Nghiên cứu bột hòa tan đông trùng hạ thảo ( cordyceps milirais)

BỘ CƠNG THƯƠNG
ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU BỘT HỊA TAN ĐƠNG TRÙNG HẠ THẢO
(CORDYCEPS MILIRAIS)
Mã số đề tài: 194 TP.11
Chủ nhiệm đề tài: DƯƠNG QUANG TIẾN
Đơn vị thực hiện: VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2019


PHẦN I. THƠNG TIN CHUNG
I. Thơng tin tổng qt
1.1. Tên đề tài: Nghiên cứu chế biến bột hòa tan từ Đông trùng hạ thảo ( Codyceps
militaris)
1.2. Mã số: 194.TP11
1.3. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài
Họ và tên

STT

(học hàm, học vị)

Đơn vị cơng tác

Vai trị thực hiện đề
tài

1

Dương Quang Tiến

Trường ĐHCN

Nghiên cứu đề tài

2

Phạm Minh Qui

Trường ĐHCN

Nghiên cứu đề tài

3

Trần Thị Thanh Thuận

Trường ĐHCN

Nghiên cứu đề tài

4

Phan Văn Tuấn

Trường ĐHCN

Nghiên cứu đề tài

5

Nguyễn Ngọc Thuần

Trường ĐHCN

Cố vấn

1.4. Đơn vị chủ trì: Viện Cơng nghệ Sinh học- Thực phẩm
1.5. Thời gian thực hiện
1.5.1. Theo hợp đồng: Từ 18 tháng 01 đến 18 tháng 07 năm 2019
1.5.2. Gia hạn (nếu có): đến tháng 01 năm 2020
1.5.3. Thực hiện thực tế: Từ tháng 01 đến tháng 12 năm 2019
1.6. Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có):
Thay đổi từ khảo sát nhiệt độ, lượng mantodextrin ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi
adenosin trong quá trình sấy phun. Thành khảo sát các yếu tố (nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ dung
môi) ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids.Do khơng đủ kinh phí để mua hóa chất là
adenosin.
1.7. Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: 05 triệu đồng (Số tiền bằng chữ: Năm
triệu đồng).
II. Kết quả nghiên cứu
1. Đặt vấn đề
Nấm đông trùng hạ thảo Codyceps militaris là lồi nấm kí sinh trên bướm và sâu
bướm, có màu cam, chiều dài từ 8-10 cm. Đầu quả thể nấm có các đốm màu cam sáng. Quả

thể nấm nhô lên từ xác ấu trùng hoặc nhộng, mặt cắt ngang quả có thể có màu nhạt, rỗng ở
giữa. Các nang bào tử dài từ 300-510 micro met, bề rộng 4 micro mét. Các bào tử nang hình
sợi, khơng màu và phân đoạn, kích thước 3,5-6 x 1-1,5 micro mét. Các bào tử nang này
2


trong điều kiện nghèo dinh dưỡng sẽ đứt ra và nảy chồi tạo ra các bào tử thứ cấp. Nấm này
có phân bố rộng ở Bắc Mĩ, châu Âu và châu Á (Thương and Danh 2016). Theo số liệu
nghiên cứu về thành phần hóa học của thể quả nấm C.militaris cho thấy loài nấm này chứa
các thành phần như protein chiếm 40,69%; các loại vitamin: vitamin A (34,7 mg/gam),
vitamin B1 (13 mg/gam), vitamin B6 (62,2 mg/gam), vitamin B12 (70,3 mg/gam), vitamin
B3 (42,9 mg/gam); các nguyên tố khoáng: Se (0,44 ppm), Zn (130 ppm), Cu (29,15 ppm);
hợp chất hóa học và nhóm hợp chất quan trọng: cordycepin (1,52%), cordycepic acid
(11,8%), polychaccaride (30%).
Đơng trùng hạ thảo có chứa hợp chất Codycepin (3’-deoxyadenosine) có hoạt tính
kháng vi sinh vật, kháng ung thư, ngừa di căn, điều hòa miễn dịch (Shonkor Kumar,
Fujihara et al. 2010). Có 2 phân tử polysaccharide cụ thể là CPS-1 và CPS-2 có khả năng
phục hồi các tổn thương gan do ethanol(Yan, Zhu et al. 2008). Cho r ng tác dụng này có thể
do chức năng kháng oxy hóa của các polysaccharide từ nấm. Hợp chất CM-hs-Cps2 trong
dịch chiết nấm có tính kháng oxy hóa. Ngồi ra đơng trùng hạ thảo cịn có khả năng làm
tăng số lượng tinh trùng, hạn chế virus cúm, tính kháng viêm,…(Thương and Danh 2016).
Hịện nay, với tình hình thực phẩm bẩn tràn lan, con người thiếu ý thức trong việc bảo vệ sức
khoẻ, sự ô nhiễm môi trường dần bào mòn đi thể trạng con người mà nguồn nhân lực y tế ở
Việt Nam ta lại hết sức hạn chế. Chính vì thế, việc tìm ra một loại ngun liệu có khả năng
tăng cường và bảo vệ sức khỏe con người, giảm tối thiểu những bệnh gây ra ảnh hưởng cho
con người một cách tối ưu nhất và có thể ứng dụng vào trong các loại thực phẩm là một điều
hết sức cần thiết. Đông trùng hạ thảo là một trong những nguyên liệu tiềm năng trong lĩnh
vực chăm sóc sức khỏe, ở Việt Nam đã được biết đến là một loại dược liệu có giá trị cao và
những cơng trình nghiên cứu c ng khá nhiều nhưng chủ yếu tập trung vào những nghiên
cứu chiết tách và khảo sát hoạt tính sinh học. Điển hình như nhóm nghiên cứu của Lê Thị

Huyền Trang và cộng sự nghiên cứu xây dựng qui trình chiết suất adenisin và cordycepin từ
đông trùng hạ thảo nuôi cấy (Cordyceps miliraris) (Trang, Hoàng et al.). Tuy nhiên các sản
phẩm được chế biến từ đơng trùng hạ thảo cịn hạn chế, điển hình như sản phẩm bột hịa tan
có chứa các hợp chất có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng. Vì vậy đây là đề tài hứa h n sẽ
cho ra một loại sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng trong lĩnh vực chăm
sóc sức khỏe c ng như tính tiện lợi khi sử dụng mà lại có giá thành phải chăng. Việc sử
dụng sản phẩm bột hịa tan từ tơ nấm Đơng Trùng Hạ Thảo có thể cải thiện đáng kể triệu
chứng lâm sàng của bệnh nhân ung thư, nâng cao sức đề kháng, tăng cường hệ miễn dịch,
3


hỗ trợ điều trị ung thư, kháng u, do đó giúp nâng cao chất lượng cuộc sống của người bệnh
ung thư.
Kết quả nghiên cứu về mặt khoa học sẽ tìm ra được các yếu tố ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm, đối với công nghệ sẽ lựa chọn được những thiết bị và thơng số phù hợp
trong quy trình chế biến. Đối với đào tạo kết quả nghiên cứu này giúp giáo viên và sinh viên
có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình nghiên cứu, học tập và giảng dạy. Cuối cùng kết
quả nghiên cứu c ng giúp cho cá nhà sản xuất phát triển được các sản phẩm từ nấm Đơng
Trùng Hạ Thảo từ đó phát triển kinh tế, xã hội ở nước ta.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Xác định độ ẩm và thành phần có trong nguyên liệu
Chuẩn bị mẫu: cân 1g mẫu Đông Trùng Hạ Thảo đã được nghiền nhuyễn đem đi xác
định độ ẩm b ng thiết bị sấy ẩm hồng ngọai. Ta thực hiện 3 lần để thu giá trị trung bình sấy
chính là độ ẩm thực tế của mẫu.
STT

1

2

3

Độ ẩm ( %)

12,28

10,28

13,73

Trung bình

12,09%

Cân 1g mẫu đơng trùng hạ thảo trích ly với 100 ml ethanol ngâm trong thời gian 3
ngày cứ 1 ngày lọc 1 lần tới ngày thứ 3 là bỏ bã thu dịch lọc định mức lên 100ml đem xác
định flavonoids, polyphenols, triterpenes.


Xác định hàm lượng flavonoids

Hàm lượng flavonoids tổng được xác định b ng phương pháp UV-VIS với thuốc thử
nhôm clorua.
Tính tốn kết quả theo cơng thức:

Trong đó:
Cx: Hàm lượng flavonoids tổng có trong dịch trích ly được tính tốn từ đường chuẩn (ppm)
Vđm: Thể tích định mức mẫu (ml)
a: Lượng mẫu kiểm tra (g)
w: Độ ẩm (%)

4


K: Hệ số pha loãng


Xác định hàm lượng polyphenols

Hàm lượng polyphenols tổng số được xác định b ng phương pháp UV-VIS với thuốc
thử Folin – Ciocalteu.
Tính tốn kết quả theo cơng thức:

Trong đó:
Cx: Hàm lượng polyphenol tổng có trong dịch trích ly được tính tốn từ đường chuẩn (ppm)
Vđm: Thể tích định mức mẫu (ml)
a: Lượng mẫu kiểm tra (g)
w: Độ ẩm (%)
K: Hệ số pha loãng


Xác định thành phần Triterpenoids

Hàm lượng Triterpenes tổng được xác định b ng phương pháp UV-VIS với hỗn hợp
dung dịch vanillin – acid acetic 10% và acid perchloric
Tính tốn kết quả theo cơng thức:

Trong đó:
Cx là hàm lượng triterpenes tổng có trong dịch trích ly được tính tốn từ đường chuẩn
(ppm)
Vđm: Thể tích định mức mẫu (ml)

a: Lượng mẫu kiểm tra (g)
w: Độ ẩm (%)
K: Hệ số pha loãng


Xác định thành phần polysaccharides

Chuẩn bị mẫu: Cân 0.5g mẫu đông trùng hạ thảo đem đi trích ly với 100ml nước sau đó
định mức lên 200ml rồi đem đi xác định thành phần polysaccharides.
Hàm lượng polysaccharides tổng được xác định b ng phương pháp UV-VIS với dung dịch
phenol và acid sulfuric đậm đặc.
5


3. Mục tiêu


Xây dựng qui trình sản xuất bột hịa tan từ Đông Trùng Hạ Thảo.



Xác định một số thành phần của nguyên liệu: Độ ẩm, polyphenols,

polysaccharides, flavonoids, triterpenoids.


Khảo sát 1 số yếu tố ( nhiệt độ, thời gian trong cơng đoạn trích li ).



Khảo sát các yếu tố (nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ dung môi) ảnh hưởng đến hiệu suất

thu hồi flavonoids1.
3.1. Khảo sát các thơng số trích ly ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly polyscharide
Theo các nghiên cứu trích ly polysaccharide có hỗ trợ sóng siêu âm cho thấy, nhiệt
độ sóng siêu âm nên ở khoảng 50 – 90℃ trong thời gian 40 phút và dung mơi trích ly thích
hợp nhất là nước. Vì ở khoảng nhiệt độ này,polysaccharide ít bị biến đổi nhất. Nên mục đích
của thí nghiệm này là khảo sát các thơng số (thời gian ngâm mẫu, nhiệt độ trích li, nồng độ
dung mơi) ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly polysaccharide của nấm Đông Trùng Hạ Thảo.
Hàm mục tiêu: Hàm lượng polysaccharide tổng
Thông số cố định:
 Khối lượng nguyên liệu: 0,5g
 Tỉ lệ nguyên liệu (w/v): 1/200
 Độ ẩm nguyên liệu: 12,09%
Thông số khảo sát:
 Nhiệt độ siêu âm: 50 - 90℃ với bước nhảy 20℃ .
 Thời gian trích li: 20 – 60 phút với bước nhảy 20 phút .
 Tỉ lệ dung môi: 15 – 35 (ml/g nguyên liệu) với bước nhảy 20 .


Bảng ma trận thực nghiệm
Thực hiện tối ưu hóa 3 yếu tố (nhiệt độ, tỉ lệ dung mơi, thời gian trích li) ảnh hưởng

đế hàm mục tiêu là polysaccharide.
Dung mơi trích li là Nước.
Kí hiệu:
Yếu tố:

X1:Nhiệt độ (℃)
X2:Tỉ lệ dung môi (ml/g nguyên liệu)

6


X3:Thời gian (phút)
Hàm mục tiêu: Y1: hàm lượng polysaccharide (mg/g chất khơ)



Bảng: Giá trị mã hóa của các yếu tố thực nghiệm
Mức độ
Biến độc lập

Ký hiệu
-1

0

+1

Nhiệt độ (℃)

X1

50

70

90

Tỉ lệ dung mơi(ml/g

X2

15

25

35

X3

20

40

60

ngun liệu)
Thời gian(phút)

 Bảng: Thiết kế thí nghiệm
Mã code

X1

X2

X3

++0

90

35

40

0

70

25

40

−0+

50

25

60

+−0

90

15

40

0+−

70

35

20

0

70

25

40

+0+

90

25

60

−+0

50

35

40

−0−

50

25

20

+0−

90

25

20

0

70

25

40

−−0

50

15

40

0++

70

35

60

0−−

70

15

20

0−+

70

15

60

7

3.2. Khảo sát các thông số sấy phun ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids tổng
Từ kết quả của thí nghiệm 1.2.4, ta có các thơng số trích ly tối ưu của hàm lượng
polysacharide và flavonoids cao nhất. Thực hiện khảo sát các thông số sấy phun (nhiệt độ,
hàm lượng mantodextrin, tốc độ sấy) với dung môi là cồn ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi
flavonoids tổng của đông trùng hạ thảo.
Hàm mục tiêu: Hàm lượng flavonoids tổng.
Thông số cố định:
 Khối lượng nguyên liệu: 0,5g
 Thể tích nước: 5ml
 Định mức b ng ethanol: 20ml
 Thời gian đợi mẫu tan: 1 ngày
Thông số khảo sát:
 Hàm lượng mantodextrin: 15-16-17 (%)
 Nhiệt độ sấy: 140-155-170 (℃)
 Tốc độ sấy: 15-20-25 (ml/phút)


Bảng ma trận thực nghiệm
Thực hiện tối ưu hóa 3 yếu tố (nhiệt độ, hàm lượng mantodextrin, tốc độ sấy) ảnh

hưởng đến hàm mục tiêu là hàm lượng flavonoids.
Dung mơi trích ly là: Ethanol 77% (C2H5OH).
Ký hiệu:
Yếu tố:
 X1: nhiệt độ sấy ( ℃)
 X2: hàm lượng mantodextrin (%)
 X3: tốc độ sấy (ml/phút)
Hàm mục tiêu:

Y2 là hàm lượng flavonoids (mg/g chất khô).

8




Bảng: Giá trị mã hóa của các yếu tố thực nghiệm
Biến độc lập

Ký hiệu

Mức độ
-1

0

+1

Nhiệt độ (℃)

X1

140

155

170

Hàm lượng

X2

15

16

17

X3

15

20

25

mantodetrin(%)
Tốc độ sấy (ml/phút)



Bảng: Thiết kế thí nghiệm
Mã

X1

X2

X3

+−0

170

15

20

−+0

140

17

20

000

155

16

20

−0+

140

16

25

000

155

16

20

0−+

155

15

25

+0+

170

16

25

+0−

170

16

15

0−−

155

15

15

−0−

140

16

15

++0

170

17

20

0+−

155

17

15

0++

155

17

25

−−0

140

15

20

000

155

16

20

code

4. Tổng kết về kết quả nghiên cứu

9


4.1. Xác định tỉ lệ các thành phần có trong đông trùng hạ thảo
Theo số liệu nghiên cứu của Viện sinh thái ứng dụng thuộc Viện Hàn Lâm khoa học
Trung Quốc đã xác định thành phần có trong quả thể nấm Cordyceps militaris gồm:
+ Protein chiếm 40,69%.
+ Các loại vitamin A, B1, B6, B12, B3.
+ Các nguyên tố khoáng: Se, Zn, Cu.
+ Các hợp chất khác như: cordycepin (1,52%), cordycepic acid (11,8%), polysacharide
(30%),…
Từ tài liệu nghiên cứu trên cho thấy polysccharide chiếm khá nhiều trong thành phần
của Đông Trùng Hạ Thảo. Để thu hồi được lượng polysaccharide tối ưu. Vì vậy, nhóm đã
khảo sát các thơng số ảnh hưởng đến hiệu suất trích li polysaccharide tổng từ đó đưa ra
được thơng số tối ưu để trích li hợp chất này.
4.2. Các thơng số trích li ảnh hưởng đến hiệu suất trích li polysacharide tổng


Bảng:Ma trận thực nghiệm polysaccharides

Mã code

X1

X2

X3

Y1

++0

90

35

40

0.48

0

70

25

40

0.51

−0+

50

25

60

0.47

+−0

90

15

40

0.46

0+−

70

35

20

0.46

0

70

25

40

0.53

+0+

90

25

60

0.5

−+0

50

35

40

0.46

−0−

50

25

20

0.45

+0−

90

25

20

0.49

0

70

25

40

0.6

−−0

50

15

40

0.46

0++

70

35

60

0.46

0−−

70

15

20

0.45

0−+

70

15

60

0.45

10






Kết quả chạy thực nghiệm polysaccharide
Hình: Biểu đồ biểu diễn sự tương quan giữa các biến giá trị của polysaccharides
Trong q trình trích li các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng polysaccharides

tổng là: thời gian trích li, tỉ lệ dung mơi. Ta có phương trình hồi qui:
Y1= 0.01125 X1+0.005X2+0.00375X3-0.052X22


Xu hướng lựa chọn điều kiện trích ly để thu được hàm lượng polysaccharides cao

nhất



Hình:Biểu đồ biểu diễn xu hướng lựa chọn điều kiện trích li tối ưu polysaccharide
Bàn luận: Nhìn vào xu hướng ta thấy r ng: Ở vùng khảo sát nhiệt độ siêu âm (X1) từ

50 – 90℃ ta lựa chọn điều kiện tối ưu nhất là 70℃. Ta thấy r ng, ở nhiệt độ 70℃ là điều

kiện trích ly thích hợp nhất và hàm lượng polysaccharide c ng cao nhất. Trong vùng khảo
sát thời gian trích ly từ 20 – 40 phút, yếu tố trích ly tối ưu nhất là thời gian trích ly 40 phút.
Nồng độ dung mơi là nước có vùng khảo sát với tỉ lệ từ 15-35(ml/g nguyên liệu) thì xu
hướng lựa chọn nồng độ dung mơi là 25(ml/g ngun liệu) vì cho hàm lượng polysaccharide
11


cao nhất, đồng thời tiết kiệm được dung môi. Cuối cùng, yếu tố lựa chọn thích hợp nhất cho
việc trích ly hàm lượng polysaccharide cao nhất là nhiệt độ trích li 70℃, thời gian trích ly là
40 giờ và tỉ lệ dung môi là 25 (ml/g nguyên liệu) (cho hàm lượng polysacchride 0,546 (mg/g
chất khô).
Theo Lundstedt (1998) cho biết giá trị R2 ≥ 0.8 thì kết quả sẽ có độ tin cậy cao và mơ
hình lựa chọn là thích hợp. Kết quả mà mơ hình Box - Behnken trong phần mềm xử lý số
liệu JMP về tối ưu hóa quá trình trích li polysaccharide thì giá trị R2 = 0,82> 0,8 nên mơ
hình này tuơng thích để tối ưu hóa q trình trích li polysaccharide, do đó kết quả này chấp
nhận được. Ngoài ra, giá trị p-value = 0,006 < 0,05 nên kết quả q trình tối ưu có ý nghĩa
về mặt thống kê.
4.3. Các thông số sấy phun ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids tổng


Bảng: Ma trận thực nghiệm flavonoids
Mã

X1

X2

X3

Y2

+−0

170

15

20

0.11

−+0

140

17

20

0.28

000

155

16

20

0.37

−0+

140

16

25

0.67

000

155

16

20

0.29

0−+

155

15

25

0.31

+0+

170

16

25

0.11

+0−

170

16

15

0.55

0−−

155

15

15

0.2

−0−

140

16

15

0.15

++0

170

17

20

0.4

0+−

155

17

15

0.96

0++

155

17

25

0.12

−−0

140

15

20

0.38

000

155

16

20

0.83

code



Kết quả chạy thực nghiệm flavonoids:
12





Hình: Biểu đồ biểu diễn sự tương quan giữa các biến giá trị của flavonoids
Trong quá trình sấy phun các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng flavonoids tổng là:

nhiệt độ, hàm lượng mantodextrin. Ta có phương trình hồi qui:
Y2= -0.03775X1+0.094X2-0.08X3


Xu hướng lựa chọn điều kiện sấy phun để thu được hàm lượng flavonoids cao

nhất



Hình:Biểu đồ biểu diễn xu hướng lựa chọn điều kiện sấy phun để thu được hàm

lượng flavonoids cao
Bàn luận: Nhìn vào xu hướng ta thấy r ng: Ở vùng khảo sát nhiệt độ sấy phun (X1)
từ 140 – 170℃ thì lựa chọn tối ưu nhất là 155℃ vì ở nhiệt độ này là điều kiện sấy phun

13


thích hợp nhất để thu được hàm lượng flavonoids cao nhất. Trong vùng khảo sát hàm lượng
mantodextrin (X2) từ 15 – 17%, hàm lượng mantodextrin để thu được hàm lượng flavonoids
cao nhất là 16%.Trong vùng khảo sát tốc độ sấy (X3 ) từ 15-25 (ml/phút) ,tốc độ sấy 20
(ml/phút) là điều kiện thích hợp nhất để thu được hàm lượng flavonoids cao nhất. Cuối cùng,
yếu tố lựa chọn thích hợp nhất cho việc sấy phun mẫu để hàm lượng Flavonoids cao nhất là
nhiệt độ sấy phun 155℃ và hàm lượng mantodextrin 16% và tốc độ sấy là 20 (ml/phút) cho
hàm lượng 0,495(mg/g chất khô).
Theo Lundstedt (1998) cho biết giá trị R2 ≥ 0,8 thì kết quả sẽ có độ tin cậy cao và mơ
hình lựa chọn là thích hợp. Kết quả mà mơ hình Box - Behnken trong phần mềm xử lý số
liệu JMP về tối ưu hóa q trình sấy phun flavonoids thì giá trị R2 = 0,86> 0,8 nên mơ hình
này tuơng thích để tối ưu hóa q trình sấy phun flavonoids, do đó kết quả này chấp nhận
được. Ngoài ra, giá trị p-value = 0,0065 < 0,05 nên kết quả q trình tối ưu có ý nghĩa về
mặt thống kê.
5. Đánh giá kết quả đạt đươc và kết luận
Qua quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, chúng tơi đã tìm ra được hàm lượng các
chất có trong ngun liệu đơng trùng hạ thảo trích ly b ng dung môi là ethanol và nước.
Qua khảo sát ta thấy r ng, trích ly b ng dung mơi ethanol về hàm lượng polyphenols và
flavonoids, đồng thời nó c ng có ý nghĩa với sản xuất thực phẩm. Ta có kết quả như sau:
Với hàm lượng polysaccharides đạt 0,156 ± 0,002(trích ly b ng dung mơi nước), với hàm
lượng triterpenes 0,023 ± 0,003 , flavonoids là 0,128 ± 0,003 và polyphenols là 0,042 ±
0,003.
Độ ẩm (%)

12.09 0.15

Thành phần tổng

Hàm lượng chất khô/ 1g mẫu (mg/g)

Flavonoids

0,128 0,003

Polyphenols

0,042 0,003

Triterpenes

0,023 0,003

Polysaccharides

0,156 0,002

 Bảng thành phần các chất trong nấm Đông Trùng Hạ Thảo sử dụng dung mơi trích ly
ethanol.
14


Nhận xét:
Theo kết quả thu được ta có thành phần các chất có trong 1g nấm Đơng Trùng Hạ
Thảo ở độ ẩm 12,09±0,15 % có hàm lượng Polysaccharides cao nhất (0,156 0,002 mg),
sau đó là hàm lượng Flavonoids (0,128 0,003 mg) cao hơn rất nhiều so với hàm lượng
tritepenes và polyphenols. Triterpenes chỉ chiếm 0,023

0,003 mg và polyphenols là

0,042 0,003 mg. Điều này đã chứng minh lại một lần nữa hàm lượng Polysaccharides trong
nấm Đông Trùng Hạ Thảo rất cao.
Sau đó tiến hành khảo sát q trình trích ly hàm lượng polysacharide và flavonoids
b ng mơ hình Box - Behnken với ba yếu tố ảnh hưởng là nhiệt độ trích li (50-70-90 ℃), thời
gian trích ly (20-40-60 phút) và tỉ lệ dung môi (15-25-35ml). Kết quả thu được là: Đối với
hàm lượng polysaccharide Thời gian trích ly là 40 phút, nhiệt độ siêu âm ở 70℃ với nồng
độ dung môi là 25 (ml/g nguyên liệu) (cho hàm lượng 0,546 mg/g chất khơ).
Sau khi tìm được thơng số tối ưu trích ly hàm lượng polyscharide và flavonoids ta
tiến hành chạy mô hình CDD nh m tìm thơng số tối ưu cho q trình sấy phun sản phẩm
đơng trùng hạ thảo với ba yếu tố là nhiệt độ, hàm lượng mantodextrin và tốc độ sấy phun.
Kết quả cho thấy, nhiệt độ sấy phun 155 ℃ , hàm lượng mantodextrin là 16%, tốc độ sấy
20ml/phút cho hàm lượng flavonoids cao nhất là 0,495 (mg/g chất khơ).
6. Tóm tắt kết quả ( tiếng việt và tiếng anh)
Tóm tắt:
Mục đích của bài báo cáo này là nghiên cứu tạo ra sản phẩm bột hòa tan, sản phẩm
này có khả năng chống oxy hóa trong đơng trùng hạ thảo. Thông qua việc xác định hàm
lượng flavonoids b ng phương pháp tạo màu với thuốc thử nhôm clorua AlCl3. Sau đó, tiến
hành nghiên cứu các thơng số trích li tối ưu dựa trên mơ hình Box - Behnken với ba yếu tố
ảnh hưởng: Nhiệt độ siêu âm (50-70-90℃), thời gian trích ly (20-40-60 phút) và nồng độ
dung mơi (15-25-35).Kết quả nghiên cứu cho thấy thời gian trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm
đối với polyphenols là 40 phút, nhiệt độ siêu âm ở 70℃ với nồng độ dung môi là 25 (ml/g
nguyên liệu) (cho hàm lượng 0,546 mg/g chất khô). Lựa chọn thông số tối ưu theo mơ hình
Box - Behken ta tiến hành khảo sát nhiệt độ, hàm lượng mantodextrin và tốc độ sấy theo mơ
hình Box-Behnken. Đối với sản phẩm cao có hàm lượng flavonoids ở nhiệt độ sấy phun là
15


155℃, hàm lượng mantodextrin là 16% và tốc độ sấy là 20ml/phút. Hàm lượng càng cao
c ng đồng nghĩa r ng sản phẩm bột đơng trùng hạ thảo có khả năng chống oxy hóa cao.

Abstract:
The purpose of this reseach to create soluble powder products, this product has
antioxidant capacity of Cordyceps miliraris. The amount of total phenolics was determined
determination of flavonoids by color method with AlCl3. Optimize the synthesis parameters
by Box–Behnken design was used base on three- variable: Ultrasonic temperature (50 –
90oC), extraction time (20h – 60 minutes), Solvent concentration of ethanol (15- 35%).
Research results show that, extraction time with ultrasonic support for polyphenols is 40
minutes, Ultrasonic temperature is 70oC and Solvent concentration of ethanol is 25%
(Polysaccharide content 0,546 mg/g dry matter). Based on optimal parameters of
Box–Behnken design, Survey time and temperature Concentrates for product according to
CCD model. Optimal temperature of flavonoids concentration is 155oC.
III. Sản phẩm đề tài, công bố và kết quả đào tạo
3.1. Kết quả nghiên cứu ( sản phẩm dạng 1,2,3)
Yêu cầu khoa học hoặc/và chỉ tiêu
kinh tế - kỹ thuật
TT

Tên sản phẩm

1.

Đăng ký

Đạt được

Bột hòa tan Đơng Trùng

Có đầy đủ các thơng

Bột hịa tan có hàm

Hạ Thảo

số kỹ thuật về hàm

lượng flavonoids là

lượng Flavonoids.

0,495 (mg/g chất khô)

16


 Bảng: Đánh giá cảm quan sản phẩm
Bột hòa tan đơng trùng hạ thảo có màu trắng
sáng bắt mắt do công nghệ sấy phun hiện đại
ở nhiệt độ 155ºC giúp giữ được hàm lượng
Màu sắc

chất dinh dưỡng hòa tan cao nhất.
Nước đơng trùng hạ thảo có màu vàng trong
khơng lẫn tạp chất.
Mịn màng, có chút rít khi để lâu ngồi

Cấu trúc

khơng khí, dễ tan trong nước.
Sản phẩm có mùi đặc trưng của đông trùng

Mùi

hạ thảo (mùi thơm nh như nấm hương).
Sản phẩm có vị ngọt thanh dịu của đường
Mantodextin dễ dàng sử dụng với mọi khách
hàng ( không chịu được vị đắng của đơng

Vị

trùng hạ thảo), ngồi ra Maltodextrin cịn
cung cấp thêm năng lượng nhanh chóng cho
người dùng.
Sản phẩm có độ ẩm dưới 5% khơng bị vón

Độ ẩm

cục, có thể dễ dàng bảo quản và sử dụng lâu
dài.

17


IV. Tình hình sử dụng kinh phí

TT

Nội dung chi

A

Chi phí trực tiếp

1

Cơng lao động khoa học

2

Ngun liệu :
-

Kinh phí được

Kinh phí thực

duyệt

hiện

(triệu đồng)

(triệu đồng)

05

05
05

Đơng trùng hạ thảo

01

3

Thiết bị, dụng cụ

4.

Cơng tác phí

5

Dịch vụ th ngồi

6

Hội nghị, hội thảo, thù lao nhiệm thu
giữa kì

7

In ấn, văn phịng phẩm

8

Chi phí khác

B

Chi phí gián tiếp

1

Quản lí phí

2

Chi phí điện nước

01

05

Tổng số

18

05

Ghi
chú


V. Kiến nghị
Quá trình nghiên cứu này được thực hiện trong quy mơ phịng thí nghiệm và với thời
gian cịn hạn chế. Cho nên, chúng tôi xin đưa ra một số kiến nghị như sau:
Cần mở rộng thêm một yếu tố tối ưu là tỷ lệ nguyên liệu và dung mơi trong q trình
trích ly polyphenols và flavonoids và khảo sát nồng độ ethanol ở những nồng độ thấp hơn.
Vừa tiết kiệm được dung môi, vừa giảm được giá thành của sản phẩm.
Thiết lập các tỷ lệ phối trộn khác nhau để sản phẩm có khả năng chống oxy hóa là

cao nhất.
Đồng thời trong q trình nghiên cứu nhóm chúng tơi cịn phải gặp nhiều trở ngại về
việc sử dụng thiết bị máy sấy phun và máy đo quang phổ UV – VIS. Ngồi ra, ở một số thí
nghiệm chưa có sẵn hóa chất nghiên cứu nên phải đặt mua và mất thời gian chờ. Hi vọng
vấn đề về hóa chất và sử dụng thiết bị trong nghiên cứu cần được cải thiện trong thời gian
tới.
VI. Phụ lục sản phẩm ( liệt kê minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)



Hình: Sản phẩm bột hịa tan Đơng trùng hạ thảo giàu hàm luợng flavonoids

19


Đông trùng hạ thảo

Nghiền
Nhiệt độ:70oC
Thời gian:40 phút
Tỉ lệ dung môi: nguyên liệu: 25 (ml/g nguyên liệu)

Trích ly

Phối trộn
maltodextrin

16%

Sấy phun

Nhiệt độ:155 oC
Tốc độ: 20 (ml/phút)

Phối chế

Sản phẩm
bột hòa tan

Tp. HCM, ngày 18 tháng 12 năm 2019
Chủ nhiệm đề tài

Phòng QLKH&HTQT Viện Công nghệ Sinh học - Thực phẩm
Viện truởng
(Họ tên, chữ ký)

Dương Quang Tiến

20


Mục lục
PHẦN I. THƠNG TIN CHUNG.................................................................................................. 2
I. Thơng tin tổng quát....................................................................................................................2
II. Kết quả nghiên cứu.................................................................................................................. 2
1. Đặt vấn đề................................................................................................................................. 2
2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................................... 4
2.1. Xác định độ ẩm và thành phần có trong nguyên liệu............................................................4
3. Mục tiêu.................................................................................................................................... 6
3.1. Khảo sát các thơng số trích ly ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly polyscharide.................... 6

3.2. Khảo sát các thơng số sấy phun ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids tổng............. 8
4. Tổng kết về kết quả nghiên cứu................................................................................................9
4.1. Xác định tỉ lệ các thành phần có trong đơng trùng hạ thảo.................................................10
4.2. Các thơng số trích li ảnh hưởng đến hiệu suất trích li polysacharide tổng.........................10
4.3. Các thơng số sấy phun ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi flavonoids tổng..........................12
5. Đánh giá kết quả đạt đươc và kết luận................................................................................... 14
6. Tóm tắt kết quả ( tiếng việt và tiếng anh)...............................................................................15
III. Sản phẩm đề tài, công bố và kết quả đào tạo....................................................................... 16
3.1. Kết quả nghiên cứu ( sản phẩm dạng 1,2,3)........................................................................16
IV. Tình hình sử dụng kinh phí.................................................................................................. 18
V. Kiến nghị................................................................................................................................ 19
VI. Phụ lục sản phẩm ( liệt kê minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)................................19
PHẦN II. BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC............................................................25
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN...................................................................................................... 25
1.1. Tổng quan về đông trùng hạ thảo........................................................................................ 25
1.1.1. Tên gọi.............................................................................................................................. 25
1.1.2. Nguồn gốc hình thành.......................................................................................................25
21


1.1.3. Mô tả................................................................................................................................. 26
1.1.4. Thành phần........................................................................................................................26
1.1.5. Ứng dụng của đông trùng hạ thảo.................................................................................... 26
1.1.6. Nấm đông trùng hạ thảo - Phân loại và phát triển........................................................... 27
1.2. Bột hịa tan đơng trùng hạ thảo............................................................................................29
1.2.1. Giới thiệu sản phẩm bột hòa tan đông trùng hạ thảo....................................................... 30
1.3. Maltodextrin.........................................................................................................................30
1.3.1. Giới thiệu.......................................................................................................................... 30
1.3.2. Đặc điểm........................................................................................................................... 30
1.3.3. Ứng dụng...........................................................................................................................31

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................................32
2.1. Nguyên liệu.......................................................................................................................... 32
2.2. Hóa chất............................................................................................................................... 32
2.3. Dụng cụ và thiết bị...............................................................................................................32
2.4. Nội dung nghiên cứu............................................................................................................34
2.4.1. Mục tiêu............................................................................................................................ 34
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................................. 35
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN................................................................................46
3.1.Thành phần của nguyên liệu................................................................................................. 46
3.2. Kết quả tối ưu hàm lượng Polysaccharides.........................................................................47
3.3. Kết quả tối ưu hóa cơng đoạn sấy phun.............................................................................. 49
3.4. Sản phẩm bột hịa tan...........................................................................................................51
3.4.1.Qui trình chế biến bột hịa tan từ Đơng trùng hạ thảo.......................................................51
3.4.2.Đặc tính của sản phẩm thu được sau phối trộn................................................................. 52
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 54
4.1.Kết luận................................................................................................................................. 54
22


4.2.Kiến nghị...............................................................................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................................... 56
PHẦN III. PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM............................................................................................ 58

Mục lục bảng


Bảng: Giá trị mã hóa của các yếu tố thực nghiệm................................................................7



Bảng: Thiết kế thí nghiệm.....................................................................................................7



Bảng: Giá trị mã hóa của các yếu tố thực nghiệm................................................................9



Bảng: Thiết kế thí nghiệm.....................................................................................................9



Bảng:Ma trận thực nghiệm polysaccharides.......................................................................10



Hình: Biểu đồ biểu diễn sự tương quan giữa các biến giá trị của polysaccharides........... 11



Hình:Biểu đồ biểu diễn xu hướng lựa chọn điều kiện trích li tối ưu polysaccharide........ 11



Bảng: Ma trận thực nghiệm flavonoids.............................................................................. 12



Hình: Biểu đồ biểu diễn sự tương quan giữa các biến giá trị của flavonoids.................... 13



Hình:Biểu đồ biểu diễn xu hướng lựa chọn điều kiện sấy phun để thu được hàm lượng

flavonoids cao............................................................................................................................. 13


Bảng thành phần các chất trong nấm Đơng Trùng Hạ Thảo sử dụng dung mơi trích ly

ethanol......................................................................................................................................... 14
Bảng: Đánh giá cảm quan sản phẩm.......................................................................................... 17

 Hình: Sản phẩm bột hịa tan Đơng trùng hạ thảo giàu hàm luợng flavonoids...................19


Bảng 2. 1 Các hóa chất sử dụng trong xác định thành phần flavonoids............................ 32



Bảng 2. 2 Các hóa chất sử dụng trong xác định thành phần polysaccharide.....................32



Bảng 2. 3 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu..................................................................... 33



Bảng 2. 4 Dụng cụ sử dụng trong nghiên cứu.................................................................... 34



Bảng 2.5 Xây dựng đường chuẩn polysaccharide b ng phương pháp UV-VIS................ 36



Bảng 2. 6 Xây dựng đường chuẩn polyphenol b ng phương pháp Folin -Ciocalteu........ 37
23




Bảng 2. 7 Xây dựng đường chuẩn Triterpenes b ng phương pháp UV- VIS với hỗn hợp

dung dịch vanillin – acid acetic 10% và acid perchloric............................................................39


Bảng 2. 8 Xây dựng đường chuẩn flavonoids b ng phương pháp UV-VIS với thuốc thử

nhơm clorua.................................................................................................................................40


Bảng 2.9 Giá trị mã hóa của các yếu tố thực nghiệm........................................................42



Bảng 2.11 : Bảng mã hóa các giá trị thực nghiệm..............................................................44



Bảng 2.12: Ma trận thực nghiệm flavonoids...................................................................... 45



Bảng 3. 1 Kết quả đo ẩm và thành phần trong nguyên liệu............................................... 46



Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn hàm lượng các chất trong Đơng trùng hạ thảo......................... 46



Hình 3.2 Xử lí và phân tích kết quả tối ưu hóa hàm lượng polysaccharides..................... 47



Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn xu hướng lựa chọn điều kiện trích li tối ưu polysaccharide.. 47



Hình 3.4:Xử lí và phân tích kết quả tối ưu hóa hàm lượng Falvonoids sau sấy phun.......49



Bảng 3.5: Kết quả kiểm chứng thực nghiệm...................................................................... 50



Bảng 3.6. Đặc tính của sản phẩm bột hịa tan hồn chỉnh..................................................52



Hình 3.6: Sản phẩm bột hịa tan từ Đông trùng hạ thảo..................................................... 53

24


PHẦN II. BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về đông trùng hạ thảo
1.1.1. Tên gọi
Đơng Trùng Hạ Thảo (chinese caterpillar fungus), cịn gọi là trùng thảo, hạ thảo đông
trùng hay đông trùng hạ thảo, là một loại đơng dược q nổi tiếng có bản chất là dạng ký
sinh của loài nấm Cordyceps sinensic (thuộc nhóm Ascomycetes) trên cơ thể sâu Hepialus
fabricius được tìm thấy cách đây 3000 năm. Nấm đã được công nhận là một sản phẩm thuốc
ở Trung Quốc trong ít nhất 2000 năm. Tuy nhiên các nhà khoa học mới chỉ nghiên cứu loài
nấm này vào khoảng giữa thế kỉ thứ XIX. Và hiện nay, nó thường gọi là cordyceps sinensic
trong tiếng Anh. Phần dược tính của đơng trùng hạ thảo đã được chứng minh là do các chất
chiết xuất từ nấm Cordyceps sinensic.
Tên gọi "đông trùng hạ thảo" là xuất phát từ quan sát thực tế khi thấy vào mùa hè
nấm Cordyceps sinensic mọc chồi từ đầu con sâu nhô lên khỏi mặt đất. Vào mùa đơng thì
nhìn cặp cá thể này giống con sâu (cơn trùng), cịn đến mùa hè thì chúng trơng giống một
lồi thực vật (thảo mộc) hơn.[1]
1.1.2. Nguồn gốc hình thành
Đơng trùng hạ thảo là hiện tượng loài sâu thuộc chi Hepialus trong tổng Họ
Lepidoptera (Cánh bướm) bị kí sinh bởi một lồi nấm túi có tên khoa học là Cordyceps
sinensis (Berk.) thuộc tổng Họ Ascomycetes (Nang Khuẩn). Thường gặp nhất là sâu non
của loài Hepialus Fabricius hoặc Hepialus Armoricanus. Ngồi ra cịn 40 lồi khác thuộc chi
Hepialus c ng có thể bị Cordyceps sinensis ký sinh. Các loài nấm này phân bố rộng ở châu
Á và châu Úc với trung tâm đa dạng là vùng Đơng Á, đó là các vùng cao ngun cao hơn
mặt biển từ 4000 đến 5000 m như: Tây Tạng, Tứ Xuyên, Thanh Hi, Cam Túc, Vân Nam.

Chu trình sống của Cordyceps:


Cordyceps thuộc họ nấm, nó ký sinh trên thân của côn trùng. Mùa Đông, nấm ký sinh

vào côn trùng, phát triển thành hệ sợi nấm (đây là giai đoạn vô tính), sử dụng nguồn dinh
dưỡng từ cơ thể cơn trùng và giết chết cơn trùng.


Mùa hạ, sợi nấm vơ tính chuyển sang giai đoạn hữu tính, hình thành cây nấm là cơ

quan chứa bào tử vơ tính và nhú lên khỏi mặt đất nhưng gốc vẫn dính liền vào thân sâu.

25