1Tình hình tiêu thụ trà thảo mộc tại Việt Nam và trên thế giới:
Từ xƣa ngƣời ta đã biết sử dụng thảo mộc để làm thuốc, làm thức ăn hay chế biến thành các loại nƣớc uống bằng phƣơng pháp thủ công. Ngày nay với nhu cầu ngày càng cao của ngƣời tiêu dùng, các sản phẩm nƣớc uống đóng chai từ thảo mộc đã đƣợc sản xuất trên quy mô công nghiệp đƣợc sử dụng rộng rãi, mà tiên phong là Tập đoàn Nƣớc giải khát Tân Hiệp Phát tạo ra sản phẩm Dr.Thanh với 9 loại thảo mộc cung đình.
Trà thảo mộc là loại trà đƣợc chế biến từ thân, lá, hoa, quả hay rễ cây thiên hiên.Chúng có rất nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe nhờ chứa nhiều polyphenol là chất chống oxy hóa, phòng ngừa ung thƣ và nhiều hợp chất có lợi khác.
33 Thị phần theo doanh thu của sản phẩm nƣớc giải khát không cồn tại Việt Nam cho thấy: nƣớc khoáng ngày càng thu hẹp, giảm từ hơn 40% (2013) xuống chỉ còn 5,4% (2014). Nƣớc ép hoa quả, nƣớc tăng lực, ngƣợc lại, tăng trƣởng rất mạnh, khoảng 8-9 lần chỉ trong một năm. Doanh thu từ các sản phẩm từ trà vẫn giữ đƣợc thị phần lớn nhất 37,6%. Nguồn: Euromonitor/VietinbankSC.
Nƣớc uống từ thảo mộc không xa lạ gì với các nƣớc phát triển nhƣ Mỹ, Ý, Anh, Pháp, Na Uy Canada, Nhật, Úc...nhu cầu sử dụng hàng ngày của họ rất cao. Thậm chí, tại Mỹ ngƣời dân còn chi hàng tỷ đô la mỗi năm để mua thảo mộc và nhu cầu này vẫn còn tăng. Điều này cho thấy, tác dụng của thảo mộc với sức khỏe con ngƣời là rõ ràng.
Dƣới đây là biểu đồ thể hiện tình hình sử dụng nƣớc giải khát trung bình ngƣời trên năm . Nguồn :Euromonitor/VietinbankSC
34 Trung bình một năm ngƣời Việt tiêu thụ 23 lít nƣớc giải khát/ngƣời, trong khi mức trung bình của thế giới là 40 lít. Điều này cũng khiến thị trƣờng nƣớc giải khát của Việt Nam vẫn còn là miếng bánh ngon cho các doanh nghiệp khai thác.
1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới:
Các loại trà thảo mộc đƣợc pha chế từ Aegle marmelos (Bael), Cassia
auriculata ( Ranawara ), Aerva lanata (Polpala ) và Hemidesmus indicus
(Iramusu) là thức uống xã hội phổ biến của các nền văn hóa ẩm thực ở Ấn Độ và Sri
Lanka. Trung Quốc là một quốc gia khác nơi các loại trà thảo mộc kết hợp thƣờng đƣợc uống hàng ngày để tăng cƣờng sức khỏe và giảm nguy cơ mắc một số vấn đề liên quan đến sức khỏe ở mức độ nghiêm trọng khác nhau, chẳng hạn nhƣ cảm lạnh đối với các bệnh về gan và các cơ quan khác.
Tại châu Á: Centella asiatica là một loại trà thảo mộc thƣờng đƣợc ngƣời châu Á sử dụng. Họ đã chứng minh thêm rằng cadiyenol có khả năng gây ra quá trình chết rụng tế bào 63% ở nồng độ 28 μM trong vòng 24 giờ trong các tế bào ung thƣ hạch ở chuột (P388D1). Ngoài ra, hợp chất này cũng làm giảm 70% sản xuất oxit nitric trong các đại thực bào chuột hoạt hóa lipopolysacahrride (LPS) ở mức 24 μM. Tại Nhật Bản, một số loại trà thảo mộc nhƣ hoa nhài Ả Rập, lê Balsam, cỏ lúa mạch, ổi, cây cao su cứng, hồng Nhật Bản, nƣớc mắt Jobs, và trà berry Wolof đƣợc tiêu thụ để tăng cƣờng sức khỏe.
Tại châu Phi: Rooibos châu Phi ( Aspalathus linearis ), borututu ( Cochlospermum angolensis ) và mật ong bụi tisanes là những loại trà thảo mộc phổ biến của Nam Phi.
Tại châu Âu: Chamomile là một thành viên của họ Cúc hoặc họ Compositae và đƣợc đại diện bởi một số giống, cụ thể là Chamomilla recutita, Matricaria
chamomilla và Chamaemelum nobile. Các nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra các
hoạt động chống viêm, giảm béo và giảm cholesterol mạnh của hoa cúc. Hơn nữa, một số tác dụng chống nôn và giải lo âu của trà hoa cúc cũng đã đƣợc chứng minh.
Bảng dƣới đây trình bày các ví dụ chọn lọc về đồ uống thảo dƣợc thƣờng đƣợc dân cƣ trên thế giới sử dụng để tăng cƣờng sức khỏe tối ƣu cũng nhƣ giảm nguy cơ
35 mắc một số bệnh nhƣ tăng đƣờng huyết, rối loạn lipid máu, ung thƣ và tăng cholesterol trong máu.
Tên địa phƣơng Tên khoa học Gia đình Phần thực vật
Lợi ích sức khỏe
Beli, bael, bengal quince
Aegle marmelos Họ Rutaceae Lá khô, chồi, hoa, quả non, vỏ cây Chống ung thƣ, chống rối loạn lipid máu, hạ đƣờng huyết, trị đái tháo đƣờng, chống viêm, Cassia, Avartaki , Ranawara của Tanner Cassia auriculata Họ Leguminosae
Lá khô, hoa Hạ đƣờng huyết
Polpala Aerva lanata Họ rau dền Toàn bộ cây khô Chống tăng đƣờng huyết, chống viêm Sarasaparilla Ấn Độ, Iramusu Hemidesmus indicus Họ Hoa môi (Asclepiadace ae) Toàn bộ cây khô Chất chống oxy hóa, chống huyết khối, chống kết tập tiểu cầu Pegaga, rau má Ấn Độ, Gotukola
Centella asiatica Thuộc họ hoa tán (Apiaceae) Toàn bộ cây khô Chống ung thƣ, tăng hoạt động của các enzym chống oxy hóa Hoa cúc Matricaria chamomilla
Compositae Hoa khô Chống oxy hóa, giảm cholesterol máu, chống ung thƣ, chống viêm Chamaemelum nobile
Trái tim hình con nai Tinospora cordifolia Họ Menispermac eae
Thân, rễ Thuốc trị tiểu đƣờng, chống viêm Corriandum Coriandrum sativum Thuộc họ hoa tán (Apiaceae) Trái cây sấy Chống oxy hóa, kháng khuẩn, hạ cholesterol máu, chống ung thƣ, chống viêm Dag cayi Nước ngưng tụ
bên hông Họ hoa môi Các bộ phận trên không khô Chống oxy hóa, kháng khuẩn Trà bạc hà Mentha piperita Họ hoa môi Lá khô Chất chống oxy
36 hóa, chống khối u Bạn đời của Yerba Ilex paraguariensis Aquifoliaceae hạ cholesterol máu, bảo vệ gan, bảo vệ hệ thống tim mạch Sage, adacayi, minchi
Salvia officinalis Họ hoa môi Tăng tình trạng chống oxy hóa gan
Rosehips Rosa canina Trái cây Chống viêm
Rooibos Aspalathus linearis Chất chống oxy hóa, chống ung thƣ Borututu Cochlospermum angolensis Rễ Antihepatocellu ar carcinoma, chất chống oxy hóa gừng Zingiber officinale Thân rễ Chống viêm, hạ đƣờng huyế
2Bảng một số sản phẩm trà thảo mộc trên thị trƣờng Việt Nam hiện nay: Tên sản Tên sản phẩm Hình ảnh Thành phần và quy cách đóng gói Công dụng Trà thảo mộc Dr.Thanh
+ Đƣờng, kim ngân hoa 3,4% , hoa cúc 3,2%, la hán quả, 2,1%, Hạ khô thảo 1,8 %, cam thảo 1,6%, đản hoa 1,5%, hoa mộc miên 0,7% , bung lai 0,5 %, Tiên thảo 0,5%, nƣớc đƣờng. + Đóng chai 340ml, 24 chai/thùng. Giải nhiệt, thanh lọc cơ thể, chống oxi hóa. Nƣớc rong biển Sanna + Nƣớc tinh khiết, đƣờng tinh luyện, rong biển, la hán quả, kim ngân hoa, hạ khô thảo, cúc hoa, phụ gia thực phẩm. + Đóng chai 430ml, 24chai/thùng Thanh nhiệt, giải độc cơ thể
37 Trà hoa cúc Sanca + Nƣớc tinh khiết, đƣờng, cúc hoa.. + Đóng chai 430ml, 24chai/thùng. Thanh nhiệt, giải độc cơ thể, sáng mắt. Trà ô long linh chi + Thành phần : Nƣớc, đƣờng, Fructose, linh chi, vitamin C, chất điều chỉnh độ chua.. + Đóng chai : chai PET 500ml Chứa nhiều tinh chất tốt cho cơ thể, ngăn chặn lão hóa, cung cấp năng lƣợng cho cơ thể.
38 CHƢƠNG II .DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
I.Sơ đồ dây chuyền công nghệ 1Sơ đồ quy trình công nghệ 1Sơ đồ quy trình công nghệ
Đƣờng Nấu Syrup Lọc Làm nguội Thảo mộc Xử lý Xử lý Nƣớc Trích ly Lọc Phối chế Rót chai, bài khí Thanh trùng Rửa chai Làm nguội Sản phẩm Chai,nắp Bã Bảo ôn
39
II.Thuyết minh quy trình công nghệ 1Nguyên liệu thảo mộc 1Nguyên liệu thảo mộc
Việc lựa chọn và xử lý nguyên liệu là một công đoạn cực kì quan trọng. Nó sẽ ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình sản xuất và chất lƣợng sản phẩm sau này. Nguyên liệu thảo mộc khi sử dung cần:
- Đảm bảo tính đồng đều và đồng nhất về nguyên liệu.
- Nguyên liệu sử dụng phải đảm bảo chất lƣợng, không bị hƣ hỏng, mốc, thối..tránh ảnh hƣởng chất lƣợng sản phẩm.
- Nguyên liệu trƣớc khi sử dụng cần rửa sạch các tạp chất có trên nguyên liệu và xử lý cắt nhỏ( đối với nguyên liệu có kích thƣớc to) làm tăng hiệu suất chiết dịch thảo mộc với nƣớc.
- Loại bỏ các phần bị hƣ hỏng, dập nát sau quá trình di chuyển.
1.1 Ngâm, rửa
Trong quá trình ngâm rửa, cần trải qua 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Thảo mộc đƣợc ngâm trong dung dịch nƣớc Clo với nồng độ và thời gian thích hợp.
- Giai đoạn 2 : Rửa xối : Thảo mộc sau khi ngâm để làm mềm chất bẩn sẽ đƣợc vận chuyển trên băng tải và rửa bằng hệ thống xối rửa. Dƣới tác dụng của thiết bị Máy rửa thổi khí sẽ làm trôi hết tạp chất, bụi bẩn bám trên bề mặt nguyên liệu.
Yêu cầu: nguyên liệu sau khi rửa phải sạch tạp chất, không đƣợc dập nát, các chất dinh dƣỡng ít bị tổn thất, thời gian ngắn và tốn ít nƣớc.
2Trích ly
Trích ly là thực hiện quá trình chiết tách các chất hòa tan nắm trong nguyên liệu vào nƣớc nóng, quá trình này xảy ra cho đến sự cân bằng nồng độ trích ly ở bên trong và bên ngoài nguyên liệu.
Chiết riêng lẻ từng loại nguyên liệu ở cùng 1 điều kiện nhƣ nhau,xét về đặc điểm cảm quan để xếp loại cơ bản chúng.
40 Biến đổi vật lý :
- Sự khuếch tán của các chất hòa tan vào nƣớc - Độ nhớt của dung môi tăng lên.
Biến đổi hóa học : Ở điểu kiện nhiệt độ cao, tƣơng tác của các acid amin và polyphenol tạo ra các aldehyde dễ bay hơi, tạo hƣơng thơm cho sản phẩm. Phản ứng Mailard – acid amin phản ứng với các đƣờng khử tạo ra màu, mùi của nƣớc uống.
Biến đổi hóa lý : có sự chuyển pha. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình trích ly:
- Tỉ lệ nguyên liệu : nƣớc nóng. Tuỳ theo từng loại nguyên liệu, phƣơng pháp thực hiện quá trình trích ly mà ta lựa chọn tỉ lệ giữa nguyên liệu và nƣớc nóng để thu đƣợc kết quả tối ƣu nhất.
- Tốc độ chuyển động của nƣớc cũng ảnh hƣởng đến hiệu suất của quá trình trích ly. Do đó, ta dùng các thiết bị trích ly có cánh khuấy để nâng cao hiệu suất cho quá trình trích ly.
- Bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu và nƣớc nóng cũng ảnh hƣởng đến quá trình trích ly. Bề mặt tiếp xúc càng lớn thì quá trình trích ly càng cao, có thể nghiền hoặc băm nhỏ nguyên liệu, nhằm làm cho sự tiếp xúc giữa nguyên liệu và nƣớc nóng đƣợc triệt để hơn.
- Nhiệt độ trích ly : Nhiệt độ cao làm tăng khả năng chiết tách đồng thời làm giảm độ nhớt của dịch trích. Tuy nhiên, chỉ nên tăng nhiệt độ đến một giới hạn nhiệt độ nhất định vì khi tăng nhiệt độ quá cao sẽ làm xảy ra các phản ứng không cần thiết trong quá trình trích ly có khi còn làm tổn thất các cấu tử quý có trong dịch trích và làm tiêu tốn nguồn năng lƣợng tiêu thụ.
- Thời gian trích ly : thời gian tăng thì khả năng chiết tách tăng, nhƣng việc kéo dài thời gian quá lâu cũng không tốt vì khi đạt đƣợc độ trích ly cao nhất mà tăng thời gian thì sẽ giảm hiệu quả kinh tế.
Ngoài ra, để tăng cƣờng sự hòa tan của hàm lƣợng chất khô trong nguyên liệu để đạt độ trích ly cao nhất ngƣời ta có thể dùng kỹ thuật trích ly bằng áp suất cao, tạo sự chênh lệch áp suất, hoặc ngâm nguyên liệu trƣớc khi trích.
41
2.1 Mục đích
- Tách chiết các chất tan, thu hoạt chất dinh dƣỡng, hƣơng vị có trong nguyên liệu. Giảm tối đa các tác dụng phụ không mong muốn.
- Loại bỏ các tạp chất lẫn lộn trong thảo dƣợc.
2.2 Cách tiến hành
Thiết bị trích ly
Ta chọn tỷ lệ nƣớc phù hợp để chiết, cho nguyên liệu đã đƣợc xử lý vào thiết bị sau đó đậy nắp, gia nhiệt lên 100oC và tiến hành chiết.
3Lọc
Bản chất của quá trình lọc là phân riêng hỗn hợp không đồng nhất qua lớp lọc, bã đƣợc giữ trên lớp lọc, dung dịch chui qua lớp lọc dƣới áp suất dƣ so với áp suất bên dƣới vạch ngăn. Áp suất này đƣợc tạo ra do áp suất thủy tĩnh của lớp chất lỏng trên vạch ngăn hoặc do bơm. Quá trình lọc nhằm mục đích làm sạch, nâng cao chất lƣợng sản phẩm.
Lọc dịch trích đƣợc thực hiện ở trạng thái nóng, nhằm hạn chế độ nhớt tăng lên trong quá trình lọc và loại bã ra khỏi dịch trích. Mục đích là làm cho dịch trích đƣợc trong suốt và đồng nhất.
Quá trình lọc sẽ chia ra 2 công đoạn: Lọc thô và lọc tinh
Yêu cầu kỹ thuật: Dịch trích sau khi lọc thô và lọc tinh lọc phải có độ trong suốt, màu nâu sáng đặc trƣng cho sản phẩm. Chú ý tiến hành nhanh để hạn chế quá trình oxi hóa các chất có trong dịch chiết vừa đƣợc trích ly.
42 Nhằm tách phần bã thô , loại bỏ cặn.
Tiến hành: Phần dung dịch đƣợc đổ lƣợc qua rây
Lọc tinh
Mục đích: Loại bỏ huyền phù có trong dịch chiết, tạo ra sản phẩm có độ trong cao, không bị lắng trong quá trình bảo quản, tăng giá trị cảm quan.
Tiến hành: Dịch chiết đƣợc lọc chân không qua nhiều lớp gòn.
3.1 Những biến đổi trong quá trình lọc:
Sau khi lọc thành phần hóa học và các thành phần khác của vật liệu hầu nhƣ không thay đổi. Tuy nhiên có sự thay đổi về trạng thái, màu sắc, chất lƣợng tăng do tách hết tạp chất và loại đƣợc một số vi sinh vật có hại theo cặn. Tuy nhiên có thể tổn thất một ít các chất có ích theo cặn nhƣ protein, vitamin, chất màu...
3.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lọc:
Hiệu số áp suất giữa hai đầu lọc P là động lực của quá trình lọc. Khi p tăng tốc độ lọc tăng nhƣng phải có giới hạn. Nếu p quá lớn bã sẽ bị nén chặt ( thể tích giảm xuống), các ống mao quản sẽ bị thu hẹp lại, lúc đó tốc độ lọc tăng chậm hơn so với sự tăng áp suất và đến mức có thể giảm đi, chất lỏng không chui qua đƣợc lớp lọc, mặt khác khi p tăng quá cao có thể làm rách lớp vải lọc và phá vỡ lớp vật ngăn hoàn toàn không có lợi. Tùy theo phƣơng pháp lọc ta khống chế giá trị p khác nhau.
Tính chất của bã : có hai loại bã là loại nén đƣợc và không nén đƣợc. Với loại không nén đƣợc các hạt không bị biến dạng và ở dạng tinh thể, chúng phân bố tạo thành lỗ với kích thƣớc không thay đổi khi thay đổi áp lực nén, do đó lƣợng dung dịch trong bã không thay đổi. Với loại nén đƣợc hạt bị biến dạng nên khi tăng áp lực ép chúng bị nén chặt lại. Nếu bã xốp, độ nhớt giảm nên lọc nhanh, còn bã nhỏ, dẻo, độ nhớt cao nên khó lọc.
Tính chất lớp vật ngăn và bề dày của nó cũng ảnh hƣởng đến tốc độc lọc. Thƣờng sử dụng lớp vạch ngăn xốp, mỏng và dễ thay thế. Ví dụ : vải lọc, màng xốp, tơ nhân tạo...
43
4Phối chế:
Đƣờng làm tăng giá trị cảm quan và giá trị dinh dƣỡng. Tuy nhiên đối với mỗi loại thức uống khác nhau thì lƣợng đƣờng sử dụng cũng khác nhau..
Những biến đổi trong quá trình phối chế :
Biến đổi vật lý : sự thay đổi về khối lƣợng riêng, thể tích của hỗn hợp, các chỉ tiêu vật lý nhƣ : độ trong, độ khúc xạ ánh sáng cũng thay đổi, sự biến đổi của các chỉ tiêu nhiệt lý nhƣ hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung...
Biến đổi hóa học :
- Xảy ra phản ứng Maillard - pH của hỗn hợp giảm.
Biến đổi hóa lý : tăng nồng độ chất khô ( chất khô của hỗn hợp là tổng chất khô của các cấu tử so với khối lƣợng của hỗn hợp), tăng độ đồng nhất cho sản phẩm.
Biến đổi về mặt cảm quan : Sau khi phối trộn, sản phẩm có vị hài hòa, hƣơng vị đặc trƣng.
4.1 Mục đích
Bổ sung đƣờng, acid citric, để tạo mùi vị đặc trƣng cho sản phẩm nhằm đáp ứng thị hiếu ngƣời tiêu dùng
Tạo ra sản phẩm có vị ngọt hài hòa.
4.2 Tiến hành
Thứ tự nhƣ sau : trộn chung hai dịch chiết lại với nhau, sau đó bổ sung acid thực phẩm để chỉnh pH, cuối cùng cho chất bảo quản vào rồi khuấy đều hỗn hợp để dung