đồ án công nghệ sấy lạnh và tối ưu hóa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Tên khóa luận: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sấy lạnh trong sản xuất trà lạc

tiên túi lọc.
2. Nhiệm vụ của khóa luận:
− Tổng quan nguyên liệu lạc tiên. Tổng quan hệ thống sấy lạnh, phương pháp quy hoạch
−
−
3.
4.

thực nghiệm và tối ưu hóa.
Tối ưu hóa quá trình sấy lạnh trà lạc tiên để tìm chế độ sấy tối ưu.
Đánh giá cảm quan sản phẩm trà lạc tiên.
Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 06/02/2017
Ngày
hoàn
thành
khóa
luận:

30/07/2017

Phần hướng dẫn:
Nội dung và yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đã được thông qua bởi Trưởng Bộ môn
Công nghệ Thực phẩm
Tp.HCM, ngày

tháng

năm 20

Trưởng Bộ môn

Người hướng dẫn chính

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

1


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là do
chính tôi thực hiện. Tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt
nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định.

Ngày

tháng
Ký tên

2

năm 2017

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH
. Sơ đồ nghiên cứu..........................................................................................
Hình 2.2. Sơ đồ bài toán một mục tiêu
Hình 2.3. Sơ đồ bài toán đa mục tiêu
Hình 2.4. Quy trình sản xuất trà lạc tiên

3


DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
1.
2.
3.
4.

QHTN: Quy hoạch thực nghiệm
BTTƯ: Bài toán tối ưu
TNS: tác nhân sấy
PTHQ: phương trình hồi quy

4


TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Lạc tiên là loại thảo dược có tác dụng an thần, chống lo âu, hồi hộp. Tuy nhiên, việc

nghiên cứu và ứng dụng lạc tiên vẫn chưa phổ biến. Phần lớn, dân gian thường sử dụng lạc
tiên để nấu canh hoặc phơi khô làm nước uống. Bài nghiên cứu này chúng tôi đã nghiên
cứu ứng dụng công nghệ sấy lạnh vào sản xuất lạc tiên làm trà túi lọc nhằm tạo ra sản
phẩm tốt cho sức khỏe, đáp ứng nhịp sống nhanh của xã hội.
Bài nghiên cứu đã tiến hành khảo sát chế độ sấy lạnh trong khoảng nhiệt độ sấy: 3545oC và tốc độ tác nhân sấy: 8-12m/s. Sau đó giải bài toán tối ưu để tìm được nhiệt độ sấy
và tốc độ tác nhân sấy thích hợp đảm bảo hàm lượng alkaloid cao nhất và chi phí năng
lượng thấp nhất. Cuối cùng là phối trộn với 0-15% hoa cúc khô rồi đánh giá cảm quan thị
hiếu người tiêu dùng tìm ra sản phẩm được ưa thích nhất.
Giải bài toán tối ưu hóa quá trình sấy lạnh cho kết quả với nhiệt độ là 41,93oC và tốc
độ tác nhân sấy ở buồng sấy là 8,34 m/s thì hàm lượng alkaloid là cao nhất và chi phí năng
lượng là thấp nhất. Khi đánh giá cảm quan, sản phẩm được phối trộn với 10% hoa cúc khô
được ưa thích nhất.

5


MỞ ĐẦU
Hiện nay, sản phẩm thức uống nói chung và sản phẩm trà đóng gói nói riêng giữ một
thị phần tiêu thụ nhất định. Những sản phẩm này không chỉ mang tính chất giải khát mà
còn cung cấp các giá trị dinh dưỡng hay bổ sung những chất cần thiết. Nói riêng về sản
phẩm trà túi lọc, người tiêu dùng đã quá quen với các sản phẩm từ lá trà như trà xanh, hồng
trà, lục trà,.. và các phụ phẩm đi kèm như trà xanh hoa cúc, trà đào,.. Phát triển hơn, các
doanh nghiệp ngày càng mở rộng đến các sản phẩm trà không xuất phát từ lá trà mà từ các
loại thảo mộc, trong đó có trà từ cây lạc tiên.
Trên thị trường nước ta đã xuất hiện và bày bán nhiều loại trà có tác dụng chữa bệnh
như: trà tiêu độc, trà nhuận gan, trà lợi tiểu, trà sâm,... Hiện nay nhiều nước đã và đang sản
xuất trà dược liệu ở quy mô lớn và tự động hóa, nhu cầu sử dụng lớn, có thể phát triển rộng
dạng trà này.
Trong lạc tiên có hoạt chất tác động trực tiếp lên cơ trơn làm giãn và chống co thắt
nên cũng được dùng để chữa các bệnh đau bụng do co thắt đường tiêu hóa, co thắt tử cung.

Ngoài ra còn chứa nhóm harmala alkaloid có tác dụng điều hòa tim mạch, an thần, trị mất
ngủ. Trà từ lạc tiên sẽ rất phù hợp với cuộc sống phải tiếp xúc với nhiều thực phẩm có tính
nóng như rượu, bia, đồ cay. Trước đây lạc tiên được phơi khô rồi nấu lên làm trà, tuy nhiên
việc phơi khô phụ thuộc nhiều vào thời tiết, khó đảm bảo vệ sinh và tổn thất nhiều hoạt
chất sinh học trong cây.
Từ thực tiễn đó, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sấy
lạnh trong sản xuất trà lạc tiên túi lọc” nhằm tìm chế độ sấy lạnh tối ưu ứng dụng vào
quy trình sản xuất trà lạc tiên để giữ lại màu sắc, mùi vị cũng như các hoạt chất sinh học
vốn có của lạc tiên.

6



−
−


Mục tiêu của đề tài:
Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất trà lạc tiên túi lọc với chất lượng tốt
Xác định các thông số tối ưu cho quy trình công nghệ ở giai đoạn sấy và phối trộn.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài: nguyên liệu chính: cây lạc tiên, nguyên liệu
phụ: hoa cúc trắng.

 Phạm vi nghiên cứu:
− Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ở công đoạn sấy lạnh,

sau đó sử dụng mô hình toán học để tìm ra thông số tối ưu cho đối tượng công
nghệ.
− Phối trộn với hoa cúc khô và chọn ra tỷ lệ thích hợp bằng phương pháp đánh giá

cảm quan thị hiếu người tiêu dùng.
 Nội dung nghiên cứu:
− Tìm hiểu về nguyên liệu chính cây lạc tiên, nguyên liệu phụ hoa cúc, tổng quan các
phương pháp sản xuất trà thảo mộc, tìm hiểu về sấy lạnh, phương pháp quy hoạch
−
−

thực nghiệm và tối ưu hóa.
Tối ưu hóa quá trình sấy lạnh trà lạc tiên túi lọc và giải bài toán tối ưu.
Khảo sát tỷ lệ phối trộn với hoa cúc và đánh giá cảm quan sản phẩm trà lạc tiên túi

lọc.
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
• Ý nghĩa khoa học:
− Nghiên cứu này sẽ làm cơ sở lý luận khoa học để phân tích các yếu tố ảnh hưởng
đến quá trình sấy lạnh lạc tiên nói riêng và sản xuất trà nói chung.
− Nghiên cứu này có thể làm nền tảng cho các nghiên cứu xây dựng quy trình công
nghệ cho các sản phẩm trà thảo mộc sấy lạnh khác.
• Ý nghĩa thực tiễn
− Đây là hướng đi mới cho công nghệ sản xuất trà thảo mộc hiện nay. Bằng việc ứng
dụng phương pháp sấy lạnh, các hoạt chất sinh học, màu sắc, hương vị trong thảo
dược sẽ được duy trì, đảm bảo vệ sinh và không còn phụ thuộc vào thời tiết như
phương pháp phơi khô thông thường.
− Ngoài ra sản phẩm trà lạc tiên túi lọc thật sự có ý nghĩa với người mất ngủ, giúp
điều hòa nhịp tim, huyết áp, rất tốt cho sức khỏe.

7


1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.

Tổng quan nguyên liệu
1.1.1.

1.1.1.1.

Giới thiệu về lạc tiên

Nguồn gốc, phân loại

Cây lạc tiên còn được gọi là cây: Mác Quánh Mon (tiếng Tày), Chùm Bao, Co Hồng
Tiên (tiếng Thái), Dây Lưới, Dây Nhãn Lồng, Lạc Tiên, Stinking passion-flower, Tagua
passion- flower (tiếng Anh), Passion (tiếng Pháp). (T.K. Lim, 2012).
Cây lạc tiên thuộc Bộ: Hoa tím, Họ: Passifloraceae. Có nhiều loài lạc tiên như:
Passiflora foetida L., Passiflora incarnate L (lạc tiên hoa tía), Passiflora edulis Sims,
Passiflora quadrangularis (dưa gang tây), Passiflora lutea ( lạc tiên hoa vàng). (Wiart C,
2006).
Cây có nguồn gốc từ Nam Mỹ, Trung Mỹ, Mexico, Carribbean sau đó được du nhập
đến các nước thuộc vùng nhiệt đới. (Rao và cộng sự, 1995).
Cây lạc tiên dùng trong nghiên cứu này là Passiflora foetida L.
1.1.1.2.

Hình thái

Hình 1.1. Cây lạc tiên
Lạc tiên là loài dây mọc leo, thân mềm, trên có rất nhiều lông mềm. Lá mềm, mọc so
le, hình tim dài 6-10 cm, rộng 5-8 cm, mép lượn sóng và xẻ hơi sâu thành 3 thùy, đáy là

8


hình tim, mép lá có lông mịn, cuống dài 7-8 cm. Đầu tua cuốn thành lò xo. Hoa đơn độc, 5
cánh màu trắng hay hơi tím nhạt, đường kính 5,5 cm, lá đài màu trắng phía dưới có gân
xanh dưới lá đài có 3 gân chính với gân phụ giống như lá mà không có phiến lá mà chỉ có
gân lá. Một đĩa có 2 tầng tua, mặt tua trên có màu tím trong, vành trong cùng có lông mịn.
Trụ cao có đầu tím đỏ, 5 nhị có bao phấn màu vàng gục xuống phía dưới. Quả hình trứng
dài 2-3 cm. Mùa hoa khoảng tháng 4-5, mùa quả vào tháng 5-7. ( Đỗ Tất Lợi, 2006).
1.1.1.3.

Phân bố

Lạc tiên là loài cây dây leo thân cỏ. Sinh trưởng ở các đồn điền, các cồn cát ven biển,
sông ngòi, các thung lũng, hẻm núi, sườn núi đá, đồi sườn dốc,.. (T.K.Lim, 2012).
Lạc tiên phân bố chủ yếu ở các nước Nam Mỹ: Argentina, Brazil, Colombia,
Ecuador, Peru, Venezuela. (Perez JO và cộng sự, 2007)
Cây Passiflora foetida L. mọc hoang khắp nơi ở nước ta, nhất là các tỉnh Hòa Bình,
Thái Nguyên, Bắc Giang, Quảng Bình, Thừa Thiên, Quảng Nam, Đà Nẵng. (Phạm Thanh
Kỳ, 1998)
1.1.1.4.

Thành phần dinh dưỡng

Thành phần dinh dưỡng trên 100g lá lạc tiên (Voon Boon Hoe & Kueh Hong
Siong,1999).
Bảng 1.1. Bảng thành phần dinh dưỡng của lạc tiên
Năng lượng: 73 Kcal
Ẩm(%)

Protein(%)

Fat(%)

Carbohydrate(
%)

Xơ(%)

Tro (%)

79,1

6,5

1,1

9,2

1,8

2,2

P(mg)

K(mg)

Ca(mg)

Mg(mg)

Fe(mg)

Mn(p.p.m.)

Cu(p.p.m.)

Vitamin
C (mg)

Zn(p.p.m.)

98

660

261

71

5.4

32

2,7

2,9

26,1

Ngoài ra, lạc tiên còn được tìm thấy chứa nhiều hoạt chất sinh học như: flavonoid,
alkaloid,..

9


 Flavonoid:
− Flavonoid
−

pachypodol;

7,4’-dimethoxyapigenin; ermanin;

4’,7-O-dimethyl-

naringenin; 3,5-dihydroxy-4,7-dimethoxy flavanone (Echeverri và Suarez,1989).
C-glycosyl flavonoid chrysoeriol, apigenin, isovitexin, vitexin, 2’’-xylosylvitexin,
luteolin-7-β-D glucoside, kaempferol (Ulubelen và cộng sự, 1982).
Huỳnh Lợi và cộng sự (2011) đã sử dụng phương pháp HPLC để phân tích hàm

lượng vitexin trong lạc tiên được thu hái từ nhiều vùng của Việt Nam. Kết quả là hàm
lượng vitexin trong lá khoảng 0,15-0,4%, trong thân khoảng 0,005%.
Vitexin có tác dụng hạ huyết áp mạnh, chống viêm và chống co thắt.( Prabhakar MC,
1981). Gần đây vitexin và isovitexin đã được chứng minh có hiệu quả ức chế AGEs - Sản
phẩm glycat hóa bền vững, giảm biến chứng của bệnh tiểu đường. (Peng X và cộng sự,
2008)
Ngoài ra, Kawasaki M và cộng sự (1994) đã chứng minh Kaempferol, apigenin và
luteolin trong lạc tiên có khả năng chống dị ứng, ức chế phóng thích histamine.
 Harmala Alkaloid:

Các alkaloids loại harmala bao gồm Harmaline, Harmalol và Harmine, có tác dụng
ức chế men monoamine oxidase nên đóng vai trò quan trọng trong các tác động sinh học.
Krishnaveni và cộng sự (2011) đã sử dụng phương pháp sắc ký cột và phân tích
quang phổ để phân lập, định tính harmaline trong lạc tiên.
•

Harmine: C13H12N2O

7-Methoxy-1-methyl-9H-pyrido[3,4-b]indole

Hình 1.2. Harmine

10


Harmaline: C13H14N2O

•

4,9-Dihydro-7-methoxy-1-methyl-3H-pyrido[3,4-b]indole

Hình 1.3. Harmaline
Harmalol: C12H12N2O

•

1-Methyl-4,9-dihydro-3H-pyrido[3,4-b]indol-7-ol

Hình 1.4. Harmalol

Harmine và harmaline là các chất ức chế MAO-A có thể đảo ngược của enzyme và
có thể kích thích hệ thần kinh trung ương bằng cách ức chế sự trao đổi chất của các hợp
chất monoamin như serotonin và norepinephrine. (Herraiz T và cộng sự, 2010)
Harmaline thúc đẩy sự trao đổi chất anabolic serotonin thành normelatonin hoặc nacetylserotonin, và sau đó thành melatonin, hóc môn điều tiết ngủ theo nguyên tắc của cơ
thể và chất chống oxy hoá mạnh mẽ. (Shen và cộng sự, 2010).
Harmine có biểu hiện độc tính lên các dòng tế bào gây ung thư máu HL60 và K562,
giúp giảm thiểu nguy cơ ung thư. (Jahaniani và cộng sự, 2005).
Các thành phần khác:
−

Glycoside: Cyanohydrin glycosides tetraphyllin A, tetraphyllin B, deidaclin,
volkenin (Andersen và cộng sự, 1998).

11


−

3 polyketides alpha-pyrones được đặt tên là passifloricins A, B, C được phân lập từ

−

nhựa cây lạc tiên (Echeverri et al., 2001)
Fatty acids linoleic acid and linolenic acid (Hasan et al., 1980)

1.1.1.5.

Dược lý

Lạc tiên là một trong 304 cây có dược tính cao trong danh sách 5000 loài. (Chandel

và cộng sự, 1980).
Lạc tiên có trong Dược điển Pháp và được nhiều nước ở Châu Âu, Mỹ sử dụng. Các
nghiên cứu cho thấy nó có tác dụng lên hệ thần kinh trung ương: trấn tĩnh, an thần, chống
hồi hộp, lo âu, mất ngủ. Nó còn có tác dụng trực tiếp lên cơ trơn, làm giãn và chống co
thắt.
Lạc tiên được dùng để điều trị chứng mất ngủ, động kinh, uốn ván và co thắt cơ
(Woode và cộng sự, 2009).
Lạc tiên đã được sử dụng để điều trị bệnh trầm cảm và mất ngủ ở Nigeria (Nwosu,
1999). Tại Ấn Độ, lạc tiên được các bộ lạc và các bác sĩ y khoa bản xứ sử dụng để điều trị
bệnh tiêu chảy, viêm họng, nhiễm trùng tai, gan, rối loạn, ngứa, sốt và các bệnh ngoài da
(Chopra và cộng sự, 1986).
Ở Malaysia, Passiflora foetida đã được sử dụng để điều trị hen suyễn và ở Achentina
để điều trị chứng động kinh. Ở Brazil dùng để dưỡng da và trị bỏng da (Chopra và cộng sự,
1944).
Kết quả nghiên cứu của Chivapat và cộng sự (2011) cho thấy chiết xuất etanol trong
lá của P. Foetida ở những liều nhất định là 16, 160, 800 và 1.600 mg / kg / ngày trong 6
tháng không gây ra tác hại ở chuột.
Nghiên cứu gần đây cho thấy dịch chiết của lá Passiflora foetida có hoạt tính chống
vi sinh vật Pseudomonas putida, Vibrio cholerae, Shigella flexneri và Streptococcus
pyogenes. Mohanasundari và cộng sự (2007) đã tiến hành khảo sát hoạt tính kháng khuẩn
của dịch chiết ethanol và acetone của lá lạc tiên với kết quả như sau:
Bảng 1.2. Bảng kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết ethanol và
acetone của lá lạc tiên
Bộ phận

Dung

Dịch

Đường kính vùng bị ức chế (mm)

12


môi
Lá

Ethanol

Aceton

chiết
(mcg/ml)
100
200
300
400
100
200
300
400

P. putida
14
12
11
7
11
13
11
10

V.
cholerae
16
15
12
8
12
15
13
11

S.
flexneri
17
19
13
10
12
16
14
12

S.
pyogenes
20
20
15
10
13

17
15
13

Ở Việt Nam chưa thấy nghiên cứu khoa học nào về thành phần hóa học và hoạt tính
sinh học của lạc tiên, chủ yếu là các nghiên cứu đặc tính Đông dược.
Ở Việt Nam, Passiflora foetida dùng làm thuốc để điều trị suy nhược thần kinh, mệt
mỏi, lo lắng, mất ngủ, kinh nguyệt sớm, phù nề, ngứa và ho. Ngoài ra, còn được sử dụng
để điều trị hen suyễn và bệnh đái tháo đường, loại bỏ nhiệt độc và làm mát gan. Được sử
dụng trong y học cổ truyền để chữa trị các bệnh như tiêu chảy, đường ruột, cổ họng, tai,
nhiễm trùng, sốt và các bệnh về da. (T.K.Lim, 2012).
Ngọn và lá non làm rau. Quả chín ăn được, có tác dụng an thần, điều kinh, chữa ho,
phù thũng, suy nhược thần kinh. (Nguyễn Tiến Bân, 2003).
Theo sách “Thuốc cổ truyền và ứng dụng lâm sàng” của giáo sư Hoàng Bảo Châu,
dây, lá lạc tiên phơi khô có công dụng an thần, giải nhiệt, mát gan, chữa trị chữa đau đầu,
mất ngủ, thường phối hợp thêm một số vị thuốc khác.
Theo Đỗ Tất Lợi (2006), Lạc tiên có thể chữa hồi hộp, bồn chồn, mất ngủ theo đơn
thuốc cao lạc tiên sau: Cây lạc tiên 50g, lá vông 30g, lá dâu tằm 10g, liên tâm 2.2 g, đường
90g, nước vừa đủ 100ml, acid benzoic để bảo quản và cồn đủ để hòa tan acid benzoic.
Ngày dùng 2-4 thìa to, trẻ em 1-2 thìa cà phê. Uống trước khi ngủ.
1.1.2.

Nguyên liệu phụ: hoa cúc trắng

Tên khoa học Chrysanthemum morifolium Ramat (Chrysanthemum sinese Sabine),
họ Cúc (Asteraceae)

13

Hình 1.5. Cúc trắng
1.1.2.1.

Thành phần hóa học

Tinh dầu, Flavonoid (luteolin, acacetin, apigenin...), vitamin A, acid amin, acid
phenol...
-Tinh dầu: chrysanthemol, camphor, monobomylphtalat (Viện Dược Liệu, 2004).
-Acid phenol: 2 acid dicaffeol quinic mới (3,5- dicaffeoyl-epi-quinic; 1,3 dicaffeoylquinic),
cùng 6 dẫn xuất của acid này (Kim HJ và cộng sự, 2005).
-Triterpenoid:
*Akihisa T và cộng sự (2005) đã phân lập được hai mươi chín 3-hydroxy Triterpenoid từ
phân đoạn lipid không xà phòng hoá được.
*Ukiya M và cộng sự (2002) xác định được:
+ 6 taraxastan : faradiol, 22-alpha-methoxy-faradiol, faradiol-alphaepoxid; heliantriol Bo,
C; arnidiol.
+ 5 olean : maniladiol, erythrodiol, longispinogenin, coflodiol,heliantriol A (l)
+ 2 lupan : calenduladiol, heliantriol B2
+2 cycloartan: 24(S)-25-methoxycylcoartan-3beta, 24“ diol và 24(S) -25
methoxycylcoartan-3beta, 24,28- triol.
-Flavanoid:
+Từ phân đoạn etylacetat dịch chiết metanol cúc hoa trắng, phân lập, xác định được 4

14


Flavonoid dạng aglycon: acacetin, apigenin, quercetin và luteolin (Miyazawa M và
cộng sự, 2003).
+Ngoài ra trong hoa cúc trắng còn có Flavonoid khác: acaciin, baicalin (Viện Dược Liệu,
2004).

- Các dẫn xuất của acid béo: Trong phân đoạn n-hexan, Ukiya M và cộng sự (2002) đã xác
định có các ester 3-o của acid béo và triterpenoid diol, triol: 26 ester mới và 6 ester đã biết.
-Sesquiterpen: Chlorochrymorin, chrysandiol, chrysartemin A, B (Viện Dược Liệu, 2004)
-Thành phần khác:Acid elagic,.. (Viện Dược Liệu, 2004).
1.1.2.2.

Dược tính

Có nhiều công trình nghiên cứu cho thấy hoa cúc trắng có nhiều tác
dụng
dược lý khác nhau. Các nghiên cứu được thực hiện với các dịch chiết
khác
nhau từ hoa cúc trắng và với các chất được phân lập từ hoa cúc trắng:
Triterpenoid trong hoa cúc trắng có tác dụng chống lao (ức chế
Mycobacterium tuberculois strain H37 Rv trong thí nghiệm MABA), trong
đó, maniladiol và 3-epilupenol có hoạt tính mạnh nhất (Nồng độ ức chế
tối thiểu (MIC) = 4 mg/ml) (Akihisa T và cộng sự, 2005).
Cúc trắng còn có tác dụng bảo vệ tim trong quá trình gây thiếu
máu cục bộ và tái tưới máu trên tim chuột phân lập và tế bào cơ tâm
thất (Jiang H và cộng sự, 2004).
Trong những năm gần đây đã có những công trình nghiên cứu tìm
hiểu tác dụng kháng virus của hoa cúc trắng: Acacetin -7-O-betagalactopyranosid có tác dụng ức chế sự sao chép của HIV trong tế bào
H9 (Hu CQ và cộng sự, 1994).
Dịch chiết hoa Cúc trắng, từ phần tan trong hexane và phần tan trong chất béo, sau
khi tinh khiết hóa, đã cho nhiều loại esters acid béo (gần 30 chất khác nhau) và nhiều diol,
triol loại triterpene ( 24 hợp chất). Các hợp chất này được thử nghiệm về hoạt tính chống

15

sưng trên loại sưng viêm nơi tai chuột gây ra bằng 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate
(TPA). Kết quả ghi nhận tính chất kháng viêm rất rõ với liều ID50 là 0.03-1.0 mg / tại mỗi
tai chuột, mạnh hơn cả tác dụng của quercetin. (Journal of Agricultural and Food
Chemistry Số 49-2001).
Cúc trắng là một trong 7 dược thảo được dùng trong đặc chế PC-SPES để trị ung thư
nhiếp hộ tuyến, cho kết quả là làm giảm rõ rệt nồng độ PSA (prostate-specific antigen),
diệt được các tế bào ung-thư, đồng thời làm giảm đáng kể testosterones. Trong 2 thử
nghiệm, nồng độ PSA giảm hạ ngay sau 1 tháng dùng thuốc (New England Journal of
Medicine Số 339-1998)
Theo Đông y, hoa cúc có vị ngọt, hơi đắng, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, giải
độc, giải cảm, giáng hỏa, mát gan, làm sáng mắt. Vì vậy, hoa cúc thường được dùng để
chữa các chứng do phong nhiệt như chóng mặt, nhức đầu, đau mắt, chảy nước mắt, đinh
nhọt, sang lở. Ngoài ra, hoa cúc còn rất tốt cho những người bị các chứng mất ngủ, người
nóng bứt rứt khó chịu, tinh thần bị căng thẳng, tính tình nóng nảy, dễ cáu gắt, khó tập
trung… Còn theo các nghiên cứu hiện đại, hoa cúc có thể giúp kháng khuẩn, kháng siêu vi
gây cảm cúm, làm giãn mạch máu, hạ huyết áp, giảm mỡ trong máu, làm dịu căng thẳng
thần kinh và giúp ngủ ngon. Đặc biệt, tác dụng giải nhiệt hiệu quả của loại hoa này sẽ rất
tốt cho những người thường xuyên bị nhiệt, nóng bức do làm việc văn phòng, thường
xuyên phải ngồi trước máy tính, đối mặt với tình trạng căng thẳng do áp lực công việc, ít
có thời gian vận động, điều kiện ăn uống không đủ dưỡng chất .
Qua các tác dụng dược tính nói trên, hoa cúc rất thích hợp khi phối trộn cùng lạc tiên
để làm trà an thần, giứp ngủ ngon, điểu hòa tim mạch. Cùng với hương thơm nhẹ nhàng ,
êm dịu của hoa cúc sẽ làm tăng thêm giá trị cảm quan cho trà lạc tiên.

Phương thức dùng cúc trắng trong dân-gian :

Để trị mỏi mắt và hoa mắt vì đọc sách quá lâu, làm việc quá nhiều bằng mắt ; dùng 9
gram hoa cúc trắng tươi, ngâm trong nước sôi từ 5-10 phút, khi nước đủ ấm, lấy hoa ra đắp
16

trên mắt từ 10 đến 20 phút, lập lại 2-3 lần và đắp thêm buổi tối trước khi đi ngủ. Có thể
uống nước đã ngâm hoa.
1.2.

Tổng quan về công nghệ và thiết bị chế biến trà
1.2.1.

Tổng quan về công nghệ chế biến trà

Trên thị trường thế giới, trà thảo mộc đang phát triển mạnh và đối trọng của thụ
trường trà trong tương lai. Hơn thế nữa, người phương Tây đang có khuynh hướng sử dụng
trà thảo mộc thay các loại nước uống khác, đặc biệt là thị trường tiềm năng Mỹ. Cho đến
nay đã có nhiều công ty có sản phẩm cạnh tranh như công ty sản xuất trà và thảo dược nổi
tiếng khắp thế giới là Celestial Seasionings. Công ty đã sử dụng cây cỏ và hương liệu để
chế biến các thức uống có mùi vị thơm như mùi dâu, mùi cam, hay mùi các loài hoa và một
số sản phẩm làm từ các loại cây có dược tính nhằm mục đích giúp dễ ngủ hoặc tốt cho sức
khỏe.
Nước ta có nguồn thảo mộc phong phú, chính vì vậy thị trường các mặt trà đang
ngày càng đa dạng, phong phú. Hầu hết các loại trà thảo mộc ngoài chức năng giải khát
đều có chức năng bổ trợ, giúp ích cho một hoặc nhiều đối tượng bệnh nào đó. Trà hoa hòe
có tác dụng nâng cao sức bền thành mạch và cầm máu. Trà gừng có tác dụng giải nhiệt,
giải cảm, trị đau bụng,.. và rất nhiều các sản phẩm trà thảo mộc có nhiều giá trị dược liệu
khác nhau.
Hiện tại, trên thị trường Việt Nam mới chỉ tồn tại 3 hình thức trà túi lọc là trà xanh
khô, trà đen và trà thảo mộc.
Trong các doanh nghiệp sản xuất trà túi lọc ở Việt Nam nổi tiếng nhất là Lipton.
Lipton có nhiều mặt hàng trên thị trường nhưng nhãn hàng được mọi người biêt đến nhiều
nhất là trà xanh và trà vàng ngoài ra còn có trà thảo mộc như trà hương hoa cúc hay trà tâm
sen.

Nhãn hàng trà Dilmah cũng rất nổi tiêng với nhiều loại như trà bữa sáng, trà buổi
chiều hay trà bá tước.
Một nhãn hàng được biết đến tại nước ta đó chính là công ty cổ phần trà Kim Anh
một trong những sản phẩm mang phong cách của người Việt. Công ty trà Kim Anh cho ra 4
loại sản phẩm mới chất lượng cao là trà Atiso, trà Mimosa, trà Linh chi và trà thảo mộc

17


không chỉ phục vụ khách hàng trong nước mà còn xuất sang các thị trường Pháp, Đức,
Italia. Ngoài ra còn rất nhiều công ty sản xuất và kinh doanh mặt hàng trà túi lọc như trà
Cozzy trà Phúc Long, trà Tâm Lan, trà Thái Bảo.
Quy trình sản xuất trà túi lọc tại các cơ sở:

Nguyên liệu

Nguyên liệu

Làm héo

Làm héo

Diệt men

Cắt

Cắt

Vò nghiền

Vò nghiền

Sàng

Sàng

Lên men

Sấy khô

Sấy khô

Ướp hương

Ướp hương
Bao gói

Bao gói
Sản phẩm

Sản phẩm

A

B

Hình 1.6. Quy trình sản xuất trà xanh túi lọc (A), trà đen túi lọc (B)

18

1.2.2.

Các thiết bị sấy trà (Nguyễn Thị Hiền và
cộng sự, 2010)

 Máy sấy kiểu tấm đẩy

Hình 1.7. Máy sấy kiểu tấm đẩy
−

Chỉ áp dụng cho phân xưởng sản xuất quy mô nhỏ, năng suất khoảng 15-20
kg/h

− Chất lượng trà không ổn định
− Vận hành không thuận tiện
 Máy sấy băng tải

Hình 1. 8. Máy sấy băng tải

Không khí được đốt nóng bởi caloriphe và được đẩy vào trong máy sấy nhờ
quạt ly tâm hướng từ dưới lên.

19


Các thông số phù hợp của máy sấy là:
−
−
−



Nhiệt độ không khí nóng : 95-100oC
Lưu lượng không khí nóng: 16500m3/h
Năng suất máy: 120 kg chè khô/h
Máy sấy tầng sôi

Hình 1.9. Máy sấy tầng sôi
Máy có ưu điểm là bền, làm việc ổn định nhưng có nhược điểm là tốc độ chuyển
động của trà không ổn định, tổn thất trà lớn.
1.2.3.

Tổng quan sấy lạnh

Hình 1.10. Máy sấy lạnh

20


Đối với các loại dược liệu yêu cầu hàng đầu khi sấy khô là phải giữ được các hoạt
chất và không làm thay đổi những dược tính quan trọng. Yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến
những hoạt chất sinh học là nhiệt độ. Ở nhiệt cao, các hoạt chất này dễ bị bay hơi và biến
đổi nên khi sấy dược liệu bằng phương pháp sấy nóng, sấy phun ở nhiệt độ cao thì chất
lượng sản phẩm thu được không tốt.
Zhongli Pan và các cộng sự (2005), “Nghiên cứu sấy khô hành tây bằng sấy lạnh”, kết
quả cho thấy hành tây sấy bằng phương pháp lạnh cho hiệu quả hơn sấy bằng phương pháp
đối lưu không khí cưỡng bức. Nhiệt độ sấy đối với phương pháp lạnh là 40°C và 45°C.
Nghiên cứu của Phạm Văn Tuỳ và cộng sự (2004) cho thấy dược liệu sử dụng
phương pháp sấy lạnh ở nhiệt độ thấp vẫn duy trì được các tính chất đặc trưng của dược
liệu:

Bảng 1.3. Bảng kết quả nghiên cứu sấy lạnh dược liệu của Phạm Văn Tùy và cộng sự
Sản phẩm
Ngải cứu
Nghệ

Trạng thái, màu sẵc
Xanh xám
Màu vàng tươi

Dịch ép gừng

Cao màu nâu đen

Mùi vị
Giống mùi ngải cứu tươi
Mùi thơm đặc trưng của
nghệ
Mùi thơm và vị cay đặc
trưng của gừng

Kết quả nghiên cứu cuả Phạm Văn Tuỳ và cộng sự (2003) cho thấy các sản phẩm rau
quả thực phẩm sấy bằng phương pháp sấy lạnh tuy thời gian sấy có lâu hơn nhưng chất
lượng cảm quan và hàm lượng vitamin C được bảo tồn cao hơn so với phương pháp sấy
nóng:

Bảng 1.4. Kết quả nghiên cứu của Phạm Văn Tùy và cộng sự về so sánh giữa phương
pháp sấy nóng và sấy lạnh

21

Nguyên liệu

Phương pháp sấy

Củ cải

Sấy không khí nóng
Sấy hồng ngoại
Sấy lạnh bơm nhiệt
Sấy không khí nóng
Sấy hồng ngoại
Sấy lạnh bơm nhiệt
Sấy không khí nóng
Sấy hồng ngoại
Sấy lạnh bơm nhiệt

Hành
Thìa là

Điểm chất Hàm lượng
lượng
vitamin C.
cảm quan Khả năng
bảo
tồn
(%)
16,0
28
17,2

40
19,4
64
16,9
32
17,2
54
17,8
72
15,6
27
16,5
48
17,2
63

Thời gian
sấy (h)

6
5
9
5
6
8
5
8
10

Phương pháp sấy lạnh là ứng dụng công nghệ sấy ở nhiệt độ thấp để chế biến và

bảo quản nông sản, thực phẩm. Phương pháp này được thực hiện bằng cách giảm độ ẩm
tương đối trong không khí để tạo ra chênh lệch áp suất giữa hơi nước trong không khí và
trong nông sản, thực phẩm. Bằng cách này hơi nước sẽ tách khỏi thực phẩm, nông sản và
đi vào trong không khí. Khi làm lạnh không khí trong thiết bị trao đổi nhiệt xuống thấp hơn
nhiệt độ đọng sương, không khí bão hòa sẽ ngưng đọng và tách ra khỏi không khí. Không
khí sau đó đi qua dàn nóng sẽ sấy khô nông sản, thực phẩm.
Quá trình truyền nhiệt thực hiện được thông qua sự thay đổi pha làm việc của môi
chất lạnh. Môi chất lạnh trong giàn bay hơi hấp thu nhiệt và bay hơi ở nhiệt độ và áp suất
thấp. Khi hơi môi chất lạnh ngưng tụ ở nhiệt độ cao, áp suất cao tại dàn ngưng tụ, nó thải
nhiệt ở áp suất cao hơn. Khi sử dụng trong quá trình sấy, hệ thống sấy sử dụng bơm nhiệt
làm lạnh không khí của quá trình đến điểm bão hòa và sau đó ngưng tụ (khử ẩm), do đó
làm tăng khả năng sấy của không khí. Trong quá trình này chỉ tuần hoàn mức nhiệt thấp
(nhiệt hiện và nhiệt ẩn) từ không khí.
1.2.3.1.

Phân loại sấy lạnh

Trong các hệ thống sấy lạnh, nhiệt độ vật liệu sấy có thể trên dưới nhiệt độ môi
trường (t>0) và cũng có thể nhỏ hơn 0oC. Sấy lạnh có ưu điểm là chất lượng sản phẩm sấy
tốt nhất nhưng hệ thống sấy phức tạp, vốn đầu tư lớn và chi phí năng lượng cho một sản
phẩm cao. Vì vậy, hệ thống sấy lạnh chỉ được sử dụng khi vật liệu sấy không chịu được
nhiệt độ cao và đòi hỏi ngặt nghèo về chất lượng sản phẩm như màu sắc, hương vị,.. Có thể
phân loại hệ thống sấy lạnh theo 3 dạng:
 Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ t>0
22


Với hệ thống sấy này, tác nhân sấy thông thường là không khí trước hết được khử ẩm
bằng phương pháp làm lạnh hoặc khử ẩm hấp phụ, sau đó được đốt nóng (nếu khử ẩm
bằng phương pháp làm lạnh) hoặc được làm lạnh (nếu khử ẩm bằng phương pháp hấp phụ)

đến nhiệt độ mà công nghệ yêu cầu rồi cho đi qua vật liệu sấy. Khi đó, do phân áp suất ph
trong tác nhân sấy bé hơn phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật pbm nên ẩm từ dạng lỏng
trên bề mặt vật liệu sấy bay hơi vào tác nhân sấy, kéo theo sự dịch chuyển ẩm trong lòng
vật ra bề mặt. Như vậy, quy luật dịch chuyển ẩm trong các hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ t>0
hoàn toàn giống như trong các hệ thống sấy đối lưu nói chung. Điều khác nhau ở đây chỉ là
cách giảm phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy.
 Hệ thống sấy thăng hoa
Trong hệ thống sấy này, nước ở dưới điểm ba thể, nghĩa là T<273K, p<610Pa nhận
được nhiệt lượng (thường là do dẫn nhiệt và bức xạ) thực hiện quá trình thăng hoa để nước
chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi và đi vào tác nhân sấy. Như vậy, trong các hệ thống
sấy thăng hoa, một mặt ta phải làm lạnh vật liệu sấy xuống dưới 0 oC trong các kho lạnh và
sau đó đưa vật liệu sấy với ẩm dưới dạng rắn vào bình thăng hoa. Ở đây, vật liệu sấy được
đốt nóng và đồng thời tạo chân không trong không gian xung quanh bằng bơm hút chân
không.
 Hệ thống sấy chân không

Nếu nhiệt độ vật liệu sấy vẫn nhỏ hơn 273K nhưng áp suất xung quanh p>610Pa thì
khi vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng, các phân tử nước ở thể rắn chuyển thành thể lỏng
và sau đó mới chuyển thành thể hơi để đi vào tác nhân sấy. (Trần Văn Phú, 2006).
1.2.3.2.

Cơ sở lý thuyết sấy lạnh

Hình 1.11. Sơ đồ 1
Sơ đồ 1 gồm thiết bị sấy (I), máy khử ẩm hấp phụ (II), máy lạnh (III) và quạt (IV).
Tác nhân sấy ở trạng thái B (t1,φ1) có độ ẩm tương đối thấp đi vào thiết bị sấy (I) thực
hiện quá trình trao đổi ẩm với vật liệu sấy theo đường tăng ẩm đẳng nhiệt BC o. Tác nhân
23

sấy sau thiết bị sấy được đưa vào thiết bị khử ẩm hấp phụ. Trong thiết bị này tác nhân sấy
bị đốt nóng và khử ẩm theo quá trình C oA. Tác nhân sấy ở trạng thái A được làm lạnh nhờ
máy lạnh (III) với điều kiện do=d1=const về trạng thái B và sau đó tác nhân sấy lại đi vào
thiết bị sấy và quá trình sấy lại tiếp tục.

Hình 1.12. Sơ đồ 2
Trong sơ đồ 2, người ta thay quá trình khử ẩm hấp phụ bằng quá trình làm lạnh khử
ẩm CoA2A1. Tác nhân sấy ở trạng thái bão hòa được đốt nóng với điều kiện d= const về
trạng thái B và đưa vào thiết bị sấy (I) để thực hiện quá trình sấy BC o. So với sơ đồ 1 thì
trong sơ đồ 2 người ta tận dụng cả giàn lạnh và giàn nóng. Quá trình khử ẩm C oA2A1 được
thực hiện nhờ giàn lạnh và quá trình đốt nóng A1B nhờ giàn nóng. (Trần Văn Phú, 2006)
1.2.3.3.

Nguyên lý hoạt động
Không khí ngoài khi vào máy sấy sẽ được đốt nóng lên khi đi qua Calorifer và khi

đi qua vật liệu sấy trong buồng sấy tại đây xảy ra quá trình trao đổi nhiệt và ẩm làm cho
nhiệt độ không khí giảm xuống, hàm lượng ẩm trong không khí tăng lên. Không khí được
máy nén hút, sau đó nén lại và đưa lên thiết bị ngưng tụ để làm lạnh xuống dưới nhiệt độ
đọng sương nên ẩm sẽ ngưng tụ và tách khỏi không khí.
Không khí sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ sẽ đi qua bình chứa cao áp để chứa chất lỏng
ngưng tụ, giải phóng điện tích trao đổi nhiệt cho thiết bị ngưng tụ, môi chất lạnh tiếp tục đi
qua phin lọc để loại bỏ chất ẩm ướt và bụi bẩn có trong môi chất lạnh, tiếp tục vào ống
mao để điều tiết lưu lượng gas lỏng cho thiết bị bay hơi và duy trì áp suất hơi hợp lý, phù
hợp với nhiệt độ bay hơi yêu cầu trong dàn lạnh. Môi chất lạnh đi vào thiết bị bay hơi để
hóa hơi, thu nhiệt từ vật liệu trong buồng sấy lạnh. Không khí sau khi ra khỏi thiết bị bay

24

hơi sẽ tiếp tục đi vào thiết bị ngưng tụ để hạ thấp nhiệt độ xuống đến nhiệt độ yêu cầu rồi
đi vào buồng sấy. Không khí ra khỏi buồng sấy sẽ đi vào thiết bị bay hơi để bay hơi ẩm
vừa nhận từ vật liệu sấy rồi đi vào thiết bị ngưng tụ. Chu trình cứ thế tiếp tục.
Sau một thời gian hoạt động theo chu trình trên, nhiệt độ sấy sẽ giảm xuống, máy
nén được bật lên để nâng nhiệt lên bằng nhiệt độ yêu cầu.
1.2.3.4.

Ưu và nhược điểm
Ở phương pháp sấy lạnh, thời gian thoát ẩm lâu hơn các phương pháp sấy thông

thường hay sấy chân không, nhưng các chỉ tiêu như màu sắc, khả năng bảo toàn các chất
dinh dưỡng và vitamin là cao hơn hẳn.
 Ưu điểm
− Phù hợp với điều kiện khí hậu nóng ẩm ở Việt Nam.
− Nhiệt độ sấy thấp, chế độ sấy phù hợp cho các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt độ như
dược liệu, các sản phẩm từ rau quả,...
Có khả năng tự động hóa cao, dễ vận hành, an toàn.
Tiết kiệm năng lượng nhờ sử dụng cả năng lượng dàn nóng và dàn lạnh, hiệu quả

−
−

sử dụng nhiệt cao. Điện năng sử dụng cũng thấp hơn so với phương pháp dùng máy
hút ẩm hấp phụ
Chi phí đầu tư hệ thống thấp hơn so với các phương pháp khác
Khả năng giữ màu sắc, mùi vị và các thành phần dinh dưỡng tương đối cao.
Quá trình sấy không cần loại bỏ tác nhân sấy nên đảm bảo rất vệ sinh.
Nhược điểm
Thời gian sấy lâu
Trong môi trường có bụi, cần dừng máy để vệ sinh chất hấp thụ, tuổi thọ thiết bị

−
−
−

−
−

giảm. (Hoàng Văn Chước, 2006).
1.2.3.5.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy lạnh

 Yếu tố nguyên liệu
•

Hàm lượng nước trong nguyên liệu: thực phẩm ít nước thì thời gian sấy ngắn hơn thực

•
•

phẩm chứa nhiều nước.
Hình dạng nguyên liệu: thực phẩm có bề dày mỏng thì sấy sẽ nhanh hơn.
Các mối liên kết trong vật liệu: các liên kết giữa ẩm với vật liệu khô có ảnh hưởng rất lớn

•

đến quá trình sấy. Nó sẽ chi phối diễn biến của quá trình sấy.
Thành phần hóa học trong nguyên liệu: ảnh hưởng đến quá trình sấy và liên quan tới sản
phẩm, như phân hủy protein, glucid quá trình sấy rau quả thường chuyển sang màu đen

hoặc nâu do phản ứng giữa đường khử và acid amin hoạc do sự khử nước của đường dưới

25