Tùy theo nguồn gốc, chủng loại và nơi trồng mà nha đam có thành phần hóa học khác nhau. Lá nha đam thường chứa 99-99,5% là nước. Phần chất khô còn lại bao gồm 75 thành phần khác nhau như vitamin, khoáng, enzyme, đường, các hợp chất của phenolic, anthraquinone, lignin, saponin (chiếm khoảng 3% hàm lượng chất khô), acid amin, sterol...
Thành phần rất quan trọng của nha đam là hai Aloins: Barbaloin và Isobarbaloin. Chúng tạo nên tinh thể Aloin được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực y học. Theo các nhà khoa học thì Nha đam ở Việt Nam có thành phần Aloin chiếm 26%. Aloin là chất gây ra vị đắng ở nha đam nên trong quá trình chế biến cần giảm bớt thành phần này.
Hình 1.11. Aloe ferox
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 15
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của nha đam [14]
Nhóm chất Thành phần
Vitamin A, D, C, B1, B2, B3, B6, B9, B12
Khoáng Ca, Mg, Zn, K, Na, Al, Fe
Enzyme Amylase, lipase, cellulase, catalase, oxidase, allniase...
Anthraquinone Aloin, aloe emodin (0,05-0,5 trên hàm lượng anthraquinone trong Aloe Barbadrnsis), aloe barbaloin (15-30% tính trên hàm lượng anthraquinone), isobarbaloin...
Acid amin Serine, Threonine, Asparagine, Glutamine, Proline, Glycine, Alanine, Valine, Isoleucine, Tyrosine, Phenylalanine, Lysine, Histidine, Arginine
Acid hữu cơ Acid Arachidonic, Acid Chysoophanic, Acid Cinamic, Acid Salicylic...
Đường Glucose, mannose, rhamnose, aldopentose..
Bảng 1.3. Hàm lượng aloin trong một số loài nha đam [13]
Loài Hàm lượng aloin (%)
Aloe arborescens 0.602
A.vera 0.266
A.mutabilis 0.123
A.vera var chinensis 0.011
A.saponaria 0.009
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 16
Bảng 1.4. Thành phần một số hợp chất chủ yếu trong thịt lá nha đam [12]
Thành phần Hàm lượng tính trên % chất khô
Nguồn tham khảo Phần thịt nguyên Phần dịch gel Polysaccharide - 30 10-20 - Yaron,1993
Roboz và Haafe Smit,1948
Đường tan 16.48±0,18 - 6.5 25.5 26.81±0.56 20±30 - - Femenia, 1990 Yaron,1993 Rowe và Park, 1941 Roboz và Haafe Smit,1948 Protein 7.26±0.33 2.78 8.92±0.62 - Femenia, 1990 Roboz và Haafe Smit,1948 Lipid 4.21±0.12
4.76
5.131±0.23
- Femenia, 1999 Acid malic 5.4±0.85 - Paez el ai., 2000
Ca 5.34±0.14 3.58±0.42 Femenia, 1999 Na 1.98±0.15 3.66±0.07 Femenia, 1999 Ka 3.06±0.18 4.06±0.21 Femenia, 1999 Tro 15.37±0.32 13.1 8.61 23.61±0.71 - - Femenia, 1999 Roboz và Park, 1991 Roboz và Haage-Smit, 1948 1.3.3.1. Vitamin
Trong nha đam chứa các vitamin chống oxi hóa như: vitaminA (beta-carotene), vitamin C, vitamin E. Ngoài ra, trong thành phần nha đam còn có các vitamin như: vitamin D, vitamin B12, acid folic, choline....Các chất chống oxi hóa có vai trò trung hòa các gốc tự do.
1.3.3.2. Enzymes
Trong nha chứa 8 loại enzyme khác nhau: kiềm phosphatase, amylase, cellulase, lipase, bradykinase, carboxypeptidase, alliase và peroxidase. Bradykinase giúp giảm viêm cho vùng da bị tổn thương.
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 17
1.3.3.3. Khoáng
Nha đam cung cấp canxi, crom, đồng, selen, magie, mangan, kali, natri và kẽm. Chúng xúc tác cho các phản ứng của enzyme khi chuyển hóa các chất trong cơ thể.
Bảng 1.5. Hàm lượng khoáng trên lá Aloe vera tươi [16]
Khoáng chất ppm (tính trên lá nha đam tươi)
Ca 460 Mg 93 K 85 Na 51 Al 22 Fe 3.9 Zn 1.0 1.3.3.4. Anthraquinones
Lá nha đam cung cấp 12 anthraquinon, đó là hợp chất phenolic truyền thống được gọi là thuốc nhuận tràng. Ngoài ra, Aloin và emodin có tác dụng như thuốc giảm đau, kháng khuẩn và kháng siêu vi.
1.3.3.5. Acid béo
Nha đam cung cấp 4 sterol thực vật, cholesterol, campesterol và β-sitosterol và lupeol. Tất cả các chất sterol đều có tác dụng kháng viêm và lupeol có tính sát trùng và giảm đau.
1.3.3.6. Đường
Đường trong nha đam bao gồm monosacarit (glucose và fructose) và polysaccharides (glucomannans, polymanose). Chúng có trong lớp chất nhầy của nha đam và được gọi là mucopolysacharides. Các monosaccharide nổi bật nhất là mannose-6-phosphate và polysaccharides phổ biến nhất được gọi là Glucomannan [beta-(1,4)-acetylated Mannan]. Gần đây, một glycoprotein có tính chất chống dị ứng gọi là alprogen và hợp chất chống viêm C-glucosul chromone đã được phân lập từ nha đam. [18]
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 18
Bảng 1.6. Hàm lượng các hợp chất đường có trong aloe gel của loài Aloe Barbadensis
Loại đường Hàm lượng trên gel nguyên chất (µmol/g)
Hàm lượng trên bã đông khô (%) Arabinose 4.23 4.7 Galactose 3.6 4.3 Glucose 31.3 37.7 Mantose 39.4 47.5 Rhamnose 1.27 1.5 Xylose 4.44 4.4 1.3.3.7. Ormones
Auxin và giberelin giúp chữa lành vết thương và có tác dụng kháng viêm.
1.3.3.8. Các chất khác
Nha đam cung cấp 20 loại acid amin khác nhau cho con người và trong đó có 7 trong 8 acid amin thiết yếu. Nha đam cũng chứa axid salicylic có tác dụng chống viêm và kháng khuẩn. Ligin là một chất trơ hay có mặt trong các chế phẩm bôi da để tăng cường hiệu quả thẩm thấu của các thành phần khác trong da. [2],[25]
1.3.3. Công dụng của nha đam 1.3.4.1. Trong y học
Những nghiên cứu gần đây đã chứng minh: nhựa nha đam có tính sát khuẩn và gây tê. Gel nha đam có tác dụng kích thích tăng trưởng tế bào, nâng co sự phục hồi của da khi bị tổn thương. Người ta dùng vỏ của lá nha đam để chữa trị các vết bỏng do tia phóng xạ. Nó giữ ẩm cho da nhờ vào khả năng giữ nước, ngoài ra gel nha đam còn có tác dụng làm mát da. Nước nha đam rất có ích trong việc giảm kích thích tiêu hóa. [7]
Tại Đức, chất chiết xuất từ lá cây Aloe khô được sử dụng như thuốc nhuận tràng trước phẫu thuật trực tràng cũng như điều trị trĩ. Tại Mỹ, gel nha đam được công nhận như một thảo dược.
1.3.4.2. Trong mỹ phẩm
Hiện nay trên thị trường, có rất nhiều mỹ phẩm được chế tạo từ nhựa nha đam để rạo ra những loại kem dưỡng da để làm cho da tươi tắng và điều hòa được độ acid của da như: kem chống nắng, dưỡng da, xà phòng, dầu gội đầu, dầu khử mùi hôi...
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 19
1.3.4.3. Trong thực phẩm
Lá nha đam dùng để nấu chè đậu xanh, nấu nước uống với đường phèn và có thể dùng để ăn tươi. Ngoài ra, gel nha đam còn được dùng làm chất đông kết cho nhiều món ăn.[21]
1.3.4.4. Những tác dụng khác
a. Trị bệnh ngoài da: Nha đam tươi có tác dụng là săn da, làm nhỏ lổ chân lông. Bôi
nhựa tươi nha đam hằng ngày lên mặt có tác dụng ngừa nám, làm mịn da, ngừa mụn...
b. Phòng ngừa sỏi niệu: Các anthraquinon sẽ kết hợp các ion canxi trong đường tiểu
thành hợp chất tan được để tống ra ngoài theo nước tiểu...
c. Trị viên loét dạ dày: bằng cách uống nhựa tươi của lá nha đam. Cách vài giờ uống
một muỗng canh nhựa tươi lúc bụng đói sẽ làm lành vết viêm loét dạ dày (không được quá 400mg gel tươi/ngày).[21]
1.3.4. Một số sản phẩm nha đam
Hình 1.16. Thạch nha đam
Hình 1.15: mứt jam nhađam
Hình 1.13. Nha đamđóng lon Hình 1.14. Sữa chua nhađam
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 20
1.4. Tình hình sản xuất nước chanh dây - nha đam trong và ngoài nước.
Hiện nay, sản phẩm nước chanh dây-thạch nha đam đã có trên thị trường Việt Nam. Tuy nhiên, sản phầm này chưa xuất hiện nhiều trên thị trường nên chưa được nhiều người biết đến. Sản phẩm này có 2 loại chính: nước nha đam chanh dây dạng chai và nha đam chanh dây dạng hộp. Ngoài ra, tại các siêu thị, cửa hàng cũng có những sản phẩm giống như nước chanh dây nha đam như: trà xanh nha đam Vfresh, nước nho nha đam Vfress, nước dâu nha đam Vfress...
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 21
CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Từ ngày 20/1/2015 đến ngày 15/7/2015 tại phòng thí nghiệm khoa Công nghệ Thực Phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.
2.2. Nguyên liệu 2.2.1. Chanh dây 2.2.1. Chanh dây
Vài trò
- Là nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất, tạo mùi vị và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm, cung cấp vitamin A, vitamin C, kali và sắt dồi dào.
Yêu cầu
- Chanh dây được sử dụng để nghiên cứu sản xuất trong đồ án này là chanh dây đỏ tía, trái lớn đồng đều về kích thước, đạt độ chín kỹ thuật hoặc chín quá độ chín kỹ thuật.
- Không yêu cầu về độ bóng nhẵn, có thể chấp nhận chín quá nhưng cần loại quả bị dập, thối.
Nguồn gốc
- Để chất lượng chanh dây ổn định nên chọn chanh dây từ một nguồn cố định. Chanh dây được mua từ chợ Nhỏ tại quận 9 thành phố Hồ Chí Minh.
2.2.2. Nha đam
Vai trò
- Là nguyên liệu chính của quá trình sản xuất, đặc trưng cho sản phẩm, cung cấp các vitamin B1, B2, B6, acid folic, các nguyên tố kẽm, kali, magie, canxi.
Yêu cầu
- Nha đam được sử dụng để nghiên cứu sản xuất trong đồ án này là nha đam Aloe vera L, lá lớn đồng đều về kích thước, một lá nha đam khoảng 0,5 - 0,6 kg .
- Vỏ lá nha đam có màu xanh tươi, nhẵn bóng, gai hai bên cứng.
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 22
- Không bị dập, úng, mềm và không bị mất nước quá nhiều sẽ gây ra hiện tượng lá nha đam bị héo, dẻo gây khó khăn cho quá trình sơ chế và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
- Lá nha đam chưa đạt độ chín kỹ thuật thì dễ lấy phần gel nhưng lượng nước nhiều gây thất thoát chất khô và chất lượng khô nhưng có thể chấp nhận được lá không quá cứng và khô.
- Những lá hư hỏng, dập úng do quá trình thu hái và vận chuyển cần phải loại bỏ ngay để tránh ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu và sản phẩm.
Nguồn gốc
Để chất lượng nha đam ổn định, chúng tôi mua nha đam tại siêu thị Coopmart tại ngã tư Thủ Đức.
2.2.3. Nước
Vai trò
Là dung môi pha loãng chanh dây, nấu syrup, rửa nguyên liệu, pha hóa chất để phân tích …
Yêu cầu
Nguồn nước được sử dụng trong nghiên cứu phải đạt tiêu chuẩn về nước sinh hoạt.
Nguồn gốc
- Nước lọc lấy từ bình lọc nước (được lọc bằng than hoạt tính và tia cực tím) tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
- Nước cất lấy từ máy cất nước tại phòng thí nghiệm. - Nước máy từ hệ thống cấp nước Thủ Đức.
2.2.4. Enzyme pectinase
Vai trò
Làm tăng hiệu suất trích ly chanh dây.
Yêu cầu
Ở dạng dung dịch lỏng, có màu hơi nâu, có mùi nhẹ đặc trưng của sản phẩm lên men. Enzyme có khả năng hoạt động tối ưu ở nhiệt độ 40 – 50 oC, pH khoảng 4,5.
Nguồn gốc
Chế phẩm Pecinex Ultra SP-L được mua tại công ty Nam Giang (133/11 Hồ Văn Huê, Q. Phú Nhuận, Tp.HCM).
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 23
Vai trò
Là chất tạo ngọt cho sản phẩm, tăng hàm lượng chất khô, tăng giá trị dinh dưỡng và tăng cường khả năng ức chế vi sinh vật.
Yêu cầu
- Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô, không vón cục. - Có vị ngọt, không có mùi vị lạ.
- Tinh thể trắng óng ánh. Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt.
Nguồn gốc
Loại đường sử dụng trong nghiên cứu này là đường tinh luyện Biên Hòa.
2.2.6. Pectin
Vai trò
Tạo cấu trúc ổn định cho sản phẩm.
Yêu cầu
Pectin tinh khiết có dạng màu xám nhạt. Là pectin loại HMP (High Methoxyl Pectin) có MI >7% và trong phân tử pectin có trên 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE > 50%).
Nguồn gốc
Pectin sử dụng trong nghiên cứu này thuộc loại HMP được cung cấp bởi cửa hàng kinh doanh hóa chất thiết bị Hóa Nam ở địa chỉ 239/4 Lý Thường Kiệt, phường 15, quận 11, thành phố Hồ Chí Minh. Pectin đạt tiêu chuẩn tinh khiết, có xuất xứ từ Ấn Độ và được sản xuất bởi công ty HiMedia Laboratories.
2.2.7. Guar gum
Vai trò: Ổn định cấu trúc và mùi vị cho sản phẩm.
Yêu cầu: Guar gum thường ở dạng tinh thể bột trắng và gần như không mùi.
Nguồn gốc: Chế phẩm có nguồn gốc từ Ấn Độ và được phân phối bởi cửa hàng kinh doanh hóa chất Hóa Nam tại thành phố Hồ Chí Minh.
2.2.8. Kali sorbate
Vai trò: Tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm.
Yêu cầu: Kali sorbate là chất dạng hạt, tan tốt trong nước (58.3g/100ml) và ít tan trong dầu.
Nguồn gốc: Kali sorbat được dùng trong đề tài nghiên cứu này có nguồn gốc tại Ấn Độ và được phân phối bởi công ty Trách nhiệm Hữu hạn Bách Khoa.
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 24
Vai trò: Để tăng độ săn chắc và giòn cho nha đam.
Yêu cầu: Tại nhiệt độ phòng , canxi clorua là chất rắn màu trắng. Canxi clorua có tính hút ẩm cao, người ta phải chứa muối này trong các dụng cụ đậy nắp kín.
2.2.10. Bao bì
Đối với sản phẩm nước chanh dây-nha đam, chúng tôi định sử dụng bao bì lon nhôm nhưng do nhà trường không có thiết bị đóng nắp nên chúng tôi sử dụng tạm các chai thủy tinh của phòng thí nghiệm.
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 25
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Quy trình dự kiến nghiên cứu nước chanh dây- nha đam
Lá nha đam Chanh dây
Cắt thành thạch
Ngâm CaCl2
Trích ly dịch quả
Tách hạt
Rửa Vô hoạt enzyme
Thanh trùng Phối chế Rót chai, đóng nắp Bài khí Đồng hóa Pha loãng Bảo ôn Làm nguội Sản phẩm Chai, nắp
Đường Kali sorbate,
pectin, guar gum Enzyme
pectinase
Xử lý nguyên liệu Xử lý nguyên liệu
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 26
2.3.2. Sơ đồ nghiên cứu
Chanh dây Lựa chọn nguyên liệu
Khảo sát nguyên liệu
Nha đam Độ ẩm Độ tro pH Độ nhớt Đường tổng
Khảo sát tỷ lệ thu hồi dịch chanh dây
Ủ enzyme pectinase - Tỷ lệ enzyme - Thời gian ủ enzyme - Nhiệt độ ủ enzyme
Khảo sát các thông số của quy trình chế biến
Nồng độ CaCl2 và thời gian ngâm nha đam
Tỷ lệ dịch chanh dây: nước Kích thước thạch nha đam Tỷ lệ nha đam phối trộn Độ ngọt nước quả Khảo sát phụ gia ổn định
Khảo sát thời gian, nhiệt độ thanh trùng
Kiểm tra sản phẩm Các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh, cảm quan. Tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm
Độ ẩm
Tỷ lệ thu hồi dịch quả Hàm lượng vitamin C Nồng độ chất hòa tan H Đường tổng Đường khử pH Độ tro
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 27
2.3.3. Xây dựng các thí nghiệm khảo sát 2.3.3.1. Khảo sát nguyên liệu
Xác định tỷ lệ các thành phần của nguyên liệu
- Mục đích
Thành phần khối lượng của nguyên liệu là một trong các thông số quan trọng cho việc lựa chọn nguyên liệu, dự trù nguyên liệu, xây dựng định mức nguyên liệu và hoạch toán giá thành sản phẩm. Do đó, cần xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu nhằm xác định hiệu suất của quy trình.
- Cách tiến hành
Chanh dây
Nha đam
Thí nghiệm được lập lại 3 lần gồm các bước:
Cân 1kg nguyên liệu cho mỗi lần thực hiện. Sau đó, gọt bỏ vỏ, phần hư và cân phần thịt trắng của nguyên liệu.
Xác định tỷ lệ sử dụng, tỷ lệ không sử dụng, tỷ lệ hao hụt (theo % nguyên liệu ban đầu) với 3 lần lập lại.
Xác định thành phần của nguyên liệu
- Mục đích: Xác định một số thành phần dinh dưỡng như: đường tổng, đường khử,
hàm lượng vitamin C. Xác định các thông số như độ ẩm, độ pH, nồng độ chất hòa tan (độ Brix), độ nhớt, độ tro.
- Phương pháp xác định
Bảng.2.1. Các phương pháp xác định thành phần nguyên liệu và sản phẩm nước chanh dây
– nha đam
Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp - Độ ẩm - Độ tro - pH - Nồng độ chất khô - Acid toàn phần - Hàm lượng vitamin C - Đường tổng - Đường khử - Độ nhớt % % oBx % mg/100 g % %
- Sấy đến KL không đổi - Nung đến KL không đổi - Máy đo pH
- Máy Brix kế
- Chuẩn độ Acid – Base - Chuẩn độ Iốt
- Acid Dinitro Salicylic (DNS) - Acid Dinitro Salicylic (DNS) - Máy Brookfiel – USA.
SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 28
2.3.3.2. Khảo sát quá trình trích ly
Thí nghiệm 1: Khảo sát thu hồi dịch chanh dây với các thông số: