STT Danh mục vật tư thiết bị
A Dụng cụ Nguồn gốc xuất xứ
1 Bình tam giác Trung Quốc
2 Bình định mức Trung Quốc
3 Cốc đong Trung Quốc
4 Ống đong Trung Quốc
5 Pipet Trung Quốc
6 Đũa thủy tinh Trung Quốc
7 Khay inox Việt Nam
8 Giấy lọc Trung Quốc
B Hóa chất Nguồn gốc xuất xứ
1 Cồn thực phẩm Việt Nam
2 Phenol Trung Quốc
3 H2SO4 98% Trung Quốc
4 Đường D-Glucose Việt Nam
C Thiết bị Nguồn gốc xuất xứ
1 Tủ sấy Đức
2 Cân điện tử Trung Quốc
3 Máy siêu âm Anh
4 Máy đo UV-VIS Đức
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu
- Địa điểm: Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
- Thời gian nghiên cứu: Từ 1.1.2021 đến 15.6.2021
3.3. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Nghiên cứu thành phần hóa học của nấm Linh chi đen
- Xác định độ ẩm nguyên liệu bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi - Xác định hàm lượng tro toàn phần
- Định lượng Polysaccharide tổng số sau trích ly bằng phương pháp so màu
Nội dung 2: Nghiên cứu quá trình trích ly Polysaccharide trong nấm Linh chi đen
- Nghiên cứu lựa chọn nồng độ dung môi trích ly Polysaccharide trong nấm Linh chi đen
- Nghiên cứu lựa chọn thời gian xử lý bằng sóng siêu âm tới hiệu quả trích ly Polysaccharie trong nấm Linh chi đen
- Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ xử lý bằng sóng siêu âm tới hiệu quả trích ly Polysaccharide trong nấm Linh chi đen
- Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu/dung môi tới hiệu quả trích ly Polysaccharide trong nấm Linh chi đen
- Nghiên cứu lựa chọn thời gian trích ly tới hiệu quả trích ly Polysaccharide trong nấm Linh chi đen
Nội dung 3: Nghiên cứu tạo sản phẩm trà hòa tan từ dịch chiết Polysaccharide tổng số từ nấm Linh chi đen
- Nghiên cứu quy trình sản xuất dự kiến trà hòa tan từ nấm Linh chi đen
3.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm
3.4.1. Phương pháp xác định chỉ tiêu hóa lý
Thí nghiệm 1: Xác định độ ẩm nguyên liệu bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi
Nguyên tắc:
Mẫu được sấy ở nhiệt độ 105oC để làm bay hơi lượng nước đến giá trị nhất định. Độ ẩm của nguyên liệu được xác định bằng lượng mẫu còn lại sau khi sấy [13].
Công thức tính:
Độ ẩm (w %) được tính theo công thức sau: m1 – m2
W (%) = x 100 m0
Trong đó:
m1: Khối lượng mẫu + chén sứ trước khi sấy (g) m2: Khối lượng mẫu + chén sứ sau khi sấy (g) m0: Khối lượng của chén sứ (g)
Thí nghiệm 2: Xác định hàm lượng tro toàn phần
- Nguyên tắc: Dùng nhiệt độ cũng như sức nóng ở (550 – 600oC) nung, đốt cháy hoàn toàn các chất hữu cơ. Hàm lượng tro tổng số của nguyên liệu được xác định bằng khối lượng của chén sứ sau khi nung.
- Tiến hành: Nung chén sứ đã được rửa sạch ở lò nung ở nhiệt độ 550oC – 600oC cho đến khi trọng lượng không đổi. Để nguội chén sứ có cả nguyên liệu ở bình hút ẩm và sau đó đi cân ở cân phân tích chính xác đến 10-4 g. Cho khoảng 2g nguyên liệu vào chén sứ đã chuẩn bị, rồi cân tất cả chính xác bằng cân phân tích. Cho tất cả chén sứ vào lò nung và điều chỉnh nhiệt độ ở 550 – 600oC. Nung trong khoảng thời gian 6-7 giờ cho tới khi thu được tàn tro trắng. Trong trường hợp tro còn đen, thì lấy ra để nguội sau đó cho thêm vài giọt H2O2 hoặc HNO3 đậm đặc và tiếp tục nung lại cho đến khi tro trắng rồi để nguội trong bình hút ẩm và cân bằng cân phân tích. Tiếp tục nung thêm ở nhiệt độ trên thêm 30 phút rồi để nguội trong bình hút ẩm và đi cân bằng cân phân tích, lặp lại thao tác này cho tới trọng lượng mẫu trong chén sứ thay đổi không đáng kể. Kết quả giữa 2 lần nung và cân liên tiếp nhỏ hơn 0,0005g [14].
- Tính kết quả: Hàm lượng tro theo phần trăm tính bằng công thức : G2 - G
X= x 100 G1 - G
Trong đó: X: Hàm lượng tro (%) G1: Khối lượng chén nung và mẫu (g) G : Khối lượng chén nung (g)
Chú ý: Khi chén sứ sau khi lấy ra từ lò nung còn nóng nên cho vào bình hút ẩm nhớ để nắp hé mở hoặc mở lỗ không khí ở trên nắp bình hút ẩm tránh không khí nóng từ chén sứ nở ra đẩy bật làm vỡ nắp bình.
Thí nghiệm 3: Định lượng Polysaccharide tổng số sau trích ly bằng phương pháp so màu
Polysaccharide được định lượng bằng phương pháp phenol-sunfuric axit. Các bước được mô tả tóm tắt như sau: 400 µl dịch mẫu chứa Polysaccharide cho tác dụng với 200 µl dung dịch phenol 5%, cho thêm 1ml H2SO4 đậm đặc và để 30 phút ở nhiệt độ phòng. Màu của phản ứng được phát hiện trên máy quang phổ ở bước sóng 490 nm. Hàm lượng Polysaccharide được định lượng dựa trên số đo OD thu được của mẫu thí nghiệm đối chiếu với đồ thị chuẩn glucose ( Foster D. S & cs,1961).
Các hóa chất như sau: - Dung dịch phenol 5% - Axit sunfuric đậm đặc - Dung dịch glucose chuẩn
3.4.2. Phương pháp phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới trích ly Polysaccharide từ nấm Linh chi đen nấm Linh chi đen
Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung môi tới hiệu quả trích ly Polysaccharide từ nấm Linh chi đen.
Mục đích: Lựa chọn được nồng độ dung môi cho hiệu quả trích ly cao nhất. Sử dụng ethanol để trích ly Polysaccharide tổng số, nghiên cứu thay đổi nồng độ ethanol từ 60 đến 90o. Cố định các yếu tố khối lượng mẫu, nhiệt độ xử lí sóng siêu âm, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi, thời gian siêu âm và thời gian trích ly. Bố trí thí nghiệm được bố trí theo bảng dưới đây:
Công thức Yếu tố thay đổi
Nồng độ dung môi Ethanol Yếu tố cố định
CT1 0
- Khối lượng mẫu: 30g - Nhiệt độ siêu âm: 50oC
- Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/15 (g/ml) - Thời gian siêu âm: 6 phút
- Thời gian trích ly: 150 phút
CT2 60o
CT3 70o
CT4 80o
Dịch trích ly đem lọc qua giấy lọc thô 2 lần và lọc qua giấy lọc tinh 1 lần. Mỗi công thức lặp lại 3 lần. Dựa vào hàm lượng Polysaccharide tổng số thu được lựa chọn được nồng độ dung môi tối ưu nhất.
Thí nghiệm 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian xử lí bằng sóng siêu âm tới hiệu quả trích ly Polysaccharide tổng số trong nấm Linh chi đen
Tiến hành khảo sát xử lí sóng siêu âm ở các khoảng thời gian 0, 2, 4, 6, 8 phút. Nồng độ của dung môi được lựa chọn từ thí nghiệm 4, cố định các yếu tố như khối lượng mẫu,tỉ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ siêu âm và thời gian trích ly. Bố trí thí nghiệm được bố trí theo bảng dưới đây:
Công thức Thời gian xử lí bằng sóng siêu âm (phút)
Yếu tố cố định
CT6 0
- Khối lượng mẫu: 30g
- Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/15 (g/ml) - Dung môi ethanol: Chọn ở thí nghiệm 4 - Nhiệt độ siêu âm: 50oC
- Thời gian trích ly: 150 phút
CT7 2
CT8 4
CT9 6
CT10 8
Dịch trích ly đem lọc qua giấy lọc thô 2 lần và lọc qua giấy lọc tinh 1 lần. Mỗi công thức lặp lại 3 lần. Dựa vào hàm lượng Polysaccharide tổng số thu được lựa chọn được thời gian xử lý sóng siêu âm tối ưu.
Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ xử lí bằng sóng siêu âm tới hiệu quả trích ly Polysaccharide trong nấm Linh chi đen
Tiến hành khảo sát ở các mức nhiệt độ 30, 40, 50, 60oC. Nồng độ dung môi được lựa chọn ở thí nghiệm 4 và thời gian xử lý sóng siêu âm được lựa chọn từ thí nghiệm 5. Cố định các yếu tố như khối lượng mẫu, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi, thời gian trích ly. Bố trí thí nghiệm được tiến hành theo bảng dưới đây:
Công thức Nhiệt độ xử lí bằng sóng siêu âm (oC)
Yếu tố cố định
CT11 30 - Khối lượng mẫu: 30g
- Tỉ lệ nguyên liệu: 1/15 (g/ml)
- Dung môi ethanol: Chọn ở thí nghiệm 4 - Thời gian siêu âm: Chọn ở thí nghiệm 5 - Thời gian trích ly: 150 phút
CT12 40
CT13 50
CT14 60
Dịch trích ly đem lọc qua giấy lọc thô 2 lần và qua giấy lọc tinh 1 lần, mỗi công thức lặp lại 3 lần. Dựa vào hàm lượng Polysaccharide tổng số thu được lựa chọn nhiệt độ siêu âm tối ưu nhất.
Thí nghiệm 7: Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu nấm Linh chi đen với dung môi trích ly.
Tiến hành khảo sát tỉ lệ nguyên liệu/dung môi (g/ml) theo 1/10, 1/15, 1/20. Nồng độ dung môi được chọn ở thí nghiệm 4, thời gian và nhiệt độ siêu âm được lựa chọn ở thí nghiệm 5 và 6. Cố định các yếu tố như khối lượng mẫu, thời gian trích ly. Bố trí thí nghiệm được bố trí theo bảng dưới đây:
Công thức
Yếu tố thay đổi Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi (g/ml)
Yếu tố cố định
CT15 1/10 - Khối lượng mẫu: 30g
- Nhiệt độ siêu âm: chọn ở thí nghiệm 6 - Dung môi ethanol: chọn ở thí nghiệm 4
- Thời gian xử lí sóng siêu âm: chọn ở thí nghiệm 5 - Thời gian trích ly: 150 phút
CT16 1/15
Dịch trích ly đem lọc qua giấy lọc thô 2 lần và lọc qua giấy lọc tinh 1 lần. Mỗi công thức lặp lại 3 lần. Dựa vào hàm lượng Polysaccharide tổng số thu được lựa chọn tỉ lệ tối ưu nhất.
Thí nghiệm 8: Nghiên cứu lựa chọn thời gian trích ly Polysaccharide từ nấm Linh chi đen.
Nghiên cứu thay đổi thời gian trích ly từ 60 đến 180 phút. Nồng độ dung môi được chọn ở thí nghiệm 4, thời gian và nhiệt độ siêu âm được chọn ở thí nghiệm 5 và 6, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi được chọn ở thí nghiệm 7 và cố định khối lượng mẫu. Bố trí thí nghiệm được tiến hành theo bảng dưới đây:
Công thức
Yếu tố thay đổi Thời gian trích ly
(phút )
Yếu tố cố định
CT18 60
- Khối lượng mẫu: 30g
- Nhiệt độ siêu âm: chọn ở thí nghiệm 6 - Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi: chọn ở thí nghiệm 7
- Thời gian xử lí sóng siêu âm: chọn ở thí nghiệm 5 - Nồng độ ethanol: chọn ở thí nghiệm 4. CT19 90 CT20 120 CT21 150 CT22 180
Dịch trích ly đem lọc qua giấy lọc thô 2 lần và lọc qua giấy lọc tinh 1 lần. Mỗi công thức lặp lại 3 lần. Dựa vào hàm lượng Polysaccharide tổng số thu được lựa chọn được thời gian trích ly tối ưu nhất.
Thí nghiệm 9: Nghiên cứu quy trình sản xuất dự kiến trà hòa tan
Hình 3.1: Quy trình dự kiến sản xuất trà hòa tan từ nấm Linh chi đen
Nguồn: Đề tài “Nghiên cứu quy trình chế biến trà túi lọc từ lá sâm xuyên đá” [6]
Thuyết minh quy trình
Xử lý nguyên liệu
Nấm Linh chi đen được kiểm tra và lựa chọn để loại tạp chất
Công đoạn trích ly Xử lý Trích ly Lọc Thu dịch Phối chế
Dịch chiết Linh chi đen Trà hòa tan Cao cỏ ngọt Đường glucose Sấy Cô quay Nấm Linh chi đen
Nấm Linh chi đen sau khi xử lý nguyên liệu được đem đi trích ly bằng sóng siêu âm với các thông số trích ly phù hợp.
Mục đích: Tách tối đa các hoạt chất sinh học quan trọng và các hợp chất hòa tan có trong sản phẩm nấm Linh chi đen.
Lọc dịch chiết:
Dịch trích ly được lọc bằng giấy lọc thô 2 lần, qua giấy lọc tinh 1 lần và thu được dịch chiết trong.
Mục đích: Loại bỏ bớt cặn và bã nguyên liệu ra khỏi dịch sau khi trích ly nhằm thu được dịch trong chỉ chứa các hợp chất hòa tan chủ yếu.
Phối chế nguyên liệu phụ để sản xuất trà hòa tan
Mục đích: Nhằm góp phần nâng cao dược tính và giá trị dinh dưỡng giá trị cảm quan cho trà, nguyên liệu phụ thường được
Đóng gói
Mục đích: Bảo quản sản phẩm và nâng cao giá trị thương phẩm của sản phẩm. Sử dụng Polysaccharide tổng số thu được từ các thí nghiệm trên phối trộn với cao cỏ ngọt và đường glucose để sản xuất trà hòa tan.
Với mục đích tăng giá trị cảm quan, chất lượng, hương vị và độ ngọt của trà