1.3.1. Đại cƣơng về ô môi.
1.3.1.1 Khái quát.[2][3][6]
Tên khoa học: Cassia grandis L.f Giới thực vật (Plantae)
Ngành: Hạt kín (Angiospermatophyta) hay Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp: Hai lá mầm (Dicotyledoneae) hay lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) Bộ: Đậu (Fabales)
Họ: Đậu (Fabaceae)
Phân họ: Vang (Caesalpiniaceae) Chi: Cassia
Loài: C. grandis L.f
Tên đồng nghĩa: Cathartocarpus grandis (L.f) Per. (1805); Cassia brasiliana
Lamk (1785); Cathartocarpus brasiliana (Lamk.) Jscp. (1809).
Tên Việt Nam: cây trái canh ki na, bò cạp nước, bò cạp đỏ, mạy khuốm (Tày). Tên nước ngoài: coral shower, apple blossom cassia, pink shower, liquorice tree, pudding pipe tree, horse cassia (Anh); bâton casse, casse du Brésil (Pháp); Sac phlê, krêête, rich chopeu (Campuchia); kotek mamak (Malaysia); sandal, carao, carámano (Tây Ban Nha); kanpaphruek (Bangkok, Thái Lan); brai xiêm, Sino-Tibetan, may khoum (Lào).
1.3.1.2 Mô tả. [2][3][6]
Thân cao tới 10 – 12 m, vỏ thân nhẵn, cành mọc ngang, những cành non có lông màu rỉ sắt, cành già màu nâu đen. Lá kép lông chim gồm hàng chục đôi lá chét dài 7 –
20 cm, rộng 4 – 8 cm, có phủ lông mịn. hoa màu đỏ hay màu hồng đậm, mọc thành chùm ở những kẻ lá đã rụng. Chùm hoa thòng xuống, dài tới 20 – 40 cm. Trái hình trụ cong như hình lưỡi liềm, dài 20 – 60 cm, đường kính 3 – 5 cm vỏ ngoài màu nâu đen, có ngấn ngang chằng chịt.
Trái được phân chia thành 50 – 60 ngăn, phân cách nhau bởi những lớp màng mỏng, màu trắng nhạt, mỗi ngăn chứa một hạt dẹp. Hạt bọc bởi cơm mềm, đặc sền sệt, màu nâu đỏ hay nâu đen, vị ngọt, lúc tươi có vị hơi chua.
Trái ô môi khi chín để càng lâu thì càng tăng vị ngọt. Khi để lâu thì hạt long ra lúc lắc trái có tiếng kêu. Vỏ trái màu đen có gân nổi ôm tròn từng khía.
1.3.1.3 Nguồn gốc, phân bố và sinh thái. [15]
Nguồn gốc, phân bố
Ô môi có nguồn gốc từ Nam Mỹ, được nhập từ khắp vùng nhiệt đới để làm cảnh, làm thuốc và lấy gỗ
Ở Đông Nam Á, cây được trồng nhiều ở Campuchia, nam Việt Nam, Malaysia, Indonesia (đảo Java) và Papua Niu Guine.
Ở Việt Nam, ô môi mọc hoang, rãi rác khắp đồng bãi, bờ kinh ở các tỉnh thuộc miền Đông và Tây Nam Bộ, ít hơn ở miền Trung và rất hiếm ở miền Bắc. Sau này được trồng để lấy bóng mát và lấy trái.
Hình 1.1: Lá, hoa, trái, hạt của ô môi . (Nguồn: Vozzo, 2002)
Sinh thái.
Hoa nở rộ vào tháng 2 – 5, rụng lá vào đầu mùa khô, lá và vỏ ô môi có thể thu hái quanh năm, đặc biệt vào mùa thu, có thể dùng tươi hay phơi khô. Cây thụ phấn nhờ gió và côn trùng. Mùa trái từ tháng 6 đến tháng 10. Hạt nhiều, tỉ lệ nảy mầm cao (60 – 80%). Cây trồng từ hạt ở các tỉnh phía Nam sau 3 – 4 năm khi đã bắt đầu có hoa trái.
1.3.1.4 Công dụng của cây ô môi
Trên thế giới. [13], [14], [17]
Phần cơm ô môi ngửi tuy có mùi hắc nhưng ăn lại có vị ngọt. Nó được sử dụng nhiều ở Trung Mỹ từ năm 1527 (Patino Rodriguez, 2002). Hiện nay, cơm ô môi được trộn chung với sữa được xem như một thứ nước uống dinh dưỡng. [14]
Người dân Cuba đã sử dụng Cassia grandis L. như một truyền thống trong trị bệnh thiếu máu, với việc sử dụng bột khô thu được từ trái cây ô môi. Theo Juana Tillán Hood (2004), việc sử dụng bột khô ô môi tăng hàm lượng sắt trong huyết
Hình 1.2 Sự phân bố ô môi trên thế giới
tương và dự trữ sắt trong các mô như ferritin và hemosiderin đồng thời giúp sản xuất ra hemoglobin. [13]
Ngoài ra, nó còn giảm lượng đường trong máu và những thay đổi sinh hóa khác liên quan tới bệnh tiểu đường (theo Sandesh R. Lodha, 2010). [17]
Một số tác dụng khác là có tác dụng nhuận tràng (Allen, 1956), chảy máu cam, bệnh gan, nhiễm trùng đường tiết niệu, cuồng loạn, cảm lạnh, ho.[14]
Tại Việt Nam.[3]
Lá, vỏ rễ cơm và hạt có tác dụng nhuận tràng. 10 – 20 g gây kiết lị.
Trái ô môi dùng sống chữa táo bón, liều 4 – 6 g có tác dụng nhuận tràng nhưng 10 – 20 g lại gây kiết lị.
Cơm ô môi được ngâm rượu dùng làm thuốc bổ, giúp ăn ngon miệng, tiêu hóa tốt, chữa đau lưng, đau xương nhức mỏi, hiệu quả tốt với người cao tuổi và phụ nữ sau khi sinh. Trung bình một trái ô môi có thể ngâm với 500 ml rượu 25 – 30 độ. Ngâm trong 15 – 20 ngày là dùng được, càng ngâm lâu thì càng tốt. ngày uống 2 lần, mỗi lần một chén nhỏ trước bữa ăn.
Cơm trái ô môi có tác dụng kích thích tiêu hóa, nhuận tràng. Lấy 1 kg cơm và hạt ô môi nấu với 1 lít nước rồi nghiền nát, lọc lấy nước và cô cách thủy đến thành cao thì dùng làm thuốc bổ giúp kích thích tiêu hóa, chữa đau lưng, nhức mỏi, nhuận tràng, chữa kiết lị, tiêu chảy với liều dùng 5 – 15 g.
Vỏ ô môi (50 g), dây đau xương (100 g), cốt toái bổ (100 g), nhục quế (30 g) ngâm trong một lít rượu 30 – 40o trong 15 -20 ngày dùng đề chữa bệnh đau khớp với liều dùng mỗi ngày hai lần từ 30 – 60 ml.
Lá ô môi tươi rửa sạch, gãi nát, vắt lấy nước xát vào nơi hắc lào, lang ben, trị lở ngứa da. Cũng có thể chế rượu lá ô môi với tỷ lệ 1:5 (dùng rượu 25 – 30o) để bôi ngoài.
Ngoài ra vỏ cây ô môi được dùng đắp lên nơi rắn và bò cạp cắn.
1.3.1.5 Thành phần dinh dưỡng trong cây ô môi.[11]
Cơm ô môi có nhiều công dụng tốt như vậy là do trong phần cơm trái ô môi cho thấy sự hiện diện của steroid và tecpen, tinh dầu, axit amin, amin, saponin, polysaccharides và glycosides. Cũng như phát hiện các khoáng chất như kali, magiê, sắt, coban và niken….
Bảng 1.2: Giá trị dinh dưỡng có trong 100 g cơm ô môi
Thành phần hóa học Hàm lượng (%) Nước 35,0 Tanin 14,2 Acid citric 5,4 Carbohydrate 32,9 Tro 2,1 Thành phần khoáng Hàm lượng Canxi 51 ppm Sắt 14 ppm Magie 151 ppm Phospho 0,2%
(Nguồn: Ligia Carmona Infante,University of Costa Rica, 2004)
Hạt ô môi giàu flavonoid và polysaccharide như galactomannan. Hợp chất chống oxy hóa cũng được tìm thấy từ lá và rễ.
1.3.2. Củ đậu (Pachyrhizus erosus). [15][18]
1.3.2.1 Nguồn gốc
Cây củ đậu hay củ sắn, sắn nước ( theo cách gọi miền Nam) là một cây dây leo có nguồn gốc từ Mexico, Trung Mỹ và ở khu vực nguồn sông Amazon. Sau đó được
trồng ở Đông Nam Á (Purseglove, 1968), Trung Quốc , Ấn Độ (Deshaprabhu, 1966), và Hawaii.
Ngày nay, được trồng nhiều ở các nước như Phi-líp-pin, Cam-pu-chia, Trung Quốc, In-đô-nê-xi-a, miền Bắc Ấn Độ cũng như ở miền Tây và miền Bắc Nam Mỹ…
1.3.2.2 Phân loại khoa học
Giới: Plantae. Bộ: Fabales. Họ: Fabaceae. Phân họ: Faboideae. Tông: Phaseoleae. Phân tông: Glycininae. Chi: Pachyrhizus Loài: P.erosus.
Tên khác: Bangkoewang (Indonesia); Carota de caballo (Venezuela.); Chopsui potato (Hawai); Dolique bulbeux (Pháp); Fan-ko (Trung Quốc); Frijol (Philipphin.); Jicama, Jiquima (Mexico, Peru); Pois cachou, Pois manioc (Ghinê); Poroto batata (Argentina); Ram-kaseru, Sankalu, Ubi sengkuang (Malaysia)…
1.3.2.3 Mô tả.
Cây củ đậu có thể cao 4 – 5 m nếu có giàn. Lá kép gồm 3 chét hình tam giác rộng và mỏng với cuống lá dài 3 – 18 cm.
Hoa màu tím nhạt hoặc trắng, dài 1,5 – 2 cm, ở Việt Nam thường ra vào khoảng tháng 4. Hoa khá lớn thành chùm dài ở kẽ lá.
Quả hơi có lông, không cuống, dài 7,5 – 15 cm, được ngăn vách nhiều rãnh ngang, thường chứa từ 4 – 12 hạt màu vàng đỏ hay nâu.
Củ do rễ phình to mà thành, đường kính thường từ 10 – 15 cm. Vỏ củ có màu vàng và mỏng như giấy, ruột củ có màu trắng kem. Củ đậu có vị ngọt thường được ăn sống hay nấu củ đậu dưới dạng súp, món xào.
1.3.2.4 Đặc tính sinh trưởng phát triển
Củ đậu có thể phát triển ở các vùng khí hậu khác nhau, nhưng phát triển tốt trong vùng nhiệt đới nóng ẩm ướt. Củ đậu được trồng trên đất cát pha hay đất thịt nhẹ tơi xốp, thoát nước thường ở độ cao dưới 1000 m so với mực nước biển.
Được trồng chủ yếu từ hạt nhưng nó cũng có thể phát triển từ củ to còn rễ để duy trì các đặc tính mong muốn. Cây thường có thời gian tăng trưởng từ 4 – 8 tháng, tuy nhiên ở khu vực nóng ấm như Mexico thì có thể thu hoạch trong khoảng 3 tháng.
Trong giai đoạn sinh trưởng và phát triển, cây dễ bị tấn công bởi ấu trùng của
Thecla jebus và Ferrisia virgata như ở Trung Mỹ, mọt ở Mexico hay bị bệnh khảm do
vi khuẩn Pseudomonas syringae ở Việt Nam…
1.3.2.5 Thành phần dinh dưỡng.[12], [19], [18]
Củ đậu là một loại rau củ có năng lượng rất thấp, chứa khoảng 35 Kcal trên 100 g. Tuy nhiên, củ đậu lại chứa nhiều chất xơ, chất chống oxy hóa, và một phần nhỏ vitamin và khoáng chất.
Củ đậu có chứa 4,9 mg chất xơ quan trọng là oligofructose innulin, một loại chất xơ hòa tan rất tốt cho hệ tiêu hóa, giúp nhuận tràng, dạ dày co bóp tốt hơn. Y học cổ truyền thường dùng củ đậu như một liều thuốc trị bệnh nhiệt khát nước, đi ngoài ra máu…
Như trong củ cải, củ đậu tươi giàu vitamin C, cung cấp khoảng 20,2 mg trong 100 g củ đậu. Vitamin C là một chất chống oxy hóa giúp cơ thể sàng lọc các gốc tự do hại, do đó bảo vệ cơ thể khỏi bị viêm nhiễm, ung thư, và lạnh.
Ngoài ra, nó còn chứa một hàm lượng nhỏ một số vitamin nhóm B phức tạp có giá trị như folate, riboflavin, pyridoxin, acid pantothenic và thiamin. Hơn nữa củ đậu cung cấp một lượng khoáng chất quan trọng như magie, sắt, đồng và mangan.
Bảng 1.3 Giá trị dinh dưỡng trong 100 g củ đậu.
Stt Thành phần Giá trị dinh dưỡng Tỷ lệ phần trăm của RDA (%) Stt Thành phần Giá trị dinh dưỡng Tỷ lệ phần trăm của RDA (%)
1 Năng lượng 38 Kcal 2 Vitamin E 0,46 mg 3
2 Carbohydrate 8,82 g 7 Vitamin K 0,3 mg <1 3 Protein 0,72 g 1 8 Chất khoáng 4 Chất béo 0,19 g <1 Sodium 4 mg <1 5 Cholesterol 0 mg 0 Kali 150 mg 3 6 Chất xơ 4,9 g 13 Calcium 12 mg 1 7 Vitamin Đồng 0,048 mg 5 Folate 12 mg 3 Sắt 0,60 mg 7 Niacin 0,200 mg 1,5 Magnesium 12 mg 3 Pantothenic 0,135 mg 3 Mangan 0,60 mg 3 Pyridoxine 0,042 mg 3 Kẽm 0,16 mg 1
Riboflavin 0,029 mg 2 9 Các chất dinh dưỡng khác
Thiamin 0,020 mg 2 Carotene-ß 13 mg -
Vitamin A 21 IU 1 Carotene-α 0 mg -
Vitamin C 20,2 mg 34
Ngoài củ là an toàn cho người thì các phần còn lại của cây củ đậu là rất độc. Chúng có chứa hàm lượng đáng kể các chất độc hữu cơ tan trong chất béo, trong đó có chất rotenon. Nó được tập trung đặc biệt là trong ngọn lá, thân, cành và quả hạt giống và ở mức độ thấp hơn nhiều trong rễ. Một số nghiên cứu thấy rằng nó được liên kết với sự phát triển của bệnh Parkinson. Rotenon hoạt động ở cấp tế bào ức chế enzym chuyển hóa như NADH dehydrogenase trong ty thể. Nó được sử dụng như là thuốc trừ sâu phổ rộng an toàn cho môi trường, dùng để diệt rệp rau, rệp thuốc lá. Lá có chứa các chất độc đối với cá và động vật nhai lại (trừ ngựa). Đối với quả có các hạt còn non thì nấu chín ăn như rau bình thường, tương tự như đậu Pháp, nhưng không được sử dụng quả đã già. Theo phân tích về các phần ăn được của quả củ đậu non ở Philippine đã đưa ra các số liệu sau:
Bảng 1.4: Giá trị dinh dưỡng có trong 100 g quả củ đậu
Thành phần Hàm lượng Thành phần Hàm lượng Nước 86,4% Canxi 121 mg Protein 2,6% Sắt 1,3 mg Chất béo 0,3% Vitamin A 575 IU Cacbohydate 10% Thiamine 0,11 mg Chất xơ 2,9% Riboflavin 0,09 mg Tro 0,7% Niacin 0,8 mg Photpho 0,8 mg
(Nguồn: Daisy E. Ka , Root crops, 1987) Theo như trên khi quả càng già thì độc tính càng phát triển.
Có thể nghiền củ đậu trộn với mỡ lợn được sử dụng ở Trung Quốc để chữa bệnh ngứa.
Hạt của cây củ đậu rất độc, được nghiên cứu ứng dụng trong một số loại thuốc trừ sâu vì chúng có chứa 0,12 – 0,43% rotenon, pachyrrhizone và acid pachyrrhizonic.
Hạt đem nghiền thành bột và sấy khô sẽ được sử dụng như là một loại thuốc trừ sâu hoặc thuốc độc diệt cá. 1/2 hạt có thể được dùng như là thuốc nhuận tràng, dùng lượng lớn hơn có thể gây ra ngộ độc do trong hạt có chứa độc tố rotenone. Khi bị ngộ độc khi ăn nhầm hạt có thể dùng nước dừa để chữa.
Bảng 1.5: Giá trị dinh dưỡng có trong 100 g hạt củ đậu tươi
Thành phần Hàm lượng (%) Nước 6,7 Protein 26,2 Chất béo 27,3 Cacbohydate 20 Chất xơ 7 Tro 3,64
(Nguồn: Daisy E. Kay, Root crops, 1987)
Tuy nhiên có thể loại bỏ độc tố bằng cách đun sôi với rượu. Khi loại bỏ hết độc tố thì có thể dùng để chế biến thành dầu ăn do chúng có một số đặc điểm sau: chỉ số khúc xạ ánh sáng: (26oC): 1,4673; chỉ số iot: 85,3; chỉ số acid: 1,1; acid béo bão hòa 37,6%, acid béo không bão hòa (oleic và linoleic): 62,4%.
1.3.2.6 Lưu trữ
Giống như khoai tây, củ đậu có thể kéo dài thời gian bảo quản từ 3-4 tuần nếu được lưu trữ ở nơi thoáng mát, khô tối. Nếu bảo quản ở nhiệt độ dưới 10o
C sẽ làm thay đổi màu sắc và hư củ. Khi kéo dài thời gian bảo quản thì củ đậu sẽ chuyển tinh bột thành đường.
PHẦN 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
2.1.1. Nguyên liệu chính
Sử dụng trái ô môi thu từ các tỉnh miền Tây. Trái ô môi phải già, chín có màu nâu đen.
Củ đậu làm nguyên liệu chính được mua tại chợ ở Bình Dương. Củ đậu phải còn nguyên vẹn, không dập nát.
2.1.2. Nguyên liệu phụ.
2.1.2.1 Nước.
Nước là nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất nước giải khát, nó giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩm.
Nước được sử dụng trong đề tài này là nước máy trong phòng sinh hóa và phòng thực phẩm trường Đại Học Mở TP.HCM.
2.1.2.2 Đường.
Dùng để chỉnh độ Brix thuận lợi cho quá trình lên men. Sử dụng đường Saccarose tinh luyện, dạng đường cát trắng tinh khiết, được đóng gói kỹ của công ty đường Khánh Hòa.
Yêu cầu về mặt kỹ thuật: đường sử dụng là đường tinh luyện cao cấp, đường kính phải tuân theo TCVN 1695-87, hàm lượng Saccharose > 99,5%, hàm lượng ẩm < 0,05%, lượng đường khử < 0,1%.
2.1.2.3 Nấm men.
Nấm men sử dụng là chủng Saccharose cerevisiae thuộc chủng nấm men nổi ở dạng đông khô được mua ở chợ Kim Biên.
2.1.2.4 Acid Citric (C6H7O8).
Sử dụng ở dạng tinh thể màu trắng, tan vô hạn trong nước và tạo dung dịch trong suốt. Được sử dụng để làm giảm pH cho dịch lên men.
Yêu cầu đối với acid citric: không lẫn tạp chất, hàm lượng acid citric > 99 %, hàm lượng ẩm < 0,3 %.
2.1.2.5 Enzyme Diastase.
Disatase gồm 1,4-α-D-glucan-glucanohydrolase và α-amylase thủy phân tinh bột thành dextrin và sau đó vào maltose. Nó hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ khoảng 50 - 55 ° (122 - 131 ° F). Vào khoảng 80 ° (176 ° F) nó sẽ trở thành không hoạt động, và bắt đầu đông.
Diastase được sử dụng ở dạng tinh thể để làm tăng hàm lượng chất khô thu được và làm trong dịch củ đậu.
2.1.3. Hóa chất thiết bị và dụng cụ sử dụng để nghiên cứu.
Các thiết bị thí nghiệm bao gồm: Máy đo pH, cân phân tích với độ chính xác 0,0001 g, tủ sấy, bình hút ẩm, khúc xạ kế, chén sấy, kẹp gắp, phễu lọc, ống nghiệm, đũa thủy tinh, Cốc 100 ml, 250 ml, 500 ml, erlen 100 ml, 200 ml, bình tam giác 100 ml, chai thủy tinh 1 lít…
Một số hóa chất được sử dụng: K3Fe(CN)6 1%, đường glucose 0,5% (w/v), NaOH 5%, HCl 5%, Metyl red 1 %, metyl blue 0,04%, Phenolphtalein.
2.2. ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN THỰC HIỆN.
Thời gian: Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 11/2012 đến tháng 6/2013.
Địa điểm: Phòng thí nghiệm thực phẩm khoa công nghệ sinh học trường Đại Học Mở TP. HCM.
2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.
2.3.1. Quy trình công nghệ chế biến nƣớc uống lên men từ trái ô môi và củ đậu dự kiến.
Từ tổng quan và thực tế nghiên cứu, quy trình công nghệ chế biến nước uống lên men từ ô môi và củ đậu dự kiến như sau:
B ã Bã Bã Bã Bã 2x2x1cm 1:1 Bã Sản phẩm Chai Nắp S. cerevisiae 70oC/10 ’ Củ đậu Tách vỏ, rửa Cắt miếng Chần Xay Vắt Xử lý làm trong Phối trộn Thanh trùng Làm mát Lên men Lọc Rót chai Đóng nắp Thanh trùng Trái ô môi Rửa Nghiền Trích ly Lọc
Giải thích quy trình:
Từ quy trình trên, có thể được chia ra làm 4 bước chính sau:
Bước 1: Xử lý củ đậu: Củ đậu sau khi mua về tách vỏ để loại bớt những phần