Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu và thiết lập quy trình chế biến sản phẩm viên quế mật ong

Chia sẻ: Xedapbietbay Xedapbietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:111

Thêm vào BST

Báo xấu

55
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài là xác định chế độ sấy vỏ quế phù hợp tạo ra vỏ quế sấy khô chất lượng tốt và bước đầu nghiên cứu để thiết lập quy trình chế biến sản phẩm viên quế mật ong. 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 và thiết lập quy trình chế biến sản phẩm viên quế mật ong

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong Luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả Nguyễn Thị Cẩm Nhung PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii LỜI CẢM ƠN Để thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của các tổ chức và cá nhân. Tôi xin chân thành cảm ơn đến các Thầy Cô giáo khoa Cơ khí – Công nghệ, Phòng Đào tạo Sau đại học, cũng như các thầy cô giáo khác trong trường Đại học Nông Lâm Huế đã truyền đạt cho tôi những kiến thức cơ bản về lý luận và thực tiễn trong hai năm học qua. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS. Nguyễn Văn Huế đã nhiệt tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, Lãnh đạo và các anh chị đồng nghiệp của Cơ quan Sở Y tế Quảng Bình đã luôn ủng hộ, chia sẻ, giúp đỡ và hỗ trợ tôi về mọi mặt trong suốt thời gian qua. Do bản thân còn thiếu kinh nghiệm nên luận văn này còn hạn chế và thiếu sót. Rất mong sự thông cảm và đóng góp ý kiến từ quý thầy cô và bạn bè để bài luận văn hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thừa Thiên Huế, tháng 09 năm 2017 Học viên cao học Nguyễn Thị Cẩm Nhung PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii TÓM TẮT Nhằm mục đích bước đầu nghiên cứu và thiết lập quy trình sản xuất sản phẩm viên quế mật ong ứng dụng trong hỗ trợ và điều trị bệnh, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu xác định thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu quế, khảo sát sự ảnh hưởng của các phương pháp sấy (chân không, bơm nhiệt, đối lưu) ở nhiệt độ 600C đến chất lượng của vỏ quế sấy khô: độ ẩm, các chỉ tiêu chất lượng (hàm lượng đường tổng số, hàm lượng vitamin C, hàm lượng protein, hàm lượng tro, hàm lượng tinh dầu, màu, mùi, vị); khảo sát sự ảnh hưởng phương pháp sấy bơm nhiệt ở nhiệt độ (400C, 500C, 600C) đến chất lượng của bột quế sấy khô. Từ đó khảo sát và xác định tỷ lệ phối trộn viên quế mật ong (mg bột quế/ml mật ong: 100/50, 100/60, 100/70), khảo sát sự ảnh hưởng của các phương pháp sấy (chân không, bơm nhiệt, đối lưu) ở nhiệt độ 600C đến thời gian sấy, độ ẩm, màu sắc, mùi, vị của viên quế mật ong; khảo sát sự ảnh hưởng phương pháp sấy chân không ở nhiệt độ (500C, 550C, 600C) đến chất lượng của viên quế mật ong sấy khô: thời gian, độ ẩm, màu sắc, mùi, vị; thực hiện đánh giá chất lượng viên quế mật ong thành phẩm về phương diện hóa sinh và vi sinh. Quế là tên gọi của nhiều loài trong chi Cinnamomun thuộc họ Lauraceae, trong luận văn nghiên cứu sử dụng nguyên liệu là vỏ quế tươi thu mua tại huyện Trà Bồng, tỉnh Quảng Ngãi. Vỏ quế sau khi thu mua được chuyển ngay về phòng thí nghiệm của khoa Cơ khí – Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm Huế và phòng thí nghiệm của Trung tâm kiểm nghiệm Thuốc, Mỹ phẩm, Thực phẩm Thừa Thiên Huế để tiến hành các thí nghiệm. Các chỉ tiêu phân tích gồm: xác định độ ẩm theo TCVN 4326-2001, xác định hàm lượng đường khử theo TCVN 4594-88 bằng phương pháp Bertrand, xác định hàm lượng protein theo TCVN 10385:2014 bằng phương pháp Kjeldahl, xác định hàm lượng tro theo TCN 848:2006 bằng phương pháp nung ở nhiệt độ cao, xác định hàm lượng tinh dầu theo TCVN 7039:2013 trên hệ thống chưng cất bằng hơi nước. Khảo sát các phương pháp sấy vỏ quế và viên quế mật ong bằng thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy bơm nhiệt. Chất lượng cảm quan của vỏ quế sấy khô và viên quế mật ong được đánh giá theo thang Hedonic của Hà Duyên Tư (1996). Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí bằng kỹ thuật đỗ đĩa và đếm khuẩn lạc mọc trên môi trường thạch dinh dưỡng từ một lượng mẫu xác định; xác định E. Coli và tổng số Coliforms sử dụng phương pháp MPN, xác định Samonella bằng phương pháp phân tích định tính Samonella. Số liệu và đồ thị được xử lý bằng chương trình Microsoft Excel. Các phân tích và thống kê được xử lý trên phần mềm tiêu chuẩn SPSS 20. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv Kết quả nghiên cứu cho thấy, vỏ quế sấy khô đạt chất lượng tốt hơn khi thực hiện phương pháp sấy bơm nhiệt với nhiệt độ sấy 500C, thời gian sấy 12h. Tỷ lệ phối chế bột quế và mật ong tạo ra viên quế mật ong có chất lượng cảm quan tốt hơn và tỷ lệ vỡ vụn thấp là 100/60 (mg bột quế/ml mật ong). Điều kiện sấy của viên quế mật ong thành phẩm khi đánh giá cảm quan đạt mức độ yêu thích nhất về màu, mùi, vị là sấy bằng phương pháp sấy chân không, với điều kiện áp suất 12,8kPa, nhiệt độ sấy 600C, thời gian sấy 9 giờ. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii TÓM TẮT...................................................................................................................... iii MỤC LỤC .......................................................................................................................v DANH MỤC CÁC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT ................................................. viii DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .........................................................................x MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài...............................................................................................1 2. Mục đích của đề tài......................................................................................................1 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ........................................................2 3.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................................2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ......................................................................................................2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................3 1.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY QUẾ .................................................................................3 1.1.1. Nguồn gốc và giống loài........................................................................................3 1.1.2. Mô tả thực vật học của cây quế .............................................................................3 1.1.3. Phân bố quế ở Việt Nam và trên thế giới ..............................................................5 1.1.4. Thành phần hóa học và tính chất dược lý của quế ................................................6 1.1.5. Hợp chất Cinnamaldehyde ....................................................................................8 1.2. TỔNG QUAN VỀ MẬT ONG...............................................................................11 1.2.1. Nguồn gốc và phân loại mật ong .........................................................................11 1.2.2. Tính chất và thành phần của mật ong ..................................................................12 1.2.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mật ong ..............................................13 1.2.4. Các ứng dụng của mật ong ..................................................................................14 1.3. TÁC DỤNG CỦA HỖN HỢP QUẾ VÀ MẬT ONG ............................................15 1.3.1. Bệnh về tim mạch ................................................................................................15 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi 1.3.2. Kiểm soát đường huyết........................................................................................16 1.3.3. Chống nghẽn máu, đông máu ..............................................................................16 1.3.4. Bệnh viêm khớp...................................................................................................16 1.3.5. Bệnh ung thư .......................................................................................................17 1.3.6. Trị rối loạn tiêu hoá, đầy hơi, viêm loét dạ dày ..................................................17 1.3.7. Giảm các bệnh viêm nhiễm .................................................................................17 1.3.8. Điều trị cảm cúm, cảm lạnh .................................................................................18 1.3.9. Hỗ trợ điều trị một số bệnh khác .........................................................................18 1.4. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT VIÊN QUẾ MẬT ONG .....................................................................................18 1.4.1. Mục đích của quá trình sấy..................................................................................18 1.4.2. Phân loại các kiểu sấy..........................................................................................19 1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ QUẾ Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .....21 1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ......................................................................21 1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ........................................................................22 1.6. NHẬN XÉT CHUNG.............................................................................................23 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................................................................................................................24 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .......................................................24 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..........................................................................................24 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................25 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................................25 2.2.1. Nghiên cứu xác định một số thành phần hóa học cơ bản nguyên liệu và các yếu tố ảnh hưởng ..................................................................................................................25 2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng công thức phối chế .........................................................26 2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp sấy ............................................................26 2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ sấy ....................................................................26 2.2.5. Đánh giá chất lượng viên quế mật ong ................................................................26 2.2.6. Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất viên quế mật ong ....................................26 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................26 2.3.1. Phương pháp lấy mẫu ..........................................................................................26 2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ............................................................................26 2.3.3. Phương pháp vật lý ..............................................................................................28 2.3.4. Phương pháp hóa sinh .........................................................................................28 2.3.5. Phương pháp vi sinh ............................................................................................29 2.3.6. Phương pháp đánh giá cảm quan .........................................................................30 2.3.7. Phương pháp xử lý thống kê ................................................................................30 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................31 3.1. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ..........................................31 3.1.1. Nghiên cứu xác định một số thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu..........31 3.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp sấy đến chất lượng vỏ quế khô ...33 3.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng vỏ quế sấy khô ...........40 3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÔNG THỨC PHỐI CHẾ ĐẾN CHẤT LƯỢNG VIÊN QUẾ MẬT ONG..................................................................................47 3.3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP SẤY ĐẾN CHẤT LƯỢNG VIÊN QUẾ MẬT ONG..................................................................................49 3.4. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY ĐẾN CHẤT LƯỢNG VIÊN QUẾ MẬT ONG .................................................................................................52 3.5. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VIÊN QUẾ MẬT ONG ..........................................53 3.5.1. Đánh giá chất lượng viên quế mật ong thành phẩm về phương diện hóa sinh ...53 3.5.2. Đánh giá chất lượng viên quế mật ong thành phẩm về phương diện vi sinh ......54 3.6. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VIÊN QUẾ MẬT ONG ...56 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................59 4.1. KẾT LUẬN ............................................................ Error! Bookmark not defined. 4.2. KIẾN NGHỊ ............................................................ Error! Bookmark not defined. TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................60 PHỤ LỤC .....................................................................................................................65 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
viii DANH MỤC CÁC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT ANOVA : Analysis of variance (Phân tích phương sai) HDL : High density lipoprotein LDL : Low density lipoprotein ATP : Adenosine triphosphate CCR : Cinnamoyl-CoA reductase 4CL : CoA ligase PAL : Phenylalanine amoniac CT1 : Công thức 1 CT2 : Công thức 2 CT3 : Công thức 3 TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TCN : Tiêu chuẩn ngành PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học của các bộ phận khác nhau của quế ..............................7 Bảng 3.1. Một số thành phần hóa học cơ bản của vỏ quế tươi......................................32 Bảng 3.2. Thời gian và độ ẩm của các phương pháp sấy vỏ quế ..................................33 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của các phương pháp sấy đến chất lượng cảm quan vỏ quế ......39 Bảng 3.4. Thời gian sấy và độ ẩm của vỏ quế ở các nhiệt độ sấy vỏ quế .....................41 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của các nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan vỏ quế ..............45 Bảng 3.6. Thời gian sấy và độ ẩm của các mẫu có tỷ lệ phối chế khác nhau của viên quế mật ong ..................................................................................................................48 Bảng 3.7. Tỷ lệ vỡ vụn của viên quế mật ong ứng với 3 công thức phối chế ..............48 Bảng 3.8. Bảng kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của các tỷ lệ phối chế khác nhau đến chất lượng của viên quế mật ong. ..................................................................49 Bảng 3.9. Bảng kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của các phương pháp sấy khác nhau đến chất lượng của viên quế mật ong. ..................................................................50 Bảng 3.10. Thời gian sấy và độ ẩm của vỏ quế các phương pháp sấy khác nhau ........52 Bảng 3.11. Bảng kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của các phương pháp sấy khác nhau đến chất lượng của viên quế mật ong. ..................................................................53 Bảng 3.12. Kết quả xác định một số thành phần hóa học của viên quế mật ong ..........54 Bảng 3.13. Kết quả xác định một số chỉ tiêu vi sinh vật của viên quế mật ong ............54 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
x DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Công thức cấu tạo một số chất quan trọng trong quế ......................................7 Hình 1.2. Sơ đồ quá trình sinh tống hợp Cinnamaldehyde .............................................9 Hình 1.3. Bánh Yatshuhashi ..........................................................................................10 Hình 1.4. Bánh táo .........................................................................................................10 Hình 1.5. Một số loại sản phẩm từ Quế .........................................................................11 Hình 1.6. Bánh quy kem ................................................................................................14 Hình1.7. Bánh pancake ..................................................................................................14 Hình 1.8. Mỹ phẩm chăm sóc da từ mật ong.................................................................14 Hình 1.9. Viên nghệ mật ong.........................................................................................15 Hình 1.10. Nhung hươu mật ong ...................................................................................15 Hình 1.11. Đồ thị nhiệt độ, áp suất của nước ................................................................20 Hình 2.1.Vỏ quế tươi sau thu hoạch ..............................................................................24 Hình 3.1. Sự biến thiên độ ẩm theo thời gian ở các phương pháp sấy khác nhau ........34 Hình 3.2. Hàm lượng đường tổng số của vỏ quế sau khi sấy ở các phương pháp sấy ..35 Hình 3.3. Hàm lượng vitamin C của vỏ quế sau khi sấy ở các phương pháp sấy .........35 Hình 3.4. Hàm lượng protein của vỏ quế sau khi sấy ở các phương pháp sấy .............36 Hình 3.5. Hàm lượng tro của vỏ quế sau khi sấy ở các phương pháp sấy ....................37 Hình 3.6. Hàm lượng tinh dầu của vỏ quế sau khi sấy ở các phương pháp sấy ............37 Hình 3.7. Kết quả phân tích tinh dầu quế bằng hệ thống phân tích sắc kí khí ghép khối phổ GC- MS...................................................................................................................38 Hình 3.8. Sự biến thiên độ ẩm theo thời gian ở các nhiệt độ sấy khác nhau ................41 Hình 3.9. Hàm lượng đường tổng số của vỏ quế sau khi sấy ở các nhiệt độ sấy ..........42 Hình 3.10. Hàm lượng vitamin C của vỏ quế sau khi sấy ở các phương pháp sấy .......43 Hình 3.11. Hàm lượng protein của vỏ quế sau khi sấy ở các nhiệt độ sấy khác nhau ..43 Hình 3.12. Hàm lượng tro của vỏ quế sau khi sấy ở các nhiệt độ sấy ..........................44 Hình 3.13. Hàm lượng tinh dầu của vỏ quế sau khi sấy ở các nhiệt độ ........................44 Hình 3.14. Hình ảnh bột quế ở các phương pháp sấy ...................................................47 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
xi Hình 3.15. Sự biến thiên độ ẩm theo thời gian ở các phương pháp sấy ........................50 Hình 3.16. a) Sấy đối lưu, b) Sấy chân không, c) Sấy bơm nhiệt .................................51 Hình 3.17. Sự biến thiên độ ẩm theo thời gian ở các nhiệt độ sấy khác nhau ...............52 Hình 3.18. Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm từ Viện công nghệ sinh học ............................................................................................................ 55 Sơ đồ 3.1. Quy trình sản xuất viên quế mật ong từ nguyên liệu vỏ quế tươi ................56 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Sức khỏe và trí tuệ là vốn quý nhất của mỗi con người và xã hội, là cơ sở để xây dựng nên cuộc sống tốt đẹp và xã hội phát triển. Tuy nhiên, ngày nay con người đang phải đối mặt với dịch bệnh, thiên tai, áp lực cuộc sống, các nguy cơ mất an toàn vệ sinh thực phẩm, ô nhiễm môi trường sống. Những điều đó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Để tăng cường bảo vệ và nâng cao sức khỏe, chất lượng của cuộc sống, các nhà khoa học rất quan tâm trong tìm hiểu tác dụng của các loại thảo dược thiên nhiên có tác dụng tốt đối với con người, trong đó có Quế và Mật ong. Mật ong là một chất làm ngọt tự nhiên có chứa nhiều loại vitamin (vitamin B2, B3, B5, B6 và C), khoáng chất và carbohydrate, có tính chất kháng khuẩn giúp ngăn chặn các bệnh nhiễm trùng. Ngoài ra, mật ong còn giúp tăng sản xuất chất nhầy trong dạ dày, giúp việc thải các độc tố ra khỏi cơ thể, tăng mức độ năng lượng và ngăn chặn tâm lý thèm ăn tự nhiên. Quế hữu ích trong việc kiểm soát mức cholesterol trong cơ thể, giảm cholesterol xấu (LDL cholesterol) và làm tăng cholesterol tốt (HDL cholesterol) để giảm cân, điều chỉnh lượng đường trong máu, chống béo phì và kháng insulin (xử lý bệnh tiểu đường loại 2). Có thể nói sự kết hợp giữa bột quế và mật ong là bài thuốc lâu đời trong đông y, mang lại rất nhiều tác dụng tốt trong chữa bệnh cho con người như: viêm khớp, viêm bàng quang, các bệnh về tim mạch, béo phì, các chứng rối loại tiêu hóa, tiểu đường, cảm cúm, đau răng…Tuy nhiên, cho đến nay ở Việt Nam chưa có nhiều công trình khoa học nghiên cứu sâu về việc kết hợp giữa quế và mật ong để ứng dụng trong hỗ trợ điều trị bệnh. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu và thiết lập quy trình chế biến sản phẩm viên quế mật ong” vừa mang tính cấp thiết, vừa có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. 2. Mục đích của đề tài Mục đích của đề tài là xác định chế độ sấy vỏ quế phù hợp tạo ra vỏ quế sấy khô chất lượng tốt và bước đầu nghiên cứu để thiết lập quy trình chế biến sản phẩm viên quế mật ong. Để đạt được mục đích này, luận văn tập trung vào các nhiệm vụ chính: - Nghiên cứu xác định thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu vỏ quế tươi và một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy nguyên liệu. - Nghiên cứu và xác định tỷ lệ phối trộn viên quế mật ong. - Nghiên cứu phương pháp sấy và chế độ sấy của viên quế mật ong. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
2 - Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất viên quế mật ong. - Đánh giá chất lượng sản phẩm viên quế mật ong về phương diện hóa sinh và vi sinh. 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Xác định được một số thông số kỹ thuật phù hợp khi thực hiện sấy vỏ quế và sấy viên quế mật ong (phương pháp sấy, chế độ sấy, thời gian sấy). - Đề xuất được quy trình công nghệ sản xuất viên quế mật ong từ nguyên liệu vỏ quế tươi nhằm nâng cao chất lượng, giảm tỷ lệ tổn thất các thành phần dược liệu quý trong sản phẩm. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Tạo cơ sở ban đầu nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất viên quế mật ong với quy mô công nghiệp sản xuất ra các loại thực phẩm chức năng ứng dụng trong phòng bệnh và hỗ trợ điều trị các bệnh nhân mắc bệnh huyết áp, tim mạch, rối loạn tiêu hóa, tiểu đường … hoặc người già, người có sức đề kháng kém. - Đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm chức năng thuộc nhóm phòng bệnh và hỗ trợ điều trị bệnh, hướng đến sử dụng thuận tiện cho người sử dụng ở trong nước và xuất khẩu ra thị trường nước ngoài đặc biệt các nước ôn đới, khí hậu lạnh. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY QUẾ 1.1.1. Nguồn gốc và giống loài Quế là tên gọi của nhiều loài trong chi Cinnamomum thuộc họ Lauraceae, lớp Hai lá mầm, ngành Hạt kín, với đặc trưng là vỏ có dầu thơm, cay nồng, dùng làm thuốc, hương liệu hay gia vị [4]. Chi này có khoảng hơn 300 loài, phân bố chủ yếu tại các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới của Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ, châu Á, châu Đại Dương và Australasia. Tại Việt Nam có nhiều loại quế nhưng phổ biến gồm 3 loại quế chính: - Quế Thanh Hóa, Nghệ An: Cinnamomum loureirii Nees - Quế loại Trung Quốc: Cinnamomum cassia Blume - Quế loại Xrilanca: Cinnamomum zeylanicum Nees Ngoài ra còn có một số loại khác nữa cũng được khai thác và sử dụng [9]. 1.1.2. Mô tả thực vật học của cây quế 1.1.2.1. Đặc điểm hình thái Cây quế thân cây gỗ, thường xanh, cao 10-20m, đường kính thân đạt 25-40cm, có vỏ dày, nhẵn ở cây non, sần sùi ở cây già và có màu nâu xám. Các chồi non có lông màu nâu, lá mọc so le hoặc gân như đối, phiến lá đơn nguyên, hình xoan thuôn, dài; gốc thuôn; đầu nhọn; mặt trên màu xanh lục sẫm, nhẵn, bóng; mặt dưới màu xám tro, hơi có lông mịn lúc còn non; gân chính 3, hình cung, nổi rõ ở mặt dưới; gân phụ nhiều, song song; cuống lá to, dài 1,5-2cm, mặt trên có rãnh lòng máng. Cụm hoa dạng chùy, mọc ở kẽ lá gần đầu cành. Hoa nhỏ, có lông mịn màu trắng hoặc vàng nhạt. Bao hoa gồm 6 thùy gần bằng nhau, màu trắng, mặt ngoài có lông mịn. Quả hạch hình trái xoan hay hình trứng, dài 1-1,5cm, khi chín màu đen hoặc tía đậm. Hạt hình trứng, dài 1cm, màu nâu đậm và có những sọc nhạt [49]. 1.1.2.2. Đặc điểm sinh học Quế có khả năng sinh sống tốt trên các vùng đồi núi dốc. Cây quế lúc còn nhỏ cần có bóng che thích hợp mới sinh trưởng và phát triển tốt, càng lớn lên mức độ chịu bóng càng giảm dần và sau khoảng 3-4 năm trồng thì cây quế hoàn toàn ưa sáng. Quế ưa khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây quế là 20-250C tuy nhiên quế vẫn có thể được điều kiện nhiệt độ thấp (lạnh tới 100C hoặc PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
4 00C) hoặc nhiệt độ cao tối đa 37-380C. Lượng mưa hàng năm khoảng 1.600-2.500 mm. Quế có thể mọc được trên nhiều loại đất có nguồn gốc đá mẹ khác nhau (sa thạch, phiến thạch…), đất ẩm nhiều mùn, tơi xốp; đất đỏ, vàng, đất cát pha; đất đồi núi, chua (pH 4-6), nghèo dinh dưỡng, nhưng thoát nước tốt. Tuy nhiên, cây quế thích hợp tốt nhất ở những nơi có độ cao địa hình, chêch lệch biên độ nhiệt ngày và đêm lớn, có như vậy thì cây quế mới tích lũy được nhiều tinh dầu [14]. 1.1.2.3. Trồng và thu hoạch quế Quế được trồng từ ngày 15 tháng 9 đến 30 tháng 11 hằng năm, khi đã có mưa nhiều, đất ẩm, thời tiết dịu và để tránh được gió nóng mùa hè. Trồng vào thời điểm râm mát, mưa nhỏ hoặc nắng nhẹ và đất trong hố phải đủ ẩm. Dùng cuốc nhỏ hoặc bay đào một hố rộng và sâu hơn chiều dài bầu 1-2 cm ở vị trí giữa hố đã lấp. Xé bỏ vỏ bầu và đặt cây con thẳng đứng vào giữa hố, tránh làm vỡ bầu. Dùng đất tơi xốp lấp đầy hố, lèn chặt xung quanh bầu và vun thêm đất vào gốc cây thành hình mâm xôi, cao hơn mặt đất tự nhiên khoảng 3-5 cm. Có thể dùng tay hoặc chân dẫm cho đất chặt, nhưng không để vỡ bầu cây [59]. Quế được trồng theo rạch, song song với đường đồng mức. Trên mỗi rạch trồng một hàng, chú ý để cây che bóng mát cho quế trong giai đoạn từ 3-5 năm tuổi, theo kinh nghiệm của dân nếu trồng thuần quế Trà My trên đất mới phát và không có cây che mát quế sẽ dễ bị chết. Mật độ trồng có thể 2.000-2.500 cây/ha, nhưng mật độ trồng quế phổ biến chỉ có từ 1.000-2.000 cây/ha [59]. Sau khi trồng được khoảng 8-10 năm thì cây quế có thể cho thu hoạch. Theo kinh nghiệm cây quế để càng lâu năm thu được chất lượng quế càng tốt để làm dược liệu (20 đến 30 năm hoặc lâu hơn). Việc bóc vỏ quế thường tiến hành vào tháng 4-5 và tháng 9-10, thời gian này quế nhiều nhựa, bóc dễ, không sót lòng, quế bóc sót lòng bị kém giá trị. Ở Quảng Nam, Quảng Ngãi trước hết người ta bóc một khoanh sát gốc, cách mặt đất 20-30cm, sau đó một tháng mới bóc tiếp các đoạn khác. Quế bóc xong bổ từng thanh dài 40- 50cm, rộng 5-10cm [9]. Vỏ Quế khai thác trên cùng một cây thường chia thành các loại sau: - Quế hạ căn: là vỏ quế bóc từ đoạn thân cây sát gốc, lấy từ cách mặt đất 0,2- 0,4m đến 1,2m, có đặc điểm là vỏ dày nhưng hàm lượng tinh dầu thấp và thường bị cong vênh. - Quế thượng châu: lấy vỏ từ 1,2m trở lên đến chỗ cây quế chia cành thứ nhất, vỏ thường dày, lượng tinh dầu trong vỏ cao, vỏ thẳng đẹp ít bị thủng do có ít mắt chết và ít bị vênh. Đây là loại quế tốt nhất. - Quế thượng biểu (quế thượng căn): vỏ bóc ở những cành quế to. Loại quế này thường có nhiều lỗ thủng do có nhiều mắt chết và hàm lượng tinh dầu cũng ít hơn so PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
5 với quế thượng châu. Khi bóc vỏ loại Quế này cần chú ý hạn chế tối đa sự xây xước do các mắt chết ở thân cây tạo nên. - Quế chi là vỏ bóc từ những cành cây nhỏ. Tên quế chi còn có khi dùng chỉ các cành quế con, phơi khô. Ở Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh sau khi bóc vỏ quế ở thân và cành to được đem đi ủ để giữ chất lượng, hương vị và giá trị [9], [41]. 1.1.3. Phân bố quế ở trên thế giới và Việt Nam 1.1.3.1. Phân bố cây quế trên thế giới Trên thế giới quế phân bố tự nhiên và được gây trồng trở thành hàng hóa ở một số nước Châu Á và châu Phi [42]. Quế được trồng với số lượng lớn nhất ở Xrilanca với sản lượng chiếm ¾ tổng lượng sản phẩm quế trên khắp thế giới. Ngoài ra, các loài quế có giá trị được trồng nhiều ở Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Malagary Republic, Seychelless, vùng Padang của quần đảo Indonesian của Sumatra [40]. 1.1.3.2. Phân bố cây quế ở Việt Nam Ở Việt Nam cây quế tự nhiên mọc hỗn giao trong các khu rừng tự nhiên nhiệt đới ẩm từ Bắc vào Nam nhưng đến nay quế tự nhiên đã được thuần hóa thành cây trồng mang những bản sắc thái riêng của các vùng miền [42]. Hiện nay, nước ta tập trung 4 vùng trồng quế lớn đó là: - Vùng Quế Yên Bái: vùng quế Yên Bái tập trung ở các huyện Văn Yên, Văn Chấn, Văn Bàn và Trấn Yên tỉnh Yên Bái. Các khu vực có quế nhiều như Đại Sơn, Viễn Sơn, Châu Quế, Phong Dụ, Xuân Tầm… có diện tích trồng quế và sản lượng vỏ quế chiếm khoảng 70% của cả vùng. Sinh sống trên vùng quế Yên Bái chủ yếu là đồng bào Dao, có nghề trồng quế từ lâu đời. Vùng quế Yên Bái là vùng quế có diện tích và sản lượng lớn nhất cả nước. - Vùng quế Trà My, Trà Bồng: các huyện Trà My (tỉnh Quảng Nam) và Trà Bồng (tỉnh Quảng Ngãi) cùng nằm về phía Đông của dãy Trường Sơn. Quế là nguồn lợi và gắn bó với đồng bào các dân tộc ít người như Kor, Cà tu, Cà toong, Bu từ bao đời nay. Các xã như Trà Sơn, Trà Hiệp, Trà Thủy (Trà Bồng), Trà Giác, Trà Long, Trà Mai (Trà My) là các xã có nhiều quế nhất trong vùng. Vùng quế Trà Bồng, Trà My đến nay đã được mở rộng ra các huyện xung quanh như Quế Sơn, Phước Sơn, Sơn Tây, Sơn Hà. - Vùng quế Quế Phong, Thường Xuân: các huyện Quế Phong, Quỳ Châu (tỉnh Nghệ An) và Thường Xuân, Ngọc Lạc (tỉnh Thanh Hóa) là một vùng liền dải nằm về phía Đông dãy Trường Sơn. Quế Thanh và quế Quỳ là quế tốt vì hàm lượng và chất lượng tinh dầu cao nổi tiếng trên cả nước, đồng bào các dân tộc Thái, Mường, Mán PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
6 sinh sống trong vùng có nghề trồng và khai thác sử dụng quế từ lâu đời. Những vườn quế, đồi quế ở Châu Kim, Thông Thụ, Thái Vạn Trình, Thắng Lộc đã đem lại nguồn lợi kinh tế và môi sinh cho khu vực. - Vùng quế Quảng Ninh: các huyện Hải Ninh, Hà Cối, Đầm Hòa, Tiên Yên và Bình Liêu (Quảng Ninh) là vùng đồi núi san sát nhau thuộc cánh cung Đông Bắc kéo dài về phía biển. Quế Quảng Ninh là nguồn lợi đáng kể của đồng bào Thanh Y, Thanh Phán sinh sống trong vùng. Các vườn đồi quế ở Quảng Lâm, Hoàng Mô, Pò Hèm, Lục Phủ, Quất Động đã nhiều năm cung cấp sản phẩm cho thị trường trong nước và xuất khẩu [42]. 1.1.4. Thành phần hóa học và tính chất dược lý của quế 1.1.4.1. Thành phần hóa học của quế Thành phần hóa học của cây được các nhà khoa học nghiên cứu, khảo sát từ hàng chục năm nay. Chủ yếu xác định thành phần hóa học của vỏ quế, lá quế, vỏ rễ quế, hạt quế. Vỏ quế: trong vỏ quế có chứa nước, chất khoáng, đường, tinh bột, chất nhầy, tanin, chất màu, nhựa, canxi. Nhưng thành phần chủ yếu là tinh dầu. Tinh dầu có màu vàng nhạt lúc đầu nhưng dần dần sẫm nâu lại do hiện tượng oxy hóa, ngọt, vị cay, thơm, nóng, nặng hơn nước. Thành phần chủ yếu trong tinh dầu là andehytcinamic, các loại phenol trong đó chủ yếu là eugenol, kèm theo ít safrol, furfurol trong vỏ quế còn một loại tinh dầu nhẹ hơn nước thường thu được khi mới cất [40]. Lá quế: khi tỉa cây quế thường thu hoạch để cất tinh dầu, tinh dầu lá quế màu nâu, phản ứng acid, mùi đinh hương, chứa aldehyd cinnamic, eugenola, thường eugenola này được dùng để tổng hợp vanilin. Tinh dầu lá quế tan trong 2,5 đến 2,8 thể tích cồn 700 [49]. Vỏ rễ quế: trong vỏ rễ quế cũng có tinh dầu, nhưng tinh dầu chứa chủ yếu eucalyptol, eugenol và safrola, borneol và rất ít andehyt cinamic [52]. Hạt quế chứa chất béo, thường dùng để chế nến thắp [40]. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
7 Bảng 1.1. Thành phần hóa học của các bộ phận khác nhau của quế [27] Hình 1.1. Công thức cấu tạo một số chất quan trọng trong quế [23] PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
8 1.1.4.2. Tính chất dược lý của quế [7], [8] Các bộ phận ở quế đều có thể sử dụng và có giá trị kinh tế cao. Vỏ cành, nụ hoa, quả quế được dùng làm thuốc, lá quế dùng để cất tinh dầu, vỏ quế là sản phẩm chính của cây dùng để làm thuốc và chế biến nhiều hương liệu có giá trị. Trong Tây y: quế và tinh dầu quế có tác dụng kích thích tiêu hóa, tuần hoàn máu, tăng cường hô hấp, giúp co mạch, tăng bài tiết, gây co bóp tử cung, tăng nhu động ruột. Có tính chất sát trùng có hiệu quả chống những vi khuẩn Gr âm, Gr dương, vỏ cây chống nấm mạnh hơn lá cây. Có hợp chất chống oxy hóa, chống rối loạn thần kinh, có tác dụng hạ lipid và hạ đường huyết. Vỏ cây có tính chất hạ sốt, kháng ung thư. Trong Đông y: quế là vị thuốc bổ, chữa đau mắt, ho hen, bồi bổ cho phụ nữ sau sinh nở, bệnh đau bụng đi tả nguy hiểm đến tính mạng. 1.1.5. Hợp chất cinnamaldehyde Trong các bộ phận của cây quế như vỏ, lá, hoa, gỗ, rễ… đều có chứa tinh dầu. Thế nhưng vỏ quế là sản phẩm có giá trị cao nhất vì hàm lượng tinh dầu tập trung nhiều nhất và thành phần cinnamaldehyde trong tinh dầu từ vỏ chiếm tỷ lệ cao nhất. Chính vì thế, chất lượng và giá trị của vỏ quế không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng tinh dầu có trong một đơn vị sản phẩm mà còn phụ thuộc vào hàm lượng cinnamaldehyde trong tinh dầu. Tinh dầu vỏ quế có hàm lượng cinnamaldehyde dao động từ 65-80% [19]. Cinnamaldehyde thu được từ quá trình chưng cất tinh dầu của vỏ cây quế được ứng dụng trong các lĩnh vực thực phẩm, nông nghiệp, công nghiệp và y học. 1.1.5.1. Tính chất vật lý - Cinnamaldehyde có dạng lỏng ở nhiệt độ thường, màu vàng nhạt. - Điểm nóng chảy: -7,50C; khối lượng phân tử: 132,16 g/mol. - Tỷ trọng: 1,05 g/ml ở 250C; điểm sôi: 2480C. - Chỉ số khúc xạ 1,622. - Có mùi thơm đặc trưng của quế, vị ngọt, hơi cay và nồng. - Tan ít trong nước, tan tốt trong cồn, ete, chloroform, dầu béo hay trong các dung môi hữu cơ khác, có thể tan một phần trong các dung dịch kiềm [56]. 1.1.5.2. Tính chất hóa học - Công thức hóa học: C6H5CH = CHCHO. - Tên hóa học: Cinnamaldehyde; Trans-Cinnamaldehyde; Cinnamic aldehyde. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
9 - Cinnamaldehyde có chứa nhân thơm và aldehyde chưa bão hòa nên dễ tham gia các phản ứng hóa học làm thay đổi tính chất ban đầu. Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng, oxy không khí, cinnamaldehyde rất dễ bị biến đổi. Các dạng phản ứng khác nhau tùy theo điều kiện phản ứng, xúc tác, nhiệt độ… tạo thành những sản phẩm khác nhau [56]. Cinnamaldehyde không gây hại cho môi trường và dễ bị phân hủy. 1.1.5.3. Hoạt tính sinh học - Hoạt tính kháng khuẩn Hoạt tính kháng khuẩn của cinnamaldehyde trong điều kiện phòng thí nghiệm được hiểu như là khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn thông qua việc đo đường kính vòng vô khuẩn. Cinnamaldehyde có hoạt tính kháng khuẩn ngay cả ở nồng độ thấp. - Hoạt tính kháng oxy hoá Cinnamaldehyde là một trong nhưng chất có hoạt tính kháng oxy hóa nhẹ so với những thành phần khác trong các loại tinh dầu. Giá trị ORAC (giá trị dùng để đánh giá khả năng chống oxy hóa) của cinnalmaldehyde khoảng 267 μmol TE/100g (micromol Trolox Equivalent trên 100 gram) [50]. 1.1.5.4. Quá trình sinh tổng hợp Cinnamaldehyde Cinnamaldehyde là một flavonoid được sinh tổng hợp tự nhiên: Hình 1.2. Sơ đồ quá trình sinh tống hợp Cinnamaldehyde Quá trình sinh tổng hợp của cinnamaldehyde bắt đầu bằng việc khử N- phenylalalanine vào axit cinnamic nhờ hoạt động của phenylalanine amoniac lyase. PAL xúc tác phản ứng này bằng cách khử ôxy hóa. Sự khử trùng này phụ thuộc vào nhóm giả mạo MIO của PAL. PAL làm tăng axit trans-cinnamic. Trong bước thứ hai: CoA ligase (4CL) chuyển axit cinnamic sang cinnamoyl-CoA bằng một kết tủa acid- thiol. 4CL sử dụng ATP để xúc tác sự hình thành cinnamoyl-CoA. 4CL tác động phản ứng này theo hai bước. 4CL tạo thành một anhydrit hydroxycinnamate-AMP, sau đó là một cuộc tấn công nucleophile vào cacbonyl của acyl adenylate. Cinnamoyl-CoA được giảm bởi NADPH xúc tác bởi CCR (cinnamoyl-CoA reductase) tạo thành cinnamaldehyde. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma