nghiên cứu chế tạo nước uống từ nụ hòe việt nam

VŨ NGỌC HÀ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

VŨ NGỌC HÀ

KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NƯỚC UỐNG TỪ NỤ HÒE VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC

KHOÁ 2011B
Hà Nội – 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------VŨ NGỌC HÀ

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NƯỚC UỐNG TỪ NỤ HÒE VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT HOÁ HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
1. TS. Nguyễn Thị Thu Huyền
2. GS.TS. Phạm Văn Thiêm

Hà Nội – 2014



LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này do chính tôi thực hiện. Mọi số liệu trong luận
văn là đáng tin cậy. Mọi sự giúp đỡ để hoàn thành luận văn đã đƣợc nêu trong phần
lời cám ơn. Mọi thông tin trích dẫn đã chỉ rõ nguồn gốc trong mục tài liệu tham
khảo. Nếu có vấn đề gì tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà nội, ngày 28 tháng 03 năm 2014
Tác giả luận văn

VŨ NGỌC HÀ

i


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện đào tạo sau đại học, Viện Kỹ thuật Hóa học,
Bộ môn Quá trình Thiết bị và Công nghệ hóa học, Viện Nghiên cứu và phát triển
Ứng dụng các Hợp chất Thiên nhiên, trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi nhất trong quá trình tôi thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Thu Huyền, GS.TS
Phạm Văn Thiêm đã định hƣớng, tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ chỉ bảo để tôi có
thể hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp này.
Đặc biệt, tôi muốn cám ơn tình cảm của gia đình tôi trong suốt thời gian vừa
qua.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cám ơn bạn bè đã động viên, nhiệt tình giúp tôi
hoàn thành công việc đƣợc giao.

Hà nội, ngày 28 tháng 03 năm 2014
Tác giả luận văn

Vũ Ngọc Hà

ii


DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BMI (Business Monitor International): giám sát kinh doanh quốc tế
NTD: ngƣời tiêu dùng
TCVN: tiêu chuẩn Việt Nam
UV-VIS (ultraviolet-visible spectrophotometry): quang phổ tử ngoại khả kiến
VSV: Vi sinh vật
GC-MS (Gas chromatography–mass spectrometry): sắc ký khí khối phổ

iii


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Doanh số và doanh thu đồ uống không cồn tại Việt Nam giai đoạn 20102016 [48] ................................................................................................................. 5
Bảng 2: Phiếu hƣớng dẫn của phép thử cho điểm thị hiếu ...................................... 39
Bảng 3: Phiếu trả lời đánh giá cảm quan ................................................................ 39
Bảng 4: Độ ẩm của nguyên liệu ............................................................................. 42
Bảng 5: Hàm lƣợng tro của nụ hòe nguyên liệu ..................................................... 42
Bảng 6: Thành phần tạp chất trong nguyên liệu ..................................................... 43

Bảng 7: Độ hấp thụ của dung dịch rutin chuẩn....................................................... 44
Bảng 8: Độ hấp thụ của dung dịch quercetin chuẩn ............................................... 44
Bảng 9: Hàm lƣợng rutin, quercetin trong nguyên liệu .......................................... 45
Bảng 10: Hàm lƣợng axit tổng trong nụ hoè .......................................................... 46
Bảng 11: Lƣợng rutin mất mát so với nguyên liệu ban đầu .................................... 47
Bảng 12: Lƣợng rutin mất mát trong thời gian hấp thay đổi ................................... 48
Bảng 13: Đánh giá hiệu suất trích ly với 2 loại dung môi ....................................... 50
Bảng 14: Hiệu suất trích ly rutin theo 2 phƣơng pháp ............................................ 51
Bảng 15: Hiệu suất trích ly rutin khi sử dụng nụ hoè sau chần ............................... 52
Bảng 16: Phân tích phƣơng sai .............................................................................. 53
Bảng 17: Hàm lƣợng và hiệu suất trích ly rutin với nguyên liệu hấp ...................... 55
Bảng 18: Khảo sát nhiệt độ trích ly ........................................................................ 56
Bảng 19: Xác định thời gian trích ly ...................................................................... 57
Bảng 20: Thành phần dễ bay hơi của dịch chiết gốc .............................................. 59
Bảng 21: Khảo sát tỉ lệ pha loãng dịch chiết .......................................................... 61
Bảng 22: Điểm thị hiếu trung bình của các mẫu..................................................... 62
Bảng 23: Khảo sát lƣợng đƣờng saccarozo bổ sung tạo dịch phối chế.................... 63
Bảng 24: Đánh giá cảm quan độ ngọt của mẫu phối chế khi thêm xiro .................. 63
Bảng 25 : Khảo sát lƣợng đƣờng stevioside bổ sung tạo dịch phối chế .................. 64

iv


Bảng 26: Đánh giá cảm quan độ ngọt của mẫu phối chế khi thêm đƣờng stevioside
.............................................................................................................................. 65
Bảng 27: Khảo sát sự ảnh hƣởng của lƣợng axit citric trong mẫu dịch phối chế với
đƣờng saccarozo nồng độ 65g/l ............................................................................. 66
Bảng 28: Đánh gía cảm quan độ chua của mẫu dịch phối chế với đƣờng saccarozo
nồng độ 65g/l ........................................................................................................ 66
Bảng 29: Khảo sát sự ảnh hƣởng của lƣợng axit citric trong mẫu dịch phối chế với

đƣờng stevioside nồng độ 6,5g/l ............................................................................ 67
Bảng 30: Đánh gía cảm quan độ chua của mẫu dịch phối chế với đƣờng stevioside
nồng độ 6,5 g/l....................................................................................................... 67
Bảng 31: Lƣợng VSVtrong sản phẩm (cfu/ml sản phẩm) ....................................... 68
Bảng 32: Tổng VSV hiếu khí của mẫu dịch phối chế bảo quản 1 tuần sau thanh
trùng ...................................................................................................................... 69
Bảng 33: Tổng số VSV hiếu khí khi bảo quản bằng phụ gia .................................. 69
Bảng 34: Đánh giá sản phẩm ................................................................................. 70
Bảng 35: Đánh giá chỉ tiêu kim loại nặng và vi sinh vật ........................................ 71
Bảng 36: Thành phần dễ bay hơi của mẫu phối chế với đƣờng saccarozo .............. 73
Bảng 37:Thành phần dễ bay hơi của dịch mẫu phối chế với đƣờng stevioside ....... 76
Bảng 38: Đánh giá cảm quan hai mẫu nƣớc phối chế với đƣờng saccarozo và đƣờng
stevioside .............................................................................................................. 77

v


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1: Công thức cấu tạo của stevioside và rebaudioside A ................................. 14
Hình 2: Công thức cấu tạo của một số chất có trong thành phần của nụ hoè .......... 21
Hình 3: Công thức cấu tạo của rutin ...................................................................... 23
Hình 4: Công thức cấu tạo quercetin ...................................................................... 25
Hình 5: Đƣờng chuẩn của dung dịch rutin 95% ..................................................... 44
Hình 6: Đƣờng chuẩn của dung dịch quercetin 98% .............................................. 45
Hình 7: Đồ thị biểu diễn sự mất mát rutin trong quá trình chần .............................. 47
Hình 8: Đồ thị biểu diễn sự mất mát rutin trong quá trình hấp ............................... 49
Hình 9: Hiệu suất trích ly rutin khi khảo sát dung môi ........................................... 50
Hình 10: Hiệu suất trích ly rutin với nụ hoè sau chần ............................................ 52
Hình 11: Hiệu suất trích ly rutin với nụ hoè sau hấp .............................................. 55
Hình 12: Đồ thị so sánh hiệu suất trích ly rutin lấy từ hai loại nguyên liệu xử lý

bằng hấp và chần ................................................................................................... 56
Hình 13: Hiệu suất rutin xác định nhiệt độ trích ly................................................. 57
Hình 14: Sắc ký đồ của phần chiết với diclometan của dịch chiết gốc.................... 58
Hình 15: Sắc ký đồ của phần chiết với n-hexan của dịch chiết gốc ........................ 58
Hình 16: Sắc ký đồ của phần chiết với diclometan của mẫu phối chế với đƣờng
saccarozo ............................................................................................................... 72
Hình 17: Sắc ký đồ của phần chiết với n-hexan của mẫu phối chế với đƣờng
saccarozo ............................................................................................................... 72
Hình 18: Sắc ký đồ của phần chiết với diclometan của mẫu phối chế với đƣờng
stevioside .............................................................................................................. 75
Hình 19: Sắc ký đồ của phần chiết với n-hexan của mẫu phối chế với đƣờng
stevioside .............................................................................................................. 75

vi


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1: Qui trình sản xuất nƣớc uống có ga (CO2) ............................................... 10
Sơ đồ 2: Qui trình sản xuất nƣớc uống thảo mộc ................................................... 12
Sơ đồ 3: Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................... 29
Sơ đồ 4: Quy trình công nghệ sản xuất .................................................................. 79

vii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... ii
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .............................................................iii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ........................................................................... iv

DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ .................................................................................... vii
MỤC LỤC ........................................................................................................... viii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1.Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................... 1
2. Nội dung nghiên cứu đề tài .............................................................................. 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................... 3
1.1. Tổng quan về nƣớc giải khát ......................................................................... 3
1.1.1. Nguồn gốc nƣớc giải khát ....................................................................... 3
1.1.2. Trà và nƣớc uống từ thảo mộc ................................................................. 4
1.1.3. Tình hình tiêu thụ và sản xuất nƣớc giải khát chức năng ở trong nƣớc và
ngoài nƣớc ............................................................................................................... 4
1.1.4. Các phƣơng pháp sản xuất nƣớc giải khát hiện nay ................................. 8
1.1.4.1. Phƣơng pháp sản xuất nƣớc uống có ga ............................................ 8
1.1.4.2. Phƣơng pháp sản xuất nƣớc uống từ thảo mộc ................................ 11
1.1.5. Một số nguyên liệu trong sản xuất nƣớc giải khát ................................. 12
1.1.5.1. Nƣớc............................................................................................... 12
1.1.5.2.Chất tạo ngọt ................................................................................... 12
1.1.5.3. Các chất điều chỉnh độ chua............................................................ 14
1.1.5.4. Chất chống oxi hóa ......................................................................... 14
1.1.5.5. Chất bảo quản ................................................................................. 14
1.1.5.6. Hƣơng liệu ...................................................................................... 15
1.1.5.7. Chất tạo màu................................................................................... 15
1.1.6. Vấn đề bảo quản trong công nghiệp thực phẩm ..................................... 15
1.1.6.1. Thanh trùng bằng nhiệt phƣơng pháp Pasteur ................................. 16
1.1.6.2. Phƣơng pháp tiệt trùng.................................................................... 17
1.1.7. Tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng nƣớc giải khát ...................................... 19
1.1.7.1. Nguyên liệu .................................................................................... 19
1.1.7.2. Yêu cầu thành phần hoạt chất, hƣơng vị .......................................... 19
1.1.7.3. Giới hạn hàm lƣợng kim loại nặng .................................................. 19

1.1.7.4. Chỉ tiêu vi sinh vật .......................................................................... 19
1.1.7.5. Phụ gia thực phẩm .......................................................................... 20
1.2. Nụ hòe và các ứng dụng trong đời sống, sức khoẻ con ngƣời ...................... 20
1.2.1. Thành phần hóa học của nụ hòe ............................................................ 21
1.2.2. Các ứng dụng của nụ hoè ...................................................................... 22
1.2.3. Rutin ..................................................................................................... 22
viii


1.2.4. Quercetin .............................................................................................. 25
1.2.5. Vai trò của rutin và quercetin trong đời sống con ngƣời......................... 25
CHƢƠNG 2: MỤC ĐÍCH, THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........ 28
2.1. Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 28
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................. 28
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................. 28
2.3.1. Xử lý nguyên liệu.................................................................................. 30
2.3.2. Phƣơng pháp phân tích hóa lý nguyên liệu và sản phẩm ........................ 30
2.3.2.1. Phƣơng pháp trọng lƣợng ............................................................... 30
2.3.2.2. Định lƣợng rutin trong nguyên liệu và sản phẩm............................. 31
2.3.2.3. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ......................... 33
2.3.2.4. Phƣơng pháp chuẩn độ.................................................................... 33
2.3.2.5. Xác định nồng độ chất khô của dung dịch ....................................... 37
2.3.3. Phƣơng pháp vi sinh.............................................................................. 37
2.3.3.1. Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí ................................................. 37
2.3.3.2. Xác định tổng số nấm men và nấm mốc .......................................... 38
2.3.4. Phƣơng pháp đánh giá cảm quan ........................................................... 38
2.3.5. Phƣơng pháp sơ chế nguyên liệu và trích ly .......................................... 40
2.3.6. Phƣơng pháp phối chế ........................................................................... 40
2.3.7. Phƣơng pháp chiết tách thành phần dễ bay hơi trong dịch chiết............. 40
2.4. Dụng cụ, hoá chất và thiết bị nghiên cứu..................................................... 41

2.4.1. Nguyên liệu, hoá chất............................................................................ 41
2.4.2. Thiết bị nghiên cứu ............................................................................... 41
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ..................................................... 42
3.1. Đánh giá nguyên liệu .................................................................................. 42
3.1.1. Xác định độ ẩm ..................................................................................... 42
3.1.2. Xác định hàm lƣợng tro ........................................................................ 42
3.1.3. Xác định thành phần tạp chất ................................................................ 43
3.1.4. Xác định hàm lƣợng rutin, quercetin trong nụ hoè ................................. 43
3.1.5. Hàm lƣợng axit tổng trong nụ hoè ........................................................ 45
3.2. Nghiên cứu chế độ trích ly ......................................................................... 46
3.2.1. Nghiên cứu chế độ xử lý nguyên liệu trƣớc khi trích ly ......................... 46
3.2.1.1. Phƣơng pháp chần .......................................................................... 46
3.2.1.2. Phƣơng pháp hấp ............................................................................ 48
3.2.2. Nghiên cứu quá trình trích ly................................................................ 49
3.2.2.1. Nghiên cứu lựa chọn dung môi trích ly ........................................... 49
3.2.2.2. Nghiên cứu phƣơng pháp trích ly .................................................... 51
3.2.3. Nghiên cứu nguyên liệu trích ly ............................................................ 51
3.2.3.1. Trích ly nụ hoè sau chần ................................................................. 51
3.2.3.2. Xây dựng mối quan hệ ảnh hƣởng của nhiệt độ chần và thời gian
chần đến hiệu suất trích ly ........................................................................... 53
3.2.3.3. Nghiên cứu quá trình trích ly rutin từ nụ hoè sau hấp ...................... 54
3.2.4. Nghiên cứu nhiệt độ trích ly .................................................................. 56
ix


3.2.5. Nghiên cứu số lần thay dung môi trích ly .............................................. 57
3.2.6. Nghiên cứu thành phần dễ bay hơi của dịch chiết gốc nụ hoè ................ 58
3.3. Xây dựng thành phần dinh dƣỡng nƣớc giải khát chức năng ....................... 60
3.3.1. Lựa chọn nguyên liệu cho nƣớc giải khát chức năng ............................. 60
3.3.2. Khảo sát tỉ lệ pha loãng dịch chiết ......................................................... 61

3.3.3. Nghiên cứu, khảo sát lƣợng chất tạo ngọt .............................................. 62
3.3.3.1. Nghiên cứu, khảo sát lƣợng đƣờng saccarozơ (đã nấu thành xiro)... 63
3.3.3.2. Khảo sát lƣợng đƣờng stevioside .................................................... 64
3.3.4. Nghiên cứu ảnh hƣởng của chất điều chỉnh độ axit đến sản phẩm ......... 65
3.4. Nghiên cứu phƣơng pháp thanh trùng sản phẩm.......................................... 68
3.4.1. Thanh trùng bằng nhiệt độ..................................................................... 68
3.4.2. Bảo quản bằng phụ gia thực phẩm ........................................................ 69
3.5. Đánh giá chất lƣợng sản phẩm .................................................................... 70
3.5.1. Đánh giá thành phần hoạt chất .............................................................. 70
3.5.2. Đánh giá các chỉ tiêu kim loại nặng, vi sinh vật..................................... 71
3.5.3. Xác định thành phần dễ bay hơi trong dịch sau phối chế ....................... 72
3.5.3.1. Thành phần dễ bay hơi trong mẫu phối chế với đƣờng saccarozo .... 72
3.5.3.2. Thành phần dễ bay hơi trong mẫu phối chế với đƣờng stevioside ... 74
3.5.4. Đánh giá cảm quan............................................................................... 77
3.6. Xây dựng quy trình công nghệ phối chế nƣớc giải khát từ nụ hoè ............... 78
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................... 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 83
PHỤ LỤC.............................................................................................................. 88

x


MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Nhƣ chúng ta đã biết, chế độ ăn uống có vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa
và xử lý nhiều chứng bệnh. Từ những kinh nghiệm trong dân gian, các nhà nghiên cứu
đã sử dụng nhiều loại thuốc, nƣớc uống đƣợc chiết xuất từ các loại thảo dƣợc có sẵn
trong tự nhiên để điều trị bệnh.
Ngày nay, xu hƣớng đƣa các hợp chất thiên nhiên có lợi từ cây cỏ vào nƣớc giải
khát để vừa có tác dụng giải khát vừa phòng và điều trị các bệnh nhƣ ung thƣ, tim mạch,

tăng cƣờng sức đề kháng…là một hƣớng phát triển mới trong lĩnh vực công nghiệp chế
biến thực phẩm và đồ uống ở rất nhiều nơi trên thế giới: Nhật Bản, Trung Quốc, Đài
Loan, Thái Lan…
Việt Nam là nƣớc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm nên có
nguồn tài nguyên thực vật phong phú và đa dạng.Tổng sản lƣợng dƣợc liệu ở Việt Nam
hằng năm ƣớc tính khoảng từ 3 - 5 nghìn tấn. Một số dƣợc liệu quý đã đƣợc thế giới
công nhận và có tiềm năng phát triển rất lớn nhƣ: hoa hòe, hồi, trinh nữ hoàng cung,
quế, atisô, sâm Ngọc Linh, tràm, thanh hao hoa vàng... Trong số các loại thảo dƣợc đó,
hoa hòe là loại dƣợc liệu quý. Nó có công dụng nhƣ: cầm máu, tăng độ bền của thành
mao mạch, hạ huyết áp, giảm cholesterol trong máu, gan, phòng trị xơ vữa động mạch,
kháng viêm, chống co thắt và chống loét… Một số sản phẩm từ nụ hòe cũng đã có trên
thị trƣờng nhƣ: trà túi lọc, trà hãm, một số thực phẩm chức năng dạng viên uống,... Việc
sử dụng nụ hòe dƣới dạng trà hãm hay trà túi lọc thƣờng chƣa chiết xuất triệt để các
thành phần hoạt chất có lợi trong nụ hòe đồng thời khó đánh giá đƣợc liều lƣợng, nồng
độ các hoạt chất đƣa vào cơ thể ở mức độ phù hợp cho phép. Bên cạnh đó các sản phẩm
này còn chƣa phổ biến trên thị trƣờng.
Để đáp ứng một phần nhu cầu này và đa dạng hóa sản phẩm nƣớc giải khát tiến
hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu chế tạo nƣớc uống từ nụ hòe Việt Nam”.

1


2. Nội dung nghiên cứu đề tài
- Nghiên cứu quá trình xử lý sơ bộ nguyên liệu.
- Nghiên cứu quá trình trích ly tạo dịch chiết gốc cho mục đích chế tạo nƣớc giải
khát.
- Nghiên cứu quá trình phối chế và ảnh hƣởng của các phụ gia đến chất lƣợng
nƣớc giải khát.
- Đƣa ra quy trình công nghệ sản xuất nƣớc giải khát từ nụ hoè.
- Đánh giá chất lƣợng sản phẩm.

2


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về nƣớc giải khát
1.1.1. Nguồn gốc nƣớc giải khát
Về mặt khoa học, nƣớc giải khát đƣợc định nghĩa là loại đồ uống không chứa
cồn. Loại nƣớc giải khát đầu tiên xuất hiện vào thế kỷ 17 với thành phần pha chế gồm
nƣớc, chanh và mật ong. Năm 1676, Công ty Compagnie de Limonadiers tại Paris
(Pháp) độc quyền bán các loại nƣớc chanh giải khát. Một thế kỷ sau vào năm 1767, tiến
sĩ Joseph Priestley - một nhà hóa học ngƣời Anh - đã pha chế thành công loại nƣớc giải
khát có ga. Ba năm sau, loại máy có thể chế tạo nƣớc có ga đƣợc sáng chế bởi một nhà
hóa học Thụy Điển-Torbern Bergman. Năm 1810, các loại máy sản xuất nƣớc khoáng
nhân tạo đã đƣợc ra đời bởi phát minh của Simons và Rundell ở Charleston thuộc Nam
Carolina (Mỹ). Từ những năm 1880, thị trƣờng nƣớc giải khát tràn ngập các loại nƣớc
uống có nhãn hiệu nhƣ Coca-Cola (1886), Moxie (1885), Pepsi-Cola (1898)…[47].
Theo các chuyên gia y tế, thức uống bằng nƣớc khoáng tự nhiên hay nhân tạo
đều tốt cho sức khỏe. Các dƣợc sĩ Mỹ bắt đầu bào chế thêm một số loại dƣợc thảo với
hƣơng vị khác nhau cho vào thức uống này. Ngành công nghiệp sản xuất nƣớc đóng
chai phát triển theo nhu cầu của con ngƣời: phát minh ra các loại nắp chai, chai thủy
tinh, máy bán nƣớc tự động lần lƣợt ra đời.
Hiện nay, nƣớc giải khát đƣợc phân loại nhƣ sau: Theo sự có mặt của CO2 (ga)
gồm có nhóm thức uống có ga và không có ga. Theo nguồn gốc gồm nhóm thức uống tự
nhiên (nƣớc khoáng, nƣớc nho, trà, nƣớc từ thảo mộc…) và thức uống không tự nhiên
(pha chế từ đƣờng, hƣơng liệu, màu…). Theo công nghệ: gồm ba nhóm là thức uống
pha chế (pha chế từ rau quả hoặc từ các hƣơng liệu tổng hợp); thức uống thiên nhiên
(nƣớc khoáng, nƣớc suối); nƣớc giải khát lên men chứa hàm lƣợng cồn nhỏ hơn 1%
[1,17]. Hiện nay, thị trƣờng nƣớc giải khát có sự sụt giảm mạnh của nƣớc giải khát có
ga và sự tăng trƣởng của các loại nƣớc không có ga, các loại thức uống có nguồn gốc

thiên nhiên: nƣớc trái cây, các loại trà, trà thảo mộc, nƣớc uống từ thảo mộc…
3


1.1.2. Trà và nƣớc uống từ thảo mộc
Những năm gần đây, các loại trà và nƣớc uống có nguồn gốc thiên nhiên, chế
biến từ thảo mộc có lợi cho sức khoẻ con ngƣời bắt đầu thay thế dần nƣớc uống có ga
và dƣờng nhƣ đó là xu thế chung trên thế giới. Từ xa xƣa, cha ông ta đã biết dùng các
loại thảo mộc làm thuốc, thực phẩm, hay nƣớc uống đƣợc chế biến thủ công. Hiện nay,
các loại trà thảo mộc phổ biến đƣợc sản xuất công nghiệp dƣới dạng trà túi lọc hay dạng
hòa tan: nhƣ trà hoa cúc, trà atiso, trà linh chi, trà diệp hạ châu, trà nụ hoè… Bên cạnh
các sản phẩm trà thảo mộc dạng túi lọc thì nƣớc uống từ thảo mộc cũng đang tạo sự
bùng nổ trên thị trƣờng.
Các loại nƣớc uống thảo mộc có khả năng làm tinh thần sảng khoái, làm mát cơ
thể, có tác dụng phòng và chữa một số bệnh, tốt cho sức khỏe đồng thời đáp ứng nhu
cầu “thỏa mãn cơn khát” sinh học là một trong những giải pháp mà ngƣời tiêu dùng
(NTD) lựa chọn. Có thể nói đây là một dạng nƣớc giải khát chức năng. Tuy vậy, NTD
cũng phải trang bị kiến thức nhất định khi quyết định mua nƣớc uống thảo mộc: thành
phần thảo mộc, dƣợc tính của nó hay các sản phẩm sản xuất thủ công, nhái mẫu mã của
các nhà sản xuất có uy tín thƣơng hiệu, không đảm bảo chất lƣợng và vấn đề vệ sinh an
toàn thực phẩm, sử dụng hƣơng liệu nhân tạo, chứ không hoàn toàn là nguồn gốc tự
nhiên . Tuy nhiên, những thông tin kiểm nghiệm về độ an toàn, về các tác dụng dƣợc lý
của sản phẩm của nhà sản xuất sẽ đem lại sự tin tƣởng, an tâm sử dụng cho NTD.
1.1.3. Tình hình tiêu thụ và sản xuất nƣớc giải khát chức năng ở trong nƣớc và
ngoài nƣớc
*Trong nƣớc
Ngành sản xuất nƣớc giải khát Việt Nam đƣợc đánh giá là một ngành có tốc độ
tăng trƣởng cao bất chấp cơn khủng hoảng kinh tế thế giới [48,51].
Nhiều loại nƣớc giải khát có doanh thu tăng tới 800%/năm. Thị trƣờng nƣớc giải
khát của Việt Nam đƣợc đánh giá đầy tiềm năng cho các doanh nghiệp trong nƣớc đầu

tƣ phát triển. Điều này cho thấy cùng với xu thế chung trên thế giới, NTD Việt Nam đã
4


chú ý lựa chọn dùng các loại nƣớc giải khát có nguồn gốc thiên nhiên, giàu vitamin và
khoáng chất, ít phụ gia. Chính vì vậy, các công ty sản xuất kinh doanh nƣớc giải khát
tích cực đầu tƣ khai thác nguồn trái cây, thảo mộc, thảo dƣợc và nƣớc khoáng rất phong
phú đa dạng trong nƣớc, chế biến thành những đồ uống hợp khẩu vị, giàu sinh tố bổ
dƣỡng cho sức khỏe.
Bảng 1: Doanh số và doanh thu đồ uống không cồn tại Việt Nam giai đoạn 20102016 [48]

Doanh số (triệu lít)
Tăng trƣởng hàng
năm về doanh số
Tăng trƣởng hàng
năm về doanh thu
Doanh thu (triệu
USD)

2010

2011

2012

2013

2014*

2015*

2016*

1.695

1.820

1.977

2.157

2.315

2.478

2.628

20,37

7,41

8,61

9,11

7,35

7,0

6,08

15,98

10,66

14,03

9,91

9,18

9,06

7,56

336

345

398

450

506

566

626

*: số liệu dự báo

Thị trƣờng nƣớc giải khát Việt Nam hiện nay có một số sản phẩm chính của các
công ty lớn nhƣ:
- Các loại nƣớc giải khát dinh dƣỡng: Công ty Tribeco có 54 loại sản phẩm thì 32
sản phẩm thuộc dòng giàu vitamin, khoáng chất và không có ga nhƣ: trà bí đao (có chứa
chất xơ, các sinh tố A, C, Folic axit, khoáng chất …), nƣớc bƣởi ép (thành phần nƣớc,
đƣờng, nƣớc bƣởi ép, chất điều chỉnh độ chua axit citric (330), citrat trinatri (331iii),
chất ổn định natri cacboxy metyl xenluloza (466), chất nhũ hóa glycerol esters của nhựa
cây (445), hƣơng tổng hợp, chất chống oxy hóa…), nƣớc cam cà rốt Trio, sữa đậu nành
canxi Jomilk… Ob Nha đam là thƣơng hiệu nƣớc giải khát nha đam của Công ty TNHH
Đại Dƣơng Xanh Việt Nam. Đây là loại nƣớc giải khát dinh dƣỡng đƣợc sản xuất từ nha
đam tƣơi tự nhiên có công dụng tốt cho sức khỏe nhƣ thanh lọc cơ thể, làm mát gan, đẹp
5


da; điều hòa và phòng chống các bệnh của hệ thống tiêu hóa; kích thích hệ miễn dịch;
kháng viêm, chống nhiễm trùng…
Các loại nƣớc trà xanh với thành phần chính là trà xanh: trà xanh Green Tea
chanh của Công ty cổ phần thực phẩm Quốc tế; trà xanh C2 của Công ty trách nhiệm
hữu hạn URC Việt Nam; trà xanh 0o của Công ty trách nhiệm hữu hạn thƣơng mại –
dịch vụ Tân Hiệp Phát, trà xanh 100 của Tribeco.
Các loại nƣớc mát trong dân gian đƣợc sản xuất công nghiệp quen thuộc là trà
giải nhiệt. Loại thức uống này ngày càng phong phú với nhiều chủng loại mới của nhiều
thƣơng hiệu sản xuất trong nƣớc (Vĩnh Tiến, Hùng Phát, Đại Gia…). Công ty Tân Hiệp
Phát có sản phẩm trà thảo mộc Dr.Thanh với thành phần 9 loại thảo mộc cung đình: kim
ngân hoa, hoa cúc, la hán quả, hạ khô thảo, cam thảo, đản hoa, hoa mộc miên, bung lai,
tiên thảo – là loại sản phẩm đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng. Các sản phẩm giải nhiệt có
thành phần nụ hòe đã đƣợc chế biến nhƣ: trà nụ hòe của Công ty trách nhiệm hữu hạn
thƣơng mại và dịch vụ Đại Gia (nụ hòe sấy khô đóng gói). Trà Ruton của Công ty CP
Dƣợc phẩm OPC dạng túi lọc có thành phần nụ hòe và rau dấp cá. Trà Tanaka của Học

Viện Quân Y (dạng túi lọc: thành phần gồm đỏ ngọn, cúc hoa, nụ hòe, cỏ ngọt). Trà hoa
hòe của Công ty TNHH Vĩnh Tiến có thành phần: diếp cá, hoa hòe, cam thảo.
* Trên thế giới
Xu hƣớng tiêu thụ đồ uống không cồn trong 15 quốc gia trên khắp Bắc và Nam
Mỹ đang tăng trƣởng mạnh [51]. Nƣớc uống có ga phát triển mạnh ở Argentina - một
trong những nƣớc có mức tiêu thụ bình quân đầu ngƣời sử dụng nƣớc uống có ga cao
nhất thế giới. Một số loại nƣớc giải khát phổ biến trên thế giới:
Trà uống liền phát triển nhanh nhất ở Venezuela, Ecuador trong năm 2013. Sự
tiện lợi và nguồn gốc thiên nhiên của loại nƣớc uống này đem lại sự tăng trƣởng mạnh
mẽ.

6


Thị trƣờng đồ uống chức năng là các sản phẩm cải thiện thành phần dinh dƣỡng
có lợi cho sức khỏe phát triển trong những năm gần đây. Một số công ty có sự các sản
phẩm mới pha trộn trà với các loại đồ uống nhƣ nƣớc trái cây hoặc thậm chí rƣợu. Các
thƣơng hiệu nhƣ Trop 50 kết hợp trà với nƣớc trái cây: nƣớc ép vải với trà trắng và trà
xanh, đào với trà trắng, quả mâm xôi với trà xanh cung cấp đủ vitamin C và vitamin E
cho một ngày. Xu hƣớng "tự nhiên" và "giảm calo" / "giảm đƣờng", dựa trên nhu cầu về
hỗ trợ sức khỏe khác nhau nhƣ hỗ trợ tim mạch, đƣờng tiêu hoá… đƣợc phát triển ở một
số loại đồ uống khác nhƣ: đồ uống ngũ cốc đem lại cảm giác no, có lợi cho sức khỏe tim
mạch; đồ uống năng lƣợng nguồn gốc thiên nhiên. Sản phẩm trà xanh của Kosher food
đƣợc chứng nhận có khả năng chống oxy hóa. Aloe LLC, Manhattan Beach, CA có sản
phẩm nƣớc lô hội thiên nhiên chứa hơn 200 axit amin có hoạt tính sinh học, các
vitamin, chất chống oxy hóa, men khoáng chất liên quan đến tiêu hóa, miễn dịch và có
lợi cho da.
Công ty FRS (ở Mỹ) có loại đồ uống Healthy Slim - hỗ trợ giảm cân, và Healthy
Defense - phòng, hỗ trợ miễn dịch. FRS sử dụng thành phần siêu chất chống oxy hóa là
quercetin đƣợc tìm thấy trong nhiều loại trái cây và rau quả, đã đƣợc chứng minh trong

nhiều thử nghiệm lâm sàng để cung cấp năng lƣợng bền vững, tăng độ bền và hỗ trợ hệ
thống miễn dịch. FRS Healthy Slim có chất xơ, trà xanh và Slendesta, đƣợc chứng minh
để giúp kiềm chế sự thèm ăn và tăng năng lƣợng, khỏe mạnh. Đồ uống Mr.Pink (ở Los
Angeles) đã giới thiệu nƣớc giải khát Hồng Sâm - nƣớc uống tăng lực nhằm hỗ trợ một
lối sống năng động và khỏe mạnh có chứa 100% vitamin B3, B5, B6 và B12, cũng nhƣ
1000 mg nhân sâm. Matrix HealthWorks đã công bố NRGmatrix, một thức uống năng
lƣợng đƣợc chế biến từ nấm dƣợc liệu: thành phần chính 100% nấm dƣợc liệu hữu cơ
nấm Linh Chi, nấm antrodia, nấm agaricus blazei, nấm maitake, nấm đông cô và nấm
trumpet kết hợp với trùng thảo.
Ở Nhật Bản có sự bùng phát các loại đồ uống có chữ “Zero” vì lý do sức khỏe.
Các sản phẩm này không chứa đƣờng, không calo hoặc không có chất béo và đôi khi

7


không chứa cả ba thứ này. Các đồ uống loại “Zero” đã thu hút nhóm ngƣời tiêu dùng
quan tâm đến vấn đề sức khỏe trong các giới.
1.1.4. Các phƣơng pháp sản xuất nƣớc giải khát hiện nay
Trong phần này trình bày hai phƣơng pháp sản xuất 2 loại nƣớc giải khát phổ
biến: phƣơng pháp sản xuất nƣớc uống có ga và nƣớc thảo mộc.
1.1.4.1. Phương pháp sản xuất nước uống có ga
Để sản xuất nƣớc uống có ga, các công đoạn đƣợc tiến hành theo sơ đồ dƣới đây
[17, 28, 44]:
- Xử lý nước: Nguồn nƣớc sử dụng đƣợc xử lý tạo thành nƣớc tinh khiết.
- Nấu xiro:Cho nƣớc vào bồn nấu có cánh khuấy, sau đó cho đƣờng vào bồn sao
cho lƣợng nƣớc bằng 5 lần tổng khối lƣợng đƣờng. Nhiệt độ khối dịch đƣờng khoảng
90oC thời gian nấu 2 giờ.
- Phối trộn hương liệu, màu, axit điều vị: Khi nhiệt độ khối xiro đạt 90oC thì tiến
hành cho hỗn hợp các phụ gia, màu và axit điều vị vào rồi tiếp tục khuấy cho đồng nhất.
Tiếp tục cho nƣớc vào nồi nấu để đạt nhiệt độ khối xiro ở 80oC thì cho hỗn hợp hƣơng

liệu vào. Ngừng gia nhiệt, xả van hơi quá nhiệt từ nồi ra ngoài và vẫn tiếp tục khuấy.
- Lọc: Xiro đƣợc tháo ra khỏi nồi nấu và qua màng lọc để loại bỏ các chất không
tan có trong xiro.
-Bão hòa CO2: Dịch bán thành phẩm sau khi lọc sẽ đƣợc chuyển vào các bồn nạp
CO2 và thêm nƣớc để đạt thể tích tính toán trƣớc. Tiến hành hạ nhiệt dung dịch bán
thành phẩm xuống 0 – 2oC. Ở nhiệt độ này tạo điều kiện thích hợp cho CO2 ngậm trong
nƣớc nên ta tiến hành nạp khí CO2 vào. Quá trình hấp thụ CO2 thƣờng kéo dài khoảng 2
– 3 giờ, để hấp thụ CO2 tốt thì phải nạp CO2 từ từ để tạo điều kiện cho sự trao đổi trong
và ngoài sẽ giúp cho CO2 hấp thụ đều trong dung dịch. Kết thúc quá trình nạp CO2 ta
thu đƣợc dung dịch nƣớc ngọt bán thành phẩm.

8


- Chiết rót – ghép nắp: Bán thành phẩm sau khi nạp bão hòa CO2 thì tiến hành
bơm lên bồn và chuẩn bị chuyển vào bồn chiết của máy chiết lon.
-Xử lý nhiệt: Lon bán thành phẩm đƣợc chuyển đến bồn nƣớc để gia nhiệt lên
nhiệt độ thƣờng khoảng 300C.
-Hoàn thiện sản phẩm: Các lon sau khi xử lý nhiệt, sẽ tiến hành để ráo sau đó
đƣợc chuyển đến hệ thống bao gói màng co và vào lốc rồi cho vào khay để tạo ra thành
phẩm.

9


Phụ gia

Đƣờng, nƣớc

Xiro trắng

Xiro tổng hợp

Nƣớc sản xuất

Nƣớc

Xử lý

Nƣớc ngọt
Làm lạnh
Nạp CO2

Nƣớc ngọt có CO2

Lon

Chiết, đóng nắp

Xử lý nhiệt

Thành phẩm

Sơ đồ 1: Qui trình sản xuất nƣớc uống có ga (CO2)

10


* Phƣơng pháp sản xuất nƣớc uống pha chế không ga: tƣơng tự nhƣ quy trình
sản xuất nƣớc uống pha chế có ga chỉ bỏ qua giai đoạn bổ sung CO2 vào thành phẩm.

1.1.4.2. Phương pháp sản xuất nước uống từ thảo mộc
Qui trình sản xuất nƣớc uống từ thảo mộc [19]:
- Xử lý nước: Nguồn nƣớc sử dụng đƣợc xử lý tạo thành nƣớc tinh khiết.
- Đường: Đƣợc nấu thành xiro, lọc loại bỏ các chất không tan, làm nguội .
- Thảo mộc: xử lý sơ bộ: nghiền hoặc xay, rửa rồi đƣa vào trích ly. Dịch trích ly
đƣợc lọc loại bỏ bã và làm nguội
- Phối chế: Dịch chiết, xiro đƣợc đƣa vào phối chế sản phẩm với hƣơng liệu, chất
màu (nếu cần).
-Chiết rót – ghép nắp: Bán thành phẩm sau phối đƣợc chiết lon/chai và ghép nắp
-Xử lý nhiệt: Lon/chai bán thành phẩm đƣợc thanh trùng.
-Hoàn thiện sản phẩm: Các lon/chai sau khi xử lý nhiệt, sẽ tiến hành để ráo sau
đó đƣợc chuyển đến hệ thống bao gói màng co và vào lốc rồi cho vào khay để tạo ra
thành phẩm.

11


Đƣờng

Nƣớc

Thảo mộc

Nấu xiro

Xử lý

Xử lý sơ bộ
Trích ly

Lọc
Lọc

B

ã

Làm nguội

Hƣơng
liệu, màu

Bã

Làm nguội

Phối chế
Chiết, đóng nắp

Thanh trùng

Thành phẩm

Sơ đồ 2: Qui trình sản xuất nƣớc uống thảo mộc
1.1.5. Một số nguyên liệu trong sản xuất nƣớc giải khát
1.1.5.1. Nước
Nguyên liệu cơ bản nhất là nƣớc, thƣờng là nƣớc cấp sinh hoạt đƣợc xử lý thành
nƣớc tinh khiết bằng các phƣơng pháp nhƣ lọc thô, lọc RO rồi xử lý UV.
Một số yêu cầu kỹ thuật chính cho nƣớc tinh khiết để sản xuất nƣớc giải khát:
hàm lƣợng asen < 0,1 mg/l, hàm lƣợng chì < 0,2 mg/l, hàm lƣợng thủy ngân < 0,05mg/l,

sắt < 0,5mg/l, amoni < 1,5mg/l, không đƣợc có VSV(VSV) E.coli, Streptococci faecal,
Coliform < 10 CFU/ml...
1.1.5.2.Chất tạo ngọt
a. Đường saccarozơ
12