Nghiên cứu công nghệ sản xuất trà tan râu ngô làm thực phẩm chức năng

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

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

2.2.1.1. Phương pháp lấy mẫu: 32
2.2.1.2.Phương pháp xác định độ ẩm của nguyên liệu: 32
2.2.1.3.Xác định hàm lượng vitamin C: 32
2.2.1.4. Phương pháp xác định đường khử : 32
2.2.1.5. Phương pháp xác định hàm lượng canxi: 32
2.2.1.6. Phương pháp xác định hàm lượng kali: 32
2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm 32
2.2.3. Phương pháp xác định hàm lượng cắn tổng số 34
2.2.4. Phương pháp đánh giá cảm quan 34
2.2.5 Phương pháp định lượng hoạt chất Phytosterol (β-sitosterol, stigmasterol).
34
2.2.6. Phương pháp đánh giá hiệu quả hạ Cholesterol trên thỏ thực nghiệm 35
2.2.7. Phương pháp xử lý số liệu 37
PHẦN 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38
3.1. KHẢO SÁT VỀ NGUYÊN LIỆU 38
3.1.1. Kết quả xác định năng suất râu ngô của một số giống ngô 38
3.1.2. Xác định một số thành phần hóa học của râu ngô 39
3.2. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TRÍCH LY CÁC HỢP CHẤT TỪ RÂU
NGÔ VÀ TẠO SẢN PHẨM TRÀ TAN RÂU NGÔ. 42
3.2.1. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết các hợp chất của râu
ngô. 42
3.2.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại dung môi 42
2

3.2.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu 44
3.2.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung môi 46
3.2.1.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu và dung môi 48
3.2.1.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly 49
3.2.1.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian trích ly 51
3.2.2.Khảo sát các thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến quá trình sấy phun tạo sản

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

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

râu ngô 47
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và dung môi (NL/DM) đến khả năng
chiết các hợp chất của râu ngô 49
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng trích ly các hợp chất của râu
ngô 50
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến khả năng chiết các hợp chất của
râu ngô 52
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đầu vào 54
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu 56
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của áp suất khí nén 59
Bảng 3.12. Đánh giá cảm quan về mức độ ưa thích đối với sản phẩm trà tan râu
ngô 62
4

Bảng 13. Một số thành phần hoạt chất sinh học của sản phẩm trà tan râu ngô 66
Bảng 14. Nồng độ Cholesterol/máu thỏ trước và sau khi gây tăng (mg%) 69
Bảng 15. Tác dụng hạ Cholesterol trên thỏ của trà tan râu ngô 70
5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ Trang
Sơ đồ 1: Quy trình công nghệ thí nghiệm sản xuất trà tan râu ngô 33
Hình 1: Sắc ký đồ chuẩn β- Sitosterol 41
Hình 2: Sắc ký đồ chuẩn Stigmasterol 41
Hình 3: Sắc ký đồ β- Sitosterol và Stigmasterol trong mẫu râu ngô 42
Đồ thị 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đầu vào đến hiệu suất thu hồi sản
phẩm 54
Đồ thị 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đầu vào đến độ ẩm sản phẩm 55
Đồ thị 3: Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi sản phẩm
57
Đồ thị 4: Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến độ ẩm sản phẩm 57

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

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

7

Quốc 10 tỷ USD. Trước xu hướng phát triển mạnh của ngành chế biến thực
phẩm chức năng trên thế giới, trong vài năm gần đây Việt Nam cũng đang hòa
nhập một cách tích cực với thế giới về lĩnh vực này [21, 26].
Theo GS.TS Đỗ Tất Lợi râu ngô có tác dụng lợi tiểu tăng sự bài tiết của
mật, nước mật lỏng hơn và tỷ trọng nước mật lỏng hơn. Trong y học cổ truyền,
râu ngô dùng trong việc phòng và chữa một số bệnh như viêm túi mật, viêm gan,
dùng làm thuốc thông tiểu tiện, dùng trong các bệnh về tim, đau thận, trong râu
ngô có chứa hoạt chất sinh học β- sitosterol và stigmasterol có tác dụng chống
ôxy hóa, giảm lượng cholesterol trong máu và hạn chế vữa xơ động mạch [6].
Hiện nay ở Việt Nam chưa có nghiên cứu nào nghiên cứu về râu ngô và
nước chiết từ râu ngô.
Để tạo ra sản phẩm trà từ nước chiết râu ngô có chứa các hoạt chất sinh
học β- sitosterol và stigmasterol , chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu công nghệ sản xuất trà tan râu ngô làm thực phẩm chức
năng”
+ Mục đích của đề tài:
Xây dựng được công nghệ sản xuất trà tan râu ngô từ nước chiết râu ngô
chứa các hoạt chất sinh học β- sitosterol và stigmasterol có tác dụng làm giảm
lượng cholesterol trong máu.
+ Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết:
1. Khảo sát về nguyên liệu.
2. Nghiên cứu qui trình công nghệ trích ly (chiết) các hợp chất từ râu ngô
và tạo sản phẩm trà tan râu ngô.
8

- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết các hợp chất của
râu ngô.
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của loại dung môi.

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

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

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

học có trong râu ngô
1.1.2.1. Thành phần hóa học của râu ngô
Thành phần hóa học trong thực vật luôn luôn thay đổi tùy thuộc vào mức
độ phát triển của cây, kết hợp với các chức năng của chúng xuất hiện trong từng
giai đoạn. Hơn nữa, điều kiện địa lý, mùa vụ và kỹ thuật chăm bón cũng ảnh
hưởng khá nhiều tới hàm lượng các thành phần đó trong nguyên liệu. Râu ngô
cũng vậy, nó là phần phế phẩm của ngành sản xuất ngô tuy nhiên nó lại có tác
dụng rất lớn trong y học phòng và chữa một số bệnh. Nó có tác dụng như vậy là
do có chứa một số thành phần, chính những thành phần này quyết định tới hiệu
quả chống ôxy hóa của chúng. Trong quyển “Những cây thuốc và vị thuốc Việt
Nam”, GS.TS Đỗ Tất Lợi đã đưa ra thành phần hóa học của râu ngô bao gồm:
sitosterol, stigmasterol, tinh dầu, saponin, glucosid đắng, vitamin C, vitamin K,
canxi, kali, muối khoáng. Mặc dù, với hàm lượng rất ít trong nguyên liệu nhưng
nó lại rất cần thiết cho cơ thể. Ngoài ra, trong một số tài liệu nhiều tác giả đã tìm
ra trong râu ngô còn chứa các chất hóa học khác như: Trimethyl-benzenes,
Dimethoxy-benzenes, 1,8-cineole, 2-methyl-butan-1-al, 2-methyl-butan-1-ol, 2-
methyl-naphthalene, 2-methyl-pent-2-en-1-al, 2-methyl- pentan-3-one, 2-methyl-
propan-1-ol, 3'-o-methyl-maysin, 3-methyl-butan -1-ol, Alpha-terpineol,
Aluminum, Apiforol, Apigenidin, Ascorbic-acid, Benzaldehyde, Beta-carotene,
Beta-ionone, Beta-pinene, Beta-sitosterol, Betaine, Biphenyl, Butan-1-ol,
Calcium, Carvacrol, Chromium, Cinnamic-acid-ethyl-ester, Cyanidin,
11

Daucosterol, Dec-trans-2-cis-4-dien-1-al, Decan-1-al, Decan-1-ol, Dodecan-1-al,
Eoergosterol, Ethanol, Ethyl-acetate, Ethyl-phenylacetate, Fluorene, Gamma-
nonalactone, Geraniol, Glycolic-acid, Hept-cis-4-en-2-ol, Hepta-trans-2-cis-4-
dien-1-al, Hepta-trans-2-en-1-al, Heptan-1-al, Heptan-1-ol, Heptan-2-ol, Hex-1-
en-3-ol, Hexan-1-al, Hordenine, Limonene, Luteoforol, Luteolinidin,
Manganese, Maysin, Menthol, Methyl-phenylacetate, Naphthalene, Non-trans-2-
en-1-al, Nona-trans-2-trans-4-dien-1-al, Nonal-n-2-ol, Nonan-1-al, O-diethyl-

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

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

nhóm 4 – demethylsterols có cấu trúc vòng tương tự và chỉ khác nhau ở một mắt
xích. Ngoài ra còn có ergosterol, brascasterol, delta 7 – stigmasterol, delta 7 –
avenasterol. Phytosterol là một trong những chất có hiệu quả cơ sở đến việc hạ
thấp mức cholesterol trong máu, nó làm tăng hàm lượng HDL (high desity
lipoprotein) chính thành phần này đóng vai trò rất quan trọng để bảo vệ tim
mạch, phòng chống xơ vữa động mạch. Mức cholesterol LDL cao đã chỉ ra rằng
đó là một yếu tố nguy hiểm dẫn đến rủi ro với những người mắc bệnh về tim.
Sterol bao gồm sự sắp xếp hỗn hợp của 3 vòng cyclohexan với một vòng
hydrophnanthrene, nó chứa một nhóm rượu chức năng, là những chất rắn có màu
vàng nhạt tan trong hầu hết dung môi hữu cơ nhưng không thể tan trong nước.
Sitosterol đóng vai trò quan trọng trong việc làm giảm cholesterol trong máu
(còn gọi là tác nhân kháng cholesterol). Campesterol chỉ chứa thêm một nhóm
methyl ở C24, stigmasterol có nhóm ethyl ở C24 và một liên kết với rượu etylic
13

ở C22. Các hợp chất này có chứa 28 và 29 nguyên tử cacbon đã so sánh với
nguyên tử C27 được tìm thấy ở cholesterol - chất mà có xu hướng tạo ra nhiều
hợp chất, chúng xuất hiện ở dạng tự do nhưng cũng được ester hoá thành acid
béo, đường hoặc acid phenolnic. Sự khác nhau nhỏ này dẫn đến biến đổi quan
trọng về các chức năng sinh học của chúng [41, 51].
Theo các nhà khoa học đã nghiên cứu thì hầu hết phytosterol trong râu
ngô được ester hóa từ acid béo hoặc acid phenolic cũng như acid pherulic – một
chất chống oxy hóa mạnh. Awad A B et al (2003) [35], Jones PJ et al (1995) [44]
đã chỉ ra rằng phytosterol không được tổng hợp bởi cơ thể con người. Nó là chất
hấp thụ kém (chỉ 4,2 – 12,5%) là kết quả của sự bài tiết từ gan, thường hấp thụ
dưới 1,0 mg/dl.
Các nghiên cứu cũng đã tìm ra sự giống nhau giữa phytosterol và
cholesterol được thấy ở nhóm 4 – desmethylsterol, chúng có cấu trúc vòng giống
nhau và chỉ khác nhau ở mạch nhánh. Giống nhau do cùng chứa nhóm chức
methyl hoặc ethyl và một liên kết đôi ở mạch nhánh. Các nhà khoa học cũng đưa

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

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

Stigmasterol là một loại sterol thực vật không bão hòa, chúng xuất hiện
trong thực vật có chứa chất béo như: đậu tương, dầu đậu nành, hạt cải dầu, bơ ca
cao. Nó được sử dụng như nguyên liệu đầu tiên trong quá trình tổng hợp
progesterol – một chất hoocmon duy trì sự thai nghén, đóng vai trò quan trọng
trong sinh lý học để kiểm soát và tái tạo lại những thay đổi trong cơ thể. Hơn
nữa, progesterol còn được dùng như nhân tố trung gian tổng hợp androgens,
estrogens và corticoids (chất tổng hợp này cùng với progesterol được dùng trong
việc ngăn chặn sự xảy thai hoặc điều trị rối loạn kinh nguyệt).
15

b/ β – Sitosterol
Công thức phân tử: C
29
H
54
O
Khối lượng phân tử: 414
Công thức cấu tạo:
Nó có màu trắng vàng tự nhiên β - Sitosterol
Nó có cấu trúc hóa học rất giống cholesterol. Mức β – Sitosterol cao
được tìm thấy ở lúa mì, lúa, dầu ngô và các loại đậu. Do vậy, 3 thập niên trước β
– Sitosterol đã được biết đến với tác dụng làm giảm cholesterol. Mặc dù β –
Sitosterol không được hấp thụ tốt bởi cơ thể (chỉ 5 – 10%) nhưng nó có hiệu quả
cản trở sự hấp thụ của cholesterol, kết quả làm giảm mức cholesterol trong uyết
thanh β – Sitosterol đã làm cải thiện sơ lược lipoprotein (HDL, LDL).
Ngoài ra, β – Sitosterol còn là một thành phần cấu tử chính trong những
chất để chuẩn bị làm thuốc. Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng β – Sitosterol có
hiệu quả trong việc chữa bệnh tăng tuyến tiền liệt BPH (Benign Prostanic
Hyperplasia), làm giảm sự phát triển của bệnh tuyến tiền liệt và ung thư đoạn
ruột kế.

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

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

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

phương thuốc gia đình chữa các bệnh về sỏi thận và chữa đái dắt. Nó có giá trị
đặc biệt khi nước tiểu chứa photpho và acid uric. Đối với bệnh viêm bọng đái
của trẻ em thì râu ngô là một trong những phương thuốc giá trị nhất có tác dụng
làm dịu đau và có thể chữa dễ dàng.
Râu ngô tuy không phải là một thực phẩm nhưng nó được quan tâm rất
cao và có giá trị chữa bệnh đối với những bệnh ở những nơi mà hệ thống nước
tiểu đi qua. Ngô vốn có nguồn gốc từ Châu Mỹ nhưng hiện nay nó đã được trồng
rộng rãi khắp thế giới. Tên giống “Zea” có nghĩa là “ nguyên nhân của sự sống”,
và tên loài “Mays” có nghĩa là “ Mẹ”. Râu ngô thường được sử dụng kết hợp với
các loại thảo mộc khác nhằm làm tăng chất lượng khử trùng. Các nghiên cứu của
Trung Quốc đã chỉ ra rằng râu ngô có tác dụng làm giảm huyết áp và làm giảm
thời gian đông máu. Nó cũng có tác dụng làm giảm cặn ở thận và làm dịu chứng
viêm, giúp đỡ làm giảm sự tích nước trong cơ thể. [6,39,41,51,53,65]
1.2. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ TAN
Trà tan là một dạng thường sử dụng dịch trích ly nguyên liệu và các phụ
gia phù hợp, trích ly bằng kỹ thuật thích hợp để tạo thành các tiểu phân rắn, hòa
tan được trong nước dùng để uống.
1.2.1. Kỹ thuật trích ly
Trích ly là quá trình rút chất hòa tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng
một chất lỏng khác. Trích ly chất hòa tan trong chất lỏng được gọi là trích ly
lỏng, còn trích ly chất hòa tan trong chất rắn gọi là trích ly rắn.
Bản chất của quá trình trích ly hoạt chất trong nguyên liệu bằng dung
môi là quá trình chuyển vật chất (sự chuyển khối) trong hệ pha rắn – lỏng, trong
18

đó dung môi là pha lỏng, nguyên liệu là pha rắn. Quá trình chuyển khối rất phức
tạp vì có sự có mặt của màng nhân chất nguyên sinh. Ngoài hiện tượng hòa tan,
khuyếch tán còn hiện tượng thẩm thấu, thẩm tích. Khi cho nguyên liệu thực vật
khô đã chia nhỏ tiếp xúc với dung môi, quá trình trích ly diễn ra theo cơ chế sau:
- Dung môi thấm qua các mao quản vào các tế bào nguyên liệu, thời gian

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

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

Polyphenol đạt 0.5g/L gấp hai lần so với chiết bằng dung môi nước [37].
Đối với tách chiết chất màu anthocyanin nhóm tác giả nghiên cứu Nguyễn
Thị Lan, Lê Thị Lạc Quyên (Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng) đã chỉ ra dung môi
tối ưu để tách chiết chất màu anthocyanin từ quả dâu Hội An là hệ dung môi
ethanol - nước- HCl [15].
Tỷ lệ nguyên liệu và dung môi
Chất lượng của dịch trích ly phụ thuộc vào tỷ lệ nguyên liệu và dung
môi, vì nếu dùng ít dung môi có thể không trích ly hết được hoạt chất, nhưng nếu
dùng nhiều dung môi, lượng hoạt chất trong dịch trích ly không tăng mà lượng
tạp chất gia tăng. Vì vậy người ta cần nghiên cứu tỷ lệ nguyên liệu và dung môi
thích hợp.
20

Đối với từng nguyên liệu mà tỉ lệ nguyên liệu và dung môi khác nhau.
Thông thường đối với nguyên liệu thực vật người ta sử dụng tỉ lệ nguyên liệu và
dung môi từ 1:5 đến 1:15 [21].
Trong nghiên cứu trích ly Polyphenol từ trà xanh sử dụng phương pháp
trích có hỗ trợ vi sóng. Nhóm nghiên cứu Phạm Thành Quân, Tống Văn Hằng và
các cộng sự (Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh) đã chỉ ra rằng tỉ lệ
nguyên liệu: dung môi thích hợp trong trích ly là 1:10 với hiệu suất chiết đạt
82.56%, trong khi đó ở tỉ lệ nguyên liệu: dung môi là 1:5 hiệu suất chiết chỉ đạt
43.28% và ở tỉ lệ 1:15 hiệu suất chiết đạt 59.18% [21].
Nhiệt độ và thời gian trích ly:
Các hoạt chất trong nguyên liệu thường có trọng lượng phân tử nhỏ hơn
tạp chất, nên quá trình khuyếch tán nhanh chóng đạt đến cân bằng. Nếu kéo dài
trời gian trích ly thì tỷ lệ hoạt chất trong dịch trích ly không tăng nhưng tạp chất
sẽ khuyếch tán vào dịch trích ly. Vì vậy thời gian trích ly ảnh hưởng tới chất
lượng dịch trích ly và hiệu suất trích ly.
Thời gian trích ly phụ thuộc vào nguyên liệu, dung môi, nhiệt độ và
phương pháp trích ly. [1]

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

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

- Sản phẩm sấy phun rất dễ nhận ra, chúng có dạng hình cầu và khá đồng
đều. Nếu quan sát bằng kính lúp có thể nhận thấy các hạt hình cầu có lỗ hổng
nhỏ ở phía trong nên rất dễ hòa tan.
22

- Thiết bị phun sấy cho sản phẩm chảy tự do, quá trình phun sấy không
cần thao tác thủ công nên thuận lợi cho sản xuất công nghiệp và thực hiện GMP.
Nhược điểm:
Sản phẩm phun sấy dễ hút ẩm, nếu đóng gói không tốt sẽ khó bảo quản.
[25,26,43]
Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun
Nhiệt độ không khí sấy
Nhiệt độ quá thấp hay quá cao đều bất lợi cho quá trình sấy dịch chiết.
Nhiệt độ không khí sấy thấp thì độ ẩm các hạt vật liệu sấy vẫn còn cao dẫn đến
bám nhiều lên thành buồng sấy làm giảm hiệu suất thu hồi sản phẩm. Còn nếu
nhiệt độ không khí sấy cao mặc dù độ ẩm tốt nhưng một phần vật liệu sấy bị
cháy bám vào thành dẫn đến giảm mùi thơm và chuyển màu của sản phẩm.
Tốc độ bơm nhập liệu
Tốc độ bơm nhập liệu cao thì thời gian lưu của vật liệu sấy trong buồng
sấy giảm dẫn đến hiệu quả sấy không cao, độ ẩm sản phẩm sẽ tăng. Phần hạt
dính lại trong buồng sấy tăng dẫn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm giảm. Tuy
nhiên tốc độ bơm nhập liệu thấp thì thiết bị làm việc kém ổn định.
Áp suất khí nén
Áp suất khí nén cao thì đầu phun sẽ quay nhanh hơn, các hạt sương có
kích thước nhỏ hơn, diện tích tiếp xúc với không khí nóng tăng, đồng thời hạt
nhẹ và khô sẽ ít bị dính lại trên thành buồng sấy, hiệu suất thu hồi cao, độ ẩm sản
phẩm giảm. Tuy nhiên áp suất quá cao đễ dẫn đến thiết bị làm việc không ổn
định. [25,26,43]
23

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

2006/2007 148,6 4,7 704,2
2007/2008 157,0 4,9 766,2
Cùng với việc tăng sản lượng ngô kéo theo tăng sản lượng râu ngô.
Trong những năm gần đây, người tiêu dùng, đặc biệt là các nhà sản xuất thực
phẩm có xu hướng sử dụng các sản phẩm được chiết tách từ râu ngô do những
ưu điểm vượt trội của nó để làm thực phẩm chức năng phòng và chữa bệnh cho
con người.
Các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu và tìm ra được trong râu ngô
có các hoạt chất như phytosterol (β- sitosterol, stigmasterol), flavonoids,
alkaloids… Những hoạt chất đó được trích ly từ râu ngô già bằng các dung môi như
ethanol, methanol…hoặc các hệ dung môi như etanol + nước, methanol + nước,
methanol + Chlorofom
Để khẳng định hiệu quả chống oxy hoá của hoạt chất râu ngô, kìm hãm sự
oxy hoá lipit trong các liposoms, Josif Pancik và cộng sự tại Viện nghiên cứu dược
liệu Belgrade (ở Yugoslav - nước Nam Tư) đã nghiên cứu thử nghiệm trên tế bào gan
chuột. Sau khi trích ly dịch chiết râu ngô, người ta đuổi kiệt dung môi và tiến hành
pha lượng này trong nước theo những tỷ lệ khác nhau. Lắc kỹ, tạo hệ phân tán đồng
nhất và đưa những lượng nhất định vào các thí nghiệm đối với chuột. Nồng độ dịch
trích ly thử nghiệm tăng dần từ 0,2 - 4mg/mẫu và được định lượng bằng quang phổ
kế ở λ = 533nm (TBA - test). Qua đó thấy khả năng chống oxy hoá phụ thuộc vào
bản chất và nồng độ các chất trong dịch trích ly râu ngô. Kết quả nghiên cứu đó được
trình bày trong bảng 1.2. [53 ].
25