Nghiên cứu sản xuất trà thảo mộc lá mãng cầu xiêm

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT TRÀ THẢO MỘC LÁ MÃNG CẦU XIÊM Mã số đề tài: 184.TP15 Chủ nhiệm đề tài: Đặng Trần Minh Đăng Đơn vị thực hiện: Viện Công Nghệ Sinh Học-Thực phẩm LỜI CÁM ƠN Trước tiên, nhóm đồ án xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới tồn thể q thầy trường Đại Học Cơng Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh nói chung, thầy Viện Cơng Nghệ Sinh Học Thực Phẩm nói riêng tận tình giảng dạy chúng em suốt thời gian qua Đặc biệt, nhóm xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đàm Sao Mai, Người định hướng, hỗ trợ tận tình giúp đỡ để nhóm chúng tơi hồn thành tốt đề tài khoa học Cô đưa lời khuyên điều cần lưu ý trình thực để đạt kết tốt Áp dụng kiến thức môn học vào thực tế, giải khắc phục cố xảy trình nghiên cứu Qua đó, nhóm chúng tơi trau dồi, đúc kết kinh nghiệm cho thân Nhóm chúng tơi xin cảm ơn quý thầy cô, bạn bè gợi ý, hỗ trợ, đóng góp ý kiến để nhóm hồn thiện đề tai khoa học Cuối cùng, xin cảm ơn quý ban lãnh đạo trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh cung cấp kinh phí để chúng tơi thực đề tài thơng qua chương trình đề tài nghiên cứu khoa học giành cho sinh viên trường PHẦN I THÔNG TIN CHUNG I Thông tin tổng quát 1.1 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT TRÀ THẢO MỘC LÁ MÃNG CẦU XIÊM 1.2 Mã số: 184.TP15 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài Họ tên TT Đơn vị cơng tác Vai trị thực đề tài (học hàm, học vị) ĐẶNG TRẦN MINH ĐĂNG Viện Công Nghệ Sinh (sinh viên) LÊ THỊ GIANG Chủ nhiệm Học-Thực phẩm, trường Đại học Công Thành viên nghiệp thành phố Hồ (sinh viên) Chí Minh PHAN THỊ NGỌC HUYỀN Thành viên (sinh viên) PHAN THỊ NHƯ LY Thành viên (sinh viên) 1.4 Đơn vị chủ trì: 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 10 năm 2018 đến tháng năm2019 1.5.2 Gia hạn (nếu có):đến tháng… năm… 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 10 năm 2018 đến tháng năm 2019 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: triệu đồng II Kết nghiên cứu Đặt vấn đề Lá mãng cầu xiêm chứa nhiều hợp chất tốt cho sức khỏe hợp chất polyphenol, carbohydrat, flavonoid, tannin, alkaloids, saponin glycosid tim chiết xuất Tuy nhiên từ trước tới nhắc tới mãng cầu xiêm thường quan tâm tới mà để ý tới - “một loại thần dược quý” Lá thu hoạch quanh năm, nguồn ngun liệu mãng cầu xiêm dồi Tiềm mãng cầu xiêm lớn khai thác triệt để đem lại thu nhập thêm cho người nông dân thu nhập Theo thống kê nghiên cứu có nghiên cứu phát triển sản phẩm từ mãng cầu xiêm, nghiên cứu dừng lại việc trích ly hợp chất hay sản xuất bột, sấy khô làm trà Các nghiên cứu chưa có nhiều tính lạ, chưa khai thác cơng dụng chưa giữ lại hợp chất quý có Nhóm chọn mãng cầu xiêm làm đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu sản xuất trà thảo mộc mãng cầu xiêm” Với mong muốn sản xuất loại nước uống tốt cho sức khỏe người, đa dạng hóa sản phẩm từ mãng cầu xiêm, tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào, mang lại nguồn thu nhập thêm từ mãng cầu xiêm cho người nông dân Mục tiêu 2.1 Mục tiêu tổng quát Mục tiêu nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất nước thảo mộc mãng cầu xiêm qui mơ phịng thí nghiệm nhằm tạo sản phẩm nước uống tốt cho đường tiêu hóa 2.2 Mục tiêu cụ thể - Khảo sát phương pháp xử lý nguyên liệu mãng cầu tươi - Khảo sát thời gian trích ly mãng cầu xử lí - Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu hibiscus kỷ tử Phương pháp nghiên cứu 3.1 Xác định hàm lượng polyphenol tổng thuốc thử Folin - Ciocalteu Thuốc thử Folin-Ciocalteu hỗn hợp natri volframat natri molydate có mặt hợp chất polyphenol môi trường kiềm nhẹ xảy phản ứng oxy hóa-khử, nhóm –OH phenolic chuyển thành nhóm quinol tạo thành phức hợp có màu Cơ sở phương pháp Dựa vào phản ứng oxy hoá hợp chất polyphenol thuốc thử FolinCiocalteu tạo sản phẩm màu xanh lam Cường độ màu hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với hàm lượng polyphenol phạm vi định Dựa vào cường độ màu đo bước sóng λ = 760 nm đồ thị chuẩn acid gallic với thuốc thử xác định hàm lượng polyphenol dịch chiết sản phẩm Cách tiến hành Xây dựng đồ thị chuẩn acid gallic Ống nghiệm 10 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Nồng độ acid galic (ppm) Thể tích Foline 1,9 mL 10% Lắc đều, để yên phút Na2CO3 7,5% 2,5 (mL) Lắc để yên 30 phút đem đo quang bước sóng 760 nm Cân xác 10 mg acid gallic hịa tan thêm nước cất tới vạch bình định mức 100 mL thu dung dịch acid gallic 0,1mg/mL Lần lượt lấy từ 0,1-0,6 mL dung dịch tiến hành phản ứng so màu sau: cho thể tích định dung dịch acid gallic 0,1mg/mL vào bình định mức 10mL, thêm 0,5mL thuốc thử Folin, lắc Sau phút thêm 1mL dung dịch Na2CO3 bão hòa lắc bổ sung nước cất tới vạch định mức Để yên 60 phút sau đem so màu bước sóng λ = 760 nm Dùng nước cất làm chuẩn so màu Từ tương quan số mg acid gallic cường độ màu đo được, ta dựng đồ thị đường chuẩn acid gallic theo phương pháp thống kê Dịch chiết mẫu trắng tiến hành Bảng 3.1 Bảng xây dựng đường chuẩn acid galic Xây dựng đường chuẩn: y = ax + b Trong đó: x làm hàm lượng polyphenol tổng số tính theo acid gallic (mg GAE/gdb) hay (mg GAE/100g chất khô) y độ hấp thu đo bước sóng 760 nm 3.2 Xác định hàm lượng đường tổng Nguyên tắc Sự định phân dựa phản ứng màu đặc trưng cho đường nhiều chất hữu với diện acid sulfuric (H2SO4) Sự xác kết tùy thuộc vào: - Độ dụng cụ - Độ tinh khiết thuốc thử, H2SO4 - Nhiệt độ phải cố định thời gian đun Cách tiến hành - Cách trích đường: Lấy 1–2g nguyên liệu tươi nghiền nhỏ chứa khoảng 5–50mg đường (cân cân phân tích) cho vào cốc thủy tinh 50mL thêm 10 mL alcol 90° vào (nếu dùng ngun liệu khơ cần lấy mẫu hơn) Sau để cốc đun nồi cách thủy cho sôi lần Khuấy đũa thủy tinh, sau để nguội lọc không tro (khi lọc nên gạn lấy phần alcol) đừng để cặn đổ lọc Sau lại cho 10mL alcol 80° vào cốc đựng bã, khuấy đun lần tới sôi nồi cách thủy Để nguội lại lọc tiếp Chiết rút khoảng lần, xong đưa bã lên lọc rửa 2–3 lần alcol 80° nóng (rửa một), alcol qua lọc bay phòng nồi cách thủy Đun nhẹ sau cho bay alcol, mẫu để lâu bình hút ẩm Cặn khơ cốc pha loãng thành 50mL với nước cất (dùng bình định mức) Nếu có cặn để lắng xuống Khi đem làm màu, dung dịch pha loãng thêm 5–10 lần tùy theo nồng độ đường nhiều hay Sau tạo phản ứng màu dung dịch đường theo phương pháp sau: - Dùng Phenol: Hút 1mL dung dịch đường có khoảng 10–70µg đường cho vào ống nghiệm cho thêm 1mL dung dịch phenol 5% Sau đó, cho vào ống nghiệm 5mL H2SO4 đậm đặc Tuyệt đối khơng để dính acid vào thành ống nghiệm Để nguội 10 phút lắc giữ nồi cách thủy 20 phút 30°C để xuất màu Màu bền vững vài giờ, đem đo độ hấp thụ bước sóng 490nm - Xây dựng đồ thị chuẩn: Pha dung dịch saccharose gốc nồng độ 100 µg/mL Từ dung dịch gốc, pha dãy dung dịch có nồng độ từ 0–70 µg/mL Thêm hố chất vào ống nghiệm theo bảng sau: Ống nghiệm Nồng độ dung dịch saccharose (µg/mL) Thể tích dung dịch saccharose gốc (µL) Thể tích nước cất (µL) 10 20 30 40 50 60 70 100 200 300 400 500 600 700 1000 900 800 700 600 500 400 300 Bảng 3.2 Xác định hàm lượng đường tổng Để nguội ống nghiệm 10 phút, lắc Đem đun cách thủy 20 phút 30°C để xuất màu Màu bền vững vài giờ, đem đo độ hấp thụ bước sóng 490nm Vẽ đồ thị tương quan độ hấp thụ nồng độ saccharose tính hàm lượng đường tổng số có mẫu theo cơng thức sau: (2.1) Trong đó: X nồng độ saccharose suy từ đồ thị chuẩn (µg/mL) V thể tích pha lỗng sau ly trích mẫu M khối lượng mẫu đem phân tích Độ xác phương pháp ± 2% 3.3 Xác định yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp xử lý nguyên liệu Mục đích: Xác định chế độ chần, sấy thích hợp cho nguyên liệu, tạo dậy mùi cho sản phẩm, đảm bảo dược tính nguyên liệu Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên yếu tố, với lần lặp lại, 20g cho lần lặp lại (5g/đĩa petri) Yếu tố A: Thời gian chần phút phút Yếu tố B: Thời gian sấy 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút Tổng số đơn vị thí nghiệm là: 24 Bảng 3.4 Bố trí mẫu trích ly qua khoảng thời gian Thời gian chần Thời gian sấy Lần lặp 3 phút phút 30 60 90 120 30 60 90 120 phút phút phút phút phút phút phút phút Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 1.1.1 1.2.1 1.3.1 1.4.1 2.1.1 2.2.1 2.3.1 2.4.1 Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 1.1.2 1.2.2 1.3.2 1.4.2 2.1.2 2.2.2 2.3.2 2.4.2 Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 1.1.3 1.2.3 1.3.3 1.4.3 2.1.3 2.2.3 2.3.3 2.4.3 Cách tiến hành: Sau rửa mãng cầu xiêm nước, ta đem nguyên liệu chần nước đun sôi, sau vớt phơi mỏng cho nước thái miếng vừa cỡ 2x2 cm, cân 5g/đĩa petri, sau chuẩn bị xong tiến hành sấy tất đĩa nguyên liệu lúc Nguyên liệu sấy xong trích ly cồn ethanol 96º (xem phụ lục A), mẫu trích ly đem đo hàm lượng đường polyphenol Chỉ tiêu theo dõi: - Theo dõi cảm quan: màu sắc, mùi, hình thái nguyên liệu - Hàm lượng polyphenol đường Hàm mục tiêu: - Bẻ gãy - Độ chuyển màu thành phẩm (nguyên liệu cịn xanh, khơng bị cháy khơ) - Hàm lượng polyphenol đường cao 3.4 Xác định yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly mãng cầu xiêm 1.1.1 Thí nghiệm : Xác định thời gian trích ly dịch mãng cầu - Yếu tố cố định: + 100mL nước + Nhiệt độ nước: 100℃ + Lượng mãng cầu xiêm: 1g - Yếu tố khảo sát: thời gian trích ly Hàm mục tiêu: + Hàm lượng polyphenol - Thời gian (phút) 30 45 60 75 90 Mẫu M1 M2 M3 M4 M5 Lặp lại thí nghiệm lần 3.5 Xác định tỷ lệ phối trộn 1.1.2 Thí nghiệm: Kiểm tra kết lý thuyết thực nghiệm Bảng 3.5 Bảng điểm tiêu cảm quan Chỉ Mô tả tiêu Màu Màu nâu đỏ đục Màu nâu đỏ đục Màu nâu đỏ Màu nâu sậm Màu nâu đen Màu đen Mùi thơm dịu mãng cầu xiêm, không lẫn Mùi Điểm mùi lạ Mùi thơm mãng cầu xiêm, không lẫn mùi lạ 1.3.1.1 Polysaccharides 42 1.3.1.2 Carotenoid hợp chất liên quan 43 1.3.1.3 Các hợp chất khác 43 Công dụng 45 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu 47 2.1.1 Nguyên liệu 47 2.1.2 Hóa chất 47 2.1.3 Dụng cụ 48 2.1.4 Thiết bị 49 2.2 Phương pháp nghiên cứu 50 2.2.1 Phương pháp phân tích 50 Cơ sở phương pháp 50 Cách tiến hành 50 Bảng 2.4 Bảng xây dựng đường chuẩn acid galic 51 2.2.1.2 Xác định hàm lượng đường tổng 52 Nguyên tắc 52 Cách tiến hành 52 Bảng 2.5 Xác định hàm lượng đường tổng 54 2.2.1.3 Xác định yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp xử lý nguyên liệu 54 Bảng 2.6 Bố trí mẫu trích ly qua khoảng thời gian 55 2.2.1.4 Xác định yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly mãng cầu xiêm56 2.2.1.5 Xác định tỷ lệ phối trộn 56 Bảng 2.7 Bảng điểm tiêu cảm quan 56 Bảng 2.8 Thiết kế thí nghiệm tối ưu hóa đa yếu tố 58 2.2.1.6 Phân tích cảm quan phương pháp cho điểm [1] 59 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phương pháp xử lý nguyên liệu 70 3.1.1 Kết đo hàm lượng Polyphenol 70 3.1.1.2 Kết hàm lượng Polyphenol mẫu mãng cầu xiêm sau xử lý71 3.1.2 Kết đo hàm lượng đường tổng 72 89 3.1.2.2 Kết hàm lượng đường tổng mẫu mãng cầu xiêm sau xử lý 74 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình trích ly mãng cầu xiêm Kết khảo sát thời gian trích ly mãng cầu xiêm 75 3.3 Công thức tỷ lệ phối trộn 76 Bảng 3.1 Kết đánh giá cảm quan tỷ lệ phối chế 77 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận 80 4.2 Kiến nghị 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 90 Phụ lục hình ảnh Hình 4.1 Mẫu trích ly pha lỗng nồng độ 11 Hình 4.2 Mẫu đo hàm lượng polyphenol 12 Hình 4.3 Biểu đồ thể tương quan mật độ quang hàm lượng polyphenol13 Hình 4.4 Biểu đồ thể thay đổi hàm lượng polyphenol trình xử lý mãng cầu xiêm 14 Hình 4.5 Mẫu đo hàm lượng đường tổng 15 Hình 4.6 Biểu đồ thể tương quan mật độ quang hàm lượng polysaccharide (đường tổng) 16 Hình 4.9 Biểu đồ thể thay đổi hàm lượng đường tổng q trình trích ly mãng cầu xiêm 19 Hình 4.10 Mẫu phối chế theo công thức 22 91 Phụ lục bảng Bảng 3.1 Bảng xây dựng đường chuẩn acid galic Bảng 3.2 Xác định hàm lượng đường tổng Bảng 3.4 Bố trí mẫu trích ly qua khoảng thời gian Bảng 3.5 Bảng điểm tiêu cảm quan Bảng 3.6 Thiết kế thí nghiệm tối ưu hóa đa yếu tố 11 Bảng 4.6 Kết đánh giá cảm quan tỷ lệ phối chế 21 Bảng 1.2 Các ứng dụng chữa bệnh phận mãng cầu xiêm nhiều quốc gia 33 Bảng 1.3 Thành phần hóa lý đài hibiscus tươi (g mg/100g) [33] 40 Bảng 2.4 Bảng xây dựng đường chuẩn acid galic 51 Bảng 2.5 Xác định hàm lượng đường tổng 54 Bảng 2.6 Bố trí mẫu trích ly qua khoảng thời gian 55 Bảng 2.7 Bảng điểm tiêu cảm quan 56 Bảng 2.8 Thiết kế thí nghiệm tối ưu hóa đa yếu tố 58 92 PHẦN III PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM (tất văn có sẵn, chủ nhiệm cần photo đính kèm sau nội dung trên, sử dụng lý hợp đồng với phịng kế tốn Khi lý, báo cáo in thành 03 cuốn, đó, 01 đóng bìa mạ vàng, 02 đóng bìa cứng thường) Hợp đồng thực đề tài nghiên cứu khoa học Thuyết minh đề tài phê duyệt Quyết định nghiệm thu Hồ sơ nghiệm thu (biên họp, phiếu đánh giá, bảng tổng hợp điểm, giải trình, phiếu phản biện) Sản phẩm nghiên cứu (bài báo, vẽ, mơ hình .) 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 ... chọn mãng cầu xiêm làm đề tài nghiên cứu ? ?Nghiên cứu sản xuất trà thảo mộc mãng cầu xiêm? ?? Với mong muốn sản xuất loại nước uống tốt cho sức khỏe người, đa dạng hóa sản phẩm từ mãng cầu xiêm, ... nhập Theo thống kê nghiên cứu có nghiên cứu phát triển sản phẩm từ mãng cầu xiêm, nghiên cứu dừng lại việc trích ly hợp chất hay sản xuất bột, sấy khô làm trà Các nghiên cứu chưa có nhiều tính... chương trình đề tài nghiên cứu khoa học giành cho sinh viên trường PHẦN I THƠNG TIN CHUNG I Thơng tin tổng qt 1.1 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT TRÀ THẢO MỘC LÁ MÃNG CẦU XIÊM 1.2 Mã số: 184.TP15