DỊCH CHIẾT LÁ TÍA TÔ 2.6.1. Đường
Đường có công thức phân tử là C12H22O11, là một disaccharide gồm 2 đường đơn là glucose và fructose liên kết với nhau bằng –OH glucosid tạo thành.
α glucozit β fructozit Công thức cấu tạo:
Hình 2.5: Công thức cấu tạo của đường saccharose.
Đường là chất phụ gia tạo vịđể bổ sung vào sản phẩm. Đường làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm và kích thích dịch vị. Đường có tác dụng tạo độ ngọt nhằm điều chỉnh sự hài hòa về độ ngọt và vị chua của sản phẩm nước giải khát. Ngoài ra, đường có tác dụng cung cấp năng lượng cho cơ thể. Đường sử dụng trong thực phẩm là đường tinh luyện RE. RE là đường tinh luyện được sản xuất trực tiếp từ nguyên liệu cây mía hoặc từđường thô với phẩm cấp cao Pol trên 99,8%, độẩm <0,04%. [15], [22].
Đường tinh luyện sử dụng trong thực phẩm theo TCVN 6958:2001.
2.6.2. Acid citric
Acid citric có công thức phân tử: C6H8O7,INS:E330 Công thức cấu tạo:
Hình 2.6. Công thức cấu tạo của acid citric
Acid citric là một acid hữu cơ yếu. Citric tồn tại trong một loạt các loại rau quả (như chanh hay dứa) chủ yếu là các loại quả của chi Citrus, nhất là trong chanh với 8% khối lượng khô.
Acid citric dạng tinh thể rắn màu trắng, không mùi. Dễ tan trong Ethanol, tan nhiều trong nước, ít tan trong ete. Thử nghiệm độc tính acid citric với liều cao 1380mg/kg thể trọng trên chó không thấy có hiện tượng tổn thương ở thận. Với chuột cống trắng liều 1,2% trong thức ăn hằng ngày cũng không thấy ảnh hưởng gì xấu đến các chỉ tiêu sinh lý hóa máu, không thấy một tác động nguy hại gì đến các bộ phận
trong cơ thể, không ảnh hưởng gì đến sự sinh sản, chỉ thấy có hơi ảnh hưởng đến răng so với chuột đối chứng.[15]
Trong thực phẩm, nó là một chất bảo quản tự nhiên và cũng được sử dụng để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước giải khát. Acid citric cũng được coi là tác nhân làm sạch bề mặt môi trường và đóng vai trò của một chất chống ôxi hóa.
Acid citric sử dụng trong thực phẩm theo TCVN5516:2010.
2.6.3. Ascorbic acid
Công thức phân tử: C6H8O6 hay còn gọi là vitamin C, INS:E300 Công thức cấu tạo:
Hình 2.7. Công thức cấu tạo của acid ascorbic
Ascorbic acid hay còn có tên gọi khác là vitamin C, ở dạng tinh thể trắng, vị chua, không mùi, bền trong môi trường trung tính, không bền trong môi trường kiềm, dễtan trong nước, ít tan trong Ethanol, không tan trong ete, dễ bị ôxi hóa trong không khí và sẽ bị sẫm màu khi để ngoài ánh sáng.
Ascorbic acid có rất nhiều trong các loài thực vật, sau khi theo thức ăn vào cơ thể nó tham gia vào nhiều quá trình chuyển hóa quan trọng. Acid ascorbic là phụ gia thực phẩm tạo chua, tăng khảnăng chống ôxy hóa của sản phẩm. Các thử nghiệm độc tính của acid ascorbic cho thấy, sử dụng acid ascorbic ở liều thí nghiệm 2500 mg/kg thể trọng/ngày, không thấy xuất hiện các triệu chứng ngộđộc cũng như những thay đổi sinh lý. Ở liều 6000 mg/kg thể trọng cũng không có biểu hiện ngộđộc. Tuy vậy với liều cao hơn thì có các triệu chứng ngộ độc như: nôn, mửa, ỉa chảy, dị ứng đỏ mặt, nhức đầu, mất ngủ [15].
Ascorbic acid sử dụng trong thực phẩm theo TCVN 11168:2015.
2.6.4. Carrageenan
Là một hợp chất hydrocolloid dạng bột, INS:E407.
Carrageenan là polysaccharide do các gốc D-galactose và 3,6 anhydro-D- galactose kết hợp nhau bằng liên kết β-1-4 và α-1-3 luân phiên nhau.
Carrageenan thu được từ quá trình chiết rong biển bằng nước hoặc dung dịch kiềm loãng thường có dạng bột thô tới mịn, màu hơi vàng hoặc màu nâu vàng tới trắng, hầu như không mùi. Nó không tan trong Ethanol; tan nhiều trong nước ở nhiệt độ khoảng 80°C, tạo dung dịch nhớt trong hoặc hơi trắng sữa, chảy dễ dàng; tan trong nước dễdàng hơn nếu trước đó được làm ẩm bằng cồn, glycerol hoặc dung dịch nước bão hoà của glucose hoặc của saccharose.
Carrageenan đóng vai trò là chất phụ gia trong thực phẩm để tạo trạng thái đồng nhất cho sản phẩm và bổ sung vào đồ uống giúp tăng độ trong, tạo độ sánh cho sản phẩm [15].
Carrageenan sử dụng trong thực phẩm theo TCVN 10372:2014
2.6.5. Nước
Nước là thành phần cơ bản trong sản xuất nước giải khát, có vai trò hòa tan các chất hay tham gia hỗ trợ các phản ứng hóa học xảy ra… Chất lượng nước sẽ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và hương vị của sản phẩm từ đó ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Vì vậy, nước cung cấp cho sản xuất cần phải đảm bảo một số tiêu chuẩn đề ra để nhằm đảm bảo an toàn thực phẩm và sức khỏe người tiêu dùng.
Nước sử dụng trong sản xuất thực phẩm phải đạt các tiêu chuẩn như: Chỉ tiêu cảm quan: Nước trong suốt, không màu, không có mùi vị lạ Chỉ tiêu hóa lý:
+ Độ cứng: < 2 mg/l
+ Chất khô hòa tan: < 850 mg/l + Kim loại nặng: < 0,1 mg/l + Clo: âm tính
PHẦN 3.
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 3.1.1. Nguyên liệu 3.1.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu: Lá tía tô tươi, không bị sâu bệnh hay nấm mốc được thu mua ở các vườn rau tại Thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk.
Nguyên liệu lá tía tô được sử dụng ở 2 dạng: dạng tươi và dạng sấy khô.
Hình 3.1. Hình ảnh nguyên liệu dùng khảo sát
3.1.2. Hóa chất và thiết bị sử dụng trong quá trình nghiên cứu
3.1.2.1. Hóa chất
- Ethanol 99,5% - N-hexan
- Thuốc thử Folin-Ciocalteu, Dung dịch HCl 2%, hồ tinh bột 0,5%; dung dịch iod 0,001N.
-HCl tinh khiết; NaOH 1N, 0,1N; 30%, Phenolphtalein 1%; Pb(CH3COO)2 30%; Na2SO4 bão hòa; KMnO4 1/30N; thuốc thử Felling A, thuốc thử Felling B; dung dịch Fe2(SO4)3.
-Dung dịch H2SO4 đậm đặc, dung dịch K2SO4, dung dịch CuSO4, dung dịch H3BO3 3%, chất chỉ thị Tasiro, NaOH 40%, H2SO4 0,1N.
-Dung dịch HCl 2%, hồ tinh bột 0,5%; dung dịch iod 0,001N. -Môi trường PCA, SS-Agar, MacConkey Agar
3.1.2.2. Thiết bị sử dụng
- Bếp cách thủy
- Thiết bị cô quay chân không - Thiết bị ly tâm
- Quang phổ kế - Nồi thanh trùng - Tủ lạnh
- Tủ cấy vô trùng
- Dụng cụ: Đĩa petri; que cấy; đèn cồn; bình tam giác 100 ml; bình tam giác 250 ml; giấy lọc 0,5 cm; ống pipet 10 ml; pipetman 1000 µl….
3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Xác định được một số chỉ tiêu ban đầu của nguyên liệu lá tía tô.
- Xác định được các yếu tốảnh hưởng đến quá trình thu nhận dịch chiết. - Đề xuất được quy trình thu nhận dịch chiết giàu hàm lượng polyphenol. - Xác định được các yếu tốảnh hưởng đến quá trình sản xuất nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô.
- Đề xuất quy trình sản xuất nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô. - Đánh giá chất lượng sản phẩm nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô.
3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.3.1. Phương pháp lấy mẫu
Việc lấy mẫu được thực hiện theo cảm quan là chủ yếu, chọn những lá không bị sâu bệnh, tươi tốt, sau khi phân loại lá tía tô được đem rửa sạch và để ráo làm nguyên liệu cho quá trình nghiên cứu. Nguyên liệu lựa chọn nghiên cứu theo tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-28:2010/BNNPTNT gồm 01 búp với 3-4 lá non [26].
3.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
3.3.2.1. Bố trí thí nghiệm các yếu tốảnh hưởng đến quá trình trích ly dịch chiết
Trích ly là giai đoạn quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng dịch chiết thu nhận được, tôi tiến hành khảo sát một số yếu tốảnh hưởng đến quá trình trích ly trên đểđảm bảo hiệu suất thu hồi dịch chiết là cao.
Sơ đồ thí nghiệm được bốtrí như sau:
Hình 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm các yếu tốảnh hưởng đến quá trình trích ly dịch chiết
Đối với từng yếu tố ảnh hưởng, tôi thực hiện lần lượt các thí nghiệm: mỗi thí nghiệm tiến hành cân 1g nguyên liệu mỗi loại và dung môi cho vào bình tam giác, để thu dịch chiết có hiệu quả chiết xuất cao, tôi tiến hành khảo sát từng điều kiện ảnh hưởng đến quá trình trích ly như được trình bày ở mục 3.3.3.
Lá tía tô tươi
Xử lý nguyên liệu Sấy 50oC, 12 giờ
Trích ly
Dung môi
Lọc
Cô quay chân không 60oC Ly tâm 2000 v/p, 15 phút Dịch chiết lá tía tô Tỉ lệ NL/DM Nhiệt độ Thời gian
Lọc: sau khi trích ly xong dùng giấy lọc để lọc bớt cặn và cô quay để tách dung môi. Sau đó tiếp tục cho dịch chiết ly tâm 2000 v/p trong 15 phút để tách kiệt cặn còn sót lại.
Đo OD: dịch chiết thu được đem đi đo OD, đối với mỗi thí nghiệm hiệu quả chiết suất của nguyên liệu được tôi đánh giá qua hàm lượng hợp chất polyphenol đo được ởbước sóng 765nm bằng máy đo quang phổ kế.
3.3.3. Phương pháp trích ly dịch chiết
3.3.3.1. Khảo sát nguyên liệu trích ly (TN1)
Nguyên liệu là một trong những yếu tốảnh hưởng đến chất lượng dịch chiết thu nhận được. Tôi tiến hành thí nghiệm khảo sát chọn nguyên liệu tươi hay khô để thu nhận dịch chiết từ lá tía tô hiệu quả nhất.
Đối với nguyên liệu tươi, tiến hành xay thô để khảo sát, đối với nguyên liệu khô tiến hành sấy lá tươi ở nhiệt độ 50oC trong 12 giờ để đưa về độ ẩm an toàn (6-8%) trước khi khảo sát.
Thí nghiệm được tiến hành như sau: cân 1g lá tía tô tươi đã xay thô và 1g lá tía tô sấy khô đã nghiền nhỏ vào hai bình 120ml, đem đi trích ly với các yếu tốnhư sau:
Bảng 3.1. Khảo sát nguyên liệu trích ly
Loại nguyên liệu Yếu tố giảđịnh
Lá tía tô tươi Lá tía tô sấy khô
Dung môi: ethanol 99,5% Tỉ lệ nguyên liệu/ dung môi: 1/20
Nhiệt độ chiết: 65oC Thời gian chiết: 150 phút
Sau khi trích ly dịch được lọc qua giấy lọc, cô quay, ly tâm loại bỏ cặn rồi pha dịch chuẩn bịđo OD.
Các thí nghiệm được lặp lại 3 lần, nguyên liệu nào sau khi trích ly cho hiệu quả cao nhất (tức giá trị OD cao nhất) sẽđược chọn làm nguyên liệu cho khảo sát tiếp theo.
3.3.3.2. Khảo sát dung môi trích ly (TN2)
Trong quá trình trích ly, lựa chọn dung môi thích hợp là hết sức quan trọng, đảm bảo vừa trích ly được nhiều nhất các chất mong muốn vừa đảm bảo các yêu cầu về kinh tế, sức khỏe, an toàn khi sử dụng trong nghiên cứu hay ứng dụng trong thực phẩm.
Tôi tiến hành khảo sát với 3 loại dung môi là Ethanol 99,5%, n-hexan và nước cất. * Ethanol: hay còn gọi là cồn, ancol etylic. Là một chất lỏng, không màu, trong suốt, mùi đặc trưng, vị cay, nhẹhơn nước, dễbay hơi, tan trong nước vô hạn, hút ẩm,
dễ cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa màu xanh da trời. Ethanol được xem là một trong những dung môi chiết tách tốt, thường được sử dụng rộng rãi và rẻ tiền
Công thức hóa học: C2H5OH Khối lượng phân tử : 46,07g/mol Tỷ trọng : 0,789g/cm3 Nhiệt độ sôi : 78,5oC
* N-hexan: là một hydrocacbon nhóm ankan, là chất lỏng không màu ở nhiệt độ phòng, n-hexan là dung môi không phân cực, dễ bay hơi và có mùi giống mùi xăng, chúng được sử dụng rộng rãi do giá cả phải chăng, tương đối an toàn và phần lớn trơ với các chất khác.
Công thức hóa học : C6H14 Khối lượng phân tử : 86,18g/mol Tỷ trọng : 0,6548g/cm3 Nhiệt độ sôi : 69oC
* Nước cất: là nước tinh khiết, nguyên chất, được điều chế bằng cách chưng cất. Nhiệt độ sôi 100oC, khối lượng phân tử 18g/mol. Nước được biết đến là dung môi rẻ tiền, an toàn khi sử dụng nên được ứng dụng khá rộng rãi.
Để tiến hành thí nghiệm, tôi cân 1g nguyên liệu đã khảo sát ở thí nghiệm 1 cho vào 3 bình 120ml, thêm vào 3 bình các loại dung môi cần khảo sát, trích ly dịch với các yếu tốnhư sau:
Bảng 3.2. Khảo sát dung môi trích ly
Dung môi Yếu tố giảđịnh
Ethanol 99,5% N-hexan Nước cất
Nguyên liệu: kết quảđạt được từ TN1. Tỉ lệ nguyên liệu/ dung môi: 1/20
Nhiệt độ chiết: 65oC Thời gian chiết: 150 phút
Sau khi trích ly dịch được lọc qua giấy lọc, cô quay, ly tâm loại bỏ cặn rồi pha dịch chuẩn bịđo OD. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần, dung môi cho giá trị OD trung bình cao nhất sẽđược chọn làm dung môi trích ly cho khảo sát tiếp theo.
3.3.3.3. Khảo sát nồng độ dung môi trích ly (TN3)
Sau khi chọn được dung môi thích hợp từ TN2, tôi tiến hành khảo sát nồng độ dung môi thích hợp cho quá trính trích ly, nếu kết quả từ thí nghệm 2 dung môi thích
hợp là nước cất thì thí nghiệm 3 này sẽ không cần tiến hành, ngược lại nếu dung môi thích hợp là n-hexan và ethanol 99,5% thì thí nghiệm 3 được tiến hành để khảo sát các nồng độtương ứng cho quá trính trích ly.
Để tiến hành thí nghiệm, tôi cân 1g lá tía tô cho vào bình 120ml đem trích ly với các yếu tốnhư sau:
Bảng 3.3. Khảo sát nồng độ dung môi trích ly
Nồng độ dung môi Yếu tố giảđịnh
Dung môi nguyên chất Dung môi 90% Dung môi 80% Dung môi 70% Nguyên liệu: kết quả từ TN1 Dung môi: kết quả từ TN2 Tỉ lệ NL/DM: 1/20 Nhiệt độ chiết: 65oC Thời gian chiết: 150 phút
Tương tự dịch sau khi trích ly được đem đi lọc, cô quay, ly tâm thu dịch chiết và đo OD, thí nghiệm được lặp lại 3 lần, nồng độ dung môi thích hợp được chọn cho khảo sát tiếp theo.
3.3.3.4. Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu/dung môi (TN4)
Tỉ lệ nguyên liệu/ dung môi (NL/DM) là một yếu tố có ảnh hưởng đến quá trình trích ly. Để khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ NL/DM đến quá trình chiết, tôi tiến hành cố định lượng nguyên liệu cho vào và thay đổi lượng dung môi trích ly theo các tỉ lệ. Thí nghiệm được tiến hành như sau: cân 1g lá tía tô đã nghiền nhỏ cho vào bình 120ml, thêm vào trong bình một lượng dung môi cần khảo sát, rồi đem đi trích ly với các yếu tố cốđịnh và thay đổi như sau:
Bảng 3.4. Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu/dung môi trích ly
Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi Yếu tố giảđịnh
1/10 1/20 1/30 1/40 Nguyên liệu: kết quả từ TN1 Dung môi: kết quả từ TN2 Nồng độ dung môi: kết quả từ TN3 Nhiệt độ chiết: 65oC Thời gian chiết: 150 phút
Sau khi lọc dịch được đem đi lọc, cô quay, ly tâm, thu dịch chiết và đo OD, thí nghiệm được lặp lại 3 lần, giá trị trung bình cao nhất sẽ được chọn làm tỉ lệ nguyên liệu/ dung môi thích hợp cho khảo sát tiếp theo.
3.3.3.5. Khảo sát nhiệt độ trích ly (TN5)
Khảo sát nhiệt độ là cần thiết để đảm bảo dịch chiết thu nhận được có hiệu quả cao, hạn chế các tạp chất kéo theo vào trong dịch chiết, ảnh hưởng đến chất lượng dịch chiết.
Tiến hành thí nghiệm: cân 1g lá tía tô cho vào bình 120ml, thêm dung môi, bọc kín miệng bằng giấy bạc, cho vào bếp cách thủy ngâm chiết nóng với các mức nhiệt độ khảo sát trong 150 phút, các yếu tố trong thí nghiệm này như sau:
Bảng 3.5. Khảo sát nhiệt độ trích ly Nhiệt độ trích ly Yếu tố giảđịnh 55oC 60oC 65oC 70oC Nguyên liệu: kết quả từ TN1 Dung môi: kết quả từ TN2 Nồng độ dung môi: kết quả từ TN3 Tỉ lệ NL/DM: kết quả từ TN4 Thời gian chiết: 150 phút
Sau khi trích ly theo điều kiện trên, dịch được đem đi lọc, cô quay, ly tâm, thu dịch chiết và đo OD, thí nghiệm được lặp lại 3 lần, từ giá trịđo trung bình cao nhất sẽ