Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quy trình tách chiết saponin từ đinh lăng polyscias fruticosa l harms và ứng dụng trong sản xuất đồ uống

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu quy trình tách chiết saponin từ đinh lăng polyscias fruticosa l harms và ứng dụng trong, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Lương Thị Hoài Lê
• Người hướng dẫn: TS. Lê Văn Luận
• Trường học: Đại học Huế
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Tách Chiết Saponin Từ Đinh Lăng Và Ứng Dụng Trong Sản Xuất Đồ Uống
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Huế

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Giới thiệu chung về đinh lăng
• 1.2. Mô tả cây
• 1.3. Phân bố
• 1.4. Phân loại
• 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
• 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
• 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 4. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 4.1. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
• 4.1.1. Phạm vi nghiên cứu
• 4.1.2. Đối tượng nghiên cứu
• 4.1.3. Địa điểm nghiên cứu
• 4.2. Nội dung nghiên cứu
• 4.2.1. Xác định thành phần của cây đinh lăng
• 4.2.2. Xác định hàm lượng saponin có trong cây đinh lăng
• 4.2.3. Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết tách saponin từ cây đinh lăng
• 4.2.4. Đề xuất qui trình tách chiết saponin từ đinh lăng, định lượng saponin trong dịch chiết bằng phương pháp sắc kí lỏng
• 4.2.5. Nghiên cứu các công đoạn sản xuất nước uống giàu hợp chất saponin
• 4.3. Phương pháp nghiên cứu
• 4.3.1. Phương pháp lý thuyết
• 4.3.2. Phương pháp lấy mẫu
• 4.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 4.3.4. Khảo sát công thức phối chế nước uống đinh lăng
• 4.3.5. Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm
• 4.3.6. Khảo sát chế độ đồng hóa của sản phẩm
• 4.3.7. Khảo sát chế độ thanh trùng của sản phẩm
• 4.3.8. Phương pháp xử lý thống kê
• 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 5.1. Xác định một số chỉ tiêu hóa lý của đinh lăng
• 5.1.1. Khảo sát thành phần hóa lý cơ bản của đinh lăng
• 5.1.2. Khảo sát hàm lượng saponin tại các vị trí khác nhau của đinh lăng
• 5.1.3. Kết quả khảo sát phương pháp sấy và nhiệt độ sấy đến chất lượng của lá
• 5.1.4. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết saponin từ lá đinh lăng
• 5.1.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của phương pháp chiết đến khả năng tách chiết
• 5.1.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến khả năng tách chiết
• 5.1.7. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu / dung môi (R/L) đến khả năng tách chiết
• 5.1.8. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng tách chiết
• 5.1.9. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng tách chiết
• 5.1.10. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của trạng thái nguyên liệu đến khả năng tách chiết
• 5.2. Quy trình tách chiết saponin từ lá đinh lăng
• 5.2.1. Mô tả cảm quan và xác định một số thành phần dịch chiết
• 5.2.2. Mô tả cảm quan và chỉ số hóa lý
• 5.2.3. Định lượng saponin trong dịch chiết bằng HPLC
• 5.2.4. Kiểm tra, đánh giá khả năng kháng khuẩn và kháng oxy hóa của dịch chiết
• 5.2.5. Kiểm tra, đánh giá khả năng kháng khuẩn của dịch chiết
• 5.2.6. Kiểm tra, đánh giá khả năng kháng oxy hóa của dịch chiết
• 5.2.7. Kết quả khảo sát hàm lượng dịch chiết trong công thức phối chế nước uống đinh lăng không đường
• 5.2.8. Kết quả khảo sát hàm lượng đường, acid citric trong công thức phối chế nước uống đinh lăng có đường
• 5.2.9. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu cảm quan theo hàm lượng đường bổ sung trong điều kiện cố định hàm lượng acid citric 0,01%
• 5.2.10. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu cảm quan theo hàm lượng đường bổ sung trong điều kiện cố định hàm lượng acid citric 0,02%
• 5.2.11. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu cảm quan theo hàm lượng đường bổ sung trong điều kiện cố định hàm lượng acid citric 0,03%
• 5.2.12. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu cảm quan theo hàm lượng đường bổ sung trong điều kiện cố định hàm lượng acid citric 0,04%
• 5.2.13. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của mẫu nước đinh lăng có đường
• 5.2.14. Kết quả khảo sát hàm lượng đường, acid citric trong công thức phối chế nước uống đinh lăng sử dụng đường kiêng (isomalt)
• 5.2.15. Kết quả khảo sát chế độ đồng hóa, thanh trùng
• 5.2.16. Kết quả khảo sát chế độ đồng hóa
• 5.2.17. Kết quả khảo sát chế độ thanh trùng
• 5.2.18. Kết quả các chỉ tiêu hóa lý của 3 sản phẩm nước uống đinh lăng trước và sau khi thanh trùng
• 5.2.19. Đánh giá chất lượng cảm quan của 3 sản phẩm nước uống đinh lăng
• 5.2.20. Bước đầu đề xuất một số công đoạn tạo sản phẩm nước uống đinh lăng ở quy mô phòng thí nghiệm
• 5.2.21. Một số công đoạn tạo sản phẩm nước uống đinh lăng
• 5.3. Thuyết minh quy trình chế biến nước uống đinh lăng
• 5.3.1. Xác định một số chỉ tiêu cảm quan, vi sinh, hóa lý mẫu thành phẩm
• 5.3.2. Kết quả xác định một số chỉ tiêu cảm quan, vi sinh, hóa lý mẫu nước uống đinh lăng không đường
• 5.3.3. Kết quả xác định một số chỉ tiêu cảm quan, vi sinh, hóa lý mẫu nước uống đinh lăng có đường
• 5.3.4. Kết quả xác định một số chỉ tiêu cảm quan, vi sinh, hóa lý mẫu nước uống đinh lăng bổ sung đường kiêng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về đinh lăng

Đinh lăng, hay còn gọi là cây gỏi cá, có tên khoa học là Polyscias fruticosa (L.) Harms. Đây là một loại cây nhỏ, thường cao từ 0,8 đến 1,5 m, với lá kép có mùi thơm đặc trưng. Cây đinh lăng được biết đến như một loại thảo dược quý, được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền. Saponin là một trong những hợp chất chính có trong cây, được cho là có nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe. Việc khai thác và sử dụng saponin từ đinh lăng chưa được thực hiện một cách hiệu quả, do đó, nghiên cứu này nhằm mục đích tối ưu hóa quy trình tách chiết và ứng dụng trong sản xuất đồ uống dinh dưỡng.

1.1. Thành phần hóa học của đinh lăng

Cây đinh lăng chứa nhiều thành phần hóa học có giá trị, trong đó saponin được xem là hợp chất quan trọng nhất. Nghiên cứu cho thấy, hàm lượng saponin trong các bộ phận của cây có sự khác biệt rõ rệt. Việc xác định hàm lượng saponin trong lá, rễ và thân sẽ giúp lựa chọn nguyên liệu phù hợp cho quy trình tách chiết. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng lá đinh lăng có hàm lượng saponin cao nhất, điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển sản phẩm đồ uống từ nguyên liệu tự nhiên này.

II. Quy trình tách chiết saponin

Quy trình tách chiết saponin từ đinh lăng được xây dựng dựa trên các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, điều kiện tối ưu để tách chiết saponin là sử dụng dung môi ethanol 40% với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/12, tách chiết trong vòng 4 giờ tại nhiệt độ 70°C. Phương pháp này không chỉ giúp thu hồi saponin hiệu quả mà còn giữ lại các hoạt chất có lợi khác trong cây. Kết quả cho thấy, hàm lượng saponin trong dịch chiết đạt 1631 mg/L, tương đương 3,27%. Điều này chứng tỏ rằng quy trình tách chiết đã được tối ưu hóa thành công.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết

Nghiên cứu đã khảo sát nhiều yếu tố như thời gian, nhiệt độ, và tỉ lệ nguyên liệu/dung môi ảnh hưởng đến khả năng tách chiết saponin. Kết quả cho thấy, thời gian tách chiết kéo dài sẽ làm tăng hàm lượng saponin trong dịch chiết, tuy nhiên, cần phải cân nhắc để tránh làm giảm chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ cũng là yếu tố quan trọng, với nhiệt độ quá cao có thể làm phân hủy một số hợp chất có lợi. Do đó, việc kiểm soát các yếu tố này là rất cần thiết để đảm bảo chất lượng dịch chiết.

III. Ứng dụng trong sản xuất đồ uống

Sản phẩm nước uống từ đinh lăng không chỉ đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng mà còn mang lại lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng. Nghiên cứu đã phát triển công thức cho nước uống đinh lăng không đường và có đường, với tỉ lệ dịch cô đặc phù hợp. Sản phẩm nước uống đinh lăng không đường có chất lượng cảm quan tốt nhất khi sử dụng 8 ml dịch cô đặc trong 100 ml thành phẩm. Đối với nước uống có đường, việc bổ sung 5% đường saccharose và 0,03% acid citric đã tạo ra sản phẩm được yêu thích nhất. Các sản phẩm này không chỉ ngon miệng mà còn giàu saponin, mang lại giá trị dinh dưỡng cao.

3.1. Đánh giá chất lượng sản phẩm

Đánh giá chất lượng cảm quan của các sản phẩm nước uống từ đinh lăng cho thấy sự hài lòng cao từ người tiêu dùng. Các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh cũng được kiểm tra để đảm bảo an toàn thực phẩm. Kết quả cho thấy, sản phẩm nước uống đinh lăng đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng, đồng thời mang lại lợi ích sức khỏe nhờ vào hàm lượng saponin cao. Việc phát triển sản phẩm này không chỉ góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho cây đinh lăng mà còn thúc đẩy xu hướng tiêu dùng sản phẩm tự nhiên, an toàn cho sức khỏe.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Đinh lăng (Polyscias fruticosa (L.) Harms) là một loại cây thảo dược được mệnh danh là “nhân sâm của người nghèo” nhờ vào nhiều công dụng chữa bệnh và bồi bổ sức khỏe. Theo khảo sát, lá đinh lăng chứa hàm lượng saponin cao nhất, một hợp chất sinh học quý giá có nhiều tác dụng dược lý như tăng cường sức đề kháng, chống oxy hóa và kích thích miễn dịch. Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng saponin từ đinh lăng hiện nay còn mang tính truyền thống, chưa được nghiên cứu và ứng dụng một cách khoa học và hiệu quả.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng quy trình tách chiết saponin từ lá đinh lăng trồng tại tỉnh Đăk Lăk, đồng thời phát triển sản phẩm đồ uống giàu saponin đáp ứng yêu cầu chất lượng và thị hiếu người tiêu dùng. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 10/2018 đến tháng 4/2019 tại Trường Đại học Nông Lâm Huế và các phòng thí nghiệm liên quan.

Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ nằm ở việc khai thác hiệu quả nguồn nguyên liệu dồi dào tại Tây Nguyên mà còn góp phần phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng mới, nâng cao giá trị kinh tế và sức khỏe cộng đồng. Các chỉ số chất lượng sản phẩm được đánh giá dựa trên hàm lượng saponin, các chỉ tiêu cảm quan, hóa lý và vi sinh theo tiêu chuẩn Việt Nam, đảm bảo tính ứng dụng thực tiễn cao.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết về saponin: Saponin là hợp chất glycosid có tính nhũ hóa, tạo bọt và có hoạt tính sinh học đa dạng. Saponin triterpenoid và steroid là hai nhóm chính, trong đó saponin triterpenoid thường gặp trong họ Araliaceae, bao gồm đinh lăng. Tính chất vật lý và hóa học của saponin ảnh hưởng đến quá trình tách chiết và ứng dụng trong thực phẩm.

• Mô hình quy trình tách chiết: Quá trình trích ly rắn-lỏng được áp dụng để chiết xuất saponin từ nguyên liệu lá đinh lăng. Các yếu tố ảnh hưởng gồm phương pháp chiết, loại dung môi, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ, thời gian và trạng thái nguyên liệu.

• Lý thuyết về sấy và bảo quản nguyên liệu: Sấy chân không và sấy đối lưu được khảo sát nhằm giữ lại hàm lượng saponin và chất lượng cảm quan của nguyên liệu. Độ ẩm nguyên liệu sau sấy được kiểm soát dưới 13% để đảm bảo bảo quản và hiệu quả chiết xuất.

• Lý thuyết về sản xuất đồ uống: Các thành phần như nước, đường saccharose, đường isomalt và acid citric được sử dụng để phối chế đồ uống. Quá trình đồng hóa và thanh trùng được áp dụng nhằm ổn định sản phẩm, đảm bảo an toàn vi sinh và giữ nguyên giá trị dinh dưỡng, cảm quan.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu là lá đinh lăng thu hái tại tỉnh Đăk Lăk. Các thí nghiệm được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Khoa Cơ khí – Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm Huế và Trung tâm kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm Tây Nguyên.

• Phương pháp lấy mẫu: Lựa chọn cây đinh lăng có đặc điểm đồng nhất về kích thước, không bị hư hại, xử lý sơ bộ bằng ethanol để tiêu diệt men vi sinh.

• Phương pháp phân tích: Hàm lượng saponin được xác định bằng phương pháp cân Namba và định lượng chính xác bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Các chỉ tiêu hóa lý như độ ẩm, lipid, tro, đường tổng số được xác định theo Dược điển Việt Nam. Chất lượng cảm quan được đánh giá bằng phương pháp cho điểm theo thang 9 điểm với hội đồng cảm quan gồm sinh viên và người trung niên.

• Phương pháp thí nghiệm: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết saponin gồm phương pháp chiết (khuấy gia nhiệt, chiết siêu âm, Soxhlet...), dung môi (nước, ethanol 30-50%), tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ (40-70°C), thời gian (2-5 giờ) và trạng thái nguyên liệu (lá nguyên, cắt nhỏ, bột). Các thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên, lặp lại 3 lần.

• Quy trình sản xuất đồ uống: Phối chế nước uống không đường, có đường saccharose và đường kiêng isomalt với hàm lượng dịch chiết saponin được kiểm soát dưới 200 mg/L. Đồng hóa ở áp suất 1500-2500 psi và thanh trùng ở nhiệt độ 90-100°C trong 10 phút. Kiểm tra vi sinh theo QCVN 6-2:2010/BYT.

• Xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Minitab 18 và Microsoft Excel để phân tích ANOVA, kiểm định Turkey với mức ý nghĩa p=0,05.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hàm lượng saponin trong các bộ phận cây đinh lăng: Lá chứa hàm lượng saponin cao nhất với 6,13 ± 0,31%, trong khi rễ và thân lần lượt là 1,42 ± 0,01% và 0,79 ± 0,05%. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây và cho thấy lá là nguyên liệu tối ưu để chiết xuất saponin.

2. Ảnh hưởng của phương pháp và điều kiện sấy đến chất lượng nguyên liệu: Sấy chân không ở 55°C trong 8 giờ giữ được hàm lượng saponin cao nhất (5,007%) và độ ẩm dưới 13%, so với sấy đối lưu và phơi tự nhiên. Thời gian sấy ngắn hơn và nhiệt độ cao hơn làm giảm hàm lượng saponin đáng kể.

3. Điều kiện tách chiết saponin tối ưu: Sử dụng dung môi ethanol 40%, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/12, nhiệt độ 70°C, thời gian 4 giờ và phương pháp khuấy trộn cho hiệu suất chiết saponin cao nhất. Dịch chiết thu được có hàm lượng saponin 1631 mg/L (tương đương 3,27%).

4. Phối chế và đánh giá cảm quan sản phẩm nước uống: Nước uống không đường với tỷ lệ 8 ml dịch cô đặc trong 100 ml thành phẩm đạt điểm cảm quan cao nhất. Nước uống có đường được yêu thích nhất khi bổ sung 5% đường saccharose và 0,03% acid citric. Sản phẩm sử dụng đường kiêng isomalt với hàm lượng 15% cho cảm quan tốt nhất.

5. Chế độ đồng hóa và thanh trùng: Đồng hóa ở áp suất 2000 psi và thanh trùng ở 100°C trong 10 phút cho nước uống không đường, 90°C trong 10 phút cho các sản phẩm có đường và đường kiêng, đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật và giữ nguyên chất lượng cảm quan.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy lá đinh lăng là nguồn nguyên liệu giàu saponin nhất, phù hợp với mục tiêu khai thác hoạt chất quý. Việc lựa chọn sấy chân không giúp bảo toàn hàm lượng saponin và chất lượng cảm quan, đồng thời giảm thời gian sấy so với phương pháp truyền thống. Điều kiện chiết tối ưu sử dụng ethanol 40% vừa đảm bảo hiệu quả chiết cao, vừa an toàn cho ứng dụng thực phẩm.

Phối chế đồ uống với các loại đường và acid citric phù hợp giúp cân bằng vị chua ngọt, giảm hậu vị đắng đặc trưng của saponin, nâng cao sự chấp nhận của người tiêu dùng. Đồng hóa và thanh trùng đúng quy trình giúp ổn định sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và đảm bảo an toàn vi sinh.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, quy trình tách chiết và sản xuất đồ uống từ đinh lăng tại Đăk Lăk đã được tối ưu hóa phù hợp với điều kiện nguyên liệu và yêu cầu thị trường trong nước. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ hàm lượng saponin theo phương pháp sấy, đồ thị ảnh hưởng các yếu tố chiết đến hiệu suất và bảng điểm cảm quan sản phẩm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng quy trình sấy chân không ở 55°C trong 8 giờ để bảo quản nguyên liệu lá đinh lăng, giúp giữ hàm lượng saponin và chất lượng cảm quan, giảm thiểu tổn thất hoạt chất trong sản xuất.

2. Sử dụng dung môi ethanol 40% với tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/12, chiết khuấy trộn ở 70°C trong 4 giờ để tối ưu hiệu suất tách chiết saponin, đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế trong quy trình công nghiệp.

3. Phát triển sản phẩm nước uống đinh lăng với công thức phối chế phù hợp: không đường (8 ml dịch chiết/100 ml), có đường (5% saccharose, 0,03% acid citric), và đường kiêng (15% isomalt), đáp ứng đa dạng nhu cầu người tiêu dùng.

4. Áp dụng đồng hóa ở áp suất 2000 psi và thanh trùng ở nhiệt độ 90-100°C trong 10 phút để đảm bảo ổn định sản phẩm, an toàn vi sinh và giữ nguyên giá trị dinh dưỡng, cảm quan.

5. Khuyến nghị các doanh nghiệp và cơ sở sản xuất thực phẩm chức năng nghiên cứu mở rộng quy mô sản xuất, đồng thời phối hợp với các cơ quan quản lý để xây dựng tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm nước uống từ đinh lăng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và quy trình thực nghiệm chi tiết về tách chiết saponin và sản xuất đồ uống từ nguyên liệu thảo dược.

2. Doanh nghiệp sản xuất thực phẩm chức năng và đồ uống thảo dược: Tham khảo quy trình công nghệ, công thức phối chế và các điều kiện xử lý để phát triển sản phẩm mới, nâng cao giá trị kinh tế.

3. Cơ quan quản lý chất lượng và an toàn thực phẩm: Sử dụng làm tài liệu tham khảo trong xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho sản phẩm nước uống thảo dược chứa saponin.

4. Người tiêu dùng quan tâm đến sản phẩm tự nhiên và sức khỏe: Hiểu rõ về thành phần, công dụng và quy trình sản xuất sản phẩm nước uống từ đinh lăng, từ đó lựa chọn sản phẩm phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

1. Saponin là gì và tại sao lại quan trọng trong đinh lăng?
   Saponin là hợp chất glycosid có tính nhũ hóa, tạo bọt và nhiều hoạt tính sinh học như chống oxy hóa, tăng cường miễn dịch. Trong đinh lăng, saponin là thành phần chính mang lại giá trị dược lý và dinh dưỡng.

2. Tại sao lá đinh lăng được chọn làm nguyên liệu thay vì rễ hay thân?
   Lá chứa hàm lượng saponin cao nhất (6,13%), trong khi rễ và thân có hàm lượng thấp hơn nhiều. Lá cũng dễ thu hoạch và xử lý hơn, giúp nâng cao hiệu quả chiết xuất.

3. Phương pháp sấy nào giữ được nhiều saponin nhất?
   Sấy chân không ở 55°C trong 8 giờ giữ được hàm lượng saponin cao nhất (5,007%) và độ ẩm thích hợp, đồng thời bảo toàn màu sắc và mùi thơm đặc trưng của lá.

4. Dung môi ethanol 40% có an toàn cho sản xuất thực phẩm không?
   Ethanol 40% là dung môi an toàn, được phép sử dụng trong công nghệ thực phẩm để chiết xuất các hợp chất sinh học, đồng thời dễ dàng loại bỏ trong quá trình cô đặc dịch chiết.

5. Làm thế nào để sản phẩm nước uống đinh lăng có vị dễ uống hơn?
   Phối chế với đường saccharose hoặc đường kiêng isomalt và bổ sung acid citric giúp cân bằng vị chua ngọt, giảm vị đắng của saponin, tạo cảm giác dễ chịu và hấp dẫn người tiêu dùng.

Kết luận

• Lá đinh lăng là bộ phận giàu saponin nhất, thích hợp làm nguyên liệu chiết xuất hoạt chất quý.
• Sấy chân không ở 55°C trong 8 giờ là phương pháp tối ưu để bảo quản nguyên liệu, giữ hàm lượng saponin và chất lượng cảm quan.
• Quy trình tách chiết sử dụng ethanol 40%, tỷ lệ 1/12, nhiệt độ 70°C, thời gian 4 giờ với phương pháp khuấy trộn cho hiệu suất cao.
• Sản phẩm nước uống đinh lăng được phối chế phù hợp với các loại đường và acid citric, đồng hóa và thanh trùng đúng quy trình đảm bảo chất lượng và an toàn.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng từ đinh lăng, góp phần nâng cao giá trị kinh tế và sức khỏe cộng đồng.

Tiếp theo, cần triển khai nghiên cứu mở rộng quy mô sản xuất, đánh giá ổn định sản phẩm trong điều kiện bảo quản thực tế và khảo sát thị trường để hoàn thiện sản phẩm thương mại. Đề nghị các tổ chức, doanh nghiệp quan tâm phối hợp ứng dụng quy trình và công nghệ đã nghiên cứu.

Hành động ngay hôm nay: Khuyến khích các nhà sản xuất thực phẩm chức năng và đồ uống thảo dược áp dụng quy trình tách chiết và sản xuất nước uống đinh lăng để đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng về sản phẩm tự nhiên, an toàn và có lợi cho sức khỏe.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu chung về đinh lăng 1. Tên gọi Đinh lăng hay còn gọi là cây gỏi cá, nam dương sâm.

Tên khoa học Polycias fruticosa (L.) Harms, Thuộc họ ngũ gia bì Araliaceae Tên đồng nghĩa: Panax fruticosum L, Nothopanax fruticosum (L.) Miq, Tieghenopanax fruticosus (L. Mô tả cây Đinh lăng thường được gọi là cây gỏi cá vì nhân dân hay lấy lá để ăn gỏi cá, là loại cây nhỏ, thân nhẵn, không có gai, thường cao 0,8 đến 1,5 m. lá kép 3 lần xẻ lông chim dài 20-40 cm, không có lá kèm rõ. Lá chét có cuống gầy dài 3-10 mm, phiến lá chét có răng cưa không đều, lá có mùi thơm.

Cụm hoa hình chùy ngắn 7-18 mm gồm nhiều tán, mang nhiều hoa nhỏ. Tràng 5, nhị 5 với chỉ nhị gầy, bầu hạ 2 ngăn có dĩa trắng nhạt. quả dẹt dài 3-4 mm, dài 1 mm có vòi tồn tại [6],[20]. Rễ đinh lăng nên thu hoạch vào mùa đông ở những cây trồng từ 3 năm trở lên (trồng càng nhiều năm thì hệ rễ càng phát triển và lượng hợp chất thu được càng nhiều).

Lá có thể thu hoạch quanh năm, thường dùng lá tươi [6]. Cây đinh lăng [38] Luan van 4 1. Phân bố Đinh lăng có nguồn gốc từ Thái Bình Dương, xuất hiện ở Việt Nam từ rất lâu và thường được trồng làm cảnh trước cửa đình, cửa chùa, được trồng phổ biến khắp cả nước. Đinh lăng là loại cây ưa ẩm, ưa sáng và bóng mát, cây tái sinh mạnh bằng hạt và cành và do đó thường được trồng chủ yếu bằng hạt và cành.

Để trồng, người ta chọn những cành bánh tẻ, chặt đoạn dài 10-20 cm và cắm xuống đất. Đinh lăng được trồng vào tháng 2-4 hoặc tháng 8-10 hàng năm [6]. Phân loại Phân loại: theo điều tra của Trung tâm sâm Việt Nam ở các tỉnh phía nam, đinh lăng có 6 loài [6]: - Polyscias fructicosa (L) Harms: đinh lăng, đinh lăng hương, đinh lăng lá xẻ, cây gỏi cá - Polyscias balfouriana Bailey: đinh lăng lá tròn, đinh lăng lá xà cừ - Polyscias guifeylei var. lacinita Bailey: đinh lăng lá xoan xẻ, đinh lăng xà cừ nhỏ - Polyscias filicifolia (Merr.et Fourn) Bailey: đinh lăng đuôi phượng, đinh lăng lá rách - Polyscias guilfeylei (Cogh et March) Bailey: đinh lăng lá trổ - Polyscias scutellarie (N.

Burn) Fosberg: đinh lăng lá đĩa Trong các loài trên thì Polyscias fructicosa (L) Harms (đinh lăng hương) là loài phổ biến nhất và quan trọng nhất, được sử dụng để làm thuốc, gia vị và cây cảnh Hình 1.2 Cây đinh lăng lá nhỏ [20] Luan van 5 1. Thành phần hóa học Trong đinh lăng đã tìm thấy có các alkaloit, glucozit, saponin, flavonoit, tannin, vitamin B1, các axit amin trong đó có lyzin, xystein, methionin là những axit amin không thể thay thế được [6], [20]. Thành phần hóa học chính của rễ và lá đinh lăng 3-8 năm tuổi thu thập ở các tỉnh phía nam như Tuy Hòa, Gia Lai – Kon Tum (1984) [6] Hợp chất chính Lá Rễ (%/dược liệu khô) Glycosid 0,79 0,27 Hợp chất khử 21,17 45,17 Alcaloid toàn phần 0,10 0,01 Saponin 5,26 0,42 - Chỉ số bọt 330 10 - Chỉ số phá huyết 250 Yếu - Cắn MeOH 23,82 21,14 Bảng 1. Thành phần hóa học chính của rễ và lá cây Đinh lăng 3-8 năm tuổi thu thập tại trại Dược liệu, Trung tâm Sâm Việt Nam – Hoocmon, Tp.HCM (1988) [6] Hợp chất chính Lá Rễ (%/dược liệu khô) Saponin - Cắn MeOH 34,94 24,57 - Cắn n-BuOH 8,425 1,348 - Saponin toàn phần 1,647 Sapogenin - Acid oleanolic 0,434 0,302 - %/dược liệu khô 2,441 1,047 Luan van 6 Bảng 1.

Hàm lượng saponin ở các bộ phận khác nhau [24] Hàm lượng Saponin toàn phần Bộ phận dược liệu (%) Rễ 0,49 Vỏ rễ 1,00 Lõi rễ 0,11 Lá bánh tẻ 0,38 Ngoài ra trong lá đinh lăng còn có tinh dầu với thành phần chính là β-elemen, α-bergamoten, germacren, γ-bisabolen. Tác dụng dược lý Đinh lăng được coi như nhân sâm vì nó có rất nhiều tác dụng tương tự như nhân sâm: làm tăng cường sức dẻo dai và nâng cao sức đề kháng của cơ thể, chống hiện tượng mệt mỏi, giúp cho cơ thể ăn ngon, ngủ yên, tăng khả năng lao động và làm việc bằng trí óc, lên cân và chống độc…, cụ thể: - Có tác dụng tăng thể lực, chống stress, kích thích các hoạt động của não bộ, giải tỏa lo âu, mệt mỏi, chống oxy hóa, bảo vệ gan, kích thích miễn dịch [6]. - Lá có thể thể nghiền nhỏ đặt lên vết thương để chống sưng và viêm [6]. - Rễ đinh lăng thường dùng để uống có tác dụng lợi tiểu, dịu thần kinh, giảm đau khớp và kích thích đổ mồ hôi [20].

- Ngoài ra trong dân gian đinh lăng còn được sử dụng để chữa đau dạ con và tăng tiết sữa cho phụ nữ sau sinh [6]. - Tuy nhiên khác với nhân sâm đinh lăng có đặc tính rất quý là không làm tăng huyết áp [4] 1. Một số bài thuốc dân gian từ đinh lăng [6] - Chữa mệt mỏi, biếng hoạt động: rễ đinh lăng phơi khô, thái mỏng 0,5 g thêm 100 ml nước, đun sôi trong 15 phút, chia 2-3 lần uống trong ngày. - Chữa sốt lâu ngày, nhức đầu, háo khát, ho, đau tức ngực, nước tiểu vàng: đinh lăng tươi (rễ, cành) 30 g, lá hoặc vỏ chanh 10 g, vỏ quýt 10 g, lá tre tươi 20 g, cam thảo đất 30 g, rau má tươi 30 g, me chua đất 20 g.

Các vị cắt nhỏ, đổ ngập nước, sắc đặc lấy 250 ml, chia uống 3 lần trong ngày. Luan van 7 - Lợi sữa: lá đinh lăng tươi 50-100 g, bong bóng lợn 1 cái, băm nhỏ trộn với gạo nếp, nấu cháo ăn; hoặc rễ Đinh lăng tươi 30-40 g, thêm 500 ml nước, sắc còn 250 ml, uống nóng, ngày uống 1-2 lần, uống trong 2-3 ngày. - Chữa đau tử cung: cành và lá đinh lăng sao vàng, sắc uống như chè - Chữa mẩn ngứa do dị ứng: lá đinh lăng 80 g, sao vàng sắc uống, dùng trong 2- 3 tháng - Lá đinh lăng phơi khô đem lót gối hoặc trải giường cho trẻ em nằm giúp phòng bệnh kinh giật. Tổng quan về hợp chất saponin 1.

Nguồn gốc – phân loại Tên saponin có nguồn gốc tiếng Latinh. Sapo là xà phòng và nhiều cây chứa saponin được dùng để giặt áo quần như Saponaria officinalist, Quillaja sapoparia…[14], [18]. Các saponin khi thủy phân bằng acid thì cho các phần đường và aglycon (sapogenin) [14]. Các aglycon có thể cấu tạo triterpenoid hay steroid.

Phần đường có thể gồm một hay một số phân tử monose (thường là D-Glucoza, D-Galactoza, L- Arabioza, L-Rammoza) thông qua liên kết glucosid. Cấu tạo chung của saponin [12] Dựa vào cấu tạo hóa học của aglycon mà saponin được chia thành 2 nhóm lớn là: Saponin triterpenoid và Saponin steroid [18], [26] - Saponin triterpenoid có loại trung tính và loại acid, saponin steroid có loại trung tính và loại kiềm. Saponin triterpenoid có phần genin gồm 30 carbon cấu tạo bởi 6 nhóm: hemiterpene, chia thành 2 loại khác nhau: saponin triterpenoid pentacyclic và saponin triterpenoid tetracyclic. + Saponin triterpenoid pentacyclic: gồm 4 nhóm là olean, ursan, lupan, hopan.

Luan van 8 + Saponin triterpenoid tetracyclic: gồm 3 nhóm là dammaran, lanostan và cucurbitan. - Saponin steroid được chia thành 5 nhóm: nhóm spirostan, nhóm furostan, nhóm aminofurostan, nhóm spirosolan và nhóm solanidan. Sự phân bố trong thực vật Saponin steroid thường gặp trong những cây một lá mầm. Các họ hay gặp là: Amaryllidaceae, Dioscoreaceae, Liliaceae, Smilacaceae.

Ðáng chú ý nhất là một số loài thuộc chi Dioscorea L. Đậu, đậu lăng, đậu nành, rau bina và yến mạch chứa một lượng lớn saponin. Cây thổ phục linh chứa nhiều saponin steroid, được dùng rộng rãi trong sản xuất thức uống không cồn [14], [53]. Saponin triterpenoid thường gặp trong những cây 2 lá mầm thuộc các họ như: Acanthaceae, Amaranthaceae, Araliaceae, Campanulaceae, Caryophyll-aceae, Fabaceae, Polygalaceae, Rubiaceae, Sapindaceae, Sapotaceae.

Saponin triterpenoid còn được tìm thấy nhiều trong rễ cam thảo và các loài nhân sâm [14], [18]. Tính chất của saponin * Tính chất vật lý:[18],[31] Saponin thường không màu, trừ trường hợp các gluco-alkaloid, các saponin khác ít cho phản ứng màu đặc trưng, thường ở dạng vô định hình, đa số có vị đắng. Saponin tan được trong dung môi có nước, ethanol, methanol loãng, tan khá chuyên biệt trong n- butanol bão hòa nước, kém tan trong các dung môi hữu cơ kém phân cực, rất ít tan trong aceton, ether, hexan do đó người ta dùng 3 dung môi này để kết tủa saponin. Saponin khó bị thẩm tích vì có phân tử lớn.

Saponin khó tinh chế, có điểm nóng chảy từ 2000C trở lên * Tính chất hóa học: [26], [53] - Tính chất tạo bọt và bền khi lắc với nước: đây là tính chất đặc trưng nhất của saponin do phân tử saponin lớn và có đồng thời một đầu ưa nước và một đầu kỵ nước. Tính chất này làm cho saponin giống xà phòng có tính nhũ hóa và tẩy sạch. - Tính phá huyết: đây cũng là tính chất đặc trưng của saponin, làm phá vỡ hồng cầu ngay ở nồng độ rất loãng. Người ta cho rằng tính phá huyết có liên quan đến sự tạo phức giữa saponin với cholesterol và các este của cholesterol trong màng hồng cầu, nhưng có nhiều trường hợp chỉ số phá huyết và khả năng tạo phức với cholestrerol Luan van 9 không tỉ lệ thuận với nhau nên phải xét ảnh hưởng của saponin trên các thành phần khác của màng hồng cầu.

- Tính độc với cá và một số động vật máu lạnh, động vật thân mềm: tính chất này được giải thích do saponin làm tăng tính thấm của biểu mô đường hô hấp làm mất các chất điện giải cần thiết. - Tính tạo phức với cholesterol hoặc với các chất 3- β – hydroxysteroid khác đôi khi người ta lợi dụng tính chất này để tách saponin hoặc ngược lại, dùng saponin để tách hoặc tinh chế những chất 3 – β hydroxysteroid khác. Tổng quan về phương pháp sấy 1. Bản chất của quá trình sấy Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu nhằm tránh hư hỏng trong bảo quản, tăng độ bền cho sản phẩm, giảm trọng lượng, giảm chi phí vận chuyển và tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.

Lựa chọn phương pháp và chế độ sấy Việc lựa chọn phương pháp và chế độ sấy phụ thuộc vào tính chất của vật liệu sấy. Quá trình sấy là quá trình rất quan trọng, các thông số của quá trình sấy phải được lựa chọn sao cho vật liệu sau sấy đạt được độ ẩm thích hợp mà chất lượng không bị thay đổi. Tùy thuộc vào yêu cầu của từng loại sản phẩm, điều kiện kinh tế người ta sẽ lựa chọn phương thức sấy tối ưu để thu được sản phẩm có chất lượng tốt với chi phí hợp lý. Một số loại phương pháp sấy được sử dụng phổ biến trong công nghệ thực phẩm là: sấy đối lưu, sấy thăng hoa, sấy bơm nhiệt, sấy chân không… 1.