Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trà là thức uống truyền thống phổ biến tại Việt Nam, thường được sử dụng trong giao tiếp hàng ngày cũng như sau các bữa ăn. Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ thực phẩm, xu hướng tiêu dùng hiện đại ngày càng hướng tới các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, vừa cung cấp dinh dưỡng vừa chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học hỗ trợ phòng và điều trị bệnh tật. Các nguồn thảo dược thực vật bản địa đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dược liệu để chế biến thành các dạng đồ uống bảo vệ sức khỏe tiện lợi.

Trong hệ thực vật thảo dược vùng núi phía Bắc, chè dây (Ampelopsis cantoniensis (Hook.) Planch, họ Nho - Vitaceae) tại Cao Bằng là nguồn dược liệu tự nhiên có giá trị cao. Dù chưa được đưa vào danh mục "Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam" của giáo sư Đỗ Tất Lợi tại thời điểm nghiên cứu, chè dây đã được đồng bào các dân tộc thiểu số như Tày, Nùng sử dụng lâu đời dưới dạng nước sắc uống hàng ngày. Các cơ sở y tế như Bệnh viện Y học dân tộc Cao Bằng và Bệnh viện Y học dân tộc Quân đội đã ứng dụng chè dây trong hỗ trợ điều trị viêm loét dạ dày - tá tràng. Các nghiên cứu hóa thực vật và dược lý xác định hoạt chất chính trong chè dây là nhóm flavonoid (chủ yếu là ampelopsin và myricetin) có khả năng chống oxy hóa, kháng viêm, giảm tiết acid dịch vị, làm liền vết loét và diệt trừ xoắn khuẩn Helicobacter pylori.

Tuy nhiên, phương thức sử dụng chè dây trong dân gian chủ yếu dừng lại ở việc hái toàn thân, thái nhỏ, phơi khô rồi sắc hoặc hãm nước uống thủ công, chưa được tiêu chuẩn hóa và chưa đáp ứng tính tiện lợi của nhịp sống hiện đại. Nhằm nâng cao giá trị khai thác nguồn dược liệu chè dây tại Cao Bằng, tạo ra sản phẩm đồ uống túi lọc đạt chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm, có hương vị hài hòa và thuận tiện cho người dùng, tác giả Bùi Thị Mỹ đã thực hiện đề tài "Nghiên cứu quy trình sản xuất Chè dây túi lọc Cao Bằng".

Mục tiêu tổng quát của đề tài là xây dựng được quy trình sản xuất chè dây túi lọc Cao Bằng nhằm tạo ra sản phẩm trà túi lọc đạt chất lượng cảm quan, bảo đảm hoạt tính sinh học và đạt hiệu quả kinh tế.

Nhiệm vụ và yêu cầu nghiên cứu của đề tài bao gồm 3 nội dung chính:

  1. Xác định thành phần hóa học cơ bản trong nguyên liệu chè dây ban đầu (độ ẩm, hàm lượng flavonoid toàn phần, hàm lượng tanin).
  2. Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chè dây túi lọc thông qua việc khảo sát các thông số kỹ thuật: nhiệt độ sấy, thời gian sấy, kích thước nghiền nguyên liệu và tỷ lệ phối trộn các nguyên liệu bổ sung (cam thảo đất, cỏ ngọt).
  3. Đánh giá chất lượng thành phẩm thông qua các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh vật, cảm quan và tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Nguyên liệu chè dây thu hái tại huyện Thông Nông, tỉnh Cao Bằng (đã qua phơi hoặc sấy sơ bộ); các nguyên liệu phụ gia thảo dược gồm cam thảo đất (Scoparia dulcis L.) và cỏ ngọt (Stevia rebaudiana) thu mua tại các cơ sở thuốc bắc trên địa bàn thành phố Thái Nguyên.
  • Phạm vi không gian: Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Sinh học - Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên.
  • Phạm vi thời gian: Thực hiện từ tháng 11/2016 đến tháng 05/2017.
  • Quy mô nghiên cứu: Khảo sát thực nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm và tính toán định hướng cho khả năng mở rộng sản xuất hàng hóa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và cơ sở khoa học của nghiên cứu dựa trên kiến thức về hóa sinh thực vật thảo dược và công nghệ chế biến trà túi lọc:

  • Cơ sở hóa học và dược lý của chè dây: Chè dây thuộc họ Nho (Vitaceae), chứa hàm lượng lớn hợp chất polyphenol, đặc biệt là nhóm flavonoid (chiếm 18 - 19% khối lượng khô tuyệt đối) với hai thành phần chính được định danh là myricetin và ampelopsin (2,3-dihydromyricetin). Flavonoid có khả năng dập tắt gốc tự do, kháng viêm, ức chế enzyme và bảo vệ niêm mạc dạ dày. Hàm lượng tanin trong chè dây dao động từ 10,82% đến 13,30%, tạo vị chát đặc trưng.
  • Cơ sở khoa học của việc phối trộn nguyên liệu phụ: Nước sắc chè dây nguyên chất có vị chát và hậu đắng nhẹ, do đó việc phối trộn thêm cam thảo đất (Scoparia dulcis L.) chứa amellin và acid silicic giúp điều hòa tính vị, giải độc, chống co thắt cơ trơn tiêu hóa; kết hợp cùng cỏ ngọt (Stevia rebaudiana) chứa glycoside diterpenic (chủ yếu là stevioside, có độ ngọt cao gấp 300 lần saccharose nhưng không sinh năng lượng, bền ở nhiệt độ 198°C) nhằm tạo vị ngọt dịu tự nhiên, phù hợp cho cả người ăn kiêng hoặc mắc chứng đái tháo đường.
  • Nguyên lý công nghệ trà túi lọc: Khung công nghệ dựa trên quy trình sản xuất trà xanh và thảo mộc dạng túi nhúng truyền thống, bao gồm các công đoạn sấy khô đưa về độ ẩm an toàn bảo quản, nghiền nhỏ nhằm phá vỡ một phần cấu trúc tế bào để tăng diện tích tiếp xúc và vận tốc trích ly hoạt chất, rây phân loại kích thước hạt phù hợp với kích thước lỗ của giấy lọc chuyên dụng (0,30 - 0,35 mm), phối chế đồng đều và đóng gói cách ẩm.
  • Văn bản pháp lý và tiêu chuẩn áp dụng: Đánh giá chất lượng cảm quan theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215-79 (phương pháp cho điểm 20 bậc 5 điểm); đánh giá an toàn vi sinh vật theo Quyết định số 3113/1999/QĐ-BYT của Bộ Y tế và đối chiếu theo TCVN 7975-2008 đối với sản phẩm chè túi lọc.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được triển khai đồng bộ:

  • Bố trí thí nghiệm đơn yếu tố: Mỗi công thức thí nghiệm được lặp lại 3 lần độc lập trong cùng điều kiện để lấy giá trị trung bình:
    • Thí nghiệm khảo sát nhiệt độ sấy: Khảo sát 4 mức nhiệt độ gồm 50°C, 60°C, 70°C và 80°C (sấy mẫu 5g trong 30 phút).
    • Thí nghiệm khảo sát thời gian sấy: Khảo sát 4 mức thời gian gồm 15, 30, 45 và 60 phút (ở nhiệt độ sấy tối ưu 60°C).
    • Thí nghiệm khảo sát kích thước nghiền nguyên liệu: Phân loại theo 3 khoảng kích thước dài hạt: 1 < d ≤ 1 mm (dưới 1 mm), 1 < d ≤ 3 mm, và d ≥ 3 mm; sau đó ngâm chiết trong nước sôi 100°C trong 2 phút để đánh giá khả năng hòa tan và độ trong của dịch trà.
    • Thí nghiệm tỷ lệ phối trộn nguyên liệu phụ: Khảo sát 4 công thức phối trộn chè dây/cam thảo đất/cỏ ngọt với tổng khối lượng cố định 2,0g/túi lọc.
  • Phương pháp phân tích hóa lý:
    • Xác định độ ẩm: Bằng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 105°C trong tủ sấy Memmert.
    • Định lượng flavonoid toàn phần: Dùng phương pháp chiết Soxhlet bằng este dầu hỏa để loại bỏ clorophyl, chiết kiệt flavonoid bằng ethanol 70°, kết tủa loại bỏ tanin bằng dung dịch gelatin 3%, chiết phân bố flavonoid vào ethylacetat, bay hơi thu hồi dung môi và sấy cặn cắn đến khối lượng không đổi để cân phân tích.
    • Định lượng tanin: Bằng phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử với dung dịch kali pemanganat (KMnO4 0,1N), sử dụng chất chỉ thị indigocacmin và đối chứng xử lý dịch chiết bằng than hoạt tính (hệ số quy đổi k = 0,00582).
  • Phương pháp phân tích vi sinh vật: Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí sống lại được trên môi trường thạch TGA (ủ ấm 28 - 31°C trong 48 - 72 giờ) và xác định tổng số nấm men, nấm mốc trên môi trường Yeast Glucose Chloramphenicol (ủ 25°C trong 3 - 5 ngày).
  • Phương pháp đánh giá cảm quan: Sử dụng hội đồng đánh giá gồm 5 thành viên có chuyên môn thuộc ngành Công nghệ thực phẩm, chấm điểm theo thang điểm 20 của TCVN 3215-79 dựa trên 4 chỉ tiêu chất lượng với các hệ số trọng lượng quy định: Trạng thái (hệ số 1,0), Màu sắc (hệ số 1,2), Mùi (hệ số 0,6), Vị (hệ số 1,2).
  • Phương pháp tính toán chi phí sơ bộ: Tổng hợp định mức nguyên vật liệu (chè dây, cam thảo đất, cỏ ngọt), tỷ lệ hao hụt, nhân công sản xuất, bao bì túi lọc, túi màng tráng nhôm và vỏ hộp trên mẻ 200 túi lọc (10 hộp sản phẩm).
  • Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê sinh học, phân tích phương sai (ANOVA) và so sánh sai khác có ý nghĩa (p ≤ 0,05) bằng phần mềm SPSS phiên bản 20.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả nêu bật bối cảnh thực tiễn của ngành sản xuất đồ uống thảo mộc tại Việt Nam, chỉ ra nhu cầu sử dụng thực phẩm bảo vệ sức khỏe ngày càng tăng của xã hội. Phần này xác định đối tượng trọng tâm là cây chè dây Cao Bằng – một nguồn dược liệu tự nhiên giàu flavonoid có hiệu quả hỗ trợ điều trị bệnh lý viêm loét dạ dày nhưng mới chỉ dừng lại ở quy mô sử dụng thô sơ. Tác giả đặt ra mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ hoàn chỉnh để chế biến chè dây thành dạng trà túi lọc thương phẩm, đồng thời nêu rõ 3 yêu cầu nghiên cứu, ý nghĩa khoa học về mặt hóa sinh thực vật và ý nghĩa thực tiễn trong việc đa dạng hóa sản phẩm trà thảo dược giải độc, an thần, hỗ trợ phòng bệnh.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết toàn diện các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến đề tài:

  • Về cây chè dây (Ampelopsis cantoniensis): Phân tích đặc điểm thực vật học, vùng phân bố tự nhiên (chủ yếu ở vùng núi cao như Cao Bằng, Lào Cai, Lạng Sơn, Hòa Bình...), thành phần dinh dưỡng và dược tính. Trích dẫn các công trình của Phạm Thanh Kỳ, Phùng Thị Vinh, Vũ Nam chứng minh chè dây chứa 18 - 19% flavonoid toàn phần (với ampelopsin chiếm 53,82% và myricetin chiếm 5,32%), 10,82 - 13,30% tanin, không chứa độc tố alcaloid và saponin, có khả năng làm sạch vi khuẩn Helicobacter pylori sau 8 - 9 ngày sử dụng.
  • Về nguyên liệu bổ sung: Trình bày nguồn gốc, hình thái, thành phần hóa học và tác dụng dược lý của cam thảo đất (Scoparia dulcis L.) và cỏ ngọt (Stevia rebaudiana). Nhấn mạnh cỏ ngọt chứa các diterpenoid glycoside (stevioside đạt 5 - 10%) ngọt gấp 300 lần đường saccharose nhưng không sinh năng lượng, bền nhiệt và có hoạt tính chống oxy hóa.
  • Về công nghệ trà túi lọc: Khái quát lịch sử hình thành trà túi lọc từ các phát kiến của Thomas Sullivan và Joseph Krieger, phân tích cấu tạo túi lọc 2 ngăn bằng giấy lọc chuyên dụng không hàn nhiệt, màng bao ngoài PE/nhôm. Trình bày tổng quan sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất trà túi lọc truyền thống (làm héo, cắt - vò - nghiền, sấy khô, phối trộn, bao gói) và tình hình thị trường tiêu thụ trà túi lọc trong nước cũng như xu hướng tăng trưởng bình quân 3%/năm của tiêu thụ trà toàn cầu theo báo cáo của FAO.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết nguồn gốc mẫu chè dây thu hái tại Thông Nông (Cao Bằng), nguyên liệu cam thảo đất và cỏ ngọt mua tại Thái Nguyên. Liệt kê danh mục trang thiết bị (bộ chiết Soxhlet, tủ sấy Memmert Đức, cân phân tích, máy nghiền, máy hàn túi dập chân) và hóa chất phân tích (este dầu hỏa, ethylacetat, KMnO4, indigocacmin, thạch TGA). Thiết lập sơ đồ khối bố trí 4 thí nghiệm đơn yếu tố (nhiệt độ sấy, thời gian sấy, kích thước nghiền, tỷ lệ phối trộn). Trình bày chi tiết công thức toán học và quy trình thao tác định lượng độ ẩm, flavonoid toàn phần, tanin, kiểm nghiệm tổng số vi khuẩn hiếu khí và nấm men mốc theo chuẩn vi sinh, thang đánh giá cảm quan 20 điểm theo TCVN 3215-79 và phương pháp hạch toán kinh tế cho 10 hộp thành phẩm.

Phần 4: Kết quả và thảo luận

Chương này tập trung công bố và thảo luận các kết quả thực nghiệm đạt được:

  • Phân tích thành phần nguyên liệu thô ban đầu: Chè dây Thông Nông có độ ẩm 13,00%, flavonoid 18,98%, tanin 10,85%.
  • Tối ưu hóa chế độ sấy: So sánh 4 mức nhiệt độ (50°C, 60°C, 70°C, 80°C) và 4 mức thời gian (15, 30, 45, 60 phút). Kết quả xác định chế độ sấy tối ưu là 60°C trong 30 phút, bảo toàn hàm lượng flavonoid đạt 18,42% và đạt điểm cảm quan có trọng lượng cao nhất (16,45 điểm).
  • Xác định kích thước hạt nghiền: Lựa chọn kích thước 1 < d ≤ 3 mm cho hiệu suất trích ly flavonoid 18,03%, dịch trà trong và có màu vàng nâu sáng, khắc phục được hiện tượng dịch trà bị vẩn đục khi nghiền quá mịn (dưới 1 mm) hoặc trích ly kém khi hạt quá thô (d ≥ 3 mm).
  • Lựa chọn tỷ lệ phối trộn nguyên liệu phụ: Khảo sát 4 công thức phối trộn; công thức 3 (1,30g chè dây : 0,30g cam thảo đất : 0,40g cỏ ngọt) đạt chất lượng cảm quan xuất sắc nhất với điểm trung bình 18,21 và điểm có trọng lượng 18,08 (xếp loại Tốt).
  • Hoàn thiện quy trình công nghệ chế biến và đánh giá chất lượng sản phẩm: Xây dựng sơ đồ công nghệ sản xuất chè dây túi lọc hoàn chỉnh. Kết quả kiểm nghiệm thành phẩm cho thấy độ ẩm đạt 8,5%, flavonoid đạt 15,80%, tanin đạt 8,64%, cảm quan xếp loại khá. Chỉ tiêu vi sinh vật hoàn toàn đạt chuẩn theo TCVN 7975-2008 (tổng vi sinh vật hiếu khí là 2,5.10^4 CFU/g, nấm men và nấm mốc là 0,5.10^3 CFU/g).
  • Hạch toán giá thành: Tổng chi phí sản xuất cho mẻ 200 túi lọc (10 hộp, loại 20 túi/hộp) là 94.450 đồng, tính ra giá thành sản xuất sơ bộ đạt 9.445 đồng/hộp, tương đương giá xuất bán dự kiến là 9.450 đồng/hộp.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Đưa ra kết luận khẳng định đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu nghiên cứu, hệ thống hóa các thông số kỹ thuật tối ưu của quy trình chế biến và các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm chè dây túi lọc. Đề xuất 3 hướng nghiên cứu tiếp theo nhằm hoàn thiện sản phẩm ở các giai đoạn sau.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã đưa ra các kết quả định lượng cụ thể qua các bước thực nghiệm, được tổng hợp trong các bảng số liệu sau:

Bảng 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến hàm lượng flavonoid và điểm cảm quan của chè dây

Yếu tố khảo sát Mức thông số Hàm lượng Flavonoid (%) Điểm cảm quan trung bình Điểm cảm quan có trọng lượng (HSTL)
Nhiệt độ sấy (thời gian 30 phút) 50°C 18,45 14,90 14,89
60°C (chọn) 18,42 20,28 16,36
70°C 18,23 12,64 12,57
80°C 16,60 10,16 10,03
Thời gian sấy (ở nhiệt độ 60°C) 15 phút 17,96 14,43 14,34
30 phút (chọn) 18,42 16,42 16,45
45 phút 18,26 13,78 13,57
60 phút 17,60 13,43 13,15

Bảng 2: Ảnh hưởng của kích thước nghiền và tỷ lệ phối trộn đến chất lượng sản phẩm

Chỉ tiêu thí nghiệm Công thức / Dải khảo sát Kết quả phân tích hoạt chất / Điểm cảm quan Trạng thái cảm quan dịch trà
Kích thước hạt nghiền (d) 1 < d ≤ 1 mm (d < 1 mm) Flavonoid trích ly: 18,86% Dịch trà vẩn đục, màu vàng nâu đậm do lọt bột qua túi
1 < d ≤ 3 mm (chọn) Flavonoid trích ly: 18,03% Dịch trà trong, có màu vàng nâu đặc trưng
d ≥ 3 mm Flavonoid trích ly: 17,33% Dịch trà trong, màu vàng nâu nhạt, trích ly không triệt để
Tỷ lệ phối trộn (Chè dây / Cam thảo / Cỏ ngọt) CT1 (1,30g / 0,50g / 0,20g) Điểm TB: 9,00; Điểm HSTL: 8,86 Mức kém; vị đắng chưa hài hòa
CT2 (1,30g / 0,40g / 0,30g) Điểm TB: 9,34; Điểm HSTL: 8,96 Mức kém; mùi vị chưa đạt
CT3 (1,30g / 0,30g / 0,40g) Điểm TB: 18,21; Điểm HSTL: 18,08 Mức tốt; màu vàng nâu sáng, thơm tự nhiên, ngọt dịu
CT4 (1,30g / 0,25g / 0,45g) Điểm TB: 15,36; Điểm HSTL: 14,33 Mức khá; vị ngọt lấn át hương trà

Bảng 3: Chỉ tiêu chất lượng và an toàn của sản phẩm chè dây túi lọc thành phẩm

Nhóm chỉ tiêu Tên chỉ tiêu kiểm nghiệm Kết quả phân tích Quy định / Tiêu chuẩn đối chiếu
Chỉ tiêu hóa lý Độ ẩm 8,5% Ngưỡng an toàn bảo quản (< 10%)
Hàm lượng Tanin 8,64% Hao hụt tự nhiên so với nguyên liệu (10,85%)
Hàm lượng Flavonoid 15,80% Giữ được mức hoạt tính cao (nguyên liệu 18,98%)
Chất lượng cảm quan Khá Theo TCVN 3215-79
Chỉ tiêu vi sinh vật Tổng số vi sinh vật hiếu khí 2,5.10^4 CFU/g TCVN 7975-2008 (Mức tối đa: 2,5.10^6 CFU/g)
Tổng số nấm men, nấm mốc 0,5.10^3 CFU/g Đạt ngưỡng an toàn theo quy định
Kinh tế Chi phí sản xuất sơ bộ 9.445 đồng/hộp Tính cho hộp 20 túi x 2g (Giá bán: 9.450 đồng/hộp)

Giải pháp công nghệ do tác giả đề xuất:

  • Hoàn thiện sơ đồ công nghệ sản xuất chè dây túi lọc gồm các công đoạn liên hoàn: Chè dây nguyên liệu -> Làm sạch -> Sấy khô ở 60°C trong 30 phút -> Nghiền nhỏ -> Rây qua sàng mắt lưới đường kính ф = 3 mm -> Phối trộn đồng đều với bột cam thảo đất và cỏ ngọt (đã xử lý cùng chế độ nhiệt và nghiền tương tự) theo tỷ lệ khối lượng 1,3g : 0,3g : 0,4g -> Đóng gói 2,0g/túi bằng máy hàn dập chân vào túi giấy lọc chuyên dụng -> Đóng gói 20 túi lọc vào túi màng nhôm tráng thiếc và đóng hộp thành phẩm.

Đóng góp của đề tài so với thực tế và nghiên cứu trước:

  • Tác giả tự nêu: Đề tài đã giải quyết được hạn chế lớn của việc sử dụng chè dây trong dân gian (vốn chỉ đun sắc thô sơ, vị đắng chát khó uống và bất tiện khi dùng). Bằng việc nghiên cứu thực nghiệm bài bản, tác giả đã chuẩn hóa được các thông số công nghệ sấy và nghiền rây, xác định được công thức phối chế tối ưu giữa chè dây với cam thảo đất và cỏ ngọt. Sản phẩm tạo ra không chỉ che giấu bớt vị đắng gắt, tạo hậu ngọt thanh dễ chịu mà vẫn giữ được hàm lượng hoạt chất sinh học flavonoid cao (15,80%), đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn quốc gia và có chi phí sản xuất thấp (9.450 đồng/hộp), mở ra tiềm năng sản xuất hàng hóa tại địa phương.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

  • Thực nghiệm mới chỉ được tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm trên các mẻ mẫu nhỏ (5g cho thí nghiệm sấy, tính toán chi phí trên lô nhỏ 200 túi lọc).
  • Nghiên cứu chưa tiến hành phân tích định lượng chuyên sâu từng cấu tử flavonoid đơn lẻ (như hàm lượng myricetin và ampelopsin bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC) trong thành phẩm sau quá trình xử lý nhiệt và bảo quản, mà mới dừng lại ở việc định lượng flavonoid toàn phần bằng phương pháp khối lượng và tanin bằng phương pháp chuẩn độ.
  • Nghiên cứu chưa thực hiện theo dõi độ ổn định chất lượng sản phẩm (sự biến thiên độ ẩm, hoạt chất và vi sinh vật) trong điều kiện bảo quản tự nhiên theo thời gian dài.

Hướng nghiên cứu tiếp theo do tác giả đề xuất:

  • Tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về sự biến đổi và bảo tồn các hợp chất tinh khiết chiết xuất từ chè dây (đặc biệt là flavonoid và tanin) nhằm đánh giá chính xác tác động dược lý của sản phẩm đối với sức khỏe người dùng.
  • Nghiên cứu bổ sung thêm các loại thảo dược, tá dược khác vào công thức phối chế nhằm mở rộng tính năng hỗ trợ điều trị các bệnh lý khác nhau và gia tăng giá trị sử dụng.
  • Tiến hành các nghiên cứu so sánh đối chứng chất lượng cảm quan và hoạt tính của sản phẩm chè dây túi lọc Cao Bằng với các dòng trà thảo dược túi lọc khác đang lưu hành trên thị trường.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận tốt nghiệp này có giá trị ứng dụng và tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng:

  • Sinh viên, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Công nghệ thực phẩm, Công nghệ sinh học, Hóa dược và Dược liệu quan tâm đến công nghệ chế biến đồ uống thảo mộc, kỹ thuật trích ly hoạt chất tự nhiên và phương pháp đánh giá cảm quan thực phẩm.
  • Các kỹ sư công nghệ, cán bộ nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) tại các hợp tác xã, doanh nghiệp chế biến nông - lâm - dược liệu đang tìm kiếm quy trình công nghệ và thông số thực nghiệm để phát triển các sản phẩm trà túi lọc từ nguồn dược liệu bản địa vùng cao.

Các nội dung và số liệu có giá trị tham khảo cao:

  • Dữ liệu thực nghiệm về nhiệt độ sấy (60°C) và thời gian sấy (30 phút) giúp định hướng chế độ sấy bảo toàn hoạt chất polyphenol nhạy cảm với nhiệt trong dược liệu.
  • Phương pháp phân tích hóa lý chi tiết: quy trình định lượng flavonoid toàn phần bằng hệ chiết Soxhlet qua các bước tách loại tạp chất bằng este dầu hỏa, cồn 70°, gelatin 3% và ethylacetat; phương pháp định lượng tanin bằng dung dịch chuẩn KMnO4 0,1N với chỉ thị indigocacmin.
  • Tỷ lệ phối trộn thực nghiệm 1,3g : 0,3g : 0,4g (chè dây : cam thảo đất : cỏ ngọt) có thể áp dụng trực tiếp để hiệu chỉnh hương vị cho các loại trà thảo dược có vị đắng gắt.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nghiên cứu lại chọn nhiệt độ sấy 60°C và thời gian 30 phút cho chè dây nguyên liệu?
Trả lời: Dữ liệu thực nghiệm tại Bảng 4.2 cho thấy khi sấy ở 50 - 60°C, hàm lượng flavonoid được bảo toàn tốt (18,45% và 18,42%), nhưng ở 60°C sản phẩm đạt điểm đánh giá cảm quan cao nhất (điểm chất lượng có hệ số trọng lượng đạt 16,36 điểm; màu sắc, mùi, trạng thái đều đạt 4,00 điểm và vị đạt 4,28 điểm). Khi tăng lên 70 - 80°C, hàm lượng flavonoid giảm xuống rõ rệt (còn 16,60% ở 80°C). Khảo sát thời gian sấy ở 60°C (Bảng 4.3) chứng minh mốc 30 phút cho hàm lượng flavonoid cao nhất (18,42%) và điểm cảm quan cao nhất (16,45 điểm); trong khi sấy 15 phút chưa tạo được hương thơm đặc trưng, còn sấy 45 - 60 phút làm flavonoid giảm dần xuống 17,60% do nguyên liệu bị biến tính vì nhiệt.

2. Kích thước hạt nghiền nguyên liệu được lựa chọn là bao nhiêu và căn cứ vào yếu tố nào?
Trả lời: Tác giả lựa chọn kích thước hạt trong khoảng 1 < d ≤ 3 mm. Kết quả tại Bảng 4.4 cho thấy hạt có kích thước nhỏ (1 < d ≤ 1 mm) tuy trích ly được lượng flavonoid cao nhất (18,86%) nhưng các hạt bụi mịn bị lọt qua khe lưới của túi lọc (kích thước mắt lưới túi lọc là 0,30 - 0,35 mm) làm nước trà bị vẩn đục, màu nâu đậm, giảm giá trị cảm quan. Ngược lại, kích thước hạt thô d ≥ 3 mm cho hàm lượng flavonoid hòa tan thấp nhất (17,33%). Khoảng kích thước 1 < d ≤ 3 mm vừa bảo đảm dịch trà trích ly đạt hàm lượng flavonoid cao (18,03%), vừa cho nước trà trong và có màu vàng nâu đặc trưng.

3. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu phụ nào cho kết quả cảm quan tốt nhất?
Trả lời: Công thức được lựa chọn là Công thức 3 (CT3) với tỷ lệ khối lượng: 1,30g chè dây : 0,30g cam thảo đất : 0,40g cỏ ngọt (tổng khối lượng 2,0g/túi). Theo Bảng 4.5, công thức này đạt điểm cảm quan vượt trội so với các công thức khác: Màu sắc đạt 4,50; Vị đạt 4,33; Mùi đạt 4,73; Trạng thái đạt 4,65; Điểm trung bình đạt 18,21 và Điểm có hệ số trọng lượng đạt 18,08 điểm, xếp loại Tốt theo TCVN 3215-79. Tỷ lệ này tạo ra sự cân bằng hài hòa giữa vị đắng nhẹ của chè dây, tính điều hòa của cam thảo đất và vị ngọt thanh mát của cỏ ngọt.

4. Sản phẩm chè dây túi lọc sau chế biến có đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm không?
Trả lời: Có. Kết quả kiểm nghiệm thành phẩm tại Bảng 4.6 và 4.7 cho thấy: độ ẩm sản phẩm đạt 8,5% (nằm trong ngưỡng an toàn dưới 10% nhằm ngăn ngừa vi sinh vật phát triển); tổng số vi khuẩn hiếu khí là 2,5.10^4 CFU/g (thấp hơn nhiều so với giới hạn tối đa cho phép là 2,5.10^6 CFU/g theo TCVN 7975-2008); nấm men và nấm mốc đạt 0,5.10^3 CFU/g, hoàn toàn tuân thủ các quy định hiện hành của Bộ Y tế về an toàn vệ sinh thực phẩm đối với chè túi lọc.

5. Giá thành sản xuất sơ bộ của một hộp sản phẩm chè dây túi lọc là bao nhiêu?
Trả lời: Theo tính toán chi tiết tại Bảng 4.8 cho quy mô mẻ 200 túi lọc (tương đương 10 hộp, loại 20 túi/hộp, 2g/túi), tổng chi phí bao gồm: 0,26 kg chè dây (80.800 đồng), 0,06 kg cam thảo đất (120.200 đồng/kg tính theo tỷ lệ), 0,10 kg cỏ ngọt (100.500 đồng/kg tính theo tỷ lệ), chi phí nhân công 1 công (30.000 đồng) và chi phí khác (1.000 đồng). Tổng chi phí sản xuất 10 hộp là 94.450 đồng, tương ứng với giá thành sản xuất sơ bộ là 9.445 đồng/hộp và giá xuất bán ước tính là 9.450 đồng/hộp sản phẩm.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Bùi Thị Mỹ đã khảo sát thành công các thành phần hóa học chính của chè dây Cao Bằng và xây dựng hoàn chỉnh quy trình công nghệ sản xuất chè dây túi lọc ở quy mô phòng thí nghiệm. Các thông số kỹ thuật tối ưu được xác lập bao gồm sấy chè dây ở nhiệt độ 60°C trong 30 phút, nghiền hạt đạt kích thước 1 < d ≤ 3 mm và phối trộn theo tỷ lệ 1,30g chè dây : 0,30g cam thảo đất : 0,40g cỏ ngọt cho một túi lọc 2g. Thành phẩm chè dây túi lọc có chất lượng cảm quan tốt, giữ được hàm lượng flavonoid hoạt tính cao (15,80%), độ ẩm an toàn 8,5%, đạt đầy đủ các tiêu chuẩn vi sinh vật theo TCVN 7975-2008 và có giá thành sản xuất sơ bộ 9.450 đồng/hộp. Công trình là tài liệu tham khảo có giá trị khoa học và thực tiễn trong lĩnh vực chế biến đồ uống thảo dược từ nguồn nguyên liệu tự nhiên tại Việt Nam.