Khóa luận Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá Gai

Nội dung text: Khóa luận Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá Gai

1. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN ĐỨC NGỌC Tên đề tài: NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ TÚI LỌC TỪ LÁ GAI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2015 - 2019 Thái Nguyên, năm 2019
2. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN ĐỨC NGỌC Tên đề tài: NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ TÚI LỌC TỪ LÁ GAI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Lớp : K47 CNTP Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2015 - 2019 Giảng viên hướng dẫn : TS. Trần Văn Chí Thái Nguyên, năm 2019
3. i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, các phòng ban liên quan, Ban chủ nhiệm khoa CNSH – CNTP đã giảng dạy, hướng dẫn để em có những kiến thức như ngày hôm nay. Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Trần Văn Chí giảng viên khoa Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã hướng dẫn giúp em trong suốt thời gian thực hiện làm khóa luận tốt nghiệp đại học. Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm đã hướng dẫn tận tình các kỹ năng trong phòng thí nghiệm. Động viên tinh thần và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới chị Nguyễn Hồng Ngọc đã hướng dẫn em rất nhiều kiến thức về làm thí nghiệm và xin cảm ơn gia đình, bạn bè trong suốt thời gian qua đã động viên và dành thời gian giúp đỡ cho em hoàn thành khóa luận. Khóa luận này không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, do hạn chế về kinh nghiệm và kiến thức nên rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn để khóa luận được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày tháng năm 2019 Sinh viên Trần Đức Ngọc
4. ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cây lá Gai 7 Bảng 2.2. Hàm lượng vitamin và chất khoáng trong cây lá Gai 7 Bảng 3.1. Thành phần 1 lít môi trường (MPA) 24 Bảng 3.2. Công thức thí nghiệm nhiệt độ sấy nguyên liệu 25 Bảng 3.3. Bảng cho điểm đánh giá cảm quan nhiệt độ sấy nguyên liệu 25 Bảng 3.4. Công thức thí nghiệm khảo sát hàm lượng nguyên liệu bổ sung: Cỏ Ngọt, Cam Thảo 27 Bảng 3.5. Bảng cho điểm đánh giá cảm quan tỉ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung 28 Bảng 3.6. Công thức thí nghiệm khảo sát nhiệt độ nước trích ly trà 29 Bảng 3.7. Công thức thí nghiệm khảo sát thời gian trích ly gói trà 30 Bảng 3.8. Bảng cho điểm đánh giá cảm quan màu sắc, mùi, vị và trạng thái của trà 30 Bảng: 3.9. Hệ số trọng lượng (hệ số quan trọng) của trà túi lọc 35 Bảng: 3.10. Đánh giá mức chất lượng sản phẩm thực phẩm theo TCVN 3215-79 36 Bảng: 3.11. Mô tả điểm cảm quan 37 Bảng 4.1. Kết quả các chỉ tiêu nghiên cứu 38 Bảng 4.2. Bảng ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị của sản phẩm 39 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến cảm quan sản phẩm 40 Bảng 4.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn Cam Thảo, Cỏ Ngọt đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị và trạng thái của sản phẩm 41 Bảng 4.5a. Bảng ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly trà đến chất lượng cảm quan của sản phẩm trà 43 Bảng 4.5b. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến chất lượng cảm quan của sản phẩm trà 44 Bảng 4.6. Kết quả thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai 46 Bảng 4.7. Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm 47
5. iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Cây lá Gai 5 Hình 2.2. Bột lá Gai 10 Hình 2.3. Sản phẩm bánh Gai 10 Hình 2.4. Cây Cam Thảo đất 11 Hình 2.5. Cây Cỏ Ngọt 12 Hình 2.6. Một số sản phẩm trà túi lọc 16 Hình 2.7. Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai dự kiến 22 Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước nguyên liệu 26 Hình 3.2. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối trộn Cỏ Ngọt và Cam Thảo 27 Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ trích ly trà 29 Hình 4.1. Hình ảnh trà lá gai được sấy ở các mức nhiệt độ khác nhau 38 Hình 4.2. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 39 Hình 4.3. Đồ thị thể hiện tổng điểm cảm quan của tỉ lệ phối trộn nguyên liệu khác nhau ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 42 Hình 4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly trà đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 43 Hình 4.5. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến chất lượng cảm quan của sản phẩm44 Hình 4.6. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Escherichia coli . 45 Hình 4.7. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Staphylococcus aureus 45 Hình 4.8. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Bacillus subtilis . 46 Hình 4.9. Kết quả mẫu đối chứng kháng sinh Ampicillin 46 Hình 4.10. Hình ảnh sản phẩm trà túi lọc lá Gai 47 Hình 4.11. Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai 48
6. iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CT Công thức HSCTL Hệ số có trọng lượng MPA Môi trường nuôi cấy vi khuẩn Malt Peptone Agar TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TL Trọng lượng
7. v MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu của đề tài 2 1.2.1. Mục tiêu tổng quát 2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 2 1.3.1. Ý nghĩa khoa học 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 3 2.2. Tổng quan tình hình trong nước và trên thế giới 3 2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà trên thế giới 3 2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà túi lọc ở Việt Nam 4 2.3. Cây lá Gai (Boehmeria nivea) 5 2.3.1. Đặc điểm thực vật 5 2.3.2. Thành phần hóa học 6 2.3.3. Tác dụng dược lý 8 2.3.4. Tình hình phát triển cây Gai ở Việt Nam 8 2.3.5. Sản phẩm từ cây lá Gai 9 2.4. Tổng quan về nguyên liệu sử dụng bổ sung để sản xuất trà túi lọc lá gai 11 2.4.1. Cam thảo 11 2.4.2. Cỏ Ngọt (Stevia rebaudiana) 12 2.5. Tổng quan về trà túi lọc 15 2.5.1. Giới thiệu về trà túi lọc 15 2.5.2. Các sản phẩm về trà túi lọc 16 2.6. Tổng quan về quá trình sấy 17 2.6.1. Quá trình sấy 17 2.6.2. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình làm khô 21
8. vi 2.6.3. Quy trình sản xuất trà túi lọc lá gai dự kiến 22 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 23 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 23 3.1.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 23 3.1.3. Hóa chất 23 3.2. Phạm vi nghiên cứu 24 3.3. Thời gian và địa điểm 24 3.4. Nội dung nghiên cứu 24 3.5. Phương pháp nghiên cứu 24 3.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 24 3.5.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu 32 3.6. Phương pháp xử lý số liệu: Xử lý số liệu: sử dụng phần mềm SPSS. 36 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 4.1. Kết quả xác định một số thành phần của lá Gai 38 4.2 Xác định nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm 38 4.3. Xác định kích thước nguyên liệu sau khi nghiền đến chất lượng sản phẩm 40 4.4. Xác định tỉ lệ phối trộn các nguyên liệu bổ sung 41 4.5. Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ nước pha và thời gian pha đến hiệu quả trích ly gói trà 42 4.6. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai 45 4.7. Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm trà túi lọc lá Gai 47 4.8. Quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai 48 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 5.1. Kết luận 50 5.2. Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52
9. 1 PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Hiện nay ở Việt Nam cũng như trên thế giới xu hướng sử dụng các loại cây dược liệu có nguồn gốc tự nhiên ngày càng nhiều. Khí hậu Việt Nam trong vùng nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao thuận lợi cho cây cối thực vật phát triển đa dạng và phong phú tạo điều kiện cho việc sản xuất một số sản phẩm chức năng có tính tiện dụng, có lợi cho sức khỏe con người. Một số dạng chế phẩm từ dược liệu như cao, bột. Từ xa xưa trà đã được dùng làm thức uống hàng ngày như một loại nước giải khát thân thiện dễ kiếm và gần gũi con người. Cho đến tận bây giờ dù cuộc sống đã năng động hiện đại nhưng trà vẫn giữ một vị trí quan trọng trong nếp sống người Việt. Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều các sản phẩm cũng được gọi là trà nhưng không phải chế biến từ cây chè mà từ các loại cây khác. Chúng được chế biến từ các loại thảo dược đã được y học cổ truyền sử dụng chữa rất nhiều bệnh và người ta chế biến thành trà để tiện lợi cho việc sử dụng nên được mọi người rất ưa chuộng. Qua quá trình tìm hiểu có thể thấy lá Gai là loài thực vật phổ biến ở nước ta và nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Lá Gai có chứa nhiều chất dinh dưỡng như trong 100g lá Gai có khoảng 22% protein, 9 – 29% chất xơ, 15 – 17% chất tro. Trong lá Gai còn chứa rất nhiều các hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe như chlorogenic acid, rhoifolin, acid palmitic, acid stearic, vitamin E [2], [11]. Xuất phát từ thực tế và những công dụng quý báu của lá Gai tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá Gai” với mục đích đem lại sự tiện dụng và nhiều dược tính tốt cho người tiêu dùng, đồng thời giúp người tiêu dùng có thêm nhiều sự lựa chọn trong mua hàng, nâng cao hiệu quả góp phần phổ biến các sản phẩm từ cây lá Gai.
10. 2 1.2. Mục tiêu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu tổng quát Xây dựng quy trình chế biến trà túi lọc từ lá Gai nhằm tạo ra sản phẩm trà có chất lượng, có giá trị tăng cường sức khỏe con người, mang lại hiệu quả kinh tế và làm đa dạng hóa các sản phẩm trà trên thị trường. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất trà túi lọc từ lá Gai, Cam Thảo và Cỏ Ngọt trong điều kiện phòng thí nghiệm. Xác định thông số như nhiệt độ, thời gian sấy lá Gai, Cam Thảo và Cỏ Ngọt. Lựa chọn tỉ lệ phối trộn nguyên liệu thích hợp. Tạo ra sản phẩm tiện lợi với nhiều công dụng tốt từ nguyên liệu, nâng cao giá trị sử dụng cây lá Gai. 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Xác định được các thông số công nghệ của các công đoạn trong quy trình chế biến trà túi lọc từ đó xây dựng quy trình sản xuất trà túi lọc ở quy mô phòng thí nghiệm và hướng tới mở rộng ra quy mô công nghiệp. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Tạo ra sản phẩm mới có chất lượng tốt, có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, giá thành hợp lý. Khai thác tiềm năng của cây lá Gai. Làm đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường.
11. 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài Cây lá Gai (Boehmeria nivea) là nguyên liệu cho làm bánh, là phương thuốc dân gian. Tuy vậy cây lá Gai có nhiều tiềm năng hơn thế, đặc biệt là những khả năng về tính kháng khuẩn, chống oxy hóa, ức chế tế bào ung thư và chức năng tiêu hóa của cơ thể [1]. Trà túi lọc với nhiều ưu điểm thuận lợi, thiết kế ở dạng riêng lẻ, nhỏ gọn chất lượng, nhanh chóng, có thể dễ dàng mang theo bên mình và dùng khi cần thiết. Không giống như cách sử dụng các dược liệu truyền thống khác với nhiều công đoạn và các yêu cầu tỉ mỉ, cẩn trọng. Trong quá trình sản xuất các sản phẩm từ cây gai các hoạt chất có tính sinh học như chlorogenic acid, flavonoid rhoifolin, apogenin, sắt, acid chlorogenic, acid cafeic, acid quinic, rhoifolin, apigenin, acid protocatechic, được phân tích xác định thành phần và thử nghiệm hoạt tính sinh học nhằm xác định những giá trị về mặt dược liệu hay thực phẩm của cây Gai. Do vậy việc nghiên cứu các công nghệ sản xuất các sản phẩm từ lá Gai là yêu cầu cần thiết. Tối ưu hóa các thông số về giai đoạn thu hái nguyên liệu, nhiệt độ sấy, thời gian bảo quản, độ trong của nước trà lá Gai, dung môi tách chiết thích hợp, sản phẩm đảm bảo được về mỹ quan, cảm quan và chất lượng. 2.2. Tổng quan tình hình trong nước và trên thế giới 2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà trên thế giới Ở các nước trên thế giới các sản phẩm từ cây lá Gai đã trở thành mặt hàng thương hiệu trên thị trường là nguồn nguyên liệu phục vụ phát triển dược liệu, thực phẩm và thực phẩm chức năng. Người Trung Quốc và Nhật Bản đã biết sử dụng cây Gai làm sợi từ rất lâu đời. Các nước như Brazil và Nam Mỹ đã nghiên cứu khả năng tận dụng nguồn lá Gai giàu protein làm thức ăn chăn nuôi. Việc sử dụng các sản phẩm phụ của ngành công nghiệp dệt may có nguồn gốc từ lá Gai làm thức ăn cho
12. 4 gia súc đã gợi ý cho nhiều nhóm nghiên cứu tìm cách khai thác và tăng số lượng sinh khối của cây Gai. Các bộ phận cây như lá, thân, ngọn sau khi tách chiết để tạo sợi, đều được sử dụng làm thức ăn cho động vật. Tại Hàn Quốc, lá hoặc rễ cây Gai được sử dụng kết hợp với những thành phần dược liệu khác làm đồ uống cho người và tạo thành sản phẩm lưu thông trên thị trường. Trong đó có trà túi lọc mang lại sự tiện lợi cho cuộc sống hiện đại, là một loại nước giải khát có giá trị sức khỏe, tinh thần mà còn là một loại thực phẩm chức năng tốt và đầy tiện dụng, đảm bảo chất lượng và an toàn khi sử dụng [1], [3]. 2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà túi lọc ở Việt Nam Ở Việt Nam cây lá Gai được khai thác chủ yếu là cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất sợi và làm dược liệu cho y học cổ truyền và làm các sản phẩm bánh Gai. Cây Gai chủ yếu được ghi chép trong các bản ghi của y học cổ truyền và sử dụng theo kinh nghiệm dân gian. Cây được khai thác lấy lá và củ, có vị ngọt tính hàn, không độc có tác dụng tả nhiệt, tán ứ chữa thông tiểu, sang lở [1], [3]. Trong tác phẩm “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam” của giáo sư Đỗ Tất Lợi do nhà xuất bản Y học phát hành, được Hội đồng chứng chỉ (khoa học) tối cao Liên Xô công nhận, cây Gai được giới thiệu như một vị thuốc an thai, lợi tiểu. Thực tế, từ xưa nhân dân ta đã biết sử dụng và truyền bá kinh nghiệm trong dân gian việc dùng cây Gai để làm thuốc an thai. Vị thuốc cây Gai được bán nhiều nơi tại các hiệu thuốc đông y trên toàn quốc ở dạng phơi khô, có thể đã sơ chế hoặc ở dạng thô [1]. Đầu những năm 2000 trên thị trường Việt Nam xuất hiện sản phẩm trà túi lọc. Sau hơn chục năm xuất hiện trên thị trường đến nay đã có rất nhiều loại sản phẩm được bày bán với nhiều chủng loại từ những loại trà phổ thông trà Xanh, trà Sen, trà Nhài, trà Đào, trà Gấc, trà Gừng, trà Atiso, trà Khổ Qua đến những loại trà có nguyên liệu cao cấp như trà Sâm, trà Linh Chi Sản phẩm trà túi lọc chế biến từ cây lá Gai có kì vọng là xu hướng đồ uống mới tại Việt Nam chiếm một thị phần lớn trong thị trường đồ uống nói chung và trà nói riêng. Đó là cơ hội phát triển sản xuất, kinh doanh sản phẩm, thị trường mở rộng tìm ra thói quen và hương vị người tiêu dùng ưa thích.
13. 5 2.3. Cây lá Gai (Boehmeria nivea) Hình 2.1. Cây lá Gai 2.3.1. Đặc điểm thực vật Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Urticalesk Họ: Urticaceae Chi: Boehmeria Loài: Boehmeria nivea Tên khoa học: Boehmeria nivea [1], [11] Cây lá Gai (Boehmeria nivea) hay còn gọi là cây Trữ Ma, Tầm Ma, cây lá Gai là cây thân thảo lâu năm thuộc họ Urticaceae, ngày nay nó được trồng chủ yếu ở Trung Quốc và các nước châu Á khác bao gồm Ấn Độ, Triều Tiên, Hàn Quốc, Thái Lan, Malaysia, châu Úc. Ở Việt Nam cây Gai mọc hoang và thường được trồng ở vùng trung du và đồng bằng, bao gồm như Lào Cai, Sơn La, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hà Nội, Ngoài ra, cây Gai cũng được phân bố nhiều nơi ở nước ta dưới dạng cây trồng hoặc hoang dã từ Bắc vào Nam.
14. 6 Cây Gai thường mọc thành bụi, chiều cao khoảng 1,5-2m, thân thường không phân cành, có đường kính từ 12mm – 20mm, lúc non màu xanh và có lông mềm ở cả hai mặt, sau chuyển màu nâu nhạt và hóa gỗ, lá có phiến rộng đầu có hình mũi nhọn đáy lá hình tim, hình tam giác đến gần tròn, lá mọc so le dài khoảng 8-15 cm, rộng khoảng 5-12 cm mép có răng cưa, mặt trên lá có màu xanh lục thẫm, ráp có gân từ cuống lá phát ra, mặt dưới nhẵn màu trắng và có nhiều lông nhỏ. Cụm hoa mọc ở nách lá, dài 3-8 cm, hoa cái lớn hơn thường có 10-30 hoa, mỗi nhánh hoa mang các cụm hoa chụm lại hay tách xa nhau, hoa cái không có cuống. Các cụm hoa đực thường nhỏ với 3-10 hoa, có 4 lá đài và 4 nhị, có cuống ngắn. Hoa đực nở trước và hoa thụ phấn nhờ gió. Quả bế, hình cầu đến hình trứng, đường kính khoảng 1 mm, bao bọc bởi bao hoa, có lông, màu vàng nâu. Hạt có kích thước rất nhỏ khoảng 7000 hạt/g và có màu nâu đen [2], [3]. Cây lá Gai là một nguồn nguyên liệu lấy sợi, lấy lá dùng làm bánh Gai, bánh Ít. Cây Gai phát triển tốt trong mùa mưa, khu vực khí hậu ẩm ướt, ấm áp, nhiệt độ khoảng 25-30ºC. Độ ẩm tương đối khoảng 80% là tốt nhất cho giai đoạn phát triển của cây. Đến mùa đông có hiện tượng rụng lá, hơi tàn lụi. Trồng bằng cách giâm từ các đoạn thân. Đất thích hợp để trồng cây Gai là đất cát pha sét hoặc đất cát hay đất mùn, đất sét và đất sỏi thì không phù hợp. Đất phải cung cấp độ ẩm, thoát nước tốt, không bị ngập úng hay lũ lụt. Độ pH của đất cho cây sinh trưởng tốt khoảng 5,5 – 5,6 cho đất đồi núi và từ 6 – 7 với đất phù sa. Cây Gai rất cần nước, tuy nhiên không chịu được ngập úng, vì vậy đất trồng phải có khả năng tưới tiêu nước tốt, tránh ngập úng. 2.3.2. Thành phần hóa học Các thành phần trên mặt đất của lá Gai có hàm lượng dinh dưỡng khá cao: trong 100g chứa 11-28g protein, ở lá protein chiếm khoảng 20-24%, 9-29g chất xơ, 15-17g chất tro. Ngoài ra trong lá Gai còn chứa nhiều hoạt chất sinh học [12], [13].
15. 7 Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cây lá Gai Thành phần Hàm lượng (%) Nước 7.94 Lipid thô 4.98 Protein thô 24.29 Tro thô 11.47 (Youn Ri Lee, Jin Woo Nho et al., 2009) Bảng 2.2. Hàm lượng vitamin và chất khoáng trong cây lá Gai Chất Hàm lượng mg/100g Calcium (Ca) 1874 Potassium (K) 1433 Magnesium (Mg) 362.52 Iron (Fe) 16.81 Natri (Na) 15.64 Zn 4.15 Cu 0.79 α-Tocopherol 9,79 β-Tocopherol 0,18 γ-Tocopherol 1,44 (Youn Ri Lee, Jin Woo Nho et al., 2009) Matsuura và cộng sự, (1973) công bố các chất acid boehnic, acid palmatic, acid stearic, acid ursolic, acid 19α-hydroxyursolic, β-sitosterol, β-sitosteryl-β-D- glucoside, Laranjinha và cộng sự, (1992) công bố hai chất Chlorogenic acid và rhoifolin phân lập từ lá cây gai. Liu C và cộng sự, (2010) nghiên cứu thành phần lá gai và công bố trong lá Gai có chứa các hợp chất: kiwiionoside, eugenyl beta- rutinoside, uracil 3-hydroxy-4-methoxy-benzoic acid, cholesterol, alpha-amyrin, nonacosanol [14].
16. 8 2.3.3. Tác dụng dược lý Cây lá Gai được coi là một cây thuốc của nhiều nước châu Á. Theo y học cổ truyền rễ gai có vị ngọt, tính mát, không độc, có tác dụng thanh nhiệt, tán ứ, lợi tiểu, an thai, Lá gai vị ngọt, tính hàn có tác dụng lương huyết, chi huyết (cầm máu), trị ho, có tác dụng an thai, Theo y học cổ truyền Trung Quốc, cây Gai được sử dụng như vị thuốc chống viêm, giải nhiệt, lợi tiểu, cầm máu, thuốc tiêu độc, ngăn ngừa sẩy thai. Được sử dụng trong điều trị động thai, đau bụng khi mang thai. Lá Gai tươi rửa sạch, giã nát đắp vào vết thương, băng lại có tác dụng cầm máu, làm lành vết thương. Rễ gai giã nát đắp nên mụn nhọt làm mụn nhọt bớt mưng mủ, giảm sưng đau. Lá Gai kết hợp với lá vông, rau má nấu thành cao, cho thêm đường uống làm thuốc an thần dễ ngủ [1], [3]. Lá Gai ở Việt Nam còn được sử dụng để sản xuất bánh Gai truyền thống, lá Gai cũng có thể sử dụng nấu canh vì thành phần cây Gai chứa nhiều chất dinh dưỡng. 2.3.4. Tình hình phát triển cây Gai ở Việt Nam Cây Gai đã rất quen thuộc với dân mình. Lá Gai thường được dùng để làm bánh Gai. Bà con ở vùng núi hay lấy sợi của vỏ cây Gai để xe sợi, sợi Gai rất bền. Công ty An Phước đã phối hợp với các nhà khoa học ở Viện Di truyền Nông nghiệp để du nhập và tuyển chọn những giống gai tốt của thế giới. Họ đã chọn và bình tuyển được giống Gai xanh AP1. Giống này có khả năng sinh trưởng rất mạnh, thân thẳng, không phân cành và có thể cao tới 3m. Chúng là cây ưa nóng ẩm và không chịu được điều kiện ngập úng. Người ta xếp cây Gai xanh PA1 là loại cây công nghiệp ngắn ngày và trồng để lấy sợi là chủ yếu. Nó có khả năng lưu gốc từ 7 – 10 năm hoặc lâu hơn nữa. Mỗi năm có thể thu hoạch 4 – 5 lần. Cho năng suất cao hơn các giống Gai xanh của nước ta từ 2 – 2,5 lần. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã công nhận chính thức giống Gai xanh AP1 là giống cây trồng nông nghiệp mới và được phép phát triển ở Việt Nam. Cây Gai xanh là cây đa tác dụng nhưng sản phẩm chủ yếu là vỏ. Vỏ của chúng được dùng làm nguyên liệu để dệt nên những loại vải cao cấp. Ưu điểm nổi trội của sợi Gai là có độ dài hơn hẳn các loại nguyên liệu khác và độ bền cao gấp 8 lần so
17. 9 với sợi bông và 7 lần so với sợi tơ tằm. Vải dệt từ sợi gai có đặc tính dễ nhuộm, có khả năng kháng khuẩn, chống bám bẩn tự nhiên, chống nấm mốc, bền với ánh sáng, phơi mau khô, chịu được nước nóng khi giặt Vì vậy các hãng thời trang cao cấp trên thế giới đều hướng tới các loại vải dệt từ sợi Gai. Lá của cây còn được dùng để làm bánh Gai, làm thức ăn cho gia súc. Lõi cây Gai thì có thể dùng làm nguyên liệu sản xuất giấy, làm giá thể để trồng nấm và làm phân bón hữu cơ. Củ Gai tươi lại là nguyên liệu quý để làm thuốc an thai, dưỡng thai. Như vậy là, tất cả các bộ phận cây Gai đều có ích, một năm cây Gai xanh cho thu hoạch từ 4 – 5 lứa, năng suất bình quân 140 – 180 tấn/ha/năm, thu nhập bình quân 80 – 120 triệu đồng/ ha. Hiện nay, công ty cổ phần đầu tư phát triển sản xuất và xuất nhập khẩu An Phước đã triển khai trồng cây Gai xanh giống AP1 khá thành công tại tỉnh Thanh Hóa và một số tỉnh miền núi phía Bắc. Ngoài ra công ty đã xây dựng Nhà máy sản xuất sợi dệt tại tỉnh Thanh Hóa với công suất 10.000 cọc sợi/năm, tương đương với đầu ra 1.700 tấn sợi/năm, bông gai 1.500 tấn/năm. Tại huyện Mộc Châu công ty đã triển khai đưa cây Gai xanh vào trồng thử nghiệm với tổng diện tích trên 100 ha. Cây Gai xanh, một loại cây trồng mới đầy triển vọng cho nhiều vùng trên đất nước chúng ta, mang lại hiệu quả kinh tế cho người dân. 2.3.5. Sản phẩm từ cây lá Gai 2.3.5.1. Bột lá Gai Bột lá Gai là sản phẩm chế biến từ lá Gai nguyên chất, có chất lượng, mịn, giữ nguyên được màu xanh lá tươi sáng vốn có, giữ được mùi thơm nguyên chất của lá Gai tươi. Các công đoạn sản xuất bột lá Gai: Thu hái lá Gai: chọn lá Gai không quá non hoặc quá già, không bị dập nát héo úa Sơ chế: lá Gai được thu hái nhặt sạch các lá vụn, loại bỏ tạp chất và đem rửa sạch cho hết bụi bẩn bám trên bề mặt và phần lông phía mặt dưới của lá, đem loại bỏ cuống lá và gân lá. Sấy khô: bằng nhiệt độ hoặc phơi trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời liên tục cho đến khi khối lượng không đổi.
18. 10 Bảo quản: sau khi lá Gai được nghiền thành bột đem đóng gói, cho vào thùng kín bảo quản. Ưu điểm của bột lá Gai: Bột lá Gai sử dụng rất tiện lợi, thời gian để được lâu hơn Bột lá Gai sẽ giúp giữ nguyên được màu và mùi thơm đặc trưng của lá Gai Thuận tiện trong khâu bảo quản và vận chuyển. Hình 2.2. Bột lá Gai 2.3.5.2. Bánh Gai Hình 2.3. Sản phẩm bánh Gai Bánh Gai là một món bánh ngọt truyền thống của Việt Nam, bắt nguồn từ vùng đồng bằng bắc bộ ở Việt Nam. Bánh Gai nổi tiếng Nam Định, Thanh Hóa, Cao Bằng, Hải Dương, Hà Nội. Ngày nay bánh Gai được làm quanh năm, dùng vào tất cả các dịp lễ hội. Mỗi vùng có cách làm bánh khác nhau, nhưng về cơ bản bánh Gai gồm vỏ và nhân. Vỏ
19. 11 bánh gồm lá cây Gai và bột gạo nếp, chính màu đen của bánh là sản phẩm của quá trình trích ly lá Gai làm cho bánh Gai có màu đen đặc trưng, vỏ bánh dẻo và thơm. Nhân bánh Gai là đậu xanh, lạc rang và dừa nạo. Bánh Gai chín có màu đen mịn và bóng nhân bánh màu vàng tươi của đậu xanh, thơm và dẻo. Bánh Gai có thể được thưởng thức như đồ tráng miệng sau bữa ăn. Bánh có vị ngọt, bùi, thơm ngậy do nhân bánh và dẻo, mát nhờ vào vỏ bánh. Là đặc sản đặc trưng của vùng, có thể làm quà tặng. 2.4. Tổng quan về nguyên liệu sử dụng bổ sung để sản xuất trà túi lọc lá gai 2.4.1. Cam thảo Cây Cam Thảo đất (Scoparia Dulcis) là một trong những vị thuốc đông y lâu đời có vị ngọt, hơi đắng, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, giảm ngứa, chữa sốt, ho và một số bệnh mề đay, rôm sảy [1], [3]. 2.4.1.1. Đặc điểm thực vật Là cây thảo mọc thẳng đứng, cao 30-80cm, có thân nhẵn hóa gỗ ở gốc và rễ to hình trụ. Lá đơn mọc đối hay mọc vòng ba lá một, phiến lá hình mác hay hình trứng có ít răng cưa ở nửa trên. Hoa nhỏ, màu trắng, mọc riêng lẻ hay thành từng đôi ở nách lá. Quả nang nhỏ chứa nhiều hạt. Hình 2.4. Cây Cam Thảo đất
20. 12 2.4.1.2. Thành phần hóa học Cây chứa một alcaloid và một chất đắng, còn có nhiều acid silicic và một hoạt chất gọi là amellin. Phần cây trên mặt đất chứa một chất dầu mà trong thành phần có dulciol, scopariol, manitol, glucose. Rễ chứa manitol, tanin, alcaloid, một hợp chất triterpen. Vỏ rễ chứa hexcoxinol, bsitosterol và manitol. 2.4.1.3. Tác dụng dược lý Cam Thảo đất có vị ngọt tính mát, có tác dụng bổ tỳ, nhuận phế, thanh nhiệt, giải độc và lợi tiểu. Emellin trong cây là một chất chống bệnh đái đường, dùng uống làm giảm đường huyết và các triệu chứng của bệnh đái đường và tăng hồng cầu. Nó cũng ngăn cản sự tiêu hao mô và dẫn đến sự tiêu thụ tốt hơn protein trong chế độ ăn, làm giảm mỡ trong mô mỡ và thúc đẩy quá trình hàn liền vết thương. Thường dùng trị cảm cúm, sốt nóng nhiều, ho khan, ho có đờm, tê phù sử dụng dạng thuốc sắc. Để tươi chữa khan sao thơm chữa ho đờm và tiêu sưng. Dùng ngoài, ép lấy dịch từ cây tươi trị mụn nhọt, lở ngứa, eczema. Nước hãm lá Cam Thảo đất dùng làm thuốc súc miệng và ngậm chữa đau răng. Hoạt chất amellin dùng điều trị bệnh đái đường, thiếu máu, albumin niệu, ceton niệu, viêm võng mạc, những biến chứng kèm theo đái đường và làm các vết thương mau lành. Có thể dùng Cam Thảo để chữa sốt, say sắn, giải độc cơ thể [2], [3]. 2.4.2. Cỏ Ngọt (Stevia rebaudiana) Hình 2.5. Cây Cỏ Ngọt
21. 13 2.4.2.1. Đặc điểm thực vật Tên khoa học: Stevia rebaudiana, thuộc họ Cúc: Asteraceae. Tên thường gọi: Cỏ Ngọt, cây Cúc Ngọt hay cây Cỏ Mật, Trạch Lan. Cây Cỏ Ngọt (Stevia rebaudiana) có nguồn gốc từ châu Mỹ. Ngày nay, nhiều nước trên thế giới đã phát triển việc dùng loại cây này trong đời sống. Ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, người dân Paraguay đã biết sử dụng Cỏ Ngọt như một loại nước giải khát. Đến những năm 70, cỏ ngọt đã bắt đầu được dùng rộng rãi ở Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc và nhiều nước Đông Nam Á. Tại Việt Nam, từ năm 1988, cỏ ngọt đã được trồng ở nhiều nơi như Hà Giang, Cao Bằng, Hà Nội, Lâm Đồng Hiện nay Cỏ Ngọt được trồng ở nhiều nơi trên thế giới để làm chất tạo ngọt, làm thuốc, làm thực phẩm và trị các bệnh về tim, huyết áp cao, béo phì, được Bertoni mô tả năm 1899, được Rasenack phát hiện vào năm 1908 nhưng đến năm 1931 hai người Pháp là Bridel và Lavieille mới xác định được steviside là chất tạo ngọt cơ bản tạo nên độ ngọt của nó và làm chất thay thế đường. Steviozit sau khi thủy phân sẽ cho 3 phân tử steviol và isosteviol. Chất steviol ngọt gấp 300 lần đường saccaroza, ít năng lượng, không lên men, không bị phân hủy mà hương vị thơm ngon [1], [3]. Cỏ Ngọt ( hay còn gọi là cỏ mật, cỏ đường, cúc ngọt, trạch lan) thuộc loại cây thân thảo sống lâu năm. Thân cây hóa gỗ và có chiều cao trung bình có thể lên đến 50cm. Xung quanh thân và lá của cỏ ngọt được bao phủ bởi một lớp lông trắng mịn với lá mọc đối hình mũi mác ở phần mép có răng cưa. Phần gân lá: Gân phía dưới lồi, phía trên gần phẳng hơi lõm xuống. Biểu bì trên và dưới là một hàng tế bào nhỏ, hình trứng, xếp liên tục, đều đặn, mang lông che chở đa bào cấu tạo bởi 4 – 6 tế bào xếp thẳng hàng, đầu lông nhọn. Mô dày cấu tạo bởi 2 – 3 lớp tế bào hình tròn, có màng dày ở góc, xếp sát dưới biểu bì. Mô mềm là những tế bào hình đa giác hay tròn, màng mỏng, có kích thước không đều [3]. Phần phiến lá: Biểu bì trên và dưới là một hàng tế bào hình chữ nhật, to hơn so với biểu bì ở gân lá, mang lông che chở đa bào tương tự phần gân lá. Mô giậu cấu
22. 14 tạo bởi 2 hàng tế bào hình chữ nhật, xếp khít nhau và thẳng góc với biểu bì trên. Mô khuyết là những tế bào to nhỏ không đều nhau, có thành mỏng. Phần thân: Mặt cắt hình tròn, từ ngoài vào trong có: biểu bì cấu tạo bởi một hàng tế bào hình chữ nhật, tương đối lớn, xếp đều đặn, mang lông che chở đa bào, cấu tạo từ 4 – 6 tế bào xếp thẳng hàng, đầu lông nhọn. Mô dày gồm 2- 3 hàng tế bào có thành dày, xếp sát dưới lớp biểu bì. Mô mềm vỏ cấu tạo bởi 3 – 4 hàng tế bào hình trứng, thành mỏng, có một số tế bào bị ép lại. Trong mô mềm vỏ, có những đám mô cứng, hình cung lớn, xếp liên tục thành vòng. Mô mềm ruột là những tế bào hình tròn, thành mỏng, có kích thước lớn. Hoa cây Cỏ Ngọt có dạng từng cụm một hình cầu chứa nhiều bông hoa nhỏ hình ống màu trắng ngà. Mỗi cụm hoa thường dài khoảng 2cm và có mùi hương thơm nhẹ nhàng. Hoa nở vào tháng 10 và kéo dài đến tháng 2 năm sau [1], [2]. Đặc tính quan trọng của các glucozit này là có thể làm ngọt các loại thức ăn và đồ uống mà không gây độc hai cho người, không đòi hỏi kỹ thuật sản xuất phức tạp, năng suất cao, công nghệ thu hái, chế biến đơn giản. Khối lượng thân, lá và chất lượng Cỏ Ngọt đạt cao nhất ở thời kỳ trước khi nở hoa, nên thu hoạch ở giai đoạn hình thành nụ. 2.4.2.2. Thành phần hóa học Trong Cỏ Ngọt chứa chất ngọt có tên stevioside, là một heteroside tan trong nước. Phần đường có 2 mạch là sophorose [=2-O(b-D-gluco-pyranosyl)-D-glucose] nối theo dây nối acetal với nhóm OH ở C-13 và mạch còn lại là một glucopyranose nối theo dây nối ester với nhóm carboxyl ở vị trí C-19. Đến nay, nhiều dẫn chất diterpenoid glycosid khác được phân lập tiếp và đã xác định được cấu trúc stevioside, steviolbioside, rebaudioside A, rebaudioside B, rebaudioside C (Dulcosid), rebaudioside D, rebaudioside E, Dulcoside A. Ngoài những diterpenoide glycoside trên, trong Cỏ Ngọt còn có một số dẫn chất diterpenoid khác, triterpenoid, sterol, tanin, tinh dầu. Hàm lượng stevioside trong Cỏ Ngọt thay đổi tùy theo khí hậu, thời gian thu hoạch, dao động từ 3- 20%. Sau stevioside là rebaudioside A, hàm lượng cũng thay đổi và bằng 1/4 đến 1/2 của stevioside [3], [9].
23. 15 2.4.2.3. Tác dụng dược lý Cỏ Ngọt trong y học thường được sử dụng để chế biến thành trà giúp giảm béo phì, cao huyết áp và tiểu đường, huyết áp ổn định, dễ chịu, ít đau đầu. Bệnh nhân cao huyết áp sử dụng loại trà này có tác dụng rất tốt, lượng đường huyết giảm đáng kể và còn đặc biệt tốt giúp dễ ngủ hơn và lợi tiểu. Trong thực phẩm, Cỏ Ngọt được sử dụng kết hợp để làm tăng độ ngọt mà không làm tăng năng lượng của thực phẩm. Có nhiều loại đường viên được tinh chế từ Cỏ Ngọt giúp làm giảm độ nóng khi dùng với đường Saccaroza. Bên cạnh đó còn sử dụng trong ngành công nghiệp bánh kẹo rượu bia và các loại thực phẩm đông lạnh khác nhau. Với ngành công nghiệp làm đẹp và dược mỹ phẩm thì Cỏ Ngọt còn được sử dụng để chế biến những loại sữa tươi làm mượt tóc, làm kem mềm da và có tác dụng nuôi dưỡng các mô giúp tái tạo làn da cùng các collagen bị mất dần đi theo thời gian [9]. 2.4.2.4. Tình hình sử dụng và một số sản phẩm từ Cỏ Ngọt Cỏ Ngọt đã được người dân Paraguay sử dụng để thay thế đường từ lâu. Ngày nay Cỏ Ngọt được sử dụng trong các lĩnh vực: Trong công nghiệp thực phẩm, Cỏ Ngọt được dùng để pha chế làm tăng độ ngọt mà không làm tăng năng lượng của thực phẩm (làm chất điều vị cho bánh, kẹo, nước giải khát, ). Trong công nghiệp dược phẩm ( thuốc thay thế đường trong bệnh đái tháo đường và bệnh béo phì). Cỏ Ngọt cũng được dùng như một loại trà dành cho những người bị bệnh tiểu đường, béo phì, cao huyết áp. Người ta sử dụng bột lá Cỏ Ngọt khô để làm chất điều vị ngọt cho trà túi lọc, trà thuốc hoặc chiết xuất tinh thể Steviosid dùng cho các nhu cầu trong đời sống. Ở Việt Nam cũng đã có một số chế phẩm từ Cỏ Ngọt như trà Atiso shevia, trà Sâm Quy shevia, trà Nhân Trần [1], [2]. 2.5. Tổng quan về trà túi lọc 2.5.1. Giới thiệu về trà túi lọc Trà túi lọc đó chính là một trong những loại trà mà chúng ta hay sử dụng với một túi lọc nhỏ hoặc bằng vải lọc nhỏ bọc bên trong là những ngọn chè thơm ngon.
24. 16 Túi lọc chính là có tác dụng để chứa đựng và lọc trà lấy nước. Trên thị trường các mặt hàng trà ngày càng trở nên đa dạng và phong phú về mặt chủng loại, đặc biệt với xu thế phát triển của dòng thực phẩm chức năng. Trà túi lọc là một mặt hàng đã có lịch sử phát triển hơn một thế kỷ nay. Hầu hết các loại trà thảo mộc ngoài tác dụng giải khát còn có tác dụng bổ trợ, cải thiện sức khỏe cho người dùng. So với nhiều loại sản phẩm trà truyền thống thì trà túi lọc được xem là một loại sản phẩm mới, tiện lợi hơn, tiết kiệm thời gian pha trà đáp ứng nhu cầu cuộc sống [6]. 2.5.2. Các sản phẩm về trà túi lọc Trà túi lọc là sản phẩm được ưa thích và sử dụng phổ biến bởi hương vị thơm ngon, tiện lợi và dễ dàng sử dụng. Trên thị trường hiện nay, có đủ loại trà túi lọc được bày bán với nhiều chủng từ những loại phổ thông trà Xanh, trà Đào, trà Atiso đến cao cấp trà Sâm, trà Linh Chi, Hình 2.6. Một số sản phẩm trà túi lọc
25. 17 2.6. Tổng quan về quá trình sấy 2.6.1. Quá trình sấy Sấy là quá trình làm khô các vật thể, các vật liệu, các sản phẩm bằng phương pháp bay hơi nước. Trong quá trình sấy sảy ra các quá trình trao đổi nhiệt cho vật sấy. Quá trình chuyển ẩm từ trong vật sấy vào môi trường. các quá trình truyền nhiệt, truyền chất trên xảy ra đồng thời trên vật sấy, chúng có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau [7]. 2.6.1.1. Đặc điểm của quá trình sấy Đặc điểm của quá trình sấy sảy ra theo ba giai đoạn đó là giai đoạn làm nóng vật, giai đoạn sấy với tốc độ không đổi, giai đoạn sấy với tốc độ giảm dần. Đối với các trường hợp sấy với điều kiện khác thì quá trình sấy cũng sảy ra ba giai đoạn nhưng các giai đoạn có thể đan xen khó phân biệt hơn. Giai đoạn làm nóng vật: Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng cho tới khi nhiệt độ vật đạt được nhiệt độ kế ước. Trong quá trình sấy này toàn bộ vật được gia nhiệt. Ẩm lỏng trong vật được gia nhiệt cho đến khi đạt được nhiệt độ sôi ứng với phân áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong buồng sấy. Do được làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật thì tăng dần cho tới khi bằng nhiệt độ kế ước. Tuy vậy, sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đồng đều ở phần ngoài và ở phần trong vật. Vùng trong vật đạt đến nhiệt độ kế ước chậm hơn. Đối với vật dễ sấy thì giai đoạn làm nóng vật xảy ra nhanh [10]. Giai đoạn sấy với tốc độ không đổi: Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật bằng nhiệt độ kế ước. Tiếp tục cung cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt cung cấp chỉ để làm hóa hơi. Do nhiệt độ không khí nóng không đổi, nhiệt độ vật cũng không đổi nên chênh lệch nhiệt độ giữa vật và môi trường cũng không đổi, có nghĩa là tốc độ sấy không đổi. Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần:
26. 18 Kết thúc giai đoạn sấy tốc độ không đổi ẩm tự do đã bay hơi hết, còn lại trong vật là ẩm liên kết. Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết lớn hơn ẩm tự do và ngày càng tăng lên khi độ ẩm của vật ngày càng nhỏ. Do vậy tốc độ bay hơi ẩm trong giai đoạn này nhỏ hơn giai đoạn sấy tốc độ không đổi có nghĩa là tốc độ sấy trong giai đoạn này nhỏ hơn và càng giảm đi theo thời gian sấy. Quá trình sấy càng tiếp diễn, độ ẩm của vật càng giảm, tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật bằng độ ẩm cân bằng. 2.6.1.2. Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu Sự khuếch tán của nước từ nguyên liệu ra môi trường có 2 quá trình: Quá trình khuếch tán ngoại Là sự dịch chuyển của hơi nước trên bề mặt nguyên liệu vào không khí. Lượng nước bay hơi vào quá trình khuếch tán ngoại thực hiện được dưới điều kiện áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu E lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí e, sự chênh lệch áp suất đó là: ∆P = E – e Lượng nước bay hơi đi W tỉ lệ thuận với ∆P, với bề mặt bay hơi F và thời gian làm khô là: dW = B(E – e)F.dt và tốc độ bay hơi nước được biểu thị như sau: 푤 =BF(E – e) 푡 Trong đó: W: lượng nước bay hơi (kg) B: hệ số bay hơi nước, nó phụ thuộc vào tốc độ gió, hướng gió và trạng thái bề mặt nguyên liệu E: áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu (mmHg) E: áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí (mmHg) F: diện tích bay hơi nước (m2) t: thời gian bay hơi (giờ) Quá trình khuếch tán nội
27. 19 Do sự chênh lệch độ ẩm giữa các lớp tạo nên sự chuyển động của hàm ẩm ở trong nguyên liệu từ lớp này sang lớp khác để tạo sự cân bằng gọi là sự khuếch tán nội. Động lực của quá trình khuếch tán nội sảy ra do sự chênh lệch độ ẩm giữa các lớp trong và lớp ngoài, nếu sự chênh lệch càng lớn tức là gradien độ ẩm càng lớn thì tốc độ khuếch tán càng nhanh. Ta có thể biểu thị tốc độ khuếch tán nội bằng phương trình: 푤 푒 = KF( ) 푡 Trong đó: W: lượng nước khuếch tán ra (kg) t: thời gian khuếch tán (giờ) 푒 : Gradien độ ẩm K: hệ số khuếch tán F: diện tích bề mặt khuếch tán (m2) Mối quan hệ giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại: Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, tức là khi khuếch tán ngoại được tiến hành thì khuếch tán nội mới có thể được tiếp tục và như thế độ ẩm nguyên liệu mới được giảm dần. Nếu khuếch tán nội lớn hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bốc hơi sẽ nhanh hơn, nhưng điều này hiếm có. Khuếch tán nội của nước trong nguyên liệu thường nhỏ hơn khuếch tán ngoại. Khi khuếch tán nội nhỏ hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi nước sẽ bị gián đoạn. Trong quá trình làm khô, ở giai đoạn hàm ẩm trong nguyên liệu nhiều thì sự chênh lệch về độ ẩm càng lớn. Vì vậy khuếch tán nội thường phù hợp với khuếch tán ngoại, do đó tốc độ làm khô sẽ nhanh. Nhưng ở giai đoạn cuối thì lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít, tốc độ bay hơi ở mặt ngoài nhanh mà tốc độ khuếch tán nội chậm. Do đó ảnh hưởng đến quá trình làm khô nguyên liệu. 2.6.1.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí: Trong các điều kiện khác nhau không đổi như độ ẩm không khí, tốc độ gió, thì việc nâng cao nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ làm khô do lượng nước trong nguyên liệu giảm xuống càng nhiều. Nhưng tăng nhiệt độ cũng ở giới hạn cho phép vì nhiệt độ làm khô cao sẽ làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, dễ làm cho nguyên
28. 20 liệu bị chín và tạo màng cứng ở lớp bề ngoài. Nhưng với nhiệt độ làm khô quá thấp, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại dẫn đến sự thối rữa, hủy hoại nguyên liệu. Nhiệt độ sấy thích hợp được xác định phụ thuộc vào loại nguyên liệu béo hay gầy, kết cấu tổ chức của cơ thịt và đối với các nhân tố khác. Quá trình làm khô tiến triển, sự cân bằng của khuếch tán nội và khuếch tán ngoại bị phá vỡ, tốc độ khuếch tán ngoại lớn hơn nhưng tốc độ khuếch tán nội thì chậm lại dẫn đến hiện tượng tạo vỏ cứng ảnh hưởng đến quá trình làm khô [7], [10]. Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động không khí: Tốc độ chuyển động của không khí có ảnh hưởng lớn đến quá trình sấy, tốc độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho quá trình sấy. Vì vậy tốc độ chuyển động của không khí quá lớn khó giữ nhiệt lượng trên nguyên liệu để cân bằng quá trình sấy, mặt khác đối với nguyên liệu có trọng lượng nhẹ thì dễ làm bay nguyên liệu trong quá trình sấy, còn tốc độ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình sấy chậm lại, dẫn đến sự hư hỏng sản phẩm. Vì vậy, cần phải có tốc độ gió thích hợp. Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí: Độ ẩm tương đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm khô, độ ẩm của không khí càng lớn sẽ làm chậm quá trình làm khô. Các nhà bác học Liên Xô cũ và các nước trên thế giới đã chứng minh là: độ ẩm tương đối của không khí lớn hơn 65% thì quá trình sấy chậm lại rõ rệt, còn độ ẩm tương đối của không khí khoảng 80% trở lên thì quá trình làm khô sẽ ngưng hẳn và bắt đầu hiện tượng ngược lại, tức là nguyên liệu hút ẩm trở lại. Độ ẩm không khí nhỏ thì tốc độ sấy nhanh nhưng độ ẩm không khí quá nhỏ sẽ tạo màng cứng ở bề mặt nguyên liệu và kết quả là tốc độ làm khô diễn ra không được nhanh [10]. Ảnh hưởng của kích thước và bản thân nguyên liệu: Diện tích bề mặt càng lớn thì tốc độ sấy càng nhanh. Đối với những nguyên liệu to, dày, dài nên cắt nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc bề mặt và giảm chiều dày của nguyên liệu để tốc độ sấy được nhanh hơn. Trong điều kiện giống nhau về chế độ sấy (nhiệt độ, áp suất khí quyển) thì tốc độ sấy tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt S và tỉ lệ nghịch với chiều dày nguyên liệu δ. 푤 푆 = B 푡 훿
29. 21 Trong đó: S: diện tích bề mặt bay hơi của nguyên liệu δ: chiều dày nguyên liệu B: hệ số bay hơi đặc trưng cho bề mặt nguyên liệu 2.6.2. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình làm khô 2.6.2.1. Những biến đổi cảm quan Biến đổi về khối lượng và thể tích: khi làm khô do nước trong nguyên liệu mất đi cho nên khối lượng giảm, thể tích bị co rút lại. Sự giảm khối lượng và thể tích của nguyên liệu đúng ra bằng khối lượng và thể tích của nước mất đi nhưng thực tế lại nhỏ hơn. Nguyên nhân là do quá trình làm khô sản phẩm bị oxy hóa làm cho khối lượng có tăng lên một chút ít đồng thời tổ chức cơ thịt là thể keo xốp cho nên khi nước mất đi, các khoảng trống của mô cơ vẫn tồn tại hoặc chỉ co rút phần nào nên thể tích co rút nhỏ hơn thể tích mất đi [7], [10]. Biến đổi về màu sắc: trong quá trình làm khô màu sắc, mùi vị của sản phẩm bị biến đổi nhiều so với nguyên liệu ban đầu. Nguyên nhân là do mất nước làm nồng độ sắc tố trên một đơn vị thể tích tăng dẫn đến sản phẩm có màu sẫm hơn Vì vậy phải chọn chế độ làm khô hợp lý để sản phẩm có màu đẹp, mùi thơm. Biến đổi trạng thái, tổ chức cơ thịt của nguyên liệu: trong quá trình làm khô do mất nước nên kết cấu cơ thịt chặt chẽ hơn, khi ăn có cảm giác dai hơn, cứng hơn. Sự biến đổi kết cấu cơ thịt phụ thuộc vào phương pháp làm khô. Nếu sấy ở điều kiện áp lực thường thì quá trình làm khô chậm, tổ chức cơ thịt co rút nhiều, khả năng phục hồi trạng thái ban đầu kém. Ngược lại khi sấy ở điều kiện chân không đặc biệt là sấy chân không thăng hoa thì cấu trúc cơ thịt ít bị biến đổi, mức độ hút nước của sản phẩm tốt. 2.6.2.2. Những biến đổi về khối lượng Như chúng ta đã biết hương, vị và màu sắc của nước trà là những chỉ tiêu quan trọng của trà. Trong quá trình sấy nguyên liệu bị mất nước co rút, bị oxy hóa hoặc carramen hóa do nhiệt độ. Nước mất đi làm cho nồng độ các thành phần trong nguyên liệu
30. 22 tăng lên, các cấu tử hương thơm hình thành. Tùy thuộc vào phương pháp làm khô mà sự biến đổi về mùi vị, màu sắc của sản phẩm khác nhau [10]. 2.6.2.3. Biến đổi về hóa lý Do có sự chênh lệch ẩm giữa lớp bề mặt và các lớp bên trong vật liệu mà ẩm có xu hướng chuyển dời từ trung tâm ra đến bề mặt, và cũng do sự chênh lệch ẩm trên bề mặt vật liệu và môi trường làm hàm lượng nước trong vật liệu sấy giảm xuống. 2.6.3. Quy trình sản xuất trà túi lọc lá gai dự kiến Lá gai Làm sạch Sấy khô Nghiền Cỏ Ngọt Phối trộn Cam thảo Đóng gói Túi lọc Sản phẩm Hình 2.7. Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai dự kiến
31. 23 PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu - Nguyên liệu chính: Lá cây Gai thu mua tại tỉnh Cao Bằng. - Nguyên liệu bổ sung + Cam Thảo + Cỏ Ngọt 3.1.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm - Bình định mức 50ml, 100ml - Bình tam giác 250ml - Ống đong 50ml, 100ml, 500ml - Pipet 5ml, 10ml - Đĩa petri - Máy xay - Tủ cấy - Máy đo OD - Cân phân tích - Nhiệt kế - Ống nghiệm - Tủ sấy - Tủ ấm - Nồi hấp thanh trùng - Giấy lọc - Các dụng cụ khác trong phòng thí nghiệm 3.1.3. Hóa chất - Ethanol 96% - FeCl3 5% - Dung dịch DPPH
32. 24 - Môi trường nuôi cấy vi khuẩn (MPA) Bảng 3.1. Thành phần 1 lít môi trường (MPA) STT Hóa chất Hàm lượng (g/l) 1 Cao thịt 5g 2 Pepton 10g 3 NaCL 5g 4 Agar 18g 5 Nước cất 1000ml 3.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu trong quy mô phòng thí nghiệm 3.3. Thời gian và địa điểm - Địa điểm: Phòng thí nghiệm vi sinh khoa Công Nghệ Sinh học và Công Nghệ Thực phẩm – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. - Thời gian: tháng 12 – 2019 đến tháng 5 – 2019. 3.4. Nội dung nghiên cứu - Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm. - Khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu sau khi nghiền đến chất lượng sản phẩm. - Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn nguyên liệu phụ. - Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ của nước pha và thời gian đến hiệu quả trích ly gói trà (thời gian pha trà thích hợp). - Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của hợp chất có trong lá Gai. 3.5. Phương pháp nghiên cứu 3.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy nguyên liệu Nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và nhiệt độ ảnh hưởng đến tỉ lệ chất tan chiết được. Do đó ta cần xác định nhiệt độ sấy lá Gai tốt nhất để vừa giảm thời gian từ đó giảm chi phí, vừa đáp ứng yêu cầu tạo sản phẩm có chất lượng tốt. Dựa vào điều kiện thiết bị sấy và nguyên liệu ban đầu: Nhiệt độ sấy thử nghiệm 50, 60, 70, 80, 90 (°C)
33. 25 Bảng 3.2. Công thức thí nghiệm nhiệt độ sấy nguyên liệu CÔNG THỨC NHIỆT ĐỘ (ºC) CT1 50 CT2 60 CT3 70 CT4 80 CT5 90 Chỉ tiêu đánh giá: Điểm đánh giá cảm quan màu, mùi, vị và trạng thái của trà Lượng ẩm giảm, thay đổi kích thước, giảm khối lượng, tỉ trọng, tăng độ giòn. Xảy ra phản ứng oxy hóa làm biến đổi màu chlorophyll, các hợp chất pholyphenol, trong nguyên liệu bị oxy hóa tạo màu nâu cho sản phẩm [10]. Bảng 3.3. Bảng cho điểm đánh giá cảm quan nhiệt độ sấy nguyên liệu ĐIỂM MÔ TẢ 0 Màu nâu đen hay màu lạ, có vị hoặc vị cháy khét, mùi lạ, khó chịu hoặc có mùi cháy khét. 1 Màu nâu hoặc vàng nhạt, ngọt gắt hoặc rất nhạt, mùi lạ hơi khó chịu, mùi hơi cháy khét. 2 Màu vàng rơm rất nhạt hay rất đậm, vị ngọt hơi gắt hoặc hơi nhạt, hậu vị nhẹ hoặc gắt, mùi lá còn tươi, mùi hơi gắt. 3 Màu vàng, vị hơi ngọt, hậu vị nhẹ hoặc hơi gắt, mùi thơm lá gai thoảng nhẹ. 4 Màu vàng rơm đặc trưng, vị ngọt vừa, vị hơi chát, hậu vị tốt, thơm mùi lá gai nhẹ. 5 Màu vàng rơm đặc trưng, vị ngọt, vị hài hòa, hậu vị tốt, thơm mùi lá gai đặc trưng. Điều kiện để chọn nhiệt độ sấy thích hợp là: Tiến hành cho điểm các công thức bằng phương pháp đánh giá cảm quan. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến sản phẩm sau khi nghiền Sau khi xác định được thời gian sấy thích hợp, sử dụng nguyên liệu đã được xử lý ở thí nghiệm trên đem đi nghiền nhỏ với các kích thước khác nhau, sau đó sử
34. 26 dụng sàng để phân loại. Đóng vào túi lọc chuyên dùng 2g/ túi và pha vào nước sôi với khoảng thời gian 5 phút sau đó tiến hành đánh giá cảm quan. Mục đích: Làm giảm kích thước nguyên liệu đến kích thước nhỏ nhất định, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly đồng thời không ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của nước trà sau này (độ đục ). Nguyên liệu rửa sạch, sấy khô, sử dụng máy xay nghiền nhỏ nguyên liệu Chỉ tiêu theo dõi: giá trị cảm quan và tỉ lệ chất tan chiết được tốt nhất. Thực hiện: Nguyên liệu Sấy khô Nghiền nhỏ d ≤ 0,5 0.5 < d ≤ 1 d ≥ 1 mm Phân tích đánh giá cảm quan Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước nguyên liệu Thí nghiệm 3: Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung Mục đích: Thêm thành phần Cỏ Ngọt, Cam Thảo với tỉ lệ thích hợp làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Thực hiện: Phối trộn các nguyên liệu theo các tỉ lệ thích hợp để chọn lấy một công thức tốt nhất giúp tăng giá trị của sản phẩm. Với nguyên liệu chính lá gai chiếm 80%, bổ sung thêm Cỏ Ngọt, Cam Thảo là 5-15; 7-13; 10-10; 12-8; 15-5 tương ứng với CT6, CT7, CT8, CT9, CT10 thực hiện với 3 lần lặp lại.
35. 27 Lá Gai Xử lý Phối trộn CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Trích ly Đánh giá cảm quan Hình 3.2. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối trộn Cỏ Ngọt và Cam Thảo Bảng 3.4. Công thức thí nghiệm khảo sát hàm lượng nguyên liệu bổ sung: Cỏ Ngọt, Cam Thảo Công Thành phần Cỏ Ngọt (%) Thành phần Cam Thảo (%) thức CT6 5 15 CT7 7 13 CT8 10 10 CT9 12 8 CT10 15 5 Thực hiện: Xử lý nguyên liệu: lá Gai, Cam Thảo và Cỏ Ngọt rửa sạch, sấy khô, nghiền nhỏ Cân 2g nguyên liệu gồm lá Gai, Cam Thảo và Cỏ Ngọt với hàm lượng bổ sung như bảng bố trí thí nghiệm trên. Trích ly với 120ml nước sôi trong 5 phút, tiến hành đánh giá cảm quan dịch trà vừa thu được.
36. 28 Tiến hành thực hiện lặp lại 3 lần mỗi nghiệm thức và ghi lại kết quả với các chỉ tiêu đánh giá. Chỉ tiêu đánh giá: Điểm đánh giá màu sắc, mùi, vị và trạng thái của trà Bảng 3.5. Bảng cho điểm đánh giá cảm quan tỉ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung Chỉ Điểm tiêu 5 4 3 2 1 Màu Trong sáng, Trong sáng, Đạt tiêu Màu vàng Màu nhạt sắc màu vàng màu vàng chuẩn, kỹ nhạt, hoặc nâu nâu sáng nâu, đặc thuật theo không đặc đậm đặc trưng trưng sản yêu cầu trưng cho cho sản phẩm sản phẩm phẩm Mùi Thơm tự Thơm tự Đạt tiêu Kém Lộ rõ mùi nhiên, hài nhiên, ấn chuẩn yêu thơm, có lạ hoặc hòa hấp tượng hài cầu kỹ thuật, mùi lạ mùi do dẫn, dễ chịu hòa hấp dẫn, có mùi thơm hoặc mùi khuyết tật đặc trưng. đặc trưng sản do khuyết Không có phẩm tật, không mùi, vị lạ đặc trưng sản phẩm Vị Ngọt dễ Ngọt dễ chịu Đạt tiêu Vị nhạt Không có chịu đặc đặc trưng chuẩn yêu không đặc vị, vị lạ trưng cho cho sản cầu kỹ thuật, trưng, vị lạ hay vị khó sản phẩm, phẩm, hài ngọt dễ chịu và vị do uống ngon hấp hòa không có và không có khuyết tật dẫn, hài hòa khuyết tật mùi vị lạ hay mùi và vị có khuyết tật Trạng Nước pha Nước pha Đạt tiêu Nước bị Nước đục, thái hấp dẫn, tương đối chuẩn theo đục, không nhiều cặn không có hấp dẫn, yêu cầu kỹ đặc trưng lơ lửng cặn lơ lửng không có cặn thuật, không cho sản cặn không bị phẩm, có đục cặn Tiến hành cho điểm cảm quan các công thức bằng phương pháp đánh giá cảm quan.
37. 29 Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ của nước pha trà và thời gian đến hiệu quả trích ly gói trà Mục đích: Tìm được nhiệt độ và thời gian pha trà thích hợp cho chất lượng cảm quan tốt nhất. Thực hiện: Thí nghiệm với công thức phối trộn đã tìm được ở thí nghiệm 3 với nhiệt độ nước gồm 70°C, 80°C, 90°C và 100°C tương ứng với CT11, CT12, CT13, CT14 và thực hiện lặp lại 3 lần. Nguyên liệu Trích ly 70ºC 80ºC 90ºC 100ºC Phân tích đánh giá cảm quan Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ trích ly trà Cân 2g nguyên liệu gồm lá Gai, Cam Thảo và Cỏ Ngọt với tỉ lệ nguyên liệu bổ sung như thí nghiệm 3. Tiến hành pha trà ở các nhiệt độ trên. Bảng 3.6. Công thức thí nghiệm khảo sát nhiệt độ nước trích ly trà Công thức Nhiệt độ nước pha trà (ºC) CT11 70 CT12 80 CT13 90 CT14 100 Chỉ tiêu đánh giá: Điểm đánh giá cảm quan màu, mùi, vị và trạng thái của trà.
38. 30 Bảng 3.7. Công thức thí nghiệm khảo sát thời gian trích ly gói trà Công thức Thời gian pha trà (Phút) CT15 4 CT16 5 CT17 6 CT18 7 Mục đích: Tìm được thời gian pha trà thích hợp nhất để sản phẩm cho màu sắc và hương vị thơm ngon, làm cơ sở khuyến cáo người tiêu dùng. Thực hiện: Thí nghiệm các gói trà túi lọc có trọng lượng 2g/gói đã biết được thông số ở các thí nghiệm 3, 4 với thời gian lần lượt 4, 5, 6, 7 phút tương ứng CT15, CT16, CT17, CT18 và lặp lại 3 lần. Trích ly gói trà với khoảng 120ml/gói, nước pha theo nhiệt độ cho cảm quan tốt nhất ở thí nghiệm 4 trên. Bảng 3.8. Bảng cho điểm đánh giá cảm quan màu sắc, mùi, vị và trạng thái của trà Chỉ Điểm tiêu 5 4 3 2 1 Màu Trong sáng, Trong sáng, Đạt tiêu chuẩn, Màu vàng Màu nhạt sắc màu vàng nâu màu vàng nâu, kỹ thuật theo nhạt, không hoặc nâu sáng đặc trưng đặc trưng sản yêu cầu đặc trưng cho đậm cho sản phẩm phẩm sản phẩm Mùi Thơm tự nhiên, Thơm tự Đạt tiêu chuẩn Kém thơm, Lộ rõ mùi gây ấn tượng nhiên, ấn yêu cầu kỹ có mùi lạ lạ hoặc hài hòa hấp dẫn, tượng hài hòa thuật, có mùi hoặc mùi do mùi do dễ chịu đặc hấp dẫn, đặc thơm đặc trưng khuyết tật, khuyết tật trưng cho sản trưng sản cho sản phẩm không đặc phẩm. Không phẩm trưng sản có mùi lạ hoặc phẩm mùi do khuyết tật, mùi thơm mạnh và bền Vị Ngọt dễ chịu Ngọt dễ chịu Đạt tiêu chuẩn Vị nhạt Không có đặc trưng cho đặc trưng cho yêu cầu kỹ không đặc vị, vị lạ sản phẩm, ngon sản phẩm, hài thuật, ngọt dễ trưng, vị lạ và hay vị khó hấp dẫn, hài hòa hòa không có chịu và không vị do khuyết uống mùi và vị khuyết tật có mùi vị lạ tật hay có khuyết tật Trạng Nước pha hấp Nước pha Đạt tiêu chuẩn Nước bị đục, Nước đục, thái dẫn, sống động tương đối hấp theo yêu cầu kỹ không đặc nhiều cặn không có cặn dẫn, không có thuật, không trưng cho sản lơ lửng bẩn lơ lửng cặn bẩn lơ cặn bẩn lơ lửng phẩm, có cặn lửng không bị đục bẩn lơ lửng
39. 31 Chỉ tiêu đánh giá: Điểm đánh giá cảm quan màu, mùi, vị, trạng thái của trà. Tiến hành thực hiện lặp lại 3 lần với mỗi công thức và ghi kết quả đánh giá cảm quan. Thí nghiệm 5: Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của hợp chất có trong lá Gai Khảo sát khả năng kháng một số loại vi khuẩn gây bệnh ở người như Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis của dịch chiết từ lá Gai. Chuẩn bị môi trường: Cân 38g môi trường (MPA) pha với 1000ml nước cất, đun sôi cho tan hết Agar, chia ra thành các bình tam giác 250ml, hấp khử trùng ở 121ºC trong 15 phút. Để thạch nguội xuống khoảng 40 - 45ºC, đổ 25ml môi trường vào đĩa, dùng que cấy trang trải đều vi khuẩn lên bề mặt thạch. Khi bề mặt thạch khô thì tiến hành đục lỗ thạch bằng nút khoan hoặc sử dụng giấy thấm, đường kính khoảng 6mm. Chuẩn bị các đĩa môi trường và đánh số thứ tự trên mỗi đĩa. Chuẩn bị các ống vi khuẩn đã tiệt trùng. Tiến hành pha loãng vi khuẩn đạt nồng độ 108 tế bào/ml. Chuẩn bị dịch triết lá Gai: chuẩn bị 500ml dịch lá Gai với các thông số trích ly 55°C, thời gian 90 phút, tỉ lệ nguyên liệu – dung môi 1:15, nồng độ dung môi cồn 70°, sau khi thu được dịch chiết, tiến hành cô quay chân không loại hết dung môi và thu dịch chiết. Dùng tăm bông cấy các vi khuẩn từ ống dịch khuẩn pha loãng vào các đĩa môi trường đã đánh dấu. Sau đó đục thạch, mỗi đĩa 4 lỗ. Dùng micropipette hút 70휇l dịch chiết lá gai cho vào các lỗ thạch trong đó có một lỗ chứa mẫu đối chứng là nước. Nuôi vi khuẩn ở 37°C trong 12 – 24 giờ và quan sát vòng kháng khuẩn [4], [5], [8]. Tính kết quả: Đo vòng kháng khuẩn và tính toán khả năng kháng khuẩn của dịch chiết. Giá trị trung bình đường kính vòng kháng khuẩn = D - d + > 4mm: hoạt tính mạnh (+++) + 3 – 4mm: hoạt tính trung bình (++) + < 3mm: hoạt tính kháng yếu (+)
40. 32 + 0 mm: không kháng khuẩn (-) Trong đó: D là đường kính vòng kháng khuẩn d: đường kính lỗ thạch hoặc đường kính giấy thấm 3.5.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu 3.5.2.1. Xác định độ ẩm theo phương pháp sấy đến khối lượng không đổi [7] Nguyên tắc: Dùng sức nóng để tách ẩm trong vật liệu, đồng thời giữ lại tất cả các chất có trong vật liệu. Do đó nhiệt độ sấy không được quá cao hay quá thấp. Nhiệt độ quá cao thì ẩm sẽ bốc hơi nhanh nhưng dễ gây hiện tượng làm thay đổi tính chất hóa học của các chất, nhất là các chất có tính bay hơi thoát đi sẽ làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Nhiệt độ quá thấp thì hơi thoát ra chậm, làm kéo dài thời gian và các chất bị biến đổi. Độ ẩm được xác định bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi. Cách tiến hành: Lấy mẫu đem nghiền nát, dùng cân phân tích cân 2-5g lá gai cho vào chén biết trước trọng lượng, sau đó đặt chén có chứa mẫu vào tủ sấy ở nhiệt độ 105ºC. Sấy trong khoảng 4-5 giờ, lấy chén có chứa mẫu đặt vào bình hút ẩm để làm nguội. Sau đó đem cân và ghi lại kết quả. Tiếp tục cho đến khi có trọng lượng không đổi. (Khi kết quả giữa hai lần cân cuối cùng có sai số ± 0,5% là coi như khối lượng không đổi. Tính kết quả: Độ ẩm được xác định bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi Độ ẩm theo % (W) tính bằng công thức: 1− 2 W = × 100 1− Trong đó: - W: Độ ẩm của thực phẩm (%). - G: Khối lượng cốc sấy (g). - G1: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử trước khi sấy (g). - G2: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử sau khi sấy (g). 3.5.2.2. Phương pháp xác định chất khô hòa tan [5], [6] Sử dụng chiết quang kế cầm tay
41. 33 Nguyên lý: Dựa vào chiết suất lá để suy ra nồng độ dung dịch, khi nồng độ dung dịch tăng chiết suất tăng. Cách tiến hành: + Dụng cụ, thiết bị cần sử dụng: Cân kỹ thuật có độ chính xác 0.01g, cốc thủy tinh, cối chày sứ, vải phin mịn, nước cất. + Tiến hành: Cân 5 – 10g mẫu bằng cân kỹ thuật và lượng nước bằng lượng mẫu đã lấy, nghiền hỗn hợp trong cối chày sứ. Lấy một phần hỗn hợp cho vào vải phin mịn, ép 2 – 3 giọt dung dịch ban đầu rồi nhỏ 2 – 3 giọt lên lăng kính và đo. Quay ốc điều chỉnh để tìm ranh giới vùng tối và vùng sáng của máy. Điều chỉnh đến khi ranh giới giữa hai vùng đen đậm không có ánh sáng khác (để tránh sai số). Đọc chiết suất hoặc phần trăm chất khô trên thước đo. Nếu không khống chế nhiệt độ ở 20ºC thì phải tra bảng hiệu chỉnh. Ghi số đọc phần trăm chất khô và nhiệt độ Tính kết quả: Hàm lượng chất khô tổng số (X) được tính theo công thức: X = 2 × ɑ (ºBx) Trong đó: 2: Hệ số pha loãng ɑ: Chỉ số khúc xạ đo được Kết quả là trung bình cộng kết quả của 2 lần xác định. Chênh lệch giữa 2 lần không vượt quá 2%. 3.5.2.3. Phương pháp xác định hàm lượng tro [6], [7] Nguyên tắc: Nung nguyên liệu hay sản phẩm thực phẩm ở nhiệt độ 500 - 600°C các chất hữu cơ cháy và bay hơi, chất vô cơ còn lại đó là thành phần tro. Dụng cụ và thiết bị để tiến hành thí nghiệm cần sử dụng: Cân phân tích với sai số không quá ± 0,01g Chén nung bằng sứ hoặc bằng kim loại Lò nung điều chỉnh được nhiệt độ 500 - 600ºC Bình hút ẩm, phía dưới để chất hút ẩm Bếp điện hoặc đèn cồn
42. 34 H2O2 10 thể tích hoặc HNO3 đậm đặc. Tiến hành: Nung chén sứ hoặc chén kim loại đã rửa sạch ở lò nung tới nhiệt độ 500 - 600ºC đến trọng lượng không đổi. Để nguội ở bình hút ẩm và cân ở cân phân tích chính xác đến 10 – 4g. Cho vào chén khoảng 5g chất thử. Cân tất cả ở cân phân tích, với độ chính xác như trên. Cho tất cả vào lò nung và tăng nhiệt độ từ từ cho đến 500 – 600ºC. Nung cho đến khi tro trắng, nghĩa là đã loại hết các chất hữu cơ thông thường khoảng 6 – 7 giờ. Trường hợp còn tro đen, lấy ra để nguội, cho thêm vài giọt H2O2 10 thể tích hoặc HNO3 đậm đặc và nung đến tro trắng. Để nguội trong bình hút ẩm, và cân ở cân phân tích trên. Tiếp tục nung thêm ở nhiệt độ trên trong 30 phút rồi để nguội trong bình hút ẩm và cân, lặp đi lặp lại thao tác này cho tới trọng lượng không đổi. Kết quả giữa hai lần nung và cân liên tiếp không được cách nhau quá 0,0005g. Tính kết quả: Hàm lượng tro theo phần trăm (X) tính bằng công thức: 2− X = × 100 (%) 1− Trong đó: - G: Khối lượng chén nung (g). - 1: Khối lượng chén nung và mẫu (g). - 2: Khối lượng chén nung và tro trắng (g). 3.5.2.4. Phương pháp định lượng polyphenol (phương pháp ISO 14502-1-2005 dùng thuốc thử Folin – Ciocalteu)[7] Chiết suất polyphenol: Cân 5g mẫu lá Gai tươi, chần ở nhiệt độ 100°C trong thời gian khoảng 5 giây để loại enzyme. Chiết mẫu với 100ml cồn 70°C bằng bộ chiết hồi lưu ở nhiệt độ 70°C trong thời gian 90 phút, lọc thu dịch trích. Pha loãng: lấy 1ml dịch chiết ở trên pha loãng 1000 lần bằng cồn 99°C, dịch pha loãng này được sử dụng để xác định lượng polyphenol tổng số. Xây dựng đường chuẩn garlic: Đường chuẩn acid garlic được xây dựng trong khoảng nồng độ: 10, 20, 40, 80, 160, 200, 250,320μg/ml.
43. 35 Xác định hàm lượng polyphenol: Chuẩn bị các ống nghiệm đã bọc kỹ bằng giấy bạc. Các ống nghiệm được đánh dấu, cho 1ml mẫu pha loãng vào các ống nghiệm, bọc kín bằng màng bọc thực phẩm. Sau đó cho thêm 5ml folin vào, lắc đều và để ở nhiệt độ phòng trong 5 phút. Tiếp theo cho thêm 4ml Na2CO3 7,5% vào lắc đều, để ở trong tối và nhiệt độ phòng trong 30 phút. Sau đó đem do OD ở bước sóng 765 nm. Tính kết quả: ( ) Hàm lượng polyphenol tổng (%) có trong chất khô = 100 (100−푤)/100 Trong đó: f(A): Phương trình đường chuẩn k: Hệ số pha loãng (g) w: Hàm lượng nước (%) 3.5.2.5. Phương pháp đánh giá cảm quan Đánh giá cảm quan theo TCVN 3215-79 [7], [10] Đánh giá cảm quan chất lượng của các sản phẩm thực phẩm bằng phương pháp cho điểm tổng hợp theo TCVN 3215-79 với thang 6 bậc 5 điểm. Trong đó điểm 0 ứng với chất lượng sản phẩm bị hỏng, còn từ 1 – 5 ứng với mức khuyết tật giảm dần, ở 5 điểm sản phẩm coi như không có lỗi nào trong tính chất đang xét, sản phẩm có tính tốt đặc trưng và rõ rệt cho chỉ tiêu đó. Chất lượng sản phẩm là tổng điểm các chỉ tiêu sau khi đã nhân với hệ số quan trọng. Các chỉ tiêu trong cùng một sản phẩm, chỉ tiêu nào ảnh hưởng lớn đến sản phẩm hơn thì hệ số quan trọng của chỉ tiêu đó cao hơn. Giá trị điểm cuối cùng là tổng điểm khi đã nhân với hệ số. Khi đánh giá chất lượng cảm quan bằng một hội đồng thì điểm chất lượng của chỉ tiêu nào là điểm trung bình của mỗi thành viên nhân với hệ số quan trọng của nó. Bảng: 3.9. Hệ số trọng lượng (hệ số quan trọng) của trà túi lọc Tính chất Hệ số trọng lượng Màu sắc 0,8 Mùi 1,2 Vị 1,2 Trạng thái 0.8 Cách tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm như sau:
44. 36 Xác định màu sắc: Pha trà vào cốc trong suốt, đặt đối diện nguồn sáng, quan sát dưới ánh sáng tự nhiên. Xác định mùi: Mẫu sau khi pha 5 – 10 phút sẽ xác định mùi, nơi tiến hành thoáng đãng, mát mẻ, không có mùi lạ. Vị: Yêu cầu trước 2 giờ không được dùng chất kích thích, uống từng ngụm nhỏ để cảm nhận vị của sản phẩm, ghi nhận và cho điểm. Trạng thái: Đặt cốc dưới nguồn sáng và quan sát độ trong, ghi nhận và cho điểm. Điều kiện tiến hành đánh giá cảm quan: Điều kiện thường ở phòng thí nghiệm, chọn nơi yên tĩnh thoáng mát, đủ ánh sáng và sạch sẽ. Người được lựa chọn để đánh giá cảm quan là những người đã được huấn luyện và thực hành đánh giá cảm quan sản phẩm, sức khỏe tốt như giáo viên bộ môn, các bạn sinh viên học ngành công nghệ chế biến thực phẩm. Số người thử được chọn cho mỗi thí nghiệm là 9 người. Bảng: 3.10. Đánh giá mức chất lượng sản phẩm thực phẩm theo TCVN 3215-79 Mức chất lượng Điểm chất lượng Tốt 18.6 – 20 Khá 15.2 – 18.5 Trung bình 11.2 – 15.1 Kém 7.2 – 11.1 Rất kém 4 – 7.1 Sản phẩm không sử dụng được 0 – 3.9 Người thử sau khi được mời sử dụng sẽ định giá cường độ của một tính chất cảm quan nào đó được đó qua mức độ ưa thích, hài lòng của mình bằng thang điểm đã được định sẵn mô tả cấp độ hài lòng và ưa thích. Sản phẩm đạt yêu cầu khi: tổng số điểm đạt từ 11,2 điểm trở lên, không có bất cứ chỉ tiêu nào dưới 2 điểm và 3 chỉ tiêu khác phải không thấp hơn 2,8 điểm. Nếu hội đồng thống nhất cho một chỉ tiêu nào đó 0 thì điểm trung bình bằng 0 và sản phẩm coi như hỏng. Thành viên nào cho điểm lệch 1,5 điểm trung bình chưa có trọng lượng của hội đồng thì điểm của thành viên đó bị loại [6], [7].
45. 37 Bảng: 3.11. Mô tả điểm cảm quan Tiêu chí Điểm Mô tả Màu sắc 0 Màu nâu đen hoặc màu lạ 1 Màu vàng nâu 2 Màu vàng rơm rất nhạt hoặc quá đậm 3 Màu vàng rơm nhạt hoặc hơi đậm 4 Màu vàng rơm 5 Màu vàng rơm đặc trưng Mùi 0 Mùi lạ, khó chịu 1 Mùi hơi khó chịu 2 Mùi nhẹ 3 Mùi thơm lá gai thoảng 4 Mùi thơm lá gai 5 Mùi thơm lá gai hài hòa Vị 0 Có vị lạ 1 Ngọt gắt hoặc rất nhạt 2 Vị ngọt gắt hoặc hơi nhạt 3 Vị hơi ngọt 4 Vị ngọt vừa 5 Vị ngọt hài hòa Trạng thái 0 Rất đục 1 Đục, nhiều cặn 2 Đục, ít cặn 3 Hơi đục, ít cặn 4 Trong, ít cặn 5 Trong không có cặn 3.6. Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm SPSS
46. 38 PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Kết quả xác định một số thành phần của lá Gai Bảng 4.1. Kết quả các chỉ tiêu nghiên cứu STT Thành phần Hàm lượng 1 Độ ẩm (%) 80,69 2 Tro (%) 3.3 3 Hàm lượng chất khô hòa tan (ºBx) 19.3 4 Polyphenol tổng 13,35%. Nhận xét: Dựa vào bảng kết quả trên ta có độ ẩm của nguyên liệu lá Gai là 80.69%. Hàm lượng chất khô chiếm 19.3%. Hàm lượng tro toàn phần trong lá gai 3.3%. Hàm lượng polyphenol tổng 13,35%. Theo kinh nghiệm dân gian, thời điểm hái lá thông thường lớn hơn hoặc khoảng 90 ngày sau khi trồng và khoảng 60 ngày sau khi cắt bỏ gốc cũ là lá đạt độ dày, không quá già, màu xanh, kích thước lá khoảng 10 – 15cm , thích hợp nhất cho quá trình hái lá. Như vậy, nguyên liệu lá gai có độ ẩm cao, trong thành phần chất khô có hàm lượng tro và polyphenol tổng khá cao, chứng tỏ lá Gai có những tính chất quý, vừa cung cấp khoáng chất vừa cung cấp các hoạt chất chống oxy hóa tự nhiên, kháng khuẩn, rất tốt để sản xuất các sản phẩm có lợi cho sức khỏe người sử dụng. 4.2 Xác định nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm Hình 4.1. Hình ảnh trà lá gai được sấy ở các mức nhiệt độ khác nhau
47. 39 Nhiệt độ sấy nguyên liệu có ảnh hưởng trực tiếp đến màu sàu cũng như mùi vị của sản phẩm trà. Với các điều kiện thí nghiệm nhiệt độ sấy khảo sát là 50, 60, 70, 80, 90ºC. Bằng phương pháp cho điểm đánh giá cảm quan của các thành viên được tính toán theo bảng sau: Bảng 4.2. Bảng ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị của sản phẩm Điểm chất lượng Nhiệt độ Điểm Xếp CT Màu Trạng (°C) Mùi Vị HSCTL loại sắc thái CT1 50 4,22b 3,89b 3,78c 4,33b 16,04 Khá CT2 60 4,33b 4,11b 3,89c 4,00b 16,26 Khá Trung CT3 70 3,00a 2,78a 3,33bc 3,22a 12,30 bình Trung CT4 80 2,89a 2,67a 2,78ab 3,00a 11,25 bình CT5 90 2,78a 2,56a 2,56a 2,89a 10,68 Kém (Ghi chú: Các giá trị trong cùng một cột có chỉ số mũ khác nhau thì có sự khác nhau ở mức ý nghĩa α = 0,05) Từ bảng 4.2 vẽ đồ thị: Điểm cảm quan TB có TL 18 16.04 16.26 16 14 12.3 11.25 12 10.68 10 8 Điểm cảm quan 6 TB có TL 4 2 0 50 60 70 80 90 Nhiệt độ sấy (ºC) Hình 4.2. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan của sản phẩm
48. 40 Nhận xét: Dựa vào đồ thị hình 4.2 và bảng 4.2 ta thấy được nhiệt độ sấy nguyên liệu là yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm trà. Trong đó với công thức sấy ở 60ºC là tối ưu nhất cho quá trình sấy. Nhiệt độ sấy thấp hơn (50ºC), thời gian sấy kéo dài rất lâu. Nhiệt độ sấy cao (70ºC, 80ºC, 90ºC) làm cho trà bị cháy khét, tính chất cảm quan sản phẩm giảm, màu sắc nhạt hơn và hương vị không được tốt các thành phần trong lá bị biến đổi do nhiệt độ cao, không còn thích hợp cho sản phẩm trà. Sau khi đã có kết quả điểm cảm quan có thể nhận thấy với sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê của điểm cảm quan chất lượng sản phẩm ở các công thức khác nhau và với công thức 60ºC là công thức cho điểm cảm quan cao nhất so với những công thức còn lại. Vì vậy, công thức 60ºC là công thức tốt nhất được chọn để thực hiện các thí nghiệm tiếp theo. 4.3. Xác định kích thước nguyên liệu sau khi nghiền đến chất lượng sản phẩm Nguyên liệu có kích thước thích hợp tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly chất tan ra nước trà. Tiến hành lựa chọn kích thước nguyên liệu cho sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt nhất. Nguyên liệu sau khi trải qua giai đoạn sấy sẽ được làm nhỏ, sau đó sàng phân loại với các kích thước khác nhau. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu được trình bày ở bảng 4.3. Bảng 4.3. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến cảm quan sản phẩm Kích thước Đánh giá cảm quan (mm) d ≤ 0,5 Dịch trà có cặn, vẩn đục, có màu nâu đậm 0.5 < d ≤ 1 Dịch trà trong, có màu vàng nâu d ≥ 1 mm Dịch trà trong có màu vàng nhạt Nhận xét: Dựa vào bảng 4.3 kích thước nguyên liệu ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm trà. Với kích thước nguyên liệu ≥ 1 mm sản phẩm thu được có trạng thái trong ít cặn tuy nhiên màu sắc sản phẩm không được đậm màu, mùi vị nhạt. Kích thước nguyên liệu lớn thì gây khó khăn cho quá trình trích ly của trà, trà không cho
49. 41 màu sắc, hương vị đặc trưng. Nếu kích thước nguyên liệu ≤ 0,5 mm làm cho dịch trà bị đục và có nhiều cặn lơ lửng ảnh hưởng tới giá trị cảm quan sản phẩm. Ở kích thước 0,5 < d ≤ 1 mm là thích hợp nhất để pha trà vì đây là nghiệm thức cho dịch trà có chất lượng cảm quan tốt nhất. Dịch trà trong, có màu vàng nâu đặc trưng của sản phẩm trà không có cặn, đục. Vậy, với kích thước nguyên liệu 0,5 < d ≤ 1 mm được chọn là kích thước tốt nhất để thực hiện các thí nghiệm tiếp theo. 4.4. Xác định tỉ lệ phối trộn các nguyên liệu bổ sung Tỉ lệ phối trộn có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cảm quan thực phẩm, nguyên liệu bổ sung giúp cho sản phẩm tạo thành có hương thơm, dễ chịu, dễ uống , vì vậy tỉ lệ phối trộn các nguyên liệu có vai trò quan trọng để đạt chỉ tiêu về các giá trị cảm quan, đáp ứng phù hợp với nhu cầu người sử dụng. Các nguyên liệu được bổ sung sẽ được phối trộn với nhau theo 5 công thức, sau đó đóng gói vào túi lọc có khối lượng 2g. Bằng phương pháp cho điểm cảm quan với các tỉ lệ phối trộn khác nhau trên hội đồng gồm 9 thành viên có thể lựa chọn ra công thức phối trộn ưa thích nhất. Điểm đánh giá cảm quan của các thành viên được thống kê thể hiện dưới bảng sau: Bảng 4.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn Cam Thảo, Cỏ Ngọt đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị và trạng thái của sản phẩm Tỉ lệ phối trộn lá Điểm chất lượng Điểm Gai/Cỏ Xếp CT HSCT Ngọt/Cam Thảo Màu Trạng loại Mùi Vị L (%) sắc thái CT6 80-5-15 2,22a 2,44a 2,67a 2,89a 10,22 Kém CT7 80-7-13 2,44a 3,11ab 2,56a 2,78a 10,89 Kém Trung CT8 80-10-10 2,78a 3,11ab 3,11a 3,33a 12,35 bình CT9 80-12-8 4,56c 4,44c 4,67c 4,56c 18,22 Khá CT1 80-15-5 3,89b 3,89bc 3,67b 4,00bc 15,38 Khá 0 (Ghi chú: Các giá trị trong cùng một cột có chỉ số mũ khác nhau thì có sự khác nhau ở mức ý nghĩa α = 0,05)
50. 42 Từ bảng 4.4 vẽ biểu đồ: Điểm cảm quan TB có TL 20 18.22 18 15.38 16 14 12.35 12 10.22 10.89 Điểm cảm quan 10 TB có TL 8 6 4 2 0 CT6 CT7 CT8 CT9 CT10 Công thức phối trộn Hình 4.3. Đồ thị thể hiện tổng điểm cảm quan của tỉ lệ phối trộn nguyên liệu khác nhau ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Nhận xét: Qua bảng 4.4 và hình 4.3 ta thấy được tỉ lệ Cam Thảo và Cỏ Ngọt bổ sung vào trà lá Gai có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Công thức 0,1g Cỏ Ngọt và 0,3g Cam Thảo có tổng điểm cảm quan là thấp nhất. Trong gói trà lá Gai 2g có chứa 0.24g Cỏ Ngọt và 0.16g Cam Thảo có điểm cảm quan ưa thích là cao nhất. Bổ sung Cỏ Ngọt tạo độ ngọt thơm hơn cho trà, nếu lượng Cỏ Ngọt bổ sung quá nhiều hay quá ít tạo vị ngọt gắt hay vị không hài hòa. Cam Thảo có tính mát, thanh nhiệt, giải độc khi cho với lượng phù hợp, quá nhiều hoặc quá ít sẽ ảnh hưởng đến hương vị của sản phẩm, giảm chất lượng cảm quan. Vậy với tỉ lệ phối trộn 12% Cỏ Ngọt và 8% Cam Thảo vào trà lá Gai được lựa chọn để thực hiện các thí nghiệm tiếp theo. 4.5. Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ nước pha và thời gian pha đến hiệu quả trích ly gói trà Nhiệt độ và thời gian ảnh hưởng không nhỏ tới quá trình trích ly các hoạt chất trong trà vào nước do đó đây cũng là những chỉ tiêu quan trọng cần xác định khi sản xuất trà. Qua các công thức nhiệt độ 70ºC, 80ºC, 90ºC, 100ºC, bằng phương pháp cho điểm cảm quan mức độ ưa thích sản phẩm với các công thức khác nhau trên hội đồng gồm 9 thành viên để lựa chọn công thức trích ly thích hợp nhất.
51. 43 Điểm đánh giá cảm quan của các thành viên được tính toán thống kê như bảng sau: Bảng 4.5a. Bảng ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly trà đến chất lượng cảm quan của sản phẩm trà Điểm chất lượng Nhiệt Điểm CT Màu Trạng Xếp loại độ (°C) Mùi Vị HSCTL sắc thái CT11 70 2,33 2,22 2,44 2,89 9,76 Kém CT12 80 2,56 2,33 2,67 2,44 10,00 Kém CT13 90 4,44 4,67 4,67 4,44 18,31 Khá CT14 100 4,11 4,11 4,33 4,56 17,06 Khá (Ghi chú: Các giá trị trong cùng một cột có chỉ số mũ khác nhau thì có sự khác nhau ở mức ý nghĩa α = 0,05) Từ bảng 4.5a vẽ biểu đồ: Điểm cảm quan TB có TL 20 18.31 18 17.06 16 14 12 9.76 10 10 Điểm cảm quan 8 TB có TL 6 4 2 0 70 80 90 100 Nhiệt độ trích ly (ºC) Hình 4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly trà đến chất lượng cảm quan của sản phẩm Nhận xét: Dựa vào đồ thị hình 4.4 ta thấy nhiệt độ pha trà là yếu tố làm ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan khi pha trà. Nhiệt độ thấp sẽ làm giảm khả năng trích ly, ảnh hưởng đến dịch trà và màu sắc của nước, nếu nhiệt độ trích ly cao sẽ trích ly được nhiều chất hơn, làm tăng mạnh mùi vị trà.
52. 44 Qua đồ thị hình 4.4 ta thấy được ở nhiệt độ 90ºC - 100ºC là thích hợp nhất để pha trà vì đây là nhiệt độ có thể để trích ly những hoạt chất có trong sản phẩm cũng như giữ được màu sắc, mùi vị trà tốt nhất. Điểm cảm quan ở nhiệt độ 90ºC - 100ºC đạt được điểm cảm quan cao nhất và khác biệt so với những công thức còn lại. Vậy với công thức 90ºC - 100ºC được lựa chọn để pha chế trà và thực hiện các thí nghiệm tiếp theo. Bảng 4.5b. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến chất lượng cảm quan của sản phẩm trà Thời gian trích ly (phút) Điểm cảm quan chất lượng sản phẩm 4 3,11b 5 4,67c 6 3,22b 7 2,44a (Ghi chú: Các giá trị trong cùng một cột có chỉ số mũ khác nhau thì có sự khác nhau ở mức ý nghĩa α = 0,05) Từ bảng 4.5b vẽ đồ thị: Điểm cảm quan chất lượng sản phẩm 5 4.67 4.5 4 3.5 3.11 3.22 cảm cảm 3 2.44 Điểm cảm quan 2.5 chất lượng sản 2 phẩm 1.5 Thang điểm Thang 1 0.5 0 4 5 6 7 Thời gian trích ly (phút) Hình 4.5. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến chất lượng cảm quan của sản phẩm Dựa vào đồ thị hình 4.5 thấy được thời gian pha trà là yếu tố làm tăng chất lượng cảm quan khi pha trà. Thời gian ngắn trà chưa trích ly được hết, màu sắc, mùi
53. 45 vị của trà còn nhạt. Nếu để quá lâu vừa mất thời gian lại giảm mất đi hương vị đặc trưng trong trà. Qua đây ta thấy được ở thời gian 5 phút là thích hợp nhất để pha trà. Với thời gian này thích hợp để trích ly các hoạt chất trong sản phẩm và có được màu sắc, hương vị trà tốt nhất. 4.6. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai Thực hiện thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của dịch trích ly từ lá Gai, dịch chiết này chứa các hợp chất polyphenol, flavonoid trong đó có Chlorogenic acid là một loại tanin, có tác dụng diệt nấm, diệt khuẩn, được thử nghiệm để đánh giá hiệu quả kháng lại 3 loại vi khuẩn Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis bằng phương pháp tạo vòng kháng khuẩn trên môi trường đĩa thạch. Thực hiện thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của dịch trích ly từ lá Gai thu được kết quả vòng kháng khuẩn như sau: Hình 4.6. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Escherichia coli Hình 4.7. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Staphylococcus aureus
54. 46 Hình 4.8. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Bacillus subtilis Hình 4.9. Kết quả mẫu đối chứng kháng sinh Ampicillin Mẫu thử không có dấu hiệu của diện tích vùng ức chế được cho là không chứa chất kháng khuẩn trong môi trường, có dấu hiệu của vùng ức chế là khi không thấy sự phát triển của các vi sinh vật hoặc có dấu hiệu giảm mạnh phát triển so với các diện tích xung quanh. Mẫu thử Ampicillin là đối chứng dương có vùng ức chế không có sự phát triển của vi sinh vật. Nước cất là đối chứng âm có sự phát triển của các vi sinh vật nên không có vùng ức chế. Bảng 4.6. Kết quả thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai STT Vi khuẩn Hoạt tính kháng khuẩn Hiệu số đường kính vòng Hoạt tính kháng kháng khuẩn D-d (mm) của dịch trích 1 Escherichia coli 4 (++) 2 Staphylococcus aureus 7 (+++) 3 Bacillus subtilis 9 (+++)
55. 47 Nhận xét: Vi khuẩn Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis là các tác nhân gây một số bệnh phổ biến ở người như các bệnh về đường ruột, tiêu hóa, ngộ độc thức phẩm, bệnh ngoài da, suy giảm hệ miễn dịch. Qua thí nghiệm này ta có thể thấy được lá Gai có thể kháng lại các loại vi khuẩn như trực khuẩn gram (-): Escherichia coli, trực khuẩn gram (+) Bacillus subtilis, tụ cầu khuẩn gram (+) Staphylococcus aureus, với đường kính vòng kháng khuẩn của dịch chiết tác động lên mỗi loại vi sinh vật là khác nhau. Khả năng kháng khuẩn của dịch trích lá Gai đối với chủng Bacillus subtilis là cao nhất với kết quả vòng kháng khuẩn là 9 mm và thấp nhất là chủng Escherichia coli với 4 mm. Đối với chủng Staphylococcus aureus vòng kháng khuẩn là 7mm. 4.7. Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm trà túi lọc lá Gai Bảng 4.7. Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm Chỉ tiêu Độ ẩm (%) Tro (%) Acid tổng số Hàm lượng 5,24 4,53 0,91 Trong quá trình bảo quản độ ẩm có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sản phẩm, độ ẩm quá cao sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật, nấm men, nấm mốc, phát triển gây hư hỏng sản phẩm. Từ kết quả nghiên cứu ở bảng 4.7 cho thấy độ ẩm trong sản phẩm là 5,24% đây là độ ẩm an toàn trong bảo quản và vận chuyển sản phẩm. Hàm lượng acid tổng số là 0,91%. Hàm lượng tro trong sản phẩm là 4,53% cao hơn so với nguyên liệu là do có thêm các nguyên liệu bổ sung làm cho sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt hơn, đồng thời cũng giúp tăng các thành phần dinh dưỡng nâng cao chất lượng sản phẩm. Hình 4.10. Hình ảnh sản phẩm trà túi lọc lá Gai
56. 48 4.8. Quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai Từ những kết quả nghiên cứu và phân tích ở trên tôi đưa ra quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá Gai như sau: Nguyên liệu Phân loại, rửa Phơi khô Nhiệt độ: 60ºC Sấy Thời gian: 3h 30 Nghiền nhỏ 0.5 < d ≤ 1 mm Sàng Lá gai: 1,6 g Phối trộn Cỏ Ngọt: 0,24 g Cam Thảo: 0,16 g Túi lọc Bao gói Sản phẩm Hình 4.11. Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai Thuyết minh quy trình: Phân loại: Lựa chọn nguyên liệu đạt yêu cầu về chất lượng, không bị dập nát, hư hỏng đảm bảo cho quá trình chế biến tiếp theo Rửa: Làm sạch nguyên liệu, loại bỏ tạp chất, bụi đất, các vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu. Nguyên liệu đem rửa sạch bằng nước máy 2-3 lần tránh dập nát rồi để ráo nước. Phơi khô: Làm giảm bớt hàm lượng nước có trong nguyên liệu, giúp quá trình bảo quản nguyên liệu được lâu hơn.
57. 49 Sấy: Giảm hàm lượng ẩm trong nguyên liệu tới 7-8 % là độ ẩm an toàn, đảm bảo chất lượng và thời gian bảo quản. Tạo điều kiện cho các quá trình chế biến tiếp theo, nguyên liệu được sấy ở nhiệt độ 60ºC trong thời gian 3 giờ 30 phút. Nghiền nhỏ: Làm nhỏ nguyên liệu sau khi sấy đến kích thước thích hợp để thuận lợi cho quá trình trích ly các chất tan trong trà. Sau khi cho vào máy nghiền kích thước nguyên liệu được chọn lựa là 0.5 < d ≤ 1 mm. Sàng: Tạo cho sản phẩm có kích thước đồng đều, loại bỏ phần bột cám sau khi nghiền nâng cao chất lượng cảm quan. Phối trộn: Sử dụng tỉ lệ phối trộn thích hợp tạo ra sản phẩm có hương vị hài hòa giữa các thành phần nguyên liệu. Với công thức được lựa chọn lá Gai 1.6g, Cỏ Ngọt 0.24g, Cam Thảo 0.16g. Bao gói: Sau khi trà được phối trộn theo tỉ lệ 2g/gói trà sẽ được đem đóng gói vào túi lọc đã chuẩn bị sẵn, hàn mí túi, ghép dây và đóng vào hộp giấy. Bao gói chứa đựng, thông tin, bảo quản, bảo vệ, tiện ích khi mang theo bên mình gia tăng thẩm mỹ và kinh tế cho sản phẩm.
58. 50 PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận Từ các kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu, đề tài đạt một số kết luận sau đây: + Xác định được một số thành phần của nguyên liệu lá Gai. Độ ẩm nguyên liệu 80,7% Chất khô hòa tan 19,3% Độ tro khoảng 3,3% Polyphenol tổng 13,35% + Xác định nhiệt độ sấy lá gai là 60ºC, thời gian sấy 210 phút + Xác định kích thước nguyên liệu là 0.5 < d ≤ 1mm + Xác định tỉ lệ phối trộn nguyên liệu 1.6g lá Gai, 0.24g Cỏ Ngọt, 0.16g Cam Thảo + Xác định nhiệt độ và thời gian trích ly trà 90 - 100ºC trong thời gian 5 phút + Xác định được một số chỉ tiêu sản phẩm độ ẩm là 5,24%, hàm lượng tro là 4,53% + Xác định được khả năng kháng khuẩn của dịch trích lá Gai với một số loại vi khuẩn thường gặp trong thực phẩm như Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis với vòng kháng khuẩn lần lượt là 4 mm, 7 mm, 9mm + Xây dựng hoàn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá Gai trên quy mô phòng thí nghiệm và có thể mở rộng sản xuất quy mô công nghiệp. 5.2. Kiến nghị Do thời gian nghiên cứu còn hạn chế, vì vậy nghiên cứu cần nghiên cứu thêm một số vấn đề sau: Tiến hành phân tích, định lượng các thành phần có hoạt tính sinh học trong lá Gai. Nghiên cứu phối trộn lá gai với các thành phần nguyên liệu khác để tăng giá trị cảm quan và đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường.
59. 51 Trong quá trình sàng có rất nhiều bột lá Gai, có thể sử dụng lượng bột này làm sản phẩm bột làm bánh Gai hoặc tạo ra các sản phẩm khác.
60. 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt 1. Đỗ Tất Lợi (2001), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Y học. 2. Đỗ Huy Bích (2004), Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, Nxb KH & KT, Hà Nội. 3. Hoàng Văn Hộ (2006), Những cây có vị thuốc ở Việt Nam, Nxb trẻ. 4. Nguyễn Thị Chính, Trương Thị Hòa, (2005), Vi sinh vật Y học, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội. 5. Hà Duyên Tư (2010), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, Nxb Khoa học và Kỹ thuật. 6. Lê Ngọc Thụy (2009), Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, Nxb Bách Khoa, Hà Nội. 7. Hà Duyên Tư (chủ biên) (2009), Phân tích hóa học thực phẩm, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 8. Nguyễn Đỗ Phúc (2013), Staphylococcus aureus. 9. Võ Văn Chi (2003), Từ điển thực vật thông dụng, tập 2. 10. Hoàng Văn Chước (1999), Kỹ thuật sấy, Nxb Khoa học kỹ thuật. Tài liệu tiếng anh 11. Andréa C. bertolini, 2010, Starcher: Characterization, Properties, and Applications, CRC Press Taylor & Francis Group. 12. Naveen Kumar V R, Anti ulcer activity of Boehmeria nivea, (2011), Department of Pharmacology, Dayananda Sagar College of Pharmacy Bangalore – 78. 13. D.P. Singh, RAMIE (boehmeria nivea), India Council of Agricultural Research Krishi Bhavan, New Delhi – 110 001. 14. Youn Ri Lee, Jin Woo Nho, In Guk Hwang, Woon Ju Kim, Yu Jin Lee and Heon Sang Jeong, 2009, Chemical composition and Antioxidant Activity of Ramie Leaf (Boehmeria nivea L.), Food Science and Biotechnol, Vol 18, No 5, pp 1096-1099.
61. 53 PHỤ LỤC Phụ lục 1. Phiếu cho điểm đánh giá cảm quan sản phẩm PHIẾU CHO ĐIỂM Phép thử cho điểm chất lượng (TCVN 3215-79) Họ và tên người thử: Ngày thử Thí nghiệm Trả lời: Chỉ tiêu Mẫu CT1 CT2 CT3 CT4 Màu sắc Mùi Vị Trạng thái Cách cho điểm: cho điểm theo thang điểm 5 Chỉ Điểm tiêu 5 4 3 2 1 Màu Trong sáng, Trong sáng, Đạt tiêu Màu vàng Màu nhạt sắc màu vàng nâu màu vàng chuẩn, kỹ nhạt, không hoặc nâu sáng đặc trưng nâu, đặc thuật theo đặc trưng cho đậm cho sản phẩm trưng sản yêu cầu sản phẩm phẩm Mùi Thơm tự nhiên, Thơm tự Đạt tiêu Kém thơm, Lộ rõ mùi gây ấn tượng nhiên, ấn chuẩn yêu có mùi lạ lạ hoặc hài hòa hấp tượng hài cầu kỹ hoặc mùi do mùi do dẫn, dễ chịu hòa hấp dẫn, thuật, có khuyết tật, khuyết tật đặc trưng cho đặc trưng mùi thơm không đặc sản phẩm. sản phẩm đặc trưng trưng sản Không có mùi cho sản phẩm lạ hoặc mùi do phẩm khuyết tật, mùi
62. 54 thơm mạnh và bền Vị Ngọt dễ chịu Ngọt dễ Đạt tiêu Vị nhạt Không có đặc trưng cho chịu đặc chuẩn yêu không đặc vị, vị lạ sản phẩm, trưng cho cầu kỹ trưng, vị lạ và hay vị ngon hấp dẫn, sản phẩm, thuật, ngọt vị do khuyết khó uống hài hòa mùi và hài hòa dễ chịu và tật vị không có không có khuyết tật mùi vị lạ hay có khuyết tật Trạng Nước pha hấp Nước pha Đạt tiêu Nước bị đục, Nước thái dẫn, sống động tương đối chuẩn theo không đặc đục, không có cặn hấp dẫn, yêu cầu kỹ trưng cho sản nhiều cặn bẩn lơ lửng không có thuật, không phẩm, có cặn lơ lửng cặn bẩn lơ cặn bẩn lơ bẩn lơ lửng lửng lửng không bị đục (TCVN 3218-1993, Bộ Khoa học – Công nghệ và môi trường, số 212/QĐ ngày 12/5/1993)
63. 55 Phụ lục 2. Hình ảnh
64. 56 Phụ lục 3. Kết quả xử lý số liệu 1. Kết quả cảm quan nhiệt độ sấy nguyên liệu
65. 58 2. Kết quả cảm quan tỉ lệ phối trộn nguyên liệu
66. 60 3. Kết quả cảm quan nhiệt độ trích ly trà
67. 62 4. Kết quả cảm quan thời gian trích ly trà