Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu đường (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------

LÊ THỊ NGỌC MAI
Tên đề tài:
NGHIÊN CƢ́U QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƢỚC UỐNG DNJ
TỪ LÁ DÂU TẰM CHO NGƢỜI BỆNH TIỂU ĐƢỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghệ thực phẩm

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2013 – 2017

THÁI NGUYÊN, NĂM 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------

LÊ THỊ NGỌC MAI
Tên đề tài:
NGHIÊN CƢ́U QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƢỚC UỐNG DNJ
TỪ LÁ DÂU TẰM CHO NGƢỜI BỆNH TIỂU ĐƢỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

:Chính quy

Chuyên ngành

:Công nghệ thực phẩm

Lớp

: K45 - CNTP

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2013 – 2017

Giảng viên hƣớng dẫn : 1. PGS. TS. Hoàng Thị Lệ Hằng
2. ThS. Phạm Thị Vinh

THÁI NGUYÊN, NĂM 2017


i

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thiện khóa luận tốt nghiệp,
bên cạnh sự nỗ lực,cố gắng của bản thân, em đã nhận đƣợc sự giúp đỡ rất lớn của
nhiều cá nhân và tập thể.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Hoàng Thị Lệ Hằng,
trƣởng Bộ ôn Bảo quản chế biến - phó viện trƣởng Viện nghiên cứu rau quả- Trâu
Quỳ- Gia Lâm- Hà Nội đã tận tình giúp đỡ tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em thực
hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn tới sự giúp đỡ của các anh chị trong Bộ môn
Bảo quản chế biến – Viện nghiên cứu rau quả đã giúp đỡ em trong suốt thời gian
thực hiện đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Ths. Phạm Thị Vinh– Giảng viên
khoa CNSH – CNTP – Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, ngƣời đã hƣớng
dẫn tận tình và giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện và hoàn thiện tốt bài
khóa luận của mình.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo khoa CNSH – CNTP đã
giúp đỡ em thực hiện và hoàn thiện tốt khóa luận tốt nghiệp này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất,
xong do buổi đầu bƣớc vào làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận
với thực tế sản xuất cũng nhƣ những hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên
không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Kính mong nhận đƣợc sự chia sẻ và
những ý kiến đóng góp quý báu của thầy, cô và các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2017


ii

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan rằng các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là trung thực và chƣa hề đƣợc sử dụng.
Em xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận văn này đã
đƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên ngày 30 tháng 05 năm 2017
Sinh viên
Lê Thị Ngọc Mai


iii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Tình hình trồng trọt lá dâu của Việt Nam (2008 – 2009) ...........................7
Bảng 2.2: Diện tích dâu tằm chia theo vùng sinh thái ................................................7
Bảng 2.3. Thành phần dƣợc tính của lá dâu ..............................................................10
Bảng 4.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến chất lƣợng của cao lá dâu và hàm lƣợng DNJ... 27
Bảng 4.2. Sự thay đổi chất lƣợng sản phẩm cao lá dâu khi cô đến các hàm lƣợng chất
khô hòa tan khác nhau ...............................................................................................29
Bảng 4.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ dịch cao đến chất lƣợng sản phẩm ..........................30
Bảng 4.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ đƣờng cỏ ngọt đến chất lƣợng cảm quan của nƣớc
uống ...........................................................................................................................32
Bảng 4.5. Ảnh hƣởng của tỷ lệ hƣơng tới chất lƣợng cảm quan của nƣớc uống......33
Bảng 4.6: Ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng tới chất lƣợng cảm quan của nƣớc

DNJ............................................................................................................................34


iv

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Morus alba L .............................................................................................. 5
Hình 2.2. Morus nigra L. ............................................................................................ 5
Hình 2.3. Morus nigra L ............................................................................................. 5
Hình 2.4. Cấu trúc hóa học của hợp chất DNJ ......................................................... 12
Hình 4.1. Quy trình chế biến nƣớc uống giàu DNJ từ lá dâu tằm............................ 35


v

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
CT

Công thức

FDA

Cục quản lí thực phẩm và dƣợc phẩm
Hoa Kì

SAS

Statistical Analysis Systems Statistica

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

VSV

Vi sinh vật

WTO

Tổ chức y tế thế giới


vi

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ iii
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. iv
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT .......................................................... v
MỤC LỤC ................................................................................................................. vi
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài ........................................................................... 2
1.2.1. Mục đích của đề tài .......................................................................................... 2
1.2.2. Yêu cầu của đề tài ............................................................................................ 2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
................................................................ 2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học................................................................................................ 2

1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn .............................................................................................. 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................ 4
2.1. Tổng quan về cây dâu tằm................................................................................... 4
2.1.1. Nguồn gốc và phân loại .................................................................................... 4
2.1.1.1. Nguồn gốc ..................................................................................................... 4
2.1.1.2. Phân loại ........................................................................................................ 4
2.1.2. Đặc tính của một số giống dâu chủ yếu ở Việt Nam........................................ 6
2.1.3. Tình hình trồng trọt lá dâu tằm ở một số tỉnh của Việt Nam hiện nay ............ 7
2.1.4. Thành phần hóa học và tính chất dƣợc lý của lá dâu tằm ................................ 7
2.1.4.1. Thành phần hóa học ...................................................................................... 7
2.1.4.2. Tác dụng dƣợc lý của lá dâu tằm .................................................................. 8
2.2. Tổng quan về hợp chất 1- deoxynojimycin trong lá dâu tằm............................ 11
2.2.1. Bản chất và cấu trúc hóa học của DNJ (1-deoxynojirimicin) ........................ 11
2.2.2. Tác dụng và cơ chế làm giảm đƣờng huyết của DNJ .................................... 12


vii

2.3. Quá trình cô đặc dịch trích ly .............................................................................14
2.3.1. Mục đích ..........................................................................................................14
2.3.2. Các yếu tố kỹ thuật của quá trình cô đặc ........................................................14
2.3.3. Biến đổi của thực phẩm trong quá trình cô đặc ..............................................15
2.4. Tình hình nghiên cứu lâm sàng về hợp chất DNJ từ lá dâu tằm đối với sự giảm
đƣờng huyết ...............................................................................................................15
2.4.1. Tình hình nghiên cứu hợp chất DNJ từ lá dâu tằm trong nƣớc.......................15
2.4.2. Tình hình nghiên cứu hợp chất DNJ từ lá dâu tằm ở ngoài nƣớc ...................16
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...20
3.1. Đối tƣợng (vật liệu) và phạm vi nghiên cứu ......................................................20
3.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu......................................................................................20
3.1.2. Hóa chất ..........................................................................................................20

3.1.3. Dụng cụ và thiết bị ..........................................................................................20
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................................20
3.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................20
3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................................21
3.4.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm........................................................................21
3.4.1.1. Các thí nghiệm cho nội dung 1: Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật để
thu nhận cao lá dâu tằm có hàm lƣợng DNJ cao ........................................................21
3.4.1.2. Các thí nghiệm cho nội dung 2: Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế thích
hợp cho sản phẩm nƣớc uống giàu DNJ ...................................................................22
3.4.1.3. Thí nghiệm 6 cho nội dung 3: Nghiên cứu chế độ thanh trùng phù hợp cho
sản phẩm đồ uống DNJ từ lá dâu tằm .......................................................................24
3.4.2. Phƣơng pháp phân tích hóa, lý ........................................................................24
3.4.3. Phƣơng pháp xác định vi sinh vật tổng số hiếu khí theo TCVN 7045 : 2002 25
3.4.4. Phƣơng pháp đánh giá cảm quan ....................................................................26
3.4.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu ...............................................................................26
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.....................................27


viii

4.1. Nghiên cứu xác định thông số kỹ thuật để thu nhận cao lá dâu tằm có hàm
lƣợng DNJ cao .......................................................................................................... 27
4.1.1. Nghiên cứu xác định nhiệt độ cô đặc thích hợp............................................... 27
4.1.2 Nghiên cứu xác định hàm lƣợng chất khô hòa tan phù hợp của cao lá dâu ...... 28
4.2. Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế thích hợp cho phối chế sản phẩm đồ uống
giàu DNJ. .................................................................................................................. 30
4.1.1. Nghiên cứu xác định tỷ lệ cao thích hợp cho phối chế sản phẩm đồ uống .... 30
4.2.2. Nghiên cứu xác định tỉ lệ phối chế đƣờng cỏ ngọt nhằm điều vị thích hợp cho
sản phẩm nƣớc uống ................................................................................................. 31
4.2.3. Nghiên cứu tỉ lệ phối chế hƣơng dâu nhằm tạo mùi hấp dẫn cho sản phẩm đồ

uống .......................................................................................................................... 32
4.3. Nghiên cứu chế độ thanh trùng cho sản phẩm đồ uống .................................... 33
4.4. Xây dựng đƣợc quy trình nghệ chế biến nƣớc uống DNJ từ lá dâu tằm ........... 35
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 38
5.1. Kết luận ............................................................................................................. 38
5.2. Đề nghị .............................................................................................................. 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 39


1
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Bệnh tiểu đƣờng đang là thách thức lớn đối với vấn đề sức khỏe cộng đồng.
Mỗi năm có thêm hàng triệu ngƣời mắc bệnh. Theo tổ chức y tế thế giới (WTO), tỉ
lệ mắc bệnh tiểu đƣờng ở Châu Á 10-12%, ở các quốc đảo Thái Bình Dƣơng là 3040%. Đây là căn bệnh có thể gây ra khủng hoảng y tế thế giới ở thế kỉ 21 và nó có
thể giảm tuổi thọ của ngƣời dân trong vòng 200 năm tới. Uớc tính tới năm 2025 thế
giới có 333 triệu ngƣời mắc bệnh chiếm 6% dân số. Tỉ lệ tăng lên ở các nƣớc phát
triển là 40%, còn ở các nƣớc đang phát triển là 70% [2].
Ở Việt Nam là tỉ lệ mắc bệnh tiểu đƣờng ở thanh thiếu niên rất cao, ƣớc đoán
có tới 1,3 triệu ngƣời trên dƣới 30 tuổi trong tổng số khoảng từ 2-2,5 triệu ngƣời
mắc bệnh tiểu đƣờng. Nguy hiểm là có tới hơn 50% số này không biệt mình mắc
bệnh. Theo số liệu điều tra mới nhất tại 4 thành phố lớn Hà Nội, Huế, Hồ Chí Minh,
Hải Phòng tỷ lệ ngƣời mắc bệnh tiểu đƣờng là 7-8% trong khi đó tỷ lệ mắc bệnh
tiểu đƣờng ở lứa tuổi 30-64 là 4,2% [5], [8].
Trƣớc thực trạng về số lƣợng ngƣời bị mắc bệnh tiểu đƣờng ngày càng gia
tăng, thì sự đòi hỏi việc nghiên cứu tìm ra nhiều loại thuốc để điều trị căn bệnh
nguy hiểm này cũng đã đƣợc đặt ra nhƣ là một yêu cầu bức thiết. Trên thị trƣờng có
nhiều thuốc hóa dƣợc đƣợc nghiên cứu thành công và có hiệu quả điều trị cao. Tuy
nhiên, việc sử dụng dài ngày các hóa dƣợc này đều đƣa đến tác dụng bất lợi với cơ
thể và tốn kém. Ở Việt Nam, hiện nay hầu nhƣ phải nhập khẩu 100% các loại thuốc

trên. Vì vậy việc tìm đến các loại thuốc có nguồn gốc thiên nhiên, thƣờng có hệ số
an toàn cao hơn khi phải dùng dài ngày đang là xu hƣớng tất yếu trong các liệu
pháp hỗ trợ điều trị bệnh.
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật Bản, Ấn Độ, Hàn Quốc đã tìm
ra trong lá dâu tằm có hợp chất alkaloit có tên gọi là 1-deoxynojimycin (DNJ) có tác
dụng ngăn ngừa bệnh tiểu đƣờng. Hoạt chất 1- deoxynojirimicin (DNJ) trong thành
phần lá dâu tằm có tác dụng ức chế mạnh hoạt động của enzyme αglucosaminidaza, ngăn ngừa phản ứng xúc tác của α- glucose hydrolaza, do vậy
ngăn cản sự hoạt động và ức chế sự phân giải tinh bột trong thực phẩm thành đƣờng


2
đơn là glucoza và fructoza…Do đó nó ngăn cản quá trình tạo glucoza tại thành ruột
và gan, từ đó làm giảm hàm lƣợng glucoza đi vào máu, ức chế sự tăng lên đƣờng
máu ngay sau khi ăn.Cho đến nay lá dâu tằm là nguồn gốc thực vật duy nhất phát
hiện có chứ DNJ. DNJ có cấu tạo tƣơng tự nhƣ D-glucoza, có khả năng ức chế các
hệ enzym trong hệ tiêu hóa nhƣ α-amylaza, làm thay đổi sự trao đổi glucoza.Hiện
nay số lƣợng ngƣời mắc bệnh tiểu đƣờng ngày càng gia tăng vì vậy việc nghiên cứu
ra các sản phẩm thực phẩm chức năng từ nguồn gốc thực vật sẵn có trong nƣớc có
tác dụng ngăn ngừa và hỗ trợ điều trị bệnh là vấn đề mang tính cấp thiết.Việt Nam
là nƣớc có sản lƣợng dâu tằm tƣơng đối lớn vì thế nghiên cứu này có tiềm năng rất
lớn về cả nguyên liệu và khả năng ứng dụng thực tiễn.Việc chế biến nƣớc uống
chức năng từ lá dâu đảm bảo chất lƣợng cao. Vệ sinh an toàn thực phẩm, ngon
miệng, dễ sử dụng và đặc biệt là ngăn ngừa và hỗ trợ bệnh tiểu đƣờng là vấn đề
khoa học có thực tiễn cao.
Xuất phát từ những vấn đề trên chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy
trình công nghệ chế biến nước uống DNJ từ lá dâu tằm cho người bệnh tiểu
đường”.
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích của đề tài
Xác định quy trình chế biến nƣớc uống DNJ từ lá dâu tằm có hàm lƣợng

DNJ cao dùng trong việc hỗ trợ điều trị và phòng chống bệnh tiểu đƣờng.
1.2.2. Yêu cầu của đề tài
Nghiên cứu xác định thông số kỹ thuật để thu nhận cao lá dâu tằm có hàm
lƣợng DNJ cao.
Nghiên cứu tỷ lệ phối chế cho sản phẩm đồ uống giàu DNJ.
Nghiên cứu chế độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm đồ uống DNJ từ lá
dâu tằm.
Xây dựng quy trình nghệ chế biến nƣớc uống DNJ từ lá dâu tằm.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn củ
a đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Giúp sinh viên hoàn thiện củng cố lại kiến thức lý thuyết đã học, tích lũy kinh
nghiệm làm việc trong phòng thí nghiệm.


3
Thông qua đề tài tìm hiểu đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình chế biế n nƣớc
uống giàu DNJ tƣ̀ lá dâu tằm.
Đề tài là tài liệu tham khảo cho các sinh viên, các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực
nghiên cứu, sản xuất các sản phẩm từ lá dâu tằm.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề xuất đƣợc quy chế biến nƣớc uống DNJ từ lá dâu tằm thích hợp nhất
nhằm thu đƣợc nƣớc uống có hàm lƣợng DNJ cao , chất lƣợng tốt cho ngƣời bê ̣nh
tiể u đƣờng.


4
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về cây dâu tằm
2.1.1. Nguồn gốc và phân loại

2.1.1.1. Nguồn gốc
Cây dâu tằm có tên khoa học: Morus alba L., thuộc Ngành: Spermatophyta,
lớp: Angionspermae, Bộ: Uticales, Họ: Muraceae, Chi: Morus, Loài: Alba.
Tên gọi chung của cây dâu tằm là Mulberry, chúng có nhiều giống khác
nhau: white Mulberry(Morus alba L.), black Mulberry (M.nigra L.), American
Mulberry, red Mulberry(M.rubra L.). Chúng có họ hàng gần với giống Korean
Mulberry (Morus autralis) và Himalayan Mulberry (M.laevigata).
Cây dâu có tốc độ sinh trƣởng rất nhanh, vừa là cây ôn đới, vừa là cây cận
nhiệt đới, nó phát triển rộng rãi trong nhiều khu vực trên thế giới nhƣ phần Đông và
Đông Nam châu Á, phía Nam châu Âu và Bắc Mỹ, Đông Bắc Nam Mỹ và một phần
châu Phi, nhƣng đa số phát triển ở vùng châu Á.
2.1.1.2. Phân loại
Dâu là tên gọi chung của các loại cây thuộc họ Morus có quả ăn đƣợc gần
giống với quả mâm xôi. Cây dâu có thể cao 10 – 15m nếu không đƣợc thu hái
thƣờng xuyên. Lá mọc so le, hình bầu dục, nguyên hoặc chia 3 thùy, đầu lá nhọn
hoặc hơi tù. Phía cuống hơi tròn hoặc hơi bằng, mép có răng cƣa to. Từ cuống lá tỏa
ra 3 gân rõ rệt.
Cây dâu là loại cây mọc rất rộng ở nhiều nƣớc châu Âu, châu Á, Bắc Mỹ.
Ngƣời ta phân biệt cây dâu theo 3 loài chính:
- Morus alba L. (dâu trắng): Mọc chủ yếu ở châu Á, đặc biệt ở vùng Đông
Nam Á, là giống dâu có quả màu trắng hoặc xung quanh có màu đỏ, lá đƣợc sử
dụng để nuôi tằm.
- Morus nigra L. (dâu đen): Mọc chủ yếu ở châu Âu, quả có màu đen.
- Morus rubra L. (dâu đỏ): Mọc ở vùng Bắc Mỹ, quả có màu đỏ tía.


5

Hình 2.1. Morus alba L

Hình 2.2. Morus nigra L.

Hình 2.3. Morus nigra L


6
2.1.2. Đặc tính của một số giống dâu chủ yếu ở Việt Nam
Nhóm dâu Bầu, gồm có: Bầu trắng, Bầu tía Hà Bắc, Bầu tía Ba Vì và Bầu
đen với đặc tính chung: thân cao trung bình 2m, vỏ thân nhẵn, màu trắng xám, lá
xanh, nhám, giòn, dễ hái, năng suất cao, chất lƣợng chất tốt, ít sâu bệnh. Dâu
Bầu đen đƣợc trồng chủ yếu ở Bảo Lộc –Lâm Đồng và các tỉnh miền núi phía
Bắc nhƣ Sơn La, Hà Giang.
Nhóm dâu Đa, gồm có Đa Hà Bắc, Đa Thái Bình và Đa Hà Đông: Nhóm
này có đặc tính chung là cây to, vỏ thân màu trắng mốc, lá to, dày, nháp, giòn, dễ
hái, năng suất cao, phẩm chất tốt, có khả năng kháng bệnh tốt. Dâu Đa Hà Bắc là
giống dâu đƣợc trồng phổ biến nhất ở miền Bắc nƣớc ta.
Nhóm dâu Cỏ: dâu Xẻ, dâu Duối, dâu Ngài, dâu Ô và dâu Tán, đây là
nhóm dâu có kích thƣớc cây nhỏ, chiều cao trung bình từ 1.2 – 2 m, lá mỏng
(riêng dâu duối lá dày), năng suất lá thấp nhƣng chất lƣợng cao. Năng suất lá phụ
thuộc vào mật độ trồng.
Nhóm dâu tam bội: là nhóm dâu mới đƣợc tạo thành bằng con đƣờng xử lý
Cocixin và quá trình chọn lọc, lai tạo với giống dâu nhị bội thành dâu tam bội. Tập
đoàn giống dâu tam bội khá phong phú với đặc tính chung của giống dâu tam bội là
thân cao trung bình từ 2.6 – 3.9m. Lá rất to và dày (gấp 2 – 3 lần giống dâu nhị bội),
lá xanh thẫm. Năng suất lá rất cao, phẩm chất lá thích hợp cho nuôi tằm tuổi lớn,
tuy nhiên khả năng chống chịu hạn hán kém.
Nhóm dâu nhập nội gồm: Sha nhị luân, Hà số 7, Quế Ƣu… có đặc tính
chung là lá to, năng suất cao khoảng 40 - 45 tấn/ha, tỷ lệ bệnh cao, chủ yếu là
bệnh nấm. Trong đó, giống Sha nhị luân 109 là giống dâu tốt mới nhập nội, hiện
nay đƣợc trồng nhiều tại Sơn La, Quảng Ngãi, Bình Định, Tây Nguyên và Đông

Nam Bộ.
Giống dâu mới lai tạo với đặc điểm lá to, dày, màu xanh đậm, thích ứng
đƣợc với nhiều loại đất trồng kể cả vùng đồi, trung du, Tây Nguyên, hiện nay trồng
ở 16 tỉnh trên cả nƣớc, tập trung nhiều nhất ở tỉnh Vĩnh Phúc.


7
2.1.3. Tình hình trồng trọt lá dâu tằm ở một số tỉnh của Việt Nam hiện nay
Diện tích dâu Việt Nam giảm 60.4% trong 10 năm qua, trong đó đợt giảm
mạnh nhất là giai đoạn khủng hoảng kinh tế toàn cầu năm 2008-2009.
Bảng 2.1: Tình hình trồng trọt lá dâu của Việt Nam (2008 – 2009)
Năm
Tổng
DT (ha)

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

19599 18500 17200 16000 11357

8382

8550

8268

7795

7753

(Nguồn: Niên giám thông kê 2004 – 2013)
Diện tích trồng dâu tằm các vùng sinh thái: Hiện nay (12/2013), nƣớc ta có
31 tỉnh tham gia sản xuất dâu tằm trên toàn bộ 8 vùng sinh thái với tổng diện tích
dâu hiện tại là 7.753ha. Vùng trồng dâu manng tính tập trung nhất là vùng Tây
Nguyên chiếm 49.69%, Đồng bằng sông Hồng chiếm 24.09%, Bắc Trung Bộ chiếm
10.20%, Duyên hải Nam Trung bộ chiếm 6.35%.
Bảng 2.2: Diện tích dâu tằm chia theo vùng sinh thái
(tính đến tháng 1/2013)
TT

Vùng sinh thái

Diện tích dâu (ha)

Tỷ lệ (%)

1

Đồng bằng sông hồng

186780

24.09

2

Đông Bắc

35210

4.54

3

Tây Bắc

21560

2.78

4

Bắc Trung Bộ

79440

10.20

5

Duyên Hải Nam Trung Bộ

49260

6.35

6

Tây Nguyên

3852

49.69

7

Đông Nam Bộ

181

2.33

8

Đồng bằng sông Cửu Long

125

0.02

Tổng cộng

775275

100.00

(Nguồn: Niên giám thống kê 2013)
2.1.4. Thành phần hóa học và tính chất dược lý của lá dâu tằm
2.1.4.1. Thành phần hóa học
Lá chứa lƣợng lớn thành phần dinh dƣỡng và nhân tố vi lƣợng cùng các chất


8
có hoạt tính sinh học [4].
Thành phần hoá học của lá dâu bao gồm các hợp chất chủ yếu sau :
- Flavon và flavon glycozit: Bao gồm các thành phần rutin, quercetin,
izoquercitin và quercetin-3-triglucozit...
- Steroit: Bao gồm -sitosterol, stigmasterol, campesterol, -sitosteryl, -Dglucozit, mezoinositol và một số hoocmon metamorphic cụ thể là inokosteron và
ecdysteron.
- Các chất bay hơi: Bao gồm axit axetic, axit propionic, axit butyric, axit
izobutyric, axit valeric, axit izovaleric, axit caproic, axit izocaproic, methyl
salicylate, guaiacol, phenol, o-cresol, m-cresol, eugenol. Ngoài ra còn có axit
oxalic, fumarat, axit tartaric, axit xitric, axit succinic, axit palmitic, ethly palmitat,

henthriacontan và hydroxycoumarin.
- Saccarit và các axit amin: Bao gồm sacaroza, fructoza, glucoza và 17 loại
axit amin nhƣ axit aspartic, axit glutamic. Hàm lƣợng các axit amin 10.1 mg/100g lá
dâu khô, trong đó các axit amin không thay thế chiếm khoảng 3.3 mg/100g lá khô.
- Vitamin và các nguyên tố vi lượng: trong lá dâu chứa một số vitamin tự
nhiên nhƣ A, B1 (0.59 mg/100g lá khô), B2 (1.35 mg/100g lá khô), C (31.6 mg/100
g lá khô), axit nicotinic, caroten (7.4 mg/100g lá khô), chất xơ thực phẩm 52.9%
trong đó xơ hòa tan là 7.9%.
+ Các thành phần khoáng Ca, K, P có hàm lƣợng khá cao đã đƣợc tìm trong
lá dâu, ngoài ra còn gồm các kim loại ở nồng độ vết nhƣ kẽm, đồng, boron, mangan,
magie, sắt.
- Hợp chất alkaloid: Trong thành phần lá dâu có chứa các hợp chất alkaloid,
đặc biệt quan trọng trong số đó là DNJ (1-deoxynojirimycin).
2.1.4.2. Tác dụng dược lý của lá dâu tằm
Tất cả các bộ phận của cây dâu, từ lá, rễ đến quả đều đƣợc dùng làm thuốc
với những tác dụng chữa bệnh rất khác nhau. Ngay cả những loại cây hoặc con có
liên quan đến cây dâu tằm nhƣ cây ký sinh trên cây dâu (tang ký sinh), tổ bọ ngựa
trên cây dâu (tang phiêu tiêu).... cũng có những đặc tính dƣợc lý khác nhau [6].


9
Trong Y học cổ truyền, lá dâu đƣợc gọi là tang diệp, cành dâu gọi là tang chi,
vỏ trắng rễ dâu gọi là tang bạch bì, quả dâu gọi là tang thầm tử. Lá dâu vị ngọt
đắng, tính mát, có tác dụng bổ âm, phát tán phong nhiệt, giải cảm, thanh nhiệt lƣơng
huyết, mát gan, mát phổi... đƣợc sử dụng trong việc chữa các bệnh mắt đỏ, mắt mờ,
đau nhức chảy nƣớc mắt. Ngoài ra, lá dâu còn có tác dụng chữa bệnh đổ mồ hôi
trộm ở trẻ em, chữa bệnh tăng huyết áp, mất ngủ, phát ban chẩn, đau mắt đỏ... với
liều dùng mỗi ngày từ 6-12g.
Theo Dƣợc điển Việt Nam: Lá dâu có các công dụng trong điều cảm mạo thanh
nhiệt, phế nhiệt ho ráo, chóng mặt, nhức đầu hoa mắt, mắt sây sẩm, đau mắt đỏ [1].

Ngƣời Trung Quốc đã sử dụng lá dâu tằm trong các bài thuốc Đông y từ rất
lâu, trƣớc khi y học có đƣợc bảng phân tích thành phần. Lá dâu tằm hãm lấy nƣớc
uống để chống mệt mỏi, suy nhƣợc, mất ngủ, suy giảm miễn dịch, hỗ trợ hạ đƣờng
huyết. Riêng trong các nghiên cứu sau này thì trong cây dâu tằm có những thành
phần rất đáng kinh ngạc, trong đó là resvératrol (một polyphénol có tác dụng nhƣ
một loại kháng sinh), cùng với các vitamin C, K và một số các vi lƣợng có tính
năng phòng chống các bệnh tim mạch, chống gốc tự do gây ô xy hóa, cao huyết áp
và cholesterol. Dâu tằm còn chứa nhiều sắt, rất tốt cho những ngƣời thiếu máu do
sắt và phụ nữ mang thai.
Các nghiên cứu cổ xƣa nhất của ngƣời Trung Quốc đã chỉ ra rằng lá dâu có
tác dụng làm giảm mỡ máu, cân bằng huyết áp, làm giảm lƣợng đƣờng máu và tăng
cƣờng quá trình trao đổi chất. Lá dâu tằm cũng đƣợc coi là một loại dƣợc thảo tuyệt
vời trong việc làm trắng da, ngăn ngừa quá trình lão hóa và tăng cƣờng sinh lực.
Trong sách cổ của Nhật Bản có đề cập đến việc lá dâu có tác dụng cải thiện "bệnh
uống nƣớc" (tức bệnh tiểu đƣờng).
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã công bố các công trình
nghiên cứu về thành phần, chức năng và cơ chế hoạt động của các thành phần chức
năng trong lá dâu. Các kết quả cho thấy trong thành phần lá dâu có chứa một lƣợng
lớn các chất dinh dƣỡng và chất có hoạt tính sinh học, nhất là các hoạt chất có khả
năng làm giảm lƣợng đƣờng máu, huyết áp, mỡ máu và trì hoãn quá trình lão hóa.


10
Đặc biệt trong số đó có hoạt chất DNJ mà trong các loài thực vật và động vật khác
không có.
Bảng 2.3. Thành phần dƣợc tính của lá dâu
Các chất có dƣợc
tính
Alkaloid
Steroit

Nhóm izoflavon

(mg/100g)

DNJ

~ 100

- -sitosterol

46

- Stigmasterol

3

Axit  -amino butyric Axit
(GABA)

Hàm lƣợng

Chất chính



-amino

Tác dụng tốt
cho sức khoẻ

Giảm đƣờng máu
Giảm mỡ máu

~ 220

Giảm huyết áp

- Izoquercitrin

~ 300

Chống oxy hoá và

- Quercitrin

~ 100

lão hoá

butyric (GABA)

Nguồn: Theo Cockram (2007), [4]
Ngoài ra, có rất nhiều nghiên cứu về tác dụng dƣợc lí của lá dâu tằm đã chỉ
ra rằng lá dâu tằm có tác dụng nhƣ sau:
- Tác dụng làm giảm đường huyết: Kết quả thử nghiệm lâm sàng nhằm
chứng minh tác dụng giảm đƣờng huyết của lá dâu đối với chuột bạch bị bệnh tiểu
đƣờng cho thấy rằng, khi cho chuột bạch sử dụng lá dâu và dịch chiết xuất từ lá dâu
sẽ giúp cho bệnh phát triển chậm hơn rất nhiều. Đồng thời, DNJ đã thể hiện rất rõ
khả năng ức chế sự tăng hàm lƣợng đƣờng máu. Các kết quả nghiên cứu cũng cho
thấy, có 2 cơ chế giảm đƣờng máu của các chất alkaloid trong lá dâu đó là: ức chế

hoạt tính -glycosidaza và kích thích sự giải phóng insulin.
- Tác dụng làm giảm huyết áp: Axit  - amino butyric (GABA) trong lá dâu
có tác dụng làm giảm huyết áp. Khi cho chuột có huyết áp cao sử dụng thức ăn bổ
sung lá dâu trong một vài ngày thì thấy huyết áp của chuột giảm rõ rệt. Các kết quả
nghiên cứu cho thấy tác dụng này là do sự hoạt động của axit  - amino butyric có
trong lá dâu.
- Tác dụng làm giảm cholestrol và mỡ máu: Các hợp chất sterol trong lá dâu
có tác dụng ức chế sự hấp thụ cholesterol bên trong thành ruột. Đồng thời, các hợp


11
chất flavon trong lá dâu cũng có tác dụng ức chế sự hấp thụ cholesterol cùng với khả
năng cải thiện chức năng gan. Nồng độ cholesterol và mỡ trong huyết thanh của
chuột giảm ở những mức độ khác nhau khi chuột đƣợc sử dụng lá dâu trong thời gian
ngắn. Qua các nghiên cứu về bệnh học cho thấy lá dâu có khả năng ức chế sự tạo
thành mỡ gan. Do vậy, lá dâu có tác dụng làm giảm hàm lƣợng mỡ trong huyết thanh.
- Tác dụng chống oxy hóa và chống lão hóa: Các nhà nghiên cứu Nhật Bản
đã đƣa đến kết luận về tác dụng này dựa trên những nghiên cứu về tác dụng chống
oxy hóa của dịch chiết xuất lá dâu đến LDL-cholestrol trên cả thỏ và ngƣời. Các kết
quả nghiên cứu cho thấy chỉ một số chất chứ không phải toàn bộ các chất có trong
lá dâu có tác dụng này và đó là các chất thuộc nhóm izoflavon nhƣ là izoquercitrin,
quercitrin.
2.2. Tổng quan về hợp chất 1- deoxynojimycin trong lá dâu tằm
2.2.1. Bản chất và cấu trúc hóa học của DNJ (1-deoxynojirimicin)
Polyhydroxylat alkaloid, phổ biến với các tên gọi nhƣ iminosugar hay
azasugar là một loại hoạt chất đang gây sự chú ý mạnh mẽ đối với khoa học nhƣ
một tiền chất tiềm năng có thể ứng dụng rộng rãi trong y học, công nghệ sinh học và
công nghệ thực phẩm trong vài năm gần đây. Thành phần cơ bản của nó là chuỗi Dglucoza, trong đó vòng pyranoza có phân tử oxy liên kết với nitro. Polyhydroxylat
alkaloid có cấu trúc tƣơng tự nhƣ monosaccharit và có khả năng ức chế cạnh tranh
đối với enzym β- glucosidaza và α- amylaza, do vậy có tác dụng điều trị sự mất cân

đối của quá trình trao đổi chất có liên quan đến cacbohydrat, cũng nhƣ là một hoạt
chất tiềm năng trong việc điều trị nhiều loại bệnh hiểm nghèo nhƣ ung thƣ, tiểu
đƣờng, các bệnh liên quan đến virus (HIV, HBV...).
Hiện nay một lƣợng đáng kể các polyhydroxylat piperidin đã đƣợc biết đến,
cả các chất có nguồn gốc tự nhiên và các chất đƣợc tổng hợp. Trong số các hợp chất
“giả đƣờng” đó thì DNJ là một alkaloid tồn tại trong tự nhiên điển hình với hoạt
tính sinh học hứa hẹn nhƣ ức chế các enzym β- glucosidaza và α- amylaza tiêu hóa.
Hợp chất DNJ tự nhiên lần đầu tiên đƣợc phân lập từ lá dâu vào năm 1976.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy DNJ là một alkaloid với cấu tạo tƣơng tự nhƣ Dglucoza trong đó nhóm NH thay thế cho nguyên tử oxy trong vòng pyranoza, nó có


12
khả năng ức chế các enzim trong hệ tiêu hóa nhƣ - amylaza và làm thay đổi sự trao
đổi chất glucoza cũng nhƣ tình trạng đƣờng máu cao. Chất DNJ có nguồn gốc tự
nhiên này đã thúc đẩy ý tƣởng rằng chế độ ăn có DNJ của lá dâu có thể có tác dụng
làm giảm sự cao bất thƣờng của đƣờng máu và do đó ngăn ngừa bệnh này [15].
Cấu trúc hóa học của DNJ:
- Công thức cấu tạo của DNJ: C6H13NO4.
- Trạng thái: Tồn tại ở pha rắn.
- Điểm nóng chảy: 2040C, nhiệt độ sôi: 3610C.
- Cấu tạo: DNJ là một hợp chất vòng, có cấu tạo giống α - glucoza nhƣng
thay thế bởi một nhóm NH, do đó DNJ có khả năng kết hợp với axit và với bazơ.
- DNJ có khả năng tạo muối với axit, khi ở dạng muối sẽ hòa tan tốt hơn trong
ethanol vì ethanol là một dung môi linh động, có thể hòa tan trong nƣớc với các hợp
chất hữu cơ khác: axit axetic, axeton, benzen, cacbon tetraclorua, chloroform, diethyl
ether, ethylen glycol, glycerin, nitromethan, pyridin và toluen. [12].

Hình 2.4. Cấu trúc hóa học của hợp chất DNJ
2.2.2. Tác dụng và cơ chế làm giảm đường huyết của DNJ
Hoạt chất 1- deoxynojirimycin (DNJ) trong thành phần lá dâu tằm có tác

dụng ức chế mạnh hoạt động của enzym α- glucosaminidaza, ngăn ngừa phản ứng
xúc tác của α- glucose hydrolaza, do vậy ngăn cản hoạt động và ức chế sự phân giải
tinh bột trong thực phẩm thành đƣờng đơn là glucoza và fructoza....Do đó, nó ngăn


13
cản quá trình tạo glucoza tại thành ruột và gan, từ đó làm giảm lƣợng glucoza đi vào
máu, ức chế sự tăng lên của đƣờng máu ngay sau khi ăn.
Glucosaminidaza tham gia nhiều quá trình sinh học khác nhau, cụ thể là phản
ứng phân giải cacbohydrat và sinh tổng hợp glycoprotein. DNJ có tác dụng vô hoạt
enzym  -glucose hydrolaza trong tất cả các động vật có vú. Các kết quả nghiên
cứu cũng cho thấy rằng DNJ có khả năng năng làm giảm đƣờng trong máu bằng
cách làm giảm khả năng tiêu hóa cacbonhydrat và hấp thụ glucoza. DNJ cũng liên
kết với α- glycosidaza của maltoza, saccaroza và lactoza trong ruột non, do đó ngăn
chặn quá trình chuyển hóa cơ chất thành đƣờng đơn giản và sự hấp thụ đƣờng vào
máu, do vậy hạn chế sự tăng đƣờng máu đột ngột [15].
Cơ chất trong khẩu phần ăn nhƣ là tinh bột, đƣợc chuyển vào dạ dày trong
quá trình thủy phân do hoạt động của  -amylaza trong nƣớc bọt, nhƣng sẽ có một
phần không đƣợc hòa trộn với nƣớc bọt nên chỉ có khoảng 70% đƣợc thủy phân và
chuyển tiếp vào tá tràng. Chúng tiếp tục đƣợc thủy phân trong bộ phận này do hoạt
động của -amylaza, tạo thành sản phẩm là saccaroza và maltoza, đƣợc chuyển tới
ruột non. Tại ruột non, α- glycosidaza có trên màng ở phần trên ruột non phân giải
thành glucoza và fructoza đi vào cơ thể qua thành ruột non do vậy dẫn tới việc tăng
lƣợng glucoza trong máu lên một cách nhanh chóng. Khi DNJ đƣợc tiêu hóa cùng
với thực phẩm và đƣợc chuyển vào ruột non sẽ liên kết với các enzym αglycosidaza. Do hoạt động này của DNJ mà glucoza đƣợc chuyển vào máu giảm đi,
làm cho lƣợng đƣờng máu giảm theo. [15]
Cho đến nay, lá dâu tằm là một trong những nguồn thực vật đƣợc phát hiện
có chứa DNJ khá cao. Bên cạnh đó, trong thành phần dịch chiết xuất lá dâu tằm còn
chứa nhiều polyphenol mà điển hình là resveratrol, hoạt chất này giúp làm tăng tính
nhạy cảm của thụ thể insulin với hormon, do đó làm tăng phân huỷ glucose dƣ thừa.

Nhƣ vậy, dịch chiết xuất lá dâu tằm vừa ức chế tổng hợp mới, vừa làm tăng phân
hủy glucoza do đó sẽ làm hạ lƣợng đƣờng trong máu. Thêm nữa, các polyphenol
còn có tác dụng chống oxy hoá sinh học mạnh, giúp chống lại quá trình peroxit hóa
lipid, từ đó giúp ngăn ngừa các rối loạn chuyển hóa lipid – nguy cơ gây biến chứng
thành mạch phổ biến ở bệnh nhân đái tháo đƣờng.


14
Do đặc tính ƣu việt của DNJ đối với bệnh tiểu đƣờng, cũng nhƣ sự có mặt
của nó trong các loại thực vật (đặc biệt là cây dâu tằm), nên việc nghiên cứu sản
xuất các sản phẩm thực phẩm chức năng từ lá dâu tằm, một loại cây rất dễ trồng và
là loại cây truyền thống của Việt Nam là rất khả thi và có ý nghĩa thiết thực trong
tình hình thực tế hiện nay.
2.3. Quá trình cô đặc dịch trích ly
Cô đặc là quá trình làm bay hơi một phần dung môi của dung dịch chứa
chất tan không bay hơi, ở nhiệt độ sôi.
2.3.1. Mục đích
Cô đặc nhằm mục đích:
-Tăng nồng độ chất khô hòa tan, thu dung môi ở dạng nguyên chất (cất
nƣớc).
- Kéo dài thời gian bảo quản (vì hạn chế vi sinh vật do ít nƣớc, áp suất thẩm
thấu cao).
- Giảm đƣợc khối lƣợng vận chuyển.
2.3.2. Các yếu tố kỹ thuật của quá trình cô đặc
Quá trình cô đặc có 3 thông số cơ bản: nhiệt độ sôi, thời gian trích ly lƣu lại
trong thiết bị (thời gian cô đặc) và cƣờng độ bốc hơi.
- Nhiệt độ sôi
+ Khi tiến hành một quá trình cô đặc ngƣời ta đun nóng khối sản phẩm tới
nhiệt độ sôi. Nƣớc trong sản phẩm bốc hơi cho đến khi nồng độ chất khô đã đạt đến
nồng độ yêu cầu thì ngừng quá trình cô đặc và cho sản phẩm ra khỏi thiết bị.

+ Nhiệt độ sôi của sản phẩm phụ thuộc áp suất hơi ở trên bề mặt, nồng độ
chất khô và tính chất vật lý, hóa học của sản phẩm.
+ Khi áp suất hơi trên bề mặt sản phẩm càng thấp thì nhiệt độ sôi của sản
phẩm càng thấp. Vì vậy việc tạo độ chân không trong thiết bị cô đặc sẽ giảm đƣợc
nhiệt độ sôi của sản phẩm. Hay nói cách khác là điều chỉnh nhiệt độ sôi bằng cách
thay đổi nhiệt độ chân không.
+ Khi nồng độ chất khô trong sản phẩm càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao.
Trong quá trình cô đặc nồng độ chất khô tăng dần nên nhiệt độ sôi của sản phẩm


15
cũng tăng dần.
+ Nhiệt độ sôi thấp thì tính chất của thực phẩm ít bị biến đổi nhƣ sinh tố ít bị
tổn thất, màu sắc ít bị biến đổi, mùi thơm cũng it bị bay hơi. Nhiệt độ sôi thấp còn
làm giảm tốc độ ăn mòn và kéo dài thời gian bền của vật liệu làm thiết bị cô đặc.
- Thời gian cô đặc:
+ Là thời gian lƣu lại của sản phẩm trong thiết bị cô đặc nhƣ sự bốc hơi nƣớc
ra khỏi nguyên liệu để đạt đến độ khô yêu cầu.
+ Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phƣơng pháp làm việc của thiết bị và
cƣờng độ bốc hơi của sản phẩm. Các thiết bị cho nguyên liệu vào, sản phẩm ra liên
tục và sản phẩm có cƣờng độ bốc hơi lớn thì thời gian lƣu lại của sản phẩm trong
thiết bị càng ngắn.
2.3.3. Biến đổi của thực phẩm trong quá trình cô đặc
Biến đổi vật lý: Dung dịch đem đi cô đặc là một hệ của nhiều chất hòa tan và
các chất không tan ở trạng thái huyền phù. Khi cô đặc dung môi bay hơi, nồng độ
chất hòa tan tăng dần, nhiệt độ sôi, độ nhớt, khối lƣợng riêng tăng, nhƣng hệ số
truyền nhiệt giảm, hàm lƣợng không khí còn lại trong gian bào và hòa tan trong
dung dịch cũng giảm.
Biến đổi hóa học: Các loại đƣờng trong nguyên liệu, do chịu tác dụng của
nhiệt độ cao ở bề mặt truyền nhiệt của thiết bị cô đặc nên bị caramel hóa. Hiện

tƣợng caramel hóa tạo ra các sản phẩm có màu đen và vị đắng làm sản phẩm có chất
lƣợng kém.
2.4. Tình hình nghiên cứu lâm sàng về hợp chất DNJ từ lá dâu tằm đối với sự
giảm đƣờng huyết
2.4.1. Tình hình nghiên cứu hợp chất DNJ từ lá dâu tằm trong nước
Tại Việt Nam chƣa có các nghiên cứu một cách hệ thống về vấn đề tách chiết
hợp chất DNJ từ lá dâu tằm và dùng để sản xuất các thực phẩm chức năng. Năm
2007, Viện Công nghiệp Thực phẩm (chủ trì là TS.Đặng Hồng Ánh) đã thực hiện đề
tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột lá dâu tằm giàu 1- deoxynojirimycin”, do
thời gian thực hiện ngắn (01 năm) và kinh phí có hạn nên kết quả mới dừng lại ở quy
mô thí nghiệm thăm dò [6]. Tuy nhiên đề tài cũng bƣớc đầu xác định đƣợc một số