Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô phòng thí nghiệm

168 trang thiennha21 13/04/2022 2920

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô phòng thí nghiệm", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

do_an_nghien_cuu_quy_trinh_san_xuat_nuoc_uong_dong_chai_tu_t.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô phòng thí nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI TỪ THẢO MỘC THIÊN NHIÊN QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM Ngành: Công nghệ thực phẩm Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Giảng viên hướng dẫn : Ths. Bùi Đức Chí Thiện Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thanh Xuân MSSV: 1311111086 Lớp: 13DTP07 TP. Hồ Chí Minh, 2017
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong đồ án này là trung thực, và không sao chép bất cứ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu đúng theo yêu cầu. Sinh viên thực hiện đồ án: Nguyễn Thanh Xuân I
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiêp, tôi đã nhận được nhiều sự góp ý và chỉ bảo nhiệt tình bởi thầy cô và bạn bè. Với tất cả sự chân thành, tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường Đại học Công Nghệ TP.HCM, cùng tất cả thầy cô đặc biệt khoa Công nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. Đặc biệt tôi xin gửi lởi cảm ơn chân thành đến thầy Bùi Đức Chí Thiện đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm báo cáo đồ án tốt nghiệp. Trong quá trình làm đồ án với nguồn kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi sự sai sót, tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp, phê bình từ thầy cô để tôi học hỏi thêm nhiều kinh nghiệm và đó sẽ là những hành trang quý giá giúp tôi hoàn thiện kiến thức của mình. Cuối cùng tôi xin chúc ban giám hiệu nhà trường, quý thầy cô thật nhiều sức khỏe để tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức của mình đến các thế hệ trẻ sau này. Tôi xin chân thành cảm ơn II
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC BẢNG X DANH MỤC HÌNH XII MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3 1.1. Tổng quan về trà thảo mộc 3 1.1.1. Giới thiệu chung về trà thảo mộc 3 1.1.1.1. Nguồn gốc, tình hình tiêu thụ trà thảo mộc tại Việt Nam và thế giới 3 1.1.1.2. Lời ích của việc uống trà thảo mộc 4 1.1.1.3. Uống trà thảo mộc an toàn 5 1.1.1.4. Tình hình nghiên cứu trên thế thới 6 1.1.2. Giới thiệu một số sản phẩm được sản xuất từ thảo mộc có trên thị trường 8 1.2. Tổng quan về nguyên liệu 10 1.2.1. Nấm linh chi 10 1.2.1.1. Giới thiệu chung 10 1.2.1.2. Thành phần hóa học và hoạt tính của nấm linh chi 10 1.2.1.3. Liều dùng 11 1.2.1.4. Kiêng kỵ 11 III
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 1.2.2. Cam thảo 11 1.2.2.1. Giới thiệu chung 12 1.2.2.2. Thành phần hóa học 12 1.2.2.3. Tác dụng 12 1.2.2.4. Liều dùng 13 1.2.2.5. Kiêng kỵ 13 1.2.3. Cúc hoa 13 1.2.3.1. Giới thiệu chung 13 1.2.3.2. Thành phần hóa học 14 1.2.3.3. Tác dụng 14 1.2.3.4. Liều dùng 15 1.2.3.5. Kiêng kỵ 15 1.2.4. Kim ngân hoa 15 1.2.4.1. Giới thiệu chung 16 1.2.4.2. Thành phần hóa học 16 1.2.4.3. Tác dụng 17 1.2.4.4. Liều dùng 18 1.2.4.5. Kiêng kỵ 18 1.2.5. La hán quả 18 1.2.5.1. Giới thiệu chung 18 1.2.5.2. Thành phần hóa học 19 1.2.5.3. Tác dụng 19 IV
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 1.2.5.4. Liều dùng 20 1.2.5.5. Kiêng kỵ 20 1.2.6. Câu kỷ tử 20 1.2.6.1. Giới thiệu chung 21 1.2.6.2. Thành phần hóa học 21 1.2.6.3. Tác dụng 21 1.2.6.4. Liều dùng 22 1.2.6.5. Kiêng kỵ 22 1.2.7. Hạ khô thảo 22 1.2.7.1. Giới thiệu chung 22 1.2.7.2. Thành phần hóa học 23 1.2.7.3. Tác dụng 23 1.2.7.4. Liều dùng 23 1.2.7.5. Kiêng kỵ 23 1.2.8. Hoa mộc miên 23 1.2.8.1. Giới thiệu chung 24 1.2.8.2. Thành phần hóa học 24 1.2.8.3. Tác dụng 24 1.2.8.4. Liều dùng 24 1.2.8.5. Kiêng kỵ 24 1.2.9. Đường 24 1.2.9.1. Tính chất vật lý 24 V
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 1.2.9.2. Tính chất hóa học 25 1.2.9.3. Công dụng 26 1.2.9.4. Chỉ tiêu chất lượng đường 27 1.2.10. Nước 27 1.2.11. Axit xitric 28 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1. Đối tượng nghiên cứu 29 2.1.1. Nguyên liệu 29 2.2. Phương pháp nghiên cứu 30 2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu 31 2.2.2. Quy trình sản xuất trà thảo mộc dự kiến 32 2.2.3. Thuyết minh quy trình 33 2.2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm cụ thể 35 2.2.4.1. Thí nghiệm xác định tỷ lệ giữa các nhóm nguyên liệu 35 2.2.4.2. Thí nghiệm xác định tỷ lệ thảo mộc/nước 37 2.2.4.3. Thí nghiệm xác định thời gian chiết 39 2.2.4.4. Thí nghiệm xác định OBrix thích hợp 41 2.2.4.5. Thí nghiệm xác định nhiệt độ thanh trùng 43 2.2.4.6. Thí nghiệm xác định thời gian thanh trùng 45 2.2.5. Phương pháp nghiên cứu 47 2.2.5.1. Phương pháp phân tích 47 2.2.5.2. Phương pháp đánh giá cảm quan 48 VI
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 2.2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu 48 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49 3.1. Kết quả xác định hàm lượng ẩm trong nguyên liệu 49 3.2. Xác định tỷ lệ giữa các nhóm nguyên liệu 49 3.2.1. Kết quả xác định tỷ lệ giữa các nhóm nguyên liệu 49 3.2.1.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát nguyên liệu 47 3.2.1.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi vị của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát nguyên liệu 50 3.2.1.3. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về tổng thể của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát nguyên liệu 52 3.2.2. Kết quả xác định tỷ lệ giữa thảo mộc và nước 53 3.2.2.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát thảo mộc và nước 53 3.2.2.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi vị của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát thảo mộc và nước 54 3.2.2.3. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về tổng thể của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát thảo mộc và nước 55 3.2.3. Kết quả xác định thời gian chiết 57 3.2.3.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích vế màu sắc của sản phẩm ở các thời gian khảo sát dịch chiết nước thảo mộc 57 3.2.3.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích vế mùi vị của sản phẩm ở các thời gian khảo sát dịch chiết nước thảo mộc 58 VII
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 3.2.3.3. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích vế tổng thể của sản phẩm ở các thời gian khảo sát dịch chiết nước thảo mộc 59 3.2.4. Kết quả xác định oBrix thích hợp cho sản phẩm 60 3.2.5. Kết quả xác định nhiệt độ thanh trùng 61 3.2.5.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của sản phẩm ở các nhiệt độ thanh trùng khác nhau 61 3.2.5.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi của sản phẩm ở các nhiệt độ thanh trùng khác nhau 63 3.2.6. Kết quả xác định thời gian thanh trùng 64 3.2.6.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của sản phẩm ở các thời gian thanh trùng khác nhau 64 3.2.6.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi của sản phẩm ở các thời gian thanh trùng khác nhau 65 3.3. Đề xuất quy trình sản xuất 68 3.4. Kết quả sản xuất thử theo quy trình nghiên cứu được 72 3.4.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của mẫu nghiên cứu và hai mẫu sản phẩm trên thị trường 73 3.4.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi vị của mẫu nghiên cứu và hai mẫu sản phẩm trên thị trường 73 3.4.3. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về tổng thể của mẫu nghiên cứu và hai mẫu sản phẩm trên thị trường 74 3.4.4. Chi phí nguyên vật liệu cho một sản phẩm 75 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 4.1. Kết luận 78 VIII
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 4.2. Kiến nghị 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC IX
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học và hoạt tính của nấm linh chi 11 Bảng 1.2. Chỉ tiêu cảm quan của đường tinh luyện theo TCVN 6958:2001 27 Bảng 1.3. Chỉ tiêu hóa lý đường tinh luyện theo TCVN 6958:2001 27 Bảng 2.1. Dụng cụ và thiết bị 30 Bảng 2.2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ giữa các nhóm nguyên liệu 37 Bảng 2.3. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ giữa thảo mộc/nước 39 Bảng 2.4. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian chiết 41 Bảng 2.5. Bố trí thí nghiệm xác định độ brix thích hợp cho sản phẩm 43 Bảng 2.6. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thanh trùng 45 Bảng 2.7. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thanh trùng 47 Bảng 3.1. Hàm lượng ẩm trong nguyên liệu 49 Bảng 3.2. Kết quả xếp hạng về màu sắc của sản phẩm ở tỷ lệ các nhóm nguyên liệu 50 Bảng 3.3. Kết quả xếp hạng về mùi vị của sản phẩm ở tỷ lệ các nhóm nguyên liệu 51 Bảng 3.4. Kết quả xếp hạng về tổng thể của sản phẩm ở tỷ lệ các nhóm nguyên liệu 52 Bảng 3.5. Kết quả xếp hạng về màu sắc của sản phẩm ở các tỷ lệ thảo mộc và nước khác nhau 53 Bảng 3.6. Kết quả xếp hạng về mùi vị của sản phẩm ở các tỷ lệ thảo mộc và nước khác nhau 54 X
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Bảng 3.7. Kết quả xếp hạng về tổng thể của sản phẩm ở các tỷ lệ thảo mộc và nước khác nhau 55 Bảng 3.8. Kết quả xếp hạng về màu sắc của sản phẩm ở các thời gian chiết 57 Bảng 3.9. Kết quả xếp hạng về mùi vị của sản phẩm ở các thời gian chiết 58 Bảng 3.10. Kết quả xếp hạng về tổng thể của sản phẩm ở các thời gian chiết 59 Bảng 3.11. Kết quả xếp hạng về vị ngọt của sản phẩm ở các độ brix khảo sát 60 Bảng 3.12. Kết quả xếp hạng về màu sắc của sản phẩm ở các nhiệt độ thanh trùng khác nhau 62 Bảng 3.13. Kết quả xếp hạng về mùi của sản phẩm ở các nhiệt độ thanh trùng khác nhau 63 Bảng 3.14. Kết quả xếp hạng về màu sắc của sản phẩm ở các thời gian thanh trùng khác nhau 72 Bảng 3.15. Kết quả xếp hạng về mùi của sản phẩm ở các thời gian thanh trùng khác nhau 72 Bảng 3.16. Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa lý trong sản phẩm 73 Bảng 3.17. Kết quả kiểm tra vi sinh vật có trong sản phẩm 73 Bảng 3.18. Kết quả xếp hạng của 3 mẫu thử bằng phép thử so hàng thị hiếu về màu sắc của sản phẩm 75 Bảng 3.19. Kết quả xếp hạng của 3 mẫu thử bằng phép thử so hàng thị hiếu về mùi vị của sản phẩm 71 Bảng 3.20. Kết quả xếp hạng của 3 mẫu thử bằng phép thử so hàng thị hiếu về tổng thể của sản phẩm 72 Bảng 3.21. Chi phí nguyên vật liệu cho sản xuất ra một sản phẩm 74 XI
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Doanh thu nước giải khát không cồn 3 Hình 1.2. Tình hình sử dụng nước giải khát trung bình người trên năm 4 Hình 1.3. Nấm linh chi 8 Hình 1.4. Cam thảo 11 Hình 1.5. Cúc hoa 13 Hình 1.6. Kim ngân hoa 16 Hình 1.7. La hán quả 18 Hình 1.8. Câu kỷ tử 20 Hình 1.9. Hạ khô thảo 22 Hình 1.10. Hoa mộc miên 23 Hình 1.11. Công thức phân tử đường saccharose 24 Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu 31 Hình 2.2. Sơ đồ quy trình sản xuất trà thảo mộc dự kiến 32 Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ giữa các nhóm nguyên liệu 36 Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ thảo mộc/nước 38 Hình 2.5. Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian chiết 40 Hình 2.6. Sơ đồ thí nghiệm xác định độ brix thích hợp cho sản phẩm 42 Hình 2.7. Sơ đồ thí nghiệm xác định nhiệt độ thanh trùng 44 Hình 2.8. Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian thanh trùng 46 Hình 3.1. Biểu đồ thể hiện khảo sát tỷ lệ các nhóm nguyên liệu 52 Hình 3.2. Biểu đồ thể hiện khảo sát tỷ lệ thảo mộc và nước 56 XII
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hình 3.3. Biểu đồ thể hiện khảo sát thời gian chiết 59 Hình 3.4. Biểu đồ thể hiện độ brix khảo sát thích hợp 61 Hình 3.5. Biểu đồ thề hiện nhiệt độ thanh trùng 64 Hình 3.6. Biểu đồ thể hiện thời gian thanh trùng 66 Hình 3.7. Quy trình sản xuất hoàn thiện nước uống trà thảo mộc từ các loại thảo mộc thiên nhiên quy mô phòng thí nghiệm 68 Hình 3.8. Biểu đồ thể hiện mức độ ưa thích giữa ba mẫu 75 Hình 3.9. Sản phẩm nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên 77 XIII
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Khuyến nghị của nhiều nhà khoa học đầu ngành tại Hội thảo đồ uống và Sức khỏe diễn ra vào đầu tháng 04/2017 do Viện ứng dụng Y học Việt Nam (thuộc Tổng hội Y học Việt Nam), tổ chức tại Hà Nội là cần giảm lượng đồ uống có cồn thay vào đấy tăng cường sử dụng các đồ uống có nguồn gốc thiên nhiên như trái cây, các loại trà thảo mộc có hàm lượng đường thấp. Phát biểu tại hội thảo, PGS.TS.Nguyễn Thị Lâm, Nguyên Phó Viện trưởng viện Dinh dưỡng, khẳng định, Lâu nay, vấn đề uống gì để tốt cho sức khỏe luôn thu hút sự quan tâm của đông đảo người dân. Chủ đề hội thảo Đồ uống và sức khỏe là cần thiết trong giai đoạn hiện nay. Các thức uống từ thảo dược, nếu chúng ta biết lựa chọn thì rất tốt cho sức khỏe, từ mát cho gan đến kiểm soát đường huyết nhờ các thảo mộc khác nhau. Cùng với xu hướng phát triển của thế giới, của thời đại thì mỗi người Việt Nam cũng đã, đang và ngày càng quan tâm đến sức khỏe, đến những đồ ăn thức uống có lợi cho cơ thể của mình. Hiện nay, với rất nhiều người tiêu dùng thông minh, lựa chọn thức uống không chỉ đơn thuần là thỏa mãn cơn khát. Thức uống gần đây được chú ý đến là một số loại trà làm trẻ, khỏe, đẹp da Trong số đó nổi trội lên có trà thảo mộc, một loại thức uống được tổng hòa từ nhiều loại thảo mộc thiên nhiên nên rất có lợi cho sức khỏe. Mỗi loại thảo mộc sẽ có những tác dụng khác nhau đối với sức khỏe. Hầu như các loại thảo mộc nếu sử dụng hợp lý chúng sẽ mang lại rất nhiều tác dụng cho sức khỏe. Thật vậy, từ nghiên cứu của các nhà khoa học đa đưa ra các chứng cứ cho thấy các hoạt chất có trong trà thảo mộc có khả năng thanh lọc các độc tố trong cơ thể. Trà thảo mộc đạ thật sự trở thành một loại thức uống cần thiết cho sức khỏe của mỗi chúng ta. 1
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Vì những lý do trên tôi chọn đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô phòng thí nghiệm” Mục đích của đề tài: Bước đầu nghiên cứu, phối chế các vị thảo mộc với tỷ lệ phù hợp và xác định các thông số thích hợp tại mỗi công đoạn để hoàn thiện được quy trình sản xuất nước uống từ các loại thảo mộc, hướng tới một sản phẩm tốt và vệ sinh và an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng. Nội dung nghiên cứu: - Tổng quan nguyên liệu. - Đo độ ẩm của nguyên liệu. - Tiến hành thí nghiệm. - Đo các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh. - Xây dựng quy trình, bố trí các thí nghiệm xác định được các thông số thích hợp cho các công đoạn trong quy trình. - Sản xuất sản phẩm, đánh giá chất lượng sản phẩm. - Xử lý số liệu - So sánh với sản phẩm đã có trên thị trường. - Tính sơ bộ ước lượng giá thành sản phẩm. - Kết luận, kiến nghị. 2
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về trà thảo mộc. 1.1.1. Giới thiệu chung về trà thảo mộc. 1.1.1.1. Nguồn gốc, tình hình tiêu thụ trà thảo mộc tại Việt Nam và trên thế giới. Từ xưa người ta đã biết sử dụng thảo mộc để làm thuốc, làm thức ăn hay chế biến thành các loại nước uống bằng phương pháp thủ công. Ngày nay với nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, các sản phẩm nước uống đóng chai từ thảo mộc đã được sản xuất trên quy mô công nghiệp được sử dụng rộng rãi, mà tiên phong là Tập đoàn Nước giải khát Tân Hiệp Phát tạo ra sản phẩm Dr.Thanh với 9 loại thảo mộc cung đình. Trà thảo mộc là loại trà được chế biến từ thân, lá, hoa, quả hay rễ cây thiên nhiên. Chúng có rất nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe nhờ chứa nhiều polyphenol là chất chống oxy hóa, phòng ngừa ung thư và nhiều hợp chất có lợi khác. Hình 1.1: Doanh thu nước giải khát không cồn Thị phần theo doanh thu của sản phẩm nước giải khát không cồn tại Việt Nam cho thấy: nước khoáng ngày càng thu hẹp, giảm từ hơn 40% (2013) xuống chỉ còn 5,4% (2014). Nước ép hoa quả, nước tăng lực, ngược lại, tăng trưởng rất mạnh, khoảng 8-9 lần chỉ trong một năm. Doanh thu từ các sản phẩm từ trà vẫn giữ được thị phần lớn nhất 37,6%. Nguồn: Euromonitor/VietinbankSC. 3
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Nước uống từ thảo mộc không xa lạ gì với các nước phát triển như Mỹ, Ý, Anh, Pháp, Na Uy Canada, Nhật, Úc nhu cầu sử dụng hàng ngày của họ rất cao. Thậm chí, tại Mỹ người 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 người là rõ ràng. Hình 1.2: Tình hình sử dụng nước giải khát trung bình người trên năm Trung bình một năm người Việt tiêu thụ 23 lít nước giải khát/người, trong khi mức trung bình của thế giới là 40 lít. Điều này cũng khiến thị trường nước giải khát của Việt Nam vẫn còn là miếng bánh ngon cho các doanh nghiệp khai thác. 1.1.1.2. Lợi ích của việc uống trà thảo mộc. Trà thảo mộc không chỉ là một thức uống giải khát mà còn có rất nhiều lợi ích cho sức khỏe: Ngừa ung thư, giúp ngăn chặn quá trình lão hóa, bảo vệ tế bào của cơ thể nhờ trong trà thảo mộc cí chứa hợp chất polyphenol và flavonoid. Giúp cho quá trình trao đổi chất được tăng cường, không chứa calo: một trong những nguyên nhân gây nên béo phì là do các chất trong cơ thể không được chuyển hóa tốt, dư thừa calo trong cơ thể. Trà thảo mộc giúp cơ thể trao đổi chất tốt hơn, chỉ cần uống mỗi ngày 5 tách trà thì có thể đốt cháy 70 - 80 calo. 4
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Uống trà thảo mộc giảm nguy cơ đột quỵ và đau tim. Một nghiên cứu của Hà Lan nhận thấy nếu chúng ta uống 2 - 3 tách trà đen mỗi ngày thì nguy cơ mắc đau tim đột từ thấp hơn người không uống trà tới 70%. Uống trà có thể giữ cho các huyết mạch trơn mượt và không bị nghẽn. Bảo vệ hệ miễn dịch: một cuộc thử nghiệm trên 21 người tình nguyện uống 5 tách trà mỗi ngày trong 4 tuần, người ta thấy rằng hoạt động của hệ miễn dịch trong máu của người uống trà cao hơn. Giúp răng chắc khỏe: có ý kiến cho rằng uống trà làm cho răng xấu, đó là vì uống trà mà bỏ thêm đường. Còn thật ra khi uống trà không đường bạn sẽ có hàm răng chắc khỏe do trong trà có chứa tanin và fluoride có thể làm răng sát lại gần nhau. Ngoài ra uống trà còn giúp xương cứng cáp, bững chắc hơn. 1.1.1.3. Uống trà thảo mộc an toàn. Trà thảo mộc giúp có tác dụng tốt cho cơ thể, sức khỏe và vẻ đẹp. Tuy nhiên không nên vượt quá liều lượng vì có thể gây ra những tác hại cho cơ thể. Theo dược sĩ Phạm Thị Liền, Phó khoa Dược bệnh viện y học cổ truyền TP.Hồ Chí Minh cho biết: nhìn chung đông y không kỵ nhau nếu có thể dùng 2, 3 loại trà để chữa bệnh, tuy nhiên mỗi loại trà ngừa, chữa bệnh khác nhau nên người dùng nếu chỉ để giải khát không sao. Nhưng dùng với liều lượng chữa bệnh cần lưu ý. Khi bị cao huyết áp nếu mua trà chữa cao huyết áp uống trong thời gian dài sẽ bị hạ huyết áp, rất nguy hiểm. Nổi nhiều mụn có thể do nóng gan hoặc suy gan nhưng nếu tự ý uống trà nhuận tràng có thể gây suy gan nặng thêm. Uống trà xanh vào buổi tối sẽ gây mất ngủ, tiểu đêm, hoặc ăn thực phẩm chứa nhiều protein sẽ không tốt. Khi dùng trà thảo mộc nên chọn sản phẩm của những nhà sản xuất uy tín, trên bao bì ghi rõ thành phần, khối lượng, số đăng kí Các loại trà nói chung đều chứ cafein, chất này có khả năng đi qua nhau thai, vào tới thai nhi và ảnh hưởng tới thai nhi trong bụng nên các bà mẹ mang thai phải 5
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN đặc biệt chú ý. Bác sĩ khuyên rằng thai phụ không nhất thiết phải tránh uống trà mà là sử dụng hợp lý các loại trà hằng ngày, không nên uống nhiều hơn 2 - 3 tách trà mỗi ngày. 1.1.1.4. Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Nấm linh chi cung cấp một lượng đáng kể các chất có hoạt tính sinh học như polysaccharide, tanin, triterpenoid, steroid Trong đó polysaccharide được xem là nhóm chất rất qaun trọng bởi vì chúng có khả năng chống lại tế bào ung thư (Sakai và Chihara, 1995). Việc trích ly các hoạt chất có tính sinh học có trong nấm linh chi phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như loại dung môi, nhiệt độ trích ly, thời gian trích ly trong tất cả các dung môi thì nước được xem là hoại dung môi tốt nhất cho quá trình trích ly bởi vì nước không độc hại, không dễ cháy, giá thành rẻ và có thể ứng dụng trong sản xuất thực phẩm một cách dễ dàng (Herrer et al 2006). Tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ có thể trích ly được các nhóm chất khác nhau bao gồm các hợp chất phân cực được trích ly ở nhiệt độ thấp và các hợp chất không phân cực được trích ly ở nhiệt độ cao (trên 100oC). Trích ly ở nhiệt độ dưới 100oC sẽ xảy ra quá trình hòa tan các phân tử polysaccharide mạch ngắn và tanin hòa tan, ngược lại trích ly trên 100oC sẽ xảy ra quá trình hòa tan các phân tử hemicellulose (Sattler et al 2008). Nghiên cứu của Askin et al (2007) cho rằng việc tăng nhiệt độ trích ly trên 100oC sẽ làm tăng đáng kể hàm lượng polysacchride trong nấm linh chi đỏ, tuy nhiên nhiệt độ không được vượt quá 200oC do quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ xảy ra, đặc biệt là polysacchride. Trong nghiên cứu của Sattler et al., (2008) cho thấy nhiệt độ càng cao hàm lượng polysaccharide càng tăng do nhiệt độ cao tạo điều kiện cho thêm phần lớn các hemicellulose, các hemicellulose có cấu trúc mạch nhánh nên có thể bị thủy phân thành các phân tử nhỏ hơn (Yu et al., 2008) khi xử lý ở nhiệt độ cao. Kết quả nghiên cứu của Matsunaga et al., (2013) cho rằng ở nhiệt độ 135oC kích thước của polysaccharide trong khoảng 0,5-6µm (2µ chiếm tỷ trong cao nhất) và 6
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN tăng nhiệt độ lên 170oC thì kích thước của polysaccharide sẽ dao động trong khoảng 0,5-3µm (1µ chiếm tỷ trong cao nhất). Kết quả nghiên cứu của Askin et al. (2007) cho rằng khi tăng nhiệt độ trên 200oC và giữ nhiệt trên 30 phút, hàm lượng các chất hữu cơ (polysaccharide) giảm mạnh. Khi tăng nhiệt độ trích ly 110-130oC thì rút ngắn được thời gian trích ly mà hiệu suất trích ly vẫn không thay đổi (Adachi et al., 2013). 7
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 1.1.2. Giới thiệu về một số trà thảo mộc có trên thị trường. Tên sản Thành phần và quy cách Hình ảnh Công dụng phẩm đóng gói - Thành phần: 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 Giải nhiệt, thanh lọc Dr.Thanh 0,7%, bung lai 0,5%, tiên cơ thể, chống oxi thảo 0,5%, nước đường. hóa - Quy cách đóng gói: chai PET 350ml, 500ml; chai thủy tinh 240ml; hộp giấy 250ml. - Thành phần: Nước, Chứa nhiều tinh đường, fructose, linh chi, chất tốt cho sức Ô long vitamin C, chất điều chỉnh khỏe, ngăn chặn lão linh chi độ chua hóa, cung cấp năng - Quy cách đóng gói: chai lượng cho cơ thể. PET 500ml Thanh nhiệt giải độc, giải cảm, mát - Thành phần: Trà xanh, gan, làm sáng mắt. Trà hoa hoa cúc. Trị mất ngủ, hạ cúc Cozy - Quy cách đóng gói: 20 túi huyết áp, ngừa ung trà/hộp 40g thư nhờ hóa chất tự nhiên apigenin có trong trà hoa cúc. Giải độc, giúp tiêu hóa tốt, giúp mau Tra thảo lành viết thương, mộc cam Trà Cam Thảo 4g ngăn ngừa và điều thảo trị viêm gan B, giải nhiệt, bổ tỳ dưỡng vị và nhuận phế. 8
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Giúp bổ phổi, giảm - Thành phần: Quả la hán ho trong các trường 500mg, Methol 5mg, Kha hợp: ho gió, ho La hán tử 500mg, Tá dược vđ 1 khan, ho có đờm, ho quả Tana viên rát họng, ho do thời - Quy cách đóng gói: Hộp tiết thay đổi. Giúp 3 vỉ x 8 viên giảm khản tiếng, làm thơm miệng - Thành phần: Cao Kim Tăng cường giải ngân hoa 100mg, Cao Kim độc, lợi tiểu, hỗ trợ tiền thảo 140mg, miễn dịch, giúp Niệu Bảo ImmuneGamma 50mg. giảm nguy cơ tái - Quy cách đóng gói: Hộp bệnh đường tiết niệu 2 vỉ, mỗi vỉ 10 viên nén mạn tính. - Thành phần: Linh Chi Tăng cường giải Trà linh 40%, Atiso độc, bảo vệ gan, dễ chi Hùng - Quy cách đóng gói: 25 túi tiêu hóa, ăn ngon Phát trà/hộp 50g miệng. - Thành phần: Kim ngân hoa 1000mg, Ké đầu ngựa Trị mụn trứng cá có 500mg, tá dược: Lactose viêm, da mặt sần Kim monohydrat, Natri starch sùi, lở loét, mụn Ngân glycolat, Silic dioxide nhọt, dị ứng mẩn Vạn Ứng vừa đủ 1 viên nang ngứa, nổi mụn nước, - Quy cách đóng gói: Hộp viêm mũi. 4 vỉ x 10 viên Hỗ trợ đào thải gốc Thành phần: trà,nấm linh tự do, giúp phục hồi Trà nấm chi, mật ong, nước. sức khỏe nhanh và lincha Quy cách đóng gói: hộp tinh thần sảng khoái, giấy 1 lít, chai PET 360ml giảm căng thẳng, áp lực 9
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 1.2. Tổng quan về nguyên liệu. 1.2.1. Nấm linh chi. 1.2.1.1. Giới thiệu chung. Tên khoa học: Ganoderma lucidum. Tên gọi khác: Tiên thảo, Nấm trường thọ, vạn niên nhung. Hình 1.3: Nấm linh chi Thuộc họ nấm lim (Ganodermataceae) Đặc điểm: Nấm Linh Chi: cây nấm gồm 2 phần cuống nấm và mũ nấm. Cuống nấm dài hoặc ngắn hay không cuống, đính bên có hình trụ đường kính 0,5-3cm. Cuống nấm cứng, ít phân nhánh, đôi khi có uốn khúc cong queo. Lớp vỏ cuống màu đỏ, nâu đỏ, nâu đen, bóng, không có lông, phủ suốt lên mặt tán nấm. Mũ nấm hoá gỗ, xoè tròn, khi non có hình trứng, lớn dần có hình quạt, hình bầu dục hoặc thận. Trên mặt mũ có vân gạch đồng tâm màu sắc từ vàng chanh- vàng nghệ- vàng nâu – vàng cam – đỏ nâu – nâu tím, nhẵn, được phủ bởi lớp sắc tố bóng như láng vecni. Mũ nấm có đường kính 2-15cm, dày 0,8-1,2cm, phần đính cuống thường gồ lên hoặc hơi lõm. Mặt dưới phẳng, màu trắng hoặc vàng, có nhiều lỗ li ti, là nơi hình thành và phóng thích bào tử nấm. Bào tử nấm dạng trứng cụt với hai lớp vỏ, giữa hai lớp vỏ có nhiều gai nhọn nối từ trong ra ngoài. Nguồn gốc: Nấm linh chi nổi tiếng nhất ở Hàn Quốc. Ngoài ra ở Trung Quốc cũng có trồng nấm linh chi tuy nhiên chất lượng không bằng linh chi Hàn Quốc. Hiện tại một số nơi ở Việt Nam cũng đã trồng được nấm linh chi, thành phần hóa học, tác dụng dược lý cũng gần tương đương nấm linh chi Hàn Quốc. Tuy nhiên giá thành rẻ hơn. 1.2.1.2. Thành phần hóa học và hoạt tính của nấm linh chi. 10
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Bảng 1.1. Thành phần hóa học và hoạt tính. Nhóm chất Hoạt chất Hoạt tính Alcaloid - Trợ tim Chống ung thư, tăng tính miễn b-D-glucan Ganodosporeic dịch, hạ đường huyết, tăng Polysacharid A,B,C,D-6 tổng hôp protein, tăng chuyển hóa acid nucleic Ganodosteron Giải độc gan Steriod Lanosporeic acid A Ức chế sinh tổng hợp Lonosterol cholesterol Ganodermic acid mf, T-O Ức chế giải phóng Histamin Ganodemic acid R,S Hạ huyết áp Ganodemic acid Triterpenoid Ức chế ACE B,D,F,H,K,S,Y Ganodemadiol Chống khối u Ganosporelacton A,B Lucidon Bảo vệ gan A Lucidol Chống dị ứng phổ rộng, điều Protein Lingzhi-8 hòa miễn dịch Acid béo Oleic acid Ức chế giải phóng Histamin Ức chế kết dính tiểu cầu, thư Nucleosid Adenosid dẫn xuất giãn cơ, giảm đau 1.2.1.3. Liều dùng: 6 - 12g 1.2.1.4. Kiêng kỵ: những người huyết áp thấp hoặc đang điều trị huyết áp không nên dùng, không sử dụng với những bệnh nhân sắp phẫu thuật. 1.2.2. Cam thảo. Hình 1.4: Cây cam thảo 11
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 1.2.2.1. Giới thiệu chung. Tên khoa học: Glycyrrhiza uralensis Fisch hoặc Glycyrrhiza glabra L. Tên gọi khác: Quốc lão, Linh thảo, Mật cam Thuộc họ cánh bướm (Fabaceae) Đặc điểm: Cây cam thảo là một cây thuốc quý. Cam thảo là một cây sống lâu năm thân có thể cao tới 1m hay 1.5m. Toàn thân cây có lông rât nhỏ. Lá kép lông chim lẻ, lá chét 9-17, hình trứng, đầ nhọn, mép nguyên, dài 2-5.5 cm. Vào mùa hạ và mùa thu nở hoa màu tím nhạt, hình cánh bướm dài 14-22 mm. Quả giáp cong hình lưỡi liềm dài 3-4 cm, rộng 6-8 cm, màu nâu đen, mặt quả có nhiều lông. Trong quả có hai đến 8 hạt nhỏ dẹt, đường kính 1.5-2 mm màu xám nâu, hoặc xanh đen nhạt, mặt bóng. 1.2.2.2. Thành phần hóa học. Trong Cam Thảo có Glycyrrhetinic acid Glycyrrhizin, Uralenic acid, Liquiritigenin, Isoliquitigrenin, Liquiritin, Neoliquiritin, Neoisoliquiritin, Licurazid (Trung Dược Học). Các saponin là nhóm hợp chất quan trọng nhất trong cam thảo, trong đó acid glycyrrhizic là chất quan trọng nhất. Acid glycyrrhizic là một saponin nhóm olean, chỉ có trong bộ phận ở dưới mắt đất, hàm lượng từ 10 – 14% trong dược liệu thô. Trong cam thảo còn có các dẫn chất triterpenoid khác như: acid liquiritic, acid 18-α-hydroxyglycyrrhetic, acid 24-hydroxyliquiritic Các flavonoid đây là nhóm hợp chất quan trọng thứ 2 trong rễ Cam thảo với hàm lượng 3-4%. Liquiritin và isoliquiritin là 2 chất quan trọng nhất. Ngoài ra trong rễ cam thảo còn có 20-25% tinh bột, 3-10% glucose và saccharose. Toàn bộ các chất chiết được bằng nước có thể tới 40%. 1.2.2.3. Tác dụng. 12
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Trước đây tây y chỉ coi cam thảo như một vị thuốc phụ có tác dụng hỗ trợ, làm cho đơn thuốc dễ uống, trái lại đông y coi vị cam thảo có khả năng chữa rất nhiều bệnh và dùng trong hầu hết các đơn thuốc. Dịch chiết cam thảo có tác dụng chống loét dạ dày. Thành phần flavonoid của cao chiết Cam Thảo cũng có tác dụng kháng Helicobacter pylogi trên thực nghiệm. Tác dụng chống co thắt được chứng minh trên ruột cô lập của chuột lang hoặc thỏ cho thấy có tác dụng đối kháng với histamin, acetylcholin. Các tác dụng này chủ yếu là do thành phần flavonoid. Các saponin của dịch chiết cam thảo có tác dụng long đờm. Cam thảo có tác dụng kháng viêm. Các flavonoid có trong cam thảo có tác dụng chống oxy hóa, ngăn ngừa vữa xơ động mạch, giảm tích lũy mỡ bụng, kháng khuẩn và hạ đường huyết. Nghiên cứu gần đây còn cho thấy Cam Thảo có tác dụng nâng cao khả năng miễn dịch của cơ thể. 1.2.2.4. Liều dùng: 4 - 80g 1.2.2.5. Kiêng kỵ: Nếu tỳ vị thấp trệ, sôi bụng, đầy bụng không nên dùng, cam thảo dùng lâu dễ bị phù nề. Không dùng cam thảo với cam toại, đại kích, nguyên hoa, hải tảo. 1.2.3. Cúc hoa. Hình 1.5: Hoa cúc 13
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 1.2.3.1. Giới thiệu chung. Tên khoa học: Chrysanthemum morifolium Ramat (Chrysanthemum sinese Sabine). Tên gọi khác: Tiết hoa, Cúc diệp, Nữ hoa Thuộc họ Cúc (Asteraceae). Đặc điểm: Thân đứng nhẵn, có rãnh. Lá mặt dưới có lông và trắng hơn mặt trên có 3-5 thùy trái xoan tròn đầu hay hơi nhọn, có răng ở mép. Cuống lá có tai ở gốc. Đầu to, các lá bắc ở ngoài hình chỉ, phủ lông trắng, các lá trong thuôn hình trái xoan. Trong đầu có 1-2 hàng hoa hình lưỡi nhỏ, màu trắng, các hoa ở giữa hình ống nhiều, màu vàng nhạt. Không có mào lông. Tràng hoa hình ống có tuyến, 5 thùy. Nhị 6, bao phấn ở tai ngắn. Bầu nhẵn, nghiêng. Quả bế gần hình trái xoan, bông thường hay ướp trà, rất hiếm. 1.2.3.2. Thành phần hóa học. Các glucosides như luteolin, chrysanthemin, stachydrin Các flavonoids và flavone glycosides loại eudesmane-sesquiterpen như kikkanol A, B và C; loại germacrane-sesquiterpen như kikkanol D, E, F Tinh dầu dễ bay hơi : thujone, cineole, alpha-pinene, limonene, camphor, borneol, bornyl ace tate, Yejuhua lactone Sắc tố : chrysanthemaxanthin. Các hoạt chất phức tạp như acacetine, cumambrin A Các polysaccharides , tannins, Vitamins như A, B1 1.2.3.3. Tác dụng. Tác dụng ức chế sự sản xuất nitric oxide, nghiên cứu tại Đại học Kyoto (Nhật) ghi nhận dịch chiết hoa Cúc vàng bằng methanol và ethyl acetate chứa các flavonoids có hoạt tính ức chế sự sản xuất nitric oxide nơi các đại thực bào kích 14
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN khởi do liposaccharides, và ức chế hoạt động của men aldose-reductase (Chemical Pharmacy Bulletin (Tokyo) Số 5-2000) Khả năng trị gout: Trong trường hợp bệnh gout : men xanthine oxydase là chất xúc tác sự oxy-hóa hypoxanthine thành xanthine và sau đó thành acid uric chất đóng vai trò quan trọng gây ra gout. Nghiên cứu tại ĐH Nam Kinh (trung Hoa) ghi nhận dịch chiết hoa Cúc vàng bằng methanol cho thấy có tác dụng ức chế men này ở nồng độ IC50 là 22 microgram/ ml (trong khi đó nồng độ allopurinol dùng làm đối chứng là 1.06 microg/ml) (Journal of Ethnopharmacology Số 73-2000) Hoạt tính kháng sinh: Các dịch chiết từ hoa cúc vàng có tác dụng ức chế sự tăng trưởng của nhiều vi khuẩn(15 loại) và nấm trong đó gồm Staphylococcus aureus, Shigella spp và cả vài siêu vi trùng loại Echo. Khả năng hạ huyết áp: Các chế phẩm từ hoa cúc vàng, khi cho dùng uống hay chích qua màng phúc toan, đều làm hạ huyết áp mau chóng. Các chế phẩm dùng toàn cây có tác dụng độc hại hơn và hoạt tính kém hơn là trích từ hoa. Nơi chó có áp huyết bình thường hay cao, dịch chiết từ hoa ở liều 100-200 mg/kg cơ thể gây ra hạ huyết áp nhưng không ảnh hưởng trên tim và gan (The Pharmacology of Chinese Herbs) Tác dụng trị bệnh đường hô hấp: Trong một thử nghiệm tại Nhật trên 1000 bệnh nhân về tác dụng của Cúc vàng trong việc ngừa cảm, ghi nhận những người uống nước sắc hoa cúc vàng mỗi tuần một lần, có thể giảm được13.2 % những cơn cảm lạnh (so với năm trước đó). Khi thử nghiệm trên 119 trường hợp sưng phổi kinh niên, 38 % giảm được các cơn bệnh (so với nhóm đối chứng). 1.2.3.4. Liều dùng: 6 - 20g 1.2.3.5. Kiêng kỵ: những người tỳ vị hư hàn, đau đầu do phong hàn không nên dùng. Bạch truật, rễ câu kỷ, tang căn bạch bì làm sứ cho cúc hoa (Bản thảo kinh tập chú). 1.2.4. Kim ngân hoa. 15
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hình 1.6: Hoa kim ngân 1.2.4.1. Giới thiệu chung. Tên khoa học: Lonicera japonica Thunb Tên gọi khác: Nhẫn đông hoa, Kim ngân hoa lộ, thổ ngân hoa,tỉnh ngân hoa Thuộc họ cơm cháy (Caprifolianceae) Đặc điểm: Cây loại dây leo, thân có thể dài đến 9-10m, rỗng, có nhiều cành, lúc non mầu xanh, khi gìa mầu đỏ nâu, trên thân có những vạch chạy dọc. Hoa khi mới nở có mầu trắng, nở ra lâu chuyển thành mầu vàng. Hoa mọc ở kẽ lá, mỗi kẽ lá có 2 hoa mọc trên 1 cuống chung. Tràng hoa cánh hợp, dài từ 2,5-3,5cm, chia làm 2 môi không đều. Môi rộng lại chia thành 4 thùy nhỏ, 5 nhụy dính ở họng tràng, mọc thò dài ra ngoài hoa. Nụ hoa hình gậy, hơi cong queo, dài 25cm, đường kính đạt đến 5mm. Mặt ngoài màu vàng đến vàng nâu, phủ đầy lông ngắn. Mùi thơm nhẹ vị đắng. Mùa hoa: tháng 3-5, mùa quả: tháng 6-8. Mọc hoang ở nhưng vùng rừng núi, ưa ẩm và ưa sáng. 1.2.4.2. Thành phần hóa học. Hoa kim ngân chứa flavonoid, tinh dầu và một số thành phần khác. Các flavonoid là luteolin, luteolin-7-glucocid. Tinh dầu gồm alpha-pinen, hex-1-en, cis- 16
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN và trans-2-methyl-2-vinyl-5-(alpha-hydroxyisopropyl)-tetrahydrofuran, alcol benzylic, alcol beta-phenylethylic Hoa còn chứa acid clorogenic 6%, tanin, saponin 1.2.4.3. Tác dụng. Tác Dụng Kháng Khuẩn: Thuốc có tác dụng ức chế nhiều loại vi khuẩn: tụ cầu vàng, liên cầu khuẩn, liên cầu khuẩn dung huyết, phế cầu khuẩn, trực khuẩn lỵ, trực khuẩn ho gà, trực khuẩn thương hàn, trực khuẩn mủ xanh, não cầu khuẩn, trực khuẩn lao cùng các loại nấm ngoài da, Spirochete, virus cúm (Trung Dược Học). Tác Dụng Kháng Viêm: làm giảm chất xuất tiết, giải nhiệt và làm tăng tác dụng thực bào của bạch cầu (Trung Dược Học). Tác Dụng Hưng Phấn Trung Khu Thần Kinh: cường độ bằng 1/6 của cà phê (Trung Dược Học). Tác dụng chống lao: Nước sắc Kim ngân hoa in Vitro có tác dụng chống Mycobacterium tuberculosis. Cho chuột uống nướcsắc Kim ngân hoa rồi cho chíchvi khuẩn lao cho thấy ít thay đổi ở phổi hơn lô đối chứng (Chinese Hebral Medicine). Kháng Virus: Nước sắc Kim ngân hoa có thể làm giảm sức hoạt động của PR8 ở virus cúm nhưng không có tác dụng ở phôi gà con đã tiêm chủng (Chinese Hebral Medicine). Tác dụng chuyển hóa Lipid: cho chuột béo phì dùng lượng lớn Cholesterol vỗ béo cho chuột đồng thời cho uống nướcsắc Kim ngân hoa, mức Cholesterol trong máu của chúng thấp hơn so với nhóm đối chứng (Chinese Hebral Medicine). Trong nhãn khoa: theo dõi 36 bệnh nhân không chọn trước, nướcsắc Kim ngân hoa được dùng cho những trường hợp kết mạc viêm mạn, giác mạc loét (Chinese Hebral Medicine). Trong điều trị bệnh nhiễm khuẩn: dùng dịch chiết Kim ngân hoa chích vào huyệt hoặcvào bắp có hiệu quả trong điều trị bệnh phổi viêm cấp nặng và lỵ. Cũng 17
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN dùng trong 1 số trương hợp ruột dư viêm có mủ, quai bị lở ngứa (Chinese Hebral Medicine). Làm hạ Cholesterol trong máu, tăng bài tiết dịch vị và mật (Trung Dược Học). Tăng tác dụng thu liễm do có chất Tanin, có tác dụng lợi tiểu (Sổ Tay Lâm Sàng Trung Dược). 1.2.4.4. Liều dùng: 12 - 20g 1.2.4.5. Kiêng kỵ: những người ở thể hư hàn hoặc những trường hợp mụn nhọt đã có mũ vỡ loét không nên dùng. 1.2.5. La hán quả. Hình 1.7: Quả la hán 1.2.5.1. Giời thiệu chung. Tên khoa học: Momordica grosvenori Swingle Tên gọi khác: Giả khổ quả, quang quả mộc miết Thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae) Đặc điểm: Quả được thu hái vào tháng 9 – 10 hằng năm, phơi hay sấy khô cất dùng dần. Quả hình tròn hay hình tròn dài có đường kính 5 – 8cm, bề ngoài vỏ màu nâu vàng sẫm hoặc sắc nâu sẫm và bóng láng, trên vỏ cũng còn sót lại chút ít lông nhung và số ít có sọc dọc màu khá sẫm. Chóp phình to, giữa có vết gốc trụ hoa hình tròn, phần đáy hơi hẹp có vết cuống quả, chất giòn dễ vỡ, mặt trong quả có sắc trắng vàng, dạng xốp nhẹ, bóc bỏ vỏ ngoài thì bên trong thấy rõ 10 sợi vân dọc sống lưng. 18
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hạt bẹt hình tròn chữ nhật hoặc tựa hình tròn, sắc nâu, rìa hơi dày, giữa hơi lõm, trong có 2 lá mầm, vị ngọt. Khi sử dụng làm thuốc nên chọn quả lớn tròn, cứng chắc, lắc không kêu, vỏ có màu nâu vàng mới là loại tốt. Nguồn gốc: Đây là loài cây đặc sản của Quế Lâm, Trung Quốc được nhập khẩu vào nước ta từ nhiều năm. 1.2.5.2. Thành phần hóa học. Trong quả la hán khô, tổng lượng đường chiếm tới 25,17%-38,31%, trong đó bao gồm 10,20%-17,55% đường fructose; 5,71%-15,19% đường glucose. Còn có một loại thành phần không phải đường, nhưng có độ ngọt rất cao, đó là các triterpenoid saponin, trong đó Mogroside V có độ ngọt gấp 256-344 lần đường mía (saccharose), Mogroside VI ngọt gấp 126 lần đường mía. Còn có một chất gọi là D-mannitol có độ ngọt bằng 0,55%-0,65% đường mía. Trong thành phần còn có khoảng 8,67%-13,35% protein. Trong mỗi 100g quả có 313mg-510mg vitamin C, manganese (Mn), sắt (Fe), Nickel (Ni), kẽm (Zn), Thiếc (Sn), Selenium (Se), Iod (I) và 26 loại nguyên tố vô cơ khác. Trong hạt có 41,1% acid béo, bao gồm: Linoleic acid, Oleic acid, Palmitic acid, Stearic acid, Palmitoleic acid, Myristic acid, Lauric acid, trong đó hai loại Linoleic acid và Oleic acid chiếm tới 73,2%. 1.2.5.3. Tác dụng. Khả năng chống ung thư: các thử nghiệm trên thú vật ghi nhận các glycosid loại cucurbitan trích từ quả La hán có thể có một số hoạt tính ngừa ung thư. Làm hạ đường trong máu: thử nghiệm trên chuột, hiệu ứng được giải thích là do ức chế men maltase (Journal of Agricultural and Food Chemistry Số 53-2005). Trong một thử nghiệm khác, mogrosid được so sánh với một thuốc đặc chế Tiêu khát hoàn (XiaoKeWan), thường dùng để trị tiểu đường tại Trung Quốc. Kết quả ghi nhận, mogrosid có khả năng giúp hạ đường huyết, hạ lipid nơi chuột bị gây bệnh bằng alloxan (Nutrition Research Số 28-2008). Hoạt tính chống oxy hóa: chất trích từ quả La hán và các glycosid như mogrosid-4, mogrosid-5, 11-oxo-mogrosid-5, siamenosid ức chế được các tiến 19
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN trình gây oxy hóa loại do đồng làm trung gian, loại oxy hóa lipoprotein có phân tử lượng thấp các phản ứng chống oxy hóa này tùy thuộc lượng sử dụng. 11-oxo-mogrosid được xem là có hoạt tính mạnh nhất. Cũng trong thử nghiệm in vivo này, các khả năng thu nhặt các gốc tự do của trích tinh quả và mogrosid được ghi nhận là yếu hơn vitamin E (International Journal of Food Science and Nutrition Số 58-2007). Dịch chiết bằng alcol từ quả có hoạt tính ức chế sự khởi hoạt của siêu vi Epstein-barr, mạnh hơn hoạt tính của beta-caroten (Cancer Letter Số 198-2003). Khi cho chuột bị gây ung thư da, dùng mogrosid-5 hay 11-oxo-mogrosid-5, trong 10 – 15 ngày liên tục, các tiến trình ung thư chậm lại, số bướu papilloma cũng giảm hạ (so với chuột đối chứng). Khi thử trên chuột bị gây ung thư bằng peroxynitrit, các đáp ứng cũng xảy ra tương tự (Pure Applied Chemistry Số 74-2002). Hoạt tính chống dị ứng, kháng histamin: thử nghiệm trên chuột. Các liều dùng mỗi ngày 300 mg và 1.000 mg lặp lại sau 2 đến 4 tuần cho thấy các hiệu ứng chống histamin được tích lũy dần dần (Biology and Pharmacy Bulletin Số 28-2005). Chữa viêm họng, chữa chứng viêm thanh quản, chữa ho gà, chữa ho đờm vàng quánh, bổ phế, chữa táo bón, trị cảm nóng và khát. 1.2.5.4. Liều dùng: 15 - 30g 1.2.5.5. Kiêng kỵ: La hán quả tính mát, thích hợp với chứng ho do "đàm hỏa" (đờm nhiệt). Nếu là ho do "phế hàn" và do ngoại cảm, thì không nên dùng độc vị (cần phối hợp với các vị thuốc khác). 1.2.6. Câu kỷ tử Hình 1.8: Câu kỷ tử 20
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 1.2.6.1. Giời thiệu chung. Tên khoa học: Fructus Lycii Tên gọi khác: Câu khởi, khởi tử, địa cốt tử, khủ khởi Thuộc họ cà (Solanaceae) Đặc điểm: Quả mọng hình trứng, khi chín màu đỏ sầm, hoặc vàng đỏ. Hạt nhiều hình thân dẹp. Ra hoa từ tháng 6-9, có quả từ tháng 7-10. 1.2.6.2. Thành phần hóa học. Thành phần chủ yếu có Betain, nhiều loại axit amin, polysaccharid, vltamin B1, B2, C, acid nicotinic, Ca, P, Fe (Trung Dược Học). Trong 100g quả có 3,96mg Caroten, 150mg Canxi, 6,7mg P, 3,4mg sắt, 3mg Vit C, 1,7mg axit nicotic, 0,23mg Amon sunfat (Từ Quốc Quân và Triệu Thủ Huấn) Trong Khởi tử có Lysin, Cholin, Betain, 2,2% chất béo và 4,6% chất Protein, Acid cyanhydric và có thể có Atropin (Những Cây Thuốc Và Vị Thuốc Việt Nam). Carotene, Thiameme, Riboflavin, Vitamin C, b-Sitosterol, Linoleic acid (Chinese Herbal Medicine). Valine, Glutamine, Asparagine (Nishiyama R, C A 1963, 59 (11): 13113b). 1.2.6.3. Tác dụng. Thuốc có tác dụng tăng cường miễn dịch không đặc hiệu trên súc vật thực nghiệm có tác dụng tàng cường khả năng thực bào của hệ lưới nội mô, thành phần có tác dụng là Polysaccharide Kỷ tử (Trung Dược Học). Thuốc có tác dụng tăng cường chức năng tạo máu của chuột nhắt (Sổ Tay Lâm Sàng Trung Dược). Chất Betain là chất kích thích sinh vật, cho vào thức ăn cho gà ăn có tác dụng tăng trọng và đẻ trứng nhiều hơn, cũng làm cho chuột nhắt tăng trọng rõ (Trung Dược Học). Thuốc có tác dụng hạ Cholesterol của chuột cống, chất Betain của thuốc có tác dụng bảo vệ gan chống thoái hóa mỡ, hạ đường huyết (Trung Dược Học). 21
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Chất chiết xuất nước của thuốc có tác dụng hạ huyết áp ức chế tim, hưng phấn ruột (tác dụng như Cholin). Chất Betain không có tác dụng này (Trung Dược Học). Nước sắc Kỷ tử có tác dụng hưng phấn tử cung cô lập của thỏ (Sổ Tay Lâm Sàng Trung Dược). Thuốc có tác dụng ức chế ung thư đối với chuột nhắt S180. Các học giả Nhật Bản có báo cáo năm 1979 là lá và quả Kỷ tử có tác dụng ức chế tế bào ung thư trong ống nghiệm (Trung Dược Học). Các tác giả Trung Quốc trên thực nghiệm cũng phát hiện thuốc (lá, quả và cuống quả của Kỷ tử (vùng Ninh Hạ) có tác dụng ức chế ở mức độ khác nhau hai loại tế bào ung thư ở người (Trung Dược Học). 1.2.6.4. Liều dùng: 8 - 20g 1.2.6.5. Kiêng kỵ: thận trọng với bệnh nhân tùy vị suy nhược, tiêu chảy kéo dài (Trung Dược Học). 1.2.7. Hạ khô thảo. 1.2.7.1. Giới thiệu chung: Tên khoa học: Prunilla vulgaris L Tên gọi khác: Thiết tuyến hạ khô, yến diện, mạch tuệ hạ khô thảo Thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae) Đặc điểm: Hình 1.9: Hạ khô thảo Hạ khô thảo là loại cây thảo, sống dai, cao 30 - 40cm. Cụm hoa mọc ở đầu cành giống như bông do nhiều hoa có cuống ngắn mọc vòng, mỗi vòng có 5-6 hoa. Đài hoa có hai môi, môi trên có ba răng, môi dưới có hai răng, hình ba cạnh. Cánh hoa màu tím nhạt hình môi, môi trên như cái mũi, môi dưới sẻ ba, thuỳ giữa rộng hơn, nhị 2 dài, 2 ngắn, đều thò ra khỏi tràng. Vòi nhỏ dài. Quả nhỏ cứng. 22
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Nguồn gốc: Ở Việt Nam cây này hiện nay mới phát hiện được ở Sapa (Lào Cai), Tam Đảo (Vĩnh Phúc), Hà Giang vào các tháng 4, 5, 6 rất nhiều, sang đến tháng 8 một số đã lụi đi. Hiện tại đã được khai thác. 1.2.7.2. Thành phần hóa học: Hạ khô thảo chứa alcaloid tan trong nước, 3,5% muối vô cơ, tinh dầu. Trong các muối vô cơ có chủ yếu là kali chlorua. Tinh dầu chứa d-camphor (khoảng 50%) a- và D-fenchon, vết của alcol fenchylic. Chất đắng là prunellin (trong đó phần không đường là acid ursolic; còn có denphinidin cyanidin. Ở Pháp, người ta đã xác định trong cây có nhựa chất đắng, tanin, tinh dầu, chất béo, lipase, một glucosid tan trong nước (0,70g/kg cây khô) và một saponosid acid (1,10g). 1.2.7.3. Tác dụng. Hạ khô thảo có tác dụng làm mát gan, kháng khuẩn, lợi tiểu, tiêu viêm, hạ huyết áp Dùng chữa các chứng bệnh : viêm sưng vú, viêm tử cung, viêm da, viêm họng, viêm lưỡi, viêm miệng, vẩy nến, lở ngứa, mụn nhọt, lao, tràng nhạc, huyết áp tăng, nhức đầu, chóng mặt, đau nhức mắt dùng hạ khô thảo uống trong trị đái đường, dùng ngoài chữa mụn nhọt, đau thắt. Ở Pháp, người ta cho nó có các tính chất làm se, tiêu sưng, làm giảm đường huyết, làm sạch.dùng hạ khô thảo uống trong trị đái đường, dùng ngoài chữa mụn nhọt, đau thắt. 1.2.7.4. Liều dùng: 8 - 16g 1.2.7.5. Kiêng kỵ: cẩn thận với người tỳ vị hư yếu. 1.2.8. Hoa mộc miên. Hình 1.10: Hoa mộc miên 23
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 1.2.8.1. Giới thiệu chung: Tên khoa học: Bombax malabaricum DC Tên gọi khác: Hoa gạo Thuộc họ Gạo (Bomcbaaceae) Đặc điểm: Hoa màu đỏ mọc thành chùm, nở trước khi cây ra lá. Quả nang to. Hạt có nhiều lông như sợi bông trắng dài. Ra hoa tháng 3, có quả tháng 5. Nguồn gốc: Cây gạo được trồng ở khắp các tỉnh miền Bắc nước ta nhất là hai bên đường. Còn mọc ở Ấn Độ, Indonexya, Trung Quốc. 1.2.8.2. Thành phần hóa học: Hoa chứa nhiều acid amin, pectin, tanin, đường, nhiều nguyên tố vi lượng. Nhựa chứa acid catechutannic. Hạt chứa 22,3% dầu béo khô với 0,5% stearin. Rễ của cây non có chứa protein 1,2%, chất béo 0,9%, phosphatid (cephaclin) 0,6% semul đỏ 0,5% tanin 0,4% arabinose và galactose 8,2% chất có pectin 6,9% và tro 71,2%. Chất nhầy trong vỏ biểu hiện của một ester salicophosphoric của manogalactan. 1.2.8.3. Tác dụng: Hoa được dùng trị viêm ruột, lỵ. Cũng dùng như trà uống vào mùa hè. Nước hoa gạo được xem như một dung dịch bổ âm, dùng chữa thiếu máu suy nhược hoặc do các nguyên nhân khác (rong kinh, đa kinh, chảy máu dạ dày – tá tràng, mất máu sau mổ vết thương, sỏi thận mà tuỷ xương bình thường) và do cả trường hợp suy tuỷ. 1.2.8.4. Liều dùng: 15 - 20g 1.2.9. Đường. 1.2.9.1. Tính chất vật lý. 24
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Đường saccharose là một cacbohydrate có công thức phân tử C12H22O11 được tạo thành từ 2 monosaccharide: α-d glucose và β-d fructose. Chúng liên kết với nhau bằng liên kết glycoside giữa nguyên tử carbon số 1 của glucose và nguyên tử carbon số 2 của fructose. Saccharose không có tính khử như các monosaccharide. Hình 1.11: Công thức phân tử Có khối lượng phân tử M = 342,29648 g/mol. Trạng thái nguyên chất là tinh thể trong suốt, không màu. Tỉ trọng d = 1,5789 g/cm3. Nhiệt độ nóng chảy t = 186÷1880C. Độ hòa tan: đường saccharose tan tốt trong nước, 211,5 g/100 ml (200C). Độ hòa tan của đường tăng theo nhiệt độ. Ngoài ra, độ hòa tan của đường saccharose còn phụ thuộc vào hàm lượng chất không đường có trong dung dịch đường. 1.2.9.2. Tính chất hóa học.  Tác dụng với acid: Trong môi trường acid đường saccharose sẽ bị thủy phân hỗn hợp thành đường glucose và fructose. Saccharose + H2O → glucose + fructose Tốc độ chuyển hóa phụ thuộc vào nhiệt độ và độ acid của môi trường. Nhiệt độ càng cao độ acid càng mạnh thì thời gian chuyển hóa càng nhanh. Tác dụng đối với men chuyển hóa: dưới tác dụng của men invertase thì trường hợp này men invertase đóng vai trò như môi trường acid và quá trình cuyển hóa ở nhiệt độ thường. 25
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN  Tác dụng với kiềm: Phân tử đường saccharose không có nhóm hydroxyl glucozit nên không có tính khử. Saccharose có tính chất như 1 acid yếu kết hợp được với vôi tạo thành mono, di, tri canxi saccarat. Canxi monosaccarat và disaccarat dễ bị phân hủy, trisaccarat khó bị phân hủy và tồn tại ở dạng tinh thể. C12H22O11 + Ca(OH)2 → C12H22O11.Ca + H2O C12H22O11 + 2Ca(OH)2 → C12H22O11.2Ca + H2O C12H22O11 + 3Ca(OH)2 → C12H22O11.3Ca + H2O Trong môi trường kiềm đường saccharose bị phân hủy thành đường lactose, glucose, fructose và các đường khác. Ở pH từ 8 đến 9 và đun nóng trong một thời gian dài sẽ bị thủy phân thành các acid và các chất màu (hợp chất có màu vàng và màu nâu).  Tác dụng tạo phức: Trong phân tử đường saccharose có chứa nhiều nhóm hydroxyl nên có thể tạo thành phức chất với các muối như NaCl.2H2O, KCl.H2O điều này có ý nghĩa đến sự liên kết các chất không đường vào mạng lưới mầm tinh thể lúc mầm tinh thể lớn lên cũng như làm tăng lượng mật cuối. Tốc độ phân hủy tăng theo độ pH. Ở nhiệt độ sôi với pH từ 8 đến 9 saccharose chỉ bị thủy phân 0,05% nhưng nếu cũng ở nhiệt độ trên mà pH = 12 thì sự phân hủy đó tăng 0,5%.  Phản ứng caramel hóa: Dưới tác dụng của nhiệt độ, saccharose bị mất nước, tạo nhóm sản phẩm sậm màu và được gọi tên chung là caramel. Caramel được xem là chất màu có nguồn gốc tự nhiên và được sử dụng sản xuất trong một số loại thức uống. 1.2.9.3. Công dụng. Đường sẽ làm tăng vị ngọt cho sản phẩm, nâng cao giá trị dinh dưỡng của thực 26
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN phẩm. Đồng thời tạo nên năng lượng cho cơ thể hoạt động. Trong các quá trình lên men, đường còn là cơ chất, cung cấp dinh dưỡng cho nấm men hoạt động và chuyển hóa thành ethanol. 1.2.9.4. Chỉ tiêu chất lượng đường. Bảng 1.2: Chỉ tiêu cảm quan của đường tinh luyện theo TCVN 6958:2001 Chỉ tiêu Yêu cầu Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô, không vón cục Mùi vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có mùi lạ, vị lạ. Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh, khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt. Bảng 1.3: Chỉ tiêu hóa lý đường tinh luyện theo TCVN 6958:2001 Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị Độ pol (0Z) ≥ 99,8 Hàm lượng đường khử % ≤ 0,03 Tro dẫn nhiệt % ≤ 0,03 Dư lượng sunfua dioxit Ppm ≤ 7 Asen mg/kg ≤ 1 Đồng mg/kg ≤ 2 Chì mg/kg ≤ 0,5 1.2.10. Nước. Nước có tác dụng như một dung môi hòa tan và tham gia các phản ứng giữa các cấu tử hoặc tác động tới các phần tử khác tạo thành sản phẩm. 27
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Nước là nguyên liệu chiếm tỉ lệ quan trọng trong việc sản xuất nước giải khát (>80%). Nước hòa tan các nguyên liệu khác như: đường, CO2, hương liệu, acid, phẩm màu cùng các muối khoáng khác tạo nên một thức uống ngon, mát, giải khát, sảng khoái. Thành phần hoá học và tính chất hoá lý, chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp đến kỹ thuật sản xuất và chất lượng của sản phẩm. Trong sản xuất nước giải khát người ta dùng nước mềm để pha chế, độ cứng các nguồn nước tự nhiên rất khác nhau và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: địa lý, thời gian trong năm, độ sâu của nguồn nước vì vậy cần phải xử lý nước trước khi đưa vào pha chế nước giải khát. Theo tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống (Ban hành kèm theo quyết định của Bộ trưởng Bộ y tế số 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/4/2002). 1.2.11. Axit xitric. C6H8O7.H2O Trong công nghiệp sản xuất nước giải khát, axit xitric được dùng để điều chỉnh độ chua, tạo vị hài hòa cho sản phẩm và đặc biệt là tác nhân thủy phân đường tạo thành đường nghịch đảo. Ngoài ra axit xitric còn được sử dụng làm tác nhân axit hóa, ngăn chặn sự phát triển của nhóm vi sinh vật ưa kiềm và trung tính. Chỉ tiêu chất lượng axit xitric trong thực phẩm theo TCVN 5516:2010 Phụ gia thực phẩm - Axit xitric . 28
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu: 24/4/2017 đến 16/7/2017 Địa điểm nghiên cứu: tại phòng thí nghiệm thực phẩm Khoa công nghệ sinh học - thực phẩm - môi trường của trường đại học Công nghệ Tp.HCM. 2.1.1. Nguyên liệu. Các loại thảo mộc: đều được mua tại hiệu thuốc đông y Đặng Nguyên Đường. Công thức phối trộn 8 loại thảo mộc để tạo ra sản phẩm đã được hỏi ý kiến của lương y: Nấm linh chi Cam thảo Hoa cúc Kim ngân hoa La hán quả Câu kỷ tử Hạ khô thảo Hoa mộc miên Nước: sử dụng nước máy được lọc qua máy lọc NANO GEYSER tại phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm trường đại học Công nghệ TP.HCM. Đường: sử dụng đường tinh luyện của công ty Đường Biên Hòa. Bao bì thủy tinh: Chai thủy tinh có dung tích 240ml với chiều cao 19cm, trong suốt. Chai thủy tinh đều, không có bọt khí, không có vết nứt, không có nếp nhăn, vết cắt, miệng chai phải phẳng, không nứt mẻ, đáy hình lõm để có thẻ chịu được áp 29
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN lực Nắp chai được làm bằng sắt tây có lớp vecni chống gỉ, có lớp đệm cao su bên trong để tạo độ kín cho bao bì sau khi đóng nắp. Dụng cụ thí nghiệm: Bảng 2.1: Dụng cụ và thiết bị STT Thiết bị và dụng cụ 1 Bếp điện 2 Cân điện tử 3 Nồi 4 Máy hút chân không 5 Bông gòn 6 Cốc sấy 7 Máy đo pH 8 Brix kế 9 Tủ sấy 10 Nhiệt kế 11 Rây 12 Ly 13 Chai 2.2. Phương pháp nghiên cứu. 30
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu. Nguyên liệu Đo độ ẩm nguyên liệu Khảo sát tỷ lệ giữa các nhóm thảo mộc Nghiên cứu xác định công thức phối chế trà Khảo sát tỷ lệ thảo mộc và nước thảo mộc Khảo sát tỷ lệ phối chế syrup Khảo sát chế độ chiết Thời gian chiết dịch nước thảo mộc Thời gian thanh trùng Khảo sát chế độ thanh trùng Nhiệt độ thanh trùng Đường tổng Axit tổng Đánh giá chất lượng sản phẩm pH Vitamin C So sánh với các sản phẩm khác Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu 31
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 2.2.2. Quy trình sản xuất trà thảo mộc dự kiến. Nguyên liệu Xử lý nguyên liệu Nước Chiết Lọc thô Bã Lọc tinh Bã Syrup Phối chế Chai, nắp Bài khí Rửa, thanh trùng Rót chai, đóng nắp Thanh trùng Làm nguội Bảo ôn Sản phẩm Hình 2.2: Sơ đồ quy trình sản xuất trà thảo mộc dự kiến 32
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 2.2.3. Thuyết minh quy trình. 2.2.3.1. Xử lý nguyên liệu. Mục đích: rửa sạch các tạp chất có trên nguyên liệu và xử lý cắt nhỏ làm tăng hiệu suất chiết dịch thảo mộc với nước. Tiến hành: Nấm linh chi: rửa, cắt nhỏ Cam thảo: rửa, cắt nhỏ Cúc hoa: rửa Kim ngân hoa: rửa La hán quả: cắt nhỏ Câu kỷ tử: rửa Hạ khô thảo: rửa, cắt nhỏ Hoa mộc miên: rửa, cắt nhỏ 2.2.3.2. Chiết. Mục đích: tách chiết các chất tan, hương có trong nguyên liệu vào trong nước. Tiến hành: ta chọn tỷ lệ nước phù hợp để chiết, cho nguyên liệu đã được xử lý vào nồi inox đậy nắp, gia nhiệt lên 100oC và tiến hành chiết. 2.2.3.3. Lọc thô. Mục đích: Tách bỏ phần bã. Tiến hành: hỗn hộp sau khi chiết được lược qua rây. 2.2.3.4. Lọc tinh. 33
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 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 được lọc chân không qua nhiều lớp gòn. 2.2.3.5. Phối chế. Mục đích: tạo ra sản phẩm có vị ngọt hài hòa. Tiến hành: dịch chiết sau lộc tinh được phối chế với một tỷ lệ syrup thích hợp, sau đó được gia nhiệt đến khoảng 50 - 60oC để hòa tan hoàn toàn đường trước khi mang đi lọc tinh. 2.2.3.6. Bài khí. Mục đích: nhằm đuổi bớt không khí trong dịch, tránh hiện tượng nứt, vỡ chai khi thanh trùng, oxi hóa sản phẩm, ngoài ra còn giúp tiêu diệt bớt vi sinh vật. Tiến hành: đun dịch đến nhiệt độ 80oC rồi mới rót vào chai. 2.2.3.7. Rót chai, đóng nắp. Mục đích: giúp sản phẩm cách ly hoàn toàn với môi trường, tránh những tác hại gây hư hỏng làm tăng thời gian bảo quản, tăng giá trị cảm quan, tạo thuận lợi cho quá trình bảo quản, phân phối và sử dụng. Tiến hành: chai thủy tinh được rửa sạch rồi đem đi thanh trùng, nắp rửa sạch đem sấy khô. Dịch sau khi gia nhiệt bài khí tiến hành rót nhanh vào chai và được đóng nắp ngay để đảm bảo hiệu quả bài khí. 2.2.3.8. Thanh trùng. Mục đích: tiêu diệt vi sih vật gây bệnh và làm hư hỏng sản phẩm. Tiến hành: sau khi đóng nắp chai được cho vào nồi nước thanh trùng ở nhiệt độ và thời gian thích hợp. 2.2.3.9. Làm nguội. 34
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Mục đích: tránh hiện tượng vỡ chai thủy tinh khi thay đổi nhiệt độ đột ngột. Tiến hành: bổ sung nước lạnh từ từ vào nồi thanh trùng để hạ nhiệt độ. 2.2.3.10. Bảo ôn. Mục đích: ổn định trạng thái sản phẩm, phát hiện hư hỏng. Tiến hành: sản phẩm được đặt nơi khô ráo, thoáng mát ở nhiệt độ thường trong 15 ngày. 2.2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm cụ thể. 2.2.4.1. Thí nghiệm xác định tỷ lệ giữa các nhóm thảo mộc. 35
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hình 2.3: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ giữa các nhóm thảo mộc. 36
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Mục đích: tìm ra tỷ lệ thích hợp giữa các nhóm thảo mộc để sản phẩm có giá trị cảm quan tốt nhất. Tiến hành: chuẩn bị nguyên liệu, tính toán lượng nguyên liệu của tứng nhóm sử dụng cho 5 mẫu. Tỷ lệ phần trăm phối trộn các nhóm thảo mộc và thông số của thí nghiệm được nêu trong bảng 2.2. Sau khi chuẩn bị xong 5 mẫu tiến hành đánh giá cảm quan để xác định tỷ lệ tối ưu nhất. Bảng 2.2: Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ giữa các nhóm thảo mộc. Mẫu Tỷ lệ giữa 3 nhóm Thông số cố định Thông số thảo mộc: A:B:C theo dõi 1 10:30:60 24g thảo mộc Cảm quan Tỷ lệ thảo mộc/nước: 1/50 2 15:35:50 Chiết: 95-100oC trong 20 phút. 3 20:40:40 Syrup: 8oBrix 4 25:45:30 Bài khí: 75 - 80oC, 2 - 3 phút Thanh trùng: 100oC, 40 phút 5 30:50:20 2.2.4.2. Thí nghiệm xác định tỷ lệ thảo mộc/nước. 37
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hình 2.4: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ thảo mộc/nước. Mục đích: tìm ra tỷ lệ thích hợp giữa thảo mộc và nước để sản phẩm có giá trị cảm quan tốt nhất. 38
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Tiến hành: chuẩn bị nguyên liệu, cân chính xác khối lượng từng loại thảo mộc cho 5 mẫu. Tiến hành gia nhiệt để chiết dịch thảo mộc theo tỷ lệ phần trăm phối trộn giữa thảo mộc/nước và thông số của thí nghiệm được nêu trong bảng 2.3. Sau khi chuẩn bị xong 5 mẫu tiến hành đánh giá cảm quan để xác định tỷ lệ tối ưu nhất. Bảng 2.3: Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ giữa thảo mộc và nước. Mẫu Tỷ lệ giữa thảo Thông số cố định Thông số mộc:nước theo dõi 1 1:40 24g thảo mộc Cảm quan Tỷ lệ 3 nhóm thảo mộc: 2 1:50 20:40:40 3 1:60 Chiết: 95-100oC trong 20 phút. o 4 1:70 Syrup: 8 Brix Bài khí: 75 - 80oC, 2 - 3 phút 5 1:80 Thanh trùng: 100oC, 40 phút 2.2.4.3. Thí nghiệm xác định thời gian chiết. 39
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hình 2.5: Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian chiết. 40
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Mục đích: tách chiết các chất tan và mùi hương có trong thảo mộc vào trong nước. Tiến hành: chuẩn bị nguyên liệu, cân chính xác khối lượng từng loại thảo mộc cho 5 mẫu. Cho nước vào nồi inox đậy kín nắp, đun đến 95 - 100oC thì cho thảo mộc vào chiết ở các thời gian khác nhau. Thông số của thí nghiệm được nêu trong bảng 2.4. Sau khi chuẩn bị xong các mẫu tiến hành đo nồng độ chất khô dịch chiết và đánh giá cảm quan để xác định nhiệt độ tối ưu nhất để chiết thảo mộc. Bảng 2.4: Bố trí thí nghiệm xác định thời gian chiết. Nhóm Thông số chiết Thông số cố định Thông số theo mẫu Thời gian (phút) dõi 1 15 24g thảo mộc Nồng độ chất 2 20 Tỷ lệ 3 nhóm thảo mộc: 20:40:40 khô, cảm quan 3 25 Tỷ lệ thảo mộc/nước: 1:60 4 30 Syrup: 8oBrix 5 35 Bài khí: 75 - 80oC, 2 - 3 phút Thanh trùng: 100oC, 40 phút 2.2.4.4. Thí nghiệm xác định oBrix đường phối trộn. 41
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hình 2.6: Sơ đồ thí nghiệm xác định đường phối trộn đạt oBrix. 42
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Mục đích: xác định oBrix đường thích hợp cho sản phẩm, tạo ra sản phẩm có vị ngọt phù hợp nhất với thị hiếu người tiêu dùng. Tiến hành: dịch thảo mộc sau khi lọc được phối trộn với đường để đạt ở oBrix khảo sát. Thông số của thí nghiệm được nêu trong bảng 2.5. Sau khi chuẩn bị xong các mẫu tiến hành đánh giá cảm quan để xác định % đường tối ưu nhất cho sản phẩm. Bảng 2.5: Bố trí thí nghiệm xác định đường phối trộn đạt oBrix. Mẫu Phối trộn đường ở các Thông số cố định Thông số theo oBrix dõi 1 4 24g thảo mộc Cảm quan 2 5 Tỷ lệ 3 nhóm thảo mộc: 3 6 20:40:40 4 7 Tỷ lệ thảo mộc/nước: 1:60 5 8 Chiết ở 95 - 100oC trong 25 phút Bài khí: 75 - 80oC, 2 - 3 phút Thanh trùng: 100oC, 40 phút 2.2.4.5. Thí nghiệm xác định nhiệt độ thanh trùng. 43
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hình 2.7: Sơ đồ thí nghiệm xác định nhiệt độ thanh trùng. 44
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Mục đích: xác định nhiệt độ thanh trùng tối ưu nhất cho sản phẩm, tiêu diệt những vi sinh vật ảnh hưởng đến sức khỏe, đồng thời tăng thời gian bảo quản. Tiến hành: sau khi rót chai, đóng nắp, sản phẩm được cho vào nồi thanh trùng, tiến hành nâng nhiệt độ và giữ nhiệt theo bố trí thí nghiệm bảng 2.6. Sau khi thanh trùng sản phẩm được làm nguội rồi đem đi bảo ôn ở nhiệt độ thường trong 15 ngày rồi tiến hành đánh giá cảm quan. Bảng 2.6: Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thanh trùng. Nhóm Thông số thanh trùng Thông số cố định Thông số theo mẫu Nhiệt độ (oC) dõi 1 80 24g thảo mộc Cảm quan 2 85 Tỷ lệ 3 nhóm thảo mộc: 3 90 20:40:40 4 95 Tỷ lệ thảo mộc/nước: 1:60 5 100 Suryp: 6oBx Bài khí: 75 - 80oC, 2 - 3 phút Thanh trùng: 40 phút 2.2.4.6. Thí nghiệm xác định thời gian thanh trùng. 45
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hình 2.8: Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian thanh trùng. 46
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Mục đích: xác định thời gian thanh trùng tối ưu nhất cho sản phẩm, tiêu diệt những vi sinh vật ảnh hưởng đến sức khỏe, đồng thời tăng thời gian bảo quản. Tiến hành: sau khi rót chai, đóng nắp, sản phẩm được cho vào nồi thanh trùng, tiến hành nâng nhiệt độ và giữ nhiệt theo bố trí thí nghiệm bảng 2.7. Sau khi thanh trùng sản phẩm được làm nguội rồi đem đi bảo ôn ở nhiệt độ thường trong 15 ngày rồi tiến hành đánh giá cảm quan và kiểm tra vi sinh vật trong sản phẩm. Bảng 2.7: Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thanh trùng. Nhóm Thông số thanh trùng Thông số cố định Thông số theo mẫu Thời gian (phút) dõi 1 10 24g thảo mộc Cảm quan, 2 15 Tỷ lệ 3 nhóm thảo mộc: kiểm tra vi 3 20 20:40:40 sinh vật 4 25 Tỷ lệ thảo mộc/nước: 1:60 5 30 Syrup: 6 oBrix Thanh trùng: 95oC Bài khí: 75 - 80oC, 2 - 3 phút 2.2.5. Phương pháp nghiên cứu. 2.2.5.1. Phương pháp phân tích. Xác định hàm lượng ẩm trong nguyên liệu 8 loại thảo mộc bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 105oC. Xác định pH của sản phẩm trà thảo mộc bằng máy đo pH cầm tay Milwaukee MW102. Xác định nồng độ chất hòa tan (oBx) bằng cách sử dụng khúc xạ kế ATAGO. Phương pháp xác định axit tổng dựa trên phản ứng trung hòa các axit có trong mẫu bằng dung dịch kiềm NaOH 0,1N với chỉ thị phenolphathalein theo TCVN 5483:2007. 47
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Phương pháp xác định hàm lượng đường tổng bằng phương pháp DNS. Phương pháp xác định Vitamin C, vitamin C có tính khử mạnh được oxy hóa bằng dung dịch I2 với chỉ thị là dung dịch tinh bột. 2.2.5.2. Phương pháp đánh giá cảm quan. Sử dụng phép thử so hàng thị hiếu để xác định có hay không sự khác biệt về mức độ ưa thích tồn tại giữa các mẫu thử. 2.2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu. Xử lý số liệu ANOVA bằng phần mềm xử lý số liệu SPSS 20 và vẽ đồ thị bằng phần mềm Microsoft excel 2016. 48
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả xác định hàm lượng ẩm trong thảo mộc. Tiến hành làm thí nghiệm như trình bày ở phụ lục A ta có được kết quả như bảng 3.1 Bảng 3.1: Hàm lượng ẩm trong thảo mộc Khối lượng Khối lượng Khối Hàm Hàm mẫu và cốc mẫu và cốc Tên thảo mộc lượng lượng lượng chất trước khi sấy sau khi sấy cốc (g) ẩm (%) khô (g) (g) (g) Nấm linh chi 148,16 153,11 152,43 13,74 86,26 Cam thảo 144,53 149,43 148,83 12,24 87,24 Cúc hoa 45,47 50,47 49,82 13 87 Kim ngân hoa 10,61 15,53 15 10,77 89,23 La hán quả 45,77 50,77 50,27 10 90 Câu kỷ tử 147,90 152,44 151,90 11,89 88,11 Hạ khô thảo 8,92 13,88 13,34 10,89 89,11 Hoa mộc miên 8,91 13,74 13,15 12,22 87,78 Nhận xét: Hàm lượng ẩm trong nguyên liệu thấp, hàm lượng chất khô cao thuận lợi cho quá trình sản xuất nước giải khát, chiết được nhiều chất tan trong nguyên liệu giúp sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. 3.2. Xác định các thông số thích hợp cho quy trình. 3.2.1. Kết quả xác định tỷ lệ giữa các nhóm nguyên liệu thảo mộc. 3.2.1.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát nhóm nguyên liệu. 49
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.3 và bảng 2.2 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.2, hình 3.1 và bảng 1 (phụ lục 9.I) Bảng 3.2: Kết quả xếp hạng về màu sắc của sản phẩm ở các tỷ lệ nhóm thảo mộc Tỷ lệ giữa 3 nhóm thảo mộc Mẫu Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* A:B:C 1 10:30:60 1,54 a 2 15:35:50 2 a 3 20:40:40 4,13 c 4 25:45:30 4,42 c 5 30:50:20 2,92 b (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Mẫu 1 và 2 có mức độ ưa thích thấp nhất và không có sự khác biệt về mức độ ưa thích ở mức ý nghĩa 5%. Hai mẫu có tỷ lệ nguyên liệu gần giống nhau: với 2 nhóm A:B thấp và nhóm C cao. Trong nhóm B có nguyên liệu tạo màu chính cho sản phẩm là la hán quả với tỷ lệ nhóm B thấp (ít la hán quả) màu này không được ưa chuộng đối với trà thảo mộc từ phía người thử đánh giá không cao. Mẫu 5 có sự khác biệt về mức ý nghĩa 5% so với bốn mẫu còn lại. Mẫu 5 có tỷ lệ nhóm B tăng đến 50% (nhiều la hán quả) làm sản phẩm có màu nâu đậm, tối màu. Với hai mẫu còn lại mẫu 3 và 4 có mức độ ưa thích cao nhất và không có sự khác biệt về mức ý nghĩa 5%. Cả 2 mẫu đều có màu nâu đỏ sáng là màu đặc trưng mong muốn có được trong sản phẩm trà thảo mộc. Kết luận: Xét về mặt kinh tế nguyên liệu ở nhóm A:B có giá thành cao hơn nhóm C, vì vậy với tỷ lệ nhóm A:B ở mẫu 3 thấp hơn ở mẫu 4 mà vẫn đạt được màu sắc đặt trưng cho sản phẩm không có sự khác biệt về mặt ý nghĩa 5%. Vậy kết luận mẫu được chọn là: mẫu 3 3.2.1.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi vị của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát nhóm nguyên liệu. 50
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.3 và bảng 2.2 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.3, hình 3.1 và bảng 2 (phụ lục 9.I) Bảng 3.3: Kết quả xếp hạng về mùi vị của sản phẩm ở các tỷ lệ nhóm thảo mộc Tỷ lệ giữa 3 nhóm thảo mộc Mẫu Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* A:B:C 1 10:30:60 2,38 ab 2 15:35:50 3,54 c 3 20:40:40 4,08 c 4 25:45:30 3,29 bc 5 30:50:20 1,71 a (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Từ kết quả bảng phân tích bảng 3.3, cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích của người thử đối với 5 mẫu với các tỷ lệ nguyên liệu khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Mẫu 1 và 5 có mức độ ưa thích thấp nhất và không có sự khác biệt về mức độ ưa thích ở mức ý nghĩa 5%. Hai mẫu trên có tỷ lệ nguyên liệu chênh lệch lớn đã tạo nên mùi vị không hài hòa, mùi thơm nổi trội của một nguyên liệu lấn át các mùi vị khác. Ở mẫu 2, 3, 4 có mức độ ưa thích cao nhất và không có sự khác biệt về mặt ý nghĩa 5%. Càng tăng nhóm nguyên liệu A:B sản phẩm càng có mùi thơm nhiều hơn, vị ngọt hơn. Tuy nhiên khi tăng nhóm A:B đến 25:45% thì điểm cảm quan bắt đầu giảm, trong nhóm A có linh chi, kim ngân hoa, cúc hoa các thành phần này đều tạo vị đắng và mùi thuốc của kim ngân hoa làm cho sản phẩm không nhận được đánh giá cao về mặt cảm quan; ở nhóm B có cam thảo, la hán quả, câu kỷ tử các nguyên liệu này có vị ngọt, tạo mùi thơm chính mong muốn có được trong sản phẩm tuy nhiên khi cho với tỷ lệ cao mùi thơm nổi trội làm lấn át các mùi thơm khác, mùi thơm không hài hòa cho sản phẩm. 51
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Kết luận: Vì vậy để chọn tỷ lệ giữa các nhóm nguyên liệu cho sản phẩm có mùi thơm hài hòa, vị ngọt, ít đắng lại hiệu quả về mặt kinh tế khi sử dụng ít nhóm nguyên liệu giá thành cao hơn. Mẫu thích hợp nhất được chọn là mẫu 3 với tỷ lệ các nhóm A:B:C lần lượt là 20:40:40. 3.2.1.3. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về tổng thể của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát nhóm nguyên liệu. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.3 và bảng 2.2 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.4, hình 3.1 và bảng 3 (phụ lục 9.I). Tổng hợp kết quả sau khi phân tích số liệu: Bảng 3.4: Kết quả xếp hạng về tổng thể của sản phẩm ở các tỷ lệ nhóm thảo mộc Tỷ lệ giữa 3 nhóm thảo mộc Mẫu Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* A:B:C 1 10:30:60 2,25 a 2 15:35:50 3,79 bc 3 20:40:40 4,21 c 4 25:45:30 3,13 b 5 30:50:20 1,63 a (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện khảo sát tỷ lệ các nhóm nguyên liệu 52
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Từ kết quả trong bảng 3.4, cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích giữa các mẫu khảo sát với tỷ lệ các nhóm nguyên liệu khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Mẫu 1 và 5 có mức độ ưa thích thấp nhất; ở mẫu 5 với tỷ lệ nhóm A:B cao sản phẩm có màu nâu đậm của la hán quả, mùi thơm nồng của cam thảo, câu kỷ tử, đặc biệt là mùi thuốc của kim ngân hoa làm giảm mức độ ưa thích, vị đắng của nhóm A cũng được thể hiện rõ ở mẫu 5 nên ít được ưa thích; mẫu 1 ngược lại mới mẫu 5 có tỷ lệ nhóm A:B thấp sản phẩm có màu nâu vàng nhạt kém đặc trưng và ít mùi thơm. Mẫu 2, 3 có mức độ ưa thích cao nhất và không có sự khác biệt về mức ý nghĩa 5%. Sản phẩm có mùi thơm nổi trội hơn là mùi của câu kỷ tử, cam thảo và la hán quả kết hợp hài hòa với các mùi thơm của nguyên liệu khác, màu sắc đặc trưng cho sản phẩm trà thảo mộc là màu nâu đỏ cánh gián. Tuy nhiên ở mẫu 2 về chỉ tiêu màu sắc không nhận được sự đánh giá cao về mặt thị hiếu sẽ làm giảm giá trị cảm quan cho sản phẩm. Ở mẫu 3 có mức độ ưa thích giữa các chỉ tiêu cao và khá đồng đều với nhau. Kết luận: Vì thế mẫu được chọn đáp ứng được các chỉ tiêu mùi vị thơm ngon, màu sắc đặc trưng nhất là mẫu 3. 3.2.2. Kết quả xác định tỷ lệ giữa thảo mộc và nước. 3.2.2.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát thảo mộc và nước. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.4 và bảng 2.3 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.5, hình 3.2 và bảng 1 (phụ lục 9.II) Bảng 3.5: Kết quả xếp hạng về màu sắc của sản phẩm ở các tỷ lệ thảo mộc và nước Tỷ lệ giữa thảo mộc:nước Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* 1:40 2,13 a 1:50 4,29 c 1:60 4,04 c 1:70 2,92 b 53
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 1:80 1,63 a (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Từ kết quả bảng phân tích bảng 3.5, cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích của người thử đối với 5 mẫu với các tỷ lệ nguyên liệu khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Mẫu 1:40 và 1:80 có mức độ ưa thích thấp nhất và không có sự khác biệt ý nghĩa. Mẫu 1:40 có màu nâu đậm hơn so với mẫu 1:80 có màu nâu vàng. Với tỷ lệ nước thấp 1:40 dịch chiết đậm đặc, nồng độ chất tan cao không có lợi về mặt kinh tế khi sản xuất. Mẫu 1:50 và 1:60 có mức độ ưa thích cao nhất và không có sự khác biệt về mức ý nghĩa. Hai mẫu có màu sắc khá đặc trưng màu nâu đỏ cánh gián mong muốn có được cho sản phẩm. Tuy nhiên khi sản xuất mẫu 1:60 sẽ có lợi ích về mặt kinh tế hơn mà vẫn có được màu sắc đặc trưng. Kết luận: Vì vậy mẫu được chọn có tỷ lệ thảo mộc và nước là 1:60 3.2.2.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi vị của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát thảo mộc và nước. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.4 và bảng 2.3 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.6, hình 3.2 và bảng 2 (phụ lục 9.II) Tổng hợp kết quả sau khi phân tích số liệu: Bảng 3.6: Kết quả xếp hạng về mùi vị của sản phẩm ở các tỷ lệ thảo mộc và nước Tỷ lệ giữa thảo mộc:nước Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* 1:40 2,96 bc 1:50 3,88 c 1:60 3,75 c 1:70 2,67 ab 1:80 1,75 a 54
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Từ kết quả bảng phân tích bảng 3.6, cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích của người thử đối với 5 mẫu với các tỷ lệ nguyên liệu khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Mẫu 1:80 có mức độ ưa thích thấp nhất, với tỷ lệ nước quá cao dịch chiết loãng làm cho mùi ít thơm, vị nhạt không được đánh giá cao. Mẫu 1:40 dịch chiết đậm đặc mùi nồng và vị đắng của kim ngân làm sản phẩm có mức độ ưa thích thấp nhất. Mẫu 1:50 có mức độ ưa thích cao nhất và không có sự khác biệt so với mẫu 1:60, ở hai tỷ lệ này sản phẩm có mùi thơm hài hòa, dễ chịu, không quá nhạt mùi như mẫu 1:80 và mùi không quá nồng cùng với vị đắng khó uống như mẫu 1:40. Với tỷ lệ nước cao hơn mẫu 1:60 nhưng vẫn đạt mùi vị tốt nhất cho sản phẩm, không có sự khác biệt so với mẫu 1:50. Kết luận: Vì vậy mẫu được chọn có tỷ lệ thảo mộc và nước là 1:60 3.2.2.3. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về tổng thể của sản phẩm ở các tỷ lệ khảo sát thảo mộc và nước. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.4 và bảng 2.3 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.7, hình 3.2 và bảng 3 (phụ lục 9.II) Bảng 3.7: Kết quả xếp hạng về tổng thể của sản phẩm ở các tỷ lệ thảo mộc và nước Tỷ lệ giữa thảo mộc:nước Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* 1:40 2,67 b 1:50 4,08 c 1:60 3,83 c 1:70 2,79 b 1:80 1,63 a (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α 55
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện khảo sát tỷ lệ thảo mộc và nước Tùy theo từng loại nguyên liệu, phương pháp thực hiện quá trình chiết mà phải chọn tỷ lệ giữa nguyên liệu và dung môi tối ưu bằng các kết quả thu được từ thực nghiệm. Tuy nhiên, không sử dụng quá nhiều dung môi nhằm giảm chi phí và tốn nhiên liệu, đồng thời hạn chế sự pha loãng dịch trích quá mức. Từ kết quả trong bảng 3.7, cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích giữa các mẫu khảo sát với tỷ lệ các nhóm nguyên liệu khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Mẫu 1:80 có mức độ ưa thích thấp nhất với tỷ lệ nước cao, dịch chiết loãng các tính chất cảm quan màu sắc, mùi vị thể hiện kém, màu nhạt không đặc trưng và ít thơm hơn hẳn so với các mẫu còn lại. Mẫu 1:50 và 1:60 có mức độ ưa thích cao nhất và không có sự khác biệt về mức ý nghĩa 5%. Tuy mẫu 1:60 có tỷ lệ nước cao hơn mẫu 1:50 nhưng vẫn được đánh giá cao và không khác biệt về mức ý nghĩa, các chỉ tiêu cảm quan về màu sắc, mùi vị, tổng thể của hai mẫu không có sự chênh lệch lớn, xét về tính kinh tế nếu sản xuất mẫu 1:60 sẽ được nhiều sản phẩm hơn mà vẫn có được các chỉ tiêu cảm quan mong muốn như mẫu 1:50. Kết luận: Vì vậy mẫu được chọn có tỷ lệ thảo mộc và nước là 1:60 56
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 3.2.3. Kết quả xác định thời gian chiết dịch nước thảo mộc. 3.2.3.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của sản phẩm ở các thời gian khảo sát dịch chiết nước thảo mộc. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.5 và bảng 2.4 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.8, hình 3.3 và bảng 1 (phụ lục 9.III) Bảng 3.8: Kết quả xếp hạng về màu sắc của sản phẩm ở các thời gian chiết Thời gian chiết (phút) Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* 15 2,21 a 20 2,67 ab 25 3,50 c 30 3,38 c 35 3,25 ab (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Từ kết quả trong bảng 3.8, cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích giữa các mẫu khảo sát ở những thời gian chiết khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Mẫu 15, 20 và 35 phút có mức độ ưa thích thấp nhất và không khác nhau về mức ý nghĩa. Thời gian chiết 15, 20 phút thời gian chiết ngắn các hợp chất màu tan trong nước của nguyên liệu chưa khuyết tán hết vào nước nên sản phẩm có màu nâu vàng nhạt. Chiết trong 35 phút màu sắc lại quá đậm do nhiệt độ cao và thời gian dài xin ra các phản ứng tạo màu. Mẫu 25 và 30 phút có mức độ ưa thích cao nhất và không khác nhau về mức ý nghĩa. Kéo dài thời gian chiết giúp các hợp chất màu tan trong nước như flavonoid tan tốt vào nước, làm màu sắc sản phẩm đậm hơn, đặc trưng hơn, tuy nhiên làm mất thời và hao tốn năng lương để truyền nhiệt. Chiết trong 25 phút màu sắc vẫn đặc trưng và không khác biệt về mức ý nghĩa so với 30 phút. Kết luận: Vì vậy thời gian chiết thích hợp nhất là 25 phút. 57
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 3.2.3.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi vị của sản phẩm ở các thời gian khảo sát dịch chiết nước thảo mộc. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.5 và bảng 2.4 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.9, hình 3.3 và bảng 2 (phụ lục 9.III) Bảng 3.9: Kết quả xếp hạng về mùi vị của sản phẩm ở các thời gian chiết Thời gian chiêt (phút) Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* 15 2,54 a 20 3,58 bc 25 4,00 c 30 2,83 ab 35 2,04 a (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Từ kết quả trong bảng 3.9, cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích giữa các mẫu khảo sát ở những thời gian chiết khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Mẫu có thời gian chiết 15, 30 và 35 phút có mức độ ưa thích thấp nhất và không có sự khác biệt về mức ý nghĩa. Chiết trong 15 phút có ít mùi thơm, nhưng không cảm nhận thấy vị đắng, chiết trong 30, 35 phút mùi thơm nhiều hơn tuy nhiên vị đắng khó chịu tăng theo thời gian chiết làm giảm giá trị cảm quan. Khi kéo dài thời gian chiết các chất đắng như triterpenoid trong nấm linh chi, cam thảo; tanin trong kim ngân hoa, cúc hoa khuếch tán nhiều vào dịch chiết gây vị đắng khó uống. Mẫu có thời gian chiết 20 và 25 phút có mức độ ưa thích cao nhất và không có sự khác biệt về mức ý nghĩa. Cả hai mẫu đều có mùi thơm nhiều, ít vị đắng. Tuy nhiên vì các lợi ích tốt cho sức khỏe của các chất đắng có trong nấm linh, kim ngân hoa, cúc hoa kéo dài thời gian chiết để có thể chiết nhiều nhất các chất mà không ảnh hưởng đến mùi vị sản phẩm. Kết luận: Vì vậy thời gian chiết thích hợp nhất là 25 phút 58
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 3.2.3.3. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về tổng thể của sản phẩm ở các thời gian khảo sát dịch chiết nước thảo mộc. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.5 và bảng 2.4 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.10, hình 3.3 và bảng 3 (phụ lục 9.III) Bảng 3.10: Kết quả xếp hạng về tổng thể của sản phẩm ở các thời gian chiết Mẫu thử Điểm trung bình Mức ý nghĩa* 15 2,46 ab 20 3,63 c 25 4,04 c 30 3,17 bc 35 1,71 a (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện khảo sát thời gian chiết Thời gian chiết tăng thì lượng các chất khuếch tán sẽ tăng cũng như làm tăng điểm cảm quan cho sản phẩm, nhưng việc kéo dài thời gian phải có giới hạn và hợp lý. Bởi khi đã đạt được độ trích ly cao nhất, nếu kéo dài thời gian trích ly sẽ làm 59
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN giảm đi hiệu quả kinh tế, đồng thời giảm ảnh hưởng xấu đến giá trị cảm quan của dịch chiết. Từ kết quả trong bảng 3.10 cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích giữa các mẫu khảo sát với thời gian chiết khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Nhìn vào hình ta thấy chỉ tiêu màu sắc, mùi vị ở những thời gian chiết khác nhau có xu hướng tăng giảm đối nghịch nhau, khi màu sắc tăng thì mùi vị giảm và ngược lại. Thời gian chiết càng dài màu sắc càng đậm, nồng độ chất tan càng tăng, vị đắng và mùi thuốc khó chịu của kim ngân hoa càng tăng. Khi chiết ở 20 phút mùi vị sản phẩm đạt điểm cảm quan tốt, nhưng màu sắc lại thấp để sản phẩm có màu sắc đặc trưng hơn cần tăng thời gian chiết. Khi tăng thời gian chiết trong 30 phút thì đạt được điểm cảm quan tốt về màu sắc tuy nhiên mùi vị lại giảm đi nhiều. Trong quá trình chiết các chất tan cần thiết trong nguyên liệu khuếch tán vào nước, khi kéo dài thời gian chiết các hệ keo, chất đắng cũng khuếch tán vào dịch chiết làm giảm giá trị cảm quan. Kết luận: Vì vậy thời gian chiết thích hợp nhất là 25 phút. 3.2.4. Kết quả xác định tỷ lệ phối chế syrup đạt độ brix thích hợp cho sản phẩm. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.6 và bảng 2.5 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.11, hình 3.4 và bảng 1 (phụ lục 9.IV) Bảng 3.11: Kết quả xếp hạng về vị ngọt của sản phẩm ở các độ brix khảo sát Độ brix khảo sát Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* 4oBx 1,96 a 5oBx 2,42 ab 6oBx 3,88 c 7oBx 3,63 c 8oBx 3,13 bc 60
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện điểm cảm quan ở các oBrix khảo sát Từ kết quả trong bảng 3.11, cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích giữa các mẫu khảo sát với thời gian chiết khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Kết quả khảo sát cho thấy điểm cảm quan tăng dần khi oBrix tăng từ 4 - 6 và bắt đầu giảm dần từ 7. Điểm cảm quan tốt nhất ở oBx bằng 6 sản phẩm có vị ngọt hài hòa không bị rắt cổ khi uống. oBx cao hay thấp đều nhận được điểm cảm quan thấp, với sản phẩm trà thảo mộc giúp thanh nhiệt, giải độc, cùng với xu hướng người tiêu dùng ngày càng chú trọng đến sức khỏe, lựa chọn các sản phẩm ít đường. Kết luận: Vì vậy độ brix thích hợp được chọn là: 6 oBrix 3.2.5. Kết quả xác định nhiệt độ thanh trùng. 3.2.5.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của sản phẩm ở các nhiệt độ thanh trùng khác nhau. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.7 và bảng 2.6 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.12, hình 3.5 và bảng 1 (phụ lục 9.V) 61
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Bảng 3.12: Kết quả xếp hạng về màu sắc của sản phẩm ở các nhiệt độ thanh trùng Nhiệt độ thanh trùng Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* 80oC 1,42 a 85oC 1,71 b 90oC 3,21 c 95oC 4,50 d 100oC 4,17 d (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Từ kết quả trong bảng 3.12, cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích giữa các mẫu khảo sát với thời gian thanh trùng khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Màu sắc của sản phẩm sau khi thanh trùng không có sự thay đổi đáng kể, mà sự biến đổi chủ yếu là do sự hư hỏng nên màu sắc thay đổi một cách rõ rệt. Mẫu thanh trùng ở 80oC và 85oC không đủ tiêu diệt vi sinh vật, sản phẩm bắt đầu xuất hiện hư hỏng vào ngày thứ tư và thứ bảy bảo ôn, sản phẩm biến đổi từ trạng thái trong suốt sang trạng thái đục và màu sắc sáng hơn. Mẫu thanh trùng ở 90oC đến ngày thứ 12 mới có dấu hiệu hư hỏng, khi quan sát kĩ mẫu dưới ánh đèn và lắc nhẹ chai thì các vẩn đục chuyển động. Mẫu thanh trùng ở 95oC và 100oC sau 15 ngày bảo ôn vẫn chưa có dấu hiệu hư hỏng, màu sắc ổn định không thay đổi, trong suốt quan sát kĩ dưới ánh đèn vẫn không thấy vẩn đục. Kết luận: Ở 95oC và 100oC sau thời gian bảo ôn sản phẩm đều không phát hiện hư hỏng, vì vậy để tiết kiệm năng lượng gia nhiệt ta chọn thanh trùng ở 95oC, ngoài ra thanh trùng ở nhiệt độ thấp hơn còn làm giảm thất thoát, biến đổi của các chất dinh dưỡng. 62
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 3.2.5.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi của sản phẩm ở các nhiệt độ thanh trùng khác nhau. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.7 và bảng 2.6 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.12, hình 3.5 và bảng 2 (phụ lục 9.V) Bảng 3.13: Kết quả xếp hạng về mùi của sản phẩm ở các nhiệt độ thanh trùng Nhiệt độ thanh trùng Tổng điểm trung bình Mức ý nghĩa* 80oC 1,50 a 85oC 1,79 a 90oC 3,08 b 95oC 4,38 c 100oC 4,21 c (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Từ kết quả trong bảng 3.13, cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích giữa các mẫu khảo sát với thời gian thanh trùng khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Nhiệt độ thanh trùng ở 80oC, 85oC và 90oC sau 15 ngày bảo ôn sản phẩm hư hỏng có mùi chua, ôi thiu không thể sử dụng. Thanh trùng ở 95oC và 100oC không phát hiện hư hỏng, mùi ổn định ít biến đổi so với ban đầu, tuy nhiên thanh trùng ở 100oC thì sản phẩm ít thơm hơn 63
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Hình 3.5: Biểu đồ thể hiện nhiệt độ thanh trùng Từ những kết quả trên sản phẩm khi thanh trùng ở 80oC, 85oC, 90oC đều hư hỏng, để đảm bảo sau khi thanh trung vi sinh vật có hại bị ức chế và tiêu diệt, vô hoạt enzym, giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phầm thì cần thiết tăng nhiệt độ cao hơn. Qua khảo sát ta thấy thanh trùng ở 95oC và 100oC đều không phát hiện hư hỏng, vì vậy có thể thực hiện thanh trùng ở nhiệt độ này. Tuy nhiên nhiệt độ thanh trùng càng tăng thì màu sắc và mùi của sản phẩm ít nhiều cũng sẽ bị biến đổi. Ở 100oC kết quả đánh giảm cảm quan cho thấy màu, mùi giảm đi so với 95oC. Thanh trùng là công đoạn quan trọng, đem lại sự an toàn cho người tiêu dùng. Nhiệt độ cao sản phẩm biến đổi màu, mùi, ngoài ra nhiệt độ cao còn làm giảm các chất dinh dưỡng có trong sản phẩm, đặt biệt là vitamin C rất nhạy cảm với nhiệt độ. Thanh trùng 95oC sản phẩm không hư hỏng mà vẫn giữ được các chỉ tiêu cảm quan tốt cho sản phẩm. Kết luận: Vì vậy nhiệt độ thanh trùng thích hợp cho công đoạn này là 95oC. 3.2.6. Kết quả xác định thời gian thanh trùng. 3.2.6.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của sản phẩm ở các thời gian thanh trùng khác nhau. 64
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.8 và bảng 2.7 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.14, hình 3.6 và bảng 1 (phụ lục 9.VI) Bảng 3.14: Kết quả xếp hạng về màu sắc của sản phẩm ở các thời gian thanh trùng Thời gian thanh trùng Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* 15 phút 1,67 a 20 phút 1,79 a 25 phút 2,08 b 30 phút 4,38 c 35 phút 4,29 c (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Thời gian giữ nhiệt trong 15, 20 phút sản phẩm bắt đầu hư hỏng vào ngày thứ 6 và thứ 9 bảo ôn, thời gian giữ nhiệt không đủ tiêu diệt vi sinh vật sản phẩm bị hư hỏng, vẩn đục không còn trạng thái trong suốt. Thời gian giữ nhiệt 25 phút bắt đầu xuất hiện các vẩn đục màu vào ngày thứ 12 bảo ôn. Sau 15 ngày bảo ôn hai mẫu có thời gian giữ nhiệt 30 và 35 phút không phát hiện hư hỏng. Tuy nhiên kéo dài thời gian thanh trùng trong 35 phút màu sắc sản phẩm biến đổi đậm màu hơn. Kết luận: để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm, đảm bảo vi sinh vật có hại bị tiêu diệt mà vẫn giữ mảu sắc cho sản phẩm ta chon thời gian giữ nhiệt là 30 phút. 3.2.6.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi của sản phẩm ở các thời gian thanh trùng khác nhau. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.8 và bảng 2.7 ta được kết quả trình bày ở bảng 3.15, hình 3.6 và bảng 2 (phụ lục 9.VI) Bảng 3.15: Kết quả xếp hạng về mùi của sản phẩm ở các thời gian thanh trùng 65
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Mẫu Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* 15 phút 1,54 a 20 phút 1,83 a 25 phút 2,88 b 30 phút 4,46 c 35 phút 4,29 c (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Thời gian giữ nhiệt trong 15, 20, 25 phút sản phẩm hư hỏng có mùi chua, ôi thiu không thể sử dụng. Khi tăng thời gian thanh trùng lên 30 và 35 phút sản phẩm không có dấu hiệu hư hỏng. Tuy nhiên để hạn chế mùi thơm sản phẩm biến đổi và thất thoát khi thời gian giữ nhiệt dài ta chọn thời gian ngắn hơn mà sản phẩm vẫn không hư hỏng. Kết luận: Vì vậy thời gian giữ nhiệt thích hợp là 30 phút. Hình 3.6: Biểu đồ thể hiện thời gian thanh trùng Thời gian giữ nhiệt dài hay ngắn đều ảnh hưởng đến sản phẩm, nếu thời gian giữ nhiệt ngắn không đủ thời gian tiêu diệt vi sinh vật sản phẩm bị hư hỏng, thời gian giữ nhiệt càng dài thì màu sắc càng đậm, mùi giảm so với ban đầu. Thời gian 66
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN giữ nhiệt trong 30 phút không phát hiện hư hỏng, vì vậy việc kéo dài thời gian thanh trùng đến 35 phút là không cần thiết. Kết luận: Vì vậy chọn thời gian giữ nhiệt trong 30 phút. 67
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 3.3. Đề xuất quy trình sản xuất. Nguyên liệu A:B:C { 20:40:40 Xử lý nguyên liệu Tỷ lệ thảo to=95-100oC mộc/nước: Nước Chiết 1/60 } { Thời gian: 25 phút Lọc thô Bã Lọc tinh Bã Syrup Phối chế { oBx=6 Chai, nắp Bài khí Rửa, thanh trùng Rót chai, đóng nắp to=95oC Thanh trùng { Thời gian: 30 phút Làm nguội Bảo ôn Sản phẩm Hình 3.7: Quy trình hoàn thiện sản xuất nước giải khát trà thảo mộc từ các loại thảo mộc thiên nhiên 68
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Thuyết minh quy trình 1. Nguyên liệu: Ta lựa chọn được tỷ lệ nguyên liệu thích hợp cho sản xuất gồm có 20% (nấm linh chi, kim ngân hoa, cúc hoa); 40% (cam thảo, câu kỷ tử, la hán quả) và 40%(hạ khô thảo, hoa mộc miên) 2. Xử lý nguyên liệu. Mục đích: rửa sạch các tạp chất có trên nguyên liệu và xử lý cắt nhỏ làm tăng hiệu suất chiết dịch thảo mộc với nước. Tiến hành: + Nấm linh chi: rửa, cắt nhỏ + Cam thảo: rửa, cắt nhỏ + Cúc hoa: rửa + Kim ngân hoa: rửa + La hán quả: cắt nhỏ + Câu kỷ tử: rửa + Hạ khô thảo: rửa + Hoa mộc miên: rửa, cắt nhỏ 3. Chiết. Mục đích: tách chiết các chất tan, hương, màu có trong nguyên liệu vào trong nước. Tiến hành: cho nước vào nồi inox có nắp đậy kín, đun đến nhiệt độ khoảng 95-100oC thì cho thảo mộc vào tiến hành chiết trong 25 phút. Trong quá trình chiết 69
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN ta luôn giữ nhiệt độ trong khoảng 95-100oC, đây là nhiệt độ thích hợp để các hoạt chất có dược tính tốt cho sức khỏe có trong nguyên liệu. 4. Lọc thô. Mục đích: Tách bỏ phần bã nguyên liệu. Tiến hành: hỗn hộp sau khi chiết được lược qua rây. 5. 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 được lọc chân không qua lớp gòn dày và được nén chặt. 6. Phối chế. Mục đích: tạo ra sản phẩm có vị ngọt hài hòa, tăng giá trị cảm quan. Tiến hành: chuẩn bị syrup tính toán lượng đường cần thiết và hòa tan vào nước ở nhiệt độ 50-60oC, lọc kỹ, đun sôi dịch đường 5 phút và bổ sung 0,01% axit citric. Tính toán lượng đường và nước để có dịch syrup đạt 60oBrix Tiến hành dùng chiết quang kế đo độ brix của dịch chiết để tính toán lượng syrup 60oBrix cần phối chế để là bao nhiêu để sản phẩm có độ brix bằng 6. 7. Bài khí. Mục đích: nhằm đuổi bớt không khí trong dịch, tránh hiện tượng nứt, vỡ chai khi thanh trùng, giữ hương vị, màu sắc và các vitamin dễ bị oxi hóa, ngoài ra còn giúp tiêu diệt bớt vi sinh vật. Tiến hành: đun dịch đến nhiệt độ 80-85oC trong 5 phút rồi rót nóng vào chai. 8. Rót chai, đóng nắp. 70
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Mục đích: giúp sản phẩm cách ly hoàn toàn với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài, tránh những tác hại gây hư hỏng làm tăng thời gian bảo quản, tăng giá trị cảm quan, tạo thuận lợi cho quá trình bảo quản, phân phối và sử dụng. Tiến hành: chai thủy tinh được rửa sạch rồi đem đi thanh trùng, nắp rửa sạch đem sấy khô. Dịch sau khi gia nhiệt bài khí tiến hành rót nhanh vào chai và được đóng nắp ngay để đảm bảo hiệu quả bài khí. Khi rót lưu ý không rót quá đầy, phải cách miệng chai 1-2cm. Nếu dịch rót đầy khi thanh trùng áp suất trong bao bì có thể tăng quá cao làm bật nắp hoặc biến dạng. 9. Thanh trùng. Mục đích: ức chế và tiêu diệt vi sinh vật có hại, vô hoạt enzym, giúp kéo dài thời gian bảo quản. Tiến hành: theo lý thuyết sản phẩm có pH < 4,5 thì thanh trùng dưới 100oC, tuy nhiên trong thành phần hóa học của các nguyên liệu có các chất kháng khuẩn, làm ức chế vi sinh vật. Vì vậy dù sản phẩm trà thảo mộc có pH = 6.0 vẫn có thể thanh trùng dưới 100oC mà vẫn đảm bảo vi sinh vật gây hại được tiêu diệt. Sau khi đóng kín nắp, chai được cho vào nồi nước, nước phải ngập toàn bộ chai để đảm bảo truyền nhiệt tốt. Tiến hành gia nhiệt đến nhiệt độ nước 95oC bắt đầu tính giờ, giữ ở nhiệt độ 95oC trong 30 phút. 10. Làm nguội. Mục đích: tránh hiện tượng vỡ chai thủy tinh khi thay đổi nhiệt độ đột ngột. Tiến hành: bổ sung nước lạnh từ từ vào nồi thanh trùng để hạ nhiệt độ, sau đó đem đi làm nguội dưới vòi nước chảy đến khi chai khoảng 35-40oC thì chai được lao khô, sau đó mang đi dán nhãn và bảo ôn. 11. Dán nhãn, bảo ôn. 71
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Mục đích: Dán nhãn làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm đồng thời cung cấp thông tin cho người tiêu dùng. Quá trình bảo ôn giúp ổn định các thành phần có trong nước, ổn định trạng thái sản phẩm, phát hiện loại bỏ sản phẩm hư hỏng, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng. Tiến hành: sản phẩm sau khi làm nguội được lau khô, dán nhãn và đưa đi bảo ôn nơi khô ráo, thoáng mát ở nhiệt độ thường trong 15 ngày. 3.4. Kết quả sản xuất thử theo quy trình nghiên cứu được. Sau khi nghiên cứu quy trình sản xuất tiến hành sản xuất thử nghiện, bảo ôn trong 15 ngày và tiến hành đo các chỉ tiêu, kiểm tra vi sinh vật và đánh giá cảm quan so sánh với các sản phẩm trên thị trường. Bảng 3.16: Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa lý trong sản phẩm Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả Hàm lượng chất tan (oBx) % 6 pH - 6 Axit tổng g/100ml 0,025 Đường tổng % 4,93 Vitamic C mg/100ml 0,022 Bảng 3.17: Kết quả kiểm tra vi sinh vật trong sản phẩm Đơn vị Phương pháp Quy định Kết STT Chỉ tiêu tính kiểm tra tối đa quả(*) 1 Coliform CFU/ml ISO 4832:2006 100 < 01 ISO 2 E.coli CFU/ml 10 < 01 16649-2:2001 Tổng vi sinh vật ISO Không 3 CFU/ml < 01 hiếu khí 4833-1:2013 được có (*) Kết quả được biểu thị nhỏ hơn 1 CFU/ml khi không có khuẩn lạc mọc trên đĩa (Kết quả kiểm tra vi sinh vật ở phụ lục 12) 72
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN 3.4.1. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về màu sắc của mẫu nghiên cứu và hai sản phẩm trên thị trường. Mẫu nghiên cứu được so sánh với hai sản phẩm có trên thị trường là ô long tea+ của công ty SUNTORY PEPSICO và trà thảo mộc Dr.Thanh của công ty Tân Hiệp Phát. Kết quả thí nghiệm được trình bài ở bảng 3.18, hình 3.8 và bảng 1 (phụ lục 9.VII) Bảng 3.18: Kết quả xếp hạng khi so sánh 3 mẫu bằng phép thử so hàng thị hiếu về màu sắc của sản phẩm Mẫu Điểm cảm quan Mức ý nghĩa* Nghiên cứu 2,38 a Dr.Thanh 2,08 a Ô long tea+ 1,54 b (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Từ kết quả thu được cho thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích về màu sắc giữa 3 mẫu. Màu sắc của sản phẩm ô long tea+ có mức độ ưa thích thấp nhất và khác biệt về mức ý nghĩa so với hai mẫu còn lại, sản phẩm ô long tea+ có màu nâu đỏ đậm, tối màu không nhận được sự đánh giá cao về màu sắc. Ở mẫu nghiên cứu và Dr.Thanh nhận được sự đánh giá cao về màu sắc và không có sự khác biệt về mức ý nghĩa, ở hai mẫu có màu nâu đỏ cánh gián. Điều đó cho thấy mẫu nghiên cứu có màu sắc đẹp, đặc trưng. 3.4.2. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về mùi vị của mẫu nghiên cứu và hai sản phẩm trên thị trường. Kết quả thí nghiệm được trình bài ở bảng 3.19, hình 3.8 và bảng 2 (phụ lục 9.VII) Bảng 3.19: Kết quả xếp hạng khi so sánh 3 mẫu bằng phép thử so hàng thị hiếu về mùi vị của sản phẩm 73
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Mẫu Tổng điểm trung bình Mức ý nghĩa* Nghiên cứu 1,71 a Dr.Thanh 1,83 a Ô long tea+ 2,46 b (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Từ kết quả cho thấy có sự khác biệt về mức ý nghĩa 5% giữa ba mẫu thử. Mẫu Ô long tea+ có mức độ ưa thích cao nhất và khác biệt về mức ý nghĩa so với hai mẫu còn lại. Mẫu nghiên cứu và Dr.Thanh không có sự khác biệt về mức ý nghĩa, cả hai mẫu đều có mức độ ưa thích thấp hơn mẫu ô long tea+. Mẫu nghiên cứu có mức độ ưa thích thấp hơn mẫu Ô long tea+ là do thành phần nguyên liệu của sản phẩm này. Mẫu nghiên cứu sử dụng các loại thảo mộc có mùi thơm tự nhiên thiên, trong khi trà Ô long tea+ được sản xuất từ trà ô long một loại trà có mùi thơm đặt trưng độc đáo, vị đậm đà pha lẫn vị chát nhẹ khác hẳn các loại trà khác nên sản phẩm ngon hơn và có mức độ ưa thích cao hơn. Tuy nhiên mẫu nghiên cứu không có sự khác nhau về mức độ ưa thích so với mẫu Dr.Thanh đã có thương hiệu trên thị trường, cho thấy được tiềm năng về mức chấp nhận sản phẩm của người tiêu dùng đối với sản phẩm tự nghiên cứu. 3.4.3. Kết quả đánh giá mức độ ưa thích về tổng thể của mẫu nghiên cứu và hai sản phẩm trên thị trường. Kết quả thí nghiệm được trình bài ở bảng 3.20, hình 3.8 và bảng 3 (phụ lục 9.VII) Bảng 3.20: Kết quả xếp hạng khi so sánh 3 mẫu bằng phép thử so hàng thị hiếu về tổng thể của sản phẩm Mẫu Tổng điểm trung bình Mức ý nghĩa* Nghiên cứu 1,75 a Dr.Thanh 1,83 a Ô long tea+ 2,42 b 74
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN (*)Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α Hình 3.8: Biểu đồ thể hiện mức độ ưa thích giữa ba mẫu Nhìn vào kết quả thể hiện mức độ ưa thích cho thấy mẫu ô long tea+ có mức độ ưa thích cao nhất về tổng thể và khác biệt với hai mẫu còn lại ở mức ý nghĩa, mặc dù sản phẩm không được đánh giá cao chỉ tiêu cảm quan về màu sắc nhưng với hương vị trà ô long nổi trội, cùng với việc bổ sung hương giống tự nhiên đã giúp sản được đánh giá cao. Mẫu nghiên cứu và mẫu Dr.Thanh có mức độ ưa thích thấp nhất và không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. Ở hai mẫu có sự nổi trội hơn về màu sắc, màu nâu đỏ sáng hơn mẫu ô long tea+ nâu đỏ đậm, việc sử dụng các nguyên liệu thảo mộc có mùi thơm tự nhiên và không bổ sung thêm hương nên sản phẩm có mùi thơm dịu nhẹ hòa quyện của các loại thảo mộc. Mẫu nghiên cứu không khác biệt về mức ý nghĩa 5% so với mẫu Dr.Thanh một sản phẩm có thương hiện trên thị trường đó là dấu hiệu cho thấy sản phẩm nghiên cứu được chấp nhận. 3.4.4. Chí phí nguyên vật liệu cho một sản phẩm. 75
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống đóng chai từ thảo mộc thiên nhiên quy mô PTN Bảng 3.21. Chi phí nguyên vật liệu cho sản xuất ra một sản phẩm Lượng dùng Thành tiền Nguyên vật liệu Số lượng Đơn giá (kg) (đồng) Nấm linh chi 0,0272 500.000 (đ/kg) 13.600 Cam thảo 0,0544 150.000 (đ/kg) 8.160 Hoa cúc 0,0272 400.000 (đ/kg) 10.880 Kim ngân hoa 0,0272 290.000 (đ/kg) 7.888 La hán quả 0,0544 350.000 (đ/kg) 19.040 Câu kỷ tử 0,0544 290.000 (đ/kg) 15.776 Hạ khô thảo 0,0816 160.000 (đ/kg) 13.056 Hoa mộc miên 0,0816 100.000 (đ/kg) 8.160 Đường 1,523 20.000 (đ/kg) 30.460 Axit citric 0,254 260.000 (đ/kg) 66.040 Nắp 102 100 (đ/nắp) 10.200 Chai 102 1.000 (đ/nắp) 102.000 Tổng tiền 305.260 Từ bảng ta tính được giá thành một chai nước uống dung tích 240ml là 2.993 đồng. Chi phí này chưa bao gồm chi phí điện, nước, công nhân, nhãn 76