Bước đầu xây dựng quy trình chế biến trà xạ đen hòa tan bằng công nghệ sấy phun celastrus hindsii benth

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG - ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

BƯỚC ĐẦU XÂY DỰNG QUY TRÌNH
CHẾ BIẾN TRÀ XẠ ĐEN HỊA TAN BẰNG
CƠNG NGHỆ SẤY PHUN
(Celastrus hindsii Benth)

NGUYỄN THỊ HUỲNH NGA

AN GIANG, THÁNG 6 -2022


TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG - ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BƯỚC ĐẦU XÂY DỰNG QUY TRÌNH
CHẾ BIẾN TRÀ XẠ ĐEN HỊA TAN BẰNG
CƠNG NGHỆ SẤY PHUN
(Celastrus hindsii Benth)

NGUYỄN THỊ HUỲNH NGA
DTP182770

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TS. TRẦN NGHĨA KHANG

AN GIANG, THÁNG 6 - 2022


Đề cương chi tiết Chuyên đề“ Bước đầu xây dựng quy trình chế biến trà xạ
đen hịa tan bằng cơng nghệ sấy phun ” do sinh viên Nguyễn Thị Huỳnh Nga
thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Nghĩa Khang.

Phản biện 1

Phản biện 2

Ths. Đào Văn Thanh

Ths. Diệp Kim Quyên

Cán bộ hướng dẫn, thư kí

TS. Trần Nghĩa Khang

i


LỜI CẢM TẠ
Đại học là cánh cổng tri thức to lớn, là một bước đệm nhảy vọt, ước mơ của rất
nhiều người và tôi đã rất may mắn khi trở thành sinh viên của Trường Đại học
An Giang để có thể hồn thành phần ước mơ đó. Trong suốt q trình học tập
và thực hiện nghiên cứu tơi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ chân thành từ tất
cả mọi người, tôi xin ghi nhớ và chân thành gửi lời cảm ơn đến:
Thầy Trần Nghĩa Khang đã tận tình hỗ trợ, giúp đỡ và truyền đạt những kiến

thức, kinh nghiệm trong suốt q trình làm thí nghiệm và viết báo cáo để em
có thể hồn thành tốt chun đề này.
Tồn thể q thầy cơ trong bộ mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm trường Đại Học An
Giang đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu trong những năm tôi học
tại trường. Với vốn kiến thức được tiếp thu trong q trình học tập khơng chỉ là
nền tảng giúp cho tơi hồn thành tốt chun đề mà cịn là hành trang để tơi có
thể vận dụng vào cơng việc sau này.
Cán bộ phịng thí nghiệm bộ mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện
thuận lợi và giúp đỡ tôi khi thực hiện thí nghiệm.
Các bạn sinh viên khóa DH19TP, những người bạn thân thiết đã giúp đỡ tôi
trong việc thực hiện chuyên đề.
Cuối cùng tôi xin chúc thầy, cô dồi dào sức khỏe và luôn thành công trong
công việc.
Xin chân thành cảm ơn!
Long Xuyên, ngày 06 tháng 06 năm 2022
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Huỳnh Nga

ii


TÓM TẮT
Nghiên cứu chế biến sản phẩm trà xạ đen hòa tan được thực hiện nhằm tận dụng
nguồn dược liệu quý từ núi rừng Thiên Cấm Sơn (Núi Cấm) tại An Giang để
tạo ra sản phẩm tốt cho sức khỏe, đặc biệt trong phòng ngừa và hỗ trợ điều trị
các bệnh về ung thư ; cũng như tạo ra sản phẩm mới làm đa dạng hóa các loại
trà hịa tan trên thị trường. Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát ảnh hưởng
tỷ lệ nguyên liệu (5%, 7%, 9% và 11%), thời gian trích ly (5 phút, 10 phút, 15
phút và 20 phút) và hàm lượng maltodextrin (10%, 20%, 30% và 40%) bổ sung

so với dịch trích xạ đen trước khi sấy phun, cũng như điều kiện sấy phun bao
gồm: nhiệt độ sấy (150℃, 160℃, 170℃ và 180℃) và tốc độ dòng nhập liệu ở
các mức (2 và 3) đến các đặc tính vật lý và hợp chất sinh học của bột xạ đen thu
được. Các thí nghiệm được bố trí riêng lẻ, kết quả tối ưu của thí nghiệm trước
làm cơ sở cho việc bố trí ở thí nghiệm sau. Hàm lượng các hợp chất sinh học
(flavonoid, alkaloid và saponin), các đặc tính vật lý của sản phẩm (độ ẩm, hoạt
độ nước, hiệu suất thu hồi và độ hòa tan bột), màu sắc bột sẽ được phân tích
đánh giá trong từng thí nghiệm.
Kết quả nghiên cứu cho thấy ở tỷ lệ nguyên liệu 9% trong 15 phút và điều kiện
sấy phun tối ưu cho xạ đen là 160℃, tốc độ dòng nhập liệu ở mức 2, nồng độ
maltodextrin bổ sung 30%. Sản phẩm bột thu được có hàm lượng các hợp chất
sinh học ở mức tương đối cao và các tính chất vật lý đạt yêu cầu cho việc bảo
quản sản phẩm.
Từ khóa: xạ đen, sấy phun, các hợp chất sinh học, trà hòa tan

iii


LỜI CAM KẾT
Tôi xin cam kết rằng đây là công trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu, kết
quả nêu trong chuyên đề là trung thực và chưa được cơng bố trong các cơng
trình khác. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện chuyên đề này đã được cảm ơn
và các thơng tin trích dẫn trong chun đề đều được ghi rõ nguồn gốc. Nếu
không đúng như đã nêu trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về chun đề
của mình.
Long Xuyên, ngày 06 tháng 06 năm 2022
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Huỳnh Nga

iv


MỤC LỤC
Nội dung

Trang

Trang chấp nhận hội đồng .............................................................................. i
Lời cảm tạ ...................................................................................................... ii
Tóm tắt .......................................................................................................... iii
Lời cam kết ................................................................................................... iv
Mục lục .......................................................................................................... v
Danh sách bảng ........................................................................................... viii
Danh sách hình............................................................................................... x
Chương 1: GIỚI THIỆU .............................................................................. 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................ 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................. 1
1.3 Nội dung nghiên cứu................................................................................. 1
1.4 Tính mới của nghiên cứu .......................................................................... 2
Chương 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................. 3
2.1 Tổng quan về nguyên liệu......................................................................... 3
2.1.1 Sơ lược về trà ......................................................................................... 3
2.1.2 Tổng quan về nguyên liệu chính ............................................................ 3
2.1.2.1 Cây xạ đen .......................................................................................... 3
2.1.2.2 Đặc điểm thực vật của cây xạ đen ...................................................... 3
2.1.2.3 Phân bố ............................................................................................... 5
2.1.2.4 Thành phần hóa học trong xạ đen ....................................................... 5
2.1.3 Một số sản phẩm trên thị trường ............................................................ 6
2.2 Tổng quan về các hợp chất sinh học ......................................................... 8

2.2.1 Hoạt chất Flavonoid ............................................................................... 8
2.2.2 Saponin Triterpenoid ............................................................................. 8
2.2.3 Quinon ................................................................................................... 9
2.2.4 Alkaloid ................................................................................................. 9
2.3 Tổng quan về nguyên liệu phụ................................................................. 10
v


2.3.1 Nước...................................................................................................... 10
2.3.2 Maltodextrin.......................................................................................... 10
2.4 Tổng quan về bao bì................................................................................. 12
2.5 Tổng quan về các q trình cơng nghệ sử dụng trong nghiên cứu .......... 12
2.5.1 Q trình trích ly ................................................................................... 12
2.5.2 Quá trình lọc ......................................................................................... 13
2.5.3 Quá trình phối chế................................................................................. 13
2.5.4 Quá trình sấy phun ................................................................................ 13
2.5.4.1 Cấu tạo của thiết bị sấy phun ............................................................. 14
2.5.4.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị sấy phun ....................................... 17
2.5.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun ................................... 18
2.6 Các nghiên cứu trước đây ........................................................................ 18
2.6.1 Các nghiên cứu trong nước ................................................................... 18
2.6.2 Các nghiên cứu nước ngoài .................................................................. 20
Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....... 22
3.1 Phương tiện nghiên cứu .......................................................................... 22
3.1.1 Địa điểm ................................................................................................ 22
3.1.2 Thời gian thực hiện ............................................................................... 22
3.1.3 Nguyên liệu và hóa chất sử dụng .......................................................... 22
3.1.4 Thiết bị và dụng cụ ............................................................................... 22
3.2 Phương pháp thí nghiệm .......................................................................... 22
3.2.1 Quy trình sản xuất dự kiến .................................................................... 22

3.2.2 Thuyết minh quy trình .......................................................................... 23
3.3 Nội dung nghiên cứu................................................................................ 24
3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và thời gian
trích ly trà đến chất lượng sản phẩm .............................................................. 24
3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của chất độn và tỉ lệ chất độn bổ
sung vào quá trình sấy phun .......................................................................... 26

vi


3.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ sấy phun để
thu được sản phẩm tốt nhất ............................................................................ 27
3.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu ................................................... 29
3.4.1 Phương pháp xử lí số liệu ..................................................................... 29
3.4.2 Phương pháp thu nhận và phân tích các chỉ tiêu .................................. 29
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 30
4.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nguyên liệu và thời gian trích ly đến chất
lượng sản phẩm .............................................................................................. 30
4.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chất độn và tỉ lệ chất độn bổ sung vào quá
trình sấy phun................................................................................................. 35
4.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ sấy phun để thu được
sản phẩm tốt nhất ........................................................................................... 39
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................. 48
5.1 Kết luận .................................................................................................... 48
5.2 Kiến nghị.................................................................................................. 48
5.3 Quy trình cơng nghệ sản xuất .................................................................. 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 50
PHỤ LỤC A ................................................................................................. pc1
PHỤ LỤC B ................................................................................................. pc3
PHỤ LỤC C ................................................................................................. pc8

vii


DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 1: Chỉ tiêu hóa lí của nước (TCVN 5042_ 1944) ................................. 10
Bảng 2: Thành phần các phân tử trong maltodextrin với các chỉ số DE khác
nhau ................................................................................................................ 11
Bảng 3: Kích thước hạt của nguyên liệu sau quá trình phun sương .............. 14
Bảng 4: Tác nhân và phương pháp gia nhiệt khơng khí ................................ 17
Bảng 5: Các phương pháp thu nhận và phân tích .......................................... 29
Bảng 6: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nguyên liệu trích ly đến màu sắc
của sản phẩm .................................................................................................. 30
Bảng 7: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian trích ly đến màu sắc của
sản phẩm ........................................................................................................ 31
Bảng 8: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nguyên liệu trích ly đến các hợp
chất sinh học của sản phẩm ........................................................................... 31
Bảng 9: Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian trích ly đến các hợp chất
sinh học của sản phẩm ................................................................................... 32
Bảng 10: Các phương trình hồi quy dự đốn sự thay đổi hàm lượng các hợp
chất sinh học của dịch trích ly ....................................................................... 33
Bảng 11: Kết quả thống kê ảnh hưởng của maltodextrin đến màu sắc của
sản phẩm ........................................................................................................ 35
Bảng 12: Kết quả thống kê ảnh hưởng của maltodextrn đến các hợp chất sinh
học của sản phẩm ........................................................................................... 36
Bảng 13: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến màu sắc của sản
phẩm............................................................................................................... 39
Bảng 14: Kết quả thống kê ảnh hưởng của tốc độ dòng nhập liệu đến màu
sắc của sản phẩm............................................................................................ 40

Bảng 15: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ đến các hợp chất sinh
học của sản phẩm ........................................................................................... 40
Bảng 16: Kết quả thống kê ảnh hưởng của tốc độ dòng nhập liệu đến các
hợp chất sinh học của sản phẩm .................................................................... 41
viii


Bảng 17: Các phương trình hồi quy dự đốn sự thay đổi hàm lượng các hợp
chất sinh học của sản phẩm ........................................................................... 42
Bảng 18: Bảng điểm mô tả đánh giá cảm quan mẫu bột xạ đen................... pc6
Bảng 19: Bảng điểm đánh giá MĐƯT theo thang điểm Hedonic ................ pc7

ix


DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 1: Thân cây xạ đen ................................................................................. 4
Hình 2: Lá cây xạ đen ..................................................................................... 4
Hình 3: Hoa và quả cây xạ đen ....................................................................... 5
Hình 4: Trà xạ đen Hịa Bình .......................................................................... 6
Hình 5: Trà xạ đen Thảo An ........................................................................... 6
Hình 6: Trà xạ đen MD Queen ....................................................................... 6
Hình 7: Trà xạ đen Protea ............................................................................... 6
Hình 8: Trà xạ đen dạng lá Thảo An .............................................................. 7
Hình 9: Trà chùm ngây – Xạ đen.................................................................... 7
Hình 10: Trà xạ đen – Linh chi ....................................................................... 7
Hình 11: Trà xạ đen hịa tan ........................................................................... 7
Hình 12: Cấu tạo hệ thống sấy phun .............................................................. 14
Hình 13: Cơ cấu phun áp lực ......................................................................... 15

Hình 14: Cơ cấu phun ly tâm ......................................................................... 15
Hình 15: Cơ cấu phun khí động ..................................................................... 16
Hình 16: Buồng sấy (hình trụ đứng, đáy cơn) ............................................... 16
Hình 17: Quy trình chế biến trà xạ đen hịa tan dự kiện ................................ 23
Hình 18: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ................................................................ 25
Hình 19: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ................................................................ 26
Hình 20: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 ................................................................ 28
Hình 21: Đồ thị bề măt đáp ứng và contour của hợp chất flavonoid (a),
alkaloid (b) và saponin (c) theo tỷ lệ ngun liệu và thời gian trích ly ......... 33
Hình 22: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu đến màu sắc, mùi
vị và MĐƯT của dịch trích ............................................................................ 34
Hình 23: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến màu sắc, mùi vị và
MĐƯT của dịch trích ..................................................................................... 34
Hình 24: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của maltodextrin đến hiệu suất thu hồi
và độ hòa tan .................................................................................................. 36
x


Hình 25: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của maltodextrin đến độ ẩm và hoạt
độ nước ......................................................................................................... 37
Hình 26: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của maltodextrin đến màu sắc, mùi, vị
và MĐƯT ....................................................................................................... 38
Hình 27: Đồ thị bề măt đáp ứng và contour của hợp chất flavonoid (a),
alkaloid (b) và saponin (c) theo nhiệt độ sấy và tốc độ dịng nhập liệu ........ 43
Hình 28: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hiệu suất thu hồi
và độ hịa tan .................................................................................................. 43
Hình 29: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ dòng nhập liệu đến hiệu
suất thu hồi và độ hịa tan .............................................................................. 44
Hình 30: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hoạt đơ nước và
độ ẩm.............................................................................................................. 45

Hình 31: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ dòng nhập liệu đến hoạt độ
nước và độ ẩm ................................................................................................ 46
Hình 32: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến màu sắc, mùi, vị
và MĐƯT ....................................................................................................... 46
Hình 33: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ dòng nhập liệu đến màu sắc,
mùi, vị và MĐƯT .......................................................................................... 47
Hình 34: Quy trình chế biến trà xạ đen hịa tan đề nghị ................................ 49
Hình 35: Một số hình ảnh trong quá trình chế biến ..................................... pc1
Hình 36: Sản phẩm trà xạ đen hịa tan .......................................................... pc1
Hình 37: Một số phân tích trong q trình thí nghiệm ................................. pc1
Hình 38: Một số thiết bị trong q trình thí nghiệm ..................................... pc2
Hình 39: Đường chuẩn quercetin để tính flavonoid ..................................... pc3
Hình 40: Đường chuẩn quercetin để tính saponin ........................................ pc4

xi


Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Từ thời xa xưa, trà đã là một loại đồ uống quen thuộc và mang nét văn hóa đặc
trưng ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới.Thông thường trà được chế biến
từ những lá trà tươi hoặc một số loại thảo dược có tác dụng tốt đối với sức khỏe
như đinh lăng, linh chi,….Trong thời đại hiện nay, đời sống xã hội ngày càng
phát triển kéo theo đó là nhu cầu của người tiểu dùng ngày càng tăng cao. Họ
đòi hỏi những sản phẩm không những phải đảm bảo sức khỏe mà cịn phải tiện
dụng.Từ đó, các mặt hàng trà uống liền trên thì trường cũng dần ra đời như trà
túi lọc, trà đóng lon, trà hịa tan,….Trà hịa tan hiện đang là một mặt hàng đang
có nhiều tiềm năng phát triển lớn với thị trường tiêu thụ trong nước và thế giới.
Xạ đen được xem là một loại dược liệu q trong Đơng y cũng như Tây y bởi

nó có nhiều công dụng tốt đối với sức khỏe, đặc biệt trong phòng ngừa và hỗ
trợ điều trị các bệnh về ung thư. Tận dụng nguồn nguyên liệu xạ đen sẵn có tại
vùng Núi Cấm – An Giang “ Nghiên cứu bước đầu xây dựng quy trình chế biến
trà xạ đen hịa tan bằng cơng nghệ sấy phun” nhằm chế biến ra một loại trà tiện
lợi tốt cho sức khỏe, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng cũng như góp phần
làm đa dạng các sản phẩm trà trên thị trường.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Nhằm xây dựng được quy trình chế biến trà hòa tan từ nguyên liệu cây xạ đen
bằng cơng nghệ sấy phun theo quy mơ phịng thí nghiệm. Tạo ra một sản phẩm
tiện lợi, dinh dưỡng, hương vị và màu sắc đặc trưng của trà xạ đen và có giá trị
cảm quan phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng.
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên lệu và thời gian trích ly
trà đến chất lượng sản phẩm.
Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của chất độn bổ sung vào q trình sấy
phun.
Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ sấy phun để thu được
sản phẩm tốt nhất.

1


1.4 TÍNH MỚI CỦA NGHIÊN CỨU
Đề tài “Bước đầu xây dựng quy trình chế biến trà xạ đen hịa tan bằng phương
pháp sấy phun” nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu có sẵn ở vùng núi Cấm -An
Giang, đồng thời góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm trà hiện có trên thị
trường.Tạo ra sản phẩm trà phù hợp cho nhiều đối tượng khác nhau.Ngoài ra,
làm tăng giá trị cho nguồn nguyên liệu, tăng thu nhập cho người dân, đồng thời
tạo ra được dòng sản phẩm mới và cũng là nguồn tài liệu tham khảo cho các
nghiên cứu nghành CNTP, cho các sinh viên, chuyển giao cho các doanh nghiệp.

2


Chương 2
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1.1 Sơ lược về trà
Từ thời xa xưa, trà không chi là thức uống giải khát được sử dụng rất phổ biến
trong đời sống mà còn mang cả một nền văn hóa lịch sử lâu đời. Ngày nay, khi
nhắc đến trà chắc chắn không ai mà không biết tới loại thức uống này.Trong trà
rất đa dạng các thành phần hóa học có lợi cho sức khỏe. Gần đây trên thị trường
xuất hiện một loại trà không những mang lại sức khỏe cho người tiêu dùng mà
còn khá tiện lợi – đó là trà hịa tan.
Trà hịa tan là một loại trà dạng bột, kết hợp hoàn hảo từ tinh chất là trà tự nhiên,
cùng nhiều hợp chất khác tạo nên hương vị cho thức uống.
2.1.2 Tổng quan về nguyên liệu chính
2.1.2.1 Cây xạ đen
Tên khoa học - Celastrus hindsii Benth
Chi - Celastrus L
Họ - Dây gối (Celastraceae).
Phân nhóm - Xạ đen rừng, xạ đen Hịa Bình,…
Tên gọi khác: Cây bách giải, cây bạch vạn hoa, cây ung thư, cây quả nâu, cây
dây gối, cây đông triều,…
Xạ đen là loại dược liệu có nhiều cơng dụng tuyệt vời với sức khỏe, trong đó hỗ
trợ điều trị ung thư, các bệnh về gan, các bệnh về huyết áp, suy nhược thần
kinh,... Loại cây này được mệnh danh là dược liệu vàng của Việt Nam.
2.1.2.2 Đặc điểm thực vật của cây xạ đen
Theo Vũ Trung (2016):
Thân, lá: là cây thân gỗ mọc leo thành bụi, dài trung bình 5 - 7m có khi tới

hành chục mét, thân già vỏ nâu đốm trắng, chồi và lá non có màu tím đỏ.

3


Hình 1: Thân cây xạ đen
Lá đơn mọc cách, hình trái xoan dài 10- 20cm, rộng 5- 10cm, trên mặt lá xanh
đậm, mặt dưới lá xanh nhạt, mép lá có răng cưa. Gân mạng lưới hình lơng chim,
có một gân chính ở giữa và 10-15 gân phụ. Chiều dài cuống lá biến động trong
khoảng 0.8cm đến 1.4cm.

Hình 2: Lá cây xạ đen
Hoa, quả: xạ đen ra hoa trong khoảng thời gian từ tháng 3 tới tháng 5. Hoa dạng
hình xim, mọc cụm ở đầu cành hay ở nách lá. Tràng hoa màu trắng,
dính liền nhau ở phía dưới, phân 5 cánh ở nửa phía trên, dài 5 - 10cm, đường
kính 4 - 6cm, có lơng mịn. Lá bắc hình dải đến hình ngọn giáo, dài 3 - 10mm,
tồn tại. Hoa nhỏ, có cuống dài 1,5 - 3mm. Đài hoa màu nâu, cao 1,5 - 2,5mm, 5
thuỳ, có lơng mịn. Tràng màu trắng, phần dưới dính liền thành hình phễu, dài
3,5 - 4mm, họng rộng 5mm, 5 thuỳ hình trứng hay tam giác, dài 2 - 2,5mm. Nhị
5, chỉ nhị dài 3,5 - 4mm, đính cách gốc tràng khoảng 1mm. Bao phấn hình mũi
tên, dài khoảng 1mm. Bầu gần hình cầu. Vòi nhuỵ dài 3 - 4mm, xẻ nhánh dài
khoảng 1mm. Cây ra quả vào khoảng thời gian từ tháng 8 đến tháng 9. Quả chín
khoảng tháng 10 tới tháng 11.
Quả non màu xanh, khi chín chuyển sang màu vàng. Quả nang hình trứng, dài
cỡ 1cm, nổ thành 3 mảnh. Khi chín màu đỏ hay màu cam, đường kính 3 - 4mm.
Mỗi quả có 4 hạch, mỗi hạch chứa một hạt.

4

Hình 3: Hoa và quả cây xạ đen
2.1.2.3 Phân bố
Cây xạ đen được phân bố nhiều ở các nước như: Trung Quốc, Việt Nam,
Myanmar, Thái-lan... Ở Trung Quốc, loại cây này thường mọc ở độ cao từ 1.000
- 1.500 m. Còn ở nước ta, xạ đen phân bố chủ yếu tại các tỉnh Hà Nam, Quảng
Ninh, Ninh Bình, Hịa Bình, Vườn quốc gia Cúc Phương, Vườn quốc gia Ba Vì,
Thừa Thiên - Huế, Gia Lai... Chúng cũng có thể mọc tự nhiên trong rừng hoặc
được trồng tại các vườn hộ, trang trại hoặc trồng rải rác. Cây xạ đen rất dễ trồng
(Lê Quốc Minh, 2004).
2.1.2.4 Thành phần hóa học trong xạ đen
Trong xạ đen có chứa nhiều thành phần hóa học có ích như: saponin trierpenoid,
flavonoid, quinon, maytenfolone A và một số các chất khác (alkaloid,
sesquiterpenes, diterpenes, triterpen, glycoside tim,…). Những dược chất có
trong xạ đen ở trên (saponin triterpenoid, flavonoid, quinon, maytenfolone A)
được nghiên cứu là có khả năng khống chế tế bào ung thư.
Thành phần flavonoid có tác dụng làm chậm q trình oxy hóa gây ra do các
gốc tự do, từ đó bảo vệ cơ thể khỏi những tác nhân gây ung thư, đồng thời ngăn
ngừa chứng xơ vữa động mạch, tai biến mạch máu não, thoái hoá gan, các tổn
thương do nguồn bức xạ, lão hoá, …
Thành phần quinon trong xạ đen có khả năng làm cho các tế bào ung thư dễ hóa
lỏng từ đó bài tiết ra khỏi cơ thể. Khi kết hợp quinon với flavonoid sẽ giúp việc
đào thải, loại bỏ các tế bào ung thư ra khỏi cơ thể hiệu quả và nhanh hơn gấp
nhiều lần.
Ngoài hai hợp chất kể trên, dược chất saponi triterpenoid trong cây xạ đen cũng
được các nhà khoa học hàng đầu thế giới chứng minh có thể ức chế sự phát triển
của tế bào bệnh ung thư, tái tạo cấu trúc tế bào bị bệnh, đồng thời có thể ngăn
ngừa q trình phát triển và tốc độ di căn của khối u ác tính.
5

Cơng trình nghiên cứu danh tiếng của hai nhà khoa học Yao- Haur Kuo và Liming Yang Kuo đăng tải trên tạp chí Phytochemistry năm 1997, đã chỉ ra hợp
chất Maytenfolone A trong cây xạ đen có tác dụng ức chế sự phát triển của tế
bào ung thư ở buồng trứng, cổ tử cung, đại trực tràng, ruột kết, …
2.1.3 Một số sản phẩm trên thị trường
Trà xạ đen dạng túi lọc

Hình 4: Trà xạ đen Hịa Bình

Hình 5: Trà xạ đen Thảo An

Hình 6: Trà xạ đen MD Queen

Hình 7: Trà xạ Protea

6


Trà xạ đen dạng lá

Hình 8: Trà xạ đen Thảo An

Trà xạ đen dạng hịa tan

Hình 9: Trà chùm ngây – Xạ đen

Hình 10: Trà xạ đen – Linh chi

Hình 11: Trà xạ đen

7

2.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC HỢP CHẤT SINH HỌC
2.2.1 Hoạt chất Flavonoid
Theo Ánh Tuyết (2015), flavonoid là những chất màu thực vật, có cấu trúc
cơ bản kiểu C6 - C3 – C6, trong đó mỗi một C6 là một vịng benzen gắn với C3.
Cấu trúc có thể là vịng kín hoặc hở. Tại các vịng có đính một hoặc nhiều
nhóm hydroxyl tự do hoặc đã thay thế một phần, vì vậy bản chất của chúng
là các polyphenol có tính axit.
Theo ThS.Vũ Thị Hồng (2018), flavonoid là những chất oxy hóa chậm, làm
chậm q trình oxy hóa do những Gốc tự do gây nên. Gốc tự do là các nhân
tố xấu như: ung thư, sự lão hóa, hủy loại tế bào,…Vì thế, cây xạ đen được sử
dụng trong Y học cổ truyền hỗ trợ điều trị và phòng ngừa bệnh ung thư. Tác
dụng làm chậm q trình oxy hóa của flavonoid giúp bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa
lão hóa, xơ vữa động mạch, tai biến mạch máu não, xơ gan, chấn thương nhẹ
do bức xạ. flavonoid cịn có tác dụng chống độc, làm giảm tổn hại gan, bảo
vệ chức năng gan, ổn định huyết áp. Dược chất flavonoid có nhiều trong các
loại thảo dược, xạ đen là một trong số đó. Lời khuyên được đưa ra là nên sử
dụng nước cây xạ đen hàng ngày như một loại trà sẽ tăng cường sức khỏe, bảo
vệ cơ thể khỏi bệnh tật. Theo nguồn thơng trên báo Hóa học cho thấy: Flavonoid
là những chất oxy hóa chậm, làm chậm q trình oxy hóa do các Gốc tự do gây
ra. Gốc tự do là các tác nhân xấu như: Bệnh ung thư, hủy loại tế bào, sự lão
hóa… do vậy xạ đen được ứng dụng trong y học ổ truyền để phòng và hỗ trợ
điều trị bệnh ung thư.
Do có các tác dụng ngăn cản q trình oxy hóa nên flavonoid có tác dụng bảo
vệ cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch máu não, lão hoá, thoái
hoá gan, tổn thương do bức xạ. Ngồi ra flavonoid cịn có tác dụng chống độc,
làm giảm thương tổn gan, bảo vệ chức năng gan và ổn định huyết áp.
Flavonoid chứa nhiều trong các loại thảo dược, trong đó có cây xạ đen, bởi vậy
việc sử dụng cây xạ đen hàng ngày như một loại trà sẽ đem lại nhiều lợi ích cho

sức khỏe.
2.2.2 Saponin triterpenoid
Các nhà khoa học Hàn Quốc, Nhật Bản đã chứng minh được rằng saponin
triterpenoid có cơng dụng kiềm chế sự phát triển của tế bào bệnh ung thư, tái
tạocác cấu trúc tế bào bị bệnh ung thư hóa, đồng thời có khả năng phịng ngăn
ngừa sự phát triển, di căn của tế bào ung thư ác tính. Việc phát hiện ra hoạt chất
Saponi có trong cây xạ đen đã mở ra được lối thoát cho những bệnh nhân ung
8


thư, bởi xưa nay mang trong mình căn bệnh ung thư ác tính coi như bản án tử
hình. Điều trị bệnh ung thư khá tốn kém, sử dụng cây xạ đen chữa ung thư vừa
rẻ, vừa hiệu quả.
Theo ThS.Vũ Thị Hồng (2018), Saponi chứa nhiều trong các loại cây thuốc quý
như Nhân sâm, tam thất bắc, ngũ gia bì, đinh lăng… Là hoạt chất có tác dụng
kháng khuẩn, chống viêm. Các nhà khoa học Nhật Bản, Hàn Quốc đã chứng
minh được rằng Saponi có tác dụng kiềm chế sự phát triển của tế bào ung thư,
tái tạo tế bào bị ung thư hóa, đồng thời cịn có khả năng phịng chống sự xâm
lấn và di căn của các tế bào ung thư ác tính. Việc tìm ra hoạt chất saponi trong
cây xạ đen có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc phòng chống ung thư, đây
là một minh chứng cho thấy các cây thuốc bài thuốc dân gian luôn có ý nghĩa
thực tiễn vơ cùng q báu trong y học.
2.2.3 Quinon
Quinon có cơng thức hóa học tổng qt là C6H4O2 là một hoạt chất có tác dụng
làm cho tế bào ung thư hóa lỏng dễ tiêu. Đây là một hợp chất, khi được kết hợp
với các hoạt chất flavonoid; saponin triterpenoid sẽ giúp tăng cường khả năng
phòng chống ung thư, đào thải và loại bỏ tế bào ung thư khỏi cơ thể người bệnh
(ThS.Vũ Thị Hồng, 2018).
2.2.4 Alkaloid
Các alkaloid là các hợp chất hữu cơ trong thực vật có chứa một hay nhiều

nguyên tử nito trong phân tử và chúng có tính kiềm. Đã chiết xuất và xác định
cấu tạo hóa học của khoảng 10.000 chất alkaloid khác nhau trong cây cỏ. Đa
phần các alkaloid ở dưới dạng tinh thể rắn và khơng có màu. Các alkaloid chỉ
có các nguyên tử C, H, N thì thường ở thể lỏng như nicotin. Các alkaloid có các
nguyên tố C, H, N, O trong phân tử thường ở thể rắn, không tan trong nước, tan
trong các dung mơi hữu cơ. Chúng có thể tạo muối với các acid vô cơ và hữu
cơ, các muối này tan trong nước nhưng không tan trong các dung môi hữu cơ.
Người ta thường sử dụng các dặc tính này để chiết xuất và tách riêng các
alkaloid từ dược liệu. Trong khi đó các alkaloid có nito hóa trị 5 (amin bậc 4)
thì thường có màu vàng cam hay vàng đỏ. Bản thân các alkaloid này tan được
trong nước và không tan trong các dung môi hữu cơ. Các muối của chúng cũng
tan được trong nước và trong các dung dịch cồn loāng. Về hoạt tính sinh học
của các alkaloid: ức chế hoặc kích thích thần kinh trung ương; điều trị bệnh tim,
cao huyết áp, hen suyễn; chống sốt rét, ung thư; có tác dụng kháng sinh, chống
viêm, cường dương (Phan Quốc Kinh, 2011).

9


2.3 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU PHỤ
2.3.1 Nước
Là thành phần quan trọng khơng thể thiếu trong q trình chế biến, đặc biệt
trong công nghệ chế biến nước giải khát.Nước là mơi trường hịa tan các chất,
chất lượng và thành phần của nước ảnh hưởng trực tiếp đến kĩ thuật sản xuất và
chất lượng của sản phẩm. Nước sử dụng trong chế biến đòi hỏi đáp ứng các chỉ
tiêu chất lượng, có độ cứng thấp,trong suốt, khơng màu, khơng mùi vị lạ, không
chứa các vi sinh vật gây bệnh,… (Trần Lê Bảo Ngọc, 2012).
Bảng 1: Chỉ tiêu hóa lí của nước
STT

Chỉ tiêu

Hàm lượng cho
phép(mg/lít)

1

Độ cứng chung

≤ 1,5

2

Hàm lượng Clor

≤ 0,5

3

Axit sulfuric

≤ 80

4

Hàm lượng Arsen

≤ 0,05

5

Hàm lượng chì

≤ 0,1

6

Hàm lượng Flor

≤3

7

Hàm lượng kẽm

≤5

8

Hàm lượng đồng

≤3

9

Hàm lượng sắt

≤ 0,3

10

Độ oxy hóa

≤2

11

pH

≤ 6,5-7

12

Hàm lượng chất khô

≤ 600
“Nguồn: TCVN 5042: 1944”

2.3.2 Maltodextrin
Theo định nghĩa của Cơ quan Thực phẩm và Thuốc của Hoa Kỳ (FDA) thì
maltodextrin là các loại polysaccharide khơng ngọt, có cơng thức
(C6H10O5)n.H2O, được sản xuất từ tinh bột như ngô , gạo, khoai tây..nhưng thủy
phân khơng hồn tồn bằng ezyme hoặc acid. Maltodextrin là một loại tinh bột
đường ngắn được sử dụng làm chất phụ gia thực phẩm. Nó được sản xuất bằng
q trình thủy phân enzyme từ tinh bột có gel và thường được tìm thấy như là
10


một bột khơ phun kem trắng. Maltodextrin dễ tiêu hóa, được hấp thu nhanh
chóng như glucose, và có thể vừa ngọt vừa có ít hương vị. Maltodextrin bao

gồm các đơn vị D- glucose được kết nối theo chuỗi có chiều dài thay đổi.
Các đơn vị glucose được liên kết chủ yếu với các liên kết glycoside α
(1→4). Maltodextrin thường bao gồm một hỗn hợp các chuỗi thay đổi từ 3
đến 17 đơn vị glucose dài. Maltodextrin được phân loại theo DE (tương
đương dextrose) và có DE trong khoảng từ 3 đến 20. Giá trị DE càng cao,
chuỗi glucose càng ngắn, độ ngọt càng cao, độ hòa tan càng cao và khả năng
chịu nhiệt càng thấp. Trên DE 20, mã CN của Liên minh Châu Âu gọi đó
là siro glucose, tại DE 10 hoặc thấp hơn danh pháp mã CN hải quan phân
loại maltodextrin là dextrin (Bemiller and Whistler, 1996).
Maltodextrin là phụ gia có nhiều ứng dụng trong cơng nghệ thực phẩm và công
nghệ dược. Trong công nghệ thực phẩm, maltodextrin là chất cố định cố định
mùi, vị; thay đổi cấu trúc và tăng cảm quan thực phẩm; chất trợ sấy; tăng năng
lượng cho thực phẩm an kiêng…. giúp thực phẩm dễ hồ tan, dễ tiêu hố, tăng
giá trị dinh dưỡng. Vì vậy, maltodextrin được dùng trong sản xuất sữa bột, bột
trái cây hoà tan, cà phê, bánh ngọt, nước xốt, tương ớt,… Trong công nghệ dược
phẩm, maltodextrin là chất độn để phối chế thuốc. Kết quả nghiên cứu của Raja
(1989) cho thấy rằng: maltodextrin có DE 10-20 thích hợp cho việc sử dụng như
một chất bao bọc, giữ tốt hương vị cho sản phẩm, tăng cảm quan và giữ được
chất lượng tốt trong quá trình tồn trữ.
Bảng 2: Thành phần các phân tử trong maltodextrin với các chỉ số DE khác
nhau
% Các thành phần trong maltodextrin có
DE
Thành phần
9÷12
12.1
13÷17
Monosaccharide

0,8

0,9

0,7

Disaccharide

2,9

2,5

4,5

Trisaccharide

4,4

4,0

6,6

Tetrasaccharide

3,8

3,4

5,3

Pentasaccharide and Above

88,1

89,2

82,9

“Nguồn: Raja et al., 1989”

11


2.4 Tổng quan về bao bì
Theo Đống Thị Anh Đào (2005), bao bì polyethylene được sản xuất từ sự trùng
hợp khí ethylene C2H4 (CH2=CH2) tạo thành mạch polyme (-CH2-CH2-)n.
Tùy thuộc vào mục đích sử dụng có thể pha các phụ gia vào PE như chất TiO2
để tạo độ đục, C để tạo màu đen ngăn chặn ánh sáng thấy được, các tác nhân
trượt, chất làm chậm cháy hoặc chất màu. Plastic PE được sử dụng với tỷ lệ cao
nhất so với tổng lượng plastic được sử dụng hằng năm (khoảng 40 50%), trong
đó số lượng ba loại LDPE, LLDPE và HDPE được sử dụng với tỷ lệ gần tương
tự nhau. Bao bì PE có các tính chất vật lí sau: dẻo dai, trong suốt, có bề măt
mềm mại, láng bóng, chống thấm nước rất tốt, chịu được nhiệt cao trong một
khoảng thời gian nhất định, không dẫn điện và không dẫn nhiệt.
2.5 TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN
CỨU
2.5.1 Q trình trích ly
Theo Lê Bạch Tuyết (1994), q trình trích ly là sự rút chất hồ tan trong chất
lỏng hoặc chất rắn bằng một chất hoà tan khác (gọi là dung mơi) nhờ q trình
khuyếch tán của các chất có nồng độ khác nhau. Trích ly chất hồ tan trong chất
lỏng gọi là trích ly lỏng, cịn trích ly chất hồ tan trong chất rắn là trích ly rắn.

Trong cơng nghiệp thực phẩm trích ly nhằm các mục đích sau: khai thác, chuẩn
bị cho các q trình tiếp theo, thu nhận sản phẩm.
Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly và phương pháp thực hiện:
Sự chênh lệch nồng độ giữ hai pha: khi chênh lệch nồng độ lớn, lượng chất trích
ly tăng; thời gian trích ly giảm ta có thể thực hiện bằng cách tăng tỉ lệ dung mơi
so với ngun liệu. Diện tích tiếp xúc giữa ngun liệu và dung mơi: diện tích
tiếp xúc càng lớn, dung môi dễ len lõi vào trong nguyên liệu, khả năng trích ly
chất hịa tan càng lớn.
Tính chất của nguyên liệu đem trích ly, như khi trích ly dầu nếu ẩm ngun liệu
giảm thì tốc độ trích ly tăng, vì độ ẩm có tác dụng với protein và các chất háo
nước khác ngăn cản sự dịch chuyển của dung mơi thấm vào trong ngun liệu,
làm chậm q trình khuếch tán
Nhiệt độ trích ly: nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt,
phần tử chất hòa tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giữa các phân tử dung
môi, tuy nhiên nhiệt độ là yếu tố có giới hạn, vì khi nhiệt độ q cao có thể xảy
ra các phản ứng khác khơng cần thiết gây khó khăn cho q trình cơng nghệ.

12