3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.4. GIỚI THIỆU VỀ TRÀ THẢO DƯỢC
1.4.1. Sơ lược về trà thảo dược
Theo tiêu chuẩn Việt Nam 7975 – 2008, trà (chè) thảo mộc túi lọc là sản phẩm thu được từ một loại thảo mộc hoặc từ hỗn hợp của một số loại thảo mộc, có hoặc không có trà (chè) (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze), được chế biến bằng công nghệ thích hợp, với kích thước nhỏ, có hoặc không bổ sung hương liệu và được đóng gói trong các túi nhỏ làm bằng giấy lọc.
Hiện nay trên thị trường trà thảo mộc túi lọc hết sức phong phú đa dạng và rất phổ biến ở khắp nơi, một số trà thảo dược được biết đến như: trà gừng, trà tía tô, trà nấm linh chi, trà atiso, trà khổ qua, trà chùm ngây, trà gai leo…Ngày nay con người sử
dụng trà thảo dược như một sản phẩm thực phẩm chức năng nhằm hỗ trợ phòng chống và hỗ trợ điều trị bệnh.
1.4.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà thảo dược trên thế giới
Chè thảo mộc nói riêng và chè nói chung là sản phẩm tự nhiên phù hợp với xu thế hiện nay. Chè xanh và chè thảo mộc được đánh giá có lợi cho sức khỏe hơn hồng chè. Mặc dù chỉ với khối lượng nhỏ nhưng chè thảo mộc và chè trái cây, chè hoa, chè gia vị đang tăng vọt về mức tiêu thụ. Các sản phẩm chè hỗn hợp như chè gừng hay chè pha kết hợp với quế, bạch đậu khấu, oải hương hay tiêu cũng có xu hướng tăng tiêu thụ ở thị trường EU. Bất cứ loại nào có vị hơi hăng đều tiêu thụ tốt. Các vị kiểu cam quýt như cỏ canh, chanh lá cam hay quýt kết hợp với thảo mộc và gia vị đều có lượng tiêu thụ lớn. Chè xanh kết hợp với thảo mộc, chè không có caffeine, có lợi cho sức khỏe đều trở nên phổ biến và dễ thành công hơn ở thị trường EU [11].
Với những tác dụng có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, doanh số trà thảo mộc/trà trái cây tại Úc, Na Uy và Anh tăng lên nhanh chóng trong những năm gần đây. Việc trà thảo mộc/trái cây giành được thị phần từ trà đen túi lọc truyền thống tại các thị trường trên thể hiện qua mức tăng trưởng của các hãng trà chuyên biệt trong việc sử dụng các thương hiệu thảo dược và trái cây vào các sản phẩm trà và đạt được những thành công khi các sản phẩm này trở thành các loại trà thượng hạng và thức uống có lợi đối với người tiêu dùng. Các nhà sản xuất trà thảo mộc/trà trái cây đóng chai như Twinings và Pulla Herbs cũng tranh thủ nhu cầu đang lên đối với đồ uống không đường, ít ca-lo và “nhãn hiệu sạch” bằng cách quảng bá các hương vị mới và làm đẹp bao bì. Sự tăng trưởng của trà thảo mộc/trà trái cây tại các thị trường cho thấy nhu cầu về đồ uống không đường đang tăng lên đồng thời là một cơ hội đầy tiềm năng đối với trà pha sẵn [62].
Bảng 1.6. Thị phần bán lẻ của các loại trà tại một số nước
Quốc gia 2010 2015 2010 2015 Trà đen túi lọc truyền thống Trà đen túi lọc truyền thống Trà thảo mộc/ trà trái cây Trà thảo mộc/ trà trái cây Úc 42,2% 34,3% 11,8% 14,7% Na Uy 11,6% 7,6% 24,6% 39,8% Anh 68,4% 59,8% 13,1% 17,2%
1.4.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà túi lọc trong nước
Hiện nay, ở nước ta có rất nhiều đề tài nghiên cứu về trà túi lọc như: Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ: “Đánh giá tính an toàn, tính chất lượng và tính hiệu quả
của Trà túi lọc Tâm Lan” do Trần Đáng (Chủ tịch VADS) và Phạm Hưng Củng (Tổng
Thư ký VADS) chịu trách nhiệm nghiên cứu đã được hội đồng khoa học đánh giá rất cao. Bên cạnh đó, trong khuôn khổ đề tài cấp Bộ: “Nghiên cứu sản xuất một số sản phẩm thực phẩm chức năng” của Nguyễn Đức Tiến và cộng sự thuộc Viện Cơ điện
Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch, đã đưa được quy trình công nghệ sản xuất một số các loại trà trong đó có trà túi lọc từ nấm linh chi. Ngoài ra còn có các nghiên cứu của trung tâm nghiên cứu ứng dụng sản xuất thực phẩm chức năng Học viện Quân y với sản phẩm trà túi lọc giảm béo Slimutea. Trà nụ vối Javi - sản phẩm nghiên cứu của Viện dinh dưỡng kết hợp với trường đại học Nihon Joshi, Tokyo, Nhật Bản.
Việt Nam là một quốc gia có diện tích trồng chè lớn khoảng 130 nghìn ha, trong đó tập trung vào 14 tỉnh, kim ngạch suất khẩu năm 2010 đạt xấp xỉ 200 triệu USD. Điều này cho thấy, thế mạnh phát triển của ngành sản xuất trà ở nước ta là rất lớn, không dừng ở việc sản xuất các loại trà truyền thống mà các doanh nghiệp còn sản xuất các dạng trà mới, trà hòa tan, trà thảo dược... Đặc biệt là trà túi lọc với một số thương hiệu nổi tiếng như: trà túi lọc Kim Anh, Atiso, trà Moringa, trà nụ vối Javi, trà rau má, trà linh chi… Tuy nhiên, để các sản phẩm trà này có thể phát triển sang các thị trường thế giới thì các doanh nghiệp Việt Nam thì cần phải đầu tư, nghiên cứu nhiều hơn nữa.
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Nấm vân chi (Trametes versicolor) được nuôi trồng tại khoa Nông học - Trường đại học Nông Lâm Huế.
Các nguyên liệu phụ (trà khô, bột cỏ ngọt) sử dụng các sản phẩm thương mại hoá trên thị trường: trà khô Thái Nguyên, bột cỏ ngọt Tú Anh Bình Dương.
2.1.2 Phạm vi nghiên cứu
- Quá trình nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Khoa Cơ khí – Công nghệ, Trường ĐH Nông Lâm Huế.
- Thời gian nghiên cứu từ tháng 10/2016 đến tháng 9/2017.
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nội dung 1: Phân tích các chỉ tiêu hóa lý của nấm vân chi nguyên liệu.
- Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến độ ẩm của nguyên liệu theo thời gian.
- Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung, lượng nước pha trà, thời gian pha trà đến chất lượng sản phẩm.
- Nội dung 4: Phân tích các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh của sản phẩm.
- Nội dung 5: Nghiên cứu hàm lượng PSP, PSK trong nấm vân chi nguyên liệu, sản phẩm và nước pha trà thành phẩm.
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
2.3.1.1. Thí nghiệm 1: Phân tích thành phần hóa học của nấm vân chi
Nấm nguyên liệu sau thu hái có độ ẩm cao và không đồng đều do chế độ trồng và thời điểm thu hái không đồng nhất. Để tạo ra sự đồng đều ở các mẫu thí ngiệm, tiến hành sấy sơ bộ bằng phương pháp sấy tiếp xúc ở 40oC trong 4 giờ và tiến hành phân tích các chỉ tiêu lý hóa chủ yếu của nấm vân chi.
2.3.1.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến độ ẩm nguyên liệu theo thời gian
Sau khi sấy nấm bằng phương pháp sấy tiếp xúc ở 40oC trong 4 giờ, tiếp tục nâng nhiệt độ và sấy cho đến khi độ ẩm nguyên liệu đạt dưới 10% thì kết thúc quá trình sấy.
Các nhiệt độ được lựa chọn để khảo sát trong quá trình sấy là 500C, 550C, 600C và 650C. Mẫu sấy được xác định độ ẩm sau mỗi 60 phút trong suốt quá trình sấy.
2.3.1.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung
* Nghiên cứu tỷ lệ bổ sung trà nguyên liệu:
Trên cơ sở tham khảo một số đề tài nghiên cứu về trà túi lọc nấm linh chi và các loại trà túi lọc khác, tôi lựa chọn bố trí thí nghiệm với 5 công thức tương ứng với tỷ lệ phối trộn nấm vân chi : trà nguyên liệu như sau:
Công thức 1: tỷ lệ 1:0,1 (CT1) Công thức 2: tỷ lệ 1:0,2 (CT2) Công thức 3: tỷ lệ 1:0,3 (CT3) Công thức 4: tỷ lệ 1:0,4 (CT4) Công thức 5: tỷ lệ 1:0,5 (CT5)
Sau khi phối trộn tiến hành pha trà với tỷ lệ 2 g trà/150 ml nước nóng 90 – 95oC và tiến hành đánh giá cảm quan để lựa chọn công thức được ưa thích.
*Nghiên cứu tỷ lệ bổ sung cỏ ngọt:
Trên cơ sở lựa chọn được tỷ lệ bổ sung trà nguyên liệu được ưa thích tiến hành nghiên cứu tỷ lệ bổ sung cỏ ngọt. Thí nghiệm được tiến hành với 5 công thức như sau:
Công thức 6: tỷ lệ 0,05 (CT6) Công thức 7: tỷ lệ 0,08 (CT7) Công thức 8: tỷ lệ 0,11 (CT8) Công thức 9: tỷ lệ 0,14 (CT9) Công thức 10: tỷ lệ 0,17 (CT10)
Sau khi phối trộn tiến hành pha trà với tỷ lệ 2 g trà/150 ml nước nóng 90 – 95oC và tiến hành đánh giá cảm quan để lựa chọn công thức được ưa thích.
2.3.1.4. Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng nước pha trà đến chất lượng cảm quan trà thành phẩm
Trên cơ sở lựa chọn được công thức phối trộn tiến hành nghiên cứu lượng nước pha trà. Thí nghiệm được bố trí với 3 công thức tương ứng với lượng nước pha cho 2 g trà như sau:
Công thức 11: 130ml nước (CT11) Công thức 12: 150ml nước (CT12)
Công thức 13: 170ml nước (CT13)
Tiến hành đánh giá cảm quan để lựa chọn công thức được ưa thích.
2.3.1.5. Thí nghiệm 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hãm trà đến chất lượng cảm quan trà thành phẩm
Trên cơ sở lựa chọn được công thức phối trộn và lượng nước pha trà, tiếp tục tiến hành nghiên cứu thời gian hãm trà. Thí nghiệm được bố trí với 3 công thức như sau:
Công thức 14: hãm trà trong 5 phút (CT14) Công thức 15: hãm trà trong 10 phút (CT15) Công thức 16: hãm trà trong 15 phút (CT16)
Tiến hành đánh giá cảm quan để lựa chọn công thức được ưa thích.
2.3.1.6. Thí nghiệm 6: Phân tích hàm lượng PSP, PSK trong nấm vân chi nguyên liệu, sản phẩm và nước pha trà thành phẩm
- Xác định khối lượng thô PSP, PSK: Tiến hành trích ly với dung môi là nước để xác định hàm lượng PSP, PSK [7], [26].
- Phân tích protein bằng phương pháp điện di và Bradford:
PSP/PSK trong các mẫu thí nghiệm được tách chiết bằng nước cất trước khi đưa đi kết tủa và chạy điện di trên SDS-PAGE (Sodium dodecyl sulfate - polyacrylamide gel). Các mẫu được chuẩn bị riêng biệt với 10 g nấm tươi, 10 g nấm khô và 10 g trà thành phầm (sau khi phối trộn với nguyên liệu phụ) được tách chiết 3 lần với 250 ml nước cất mỗi lần (theo sơ đồ 1.3). Tổng 750 ml lượng dịch chiết được cô quay chân không ở 800C cho đến khi thu được 100 ml. Cho 45 g muối amôn sulfate (ammonium sulfate) vào 100 ml dịch cô quay để đạt được độ bão hòa 70%, khuấy đều đến khi muối tan hoàn toàn trong dung dịch, sau đó để ở 40C trong 4 giờ trước khi ly tâm ở 4oC, 12.000 vòng/phút để thu kết tủa. Lượng tủa này được hòa tan lại trong 5 ml nước cất và đưa đi thẩm tách 12 giờ trước khi lấy 30 µl để sử dụng bơm vào giếng điện di gel.
SDS-PAGE sử dụng cho thí nghiệm phân tách protein này là ở 10% như được mô tả trong tài liệu “Hướng dẫn điện di và phát hiện protein trên gel polyacrylamide” của hãng Bio-Rad. 30 µL mẫu trộn với 5 µL dung dịch nhuộm protein, đun sôi hỗn hợp trong 5 phút, giữ lạnh trong đá 10 phút và bơm vào giếng trên phần gel cô (stacking gel). Sau khi protein được phân tách trong gel tách (separation gel) bằng quá trình điện di ở 120 voltage, trong khoảng 2,5 giờ, sau đó gel được tách khỏi hệ thống chạy gel và với thuốc nhuộm liên kết protein Coomassie brilliant blue. Protein trên gel được quan sát và ghi hình bằng máy đọc gel.
Để biết lượng protein tổng số đã dùng cho thí nghiệm chạy gel, tôi tiến hành đo protein tổng số bằng phương pháp Bradford dựa theo tài liệu của Bio-Rad “Quick Start Bradford protein assay” và đo mật độ quang ở bước sóng ʎ = 595 nm. Trong thí nghiệm này tôi sử dụng BSA (Bovine serum albumin) để xây dựng đường chuẩn.
2.3.2. Phương pháp vật lý
2.3.2.1. Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi
Sấy mẫu ở nhiệt độ 105oC làm bay hết hơi nước. Cân khối lượng nguyên liệu trước và sau khi sấy khô, từ đó tính phần trăm nước có trong nguyên liệu.
Phương pháp tiến hành: Phụ lục 1 (1.1.1) Tính kết quả: Độ ẩm theo % (X) tính bằng công thức: X = ( ) ) ( 100 1 2 1 G G X G G − − Trong đó: - X: độ ẩm nấm (%) - G: khối lượng cốc sấy
- G1: khối lượng của cốc sấy và mẫu trước khi sấy (g) - G2: khối lượng của cốc sấy và mẫu sau khi sấy (g)
2.3.2.2. Xác định hàm lượng tro
Dùng nhiệt độ 550 - 600oC để đốt cháy hoàn toàn các chất hữu cơ, phần tro trắng còn lại đem cân ta được tro toàn phần.
Phương pháp tiến hành: Phụ lục 1 (1.1.2) Tính kết quả:
Hàm lượng tro (%) được tính theo công thức:
1 0 0 2 ) 100 ( % G G G G X − − = Trong đó: - X: hàm lượng tro (%) - G0: trọng lượng cốc nung (g)
2.3.3. Phương pháp hóa sinh
2.3.3.1. Xác định đường khử bằng phương pháp Bertrand
Xác định hàm lượng các đường monosaccharide có trong nguyên liệu dựa vào phản ứng oxy hóa giữa đường khử với ion kim loại. Dựa vào lượng KMnO4 sử dụng ta có thể tính được lượng Cu2O và từ đó tính được lượng đường khử trong dung dịch bằng cách tra bảng tỉ lệ giữa dung dịch KMnO4 (1/30 N) và đường khử của Bertrand
Phương pháp tiến hành: Phụ lục 1 (1.2.1) Tính kết quả:
Hàm lượng đường khử tính theo công thức sau: X = 1000 100 1 w V V a Trong đó:
+ X: hàm lượng đường khử của thực phẩm (%)
+ a: số mg glucose tìm được khi tra bảng ứng với số ml KMnO4 1/30 N dùng để chuẩn độ
+ V: dung tích bình định mức (ml)
+ V1: lượng dung dịch lấy ra để xác định đường khử (ml) + w: khối lượng mẫu lấy làm thí nghiệm (g)
+ 100: hệ số tính chuyển đổi thành % + 1000: hệ số đổi gam thành miligam
2.3.3.2. Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldah
Vô cơ hóa mẫu bằng H2SO4 đậm đặc và chất xúc tác, sau đó dùng kiềm mạnh để đẩy NH3 từ muối (NH4)2SO4 hình thành ra thể tự do. Định lượng NH3 bằng dung dịch H2SO4 0,1N. Phương pháp tiến hành: Phụ lục 1 (1.2.2) Tính kết quả: Nitơ tổng số (%) = p V 1,42100 Trong đó: - V: số ml H2SO4 0,1N chuẩn độ
- 1,42: số mg N tương ứng với 1ml H2SO4 0,1N - p: lượng mẫu phân tích (mg)
2.3.3.3. Xác định hàm lượng cellulose
Định lượng cellulose dựa trên tính chất bền của cellulose đối với tác dụng của acid mạnh và kiềm mạnh, không bị phân hủy dưới tác dụng của acid yếu. Các chất khác thường đi kèm theo cellulose như hemicellulose, ligin, tinh bột,… ít bền hơn tác dụng của acid và kiềm nên bị oxy hóa và phân giải sau đó tan vào dung dịch ngay sau khi xử lý nguyên liệu.
Phương pháp tiến hành: Phụ lục 1 (1.2.3) Tính kết quả:
- Hàm lượng cellulose (%) được tính theo công thức
m a
X% = 100
Trong đó:
- X: hàm lượng cellulose của nấm vân chi (%) - m: khối lượng mẫu ban đầu (g)
2.3.3.4. Xác định hàm lượng chất béo
Dùng ether nóng để hòa tan và chiết rút tất cả lipid tự do trong nguyên liệu trong thiết bị Soxhlet. Sau khi làm bay hơi hết ether, sấy mẫu đến khối lượng không đổi, cân và tính ra hàm lượng lipid trong thực phẩm.
Phương pháp tiến hành: Phụ lục 1 (1.2.4) Tính kết quả:
- Hàm lượng chất béo (%) được tính theo công thức:
1 2 1 ) 100 ( % G G G X − = Trong đó:
- X: hàm lượng lipid của nấm vân chi (%) - G: khối lượng mẫu trước khi tách lipid (g) - G2: khối lượng mẫu sau khi tách lipid (g)
2.3.3.5. Xác định khối lượng thô PSP, PSK [21] [26]
PSP, PSK là hoạt chất tan và bền trong nước nóng nhưng lại không tan trong các dung môi như methanol, benzene, pyridine, clorofom,… và có khả năng chống chịu tốt với enzyme thủy phân protein nên để phân tích hàm lượng PSP người ta thường trích