Luận án tiến sĩ: Ảnh hưởng của thu hoạch và chế biến đến hàm lượng hoạt chất sinh học trong cây ...

• Tác giả: Nguyễn Duy Tân
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Minh Thủy
• Trường học: Trường Đại Học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Ảnh hưởng của thu hoạch và chế biến đến hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học trong cây thuốc dòi (Pouzolzia zeylanica L. Benn)
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Cần Thơ

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM KẾT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Nội dung nghiên cứu
• 1.3. Ý nghĩa của luận án
• 1.4. Điểm mới của luận án
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về cây thuốc dòi
• 2.1.1. Phân loại thực vật
• 2.1.2. Nguồn gốc và sự phân bố
• 2.1.3. Đặc điểm thực vật và điều kiện sinh trưởng
• 2.1.4. Công dụng trị bệnh của cây thuốc dòi
• 2.1.5. Một số nghiên cứu khác về cây thuốc dòi
• 2.2. Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây thuốc dòi
• 2.2.1. Hợp chất polyphenol
• 2.2.2. Hợp chất flavonoid
• 2.2.3. Hợp chất anthocyanin
• 2.2.4. Hợp chất tannin
• 2.3. Hoạt động chống oxy hóa của các hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật và phương pháp đánh giá
• 2.4. Ảnh hưởng của các quá trình chế biến nhiệt đến các hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật
• 2.4.1. Quá trình sấy
• 2.4.2. Quá trình trích ly
• 2.4.3. Quá trình cô đặc
• 2.4.4. Quá trình sấy phun
• 2.5. Các nghiên cứu có liên quan
• 2.5.1. Nghiên cứu sấy khô nguyên liệu thực vật
• 2.5.2. Nghiên cứu trích ly các hoạt chất từ nguyên liệu thực vật
• 2.5.3. Nghiên cứu cô đặc các dịch trích ly từ thực vật và nước quả
• 2.5.4. Nghiên cứu sấy phun dịch trích ly từ thực vật và nước quả
• 2.6. Tổng quan sản phẩm dạng cao
• 2.7. Tổng quan sản phẩm trà hòa tan
• 2.8. Tổng quan về các thử nghiệm lâm sàng dịch trích thảo dược trên động vật thí nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phương tiện nghiên cứu
• 3.1.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.1.2. Nguyên vật liệu và trang thiết bị sử dụng
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Nội dung nghiên cứu
• 3.2.1.1. Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình thu hoạch và xử lý sau thu hoạch đến hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây thuốc dòi
• 3.2.1.1.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của mùa vụ trồng và thời điểm thu hoạch đến hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học
• 3.2.1.1.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy/phơi và kích thước nguyên liệu đến hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học
• 3.2.1.1.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của hàm ẩm và kích thước nguyên liệu đến sự thay đổi hàm lượng các hợp chất sinh học theo thời gian bảo quản
• 3.2.1.2. Nội dung 2: Nghiên cứu chế biến sản phẩm dạng cao lỏng và bột hòa tan từ cây thuốc dòi
• 3.2.1.2.1. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện trích ly đến hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học
• 3.2.1.2.2. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung acid citric, carboxymethyl cellulose (CMC) và oBrix của dung dịch đến giá trị cảm quan và hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học
• 3.2.1.2.3. Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình cô đặc chân không đến giá trị cảm quan và hàm lượng các hợp chất sinh học
• 3.2.1.2.4. Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng của loại gum, tỷ lệ maltodextrin và tỷ lệ gum bổ sung đến các tính chất lý hóa của sản phẩm
• 3.2.1.2.5. Thí nghiệm 8: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và mức độ đòng nhập liệu đến giá trị cảm quan, chất lượng sản phẩm
• 3.2.1.2.6. Thí nghiệm 9: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường sucrose và acid ascorbic phối trộn đến giá trị cảm quan của sản phẩm
• 3.2.1.2.7. Theo dõi sự thay đổi hàm lượng các hợp chất sinh học của sản phẩm cao lỏng và bột hòa tan trong quá trình bảo quản
• 3.2.1.3. Nội dung 3: Phân tích thành phần hóa sinh học, các đặc tính chức năng và khả năng thương mại hóa của sản phẩm
• 3.2.1.3.1. Xác định khả năng chống oxy hóa của sản phẩm
• 3.2.1.3.2. Phân tích thành phần hóa sinh học của sản phẩm
• 3.2.1.3.3. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn và tác dụng theo hướng điều trị bệnh đường hô hấp
• 3.2.1.3.4. Bước đầu khảo sát mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với hai loại sản phẩm mới
• 3.2.1.3.5. Tính hiệu suất thu hồi các hợp chất sinh học và dự toán chi phí sản xuất cao và bột hòa tan thuốc dòi
• 3.3. Phương pháp xử lý số liệu và phân tích các chỉ tiêu
• 3.3.1. Phương pháp xử lý số liệu
• 3.3.2. Phương pháp phân tích động học sự phân hủy các hợp chất sinh học trong quá trình sấy và cô đặc
• 3.3.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Tóm tắt

I. Ảnh hưởng của quá trình thu hoạch đến hoạt chất sinh học trong cây thuốc dòi Pouzolzia zeylanica

Nghiên cứu về thu hoạch cây thuốc dòi (Pouzolzia zeylanica) cho thấy rằng thời gian và mùa vụ thu hoạch có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng các hoạt chất sinh học trong cây. Kết quả cho thấy cây thuốc dòi trồng vào mùa nắng (tháng 1-4) chứa nhiều hợp chất sinh học hơn so với cây trồng vào mùa mưa (tháng 7-10). Thời gian thu hoạch tối ưu được xác định là từ 4 đến 8 tuần sau khi trồng. Điều này chỉ ra rằng việc lựa chọn thời điểm thu hoạch phù hợp là rất quan trọng để tối ưu hóa giá trị dinh dưỡng và hoạt tính sinh học của cây thuốc dòi.

1.1. Mùa vụ và thời gian thu hoạch

Mùa vụ trồng cây thuốc dòi đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các hoạt chất sinh học. Nghiên cứu chỉ ra rằng cây thuốc dòi thu hoạch vào mùa nắng có nồng độ các hợp chất như flavonoid, polyphenol cao hơn so với mùa mưa. Điều này có thể do điều kiện ánh sáng và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng đến sự tổng hợp các hợp chất này trong cây.

1.2. Điều kiện thu hoạch và xử lý sau thu hoạch

Quy trình chế biến thực vật sau thu hoạch cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Việc rửa sạch, làm khô và bảo quản cây thuốc dòi đúng cách là cần thiết để giữ lại các hoạt chất sinh học. Nghiên cứu cho thấy rằng phơi nắng hoặc sấy ở nhiệt độ 60°C giúp duy trì hàm lượng các hợp chất này ở mức cao nhất trong suốt quá trình bảo quản.

II. Quy trình chế biến và ảnh hưởng đến hoạt chất sinh học

Quy trình chế biến thực vật từ cây thuốc dòi bao gồm các bước như trích ly, cô đặc và sấy phun. Các yếu tố như nhiệt độ, thời gian trích ly và tỷ lệ nước/nguyên liệu có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hàm lượng các hoạt chất sinh học trong sản phẩm cuối cùng. Nghiên cứu sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) để tối ưu hóa các thông số này, cho thấy rằng nhiệt độ 81°C trong 30 phút với tỷ lệ nước/nguyên liệu là 27/1 (v/w) là điều kiện tối ưu cho quá trình trích ly.

2.1. Trích ly và cô đặc

Quá trình trích ly được tối ưu hóa để thu được dịch trích có hàm lượng hoạt chất sinh học cao nhất. Sử dụng acid citric và carboxymethyl cellulose trong quá trình chế biến giúp cải thiện chất lượng sản phẩm, giữ lại các hợp chất như anthocyanin và flavonoid. Kết quả cho thấy sản phẩm cô đặc có hàm lượng các hoạt chất này đạt mức cao nhất trong điều kiện tối ưu.

2.2. Sấy phun và bảo quản

Quá trình sấy phun được thực hiện với các thông số tối ưu là nhiệt độ không khí đầu vào 179°C và tỷ lệ dòng nhập liệu 18 rpm. Kết quả cho thấy sản phẩm bột sấy phun có độ ẩm thấp và hàm lượng các hoạt chất sinh học cao. Việc bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ lạnh giúp duy trì hàm lượng các hợp chất này tốt hơn so với bảo quản ở nhiệt độ phòng.

III. Đánh giá khả năng thương mại hóa và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu cũng đã khảo sát mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm từ cây thuốc dòi. Kết quả cho thấy khoảng 80-84% người tiêu dùng sẵn lòng mua sản phẩm khi có mặt trên thị trường. Điều này cho thấy rằng cây thuốc dòi không chỉ có giá trị dinh dưỡng mà còn có tiềm năng thương mại lớn. Các sản phẩm như cao lỏng và bột hòa tan từ cây thuốc dòi có thể được sử dụng trong ngành dược phẩm và thực phẩm chức năng.

3.1. Khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn

Sản phẩm bột hòa tan từ cây thuốc dòi thể hiện hoạt tính chống oxy hóa cao hơn so với sản phẩm cao lỏng. Nghiên cứu cho thấy rằng bột thuốc dòi có khả năng kháng khuẩn trên chủng Streptococcus pyogenes, mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các sản phẩm từ cây thuốc này trong điều trị bệnh đường hô hấp.

3.2. Tiềm năng trong ngành công nghiệp thực phẩm

Với những lợi ích sức khỏe và khả năng ứng dụng cao, sản phẩm từ cây thuốc dòi có thể được phát triển thành các sản phẩm thực phẩm chức năng, bổ sung dinh dưỡng cho người tiêu dùng. Việc nghiên cứu sâu hơn về công dụng cây thuốc này có thể giúp nâng cao giá trị kinh tế cho người trồng cũng như đáp ứng nhu cầu chăm sóc sức khỏe của cộng đồng.