chế biến nước giải khát từ cây thuốc dòi (pouzolzia zeylanca l benn) và khảo sát biến động các hoạt chất sinh học trong quá trình xử lý nhiệt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG







LÊ THỊ NGỌC MỶ
MSSV: C1200647



CHẾ BIẾN NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ CÂY THUỐC DÒI
(POUZOLZIA ZEYLANCA L. BENN) VÀ KHẢO SÁT
BIẾN ĐỘNG CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC TRONG
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 08



Giáo viên hướng dẫn:
PGS.TS. NGUYỄN MINH THỦY

NĂM 2014




TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG



Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM


Tên đề tài:

CHẾ BIẾN NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ CÂY THUỐC DÒI
(POUZOLZIA ZEYLANCA L. BENN) VÀ KHẢO SÁT
BIẾN ĐỘNG CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC TRONG
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT




Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
PGS.TS. NGUYỄN MINH THỦY LÊ THỊ NGỌC MỶ
MSSV: C1200647
LỚP: CB1208L1

Cần Thơ, 2014
Luận văn tốt nghiệp LT - K38 Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ i
Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “C
hế biến nước giải khát từ cây thuốc
dòi (Pouzolzia Zeylanca L. Benn) và khảo sát biến động các hoạt chất sinh học
trong quá trình xử lý nhiệt” do sinh viên Lê Thị Ngọc Mỷ thực hiện và báo cáo
đã được hội đồng chấm luận văn thông qua.


Giáo viên hướng dẫn Cần Thơ, ngày tháng 5 năm 2014
Chủ tịch hội đồng




PGS.TS. NGUYỄN MINH THỦY

Luận văn tốt nghiệp LT - K38 Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được
thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. NGUYỄN MINH THỦY. Các số liệu,
những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này trung thực và chưa
từng được công bố dưới bất cứ hình thức nào.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Người viết


LÊ THỊ NGỌC MỶ






Luận văn tốt nghiệp LT - K38 Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ iii
LỜI CẢM TẠ
Không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít
hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời gian từ khi bắt
đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm,

giúp đỡ của quý Thầy, Cô, gia đình và bạn bè. Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin
gửi đến quý Thầy, Cô Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng Trường Đại học
Cần Thơ đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin gởi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đến cô Nguyễn Minh Thủy,
người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành bài luận văn tốt nghiệp. Và em
cũng xin chân thành cảm ơn các Anh, Chị trong phòng thí nghiệm đã nhiệt tình giúp
đỡ, tạo điều kiện cho em thực tập tại phòng. Do trình độ lý luận cũng như kinh
nghiệm còn hạn chế nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất
mong nhận được ý kiến đóng góp Thầy, Cô để bài báo cáo được hoàn thành tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Cần Thơ, ngày 20 tháng 5 năm 2014

Sinh viên thực hiện



LÊ THỊ NGỌC MỶ


Luận văn tốt nghiệp LT - K38 Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ iv
TÓM TẮT
Nghiên cứu “Chế biến nước giải khát từ cây thuốc dòi (Pouzolzia Zeylanca L.
Benn) và khảo sát biến động các hoạt chất sinh học trong quá trình gia nhiệt” được
thực hiện với các khảo sát bao gồm: (i) ảnh hưởng của quá trình phối chế đến màu
sắc và mùi vị của nước giải khát; (ii) ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến hàm
lượng các hoạt chất sinh học, giá trị cảm quan và khả năng bảo quản sản phẩm.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng đường và rễ tranh bổ sung có ảnh hưởng
đến giá trị cảm quan. Với hàm lượng đường 6,5% (w/w) và hàm lượng rễ tranh 1%
(w/w) và pH sản phẩm 4,5 cho sản phẩm có giá trị cảm quan tốt nhất. Trong quá

trình thanh trùng hàm lượng các hoạt chất sinh học giảm theo chiều tăng của nhiệt
độ và thời gian giữ nhiệt. Hàm lượng anthocyanin giảm nhiều nhất ở 95
o
C trong 20
phút giữ nhiệt. Hàm lượng polyphenol và tannin cũng giảm nhưng không nhiều.
Nhiệt độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm nước giải khát từ cây thuốc dòi là
90
o
C và thời gian giữ nhiệt là 10 phút, với điều kiện này sản phẩm nước thuốc dòi
được sử dụng trong một tuần.
Luận văn tốt nghiệp LT - K38 Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ v
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ii
LỜI CẢM TẠ iii
TÓM TẮT iv
DANH SÁCH BẢNG vii
DANH SÁCH HÌNH viii
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
2.1 Tổng quan về cây thuốc dòi 2
2.1.1 Mô tả thực vật 2
2.1.2 Phân bố sinh thái 2
2.1.3 Dược tính 2
2.1.4 Thành phần hóa học trong cây thuốc dòi 3
2.1.5 Các hoạt chất sinh học trong cây thuốc dòi 4
2.1.5.1 Tính chất và vai trò của anthocyanin 4
2.1.5.2 Tính chất và vai trò của tannin 6

2.1.5.3 Tính chất và vai trò của polyphenol 7
2.2 Tổng quan về nước giải khát 9
2.2.1 Nguồn gốc nước giải khát 9
2.2.2 Các công đoạn trong quá trình chế biến nước giải khát 9
2.2.2.1 Nguyên liệu 9
2.2.2.2 Trích ly 10
2.2.2.3 Phối chế 10
2.2.2.4 Gia nhiệt - Bài khí 10
2.2.2.5 Thanh trùng 10
2.3 Nguyên liệu phối chế 11
2.3.1 Acid citric (E330) 11
2.3.2 Rễ tranh 12
2.3.3 Đường phèn 12
2.4 Cơ sở của quá trình thanh trùng 13
2.4.1 Chọn nhiệt độ thanh trùng 13
2.4.2 Chọn thời gian thanh trùng 13
2.4.3 Tính toán ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt (giá trị thanh trùng F) 13
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15
3.1 Phương tiện nghiên cứu 15
3.1.1 Địa điểm và thời gian thực hiện 15
3.1.2 Nguyên liệu 15
3.1.3 Thiết bị, hóa chất 15
3.1.3.1 Dụng cụ, thiết bị 15
3.1.3.2 Hóa chất 15
3.2 Phương pháp thí nghiệm 15
3.2.1 Thí nghiệm 1. Khảo sát công thức phối chế đến màu sắc và mùi vị của
nước giải khát 16
3.2.1.1 Mục đích 16
Luận văn tốt nghiệp LT - K38 Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ vi

3.2.1.2 Bố trí thí nghiệm 16
3.2.1.3 Phương pháp thực hiện 17
3.2.1.4 Chỉ tiêu theo dõi 17
3.2.2 Thí nghiệm2. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến hàm
lượng các hoạt chất sinh học và giá trị cảm quan của sản phẩm 17
3.2.2.1 Mục đích 17
3.2.2.2 Bố trí thí nghiệm 17
3.2.2.3 Phương pháp thực hiện 17
3.2.2.4 Chỉ tiêu theo dõi 17
3.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học và giá trị cảm quan 17
3.3.1 Phương pháp xác định hàm lượng anthocyanin (Phương pháp pH vi sai)17
3.3.2 Xác định polyphenol tổng bằng phương pháp Folin-Ciocalteu 18
3.3.3 Xác định pH: dùng máy đo pH 19
3.3.4 Xác định hàm lượng tannin bằng phương pháp chuẩn độ bằng kali
permanganate 19
3.3.5 Phân tích dữ liệu 19
3.3.6 Phương pháp đánh giá cảm quan 20
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 21
4.1 Ảnh hưởng phối chế đến màu sắc và mùi vị của nước giải khát 21
4.2 Tác động của quá trình thanh trùng đến chất lượng sản phẩm nước giải khát từ
cây thuốc dòi 22
4.2.1 Thay đổi nhiệt độ tâm của sản phẩm trong quá trình thanh trùng 22
4.2.2 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng các hoạt chất sinh học
của sản phẩm 24
4.2.2.1 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng anthocyanin 24
4.2.2.2 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng polyphenol 27
4.2.2.3 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng tannin 29
4.2.3 Sự thay đổi hàm lượng các hoạt chất sinh học của sản phẩm trong quá
trình bảo quản 32
4.2.3.1 Sự thay đổi hàm lượng anthocyanin của sản phẩm trong quá trình bảo

quản 32
4.2.3.2 Sự thay đổi hàm lượng polyphenol của sản phẩm trong quá trình bảo
quản 33
4.2.3.2 Sự thay đổi hàm lượng tannin của sản phẩm trong quá trình bảo quản
34
4.2.4 Tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm trong phòng thí nghiệm 34
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO 37
PHỤ LỤC 40




Luận văn tốt nghiệp LT - K38 Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ vii
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Màu sắc của anthocyanin thay đổi theo pH 4
Bảng 2.2: Các loại anthocyanidin thường gặp trong thực phẩm 5
Bảng 2.3: Độ hòa tan của acid citric theo nhiệt độ 11
Bảng 3.1: Bảng điểm mô tả các chỉ tiêu 20
Bảng 4.1: Giá trị PU (phút) của các chế độ thanh trùng, với z = 8,3 và T
ref
= 93,3
o
C
24
Bảng 4.2: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ (
o
C) và thời gian giữ nhiệt
(phút) của chế độ thanh trùng đến hàm lượng anthocyanin 25

Bảng 4.3: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ (
o
C) và thời gian giữ nhiệt
(phút) của chế độ thanh trùng đến hàm lượng polyphenol 28
Bảng 4.4: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ (
o
C) và thời gian giữ nhiệt
(phút) của chế độ thanh trùng đến hàm lượng tannin 30
Bảng 4.5: Hạch toán chi phí thành phẩm 34
Luận văn tốt nghiệp LT - K38 Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ viii
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Cây thuốc dòi 2
Hình 2.2: Chuẩn bị nguyên liệu 9
Hình 2.3: Cỏ tranh 5
Hình 3.1: Quy trình chế biến nước giải khát trích ly 16
Hình 4.1: Sản phẩm nước cây thuốc dòi sau khi phối chế 21
Hình 4.2: Đánh giá cảm quan nước thuốc dòi theo hàm lượng đường và rễ tranh
bằng phương pháp phân tích mô tả định lượng (QDA) 21
Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn thay đổi nhiệt độ của nước giải khát trong quá trình thanh
trùng ở nhiệt độ 85
o
C 22
Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn thay đổi nhiệt độ của nước giải khát trong quá trình thanh
trùng ở nhiệt độ 90
o
C 23
Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn thay đổi nhiệt độ của nước giải khát trong quá trình thanh
trùng ở nhiệt độ 95
o

C 23
Hình 4.6: Thay đổi hàm lượng anthocyanin sau quá trình thanh trùng 25
Hình 4.7: Ảnh hưởng của nhiệt độ (
o
C) và thời gian giữ nhiệt (phút) của chế độ
thanh trùng đến hàm lượng anthocyanin 26
Hình 4.8: Tương quan giữa hàm lượng anthocyanin lý thuyết và thực tế 27
Hình 4.9: Thay đổi hàm lượng polyphenol sau quá trình thanh trùng 27
Hình 4.10: Ảnh hưởng của nhiệt độ (
o
C) và thời gian giữ nhiệt (phút) của chế độ
thanh trùng đến hàm lượng polyphenol 28
Hình 4.11: Tương quan giữa hàm lượng polyphenol lý thuyết và thực tế 29
Hình 4.12: Thay đổi hàm lượng tannin sau quá trình thanh trùng 30
Hình 4.13: Ảnh hưởng của nhiệt độ (
o
C) và thời gian giữ nhiệt (phút) của chế độ
thanh trùng đến hàm lượng tannin 31
Hình 4.14: Tương quan giữa hàm lượng tannin lý thuyết và thực tế 32
Hình 4.15: Biểu đồ thay đổi hàm lượng anthocyanin trong quá trình bảo quản 33
Hình 4.16: Biểu đồ thay đổi hàm lượng polyphenol trong quá trình bảo quản 33
Hình 4.15: Biểu đồ thay đổi hàm lượng anthocyanin trong quá trình bảo quản 34
Hình 5.1: Sản phẩm nước giải khát từ cây thuốc dòi 36



Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
1

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Cây thuốc dòi (Pouzolzia Zeylanca L. Benn), thuộc họ Gai (Urticaceae) là một
loại cây mọc hoang, phổ biến ở nhiều nước. Cây được người dân biết đến như là
một vị thuốc nam có công dụng chữa ho lâu năm, viêm họng, làm thuốc mát và
thông tiểu. Ở nước ta trong những năm qua chưa có nhiều nghiên cứu về cây
thuốc dòi, vì vậy việc nghiên cứu chế biến nước giải khát Pouzolzia Zeylanca L.
Benn kết hợp với rễ tranh với hy vọng được đóng góp một phần nhỏ vào việc tạo ra
sản phẩm mới có chất lượng tốt đáp ứng được yêu cầu của thị trường.
Lĩnh vực sản xuất nước giải khát đã có lịch sử phát triển rất lâu đời. Cùng với sự
phát triển của xã hội, nước giải khát ngày càng thể hiện vai trò quan trọng của mình,
nó không chỉ nhằm cung cấp nước cho cơ thể sống, mà còn là cách thưởng thức
hương vị của sản phẩm. Từ những năm cuối thể kỷ XX, khi mức sống của người
dân được nâng cao, người tiêu dùng càng quan tâm hơn đến sức khỏe nên quay về
với các thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Vì vậy, xu hướng tiêu thụ các loại nước
uống được sản xuất từ nguyên liệu tự nhiên ngày càng tăng. Và việc tạo ra sản phẩm
nước giải khát từ thực phẩm này cũng góp phần làm đa dạng chủng loại và nâng cao
giá trị dinh dưỡng các sản phẩm đồ uống trong nước.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Xác định công thức phối chế, các chế độ xử lý nhiệt, thời gian bảo quản cho quá
trình sản xuất nước giải khát từ cây thuốc dòi có chất lượng cao và đảm bảo an toàn.
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
2

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về cây thuốc dòi
Tên khoa học: Pouzolzia zeylanica (L.) Benn, thuộc họ Gai (Urticaceae)
Tên tiếng Việt: Bọ mắm; Thuốc dòi
Tên khác: Parietaria zeylanica L., Pouzolzia cochinchinensis Lour, Pouzolzia

indica (L.) Gaudich
2.1.1 Mô tả thực vật
Cây thuốc dòi (Hình 2.1) là loại thảo mộc sống quanh năm, thân đứng thẳng hướng
lên, đơn giản và thường có vài nhánh cây. Cây cao khoảng 12 - 50 cm. Thân rễ
thường có mấu, cành cây thường ngắn có lông cứng. Lá thường mọc đối xứng, thỉnh
thoảng so le và thường mọc phía trên hoặc phía dưới cuống lá, lá hình tam giác dài
khoảng 2 - 6 cm; cuống lá dài 0,2 - 1,8 cm; những lá nhỏ có hình trái xoan thường
mọc trên cuốn lá; trên lá có gân nhưng rải rác đôi khi còn có cả lông cứng. Cụm hoa
thường có cả hoa đực và hoa cái. Bầu nhụy của hoa cái có dạng elip hoặc hình thoi,
đường kính bầu nhụy từ 0,8 - 1 mm. Quả có đường kính 1,5 - 1,8 mm, có lông măng
và không dễ thấy, trên quả có đường gân hoặc 4 cạnh, trên đỉnh quả có 2 nhánh như hai
răng nhọn. Quả có màu trắng, sáng hoặc màu vàng tối hoặc màu sáng nâu, hình trứng.
Cây thuốc dòi ra hoa từ tháng 3 - 9 và bắt đầu có quả từ tháng 5 – 10 (Đỗ Huy Bích
và cộng sự, 2004).


Hình 2.1: Cây thuốc dòi
(Nguồn: />thuoc-doi-2/)
2.1.2 Phân bố sinh thái
Cây thuốc dòi phân bố thích hợp với khí hậu Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ và
Australia. Cây mọc hoang khắp mọi nơi, đặc biệt thích hợp với đồng cỏ thưa thớt,
bên cạnh suối nơi ẩm ướt, ấm áp và một số nơi có độ ẩm cao như đồng ruộng, vùng
đất trống hay trên các bãi cát ven biển khắp nước ta.
2.1.3 Dược tính
Cây thuốc dòi thường được dùng cả phần trên mặt đất lẫn phần dưới mặt đất của
cây, tất cả đều được sử dụng. Theo y học cổ truyền và các nghiên cứu hiện đại, cây
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
3

thuốc dòi thường được sử dụng trị cảm ho hoặc ho lâu ngày, viêm họng, bệnh về
phổi, lỵ, viêm ruột, nhiễm trùng đường tiết niệu, bí tiểu tiện, đau răng, nấm da cứng,
dùng ngoài trị đinh nhọt, sâu quảng, viêm mủ da (Đỗ Tất Lợi, 1995).
Ở Malaysia và Indonesia, theo Yusuf M et al., (1994), lá của cây thuốc dòi có thể trị
lành được vết thương, được sử dụng cho loét hoại tử, trong bệnh giang mai, bệnh
lậu, làm giảm đau dạ dày. Nó được sử dụng như một phương thuốc tiêu chảy, khó
tiêu, trẻ con suy dinh dưỡng, khó khăn khi đi tiểu và chấn thương do té ngã.
Một số bài thuốc trong Đông y:
+ Chữa ho lao hay ho lâu ngày: dùng 40g thuốc dòi sắc uống hoặc nấu cao lỏng
pha với mật ong uống mỗi ngày vài lần, mỗi lần từ 15 ml đến 20 ml.
+ Chữa viêm họng, đau răng: lấy lá cây nhai lấy nước nuốt.
+ Chữa tắc tia sữa, đái gắt, đái buốt: dùng 30 - 40g cây sắc uống mỗi ngày.
Ngày nay trong y học, cây thuốc dòi còn được kết hợp với những vị thuốc khác
nhằm tạo ra những loại thuốc có công hiệu rõ rệt như:
+ Khả năng chống lại tế bào ung thư khi nấu thuốc dòi (Pouzolzia indica) với cây
công chúa lá rộng (Cananga latifolia).
+ Có hiệu quả cao trong việc chống lại bệnh lao: khi sắc thuốc dòi với cây long
thảo dơi Chiristia vespertillionis.
+ Cao bổ phổi do Công ty cổ phần dược liệu Trung Ương 2 sản xuất gồm thuốc
dòi, bách bộ, thạch xương bồ, tinh dầu bạc hà, cam thảo, vỏ quýt, cát cánh.
+ Cao bổ phổi do Công ty cổ phần Dược vật tư y tế Thái Nguyên sản xuất, thành
phần gồm có thuốc dòi, mạch môn, bách bộ, cam thảo, trần bì, thạch xương bồ.
+ Ngoài ra, rễ cây thuốc dòi dùng để giải độc, chống lại vi khuẩn, giải sốt và giúp
thải ra mủ (chất độc) từ vết thương nhiễm trùng.
2.1.4 Thành phần hóa học trong cây thuốc dòi
Thuốc dòi là cây thuốc được biết từ lâu như một vị thuốc dân gian nhưng các
nghiên cứu hóa học về cây này vẫn còn rất ít. Shah Alam và cộng sự (2003), công
bố phân lập
(
isolated) được một isoflavon từ cao cloroform của cây thuốc dòi có tên

5-metoxyl-4’-hydroxyl-2’’, 2’’-dimetylpyrano (3’’,4’’,7,8) isoflavon. Kết quả thử
hoạt tính cho thấy chất này có khả năng chống lại vi khuẩn gây bệnh đường ruột.
Nồng độ nhỏ nhất để tiêu diệt 50% tế bào của vi khuẩn Escherichia coli là 32
µg.ml
-1
.
Lê Thanh Thủy (2007) đã khảo sát thành phần hóa học của cây thuốc dòi và phân
lập được sáu hợp chất là: phylanthin, methyl stearat, β-sitosterol-3-o-β-D-
glucopyranosid, isovitexin và quercetin. Đây là các hợp chất đầu tiên được phân lập
từ cây thuốc dòi.
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
4

2.1.5 Các hoạt chất sinh học trong cây thuốc dòi
2.1.5.1 Tính chất và vai trò của anthocyanin
Ngày nay, màu sắc tự nhiên của sản phẩm hưởng mạnh mẽ đến sự lựa chọn của
người tiêu dùng. Vì vậy, cần đảm bảo sự ổn định màu sắc của sản phẩm trong suốt
quá trình bảo quản. Nghiên cứu khoa học về hóa học màu sắc tự nhiên trong thực
phẩm ở cấp độ lý thuyết và ứng dụng là điều cần thiết để cải thiện việc sử dụng màu
sắc tự nhiên thay vì màu sắc tổng hợp như hiện nay.
Trong sản phẩm nước giải khát, màu sắc là yếu tố đặc biệt quan trọng được xem
như là chỉ tiêu hàng đầu để đánh giá chất lượng và giá trị sản phẩm này. Màu sắc tự
nhiên của nước giải khát từ cây thuốc dòi là kết quả của quá trình tổng hợp
anthocyanin trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây.
Anthocyanin là những glucoside do gốc đường glucose, glactose kết hợp với gốc
aglycone có màu (anthocyanidin) có nhiệm vụ hấp thu ánh sáng xung quanh 500nm
tạo ra sắc tố màu đỏ. Các gốc đường có thể gắn vào vị trí 3,5,7; thường được gắn
vào vị trí 3 và 5. Phân tử anthocyanin gắn đường vào vị trí 3 gọi là monoglycoside,
vị trí 3 và 5 gọi là diglycoside.

Các aglycone của anthocyanin khác nhau chính là do các nhóm gắn vào vị trí R
1
và
R
2
, thường là nhóm H, OH hoặc OCH
3
(Wright and Wickard, 1998). Màu của
anthocyanin được xác định bởi cấu trúc hóa học và môi trường bên ngoài. Khi tăng
số nhóm hydroxyl (H, OH) vào phân tử sẽ làm cho nó chuyển từ màu hồng sang
màu xanh. Khi thay nhóm hydroxyl bằng nhóm methoxyl (OCH
3
sẽ làm ngược lại
khuynh hướng đổi màu (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2011). Các anthocyanin ổn định
trong môi trường acid hơn trong môi trường kiềm. Tuy nhiên, nó cũng được biết
đến như một chất chỉ thị màu trong vùng pH 1÷14. Trong môi trường pH khác nhau,
anthocyanin sẽ có màu sắc khác nhau (Bảng 2.1).
Bảng 2.1: Màu sắc của anthocyanin thay đổi theo pH
pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Màu Đỏ Đỏ Đỏ Đỏ nhạt Đỏ nhạt Tím nhạt Tím Xanh

Xanh
(Nguồn: Nguyễn Thị Phương Anh và Nguyễn Thị Lan, 2007).
Anthocyanin là sắc tố tan trong nước, thuộc nhóm flavonoid rất phổ biến trong
thực vật, có màu đỏ, xanh da trời, màu do sự phối hợp giữa đỏ và xanh. Màu sắc
của anthocyanin luôn thay đổi phụ thuộc vào pH, các hợp chất màu có mặt và
nhiều yếu tố khác, nhưng thay đổi mạnh nhất phụ thuộc vào pH môi trường. Ở pH
= 7 các anthocynin có màu đỏ, khi pH > 7 thì có màu xanh. Ở pH = 1 chúng
thường ở dạng muối oxonium có màu cam đến đỏ, ở pH = 4÷5 chúng có thể
chuyển về dạng bazơ cacbinol hay bazơ chalcon không màu, ở pH 7÷8 lại về dạng

bazơ quinoidal anhydro màu xanh (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2005).
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
5

Anthocyanin có bước sóng hấp thu trong miền nhìn thấy, đạt cực đại tại bước sóng
510÷540nm. Độ hấp thu có liên quan mật thiết đến đến màu sắc của anthocyanin
phụ thuộc vào pH dung dịch, nồng độ anthocyanin. Thường pH thuộc vùng acid
mạnh có độ hấp thu lớn, nồng độ anthocyanin càng lớn độ hấp thu càng mạnh.
Ngày nay, sắc tố anthocyanin ngày càng được quan tâm vì chúng mang lại lợi ích sức
khỏe trong chế độ ăn uống cho việc chống oxy hóa, chống hoạt động viêm, bệnh tiểu
đường. Ngoài ra, màu sắc của anthocyanin giúp thu hút côn trùng cho việc thụ phấn ở
cây (Nizamutdinova et al., 2009).
Anthocyanin trong trái cây được xem là chất chống oxy hóa, chống gây ung thư,
chống viêm và các bệnh thần kinh nhiễm trùng do vi khuẩn (Kong et al., 2003;
Rossi et al., 2003). Anthocyanin làm nâng cao giá trị dinh dưỡng của thực phẩm chế
biến bằng việc ngăn cản quá trình oxy hóa chất béo và protein trong sản phẩm thực
phẩm (Kahkomen et al., 2003; Viljanen et al., 2004, được trích bởi Rein, 2005).
Anthocyanin không ổn định và dễ bị oxy hóa do ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, ánh
sáng, oxy, cấu trúc và nồng độ anthocyanin, sự có mặt của enzyme và các chất khác
như flavonoid, protein, các khoáng chất…
Anthocyanin là các dẫn xuất polyhydroxy và methoxy của flavynium. Có 6 loại
anthocyanidin phổ biến trong thực phẩm là: pelargonidin, cyaniding, delphinidin,
peonidin, petunidin và malvidin. Chúng khác nhau do độ hydroxyl và methoxyl hóa
vòng B (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2011).
Các loại anthocyanin thường gặp trong thực phẩm được trình bày trong Bảng 2.2.

Bảng 2.2: Các loại anthocyanidin thường gặp trong thực phẩm
Loại thực phẩm Anthocyanidin
Đậu đỏ, đậu đen Pelargonidin, cyaniding, delphinidin

Bắp cải đỏ Cyanidin
Cà tím Delphinidin
Củ hành Cyanidin, peonidin
Khoai Pelargonidin, cyanidin, delphinidin
Táo Cyanidin
Nho Cyanidin, delphinidin, peonidin, petunidin
Xoài Peonidin
Cam Cyanidin, delphinidin
(Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thủy, 2011)
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
6

2.1.5.2 Tính chất và vai trò của tannin
Trong những năm gần đây, sản xuất tannin đã trở thành một vấn đề rất quan trọng
bởi nó làm tăng lợi ích thương mại trong lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm và dinh
dưỡng các ngành công nghiệp. Đặc biệt, tannin có thể đóng góp vào việc điều trị
bệnh của một số thảo dược thuốc; đồ uống giàu tannin có tác dụng tích cực vào
bệnh tim mạch, là chất chống oxy hóa trong chế độ ăn uống. Ngoài ra, tannin được
sử dụng để chuyển đổi da động vật để da, do khả năng tương tác và kết tủa protein
(Anh et al., 2007; Mateus et al., 2004).
Theo Nguyễn Thị Thu Lan (2007), cơ chế thuộc da là do tannin có nhiều nhóm –OH
phenol, tạo nhiều liên kết hydro với mạch polypeotid của protein, do đó da sống
động vật biến thành da thuộc không thối và bền. Phân tử tannin càng lớn thì sự kết
hợp với protein càng chặt. Phân tử lượng tannin phần lớn từ 500 – 5000 đvC. Tất cả
các tannin đã biết cho đến nay là các phenol đa phân tử. Khi nung chảy tannin với
kiềm thu được các chất như: pyrocarechin, acid potorcatechin, pyrogalot, acid gallic
và phlorogluxin (Lê Tự Hải và cộng sự, 2008; Hoàng Thị San, 1986).
Quá trình khai thác tannin tự nhiên ngày nay càng được quan tâm, để tối đa hóa sự
chiết tách của tannin có sự ảnh hưởng của quá trình xử lý (nghiền và loại bỏ độ

ẩm), nhiệt độ và thời gian trích, đặc tính hóa học của dung môi và tỷ lệ dung môi
được nghiên cứu nhiều hơn (Guerrero et al., 2008). Nước là dung môi dùng rộng
rãi nhất cho việc trích ly, ngoài ra còn có các dung môi như methanol, ethanol,
acetone hoặc etylaxetat và dung dịch nước của các hợp chất hữu cơ tương tự được
sử dụng. Trong nghiên cứu này, một số dữ liệu thực nghiệm chiết xuất tannin từ cây
thuốc dòi sử dụng nước làm dung môi. Chọn nước làm dung môi đã được thực hiện
dựa trên cơ sở dữ liệu ít tốn kém và không gây ô nhiễm (Gironi and Piemonte, 2010).
Tannin phân bố rất rộng trong các loại thực vật, tuy nhiên có loại thực vật chứa
nhiều, có loại ít. Thực vật càng già, đã hóa gỗ thì tannin càng nhiều. Tannin tập
trung nhiều ở các họ rau răm, hoa hồng, đậu, sim, cà phê, cây sồi, bạch đàn, chè…
và có mặt ở nhiều bộ phận của cây: rễ, thân rễ, vỏ, lá, hoa, hạt. Hàm lượng tannin
trong dược liệu thường khá cao. Ở trong cây, tannin tham gia vào quá trình trao đổi
chất và oxy hoá khử, đồng thời nhờ có nhiều nhóm phenol nên tannin có tính kháng
khuẩn, bảo vệ cây trước những tác nhân gây bệnh từ bên ngoài (Phan Kế Lộc, 1973;
Hoàng Thị San, 1986).
Tannin có cấu trúc phức tạp, dựa vào cấu trúc hoá học tannin được chia thành 2 loại
chính là tannin thủy phân (tannin pyrogallic) và tannin ngưng tụ (tannin
pyrocatechic) (Lê Ngọc Tú, 2003). Tannin thủy phân, khi thuỷ phân bằng acid hoặc
bằng enzyme tanase thì giải phóng ra phần đường là glucose, đôi khi cũng gặp
những loại đường đặc biệt. Phần không phải đường là các acid, acid hay gặp là acid
gallic. Các acid gallic nối với nhau bằng dây nối depsid tạo thành acid digallic, acid
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
7

trigallic. Phần đường và phần không đường nối với nhau theo dây nối ester nên
người ta gọi loại này là pseudoglycosid. Tannin ngưng tụ, được hình thành từ những
đơn phân cơ bản là catechin và epcatechin, đó là hai chất đồng phân của nhau. Phân
tử cơ bản thuộc loại flavan có cacbon số 4 là nhóm methylen (-CH
2

-) dễ ngưng tụ
thành các polymer.
Tannin hầu như không tan trong các dung môi kém phân cực, tan được trong cồn
loãng, glycerin, ceton, tốt nhất là nước nóng. Tannin có dạng bột vô định hình, màu
vàng nhạt hay vàng nâu nhạt, mùi đặc biệt, vị chát. Khi thủy phân tannin pyrogalic
trong môi trường acid thu được acid gallic, có tính acid. Tannin tạo kết tủa một số
muối kim loại (sắt III clorid, chì acetat…), alcaloid, albumin, gelatin và tạo nhiều
dây nối hydro với mạch polypeotid của protein, do đó da sống động vật biến thành
da thuộc bền và không thối.
So với các hợp chất thiên nhiên, tannin là chất có độ bền kém. Nó chỉ thể hiện tính
bền trong môi trường acid. Với tác dụng của nhiệt trong môi trường pH acid, nó dễ
bị phân hủy và sau đó ngưng tụ lại với nhau thành các hợp chất có màu nâu. Ngoài
ra, sự phân hủy của tannin còn có thể xảy ra trong quá trình chiết, trích cũng như
tinh chế chúng. Độ bền của tannin phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cấu trúc hóa học
của tannin, pH, nhiệt độ, thời gian, oxy, enzyme. Nếu pH, nhiệt độ càng cao, thời
gian càng dài, khả năng tiếp xúc với các tác nhân oxy hóa càng nhiều thì tannin
càng bị phân hủy nhanh.
2.1.5.3 Tính chất và vai trò của polyphenol
Polyphenol là những hợp chất thơm có nhóm hydroxyl đính trực tiếp với nhân
benzene (Lê Ngọc Tú, 2003). Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân loại các chất phonolic
trong thực vật thành hai nhóm chính như sau:
Nhóm phenol đơn giản: gồm các chất có cấu tạo từ một vòng benzene và một hay
nhiều nhóm OH, được phân thành các monophenol, diphenol (pyrocatechin),
triphenol (pyrogallol).
Nhóm hợp chất phenol phức tạp: trong thành phần cấu tạo, ngoài vòng benzene còn
có dị vòng mạch nhánh, được phân thành các nhóm:
+ Nhóm C6 - C1 (acid phenolic): trong cấu trúc phân tử có thêm vòng carbonyl,
thường gặp ở hạt nảy mầm.
+ Nhóm C6 - C2 (acetophenol, phemylacetic acid): số lượng nguyên tử C ở vòng
thơm là 2.

+ Nhóm C6 - C3 (acid cumaric, acid cafeic): có gốc carbonyl, được nối với nhân
benzene qua hai nguyên tử carbon, thường gặp ở thực vật bậc cao.
+ Nhóm C6 - C3 - C6: nhóm này rất đa dạng, cấu trúc phân tử gồm hai vòng
benzene và một vòng pyran, rất phổ biến trong thế giới thực vật. Nhóm hợp chất
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
8

phenol polymer: có cấu tạo khung carbon (C6 - C3)
n
, (C6)
n
, (C6 - C3 - C6)
n
. Được
chia thành các nhóm: tannin, lignin, melanin, catecholmelanin, acid humic có
trong than bùn.
Polyphenol là hợp chất rất phân cực, dễ tan trong dung môi là kiềm loãng, cồn
loãng, tan trong cồn, aceton, ethyl acetate và khó tan trong nước, khó kết tinh,
không tan trong dung môi kém phân cực như n-hexan, ether dầu hỏa, benzen,
diethyl ether.
Polyphenol có nhiều trong thực vật như rau, quả, hoa, tạo màu sắc đặc trưng cho
thực vật. Ngoài ra, polyphenol còn bảo vệ thực vật khỏi vi sinh vật hại, sự oxi hóa
và tác hại của tia cực tím. Về y học, polyphenol là một trong những hoạt chất tự
nhiên có nhiều tác dụng như chống oxy hóa, kháng viêm, kháng khuẩn, chống dị
ứng và chống lão hóa cho con người (Scalbert et al., 2005).
Polyphenol được chú ý đến bởi khả năng chống oxy hóa của chúng. Chúng có khả
năng chuyển electron trong chuỗi hô hấp bình thường định cư trong ti thể. Chúng có
được khả năng đó là do chúng có khả năng tạo phức bền với các kim loại nặng, do
đó làm mất hoạt tính xúc tác của chúng, đồng thời chúng có khả năng nhận các gốc

tự do tức là có khả năng dập tắt các quá trình tạo ra các gốc tự do. Ngoài ra
polyphenol còn có khả năng ức chế sự phát triển của vi nấm. Hiện nay nhiều tài liệu
nghiên cứu polyphenol có khả năng chống và ức chế các tế bào ung thư và sự hấp
thụ các tia UV.
Tác dụng ngăn chặn và chữa bệnh ung thư của polyphenol được nghiên cứu rất
nhiều trong những năm gần đây. Nhiều công trình nghiên cứu đã cho thấy
polyphenol có khả năng tương tác ngăn chặn và hạn chế các quá trình khơi mào,
hình thành và phát triển các tế bào ung thư.
Các nghiên cứu được báo cáo trong hội nghị “Polyphenol và sức khỏe” tổ chức tại
Vichy (Pháp), đã tổng kết nhiều đặc tính của hợp chất này như:
+ Chống lại bệnh tim mạch: trong bữa ăn hàng ngày, thực phẩm chứa polyphenol
giúp chống lại sự tạo lập cholesterol xấu, nguồn gốc gây xơ vữa thành mạch.
+ Chống lại bệnh ung thư: giúp phòng ngừa sự hình thành các khối u, ngăn cản
sự đột biến di truyền gây hại.
+ Chống loãng xương: một vài loại polyphenol tác dụng như hormon như nhóm
isoflavon (một loại polyphenol) của đậu nành. Tác dụng chống loãng xương.
Polyphenol được chiết xuất thành các dạng khác nhau như: cao chiết, dung dịch,
dạng paste được sử dụng rộng rãi trong các loại sản phẩm đồ uống, làm chế phẩm
bổ sung vào các loại thực phẩm chức năng và làm thuốc.
Ở Nhật Bản, hầu hết các loại thức ăn nhanh đều được bổ sung polyphenol do kết
quả nghiên cứu cho thấy các hợp chất polyphenol có nhiều tác dụng trong phòng
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
9

ngừa các bệnh liên quan đến cuộc sống hiện đại như: ung thư, xơ vữa động mạch,
lão hóa, các bệnh về tim mạch…
Polyphenol được sản xuất nhiều ở các nước Mỹ, Nhật và đặc biệt là ở Trung Quốc
với quy cách và các chỉ tiêu khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất hoặc theo sự đặt
hàng của khách hàng. Phương pháp sản xuất cơ bản dựa trên kỹ thuật trích ly bằng

dung dịch ethanol sau đó làm tinh khiết bằng ethyl acetate để thu được chế phẩm có
độ tinh khiết theo yêu cầu.
2.2 Tổng quan về nước giải khát
2.2.1 Nguồn gốc nước giải khát
Lịch sử của nước giải khát có thể bắt nguồn từ loại nước khoáng được tìm thấy
trong các dòng suối tự nhiên. Các nhà khoa học cũng nhanh chóng phát hiện ra
carbon dioxide (CO
2
) có trong các bọt nước khoáng thiên nhiên. Loại nước giải khát
không gas (không CO
2
) đầu tiên xuất hiện vào thế kỷ 17 với thành phần pha chế
gồm nước lọc, chanh và một chút mật ong. Năm 1676, Công ty Compagnie de
Limonadiers tại Paris (Pháp) độc quyền bán các loại nước chanh giải khát.
Từ khi du nhập vào Việt Nam cho đến nay trên thị trường nước giải khát đa dạng
các loại như nước giải khát không cồn và có cồn, nước giải khát có gas và không có
gas, nước giải khát có thành phần thiên nhiên hay nhân tạo… của rất nhiều công ty
và cơ sở sản xuất như Coca-Cola, Pepsi-Cola, Tân Hiệp Phát…
2.2.2 Các công đoạn trong quá trình chế biến nước giải khát
2.2.2.1 Nguyên liệu
Cây thuốc dòi phải có cấu trúc nguyên vẹn, không bị tổn thương cơ học, không có
lá ủ hay bị sâu. Dùng toàn bộ thân cây, thuốc dòi và rễ tranh làm sạch bằng cách rửa
nhiều lần để loại bỏ tạp chất, vi sinh vật… Cây thuốc dòi và rễ tranh được cắt khúc
2÷3 cm như Hình 2.2.


Hình 2.2: Chuẩn bị nguyên liệu
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
10

2.2.2.2 Trích ly
Quá trình tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp nhờ dung môi, trong đó dung môi này hòa
tan chọn lọc một số chất trong hỗn hợp gọi là trích ly hay nói cách khác quá trình
trích ly dựa trên cơ sở độ hòa tan không đồng nhất của các chất có trong hỗn hợp
dung môi này hay dung môi khác. Trích ly các chất hòa tan trong chất lỏng gọi là
trích ly lỏng, trích ly trong chất rắn gọi là trích ly rắn. Trích ly là quá trình khuếch
tán. Trích ly ở nhiệt độ trong phòng, không có đảo trộn xảy ra do khuếch tán phân
tử, khi đun nóng hoặc có khuấy trộn gọi là khuếch tán đối lưu (Trần Minh Tâm,
1998). Hiệu số nồng độ các chất hòa tan ở hai pha tiếp xúc nhau là động lực của quá
trình. Dung môi dùng để trích ly phải được tách ra sau quá trình trích ly bằng
phương pháp đun nóng, chưng cất hoặc sấy. Sau khi tách không để mùi vị lạ và
không gây độc cho sản phẩm (Lê Bạch Tuyết, 1996).
Quá trình trích ly nhằm mục đích khai thác và thu được các hoạt chất sinh học cao
từ cây thuốc dòi, chuẩn bị cho quá trình phối chế tiếp theo.
2.2.2.3 Phối chế
Phối chế là quá trình pha trộn giữa hai hay nhiều cấu tử (thành phần) khác nhau để
thu được một hỗn hợp (sản phẩm) theo mong muốn. Trong công nghệ thực phẩm
quá trình phối chế nhằm tạo ra sản phẩm mới và tăng chất lượng sản phẩm.
Theo Lê Văn Việt Mẫn (2006), trong thực tế, tỷ lệ phối chế giữa các cấu tử tùy
thuộc vào từng yêu cầu cụ thể, thường được cho dưới dạng công thức. Trong quá
trình phối chế, đặc điểm và tính chất của dịch lọc sẽ có sự thay đổi về các tính chất
vật lý, hóa học, sinh học, cảm quan.
2.2.2.4 Gia nhiệt - Bài khí
Việc nâng nhiệt trước khi vô chai ghép nắp ở giai đoạn này nhằm mục đích đuổi khí
còn lại trong chai và loại bỏ khí (chủ yếu là oxy) (Nguyễn Trọng Cẩn và Nguyễn Lệ
Hà, 2009). Bài khí có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình bảo quản nước giải khát
sau này, tránh hiện tượng oxy hóa lên các hợp chất nhạy cảm như màu sắc và mùi
vị. Đặc biệt là anthocyanin, đây là hợp chất dễ bị oxy hóa dưới tác động của ánh
sáng. Ánh sáng được xem là một nhân tố xúc tác để thúc đẩy các phản ứng biến đổi

xảy ra, còn oxy sẽ tham gia trực tiếp vào phản ứng với hợp chất anthocyanin và làm
mất màu hợp chất này. Anthocyanin có màu là do nhóm O
+
trong hợp chất này tạo
nên, khi tác dụng với oxy thì nhóm O
+
biến mất làm hợp chất trở nên không màu.
2.2.2.5 Thanh trùng
Theo Lê Mỹ Hồng và Bùi Hữu Thuận (2000), thanh trùng là quá trình xử lý nhiệt
dưới nhiệt độ sôi của nước. Trong sản phẩm nước giải khát thanh trùng nhằm tiêu
diệt vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản. Yêu cầu cơ bản của quá trình thanh
trùng là tiêu diệt được các vi sinh vật nhưng không yêu cầu là tiêu diệt hết toàn bộ
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
11

vi sinh vật trong đồ hộp, vì muốn đảm bảo như vậy đồ hộp phải nâng lên nhiệt độ
rất cao trong thời gian dài (Nguyễn Xuân Phương và Nguyễn Văn Thoa, 2005), và ở
điều kiện đó nhiều thành phần và cấu trúc của sản phẩm bị phá hủy làm giảm rất
nhiều giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm (Nguyễn Văn Tiếp và cộng sự,
2000). Nước giải khát từ cây thuốc dòi là sản phẩm có hợp chất màu tự nhiên và dễ
bị biến đổi vì thế ngoài việc đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật thì cần phải đảm bảo các
hợp phần màu, mùi không bị biến đổi.
2.3 Nguyên liệu phối chế
2.3.1 Acid citric (E330)
Acid citric là một loại acid phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm và trong
công nghiệp đồ uống bởi vì nó có những thuộc tính rất tốt. Nó có trong nhiều loại
trái cây, nhất là họ citrus (cam, chanh, bưởi), dâu tây. Vì vậy sử dụng acid này cho
nước uống giải khát có thể tạo được vị chua tự nhiên. Acid citric được xem là một
chất an toàn trong công nghệ thực phẩm. Theo đánh giá chung acid citric được sử

dụng hơn 80% trong nhóm acid thực phẩm.
Công thức phân tử: C
6
H
8
O
7
.H
2
O
Trạng thái: chất rắn kết tinh màu trắng
Tỷ trọng: 1,665 g/cm
3
Điểm nóng chảy: 153
o
C
Độ hòa tan trong nước của acid citric ở các nhiệt độ được thể hiện ở Bảng 2.3.
Bảng 2.3: Độ hòa tan của acid citric theo nhiệt độ
Nhiệt độ (
o
C)
Độ hòa tan
(g/100g nước)
Nhiệt độ
(
o
C)
Độ hòa tan
(g/100g nước)
10 54,0 60 73,5

20 59,2 70 76,2
30 64,3 80 78,8
40 68,6 90 81,4
50 70,9 100 84,0
(Nguồn: Smith and Lily, 2003)
Ở nhiệt độ phòng, acid citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc dạng
khan hay monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử acid citric.
Trong thực phẩm, acid citric được sử dụng làm acid hóa môi trường, điều chỉnh pH.
Acid citric dùng trong nước giải khát có vai trò lớn nhất là tạo vị chua cho nước cây
thuốc dòi, làm vị cho sản phẩm được hài hòa, tăng tính cảm quan cho nước giải khát
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
12

từ cây thuốc dòi. Ngoài ra, acid citric còn là nhân tố làm hạ pH của sản phẩm, ngăn
cản sự phát triển của vi sinh vật kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
2.3.2 Rễ tranh
Cỏ tranh (Hình 2.4) có tên khoa học Imperata cylindrica (L.) P. Beauv. Var. major
(Nees) Hubb., thuộc họ Lúa - Poaceae. Cây mọc hoang trên các đồi khô trống trải
và phát tán ra đến đồng bằng. Cây khó diệt vì rễ ngầm sống rất dai. Rễ Cỏ tranh có
vị ngọt, tính mát, có tác dụng lợi tiểu, giải nhiệt, chỉ huyết, mát huyết. Nếu phối hợp
với mía nấu thành nước lại có tác dụng thanh lương, trừ thấp, giải độc. Nếu sao
vàng thì thông tiểu, làm ra mồ hôi và giải độc.

Hình 2.3: Cỏ tranh
(Nguồn: )
2.3.3 Đường phèn
Đường phèn còn có tên khác là băng đường, tên khoa học là saccharose
(sucrose). Thành phần hóa học chủ yếu là saccharose, có thể phân giải thành
glucose và fructose. Đường phèn được làm từ nước mía, nước củ cải đường và một

số nguyên liệu khác (lúa miến ngọt, thốt nốt ). Đường phèn có chứa saccharose và
một số nguyên tố vi lượng.
Theo Đông y, đường phèn vị ngọt, tính bình, vào kinh tỳ và phế. Công năng chữa
trị: bổ trung ích khí, hoà vị, nhuận phế, chỉ khái, trừ đàm. Dùng làm gia vị, khai vị
trợ tiêu hoá. Dùng cho các trường hợp: viêm khí phế quản ho khan ít đờm, đau rát
họng, khí huyết hư, chóng mặt, đau đầu. Y học phương Đông cho rằng, đường phèn
có tác dụng bổ dưỡng tốt hơn đường trắng nên dùng đường phèn bào chế các dạng
cao bổ dưỡng như ngân nhĩ, long nhãn. Đường phèn tuy vị rất ngọt nhưng dược tính
bình hòa nên hạn chế được tác dụng lưu thấp sinh đàm hoá nhiệt. Đường phèn giúp
món ăn có vị thanh thơm ngon hơn; giúp cho các món chè ngọt mát hơn. Một số
món ăn dùng đường phèn làm gia vị tạo nên một hương vị đặc biệt.
(


Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
13

2.4 Cơ sở của quá trình thanh trùng
Trong quá trình chế biến thực phẩm, cần phải chọn một chế độ thanh trùng hợp lý
để đảm bảo được yêu cầu tiêu diệt các vi sinh vật có hại và đồng thời đảm bảo được
các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất nhất, giữ cho sản phẩm có chất lượng tốt nhất.
2.4.1 Chọn nhiệt độ thanh trùng
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của vi sinh vật, độ acid là
yếu tố ảnh hưởng lớn nhất vì thế nó được xem là yếu tố quan trọng trong việc chọn
nhiệt độ thanh trùng. Người ta chia sản phẩm đồ hộp thành 2 nhóm theo độ acid
hoạt động của sản phẩm để làm cơ sở cho việc chọn nhiệt độ thanh trùng:
Nhóm sản phẩm đồ hộp không chua và ít chua có pH > 4,6: trong môi trường này,
các vi sinh vật chịu nhiệt phát triển mạnh do đó cần phải chọn nhiệt độ thanh trùng
cao, khoảng 105

o
C÷121
o
C (quá trình tiệt trùng).
Nhóm sản phẩm đồ hộp chua có pH < 4,6: các vi khuẩn chịu nhiệt không những
không phát triển mà tính chịu nhiệt của chúng cũng giảm đi, dễ dàng bị tiêu diệt khi
nâng cao nhiệt độ, kể cả nấm men và nấm mốc. Vì vậy, nhiệt độ để thanh trùng nhóm
đồ hộp này thường ở nhiệt độ 100
o
C hay thấp hơn khoảng 80
o
C (Lê Mỹ Hồng, 2006).
2.4.2 Chọn thời gian thanh trùng
Ở một nhiệt độ thanh trùng nhất định, vi sinh vật trong đồ hộp thường không bị tiêu
diệt ngay mà cần phải có một thời gian nhất định gọi là thời gian thanh trùng hay
thời gian tác dụng nhiệt, ký hiệu là t (phút).
Trong quá trình thanh trùng, sản phẩm đựng trong đồ hộp không được đun nóng tức
thời tới nhiệt độ thanh trùng cần đạt được mà nhiệt lượng phải được truyền từ môi
trường đun nóng qua lớp bao bì vào lớp sản phẩm bên ngoài đồ hộp rồi mới vào khu
vực trung tâm đồ hộp. Quá trình này mất một thời gian để truyền nhiệt (ký hiệu t
1
).
Khi nhiệt độ trung tâm đạt tới nhiệt độ thanh trùng, giữ nhiệt ở nhiệt độ đó trong
một thời gian nhất định, gọi là thời gian tiêu diệt (ký hiệu t
2
).
Như vậy thời gian thanh trùng tổng quát của đồ hộp (hay thời gian đồ hộp tác dụng
nhiệt) bao gồm thời gian truyền nhiệt (t
1
) và thời gian tiêu diệt (t

2
), với t = t
1
+ t
2

(phút). Nhưng trong thực tế, ngay trong thời gian truyền nhiệt, một số vi sinh vật có
trong đồ hộp cũng bị tiêu diệt, do đó tác dụng của nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phát
triển của vi sinh vật đó. Vì vậy thời gian thanh trùng thực tế nhỏ hơn tổng của thời
gian truyền nhiệt và thời gian tiêu diệt, t
tt
< t
1
+ t
2
.
2.4.3 Tính toán ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt (giá trị thanh trùng F)
Để xác định mức độ tiêu diệt vi sinh vật, cần thiết phải biết giá trị số D và z biểu thị
cho loại vi sinh vật cần tiêu diệt.
D: thời gian cần thiết tại một nhiệt độ xác định để tiêu diệt 90% lượng vi sinh vật
ban đầu được gọi là “thời gian tiêu diệt thập phân”.
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
14

F: thời gian cần tính (phút) để tiêu diệt vi sinh vật tại một nhiệt độ nhất định.
z: khoảng nhiệt độ cần thiết cho đường “thời gian chết nhiệt” thực hiện một chu
trình logarite.
F
z

Tref
= t.10
((T-Tref)/z)
Với: T
ref
: nhiệt độ “tham chiếu” tương ứng với quá trình xử lý nhiệt (
o
C)
T: nhiệt độ xử lý nhiệt (
o
C)
z: tùy thuộc vào loài vi sinh vật tiêu diệt và tính chất của sản phẩm.
Luận văn tốt nghiệp K38 - LT Trường Đại học Cần Thơ
SVTH: Lê Thị Ngọc Mỷ
15

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Phương tiện nghiên cứu
3.1.1 Địa điểm và thời gian thực hiện
Địa điểm: tiến hành thí nghiệm và thu nhận số liệu nghiên cứu được thực hiện tại
phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học
Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ.
Thời gian: từ tháng 1/ 2014 đến tháng 5/ 2014.
3.1.2 Nguyên liệu
Cây thuốc dòi có cấu trúc nguyên vẹn và được mua ở chợ Xuân Khánh - Cần Thơ.
Đường phèn hạt Biên Hòa
Rễ tranh
Acid citric
3.1.3 Thiết bị, hóa chất
3.1.3.1 Dụng cụ, thiết bị

Water bath (Memmert)
Máy đo pH (Martini)
Chiết quang kế
Nhiệt kế thủy phân
Máy quang phổ FIA
Cân điện tử 2 số lẻ (độ chính xác 0,01 gam), cân điện tử 4 số lẻ (độ chính xác
0,0001 gam).
3.1.3.2 Hóa chất
KMnO
4
(Trung Quốc)
Dung dịch indigocarmin (Đức)
Dung dịch H
2
SO
4
(Trung Quốc)
Folin (Trung Quốc)
Dung dịch Na
2
CO
3
(Trung Quốc)
3.2 Phương pháp thí nghiệm
Sơ đồ quy trình chế biến nước giải khát trích ly được mô tả ở Hình 3.1