCTL Xếp loại 10,22 10,89 12,35 18,22 15,38 Kém Kém Trung bình Khá Khá (Ghi chú: Các giá trị cột có số mũ khác có khác mức ý nghĩa α = 0,05) Kết luận Đã phân tích thành phần hóa học gai trồng tỉnh Cao Bằng có độ ẩm 80,69%, tro 3,3%, chất khô tổng số 19,3 ºBx, polyphenol tổng 13,35% Dịch chiết gai với số loại vi khuẩn thường gặp thực phẩm E coli, S aureus, B subtilis với vòng kháng khuẩn mm, mm, mm Xây dựng quy trình chế biến trà túi lọc với cơng đoạn sau: Nhiệt độ sấy gai 60ºC, thời gian sấy 210 phút, nghiền nguyên liệu với kích thước 0,5 < d ≤ mm, cỏ cam thảo bổ sung với tỷ lệ tương ứng 12% 8% Lời cảm ơn Kết nghiên cứu sản phẩm đề tài tỉnh Cao Bằng ‘‘Nghiên cứu công nghệ chế biến số sản phẩm từ gai tỉnh Cao Bằng’’ thời gian thực từ 2018 2020, nhóm tác giả xin trân trọng cảm ơn sở Khoa học Công nghệ tỉnh Cao Bằng tạo http://jst.tnu.edu.vn; Email: jst@tnu.edu.vn điều kiện hỗ trợ kinh phí để nhóm tác giả thực thành công nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES [1] T K Chinh, Skill culture, care, recovery and storage of products from Boehmeria nivea (L.) Gaud Agricultural publisher, Hanoi, 2012 [2] T L Do, Vietnamese medicinal plants and herbs Medical Publishing House, Hanoi, 2001 [3] N T Le, Basic technological processes in food production Science and Technology Publishing House, Hanoi, 2009 [4] D T Ha, Food chemistry analysis Science and Technology Publishing House, Hanoi, 2009 [5] D T Ha, Food sensory analysis techniques Science and Technology Publishing House, Hanoi, 2010 [6] T T Hieu, L T M Ngan, N N Toan, N M P Long, and B V Le, “In vitro antifungal activity of essential oils against Fusarium spp.,” J Sci Tech., vol 53, no 6B, pp 51-64, 2015 [7] V C Hoang, Drying technique Science and Technology Publishing House, Hanoi, 1999 165 ... lệ tương ứng 12% 8% Lời cảm ơn Kết nghiên cứu sản phẩm đề tài tỉnh Cao Bằng ‘? ?Nghiên cứu công nghệ chế biến số sản phẩm từ gai tỉnh Cao Bằng? ??’ thời gian thực từ 2018 2020, nhóm tác giả xin trân... phương pháp nghiên cứu - W: Độ ẩm thực phẩm (%) 2.1 Vật liệu nghiên cứu - G: Khối lượng cốc sấy (g) Lá gai thu hái vào lúc sáng sớm vườn trồng gai xã Hưng Đạo, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng Ngồi... loại sản phẩm trà truyền thống trà túi lọc xem loại sản phẩm mới, tiện lợi hơn, tiết kiệm thời gian pha trà đáp ứng nhu cầu sống [3] Chính vậy, việc nghiên cứu tạo sản phẩm trà túi lọc từ nguồn nguyên