MỤC LỤC Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Mục lục 1
MỞ ĐẦU 7
PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10
1.1. RÂU NGÔ 10
1.1.1. Đặc điểm sinh học của râu ngô 10
1.1.2. Thành phần hóa học và tính chất vật lý của các hoạt chất sinh học có trong
râu ngô 11
1.1.2.1. Thành phần hóa học của râu ngô 11
1.1.2.2. Một số hoạt chất sinh học có trong râu ngô và tính chất vật lý của
chúng 12
1.1.3. Sử dụng râu ngô 17
1.2. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ TAN 18
1.2.1. Kỹ thuật trích ly 18
1.2.2. Kỹ thuật sấy phun 21
1.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ VÀ NGHIÊN CỨU RÂU NGÔ TRÊN THẾ
GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 23
1.3.1. Tình hình sản xuất ngô và nghiên cứu râu ngô trên thế giới 23
1.3.2. Tình hình sản xuất ngô và nghiên cứu râu ngô ở Việt Nam 29
PHẦN 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
2.1. VẬT LIỆU, HOÁ CHẤT THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ NGHIÊN CỨU 31
2.1.1. Vật liệu 31
2.1.2. Hóa chất 31
1

2.1.3. Thiết bị và dụng cụ 31
2.2. PHƯƠNG PHÁP 32
2.2.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý 32

phẩm 53
3.2.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy 53
3.2.2.2. Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu 55
3.2.2.3. Ảnh hưởng của áp suất khí nén 58
3.2.3. Khảo sát quá trình phối trộn 60
3.2.4. Xây dựng sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất trà tan râu ngô 63
3.3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM TRÀ TAN RÂU NGÔ 66
3.3.1. Xác định một số thành phần hoạt chất sinh học của sản phẩm 66
3.3.2. Đánh giá hiệu quả chức năng giảm cholesterol của sản phẩm trà tan râu
ngô trên thỏ. 67
PHẦN 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72
4.1. KẾT LUẬN 72
4.2. KIẾN NGHỊ 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
PHỤ LỤC
3

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới 1961 – 2007 24
Bảng 1.2. Kết quả thử nghiệm trên tế bào gan chuột từ dịch chiết râu ngô bằng
MeOH (methanol). 26
Bảng 1.3. Hiệu quả giảm oxy hoá lipit (%) khi sử dụng dịch chiết râu ngô 27
Bảng 1.4. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô Việt Nam 30
Bảng 3.1. Năng suất râu ngô của một số giống ngô 38
Bảng 3.2. Một số thành phần hóa học của râu ngô 40
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của loại dung môi đến khả năng chiết các hợp chất của râu
ngô 43
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến khả năng chiết các hợp
chất của râu ngô 45
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến khả năng chiết các hợp chất của

Đồ thị 5: Ảnh hưởng của áp suất khí nén đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 59
Đồ thị 6: Ảnh hưởng của áp suất khí nén đến độ ẩm sản phẩm 60
Sơ đồ 2: Quy trình công nghệ sản xuất trà tan râu ngô 64
Hình 4: Sắc ký đồ β sitosterol, stigmasterol trong sản phẩm trà tan râu ngô 67
6

MỞ ĐẦU
Khoa học công nghệ ngày một phát triển, con người không chỉ lo ăn no
đủ, mà còn cần đến các thực phẩm không chỉ giàu dinh dưỡng cho năng lượng
cao, mà con người còn tìm ra nhiều thực phẩm có tác dụng tăng cường thể lực,
phòng, điều trị bệnh tật và kéo dài tuổi thọ của mình.
Khuynh hướng mới trong lĩnh vực chế biến lương thực thực phẩm đã được
đề xuất: chế biến các loại thực phẩm chức năng (funtional food) từ các nguyên
liệu tự nhiên, từ các thực vật, động vật đặc thù vốn giàu các hoạt chất sinh học đã
được thiên nhiên tạo ra sau hàng triệu năm tiến hóa. Các thực phẩm chức năng
này sẽ giúp cho con người duy trì và tăng cường sức khỏe, kéo dài tuổi thọ,
phòng và chữa được nhiều bệnh hiểm nghèo về tim mạch, ung thư
Trong dân gian, từ xưa, đã lưu truyền các bài thuốc chữa bệnh từ cây cỏ và
kết hợp sử dụng thức ăn hàng ngày để tăng cường giá trị dinh dưỡng hạn chế
bệnh tật. Ngày nay, đứng trước hàng loạt căn bệnh nan y, khó chữa như tim
mạch, ung thư Nền y học hiện đại đang có xu hướng khuyến khích con người
“phòng bệnh hơn chữa bệnh”, bằng cách sử dụng hợp lý các nguồn thành phần
chức năng có sẵn trong thực phẩm, vừa có tác dụng trị bệnh vừa có giá trị dinh
dưỡng.
Theo điều tra của các chuyên gia Trung Quốc, nhu cầu thực phẩm chức
năng tăng nhanh hơn nhiều lần sức tăng trưởng kinh tế của xã hội. Trong khi nền
kinh tế thế giới hàng năm tăng 2-3% thì tốc độ tăng giá trị sản lượng thức ăn
chức năng là 10-15%. Giá trị thức ăn chức năng của Mỹ năm 1997 là 22,6 tỷ
USD, Nhật 6,5 tỷ USD, Trung Quốc là 3,6 tỷ USD. Với tốc độ tăng hiện nay dự
kiến đến năm 2010, giá trị thức ăn chức năng của Mỹ sẽ vượt 80 tỷ USD, Trung

+ Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu.
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung môi.
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu và dung môi.
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly.
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian trích ly.
- Khảo sát các thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến quá trình sấy phun tạo sản
phẩm.
- Khảo sát quá trình phối trộn
- Xây dựng sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất trà tan râu ngô
3. Đánh giá chất lượng của sản phẩm trà tan râu ngô
- Phân tích một số thành phần hoạt chất sinh học của sản phẩm
- Đánh giá hiệu quả chức năng làm giảm cholesterol trong máu của sản
phẩm trên thỏ thí nghiệm.
9

PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. RÂU NGÔ
1.1.1. Đặc điểm sinh học của râu ngô
Râu ngô, tên khoa học là Stigmata Maydis hay Styliet Stigmata Maydis,
là vòi và núm phơi khô của hoa cây ngô đã già và cho bắp. Râu ngô được phun
ra sau khi cờ tung phấn từ 3 đến 5 ngày hoặc 1-2 tuần tùy giống và điều kiện
ngoại cảnh. Tuy nhiên, cũng có một số trường hợp phun râu sớm hơn trỗ cờ một
vài ngày, nếu trong điều kiện nhiệt độ thấp sự phun râu chậm và kéo dài, nhiệt
độ ấm thì phun râu nhanh và tập trung. Ở miền Bắc nước ta, ngô hè thu phun râu
5-8 ngày, ngô đông phun râu 10-15 ngày. Trên cùng một cây, bắp trên phun
10

trước bắp dưới phun sau, cách nhau khoảng 2-3 ngày. Trong một bắp, hoa cái
phun râu từ dưới lên trên [5].
1.1.2. Thành phần hóa học và tính chất vật lý của các hoạt chất sinh

phthalate, Octan-1-ol, Orientin, Pelargonidin, Pentan-1-ol, Phenethyl -alcohol,
Phenylacetaldehyde, Phytohaemagglutinin, Potassium, Propan-1-ol, Saponin,
Silicon, Thiamin, Thymol,Undec-trans-2-en-1-al,Vitexin [23, 24].
1.1.2.2. Một số hoạt chất sinh học có trong râu ngô và tính chất vật lý
của chúng
Hoạt chất sinh học là những chất đặc biệt có tác dụng phòng và chữa
bệnh như ancanoid, glucosid, vitamin, tinh dầu, sterol với một lượng nhỏ trong
động vật cũng như thực vật nhưng lại có tác dụng rất lớn đối với cơ thể người và
động vật. Các hoạt chất được trích ly từ các nguyên liệu thiên nhiên bằng các
dung môi thích hợp sau đó tách chúng ra khỏi phần không tan của nguyên liệu
(bã). Phần dung môi đã hòa tan các chất hòa tan được gọi là dịch trích ly.
Trên cơ sở đó, người ta cũng đã nghiên cứu và tìm ra được trong râu ngô
có các hoạt chất như phytosterol (sitosterol, stigmasterol), flavonoids,
alkanoids Những hoạt chất đó được trích ly từ râu ngô già bằng các dung môi như
ethanol, methanol…hoặc các hệ dung môi như etanol + nước, methanol + nước,
methanol + Chlorofom
- Phytosterol
12

Phytosterol thực vật bao gồm sterol và stanol, thời kỳ già tập trung nhiều
hơn thời kỳ non, cấu trúc hoá học của các hợp chất này tương tự cholesterol có
trong động vật. Phytosterol có mặt trong cơ thể ở mức rất thấp, để hấp thụ nó là
rất khó ( cơ thể chỉ hấp thụ được 4,2 – 12,5%).
Sterol có lượng rất nhỏ có trong tinh dầu thực vật, quả hạch, các hạt ngũ
cốc và đậu tương. Chúng phân biệt thành 3 nhóm như sau:
+ 4 – desmethylsterol (dãy cholestane) đó là phytosterol thường.
+ 4 – monomethylsterols (4 α – methylcholestane).
+ 4,4 – dimethylsterol (dãy lanostane).
Trong thực vật có hơn 40 sterol được xác định, trong số đó β – sitosterol,
stigmasterol, campesterol là nhiều nhất. Các phytosterol và cholesterol thuộc

ra mức bổ sung phytosterol vào thực phẩm ước tính khoảng 200 – 300 mg/ngày,
người ăn kiêng khoảng 500 mg/ngày (Jones et al 1995) [44]. Hàm lượng
phytosterol chủ yếu đưa vào khẩu phần ăn nhiều từ rau quả, lúa mì, ngũ cốc, lúa
gạo thì thấp hơn nhiều chỉ khoảng 25 mg/ngày.
Các nghiên cứu đã cho biết, phytosterol và phytostanol kìm hãm
cholesterol nội sinh từ ruột, là tác nhân làm giảm cholesterol trong huyết thanh.
Với lượng tối thiểu 0,3g sitosterol/ngày là cần thiết để hạ hàm lượng cholesterol.
Một lượng như vậy không bao giờ được cung cấp bởi thực phẩm bình thường.
14

Với kỹ thuật hiện đại ngày nay người ta đã chế tạo ra thực phẩm chức
năng bằng việc thêm phytosterol vào khẩu phần ăn hoặc cung cấp dưới dạng viên
nang, dạng chè tan Phytosterol có tác dụng tốt trong việc phòng và chữa bệnh
về tuyến tiền liệt, giảm cholesterol trong máu, bệnh khó đi tiểu tiện, cải thiện
mức đường huyết giữa cơ thể và bệnh đái đường, tăng khả năng miễn dịch với
các bệnh như thấp khớp, viêm khớp, bệnh cuput [13, 17, 35, 44].
a/ Stigmasterol
Công thức phân tử: C
29
H
48
O
Khối lượng phân tử : 412
Công thức cấu tạo:
Nhiệt độ nóng chảy: 160
o
C – 164
o
C
Trạng thái vật lý: nó là chất rắn màu trắng Stigmasterol

Nếu sử dụng 40g phytosterol gồm β – Sitosterol, campesterol và
stigmasterol trong 3 – 4 tuần có thể làm giảm 20% LDL – cholesterol
[2,7,11,12,27].
16

1.1.3. Sử dụng râu ngô
Râu ngô thường được sử dụng dưới dạng trà nhưng đôi khi cũng được sử
dụng dưới dạng sấy khô và nghiền thành bột để phối trộn vào trong thực phẩm.
Nó cũng được sử dụng như là một thành phần hương cho một số sản phẩm thực
phẩm.
Râu ngô có vị ngọt và nhai rất dễ dàng. Ở Mexico râu ngô thường được
bán với số lượng rất lớn và nó được coi như là một thực phẩm tốt và là thuốc an
toàn đối với các bệnh về thận dành cho cả trẻ em và người lớn.
Râu ngô có tác dụng làm giảm chứng phù, bệnh gut, viêm bọng đái, làm
giảm huyết áp thậm chí còn làm giảm triệu trứng của bệnh thấp khớp. Nó có tác
dụng rất hiệu lực đối với việc cải thiện khả năng của tuyến tiền liệt. Nó cũng là
một phương thuốc tốt có tác dụng làm giảm các bệnh của các bộ phận cơ thể mà
nước tiểu đi qua.
Râu ngô có thể được sử dụng tươi hoặc sấy khô. Người ta đã phân tích
được trong râu ngô có hàm lượng tổng số cao của silic, kali, canxi, magiê, sắt và
photpho. Nó cũng là một trong những nguồn phong phú của vitamin B và PABP
(Para – Amino – Benzoic – Acid) một chất kích thích tăng trưởng. Ngoài ra
trong râu ngô còn có vitamin K được sử dụng để kiểm soát sự chảy máu của cơ
thể, nó rất cần cho sự đông máu.
Người xưa thường nói râu ngô là một thảo mộc hiện đại, một chất kích
thích êm dịu, lợi tiểu và làm dịu chứng viêm được dùng rất tốt đối với bệnh viêm
bọng đái và bệnh sỏi thận
17

Ở miền Nam nước Pháp, người ta thường sử dụng râu ngô như là một

thấm dung môi phụ thuộc vào đường kính, chiều dài của các mao quản, áp lực
không khí, bản chất của dung môi.
- Thấm ướt dung môi của các chất có trong tế bào nguyên liệu. Quá trình
này phụ thuộc vào tính chất hóa lý của các chất, bản chất dung môi.
- Hòa tan các chất trong tế bào vào dung môi.
Quá trình hòa tan phụ thuộc vào bản chất hóa học của các chất tan và
dung môi, các chất có nhiều nhóm phân cực (-OH, -COOH) dễ tan trong dung
môi phân cực (nước, ethanol, isopropanol thấp độ ). Các chất có nhiều nhóm
thân dầu (chất béo, CH3-C2H5- và đồng đẳng) dễ tan trong dung môi không
phân cực.
Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly
Kích thước của nguyên liệu
Các nguyên liệu được chia nhỏ sẽ thấm dung môi nhanh hơn vì
tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi.
Tùy theo thành phần hóa học, cấu trúc của nguyên liệu, dung môi và
phương pháp trích ly, người ta chia nguyên liệu ở các mức độ khác nhau.
19

Nếu chia nguyên liệu quá mịn sẽ gây tắc dụng cụ, còn chia quá thô sẽ
chiết không hết hoạt chất. Đối với các nguyên liệu thực vật người ta thường chia
nguyên liệu ở dạng bột nửa thô.
Các nghiên cứu cho biết kích thước từ 0.5 – 2mm là thích hợp khi chiết
hoạt chất từ nguyên liệu thực vật [1,25]
Loại dung môi
Dung môi được xem là yếu tố quan trọng trong quá trình trích ly, nó ảnh
hưởng rất lớn đến khả năng trích ly hoạt chất. Tuỳ theo từng loại hoạt chất mà có
phương án lựa chọn dung môi thích hợp.
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của loại dung môi đến khả năng chiết
Polyphenol từ thực vật, Daniel Franco, Jorge Sineiro (2007) đã chỉ ra rằng dung
môi thích hợp nhất để chiết Polyphenol là ethanol và methanol với nồng độ

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian, nhiệt độ, dung môi chiết đến
hoạt tính kháng ôxi hoá của phenol từ bã nho. Spigno Giorgia, Tramelli Lorenza
2007 đã chỉ ra rằng hiệu suất tối ưu với nồng độ phenol trong dịch chiết đạt 50%
khi trích ly ở nhiệt độ 60
o
C với thời gian 6 giờ và nồng độ ethanol 50% [63].
1.2.2. Kỹ thuật sấy phun
21

Chất lỏng được phun thành hạt mịn vào buồng sấy có không khí nóng
(nhiệt độ trong buồng sấy có thể lên đến 200
o
C), dung môi bay hơi để lại cắn khô
dưới dạng bột mịn. Nhờ vậy thời gian sấy khô rất nhanh (chỉ vài giây), tạo ra sản
phẩm có màu sáng, hình dạng và kích thước đồng đều, dễ tan trong nước.
Kỹ thuật sấy phun hiện được áp ụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm,
hương liệu với các sản phẩm như: sữa bột, cà phê tan
Kỹ thuật sấy phun cũng thường để sấy chè tan, bột tan, hoặc phun sấy
để thu được các vi nang dùng đóng vào nang hay dập viên nhằm kéo dài tác
dụng của thuốc. Ngoài ra còn áp dụng để điều chế các tá dược có độ trơn chảy
tốt như tinh bột biến tính.
Kỹ thuật sấy phun có thể vận dụng để lọc vô khuẩn không khí, để làm
khô các sản phẩm như: huyết thanh, dịch đạm thủy phân Một số thiết bị sấy
phun còn sử dụng một khí trơ để hạn chế tối thiểu sự ôxi hóa của sản phẩm.
Ưu điểm:
- Chất lỏng được phân chia tới kích thước nhỏ, nên có bề mặt tiếp xúc
lớn với không khí nóng và đảm bảo nhiệt độ nhờ không khí nóng liên tục được
thay thế. Vì vậy quá trình làm khô rất nhanh nên các hạt bụi chất lỏng khô mà
không cần nhiệt độ cao, nhờ vậy sản phẩm khô vẫn giữ được một số đặc tính của
chất lỏng cũng như các hoạt chất ban đầu.

1.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ VÀ NGHIÊN CỨU RÂU NGÔ
TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
1.3.1. Tình hình sản xuất ngô và nghiên cứu râu ngô trên thế giới.
Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay, nhất
là trong hơn 40 năm gần đây, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất
cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. Vào năm 1961, năng suất ngô trung
bình của thế giới chỉ chưa đến 20 tạ/ha, năm 2004 đã đạt 49,9 tạ/ha. Năm 2007
theo USDA, diện tích ngô đã vượt qua lúa nước, với 157 triệu ha, năng suất 4,9
tấn/ha và sản lượng đạt kỷ lục với 766,2 triệu tấn.
Đặc biệt, từ 10 năm nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo
giống lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc
ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô
thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước. Với 52% diện tích trồng bằng giống
được tạo ra bằng công nghệ sinh học, năng suất ngô nước Mỹ năm 2005 đạt hơn
10 tấn/ha trên diện tích 30 triệu hecta. Năm 2007, diện tích trồng ngô chuyển gen
trên thế giới đạt 35,2 triệu ha, riêng ở Mỹ đã lên đến 27,4 triệu ha chiếm 73%
trong tổng số hơn 37,5 triệu ha của nước này (GMO. COMPASS) . [27]
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới 1961 – 2007 [27]
Ngô
Diện tích
(1000 ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(1000 tấn)
1961 104,8 2,0 204,2
2004/2005 145,0 4,9 714,8
2005/2006 145,6 4,8 696,3
24