Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu thiết lập quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô (Perilla frutescens L.) có hàm lượng polyphenol cao nhằm ứng dụng sản xuất nước giải khát

Chia sẻ: Xedapbietbay Xedapbietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:124

Thêm vào BST

Báo xấu

90
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài nghiên cứu này nhằm thiết lập quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô (Perilla frutescens L.) có hàm lượng polyphenol cao nhằm ứng dụng sản xuất nước giải khát. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu thiết lập quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô (Perilla frutescens L.) có hàm lượng polyphenol cao nhằm ứng dụng sản xuất nước giải khát

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN VŨ BÁ HUY NGHIÊN CỨU THIẾT LẬP QUY TRÌNH THU NHẬN DỊCH CHIẾT TỪ LÁ TÍA TÔ (Perilla frutescens L.) CÓ HÀM LƯỢNG POLYPHENOL CAO NHẰM ỨNG DỤNG SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT” LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm HUẾ - 2019
ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN VŨ BÁ HUY NGHIÊN CỨU THIẾT LẬP QUY TRÌNH THU NHẬN DỊCH CHIẾT TỪ LÁ TÍA TÔ (Perilla frutescens L.) CÓ HÀM LƯỢNG POLYPHENOL CAO NHẰM ỨNG DỤNG SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT” LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 8540101 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. VÕ VĂN QUỐC BẢO HUẾ - 2019
i LỜI CAM ĐOAN Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của thầy TS. Võ Văn Quốc Bảo. Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài “Nghiên cứu thiết lập quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô (Perilla frutescens L.) có hàm lượng polyphenol cao nhằm ứng dụng sản xuất nước giải khát” hoàn toàn trung thực. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này./. Huế, ngày 15 tháng 6 năm 2019 Học viên (Ký và ghi rõ họ tên) Nguyễn Vũ Bá Huy
ii LỜI CẢM ƠN Trong lời đầu tiên của Luận văn này, tôi muốn gửi lời cảm ơn và biết ơn chân thành của mình tới tất cả những người đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập nghiên cứu và thực hiện luận văn thạc sĩ Trước hết, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy TS. Võ Văn Quốc Bảo, người thầy đã hết lòng hỗ trợ, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn đến toàn thể quý thầy cô trong khoa Cơ khí Công nghệ, Trường Đại học Nông lâm – Đại học Huế đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và cho đến khi thực hiện đề tài luận văn. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn đến gia đình, các anh chị em đồng nghiệp và các bạn Lê Thị Vân, Nguyễn Thị Giang, Trần Thành Luân cũng như các thầy cô phòng thí nghiệm Khoa Cơ khí Công nghệ, các thầy cô phòng thí nghiệm Viện Công nghệ sinh học, Đại học Huế đã hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh Trong khuôn khổ luận văn, do thời gian thực hiện có hạn, kiến thức chuyên môn còn nhiều hạn chế nên quá trình thực hiện luận văn không tránh những thiếu sót nhất định. Rất mong được nhận được ý kiến đóng góp quý báu của thầy, cô giáo và các bạn. Xin chân thành cảm ơn! Huế, ngày 15 tháng 6 năm 2019 Học viên (Ký và ghi rõ họ tên) Nguyễn Vũ Bá Huy
iii TÓM TẮT 1. Mục tiêu của đề tài Thiết lập quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô (Perilla frutescens L.) có hàm lượng polyphenol cao nhằm ứng dụng sản xuất nước giải khát. 2. Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu xây dựng quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô có hàm lượng polyphenol cao. - Ứng dụng dịch chiết lá tía tô để sản xuất nước giải khát. 3. Phương pháp nghiên cứu - Thu thập và sử dụng các phương pháp phân tích hóa lý đánh giá thành phần lá tía tô từ thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk - Sử dụng phương pháp trích ly để thu nhận dịch chiết có hàm lượng polyphenol cao trong lá tía tô - Nghiên cứu sản xuất sản phẩm nước giải khát từ lá tía tô - Sử dụng các phép thử cảm quan để đánh giá chất lượng sản phẩm và thăm dò thị hiếu người tiêu dùng 4. Kết quả đạt được: - Xác định được một số chỉ tiêu ban đầu của nguyên liệu lá tía tô. - Xác định được các yếu tố thích hợp cho quá trình trích ly thu nhận dịch chiết. - Đề xuất được quy trình thu nhận dịch chiết có hàm lượng polyphenol quy mô phòng thí nghiệm - Xác định được các công thức phối chế sản xuất nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô. - Đề xuất quy trình sản xuất nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô quy mô phòng thí nghiệm. - Đánh giá chất lượng sản phẩm nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô.
iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii TÓM TẮT ................................................................................................................. iii MỤC LỤC .................................................................................................................. iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................viii DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ ix DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... xi PHẦN 1. MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 1 1.2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI.................................................................................... 1 1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ............................................................ 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................. 3 2.1. TỔNG QUAN VỀ TÍA TÔ ................................................................................... 3 2.1.1. Danh pháp và phân loại khoa học ....................................................................... 3 2.1.2. Nguồn gốc và phân bố........................................................................................ 3 2.1.3. Đặc điểm hình thái ............................................................................................. 4 2.1.4. Thành phần hóa học ........................................................................................... 5 2.1.5. Công dụng của tía tô .......................................................................................... 6 2.1.6. Một số sản phẩm được chế biến từ tía tô .......................................................... 10 2.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TÍA TÔ TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC ...... 11 2.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước ...................................................................... 11 2.2.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ..................................................................... 12 2.3. GIỚI THIỆU HỢP CHẤT POLYPHENOL ........................................................ 13 2.3.1. Khái niệm ........................................................................................................ 13 2.3.2. Phân loại .......................................................................................................... 13 2.3.3. Vai trò của hợp chất polyphenol ....................................................................... 14 2.4. TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY ...................................................... 15
v 2.4.1. Khái niệm ........................................................................................................ 15 2.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết ......................................................... 15 2.5. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT ............................................................. 16 2.5.1. Lịch sử hình thành và phát triển của nước giải khát .......................................... 16 2.5.2. Phân loại nước giải khát ................................................................................... 17 2.5.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước giải khát ở thị trường Việt Nam ................ 18 2.6. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU ĐỂ PHỐI CHẾ NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ DỊCH CHIẾT LÁ TÍA TÔ ......................................................................................... 18 2.6.1. Đường .............................................................................................................. 18 2.6.2. Acid citric ........................................................................................................ 19 2.6.3. Ascorbic acid ................................................................................................... 20 2.6.4. Carrageenan ..................................................................................................... 20 2.6.5. Nước ................................................................................................................ 21 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............. 22 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................................. 22 3.1.1. Nguyên liệu...................................................................................................... 22 3.1.2. Hóa chất và thiết bị sử dụng trong quá trình nghiên cứu ................................... 22 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................... 23 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................... 23 3.3.1. Phương pháp lấy mẫu ....................................................................................... 23 3.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ......................................................................... 23 3.3.3. Phương pháp trích ly dịch chiết ........................................................................ 25 3.3.4. Bố trí thí nghiệm khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô .................................................................................... 29 3.4. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ........................................................................... 32 3.4.1. Phương pháp vật lý .......................................................................................... 32 3.4.2. Phương pháp hóa sinh ...................................................................................... 32 3.4.3. Phương pháp đánh giá cảm quan ...................................................................... 33 3.4.4. Phương pháp vi sinh ......................................................................................... 33 3.4.5. Xử lý số liệu..................................................................................................... 33
vi PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................... 34 4.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA BAN ĐẦU CỦA LÁ TÍA TÔ .................................................................................................................... 34 4.2. KHẢO SÁT QUY TRÌNH THU NHẬN DỊCH CHIẾT TỪ LÁ TÍA TÔ ............ 35 4.2.1. Khảo sát nguyên liệu ........................................................................................ 35 4.2.2. Khảo sát dung môi ........................................................................................... 36 4.2.3. Khảo sát nồng độ dung môi .............................................................................. 38 4.2.4. Kết quả khảo sát tỉ lệ nguyên liệu/dung môi ..................................................... 40 4.2.5. Kết quả khảo sát nhiệt độ trích ly ..................................................................... 41 4.2.6. Kết quả khảo sát thời gian trích ly .................................................................... 43 4.3. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH THU NHẬN DỊCH CHIẾT TỪ LÁ TÍA TÔ QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM ............................................................................................. 44 4.3.1. Quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô .......................................................... 44 4.3.2. Thuyết minh quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô ...................................... 45 4.3.3 Kết quả khảo sát một số thành phần hóa học của dịch chiết lá tía tô .................. 46 4.4. KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ DỊCH CHIẾT LÁ TÍA TÔ................................................................................................................ 47 4.4.1. Kết quả khảo sát tỉ lệ đường bổ sung trong công thức phối chế nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô (TN7) ............................................................................................ 47 4.4.2. Kết quả khảo sát tỉ lệ acid citric bổ sung trong công thức phối chế nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô (TN8) ........................................................................................ 49 4.4.3. Kết quả khảo sát tỉ lệ acid ascorbic bổ sung trong công thức phối chế nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô (TN9) ................................................................................ 51 4.4.4 Kết quả khảo sát tỉ lệ dịch chiết bổ sung trong công thức phối chế nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô (TN10) ...................................................................................... 53 4.4.5. Kết quả khảo sát tỉ lệ carrageenan bổ sung trong công thức phối chế nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô (TN11) .............................................................................. 55 4.4.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến chất lượng nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô (TN12) .............................................................................. 56 4.5. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH DỰ KIẾN SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ DỊCH CHIẾT LÁ TÍA TÔ QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM: ........................................... 59
vii 4.6. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ DỊCH CHIẾT LÁ TÍA TÔ ................................................................................................... 61 4.6.1. Đánh giá các chỉ tiêu cơ bản của sản phẩm....................................................... 61 4.6.2 Đánh giá chất lượng cảm quan tổng thể của sản phẩm....................................... 62 4.6.3. Đánh giá chỉ tiêu vi sinh ................................................................................... 62 4.7. DỰ TRÙ CHI PHÍ SẢN XUẤT .......................................................................... 63 4.7.1. Dự trù chi phí sản xuất mỗi mẻ dịch chiết lá tía tô............................................ 63 4.7.2 Dự trù chi phí sản xuất nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô (tính cho 1 sản phẩm được đóng chai 300ml): ............................................................................................. 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 65 KẾT LUẬN ............................................................................................................... 65 KIẾN NGHỊ .............................................................................................................. 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 66 PHỤ LỤC .................................................................................................................. 71
viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ANOVA : Analysis of variance B.cereus : Bacillus cereus B.subtilis : Bacillus subtilis CFU : Colony Forming Unit CT : Công thức DC : Dịch chiết ĐC : Đối chứng DDPH : 2,2-diphenyl-1picrylhydrazyl E. coli : Escherichia coli E. feacium : Enterococcus faecium ECCG : Epigallocatechin gallate GC-MS : Gas chromatography Mass spectrometry INS : Immigration and Naturalization Service L. monocytogenes : Listeria monocytogenes NL/DM : Nguyên liệu/Dung môi OD : Optical density (mật độ quang) P. aeruginoas : Pseudomonas aeruginoas P. gingivalis : Porphyromonas gingivalis P. fluorescens : Pseudomonas fluorescens PCA : Plate Count Agar Perilla frutescens L : Perilla frutescens Lamiaceae QCVN : Quy chuẩn Việt Nam S. aureus : Staphylococcus aureus S. faecalis : Streptococcus faecalis SPSS : Statistical Package for the Social Sciences SS Agar : Salmonella shigella aga TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TFA-α : Axit trifloaxetic TN : Thí nghiệm UV : Ultraviolet
ix DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1. Phân loại khoa học của cây tía tô ................................................................. 3 Bảng 2.2. Thành phần dinh dưỡng của lá tía tô trong 100g phần ăn được..................... 5 Bảng 3.1. Khảo sát nguyên liệu trích ly...................................................................... 25 Bảng 3.2. Khảo sát dung môi trích ly ......................................................................... 26 Bảng 3.3. Khảo sát nồng độ dung môi trích ly ........................................................... 27 Bảng 3.4. Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu/dung môi trích ly ............................................... 27 Bảng 3.5. Khảo sát nhiệt độ trích ly ........................................................................... 28 Bảng 3.6. Khảo sát thời gian trích ly .......................................................................... 28 Bảng 3.7. Khảo sát tỉ lệ đường bổ sung ...................................................................... 29 Bảng 3.8. Khảo sát tỉ lệ acid citric bổ sung ................................................................ 29 Bảng 3.9. Khảo sát tỉ lệ acid ascorbic bổ sung ........................................................... 30 Bảng 3.10. Khảo sát tỉ lệ dịch chiết bổ sung............................................................... 30 Bảng 3.11. Khảo sát tỉ lệ carrageenan bổ sung ........................................................... 31 Bảng 4.1. Một số chỉ tiêu ban đầu của lá tía tô .......................................................... 34 Bảng 4.2. Kết quả đo OD để lựa chọn nguyên liệu nghiên cứu................................... 35 Bảng 4.3. Một số thành phần hóa học cơ bản của dịch chiết lá tía tô .......................... 47 Bảng 4.4 Bảng kết quả khảo sát tỷ lệ đường bổ sung ................................................. 48 Bảng 4.5 Bảng kết quả khảo sát tỷ lệ acid citric bổ sung ............................................ 49 Bảng 4.6 Bảng kết quả khảo sát tỷ lệ acid ascorbic bổ sung ....................................... 51 Bảng 4.7 Bảng kết quả khảo sát tỷ lệ dịch chiết bổ sung ............................................ 54 Bảng 4.8 Bảng kết quả khảo sát tỷ lệ carrageenan bổ sung......................................... 55 Bảng 4.9. Kết quả phân tích vi sinh thể hiện ảnh hưởng của thời gian thanh trùng sau 15 ngày lưu mẫu ........................................................................................................ 58 Bảng 4.10. Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến chất lượng cảm quan nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô ................................................. 58 Bảng 4.11. Các chỉ tiêu cơ bản của nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô .................... 61 Bảng 4.12. Đánh giá cảm quan sản phẩm nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô ........... 62
x Bảng 4.13. Kết quả kiểm tra vi sinh sản phẩm nước giát từ dịch chiết lá tía tô ........... 63 Bảng 4.14. Chi phí nguyên liệu sơ bộ của một mẻ sản xuất........................................ 63 Bảng 4.15. Chi phí điện sơ bộ của một mẻ sản xuất ................................................... 63 Bảng 4.16. Chi phí sản xuất sơ bộ nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô ...................... 64
xi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1. Cây tía tô ...................................................................................................... 3 Hình 2.2. Trà tía tô Shevia ......................................................................................... 10 Hình 2.3. Bột tía tô Akina .......................................................................................... 10 Hình 2.4. Dầu tía tô [61] ............................................................................................ 10 Hình 2.5: Công thức cấu tạo của đường saccharose.................................................... 19 Hình 2.6. Công thức cấu tạo của acid citric ................................................................ 19 Hình 2.7. Công thức cấu tạo của acid ascorbic ........................................................... 20 Hình 3.1. Hình ảnh nguyên liệu dùng khảo sát ........................................................... 22 Hình 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly dịch chiết ........................................................................................................................... 24 Hình 4.1. Biểu đồ biểu diễn sự phụ thuộc của giá trị OD vào dung môi trích ly ......... 36 Hình 4.2. Dịch chiết bằng các loại dung môi.............................................................. 37 Hình 4.3. Biểu đồ biểu diễn sự phụ thuộc của giá trị OD vào nồng độ dung môi ........ 38 Hình 4.4. Dịch chiết bằng nồng độ dung môi khác nhau ............................................ 39 Hình 4.5. Biểu đồ biểu diễn sự phụ thuộc của giá trị OD vào tỉ lệ nguyên liệu/dung môi trích ly ................................................................................................................ 40 Hình 4.6. Dịch chiết thu được khi khảo sát 4 tỉ lệ trích ly........................................... 41 Hình 4.7. Biểu đồ biểu diễn sự phụ thuộc của giá trị OD vào nhiệt độ trích ly ........... 42 Hình 4.8. Dịch chiết thu được khi khảo sát nhiệt độ trích ly ....................................... 42 Hình 4.9. Biểu đồ biểu diễn sự phụ thuộc của giá trị OD vào thời gian trích ly .......... 43 Hình 4.10. Dịch chiết thu được khi khảo sát thời gian trích ly.................................... 44 Hình 4.11. Sơ đồ quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô.......................................... 45 Hình 4.12. Hình ảnh quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô .................................... 46 Hình 4.13. Khảo sát tỉ lệ đường bổ sung trong công thức phối chế nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô....................................................................................................... 49 Hình 4.14. Khảo sát tỉ lệ acid citric bổ sung trong công thức phối chế nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô....................................................................................................... 51
xii Hình 4.15 Khảo sát tỉ lệ acid ascorbic bổ sung trong công thức phối chế nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô .................................................................................................. 53 Hình 4.16 Khảo sát tỉ lệ dịch chiết bổ sung trong công thức phối chế nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô....................................................................................................... 55 Hình 4.17. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến hàm lượng polyphenol ................................................................................................................. 57 Hình 4.18. Ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến chất lượng cảm quan nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô ........................................................................................... 59 Hình 4.19: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô quy mô phòng thí nghiệm ................................................................................................. 60
1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tía tô (Perilla frutescens L.) là một loài rau thơm phổ biến ở châu Á thuộc họ Bạc hà (Lamiaceae). Không chỉ là cây rau gia vị giàu giá trị dinh dưỡng mà nó còn là vị thuốc cổ truyền của y học Việt Nam có tác dụng chữa ngộ độc, đau bụng, nôn mửa, chữa ho, mạo cảm… Ngoài ra, các sắc tố anthocyanin, hợp chất polyphenol trong tía tô có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ [14], [39]. Đặc biệt, tinh dầu từ tía tô có có tác dụng kháng khuẩn và kháng virus đáng kể nên nó có đặc tính kháng viêm mạnh, chống oxy hóa, ngăn ngừa các gốc tự do của tế bào, ngăn ngừa ung thư,... [10], [31]. Với nhiều công dụng khác nhau có thể thấy tía tô là một nguồn thực vật quan trọng có tính ứng dụng cao. Bên cạnh đó, nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa tạo điều kiện thuận lợi cho tía tô phát triển mạnh, góp phần cung cấp nguồn nguyên liệu dồi dào và đáp ứng nhu cầu sử dụng trực tiếp cũng như chế biến ra sản phẩm từ tía tô. Tuy nhiên, tía tô cũng như các loại rau quả ở nước ta chủ yếu còn sử dụng ở dạng tươi, theo mùa vụ do phương pháp thu hái và thực trạng bảo quản còn nhiều yếu kém. Vì vậy, việc sản xuất các sản phẩm từ tía tô là một trong những biện pháp nhằm nâng cao giá trị sử dụng của loại rau này. Nhằm mục đích tạo ra sản phẩm có tác dụng tốt cho sức khỏe người tiêu dùng, an toàn, phù hợp với thị hiếu và xu hướng hiện nay, việc chọn tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết lập quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô (Perilla frutescens L.) có hàm lượng polyphenol cao nhằm ứng dụng sản xuất nước giải khát”, vừa mang tính cấp thiết, vừa có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. 1.2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Mục đích chính của đề tài là nhằm thu nhận dịch chiết từ lá tía tô có hàm lượng polyphenol cao nhằm ứng dụng sản xuất nước giải khát. Để đạt được mục đích này, đề tài cần tập trung vào hai nhiệm vụ chính sau: - Nghiên cứu xây dựng quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô có hàm lượng polyphenol cao. - Ứng dụng dịch chiết lá tía tô để sản xuất nước giải khát.
2 1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN - Ý nghĩa khoa học + Xác định một số thông số kỹ thuật (loại dung môi, nồng độ dung môi, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ và thời gian chiết) trong quy trình trích ly thu dịch chiết có hàm lượng polyphenol cao. + Xây dựng quy trình thu nhận dịch chiết từ lá tía tô với các thông số công nghệ thích hợp nhằm ứng dụng sản xuất nước khải khát. + Xác định một số thông số công nghệ để xây dựng quy trình sản xuất nước giải khát từ dịch chiết lá tía tô. - Ý nghĩa thực tiễn Góp phần nâng cao giá trị sử dụng của cây tía tô, đa dạng hóa các sản phẩm từ loại rau này đồng thời khai thác và ứng dụng các hoạt tính sinh học của cây tía tô trong các ngành như thực phẩm, y học,…
3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. TỔNG QUAN VỀ TÍA TÔ 2.1.1. Danh pháp và phân loại khoa học Tía tô có danh pháp khoa học là Perilla frutescens L. thuộc họ Bạc hà (Lamiaceae). Tên thường gọi: tử tô, tô ngạnh, tô diệp [41], [43], [54] . Hình 2.1. Cây tía tô Cây tía tô được phân loại khoa học như sau: [33] Bảng 2.1. Phân loại khoa học của cây tía tô Giới Thực vật (Plantae) Ngành Thực vật có mạch (Magnoliophyta ) Lớp Thực vật hai lá mầm (Magnoliopsida) Bộ Hoa môi (Lamiales) Họ Hoa môi (Lamiaceae) hay Húng hoặc Bạc hà Chi Perilla Lamiaceae Loài Perilla frutescens (L.) Britton 2.1.2. Nguồn gốc và phân bố Chi Perilla Lamiaceae có nguồn gốc có thể từ vùng núi Đông Á, được tìm thấy ở độ cao 1200m. Tía tô được trồng khắp châu Á đặc biệt là ở Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Thái Lan và Việt Nam [42].
4 Cây tía tô được đưa vào Nhật Bản trong khoảng thế kỷ 07 - 09 và ngày nay, nó được trồng rộng rãi trên khắp đất nước Nhật Bản. Lá tía tô có chất lượng tốt thường tập trung ở vùng phía bắc, chủ yếu là khu vực Hokkaido [52]. Ở Hàn Quốc, cây tía tô được trồng rộng rãi, các nhà khoa học ở Hàn Quốc đã có rất nhiều nghiên cứu nhằm cải thiện điều kiện sinh trưởng và chất lượng của cây tía tô [43]. Ở những năm 1800, những người nhập cư từ châu Á đã đưa cây tía tô vào Mỹ và phát triển loài cây này trở thành cây thương mại ở Mỹ, nhưng lại gặp ít thành công về kinh tế. Tía tô được tìm thấy ở những vùng đất ẩm ướt miền đông nước Mỹ như một loài cây cỏ dại. Cây tía tô có mặt từ Ontario (Canada), vùng New England cho đến Texas, Oklahoma, Kansas Theo Mabberley (1987). Cây tía tô cũng được nhập vào Ukraina và được trồng ở Đông Nam châu Âu [38]. Ở Việt Nam, cây tía tô được trồng trên khắp cả nước, đặc biệt loài cây này thường mọc hoang ở các tỉnh miền núi phía Bắc như Lào Cai, Lạng Sơn, Hoà Bình. Tía tô thuộc loại cây ưa sáng và ưa ẩm, thích hợp với đất thịt và đất phù sa, thích nghi với những vùng khí hậu ôn hoà, nhiệt độ trung bình năm từ 18 đến 23 oC. Ở những vùng có khí hậu nhiệt đới điển hình như ở các tỉnh phía nam, cây thường chỉ trồng được vào mùa mưa. Vùng ngoại thành Hà Nội, người ta có thể trồng tía tô gần như quanh năm. Tía tô ra hoa kết quả nhiều, sau khi quả già, cây tàn lụi, hạt phát tán ra môi trường xung quanh, đến mùa mưa ẩm năm sau mới nảy mầm. Cây được trồng bằng hạt, mùa hoa tháng 7 đến tháng 9, mùa quả tháng 11 đến tháng 12 [14], [56]. 2.1.3. Đặc điểm hình thái Tía tô thường mọc thành bụi, có chiều cao khoảng từ 0,5 - 1m. Thân có đường kính 0,5-1,5cm, gần giống hình vuông với bốn cạnh, có rãnh dọc trên mỗi cạnh, phân nhiều cành và có lông. Thân cây có thể có màu nâu tím hoặc tím đen [3]. Lá có mùi thơm, mọc đối, có cuống dài đến 2 - 7cm. Phiến lá lớn, gốc tròn, đầu nhọn, dài khoảng 4 - 12cm và rộng khoảng 2,5 - 10cm, mép lá có khía răng. Một số giống trong điều kiện nhất định thân và lá có màu đỏ tía, một số giống có màu xanh và cũng có một số giống cho lá có cả hai màu, một mặt màu xanh và một mặt màu tía Hoa trắng hay tím nhạt mọc thành chùm ở nách lá hay đầu cành dài 6 - 20 cm. Hoa mọc thẳng đứng, chồi ngọn có thể tiếp tục mọc không ngừng. Trục hoa có lông rậm, lông màu đỏ. Mỗi đốt trên trục có 2 hoa, cuống hoa chỉ cỡ 2 mm. Hoa dạng môi: cánh hoa chẻ đôi, dài 4 mm, môi trên có 3 thùy, môi dưới chỉ có một thùy. Quả thuộc loại bế quả, hình trứng hoặc gần như hình cầu, đường kính khoảng 1,5 mm, khi non màu trắng ngà, khi chín màu nâu nhạt, vỏ quả mỏng và dòn, dễ vỡ. Quả có 4 hạch nhỏ, mỗi hạch chứa một hạt màu trắng ngà. Vỏ hạt mỏng, có màng, trong
5 hạt có 2 lá mầm màu ngà có dầu. Sau khi nở hoa, hoa để lại đài trên các cành có các hạt khô hình chuông và lúc lắc nên còn được gọi là “cây cỏ dại rắn chuông” [44], [57] Theo các tài liệu nghiên cứu, việc phân loại cây tía tô ở nước ta vẫn chưa rõ ràng. Song ở Nhật Bản, dựa vào màu sắc của lá tía tô có thể phân thành các loại sau: - Perilla frutescens (L.) Britt. var. acuta (Aka Shiso): lá có màu tím và hoa màu tím nhạt. - Perilla frutescens (L.) Britt. var. acuta f. crispidiscolor (Katamen Shiso): lá có màu xanh ở phía mặt trước và tím sọc ở mặt sau, có mùi thơm mạnh. - Perilla frutescens (L.) Britt. var.crispa f. atropurpurea (Aka Chirimen Shiso): thân cây tím đỏ, mặt trên của lá có màu tím sẫm và mặt dưới là màu tím nhạt. Lá lớn, mềm và mép lá quăn. Hoa của nó cũng có màu tím nhạt. - Perilla frutescens (L.) Britt. var. crispa (Ao Chirimen Shiso): lá lớn, có màu xanh lá cây ở cả hai mặt, mép lá quăn và có hoa màu trắng [49]. 2.1.4. Thành phần hóa học Lá tía tô ở Việt Nam được phân tích thành phần dinh dưỡng và thể hiện qua bảng dưới [6]: Bảng 2.2. Thành phần dinh dưỡng của lá tía tô trong 100g phần ăn được Thành phần Hàm Thành phần Hàm STT Đơn vị STT Đơn vị dinh dưỡng lượng dinh dưỡng lượng 1 Nước g 89,1 10 Mangan mg 0,73 2 Năng lượng kJ 105 11 Phospho mg 18 3 Protein g 2,9 12 Kali mg 284 4 Glucid g 3,4 13 Natri mg 3 5 Cellulose g 3,6 14 Kẽm mg 0,86 6 Tro g 1,0 15 Đồng μg 460 7 Calci mg 190 16 Vitamin C mg 13 8 Sắt mg 3.2 17 Beta-caroten μg 5520 9 Magiê mg 112
6 Ngoài ra, tía tô còn chứa các thành phần quan trọng khác như: - Flavonoit gồm anthocyanin, flavon và glycosit flavon, luteolin… [40] - Sắc tố anthocyanin như carotenoit, α-chlorophyl, β-chlorophyl, zeaxanthin, lutein [37] - Axit phenolic chứa: hydroxybenzoic, axit cafeic, axit rosmarinic (76 - 81%) [6] - Thành phần bay hơi như: perillaldehyde (PA); Elsholtziaketone (EK); perillaketone hay isogomaketone (PK); Citral ©; PP (một hoặc nhiều gốc phenylpropanoid đặc biệt là myristicin, dillapiole và elemicin); PL (chứa perillene) [35] Hạt tía tô chứa khoảng 35 - 50% lượng dầu, trong đó phần chính là những axit béo chưa bão hòa (chưa no), nhiều nhất là axit α-linoleic (50 - 60% axit α-linolenic; 18 - 22% axit linoleic và 0,08 - 0,17% axit oleic) [46] Tinh dầu tía tô chứa hàm lượng perillaldehyde cao (74%), limonene (12,8%), β-caryophyllene (3,8%). Bên cạnh đó, oxime perillaldehyde (perillartin) được sử dụng như chất làm ngọt nhân tạo ở Nhật Bản, vì nó ngọt gấp khoảng 2.000 lần so với sucrose [52]. 2.1.5. Công dụng của tía tô 2.1.5.1. Trong ẩm thực Ở nước ta, tía tô được sử dụng như một loại rau gia vị để kết hợp với các món ăn nhằm tăng thêm hương vị như ốc, bún, thịt,… Lá cây có thể làm sử dụng để làm chất màu thực phẩm. Chất màu này ổn định nhất dưới điều kiện lạnh, có tính axit, nhưng ánh sáng có thể làm làm nhạt màu [47] Tía tô còn là nguyên liệu để chế biến ra các dạng thực phẩm chức năng hiện nay như: Trà tía tô túi lọc, tinh dầu làm từ tía tô, bột lá tía tô… có tác dụng tốt cho sức khỏe con người trong điều trị chống oxy hóa, ngừa ung thư và chống viêm. Theo Monika Skowyra và cộng sự (2014), thành phần polyphenol của lá và thân tía tô là một chất chống oxy hoá tự nhiên được sử dụng làm chất chống oxy hoá chất béo trong thực phẩm. Dịch chiết từ lá và thân tía tô được trích ly bởi ethanol - nước (50:50) ở nồng độ 320 ppm cho hiệu quả như butylated hydroxyanisole (BHA) ở 20 ppm làm chậm quá trình hình thành hydroperoxide [44] 2.1.5.2. Trong dược phẩm