Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và thiết lập quy trình chế biến sản phẩm viên quế mật ong

Luận văn thạc sĩ phân tích nghiên cứu và thiết lập quy trình chế biến sản phẩm viên quế mật ong, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp khả thi cho thực tiễn.

• Tác giả: Nguyễn Thị Cẩm Nhung
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Huế
• Trường học: Đại học Nông Lâm Huế
• Chuyên ngành: Cơ khí – Công nghệ
• Đề tài: Nghiên cứu quy trình chế biến viên quế mật ong hiệu quả
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thừa Thiên Huế

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY QUẾ
• 1.1.1. Nguồn gốc và giống loài
• 1.1.2. Mô tả thực vật học của cây quế
• 1.1.3. Phân bố quế ở Việt Nam và trên thế giới
• 1.1.4. Thành phần hóa học và tính chất dược lý của quế
• 1.1.5. Hợp chất Cinnamaldehyde
• 1.2. TỔNG QUAN VỀ MẬT ONG
• 1.2.1. Nguồn gốc và phân loại mật ong
• 1.2.2. Tính chất và thành phần của mật ong
• 1.2.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mật ong
• 1.2.4. Các ứng dụng của mật ong
• 1.3. TÁC DỤNG CỦA HỖN HỢP QUẾ VÀ MẬT ONG
• 1.3.1. Bệnh về tim mạch
• 1.3.2. Kiểm soát đường huyết
• 1.3.3. Chống nghẽn máu, đông máu
• 1.3.4. Bệnh viêm khớp
• 1.3.5. Bệnh ung thư
• 1.3.6. Trị rối loạn tiêu hoá, đầy hơi, viêm loét dạ dày
• 1.3.7. Giảm các bệnh viêm nhiễm
• 1.3.8. Điều trị cảm cúm, cảm lạnh
• 1.3.9. Hỗ trợ điều trị một số bệnh khác
• 1.4. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT VIÊN QUẾ MẬT ONG
• 1.4.1. Mục đích của quá trình sấy
• 1.4.2. Phân loại các kiểu sấy
• 1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ QUẾ Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
• 1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.6. NHẬN XÉT CHUNG
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Nghiên cứu xác định một số thành phần hóa học cơ bản nguyên liệu và các yếu tố ảnh hưởng
• 2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng công thức phối chế
• 2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp sấy
• 2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ sấy
• 2.2.5. Đánh giá chất lượng viên quế mật ong
• 2.2.6. Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất viên quế mật ong
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.3.1. Phương pháp lấy mẫu
• 2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.3.3. Phương pháp vật lý
• 2.3.4. Phương pháp hóa sinh
• 2.3.5. Phương pháp vi sinh
• 2.3.6. Phương pháp đánh giá cảm quan
• 2.3.7. Phương pháp xử lý thống kê
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
• 3.1.1. Nghiên cứu xác định một số thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu
• 3.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp sấy đến chất lượng vỏ quế khô
• 3.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng vỏ quế sấy khô
• 3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÔNG THỨC PHỐI CHẾ ĐẾN CHẤT LƯỢNG VIÊN QUẾ MẬT ONG
• 3.3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP SẤY ĐẾN CHẤT LƯỢNG VIÊN QUẾ MẬT ONG
• 3.4. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY ĐẾN CHẤT LƯỢNG VIÊN QUẾ MẬT ONG
• 3.5. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VIÊN QUẾ MẬT ONG
• 3.5.1. Đánh giá chất lượng viên quế mật ong thành phẩm về phương diện hóa sinh
• 3.5.2. Đánh giá chất lượng viên quế mật ong thành phẩm về phương diện vi sinh
• 3.6. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VIÊN QUẾ MẬT ONG
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về quy trình chế biến viên quế mật ong hiệu quả

Quy trình chế biến viên quế mật ong là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong ngành thực phẩm chức năng. Viên quế mật ong không chỉ mang lại hương vị đặc trưng mà còn có nhiều lợi ích cho sức khỏe. Nghiên cứu này nhằm mục đích xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình chế biến, từ nguyên liệu đến phương pháp sản xuất.

1.1. Giới thiệu về quế và mật ong trong chế biến

Quế và mật ong là hai nguyên liệu tự nhiên có giá trị dinh dưỡng cao. Quế chứa nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe, trong khi mật ong có tính kháng khuẩn và cung cấp năng lượng.

1.2. Lợi ích sức khỏe của viên quế mật ong

Viên quế mật ong có tác dụng hỗ trợ điều trị nhiều bệnh lý như tiểu đường, viêm khớp và các vấn đề tiêu hóa. Sự kết hợp này giúp tăng cường sức đề kháng và cải thiện sức khỏe tổng thể.

II. Vấn đề và thách thức trong quy trình chế biến viên quế mật ong

Mặc dù viên quế mật ong mang lại nhiều lợi ích, nhưng quy trình chế biến vẫn gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như chất lượng nguyên liệu, phương pháp sấy và tỷ lệ phối trộn cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

2.1. Chất lượng nguyên liệu ảnh hưởng đến sản phẩm

Chất lượng của vỏ quế và mật ong là yếu tố quyết định đến chất lượng viên quế mật ong. Nguyên liệu kém chất lượng có thể làm giảm hiệu quả và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

2.2. Phương pháp sấy và ảnh hưởng đến chất lượng

Các phương pháp sấy khác nhau như sấy chân không, bơm nhiệt và đối lưu có ảnh hưởng lớn đến độ ẩm và chất lượng cảm quan của viên quế mật ong.

III. Phương pháp nghiên cứu quy trình chế biến viên quế mật ong

Nghiên cứu quy trình chế biến viên quế mật ong bao gồm nhiều bước từ xác định thành phần hóa học đến thử nghiệm các phương pháp sấy khác nhau. Mục tiêu là tìm ra quy trình tối ưu nhất.

3.1. Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu

Việc xác định thành phần hóa học của vỏ quế và mật ong giúp hiểu rõ hơn về giá trị dinh dưỡng và tác dụng của chúng trong sản phẩm cuối cùng.

3.2. Thử nghiệm các phương pháp sấy khác nhau

Nghiên cứu sẽ thử nghiệm các phương pháp sấy như sấy chân không và bơm nhiệt để đánh giá ảnh hưởng đến chất lượng viên quế mật ong.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của viên quế mật ong

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng viên quế mật ong có thể đạt chất lượng tốt nhất khi áp dụng quy trình chế biến hợp lý. Các ứng dụng thực tiễn của sản phẩm này rất đa dạng.

4.1. Đánh giá chất lượng viên quế mật ong thành phẩm

Chất lượng viên quế mật ong được đánh giá dựa trên các tiêu chí hóa sinh và vi sinh. Kết quả cho thấy sản phẩm đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm.

4.2. Ứng dụng trong hỗ trợ điều trị bệnh

Viên quế mật ong có thể được sử dụng như một thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị các bệnh lý như tiểu đường, viêm khớp và các vấn đề tiêu hóa.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu viên quế mật ong

Nghiên cứu quy trình chế biến viên quế mật ong không chỉ mang lại giá trị dinh dưỡng mà còn mở ra cơ hội cho việc phát triển sản phẩm mới. Tương lai của sản phẩm này rất hứa hẹn.

5.1. Tương lai của sản phẩm viên quế mật ong

Với nhu cầu ngày càng tăng về thực phẩm chức năng, viên quế mật ong có tiềm năng lớn trong thị trường nội địa và xuất khẩu.

5.2. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện quy trình chế biến và mở rộng ứng dụng của viên quế mật ong trong các lĩnh vực khác nhau.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo các thống kê y tế gần đây, xu hướng chăm sóc sức khỏe chủ động bằng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên đang tăng trưởng hơn 15% mỗi năm trên toàn cầu. Cây quế và mật ong từ lâu đã được coi là những dược liệu quý trong y học cổ truyền nhờ khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn và hỗ trợ chuyển hóa. Tại Việt Nam, vùng quế Trà Bồng thuộc tỉnh Quảng Ngãi nổi tiếng với nguồn nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu dồi dào, đạt mức bình quân 1,109 ml trên 100g vỏ tươi. Tuy nhiên, vỏ quế sau thu hoạch có độ ẩm ban đầu rất cao, chiếm khoảng 62,08%, khiến các hoạt chất sinh học dễ bị phân hủy nếu không được xử lý sấy kịp thời. Đồng thời, các sản phẩm chế biến từ quế trên thị trường hiện nay chủ yếu tồn tại ở dạng thô hoặc bột gia vị đơn thuần, chưa được chuẩn hóa quy trình sản xuất để kết hợp hiệu quả với mật ong tạo thành dạng viên tiện dụng.

Đề tài nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu xác định chế độ sấy vỏ quế thích hợp, khảo sát tỷ lệ phối trộn tối ưu giữa bột quế và mật ong, từ đó thiết lập quy trình công nghệ sản xuất viên quế mật ong đạt chuẩn chất lượng. Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực nghiệm tại Khoa Cơ khí - Công nghệ thuộc Trường Đại học Nông Lâm Huế và Trung tâm Kiểm nghiệm Thuốc, Mỹ phẩm, Thực phẩm Thừa Thiên Huế trong giai đoạn từ tháng 10 năm 2016 đến tháng 5 năm 2017. Nghiên cứu mang lại ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc khi rút ngắn thời gian sấy xuống chỉ còn 9 giờ, kiểm soát độ ẩm thành phẩm ở mức an toàn khoảng 8%, duy trì hàm lượng cinnamaldehyde trong tinh dầu đạt trên 70% và mở ra hướng đi bền vững cho ngành chế biến sâu thảo dược Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết truyền nhiệt và truyền khối trong công nghệ sấy nông sản, tập trung vào 3 giai đoạn sấy: giai đoạn làm nóng vật liệu, giai đoạn tốc độ sấy không đổi và giai đoạn tốc độ sấy giảm dần. Nguyên lý sấy bơm nhiệt dựa trên việc sử dụng không khí có độ ẩm thấp tuần hoàn qua dàn lạnh để ngưng tụ ẩm và gia nhiệt qua dàn nóng, giúp tách nước ở nhiệt độ thấp mà không làm tổn hại hoạt chất. Bên cạnh đó, lý thuyết sấy chân không ứng dụng nguyên lý hạ thấp áp suất buồng sấy xuống dưới 610 Pa để giảm nhiệt độ sôi của nước, giúp bay hơi ẩm nhanh chóng mà không làm caramel hóa đường trong mật ong.

Về mặt hóa sinh và dược lý, nghiên cứu áp dụng khung lý thuyết về các hợp chất polyphenol và phenylpropanoid. Trong đó, hợp chất cinnamaldehyde chiếm từ 65% đến 80% trong tinh dầu vỏ quế, đóng vai trò chính trong hoạt tính kháng khuẩn và chống oxy hóa với giá trị ORAC đo được khoảng 267 micromol TE trên 100g. Mật ong đóng vai trò là chất mang tự nhiên và chất kết dính sinh học, chứa 38,2% fructose, 31,3% glucose và 17,2% nước, có tác dụng hiệp đồng làm tăng khả năng miễn dịch và hỗ trợ niêm mạc đường tiêu hóa.

Phương pháp nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là vỏ quế tươi thu hoạch tại huyện Trà Bồng, tỉnh Quảng Ngãi, được tuyển chọn đồng đều về kích thước và độ tuổi, không bị dập nát hay sâu bệnh. Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn với cỡ mẫu tối thiểu 3 lần lặp lại cho mỗi chỉ tiêu phân tích nhằm triệt tiêu sai số ngẫu nhiên.

Quy trình phân tích hóa lý và vi sinh được tiến hành theo các tiêu chuẩn quốc gia nghiêm ngặt:

• Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi theo tiêu chuẩn TCVN 4326-2001.
• Định lượng đường khử và đường tổng số bằng phương pháp Bertrand theo tiêu chuẩn TCVN 4594-88.
• Xác định hàm lượng protein thô theo phương pháp Kjeldahl chuẩn TCVN 10385:2014 với hệ số quy đổi 6,25.
• Định lượng tro tổng số theo tiêu chuẩn ngành TCN 848:2006 bằng phương pháp nung ở nhiệt độ cao.
• Chiết tách tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước theo TCVN 7039:2013 và phân tích định tính thành phần bằng sắc ký khí ghép khối phổ GC-MS.
• Đánh giá chỉ tiêu vi sinh vật gồm tổng số vi khuẩn hiếu khí, Coliforms bằng phương pháp MPN, E. coli và Salmonella.
• Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm thị hiếu theo thang đo Hedonic 9 bậc.

Toàn bộ dữ liệu thu thập được xử lý thống kê bằng phân tích phương sai ANOVA một nhân tố và kiểm định LSD ở mức ý nghĩa 5% trên phần mềm SPSS 20 và Microsoft Excel để đảm bảo tính chuẩn xác và độ tin cậy khoa học cao nhất.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, phân tích thành phần hóa học cơ bản của vỏ quế tươi Trà Bồng cho thấy độ ẩm đạt 62,08%, hàm lượng tinh dầu đạt 1,109 ml trên 100g, protein đạt 2,574%, đường tổng số đạt 1,093%, vitamin C đạt 13,200 mg trên 100g và hàm lượng tro đạt 2,492%. Phân tích GC-MS khẳng định cinnamaldehyde là cấu tử chủ yếu với pic sắc ký xuất hiện rõ nét tại thời gian lưu 8,741 phút.

Thứ hai, khi so sánh 3 phương pháp sấy vỏ quế ở 60 độ C, phương pháp sấy bơm nhiệt vượt trội hoàn toàn với thời gian làm khô chỉ 9 giờ để đưa độ ẩm về 10,062%, nhanh hơn đáng kể so với sấy đối lưu (15 giờ đạt 10,013%) và sấy chân không (18 giờ đạt 10,132%). Sấy bơm nhiệt giúp bảo tồn vitamin C tốt nhất với hàm lượng đạt 5,433 mg trên 100g, cao hơn 110,3% so với sấy đối lưu (2,583 mg trên 100g). Hàm lượng protein sau sấy bơm nhiệt đạt 4,183% và tinh dầu đạt 2,396 ml trên 100g. Nhiệt độ sấy vỏ quế bằng bơm nhiệt tối ưu được xác định là 50 độ C trong thời gian 12 giờ.

Thứ ba, khảo sát tỷ lệ phối trộn giữa bột quế và mật ong đã cô bớt nước chỉ ra rằng tỷ lệ 100 mg bột quế trên 60 ml mật ong (công thức 100/60) tạo ra khối dẻo đồng nhất, tỷ lệ vỡ vụn sau sấy ở mức thấp nhất và điểm cảm quan cao nhất so với các tỷ lệ 100/50 và 100/70.

Thứ tư, điều kiện sấy viên quế mật ong đạt chuẩn tối ưu là sấy chân không ở nhiệt độ 60 độ C, áp suất 12,8 kPa trong 9 giờ, đưa độ ẩm viên về khoảng 8%. Viên thành phẩm có màu sắc tự nhiên, mùi thơm đặc trưng, vị ngọt cay hài hòa và đạt tuyệt đối các chỉ tiêu an toàn vi sinh vật khi Salmonella âm tính, Coliforms và vi khuẩn hiếu khí dưới ngưỡng cho phép.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân giúp phương pháp sấy bơm nhiệt đạt tốc độ tách ẩm nhanh và giữ chất lượng vỏ quế vượt trội là nhờ cơ chế tạo ra chênh lệch phân áp suất hơi nước cực lớn giữa không khí khô trong buồng sấy và bề mặt vật liệu. Môi trường nhiệt độ thấp giúp hạn chế tối đa sự oxy hóa và phân hủy nhiệt của vitamin C cũng như protein. Đối với viên quế mật ong thành phẩm, việc lựa chọn sấy chân không ở áp suất 12,8 kPa là giải pháp then chốt vì hàm lượng đường trong mật ong rất cao (khoảng hơn 69% đường đơn). Môi trường chân không làm giảm nhiệt độ bốc hơi của nước, ngăn chặn hiện tượng cháy đường, sẫm màu và giữ nguyên vẹn các este thơm bay hơi.

Các dữ liệu thực nghiệm có thể được biểu diễn trực quan thông qua đồ thị đường cong động học sấy biểu thị sự giảm ẩm theo thời gian, thể hiện rõ độ dốc tách ẩm vượt trội của sấy bơm nhiệt so với đối lưu. Bên cạnh đó, biểu đồ cột so sánh hàm lượng vitamin C và protein giữa các phương pháp minh chứng trực quan sự suy giảm hoạt chất khi chịu nhiệt độ kéo dài. Kết quả đánh giá cảm quan theo thang Hedonic 9 điểm trên bảng tổng hợp cho thấy mẫu sấy bơm nhiệt đạt điểm yêu thích cao nhất về màu sắc (6,500 điểm), mùi (6,650 điểm) và vị (6,450 điểm). Kết quả này hoàn toàn tương đồng với các nghiên cứu quốc tế về tính nhạy nhiệt của cinnamaldehyde và khẳng định tính khả thi của quy trình đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

Một là, chuẩn hóa quy trình tiền xử lý và áp dụng công nghệ sấy bơm nhiệt đối với nguyên liệu vỏ quế tươi: Thiết lập chế độ sấy bơm nhiệt ổn định ở nhiệt độ 50 độ C trong 12 giờ nhằm đưa độ ẩm vỏ quế về mức an toàn 10,06%, nâng cao hiệu suất thu hồi tinh dầu đạt trên 2,39 ml trên 100g vỏ khô. Thời gian triển khai dự kiến trong 6 tháng đầu năm tại các hợp tác xã và doanh nghiệp chế biến nông lâm sản tại tỉnh Quảng Ngãi.

Hai là, đầu tư đồng bộ hệ thống cô quay chân không và buồng sấy chân không áp suất thấp: Vận hành thiết bị sấy ở mức áp suất 12,8 kPa và nhiệt độ 60 độ C trong 9 giờ để sấy viên quế mật ong, đảm bảo độ ẩm thành phẩm duy trì nghiêm ngặt dưới 8% và tỷ lệ vỡ vụn dưới 1,5%. Thời gian hoàn thiện trong 9 đến 12 tháng do các cơ sở sản xuất thực phẩm chức năng và đông dược chủ trì thực hiện.

Ba là, ban hành quy chuẩn kiểm soát chất lượng hóa sinh và an toàn vi sinh vật: Thực hiện kiểm định định kỳ 100% các lô sản phẩm theo hệ thống tiêu chuẩn TCVN, đảm bảo hàm lượng cinnamaldehyde chiếm trên 70% trong tinh dầu và các chỉ tiêu vi sinh vật như Salmonella, E. coli luôn ở mức an toàn tuyệt đối trước khi đóng gói lưu thông. Tiến độ thực hiện liên tục hàng quý do phòng kiểm nghiệm chất lượng doanh nghiệp phối hợp với các trung tâm y tế dự phòng địa phương giám sát.

Bốn là, phát triển giải pháp bao bì bảo quản màng nhôm và đa dạng hóa kênh phân phối: Ứng dụng công nghệ đóng gói vỉ nhôm hoặc lọ thủy tinh tối màu có gói hút ẩm để duy trì độ ẩm sản phẩm dưới 8% trong thời hạn bảo quản 18 đến 24 tháng, đồng thời đẩy mạnh tiếp cận phân khúc khách hàng người cao tuổi, người mắc bệnh tim mạch và tiểu đường tuýp 2. Thời gian triển khai thương mại hóa trong vòng 12 tháng tiếp theo do các công ty phân phối dược phẩm và chuỗi nhà thuốc đảm nhiệm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất là các doanh nghiệp sản xuất thực phẩm chức năng và dược liệu: Tài liệu cung cấp toàn bộ thông số kỹ thuật chuẩn hóa về tỷ lệ phối chế 100 mg bột quế trên 60 ml mật ong và chế độ sấy chân không 12,8 kPa, giúp doanh nghiệp rút ngắn thời gian nghiên cứu phát triển sản phẩm và đưa vào sản xuất quy mô công nghiệp với tỷ lệ thành công trên 95%.

Nhóm thứ hai là các nhà khoa học, giảng viên và học viên cao học chuyên ngành Công nghệ thực phẩm: Luận văn là tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp bố trí thí nghiệm sấy bơm nhiệt, kỹ thuật phân tích GC-MS xác định cinnamaldehyde và mô hình xử lý số liệu thống kê ANOVA trên SPSS 20 phục vụ các công trình nghiên cứu sau thu hoạch.

Nhóm thứ ba là các cơ quan quản lý nông nghiệp và hợp tác xã trồng quế tại các địa phương: Nghiên cứu mở ra hướng đi chiến lược trong chế biến sâu chuỗi giá trị quế Trà Bồng, giảm thiểu tình trạng bán nguyên liệu thô với giá rẻ, giúp gia tăng giá trị kinh tế của cây quế lên từ 30% đến 45% cho người nông dân vùng cao.

Nhóm thứ tư là các bác sĩ y học cổ truyền và chuyên gia tư vấn dinh dưỡng: Luận văn cung cấp luận cứ khoa học thực nghiệm về sự kết hợp giữa quế và mật ong, làm cơ sở tin cậy để hướng dẫn người bệnh sử dụng viên quế mật ong nhằm hỗ trợ kiểm soát đường huyết, giảm 6% đến 11% mỡ máu xấu LDL và cải thiện hệ thống miễn dịch tự nhiên.

Câu hỏi thường gặp

Việc sử dụng phương pháp sấy bơm nhiệt mang lại ưu thế gì vượt trội so với sấy đối lưu truyền thống? Sấy bơm nhiệt giúp rút ngắn thời gian làm khô vỏ quế từ 15 giờ xuống còn 9 giờ để đưa độ ẩm từ 62,08% về 10,06%. Nhờ sấy ở nhiệt độ thấp với không khí khô tuần hoàn, hàm lượng vitamin C được bảo tồn đạt 5,433 mg trên 100g, cao hơn gấp đôi so với mức 2,583 mg trên 100g của sấy đối lưu.

Tỷ lệ phối trộn nào giữa bột quế và mật ong được chứng minh là tối ưu nhất? Tỷ lệ phối chế chuẩn là 100 mg bột quế kết hợp 60 ml mật ong đã cô đặc bớt nước. Tỷ lệ này tạo độ dẻo kết dính hoàn hảo cho khối bột, giúp định hình viên đồng đều, giảm thiểu tỷ lệ nứt vỡ sau sấy và đạt điểm đánh giá cảm quan cao nhất về màu, mùi, vị.

Tại sao cần áp dụng công nghệ sấy chân không cho công đoạn sấy viên quế mật ong? Do mật ong chứa hàm lượng đường khử rất cao (trên 69% gồm fructose và glucose), sấy chân không ở áp suất 12,8 kPa và nhiệt độ 60 độ C giúp hạ thấp điểm sôi của ẩm. Điều này giúp hơi nước thoát nhanh trong 9 giờ mà không làm cháy đường hay biến tính tinh dầu.

Hợp chất hoạt tính sinh học chủ yếu nào quyết định giá trị dược tính của vỏ quế Trà Bồng? Phân tích sắc ký khí khối phổ GC-MS xác định cinnamaldehyde là thành phần hoạt chất chính với pic xuất hiện ở thời gian lưu 8,741 phút. Hợp chất này chiếm từ 70% đến 90% tổng lượng tinh dầu, tạo nên hương vị cay nồng đặc trưng và các hoạt tính sinh học quý.

Sản phẩm viên quế mật ong chế biến theo quy trình có đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn an toàn vi sinh không? Kết quả kiểm nghiệm tại phòng thí nghiệm chuyên môn khẳng định sản phẩm đạt chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm. Mẫu viên hoàn toàn không chứa vi khuẩn Salmonella gây bệnh, đồng thời mật độ Coliforms và tổng số vi sinh vật hiếu khí đều nằm trong giới hạn kiểm soát cho phép.

Kết luận

• Xác định thành công các thành phần hóa học cơ bản của vỏ quế tươi Trà Bồng với độ ẩm 62,08% và hàm lượng tinh dầu đạt 1,109 ml trên 100g.
• Thiết lập chế độ sấy vỏ quế tối ưu bằng phương pháp bơm nhiệt ở nhiệt độ 50 độ C trong 12 giờ, giúp bảo toàn tối đa tinh dầu và vitamin C.
• Chuẩn hóa tỷ lệ phối chế viên quế mật ong đạt chất lượng cảm quan và cơ lý tốt nhất ở mức 100 mg bột quế trên 60 ml mật ong cô đặc.
• Xác lập thông số sấy viên quế mật ong bằng phương pháp chân không ở áp suất 12,8 kPa, nhiệt độ 60 độ C trong 9 giờ, đạt độ ẩm an toàn 8%.
• Kiểm chứng thành phẩm đạt đầy đủ các tiêu chuẩn chất lượng hóa sinh và an toàn vệ sinh thực phẩm theo quy định hiện hành.

Công trình đã đóng góp một quy trình công nghệ hoàn chỉnh và có tính ứng dụng cao, giải quyết bài toán chế biến sâu cho nguồn dược liệu quế bản địa. Trong thời gian 12 đến 18 tháng tới, các đơn vị sản xuất cần đẩy mạnh thử nghiệm lâm sàng và mở rộng quy mô sản xuất công nghiệp. Hãy chủ động liên hệ và ứng dụng ngay các thông số công nghệ từ nghiên cứu này để phát triển những dòng thực phẩm chức năng bảo vệ sức khỏe cộng đồng chất lượng và bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TỔNG QUAN VỀ CÂY QUẾ 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]. Mô tả thực vật học của cây quế 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]. 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.com to remove the waterma 4 00C) hoặc nhiệt độ cao tối đa 37-380C. Lượng mưa hàng năm khoảng 1. 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].

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 2.500 cây/ha, nhưng mật độ trồng quế phổ biến chỉ có từ 1. 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.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]. Phân bố quế ở trên thế giới và Việt Nam 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]. 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.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]. Thành phần hóa học và tính chất dược lý của quế 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.com to remove the waterma 7 Bảng 1. Thành phần hóa học của các bộ phận khác nhau của quế [27] Hình 1. Công thức cấu tạo một số chất quan trọng trong quế [23] PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 8 1.