BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT
NƢỚC UỐNG ĐÓNG CHAI TỪ CÂY VẰNG SẺ
(JASMINUM SUBTRIPLINERVE BLUME)
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy
SVTH: Lê Thị Bích Phƣơng
MSSV: 1153010655
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2015
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp này, lời đầu tiên em xin gửi lời
cảm ơn chân thành đến tất cả các thầy, cô giáo khoa công nghệ sinh học trường
đại học Mở Tp.HCM đã dạy bảo và trang bị cho em những kiến thức bổ ích làm
nền tảng cho em thực hiện đề tài.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới cô Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy,
người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian làm khóa luận.
Và nhân dịp này em xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ người đã sinh thành
dưỡng dục và nuôi dạy em nên người để em có được ngày hôm nay.
Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình và bạn bè những người đã hỗ trợ, cổ vũ
động viên em thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Giới thiệu về cam thảo ......................................................................................... 16
3.1. Phân loại ................................................................................................................. 16
3.2. Phân bố ................................................................................................................... 16
3.3. Đặc điểm hình thái.................................................................................................. 16
3.4. Công dụng............................................................................................................... 17
3.5. Thành phần hóa học................................................................................................ 18
3.6. Tác dụng dược lý .................................................................................................... 18
4.
Khái quát về hoạt tính kháng oxy hóa ............................................................... 19
4.1. Khái niệm gốc tự do ............................................................................................... 19
4.2. Sự hình thành gốc tự do.......................................................................................... 19
4.3. Độ bền gốc tự do..................................................................................................... 20
4.4. Vai trò của gốc tự do trong cơ thể .......................................................................... 20
4.5. Chất kháng oxy hóa ................................................................................................ 22
5.
Giới thiệu phƣơng pháp trích ly ......................................................................... 24
5.1. Khái niệm................................................................................................................ 24
5.2. Trích ly chất lỏng .................................................................................................... 25
5.3. Trích ly chất rắn ...................................................................................................... 25
5.4. Các phương pháp trích ly ....................................................................................... 26
5.5. Các dung môi trích ly ............................................................................................. 27
5.6. Các yếu tố ảnh hưởng quá trình trích ly ................................................................. 28
CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 30
1.
Kết quả khảo sát sự ảnh hƣởng của quá trình trích ly đến chất lƣợng
dịch trích ................................................................................................................ 54
2.1. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu: dung môi trong quá
trình trích ly vằng sẻ ............................................................................................... 54
2.2. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian trong quá trình trích ly
vằng sẻ .................................................................................................................... 55
2.3. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu: dung môi trong quá trình
trích ly cam thảo ..................................................................................................... 57
2.4. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian trong quá trình
trích ly cam thảo ..................................................................................................... 60
3.
Kết quả khảo sát sự ảnh hƣởng của quá trình phối chế đến chất lƣợng
sản phẩm ................................................................................................................ 62
4.
Kết quả khảo sát sự ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng đến chất lƣợng
sản phẩm ................................................................................................................ 64
5.
Kết quả nghiên cứu chất lƣợng sản phẩm ......................................................... 66
5.1. Kết quả cảm quan ................................................................................................... 66
5.2. Kết quả vi sinh ........................................................................................................ 68
5.3. Kết quả hóa lý ......................................................................................................... 70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................... 72
lá ngón....................................................................................................................... 5
Bảng 1.2: Các hợp chất tinh khiết trong cao ete và cloroform của cây vằng sẻ
Jasminum subtriplinerve Blume............................................................................... 9
Bảng 2.1: Bố trí khảo sát thành phần và tính chất nguyên liệu ...................................... 35
Bảng 2.2: Bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng kháng oxy hóa của dịch vằng sẻ .......... 37
Bảng 2.3: Khảo sát sự ảnh hưởng nguyên liệu: nước trong quá trình trích ly
cây vằng sẻ .............................................................................................................. 38
Bảng 2.4: Khảo sát sự ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian trích ly cây vằng sẻ. ............... 39
Bảng 2.5: Khảo sát sự ảnh hưởng nguyên liệu: nước trong quá trình trích ly
cam thảo .................................................................................................................. 40
Bảng 2.6: Bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ và thời gian trích ly cam thảo. .............. 42
Bảng 2.7:
Bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối chế giữa dịch trích ly vằng sẻ với
cam thảo và cỏ ngọt. ............................................................................................... 44
Bảng 2.8: Bảng điểm cảm quan về màu, mùi và vị của sản phẩm ................................. 45
Bảng 2.9: Bảng bố trí thí nghiệm khảo sát chế độ thanh trùng cho sản phẩm ............... 46
Bảng 2.10: Các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm ........................................................... 47
Bảng 2.11: Mức chất lượng sản phẩm theo TCVN 3215-79.......................................... 48
Bảng 3.1 : Chỉ tiêu lý hóa của cây vằng sẻ và cam thảo ................................................ 50
Bảng 3.2:Kết quả khảo sát kháng oxy hóa vằng sẻ ........................................................ 52
Bảng 3.5: Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu: dung môi trích ly ............. 54
vằng sẻ ............................................................................................................................. 54
ii
Bảng 3.6: Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian trong quá trình
trích ly. .................................................................................................................... 56
Bảng 3.7: Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu: dung môi trích ly
iv
Báo cáo khóa luận tốt nghiệp
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, con người không chỉ quan tâm đến việc ăn sao cho ngon, bổ mà
còn quan tâm đến việc ăn sao tốt cho sức khỏe. Người ta bắt đầu quan tâm đến việc
sử dụng các thực phẩm có chức năng chữa bệnh như các loại rau quả, ngũ cốc…
hay thức uống như: trà xanh, trà thảo dược, nước uống đóng chai…. Khoa học hiện
đại cũng khuyến khích con người sử dụng nguồn thực phẩm từ thiên nhiên này vì
nó không chỉ là thực phẩm đơn thuần mà còn có tác dụng phòng và chữa bệnh.
Nước uống đóng chai từ những cây thảo dược như trà xanh, atiso, lạc tiên…
không chỉ nhằm mục đích giải khát cho người ở lứa tuổi trung niên, người già nói
riêng và cho tất cả người tiêu dùng nói chung, nó còn là một sản phẩm có lợi cho
sức khoẻ.
Cây vằng sẻ được biết đến với nhiều tác dụng chữa bệnh khác nhau trong các
bài thuốc dân gian. Theo đông y, chè vằng có vị hơi đắng, tính mát. Có tác dụng
thanh nhiệt lợi thấp, hoạt huyết, tiêu viêm. Theo tiến sĩ Đỗ Tất Lợi, lá chè vằng có
tác dụng kháng khuẩn, chống viêm, làm tăng nhanh tái tạo tổ chức, làm mau lành
vết thương, thông huyết, điều kinh, đau bụng,... Tại miền Nam, lá vằng được dùng
dưới dạng thuốc sắc hay pha như trà để chữa sưng vú, mụn nhọt; còn dùng để chữa
rắn rết hay côn trùng cắn. Theo kinh nghiệm dân gian ở một số vùng, lá vằng tươi
nấu nước gội đầu sẽ làm mịn tóc và chữa được nấm tóc.
Tuy cây chè vằng được biết đến nhiều trong dân gian nhưng còn khá mới mẻ
trong việc sản xuất nước giải khát, do đó việc sản xuất nước giải khát từ cây chè
vằng là rất khả thi.
Xuất phát từ thực tế trên, đề tài “ Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống
1. Giới thiệu cây vằng sẻ
1.1.
Phân loại[7]
Tên khoa học: Jasminum subtriplinerve Blume
Phân loại khoa học
Họ: Oleaceae
Chi: Jasminum
Loài: Jasminum subtriplinerve.
Thường gọi là chè vằng, chè nước man, cẩm văn, cẩm vân, dây vắng, mỏ sẻ,
mỏ quạ... Theo nhân dân, có ba loại vằng, vằng lá nhỏ (vằng sẻ) dùng tốt hơn cả,
vằng lá to (vằng trâu) cũng được dùng, còn vằng núi không dùng làm thuốc.
1.2.
Đặc điểm hình thái[7]
Cây vằng sẻ mọc hoang ở khắp nơi, có dạng cây nhỏ, mọc thành bụi ở bờ rào
hay bụi tre hoặc bám vào các cây lớn.
1.2.1. Thân
Thân cây cứng, chia thành từng đốt, đường kính 5-6 mm, chia thành nhiều
cành, có thể vươn cao 1-1,5 m và vươn dài đến 15-20 m, thân và cành đều nhẵn
màu xanh lục.
1.2.2. Lá
Lá mọc đối, hình mũi mác, phía cuống tù hay hơi tròn, đầu lá nhọn dài 4-7,5
cm, rộng 2-4,5 cm, những lá phía trên nhỏ hơn lá phía dưới, mép nguyên, trên có 3
gân rõ rệt. Cuống lá nhẵn, dài 3-12 mm.
SVTH: Lê Thị Bích Phương
4
Báo cáo khóa luận tốt nghiệp
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy
Bảng 1.1: Phân biệt giữa cây vằng sẻ Jasminum subtriplinerve Blume và cây lá
ngón
Đặc điểm
Vằng sẻ Jasminum subtriplinerve
Lá ngón Gelsemium elegans
Blume
Benth
Có nhiều cặp gân, lá
Có 3 gân dọc (2 gân bên uốn
Lá
mọc đối, hình trứng hay hình
cong theo mép lá, rõ rệt), dài 4-7
trứng mũi mác, đầu nhọn,
Vằng sẻ Jasminum subtriplinerve Blume phân bố phổ biến và khá tập trung ở
khu vực các nước Đông Nam Á, Nam Á, các tỉnh phía nam Trung Quốc và đảo Hải
Nam.
SVTH: Lê Thị Bích Phương
5
Báo cáo khóa luận tốt nghiệp
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy
Ở Việt Nam, vằng sẻ mọc rải rác ở hầu hết các tỉnh thuộc vùng núi thấp,
trung du và cả đồng bằng, có nhiều từ Lào Cai, Hòa Bình, Vĩnh Phú, Quảng Ninh,
Hà Nội, Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Trị, qua Thừa Thiên- Huế, Quảng
Nam, Đà Nẵng tới Khánh Hòa. Cây không mọc ở vùng núi cao trên 1500 m.
Vằng sẻ là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể hơi chịu bóng, nhất là thời kỳ cây
còn nhỏ, thường mọc lẫn trong các lùm bụi ở ven đồi, bờ mương rẫy và quanh làng
bản. Sau khi bị chặt phá nhiều lần, phần thân, cành còn lại của vằng sẻ đều có khả
năng tái sinh hiều chồi. Do tính chất phân bố rộng rãi, điều kiện sống và phát triển
dễ dàng nên vằng sẻ là một nguồn thảo dược đáng được quan tâm khai thác.
1.4.
Công dụng[2]
Ở một số vùng, lá vằng sẻ được sử dụng làm nước uống hằng ngày trong gia
đình nhằm kích thích tiêu hoá, ăn ngon miệng, đem lại giấc ngủ ngon, thanh nhiệt,
giải độc cơ thể.
Đặc biệt đối với phụ nữ sau sinh, chè vằng có nhiệm vụ ngăn ngừa nhiễm
Năm 2002, W.Kraus[12, 13] và cộng sự là nhóm đầu tiên phân lập được 6 hợp
chất terpen glycosid trong cây vằng sẻ, các tác giả đã khẳng định trong thành phần
chiết suất có 6 hợp chất terpen glycosid: 6’’’ – epi- anatoliosid, chevangin A,
chevangin B, 6-epi-chevangin B, chevangin C, chevangin D.
Năm 2007, Nguyễn Thị Hồng Hương[6] và cộng sự thực hiện nghiên cứu
phân lập và xác định cấu trúc của 3 chất flavonol glycosid có trong cành, lá chè
vằng dựa trên dữ liệu phổ MS và phổ NMR của từng hợp chất.
Kết quả cho thấy, từ phần cao ethylacetat trong dịch chiết ethanol của cành lá
cây chè vằng, 3 flavonol glycosid là rutin (F1: thu được ở dạng bột tinh thể hình
kim có màu vàng cam, công thức phân tử là C27H30O16), astragalin (F3: thu được ở
dạng bột tinh thể hình kim có màu vàng sáng, công thức phân tử là C21H30O11) và
isoquercitrin (F4: thu được ở dạng bột tinh thể hình kim có màu vàng đậm, công
thức phân tử là C21H20O12) đã được phân lập và 5 hợp chất phenyletanoid glycosid
là verbascosid, isoverbascosid, apioverbascosid, isooleoverbascosid và 6’-Omenthiafoloyl-verbascosid.
Năm 2011, Nguyễn Hồng Hương và Nguyễn Thị Quỳnh Hương[5] cũng đã
công bố một flavonol glycosid là nicotiflorin đã được phân lập và xác định dựa trên
dữ liệu khối phổ.
SVTH: Lê Thị Bích Phương
7
Báo cáo khóa luận tốt nghiệp
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy
Flavonoid
Terpenoid
Cloroform
Axit 3-beta-Axetyl
oleanolic
Ete dầu hỏa
Beta-Sitosterol
Steroid
Alcol
Daucosterol
Cloroform
Dotriacontanol
Ete dầu hỏa
(Nguồn:Đái Huệ Ngân 2008)
1.6.
Một số nghiên cứu về hoạt tính sính học của cây vằng sẻ
1.6.1. Tác dụng kháng viêm
Giai đoạn năm 1984-1986 nhóm của Võ Thị Ngọc Sơn[10] và cộng sự đã
công bố những nghiên cứu ban đầu về một số hoạt tính của cao vằng sẻ. Cả 2 báo
cáo cùng tiến hành nghiên cứu tác dụng kháng viêm của vằng sẻ với các phương
pháp và liều lượng khác nhau.
1.6.4. Hoạt tính giảm đau, giảm sốt, làm lành vết thương
Cao nước vằng sẻ được ghi nhận có khả năng làm giảm sốt gây bởi natri
nucleat, thúc đẩy nhanh quá trình làm lành của vết thương. Ngoài ra, cao vằng sẻ có
tác dụng làm tăng tiết mật và tăng trọng lượng cắn mật trên chuột lang. Cao vằng sẻ
trong cồn 40 oC rất ít độc và không làm thay đổi các chỉ số huyết học và sinh hoá
SVTH: Lê Thị Bích Phương
10
Báo cáo khóa luận tốt nghiệp
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy
như: hồng cầu, bạch cầu, tỷ lệ huyết sắc tố, protein toàn phần, ure huyết... ngoài ra
các cơ quan như gan, thận, thượng thận không có dấu hiệu nhiễm độc.
2. Giới thiệu cây cỏ ngọt
2.1.
Phân loại[20]
Tên khoa học: Stevia rebaudiana Bertoni
Phân loại khoa học
Họ: Asteraceae
Chi: Stevia
Loài: Stevia rebaudiana
Ngoài ra, cỏ ngọt còn được gọi là cỏ mật, cỏ đường, cúc ngọt, trạch lan.
2.2.
2.2.3. Hoa
Hoa cỏ ngọt thuộc loại hoa đầu phức hợp, nhỏ, mọc ở đầu cành hay kẽ lá mọc
thành hình sim 2 ngã, ở cuống chùm hoa có hai lá chét nhỏ, trong đó có 4 – 7 hoa
đơn lưỡng tính. Mỗi hoa đơn hình ống có cấu trúc gồm một đế hoa với 5 đài màu
xanh, 5 cánh tràng màu trắng khoảng 5mm, các lá bắc tiêu giảm, nhị 4 – 5 dính trên
tràng có màu vàng sáng, cả chỉ nhị rời còn bao phấn dính mép với nhau. Bầu hạ 1 ô,
1 noãn, vòi nhụy mảnh chẻ đôi, các nhánh hình chỉ cao hơn bao phấn do đó mà khả
năng tự thụ phấn thấp hoặc không có.Mùa hoa từ tháng 10 năm trước đến tháng 2
năm sau (theo dương lịch).
2.2.4. Quả
Quả và hạt của cây cỏ ngọt nhỏ, thuộc loại quả bế, khi chín màu nâu thẫm, 5
cạnh dài từ 2 – 2,5 mm. Hạt có 2 vỏ hạt, có phôi nhưng nội nhũ trần do vậy tỷ lệ
nảy mầm.
2.2.5. Rễ
Rễ của cây gieo từ hạt ít phát triển hơn so với cành giâm. Hệ rễ chùm lan rộng
ở đường kính 40cm và có độ sâu từ 20 – 30cm, hệ rễ phát triển tốt trong điều kiện
đất tơi xốp, đủ ẩm. Là cây lâu năm có thân rễ khỏe, mọc nông từ 0 – 30 cm tùy
thuộc vào độ phì nhiêu, tơi xốp và mực nước ngầm của đất.
SVTH: Lê Thị Bích Phương
12
Báo cáo khóa luận tốt nghiệp
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy
Hình 1.3: Cỏ ngọt Stevia rebaudiana
2.3.
Trong công nghiệp thực phẩm để làm chất điều vị cho bánh, mứt, kẹo, nước
giải khát
2.5.
Thành phần hóa học của cây cỏ ngọt[2]
Lá cỏ ngọt chứa 6,2% protein, 5,65 chất béo, 15% stevioside và khoảng 42%
chất hòa tan trong nước.
Trong cây có chứa chất ngọt có tên là stevioside, là một heteroside tan trong
nước và có vị ngọt gấp hơn 200 lần đường mía. Phần đường có 2 mạch: một mạch
là sophorose 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 diterpenoid 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 địa dư, khí hậu, giống, thời gian thu hoạch, dao động từ 320%. Sau stevioside là rebaudioside A, hàm lượng cũng thay đổi và bằng 1/4 đến
1/2 của stevioside.
2.6.
Tác dụng dƣợc lý
Cỏ ngọt cũng được dùng như một loại trà dành cho những người bị bệnh tiểu
đường, béo phì hoặc cao huyết áp. Một thí nghiệm được tiến hành trên 40 bệnh
nhân cao huyết áp độ tuổi 50, cho thấy, loại trà này có tác dụng lợi tiểu, người bệnh
thấy dễ chịu, ít đau đầu, huyết áp tương đối ổn định.
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. Ngoài ra, loại cây này còn được
dùng trong chế biến mỹ phẩm, chẳng hạn sữa làm mượt tóc, kem làm mềm da. Nó
70, bốn nhóm thực nghiệm độc lập không xác nhận tác dung này.
SVTH: Lê Thị Bích Phương
15
Báo cáo khóa luận tốt nghiệp
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy
3. Giới thiệu về cam thảo
3.1.
Phân loại[21]
Tên khoa học: Glycyrrhyza uralensis Fisch
Phân loại khoa học:
Họ:Fabaceae
Chi: Glycyrrhyza
Loài: Glycyrrhyza uralensis
Cam thảo còn được gọi là cam thảo bắc, sinh cam thảo, quốc bảo. Cam có
nghĩa là ngọt, thảo là cây cỏ. Cam thảo là cây có vị ngọt vì vậy dùng để gọi tên.
3.2.
Phân bố[2]
Cây cam thảo trước đây không có ở nước ta. Tại Liên Xô cũ, Trung Quốc và
nhiều nước khác cây cam thảo mọc hoang và trở thành một thứ cỏ khó diệt trừ, chỉ
một mẫu thân rễ có thể trở thành một bụi cam thảo và cứ như vậy lan ra rộng mãi.