NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN TRÀ HÒA TAN TỪ LÁ CÓC ĐỎ (LUMNITZERA LITTOREA) VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA SẢN PHẨM

• Tác giả: Bùi Thanh Tùng
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Lệ Thủy
• Trường học: Trường Đại học Mở Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học
• Đề tài: Nghiên cứu quy trình chế biến trà hòa tan từ lá Cóc Đỏ (Lumnitzera littorea) và khảo sát hoạt tính sinh học
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Bình Dương

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN I: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về chi Lumnitzera
• 1.1.1. Đặc điểm chung
• 1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước
• 1.2. Tổng Quan Về Đông Trùng Hạ Thảo
• 1.2.1. Thành phần hóa học
• 1.2.2. Hoạt tính sinh học
• 1.3. Tổng Quan Về Atiso
• 1.3.1. Giới thiệu chung
• 1.3.2. Thành phần hóa học
• 1.4. Giới Thiệu Về Cam Thảo
• 1.4.1. Đặc điểm chung
• 1.4.2. Thành phần hóa học
• 1.5. Tổng Quan Về Trà Hòa Tan
• 1.5.1. Giới thiệu chung
• 1.5.2. Lợi ích việc uống trà
• 1.5.3. Một số sản phẩm
• 1.6. Tổng Quan Về Phương Pháp Tách Chiết
• 1.6.1. Nguyên tắc tách chiết
• 1.6.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết nguyên liệu
• 1.7. Tổng Quan Bệnh Đái Tháo Đường
• 1.7.1. Phương pháp điều trị
• 1.8. Tổng Quan Về Enzyme α- Glucosidase
• 1.9. Tổng Quan Về Quá Trình Oxy Hóa
• 1.9.1. Sự hình thành gốc tự do
• 1.9.2. Vai trò của gốc tự do trong cơ thể
• 1.10. Tổng Qua Về Một Số Vi Khuẩn Gây Bệnh
• 1.10.1. Trực khuẩn Escherichia Coli
• 1.10.2. Trực khuẩn Salmonella
• 2. PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm nghiên cứu
• 2.3. Hóa chất và thiết bị thí nghiệm
• 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.4.1. Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol
• 2.4.2. Phương pháp xác định hàm lượng flavonoid
• 2.4.3. Phương pháp ức chế enzyme α-glucosidase
• 2.4.4. Phương pháp khảo sát khả năng kháng oxy hóa
• 2.4.5. Phương pháp khảo sát khả năng kháng khuẩn
• 2.4.6. Phương pháp sấy thăng hoa
• 2.5. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 2.5.1. Quy trình điều chế cao tổng từ lá cây Cóc đỏ (Lumnitzera littorea)
• 2.5.2. Quy trình sản xuất trà hòa tan
• 2.5.3. Khảo sát thành phần hóa lý trong nguyên liệu
• 2.5.4. Nghiên cứu hoạt tính sinh học trong nguyên liệu ban đầu
• 2.5.5. Nghiên cứu quy trình sản xuất trà hòa tan
• 2.5.6. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian cô đặc
• 3. PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA NGUYÊN LIỆU
• 3.1.1. Kết quả thử độc tính cấp ở nguyên liệu lá Cóc đỏ
• 3.1.2. Kết quả khảo sát thành phần hóa lý nguyên liệu
• 3.1.3. Kết quả khảo sát hàm lượng polyphenol và flavonoid trong nguyên liệu
• 3.1.4. Kết quả nghiên cứu hoạt tính sinh học trong nguyên liệu
• 3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ HÒA TAN
• 3.2.1. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của quá trình sao đến chất lượng trà
• 3.2.2. Kết quả khảo sát quá trình trích ly
• 3.2.3. Tỷ lệ phối trộn dịch trích lá Cóc đỏ với dịch trích Atiso, Cam thảo và đế Đông trùng hạ thảo
• 3.2.4. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian cô đặc
• 3.2.5. Kết quả khảo sát quá trình lọc sau cô đặc
• 3.2.6. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ maltodextrin phối trộn đến chất lượng sản phẩm
• 3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM
• 3.3.1. Kết quả chỉ tiêu hóa lý
• 3.3.2. Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học trên thành phẩm
• 3.3.3. Kết quả chỉ tiêu vi sinh vật
• 3.3.4. Kết quả chỉ tiêu cảm quan
• IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 4.1. Quy trình sản suất trà hòa tan cóc đỏ
• 4.2. Hoạt tính sinh học

I. Trà Cóc Đỏ Giới Thiệu Lợi Ích Tuyệt Vời Cho Sức Khỏe

Sức khỏe là vốn quý nhất của mỗi con người và là nền tảng cho sự phát triển xã hội. Trong bối cảnh đó, thực phẩm chức năng ngày càng được quan tâm, đặc biệt là các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Trà là một thức uống quen thuộc, và ngày nay, trà không chỉ là một thức uống giải khát mà còn được sử dụng để hỗ trợ sức khỏe. Thị trường trà ngày càng đa dạng, với nhiều nguyên liệu khác nhau. Cóc Đỏ (Lumnitzera littorea) nổi lên như một nguyên liệu tiềm năng. Cây Cóc Đỏ chứa hàm lượng lớn flavonoid, các hợp chất có hoạt tính sinh học như chất chống oxy hóa, có tác dụng bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch máu não, thoái hóa gan, tổn thương do bức xạ. Nghiên cứu về quy trình chế biến trà hòa tan Cóc Đỏ và khảo sát hoạt tính sinh học của sản phẩm là một hướng đi đầy hứa hẹn. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra tiềm năng của Cóc Đỏ Việt Nam trong việc cải thiện sức khỏe tim mạch và bảo vệ tế bào.

1.1. Cây Cóc Đỏ Lumnitzera littorea Đặc điểm và phân bố

Cóc Đỏ (Lumnitzera littorea) là một loài cây ngập mặn thuộc họ Bàng. Theo Phạm Hoàng Hộ, ở Việt Nam, chi Lumnitzera gồm hai loài là Cóc đỏ và Cóc trắng (Lumnitzera racemosa). Cây Cóc Đỏ có thân gỗ, cao 10-20m, vỏ màu nâu thẫm. Lá mọc cách, tập trung ở đầu cành, phiến lá hình trứng ngược, mặt trên lá bóng. Cóc Đỏ phân bố ở các rừng ngập mặn ven biển, cửa sông, ven các đảo như Cần Giờ, Cà Mau, Phú Quốc. Loài cây này đang được bảo tồn và phát triển do các giá trị kinh tế và sinh thái. Trước năm 2001, Cóc đỏ đã bị nhiều người dân khai thác rất nhiều. Vì thân cây Cóc đỏ khi già thường bị rỗng hoặc mối ăn, nên trước khi chặt cây, người ta thường đục lỗ trên thân cây để kiểm tra. Nhiều cây Cóc đỏ già nhưng không bị chặt, nhưng cũng bị chết do các vết đục quá sâu.

1.2. Lợi ích sức khỏe tiềm năng của trà Cóc Đỏ

Trà hòa tan Cóc Đỏ hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích sức khỏe nhờ vào hàm lượng flavonoid dồi dào. Flavonoid có hoạt tính chống oxy hóa, giúp bảo vệ tế bào khỏi các gốc tự do gây hại. Các nghiên cứu cũng cho thấy flavonoid có khả năng ức chế enzyme, hỗ trợ điều trị các bệnh mãn tính như tiểu đường. Việc sử dụng Cóc đỏ trong sản xuất trà còn mang lại giá trị kinh tế cho người dân địa phương và góp phần bảo tồn nguồn tài nguyên thiên nhiên. Các nghiên cứu cũng cho thấy flavonoid có khả năng ức chế enzyme, hỗ trợ điều trị các bệnh mãn tính như tiểu đường. Cần có thêm nhiều nghiên cứu sâu rộng hơn để khẳng định và khai thác tối đa tiềm năng của Cóc Đỏ.

II. Thách Thức Chế Biến Trà Cóc Đỏ Tối Ưu Quy Trình

Việc chế biến trà hòa tan Cóc Đỏ gặp phải một số thách thức nhất định. Thứ nhất, cần phải tối ưu quy trình chiết xuất để thu được hàm lượng flavonoid cao nhất. Thứ hai, cần đảm bảo tính ổn định của sản phẩm trong quá trình bảo quản. Thứ ba, cần phải kiểm soát các chỉ tiêu chất lượng để đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng. Nghiên cứu này tập trung vào việc giải quyết các thách thức này, nhằm tạo ra một sản phẩm trà hòa tan Cóc Đỏ chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường. Cần phải tối ưu quy trình chiết xuất để thu được hàm lượng flavonoid cao nhất. Thứ hai, cần đảm bảo tính ổn định của sản phẩm trong quá trình bảo quản. Thứ ba, cần phải kiểm soát các chỉ tiêu chất lượng để đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình chế biến trà Cóc Đỏ

Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến quy trình chế biến trà hòa tan Cóc Đỏ, bao gồm: phương pháp thu hái và sơ chế lá, điều kiện chiết xuất (nhiệt độ, thời gian, dung môi), tỷ lệ phối trộn với các nguyên liệu khác (nếu có), và phương pháp sấy khô. Việc kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Do đó, cần có những nghiên cứu chuyên sâu để xác định được các thông số tối ưu cho từng giai đoạn của quy trình. Các nghiên cứu cũng nên tập trung vào việc giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường trong quá trình chế biến.

2.2. Đảm bảo an toàn và chất lượng cho trà hòa tan Cóc Đỏ

An toàn và chất lượng là hai yếu tố then chốt đối với bất kỳ sản phẩm thực phẩm nào, và trà hòa tan Cóc Đỏ cũng không ngoại lệ. Cần phải kiểm soát chặt chẽ các chỉ tiêu vi sinh vật, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật (nếu có), và hàm lượng kim loại nặng. Ngoài ra, cần phải đánh giá hoạt tính sinh học của sản phẩm để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho người sử dụng. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm là bắt buộc để bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và xây dựng uy tín cho sản phẩm.

III. Hướng Dẫn Chế Biến Trà Hòa Tan Cóc Đỏ Phương Pháp Tối Ưu

Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng một quy trình chế biến trà hòa tan Cóc Đỏ tối ưu, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu đến khâu đóng gói sản phẩm. Quy trình bao gồm các bước chính: thu hái và sơ chế lá Cóc Đỏ, chiết xuất hoạt chất, cô đặc dịch chiết, phối trộn với các nguyên liệu khác (nếu có), sấy khô, và đóng gói. Mỗi bước đều được thực hiện theo các thông số kỹ thuật đã được nghiên cứu và tối ưu hóa. Quan trọng hơn cả là nhóm hoạt chất HEAA ( Hydroxy-Ethyl-Adenosine- Analogs). Đông trùng hạ thảo còn chứa nhiều loại vitamin (trong 100g đông trùng hạ thảo có 0,12 g vitamin B12; 19 mg vitamin A; 116,03 mg vitamin C, ngoài ra còn có vitamin B2 (riboflavin), vitamin E, vitamin K.), ngoài ra còn có khoảng 25 - 30 % protein, 8% chất béo và đường mannitol.

3.1. Tối ưu hóa quá trình chiết xuất hoạt chất từ lá Cóc Đỏ

Quá trình chiết xuất hoạt chất là một trong những bước quan trọng nhất trong quy trình chế biến trà hòa tan Cóc Đỏ. Nghiên cứu này đã khảo sát ảnh hưởng của nhiều yếu tố đến hiệu quả chiết xuất, bao gồm: dung môi, nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi. Kết quả cho thấy, dung môi ethanol là phù hợp nhất để chiết xuất flavonoid từ lá Cóc Đỏ. Nhiệt độ chiết xuất tối ưu là 60°C, và thời gian chiết xuất là 60 phút. Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tối ưu là 1:10. Những thông số này giúp đảm bảo thu được hàm lượng flavonoid cao nhất trong dịch chiết.

3.2. Phương pháp sấy khô và bảo quản trà hòa tan Cóc Đỏ

Sau khi chiết xuất, dịch chiết cần được sấy khô để tạo thành trà hòa tan. Nghiên cứu này đã khảo sát các phương pháp sấy khô khác nhau, bao gồm: sấy phun, sấy thăng hoa, và sấy nhiệt. Kết quả cho thấy, sấy thăng hoa là phương pháp tốt nhất để bảo toàn hoạt tính sinh học của flavonoid trong trà. Trà hòa tan Cóc Đỏ cần được bảo quản trong bao bì kín, ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Thời hạn sử dụng của trà là 12 tháng kể từ ngày sản xuất. Theo Holliday và Cleaver (2004), đông trùng hạ thảo đã được sử dụng như một loại “thần dược” từ những năm 620 sau CN, vào thời nhà Đường ở Trung Quốc (618- 907). Năm 1994, Trung Quốc đã chính thức xếp loại đông trùng hạ thảo như một dược phẩm.

IV. Hoạt Tính Sinh Học Trà Cóc Đỏ Kết Quả Nghiên Cứu Bất Ngờ

Nghiên cứu này đã khảo sát hoạt tính sinh học của trà hòa tan Cóc Đỏ, bao gồm: hoạt tính chống oxy hóa, hoạt tính kháng khuẩn, và hoạt tính ức chế enzyme alpha-glucosidase. Kết quả cho thấy, trà hòa tan Cóc Đỏ có hoạt tính chống oxy hóa mạnh, tương đương với các loại trà xanh thông thường. Trà cũng có hoạt tính kháng khuẩn đối với một số vi khuẩn gây bệnh, như E. coli và Salmonella. Đặc biệt, trà có hoạt tính ức chế enzyme alpha-glucosidase, cho thấy tiềm năng trong việc hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường. Dịch chiết bằng nước và rượu, cả cordyceps tự nhiên và nuôi cấy cho thấy tác dụng chống oxy hoá: Ức chế sự hình thành malondialdehyde (MDA). Cả 2 loại cordyceps đều là chất chống oxy hóa hữu hiệu.

4.1. Hoạt tính chống oxy hóa vượt trội của trà Cóc Đỏ

Hoạt tính chống oxy hóa của trà hòa tan Cóc Đỏ được đánh giá bằng phương pháp DPPH. Kết quả cho thấy, trà có khả năng trung hòa các gốc tự do, bảo vệ tế bào khỏi tổn thương oxy hóa. Hoạt tính chống oxy hóa này có thể là do sự hiện diện của các flavonoid trong trà. Việc sử dụng trà Cóc Đỏ thường xuyên có thể giúp tăng cường hệ miễn dịch và phòng ngừa các bệnh mãn tính liên quan đến oxy hóa.

4.2. Khả năng kháng khuẩn tiềm năng của trà hòa tan Cóc Đỏ

Trà hòa tan Cóc Đỏ cũng thể hiện khả năng kháng khuẩn đối với một số vi khuẩn gây bệnh. Điều này có thể là do sự hiện diện của các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên trong Cóc Đỏ. Nghiên cứu này đã đánh giá khả năng kháng khuẩn của trà đối với E. coli và Salmonella bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch. Kết quả cho thấy, trà có khả năng ức chế sự phát triển của cả hai loại vi khuẩn này. Nghiên cứu cho thấy, dung môi ethanol là phù hợp nhất để chiết xuất flavonoid từ lá Cóc Đỏ. Nhiệt độ chiết xuất tối ưu là 60°C, và thời gian chiết xuất là 60 phút.

4.3. Ức chế Enzyme Alpha Glucosidase Hỗ trợ điều trị tiểu đường

Một trong những phát hiện thú vị của nghiên cứu là trà hòa tan Cóc Đỏ có khả năng ức chế enzyme alpha-glucosidase. Enzyme này có vai trò phân hủy carbohydrate thành glucose, làm tăng đường huyết. Việc ức chế enzyme này có thể giúp kiểm soát đường huyết ở bệnh nhân tiểu đường. Nghiên cứu này đã đánh giá khả năng ức chế enzyme alpha-glucosidase của trà bằng phương pháp in vitro. Kết quả cho thấy, trà có khả năng ức chế enzyme này một cách hiệu quả. Vì thế, nó hoàn toàn phù hợp để hỗ trợ cho người bệnh tiểu đường.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Phát Triển Trà Cóc Đỏ Trong Tương Lai

Nghiên cứu này đã mở ra những hướng đi mới trong việc phát triển các sản phẩm từ Cóc Đỏ (Lumnitzera littorea). Trà hòa tan Cóc Đỏ có tiềm năng trở thành một thức uống bổ dưỡng, tốt cho sức khỏe, đặc biệt là đối với những người có nguy cơ mắc các bệnh mãn tính. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để khẳng định và khai thác tối đa tiềm năng của Cóc Đỏ, cũng như để phát triển các sản phẩm khác từ loài cây này. Trên hệ tim mạch: đông trùng hạ thảo tốt cho hoạt động của tim và mạch máu, điều hoà nhịp tim, hạ cholesterol máu, ức chế kết tụ tiểu cầu, có tác dụng chống viêm, cải thiện tuần hoàn bàng hệ. Myriocin và thermozymocidin (1 acid amin không điển hình) ức chế hữu hiệu serine palmitoyltransferase, chất hình thành trong giai đoạn đầu của sự sinh tổng hợp sphingosin (Zhao., 2013) Myriocin có tác dụng ức chế miễn dịch (immunosuppressant) gấp 10-100 lần cyclosporine.

5.1. Tiềm năng thương mại của trà hòa tan Cóc Đỏ

Trà hòa tan Cóc Đỏ có tiềm năng thương mại lớn, đặc biệt là trong bối cảnh người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến sức khỏe. Sản phẩm có thể được bán tại các cửa hàng thực phẩm chức năng, siêu thị, và các kênh bán hàng trực tuyến. Việc xây dựng thương hiệu mạnh và tiếp thị hiệu quả sẽ giúp sản phẩm tiếp cận được nhiều khách hàng tiềm năng.

5.2. Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo cho Cóc Đỏ

Nghiên cứu về Cóc Đỏ (Lumnitzera littorea) vẫn còn nhiều dư địa để phát triển. Cần có thêm các nghiên cứu về tác dụng của Cóc Đỏ đối với các bệnh khác, cũng như về độc tính và an toàn khi sử dụng lâu dài. Ngoài ra, cần phải nghiên cứu các phương pháp trồng trọt và khai thác bền vững để bảo tồn nguồn tài nguyên Cóc Đỏ. Các nghiên cứu này sẽ giúp khai thác tối đa giá trị của Cóc Đỏ và mang lại lợi ích cho cộng đồng.

VI. Kết Luận Trà Cóc Đỏ Hướng Đi Mới Cho Sức Khỏe Cộng Đồng

Nghiên cứu về quy trình chế biến trà hòa tan từ lá Cóc Đỏ (Lumnitzera littorea) và khảo sát hoạt tính sinh học đã mang lại những kết quả đầy hứa hẹn. Trà hòa tan Cóc Đỏ không chỉ là một thức uống giải khát mà còn có tiềm năng trở thành một sản phẩm hỗ trợ sức khỏe hiệu quả. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các sản phẩm từ Cóc Đỏ sẽ góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng và mang lại lợi ích kinh tế cho người dân địa phương. Trà là một loại sản phẩm rất quen thuộc với người Việt Nam nói riêng và người Á Đông nói chung. Trà được sử dụng trên toàn thế giới và được xem là một loại nước uống mang tính toàn cầu. Do đó đây là loại thức uống phổ biến thứ hai sau nước lọc.

6.1. Tóm tắt quy trình sản xuất trà hòa tan Cóc Đỏ tối ưu

Quy trình sản xuất trà hòa tan Cóc Đỏ tối ưu bao gồm các bước sau: thu hái lá Cóc Đỏ, sấy khô, nghiền thành bột, chiết xuất bằng ethanol 60°C, cô đặc dịch chiết, sấy thăng hoa, và đóng gói. Quy trình này đảm bảo thu được sản phẩm có hàm lượng flavonoid cao, hoạt tính sinh học tốt, và an toàn cho người sử dụng. Theo Holiday và Cleaver (2004), đông trùng hạ thảo đã được sử dụng như một loại “thần dược” từ những năm 620 sau CN, vào thời nhà Đường ở Trung Quốc (618- 907). Năm 1994, Trung Quốc đã chính thức xếp loại đông trùng hạ thảo như một dược phẩm.

6.2. Kiến nghị và đề xuất cho tương lai nghiên cứu về Cóc Đỏ

Nghiên cứu về Cóc Đỏ (Lumnitzera littorea) cần được tiếp tục mở rộng và phát triển. Cần có thêm các nghiên cứu lâm sàng để đánh giá hiệu quả của trà hòa tan Cóc Đỏ đối với các bệnh mãn tính. Ngoài ra, cần phải nghiên cứu các phương pháp trồng trọt và khai thác bền vững để bảo tồn nguồn tài nguyên Cóc Đỏ. Việc hợp tác giữa các nhà khoa học, doanh nghiệp, và chính quyền địa phương là rất quan trọng để đưa Cóc Đỏ trở thành một sản phẩm có giá trị kinh tế và xã hội cao.