Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá Gai

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khoá luận này nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến trà túi lọc từ lá Gai nhằm tạo ra sản phẩm trà có chất lượng, có giá trị tăng cường sức khỏe con người, mang lại hiệu quả kinh tế và làm đa dạng hóa các sản phẩm trà trên thị trường. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá Gai

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN ĐỨC NGỌC Tên đề tài: NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ TÚI LỌC TỪ LÁ GAI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2015 - 2019 Thái Nguyên, năm 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN ĐỨC NGỌC Tên đề tài: NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ TÚI LỌC TỪ LÁ GAI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Lớp : K47 CNTP Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2015 - 2019 Giảng viên hướng dẫn : TS. Trần Văn Chí Thái Nguyên, năm 2019
i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, các phòng ban liên quan, Ban chủ nhiệm khoa CNSH – CNTP đã giảng dạy, hướng dẫn để em có những kiến thức như ngày hôm nay. Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Trần Văn Chí giảng viên khoa Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã hướng dẫn giúp em trong suốt thời gian thực hiện làm khóa luận tốt nghiệp đại học. Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm đã hướng dẫn tận tình các kỹ năng trong phòng thí nghiệm. Động viên tinh thần và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới chị Nguyễn Hồng Ngọc đã hướng dẫn em rất nhiều kiến thức về làm thí nghiệm và xin cảm ơn gia đình, bạn bè trong suốt thời gian qua đã động viên và dành thời gian giúp đỡ cho em hoàn thành khóa luận. Khóa luận này không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, do hạn chế về kinh nghiệm và kiến thức nên rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn để khóa luận được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày tháng năm 2019 Sinh viên Trần Đức Ngọc
ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cây lá Gai ............................................................... 7 Bảng 2.2. Hàm lượng vitamin và chất khoáng trong cây lá Gai .................................... 7 Bảng 3.1. Thành phần 1 lít môi trường (MPA) ............................................................ 24 Bảng 3.2. Công thức thí nghiệm nhiệt độ sấy nguyên liệu ........................................... 25 Bảng 3.3. Bảng cho điểm đánh giá cảm quan nhiệt độ sấy nguyên liệu ...................... 25 Bảng 3.4. Công thức thí nghiệm khảo sát hàm lượng nguyên liệu bổ sung: Cỏ Ngọt, Cam Thảo ............................................................................................................. 27 Bảng 3.5. Bảng cho điểm đánh giá cảm quan tỉ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung ...... 28 Bảng 3.6. Công thức thí nghiệm khảo sát nhiệt độ nước trích ly trà ............................ 29 Bảng 3.7. Công thức thí nghiệm khảo sát thời gian trích ly gói trà .............................. 30 Bảng 3.8. Bảng cho điểm đánh giá cảm quan màu sắc, mùi, vị và trạng thái của trà.......... 30 Bảng: 3.9. Hệ số trọng lượng (hệ số quan trọng) của trà túi lọc .................................. 35 Bảng: 3.10. Đánh giá mức chất lượng sản phẩm thực phẩm theo TCVN 3215-79 .......... 36 Bảng: 3.11. Mô tả điểm cảm quan ................................................................................ 37 Bảng 4.1. Kết quả các chỉ tiêu nghiên cứu ................................................................... 38 Bảng 4.2. Bảng ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị của sản phẩm ..................................................................................................... 39 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến cảm quan sản phẩm ................ 40 Bảng 4.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn Cam Thảo, Cỏ Ngọt đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị và trạng thái của sản phẩm ........................................................ 41 Bảng 4.5a. Bảng ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly trà đến chất lượng cảm quan của sản phẩm trà ................................................................................................................... 43 Bảng 4.5b. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến chất lượng cảm quan của sản phẩm trà ......................................................................................................................... 44 Bảng 4.6. Kết quả thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai ................... 46 Bảng 4.7. Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm ....................................................... 47
iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Cây lá Gai .................................................................................................... 5 Hình 2.2. Bột lá Gai .................................................................................................. 10 Hình 2.3. Sản phẩm bánh Gai ................................................................................... 10 Hình 2.4. Cây Cam Thảo đất ..................................................................................... 11 Hình 2.5. Cây Cỏ Ngọt .............................................................................................. 12 Hình 2.6. Một số sản phẩm trà túi lọc ....................................................................... 16 Hình 2.7. Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai dự kiến ................................... 22 Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước nguyên liệu ......................... 26 Hình 3.2. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối trộn Cỏ Ngọt và Cam Thảo ............. 27 Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ trích ly trà ................................ 29 Hình 4.1. Hình ảnh trà lá gai được sấy ở các mức nhiệt độ khác nhau..................... 38 Hình 4.2. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.................................................................................................................... 39 Hình 4.3. Đồ thị thể hiện tổng điểm cảm quan của tỉ lệ phối trộn nguyên liệu khác nhau ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ................................................................ 42 Hình 4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly trà đến chất lượng cảm quan của sản phẩm .......................................................................................................................... 43 Hình 4.5. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến chất lượng cảm quan của sản phẩm44 Hình 4.6. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Escherichia coli . 45 Hình 4.7. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Staphylococcus aureus ........................................................................................................................ 45 Hình 4.8. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai với Bacillus subtilis . 46 Hình 4.9. Kết quả mẫu đối chứng kháng sinh Ampicillin ........................................ 46 Hình 4.10. Hình ảnh sản phẩm trà túi lọc lá Gai ....................................................... 47 Hình 4.11. Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai............................................... 48
iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CT Công thức HSCTL Hệ số có trọng lượng MPA Môi trường nuôi cấy vi khuẩn Malt Peptone Agar TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TL Trọng lượng
v MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU.................................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1 1.2. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................... 2 1.2.1. Mục tiêu tổng quát ............................................................................................ 2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể .................................................................................................. 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn ................................................................. 2 1.3.1. Ý nghĩa khoa học .............................................................................................. 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................... 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU......................................................................... 3 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài .................................................................................... 3 2.2. Tổng quan tình hình trong nước và trên thế giới ................................................. 3 2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà trên thế giới ................................................. 3 2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà túi lọc ở Việt Nam ....................................... 4 2.3. Cây lá Gai (Boehmeria nivea) .............................................................................. 5 2.3.1. Đặc điểm thực vật ............................................................................................. 5 2.3.2. Thành phần hóa học .......................................................................................... 6 2.3.3. Tác dụng dược lý............................................................................................... 8 2.3.4. Tình hình phát triển cây Gai ở Việt Nam .......................................................... 8 2.3.5. Sản phẩm từ cây lá Gai ..................................................................................... 9 2.4. Tổng quan về nguyên liệu sử dụng bổ sung để sản xuất trà túi lọc lá gai ......... 11 2.4.1. Cam thảo ......................................................................................................... 11 2.4.2. Cỏ Ngọt (Stevia rebaudiana) ........................................................................... 12 2.5. Tổng quan về trà túi lọc ..................................................................................... 15 2.5.1. Giới thiệu về trà túi lọc ................................................................................... 15 2.5.2. Các sản phẩm về trà túi lọc ............................................................................. 16 2.6. Tổng quan về quá trình sấy ................................................................................ 17 2.6.1. Quá trình sấy ................................................................................................... 17 2.6.2. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình làm khô .............................. 21
vi 2.6.3. Quy trình sản xuất trà túi lọc lá gai dự kiến .................................................... 22 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 23 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 23 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 23 3.1.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ....................................................................... 23 3.1.3. Hóa chất .......................................................................................................... 23 3.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 24 3.3. Thời gian và địa điểm......................................................................................... 24 3.4. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 24 3.5. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... 24 3.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm........................................................................ 24 3.5.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu.............................................. 32 3.6. Phương pháp xử lý số liệu: Xử lý số liệu: sử dụng phần mềm SPSS. .............. 36 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................... 37 4.1. Kết quả xác định một số thành phần của lá Gai ................................................. 38 4.2 Xác định nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm ............................. 38 4.3. Xác định kích thước nguyên liệu sau khi nghiền đến chất lượng sản phẩm ...... 40 4.4. Xác định tỉ lệ phối trộn các nguyên liệu bổ sung ............................................... 41 4.5. Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ nước pha và thời gian pha đến hiệu quả trích ly gói trà .................................................................................................................... 42 4.6. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của lá Gai ........................................................ 45 4.7. Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm trà túi lọc lá Gai .................................. 47 4.8. Quy trình sản xuất trà túi lọc lá Gai .................................................................. 48 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................ 50 5.1. Kết luận .............................................................................................................. 50 5.2. Kiến nghị ............................................................................................................ 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 52
1 PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Hiện nay ở Việt Nam cũng như trên thế giới xu hướng sử dụng các loại cây dược liệu có nguồn gốc tự nhiên ngày càng nhiều. Khí hậu Việt Nam trong vùng nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao thuận lợi cho cây cối thực vật phát triển đa dạng và phong phú tạo điều kiện cho việc sản xuất một số sản phẩm chức năng có tính tiện dụng, có lợi cho sức khỏe con người. Một số dạng chế phẩm từ dược liệu như cao, bột. Từ xa xưa trà đã được dùng làm thức uống hàng ngày như một loại nước giải khát thân thiện dễ kiếm và gần gũi con người. Cho đến tận bây giờ dù cuộc sống đã năng động hiện đại nhưng trà vẫn giữ một vị trí quan trọng trong nếp sống người Việt. Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều các sản phẩm cũng được gọi là trà nhưng không phải chế biến từ cây chè mà từ các loại cây khác. Chúng được chế biến từ các loại thảo dược đã được y học cổ truyền sử dụng chữa rất nhiều bệnh và người ta chế biến thành trà để tiện lợi cho việc sử dụng nên được mọi người rất ưa chuộng. Qua quá trình tìm hiểu có thể thấy lá Gai là loài thực vật phổ biến ở nước ta và nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Lá Gai có chứa nhiều chất dinh dưỡng như trong 100g lá Gai có khoảng 22% protein, 9 – 29% chất xơ, 15 – 17% chất tro. Trong lá Gai còn chứa rất nhiều các hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe như chlorogenic acid, rhoifolin, acid palmitic, acid stearic, vitamin E…[2], [11]. Xuất phát từ thực tế và những công dụng quý báu của lá Gai tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ lá Gai” với mục đích đem lại sự tiện dụng và nhiều dược tính tốt cho người tiêu dùng, đồng thời giúp người tiêu dùng có thêm nhiều sự lựa chọn trong mua hàng, nâng cao hiệu quả góp phần phổ biến các sản phẩm từ cây lá Gai.
2 1.2. Mục tiêu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu tổng quát Xây dựng quy trình chế biến trà túi lọc từ lá Gai nhằm tạo ra sản phẩm trà có chất lượng, có giá trị tăng cường sức khỏe con người, mang lại hiệu quả kinh tế và làm đa dạng hóa các sản phẩm trà trên thị trường. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất trà túi lọc từ lá Gai, Cam Thảo và Cỏ Ngọt trong điều kiện phòng thí nghiệm. Xác định thông số như nhiệt độ, thời gian sấy lá Gai, Cam Thảo và Cỏ Ngọt. Lựa chọn tỉ lệ phối trộn nguyên liệu thích hợp. Tạo ra sản phẩm tiện lợi với nhiều công dụng tốt từ nguyên liệu, nâng cao giá trị sử dụng cây lá Gai. 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Xác định được các thông số công nghệ của các công đoạn trong quy trình chế biến trà túi lọc từ đó xây dựng quy trình sản xuất trà túi lọc ở quy mô phòng thí nghiệm và hướng tới mở rộng ra quy mô công nghiệp. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Tạo ra sản phẩm mới có chất lượng tốt, có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, giá thành hợp lý. Khai thác tiềm năng của cây lá Gai. Làm đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường.
3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài Cây lá Gai (Boehmeria nivea) là nguyên liệu cho làm bánh, là phương thuốc dân gian. Tuy vậy cây lá Gai có nhiều tiềm năng hơn thế, đặc biệt là những khả năng về tính kháng khuẩn, chống oxy hóa, ức chế tế bào ung thư và chức năng tiêu hóa của cơ thể [1]. Trà túi lọc với nhiều ưu điểm thuận lợi, thiết kế ở dạng riêng lẻ, nhỏ gọn chất lượng, nhanh chóng, có thể dễ dàng mang theo bên mình và dùng khi cần thiết. Không giống như cách sử dụng các dược liệu truyền thống khác với nhiều công đoạn và các yêu cầu tỉ mỉ, cẩn trọng. Trong quá trình sản xuất các sản phẩm từ cây gai các hoạt chất có tính sinh học như chlorogenic acid, flavonoid rhoifolin, apogenin, sắt, acid chlorogenic, acid cafeic, acid quinic, rhoifolin, apigenin, acid protocatechic, được phân tích xác định thành phần và thử nghiệm hoạt tính sinh học nhằm xác định những giá trị về mặt dược liệu hay thực phẩm của cây Gai. Do vậy việc nghiên cứu các công nghệ sản xuất các sản phẩm từ lá Gai là yêu cầu cần thiết. Tối ưu hóa các thông số về giai đoạn thu hái nguyên liệu, nhiệt độ sấy, thời gian bảo quản, độ trong của nước trà lá Gai, dung môi tách chiết thích hợp, sản phẩm đảm bảo được về mỹ quan, cảm quan và chất lượng. 2.2. Tổng quan tình hình trong nước và trên thế giới 2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà trên thế giới Ở các nước trên thế giới các sản phẩm từ cây lá Gai đã trở thành mặt hàng thương hiệu trên thị trường là nguồn nguyên liệu phục vụ phát triển dược liệu, thực phẩm và thực phẩm chức năng. Người Trung Quốc và Nhật Bản đã biết sử dụng cây Gai làm sợi từ rất lâu đời. Các nước như Brazil và Nam Mỹ đã nghiên cứu khả năng tận dụng nguồn lá Gai giàu protein làm thức ăn chăn nuôi. Việc sử dụng các sản phẩm phụ của ngành công nghiệp dệt may có nguồn gốc từ lá Gai làm thức ăn cho
4 gia súc đã gợi ý cho nhiều nhóm nghiên cứu tìm cách khai thác và tăng số lượng sinh khối của cây Gai. Các bộ phận cây như lá, thân, ngọn sau khi tách chiết để tạo sợi, đều được sử dụng làm thức ăn cho động vật. Tại Hàn Quốc, lá hoặc rễ cây Gai được sử dụng kết hợp với những thành phần dược liệu khác làm đồ uống cho người và tạo thành sản phẩm lưu thông trên thị trường. Trong đó có trà túi lọc mang lại sự tiện lợi cho cuộc sống hiện đại, là một loại nước giải khát có giá trị sức khỏe, tinh thần mà còn là một loại thực phẩm chức năng tốt và đầy tiện dụng, đảm bảo chất lượng và an toàn khi sử dụng [1], [3]. 2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trà túi lọc ở Việt Nam Ở Việt Nam cây lá Gai được khai thác chủ yếu là cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất sợi và làm dược liệu cho y học cổ truyền và làm các sản phẩm bánh Gai. Cây Gai chủ yếu được ghi chép trong các bản ghi của y học cổ truyền và sử dụng theo kinh nghiệm dân gian. Cây được khai thác lấy lá và củ, có vị ngọt tính hàn, không độc có tác dụng tả nhiệt, tán ứ chữa thông tiểu, sang lở [1], [3]. Trong tác phẩm “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam” của giáo sư Đỗ Tất Lợi do nhà xuất bản Y học phát hành, được Hội đồng chứng chỉ (khoa học) tối cao Liên Xô công nhận, cây Gai được giới thiệu như một vị thuốc an thai, lợi tiểu. Thực tế, từ xưa nhân dân ta đã biết sử dụng và truyền bá kinh nghiệm trong dân gian việc dùng cây Gai để làm thuốc an thai. Vị thuốc cây Gai được bán nhiều nơi tại các hiệu thuốc đông y trên toàn quốc ở dạng phơi khô, có thể đã sơ chế hoặc ở dạng thô [1]. Đầu những năm 2000 trên thị trường Việt Nam xuất hiện sản phẩm trà túi lọc. Sau hơn chục năm xuất hiện trên thị trường đến nay đã có rất nhiều loại sản phẩm được bày bán với nhiều chủng loại từ những loại trà phổ thông trà Xanh, trà Sen, trà Nhài, trà Đào, trà Gấc, trà Gừng, trà Atiso, trà Khổ Qua đến những loại trà có nguyên liệu cao cấp như trà Sâm, trà Linh Chi... Sản phẩm trà túi lọc chế biến từ cây lá Gai có kì vọng là xu hướng đồ uống mới tại Việt Nam chiếm một thị phần lớn trong thị trường đồ uống nói chung và trà nói riêng. Đó là cơ hội phát triển sản xuất, kinh doanh sản phẩm, thị trường mở rộng tìm ra thói quen và hương vị người tiêu dùng ưa thích.
5 2.3. Cây lá Gai (Boehmeria nivea) Hình 2.1. Cây lá Gai 2.3.1. Đặc điểm thực vật Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Urticalesk Họ: Urticaceae Chi: Boehmeria Loài: Boehmeria nivea Tên khoa học: Boehmeria nivea [1], [11] Cây lá Gai (Boehmeria nivea) hay còn gọi là cây Trữ Ma, Tầm Ma, cây lá Gai là cây thân thảo lâu năm thuộc họ Urticaceae, ngày nay nó được trồng chủ yếu ở Trung Quốc và các nước châu Á khác bao gồm Ấn Độ, Triều Tiên, Hàn Quốc, Thái Lan, Malaysia, châu Úc. Ở Việt Nam cây Gai mọc hoang và thường được trồng ở vùng trung du và đồng bằng, bao gồm như Lào Cai, Sơn La, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hà Nội,… Ngoài ra, cây Gai cũng được phân bố nhiều nơi ở nước ta dưới dạng cây trồng hoặc hoang dã từ Bắc vào Nam.
6 Cây Gai thường mọc thành bụi, chiều cao khoảng 1,5-2m, thân thường không phân cành, có đường kính từ 12mm – 20mm, lúc non màu xanh và có lông mềm ở cả hai mặt, sau chuyển màu nâu nhạt và hóa gỗ, lá có phiến rộng đầu có hình mũi nhọn đáy lá hình tim, hình tam giác đến gần tròn, lá mọc so le dài khoảng 8-15 cm, rộng khoảng 5-12 cm mép có răng cưa, mặt trên lá có màu xanh lục thẫm, ráp có gân từ cuống lá phát ra, mặt dưới nhẵn màu trắng và có nhiều lông nhỏ. Cụm hoa mọc ở nách lá, dài 3-8 cm, hoa cái lớn hơn thường có 10-30 hoa, mỗi nhánh hoa mang các cụm hoa chụm lại hay tách xa nhau, hoa cái không có cuống. Các cụm hoa đực thường nhỏ với 3-10 hoa, có 4 lá đài và 4 nhị, có cuống ngắn. Hoa đực nở trước và hoa thụ phấn nhờ gió. Quả bế, hình cầu đến hình trứng, đường kính khoảng 1 mm, bao bọc bởi bao hoa, có lông, màu vàng nâu. Hạt có kích thước rất nhỏ khoảng 7000 hạt/g và có màu nâu đen [2], [3]. Cây lá Gai là một nguồn nguyên liệu lấy sợi, lấy lá dùng làm bánh Gai, bánh Ít. Cây Gai phát triển tốt trong mùa mưa, khu vực khí hậu ẩm ướt, ấm áp, nhiệt độ khoảng 25-30ºC. Độ ẩm tương đối khoảng 80% là tốt nhất cho giai đoạn phát triển của cây. Đến mùa đông có hiện tượng rụng lá, hơi tàn lụi. Trồng bằng cách giâm từ các đoạn thân. Đất thích hợp để trồng cây Gai là đất cát pha sét hoặc đất cát hay đất mùn, đất sét và đất sỏi thì không phù hợp. Đất phải cung cấp độ ẩm, thoát nước tốt, không bị ngập úng hay lũ lụt. Độ pH của đất cho cây sinh trưởng tốt khoảng 5,5 – 5,6 cho đất đồi núi và từ 6 – 7 với đất phù sa. Cây Gai rất cần nước, tuy nhiên không chịu được ngập úng, vì vậy đất trồng phải có khả năng tưới tiêu nước tốt, tránh ngập úng. 2.3.2. Thành phần hóa học Các thành phần trên mặt đất của lá Gai có hàm lượng dinh dưỡng khá cao: trong 100g chứa 11-28g protein, ở lá protein chiếm khoảng 20-24%, 9-29g chất xơ, 15-17g chất tro. Ngoài ra trong lá Gai còn chứa nhiều hoạt chất sinh học [12], [13].
7 Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cây lá Gai Thành phần Hàm lượng (%) Nước 7.94 Lipid thô 4.98 Protein thô 24.29 Tro thô 11.47 (Youn Ri Lee, Jin Woo Nho et al., 2009) Bảng 2.2. Hàm lượng vitamin và chất khoáng trong cây lá Gai Chất Hàm lượng mg/100g Calcium (Ca) 1874 Potassium (K) 1433 Magnesium (Mg) 362.52 Iron (Fe) 16.81 Natri (Na) 15.64 Zn 4.15 Cu 0.79 α-Tocopherol 9,79 β-Tocopherol 0,18 γ-Tocopherol 1,44 (Youn Ri Lee, Jin Woo Nho et al., 2009) Matsuura và cộng sự, (1973) công bố các chất acid boehnic, acid palmatic, acid stearic, acid ursolic, acid 19α-hydroxyursolic, β-sitosterol, β-sitosteryl-β-D- glucoside,…Laranjinha và cộng sự, (1992) công bố hai chất Chlorogenic acid và rhoifolin phân lập từ lá cây gai. Liu C và cộng sự, (2010) nghiên cứu thành phần lá gai và công bố trong lá Gai có chứa các hợp chất: kiwiionoside, eugenyl beta- rutinoside, uracil 3-hydroxy-4-methoxy-benzoic acid, cholesterol, alpha-amyrin, nonacosanol [14].
8 2.3.3. Tác dụng dược lý Cây lá Gai được coi là một cây thuốc của nhiều nước châu Á. Theo y học cổ truyền rễ gai có vị ngọt, tính mát, không độc, có tác dụng thanh nhiệt, tán ứ, lợi tiểu, an thai,.. Lá gai vị ngọt, tính hàn có tác dụng lương huyết, chi huyết (cầm máu), trị ho, có tác dụng an thai,… Theo y học cổ truyền Trung Quốc, cây Gai được sử dụng như vị thuốc chống viêm, giải nhiệt, lợi tiểu, cầm máu, thuốc tiêu độc, ngăn ngừa sẩy thai. Được sử dụng trong điều trị động thai, đau bụng khi mang thai. Lá Gai tươi rửa sạch, giã nát đắp vào vết thương, băng lại có tác dụng cầm máu, làm lành vết thương. Rễ gai giã nát đắp nên mụn nhọt làm mụn nhọt bớt mưng mủ, giảm sưng đau. Lá Gai kết hợp với lá vông, rau má nấu thành cao, cho thêm đường uống làm thuốc an thần dễ ngủ [1], [3]. Lá Gai ở Việt Nam còn được sử dụng để sản xuất bánh Gai truyền thống, lá Gai cũng có thể sử dụng nấu canh vì thành phần cây Gai chứa nhiều chất dinh dưỡng. 2.3.4. Tình hình phát triển cây Gai ở Việt Nam Cây Gai đã rất quen thuộc với dân mình. Lá Gai thường được dùng để làm bánh Gai. Bà con ở vùng núi hay lấy sợi của vỏ cây Gai để xe sợi, sợi Gai rất bền. Công ty An Phước đã phối hợp với các nhà khoa học ở Viện Di truyền Nông nghiệp để du nhập và tuyển chọn những giống gai tốt của thế giới. Họ đã chọn và bình tuyển được giống Gai xanh AP1. Giống này có khả năng sinh trưởng rất mạnh, thân thẳng, không phân cành và có thể cao tới 3m. Chúng là cây ưa nóng ẩm và không chịu được điều kiện ngập úng. Người ta xếp cây Gai xanh PA1 là loại cây công nghiệp ngắn ngày và trồng để lấy sợi là chủ yếu. Nó có khả năng lưu gốc từ 7 – 10 năm hoặc lâu hơn nữa. Mỗi năm có thể thu hoạch 4 – 5 lần. Cho năng suất cao hơn các giống Gai xanh của nước ta từ 2 – 2,5 lần. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã công nhận chính thức giống Gai xanh AP1 là giống cây trồng nông nghiệp mới và được phép phát triển ở Việt Nam. Cây Gai xanh là cây đa tác dụng nhưng sản phẩm chủ yếu là vỏ. Vỏ của chúng được dùng làm nguyên liệu để dệt nên những loại vải cao cấp. Ưu điểm nổi trội của sợi Gai là có độ dài hơn hẳn các loại nguyên liệu khác và độ bền cao gấp 8 lần so
9 với sợi bông và 7 lần so với sợi tơ tằm. Vải dệt từ sợi gai có đặc tính dễ nhuộm, có khả năng kháng khuẩn, chống bám bẩn tự nhiên, chống nấm mốc, bền với ánh sáng, phơi mau khô, chịu được nước nóng khi giặt… Vì vậy các hãng thời trang cao cấp trên thế giới đều hướng tới các loại vải dệt từ sợi Gai. Lá của cây còn được dùng để làm bánh Gai, làm thức ăn cho gia súc. Lõi cây Gai thì có thể dùng làm nguyên liệu sản xuất giấy, làm giá thể để trồng nấm và làm phân bón hữu cơ. Củ Gai tươi lại là nguyên liệu quý để làm thuốc an thai, dưỡng thai. Như vậy là, tất cả các bộ phận cây Gai đều có ích, một năm cây Gai xanh cho thu hoạch từ 4 – 5 lứa, năng suất bình quân 140 – 180 tấn/ha/năm, thu nhập bình quân 80 – 120 triệu đồng/ ha. Hiện nay, công ty cổ phần đầu tư phát triển sản xuất và xuất nhập khẩu An Phước đã triển khai trồng cây Gai xanh giống AP1 khá thành công tại tỉnh Thanh Hóa và một số tỉnh miền núi phía Bắc. Ngoài ra công ty đã xây dựng Nhà máy sản xuất sợi dệt tại tỉnh Thanh Hóa với công suất 10.000 cọc sợi/năm, tương đương với đầu ra 1.700 tấn sợi/năm, bông gai 1.500 tấn/năm. Tại huyện Mộc Châu công ty đã triển khai đưa cây Gai xanh vào trồng thử nghiệm với tổng diện tích trên 100 ha. Cây Gai xanh, một loại cây trồng mới đầy triển vọng cho nhiều vùng trên đất nước chúng ta, mang lại hiệu quả kinh tế cho người dân. 2.3.5. Sản phẩm từ cây lá Gai 2.3.5.1. Bột lá Gai Bột lá Gai là sản phẩm chế biến từ lá Gai nguyên chất, có chất lượng, mịn, giữ nguyên được màu xanh lá tươi sáng vốn có, giữ được mùi thơm nguyên chất của lá Gai tươi. Các công đoạn sản xuất bột lá Gai: Thu hái lá Gai: chọn lá Gai không quá non hoặc quá già, không bị dập nát héo úa Sơ chế: lá Gai được thu hái nhặt sạch các lá vụn, loại bỏ tạp chất và đem rửa sạch cho hết bụi bẩn bám trên bề mặt và phần lông phía mặt dưới của lá, đem loại bỏ cuống lá và gân lá. Sấy khô: bằng nhiệt độ hoặc phơi trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời liên tục cho đến khi khối lượng không đổi.
10 Bảo quản: sau khi lá Gai được nghiền thành bột đem đóng gói, cho vào thùng kín bảo quản. Ưu điểm của bột lá Gai: Bột lá Gai sử dụng rất tiện lợi, thời gian để được lâu hơn Bột lá Gai sẽ giúp giữ nguyên được màu và mùi thơm đặc trưng của lá Gai Thuận tiện trong khâu bảo quản và vận chuyển. Hình 2.2. Bột lá Gai 2.3.5.2. Bánh Gai Hình 2.3. Sản phẩm bánh Gai Bánh Gai là một món bánh ngọt truyền thống của Việt Nam, bắt nguồn từ vùng đồng bằng bắc bộ ở Việt Nam. Bánh Gai nổi tiếng Nam Định, Thanh Hóa, Cao Bằng, Hải Dương, Hà Nội. Ngày nay bánh Gai được làm quanh năm, dùng vào tất cả các dịp lễ hội. Mỗi vùng có cách làm bánh khác nhau, nhưng về cơ bản bánh Gai gồm vỏ và nhân. Vỏ
11 bánh gồm lá cây Gai và bột gạo nếp, chính màu đen của bánh là sản phẩm của quá trình trích ly lá Gai làm cho bánh Gai có màu đen đặc trưng, vỏ bánh dẻo và thơm. Nhân bánh Gai là đậu xanh, lạc rang và dừa nạo. Bánh Gai chín có màu đen mịn và bóng nhân bánh màu vàng tươi của đậu xanh, thơm và dẻo. Bánh Gai có thể được thưởng thức như đồ tráng miệng sau bữa ăn. Bánh có vị ngọt, bùi, thơm ngậy do nhân bánh và dẻo, mát nhờ vào vỏ bánh. Là đặc sản đặc trưng của vùng, có thể làm quà tặng. 2.4. Tổng quan về nguyên liệu sử dụng bổ sung để sản xuất trà túi lọc lá gai 2.4.1. Cam thảo Cây Cam Thảo đất (Scoparia Dulcis) là một trong những vị thuốc đông y lâu đời có vị ngọt, hơi đắng, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, giảm ngứa, chữa sốt, ho và một số bệnh mề đay, rôm sảy [1], [3]. 2.4.1.1. Đặc điểm thực vật Là cây thảo mọc thẳng đứng, cao 30-80cm, có thân nhẵn hóa gỗ ở gốc và rễ to hình trụ. Lá đơn mọc đối hay mọc vòng ba lá một, phiến lá hình mác hay hình trứng có ít răng cưa ở nửa trên. Hoa nhỏ, màu trắng, mọc riêng lẻ hay thành từng đôi ở nách lá. Quả nang nhỏ chứa nhiều hạt. Hình 2.4. Cây Cam Thảo đất
12 2.4.1.2. Thành phần hóa học Cây chứa một alcaloid và một chất đắng, còn có nhiều acid silicic và một hoạt chất gọi là amellin. Phần cây trên mặt đất chứa một chất dầu mà trong thành phần có dulciol, scopariol, manitol, glucose. Rễ chứa manitol, tanin, alcaloid, một hợp chất triterpen. Vỏ rễ chứa hexcoxinol, bsitosterol và manitol. 2.4.1.3. Tác dụng dược lý Cam Thảo đất có vị ngọt tính mát, có tác dụng bổ tỳ, nhuận phế, thanh nhiệt, giải độc và lợi tiểu. Emellin trong cây là một chất chống bệnh đái đường, dùng uống làm giảm đường huyết và các triệu chứng của bệnh đái đường và tăng hồng cầu. Nó cũng ngăn cản sự tiêu hao mô và dẫn đến sự tiêu thụ tốt hơn protein trong chế độ ăn, làm giảm mỡ trong mô mỡ và thúc đẩy quá trình hàn liền vết thương. Thường dùng trị cảm cúm, sốt nóng nhiều, ho khan, ho có đờm, tê phù sử dụng dạng thuốc sắc. Để tươi chữa khan sao thơm chữa ho đờm và tiêu sưng. Dùng ngoài, ép lấy dịch từ cây tươi trị mụn nhọt, lở ngứa, eczema. Nước hãm lá Cam Thảo đất dùng làm thuốc súc miệng và ngậm chữa đau răng. Hoạt chất amellin dùng điều trị bệnh đái đường, thiếu máu, albumin niệu, ceton niệu, viêm võng mạc, những biến chứng kèm theo đái đường và làm các vết thương mau lành. Có thể dùng Cam Thảo để chữa sốt, say sắn, giải độc cơ thể [2], [3]. 2.4.2. Cỏ Ngọt (Stevia rebaudiana) Hình 2.5. Cây Cỏ Ngọt