Nghiên cứu quy trình chế biến trà từ lá dâu tằm

ồng độ chất mang thích hợp từ thí nghiệm 1 rồi tiến hành sấy phun ở các lưu lượng nhập liệu khác nhau: Xác định Hàm lượng DNJ/g sản phẩm, độ ẩm, màu sắc, mùi vị, độ bám dính, khả năng hút ẩm của sản phẩm, khả năng hòa tan trong nước từ đó xác định được lưu lượng nhập liệu thích hợp. Các thí nghiệm đều được tiến hành trong điều kiện sấy phun: - Nhiệt độ đầu vào: nhiệt độ thích hợp được tìm từ thí nghiệm 2 - Áp suất khí nén: 8bar * Các chỉ tiêu xác định: Hàm lượng DNJ/ml sản phẩm, màu sắc, mùi vị sản phẩm. Nội dung 3: Nghiên cứu tỉ lệ phối chế giữa bột chiết lá dâu với bột lá dâu khô và chất điều vị Thí nghiêm 1: Nghiên cứu tỷ lệ phối chế bột lá dâu và lá dâu khô Từ hàm lượng DNJ có trong lá dâu khô và trong bột chiết lá dâu ta phối chế để được hàm lượng DNJ theo yêu cầu rồi đem đánh giá cảm quan CT Tỷ lệ bột lá dâu khô(%) Tỷ lệ bột chiết (%) Hàm lượng DNJ (mg/túi 3g) CT1 98 2 7.5 CT2 96 4 8.4 CT3 94 6 9.4 CT4 92 8 9.8 CT5 90 10 11.4 CT6 88 12 12.3 CT7 86 14 13.3 CT8 84 16 14.3 CT9 82 18 15.2 CT10 80 20 16.2 30 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu tỉ lệ phối chế các chất điều vị. Sử dụng trà được phối chế thu được ở thí nghiệm trên. Ta bổ xung chất điều vị là đường Isomailt theo các tỷ lệ 4 - 10% theo các công thức dưới đây rồi đánh giá cảm quan. CT Tỷ lệ đường Iso malt (%) CT1 4.0 CT2 4,5 CT3 5.0 CT4 5.5 CT5 6.0 CT6 6.5 CT7 7.0 CT8 7.5 CT9 8.0 CT10 8.5 CT11 9.0 CT12 9.5 CT13 10 31 Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Nghiên cứu giống và độ già lá dâu thích hợp Theo số liệu thống kê năm 2000 của Cục trồng trọt – Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thì có thể thấy là cây dâu tằm được trồng trên hầu khắp các miền của đất nước ta, trong đó sản lượng tập trung chủ yếu nhất tại miền Bắc, miền Trung và Tây Nguyên. Trong đó mỗi địa phương trồng loại giống cây khác nhau, cho năng suất và chất lượng khác nhau. Tuy nhiên do giới hạn thời gian và phạm vi đề tài nên chúng tôi lựa chọn nguồn nguyên liệu lá dâu của tỉnh Thái Bình với 4 giống dâu là Hà Bắc, Quế, Sa nhị luân và VH13 ở 3 độ già khác nhau là lá non, lá thành thục và lá già. Qua khảo sát thử bằng việc lựa chọn lá dâu đem phân tích nồng độ DNJ bằng phương pháp sắc lỏng cao áp tại Viện công nghiệp thực phẩm, kết quả chỉ ra nồng độ DNJ trong lá dâu ở tỉnh Thái Bình đạt 0,32% Do vậy chúng tôi chọn lá dâu thu hái tại Thái Bình để làm nguyên liệu cho nghiên cứu trong đề tài này vì lá dâu ở vùng này có nồng độ DNJ cao và đây cũng là vùng giàu truyền thống trồng dâu nuôi tằm nên thuận tiện trong việc phát triển vùng nguyên liệu. Tuy nhiên do điều kiện và thời gian thí nghiệm, chúng tôi chỉ xác định được hàm lượng alkaloid TS thay cho việc định lượng chính xác hàm lượng DNJ 4.1.1. Ảnh hưởng của độ già thu hái đến hàm lượng alkaloid TS Trong cùng một giống dâu thì ở các độ non già khác nhau, hàm lượng alkaloid TS chứa trong đó cũng khác nhau. Với giống dâu Quế, khi thu hái chúng tôi phân thành ba loại lá: lá non (lá thứ 1–4 kể từ nõn trở xuống), lá bánh tẻ (lá thứ 5–8 kể từ nõn xuống) và lá già (từ lá thứ 9 xuống gốc). Kết quả phân tích hàm lượng alkaloid TS được chỉ ra trên bảng 4.1 32 Bảng 4.1. Ảnh hưởng của độ già thu hái đến hàm lượng alkaloid TS trong lá dâu Quế Độ non già Hàm lượng alkaloid TS (%) Lá non 0,48 Lá bánh tẻ 0,46 Lá già 0,23 5%LSD 0,002 CV% 0,3 Từ kết quả ở bảng 4.1, chúng tôi thấy sự sai khác về hàm lượng alkaloid trong lá dâu non và lá bánh tẻ là không lớn. Điều này cũng phù hợp với nghiên cứu của Nitra và cộng sự (2007) khi thực hiện các thí nghiệm so sánh thành phần DNJ trong lá dâu tằm ở các độ già khác nhau và nhận thấy hàm lượng DNJ có trong chồi lá cao hơn lá bánh tẻ [16]. Tuy nhiên do số lượng lá non rất ít, khoảng 3 - 4 lá, hơn nữa là những lá mới hình thành nên khối lượng cũng thấp, sản lượng thu hái không cao. Trong khi đó, lá bánh tẻ có khối lượng nhiều hơn, mặt khác khi thu hái vẫn đảm bảo cây ra lá đều đặn, do vậy chúng tôi sử dụng lá bánh tẻ cho quá trình tách chiết. 4.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của trạng thái nguyên liệu đến sự thay đổi hàm lượng DNJ Bảng 4.2. Sự biến đổi hàm lượng alkaloid của lá dâu tươi và lá dâu khô trong 10 ngày theo dõi Ngày Lá dâu tươi (10g) Lá dâu khô (10g) Khối lượng alkaloid toàn phần (g) Độ ẩm (%) Khối lượng alkaloid toàn phần (g) Độ ẩm (%) 0 ngày 0.074 70.62 0.227 10.23 2 ngày 0.137 46.59 0.226 10.23 4 ngày 0.165 33.24 0.224 10.46 6 ngày 0.197 19.06 0.22 10.58 8 ngày 0.213 14.48 0.221 10.72 10 ngày 0.220 12.44 0.220 10.89 33 Dựa trên bảng 4.2, chúng tôi nhận thấy, khối lượng alkaloid TS trong lá dâu tươi sau thu hái có sự biến động mạnh trong 10 ngày theo dõi. Ở điều kiện thường, cụ thể thời gian bảo quản càng dài thì độ ẩm càng giảm và hàm lượng alkaloid tăng lên có thể thấy độ ẩm của lá dâu tỉ lệ nghịch với hàm lượng alkaloid. Điều này chứng tỏ hàm lượng alkaloid ít bị biến động. Trong 10 ngày theo dõi thì khối lượng alkaloid liên tục tăng. Nguyên nhân là do bảo quản ở điều kiện thường, lá dâu tươi bị mất nước dẫn tới giảm hàm lượng nước. Đến ngày thứ 10 thì lá dâu tươi có độ khô dần tương đương với lá dâu đã được làm khô tới độ ẩm ≈ 10%. Khi lá dâu được làm khô chúng ta cũng dễ bảo quản hơn do ở hàm ẩm thấm vi sinh vật khó phát triển, khối lượng lá nhỏ hơn dẽ dàng cất giữ trong các kho chứa. Mặt khác, trong thực tế không thể sử dụng nguyên liệu tươi làm nguyên liệu cho cả quá trình sản xuất vì nguyên liệu tươi có thời vụ nhất định, nếu muốn giữ được trạng thái tươi trong thời gian dài phải có chế độ bảo quản, gây tốn kém mà chất lượng vẫn giảm. Như vậy, chúng tôi thấy cần sấy khô lá dâu để bảo quản nguyên liệu đơn giản và lâu dài. 4.1.3. Xác định phương pháp làm khô nguyên liệu thích hợp Có rất nhiều phương pháp sấy khô, trong khuôn khổ đề tài và khả năng thực hiện chúng tôi lựa chọn ba phương pháp là: Phơi nắng, sấy đối lưu ở nhiệt độ 60 – 700C và sấy lạnh để đưa nguyên liệu về độ ẩm ≈10%. 34 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Thời gian (tuần) Hà m lư ợn g DN J ( %) Hong héo tự nhiên Sấy đối lưu Lanh đông Hình 4.1. Đồ thi sự biến đổi hàm lượng alkaloid TS qua 1 tháng theo dõi của lá dâu khô Kết quả cho thấy hàm lượng alkaloid tổng số giảm dần theo thời gian bảo quản, tuy nhiên mức độ giảm trong 1 tháng theo dõi là không lớn. Trong ba phương pháp thì phương pháp sấy lạnh đông và sấy đối lưu cho hàm lượng alkaloid ổn định hơn, nhưng sự chênh lệch này rất nhỏ. Điều đó chứng tỏ khi đưa lá dâu về độ ẩm 10% thì thu được hàm lượng alkaloid TS ổn định. Mặt khác, trong các phương pháp sấy khô chúng tôi thấy phơi nắng có nhiều ưu điểm vì không tốn năng lượng, với việc thu hoạch lá dâu ở hai vụ xuân, hè thì thời tiết luôn đảm bảo nhiệt độ 28 – 33oC nên chỉ sau từ 3 – 5 ngày lá dâu có thể đạt tới độ khô cần thiết. Trong khi đó phương pháp sấy đối lưu và sấy lạnh cho chất lượng lá dâu ổn định và đồng đều hơn, nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng, nhưng không phụ thuộc vào thờ tiết. Như vậy xét về chất lượng lá dâu và hiệu quả kinh tế, trong mùa nắng nên sử phương pháp phơi nắng. Trong mùa mưa độ ẩm lá dâu lớn, nhiệt độ không thuận lợi chúng ta nên sử dụng phương pháp sấy đối lưu. 35 4.2. Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất bột lá dâu tằm giàu DNJ 4.2.1. Nghiên cứu phương pháp trích ly thích hợp Trong nghiên cứu của đề tài chúng tôi lựa chọn so sánh hiệu suất chiết giữa ba phương pháp trích ly là phương pháp ngâm nguyên liệu trong dung môi, phương pháp ngấm kiệt và phương pháp trích ly Soxhlet. Kết quả phân tích hàm lượng alkaloid TS, hàm lượng DNJ thu được ở ba phương pháp được thể hiện trong bảng 7 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của các phương pháp trích ly đến hàm lượng alkaloid có trong lá dâu Công thức CT1 CT2 CT3 Công thức Hiệu suất thu hồi alkaloid (%) 67.55 72.25 85.17 Hiệu suất thu hồi alkaloid (%) Hàm lượng DNJ (%) 0,017 b 0,018 ab 0.019 a Hàm lượng DNJ (%) CV (%) 4.605 4.605 4.605 CV (%) Ghi chú : Trong cùng một hàng, các kết quả có chung ít nhất một chữ cái thì không khác nhau có nghĩa ở mức p<0,05 CT1: Phương pháp ngấm kiệt CT2: Phương pháp ngâm trong dung môi CT3: Phương pháp soxhlet Kết quả ở bảng cho thấy hàm lượng alkaloid thu được trong lá dâu bằng phương pháp Soxhlet cho hiệu suất chiết alkaloid cũng như DNJ trong sản phẩm cao hơn so với phương pháp ngấm kiệt và ngâm trong dung môi. Tuy nhiên phương pháp này không thể áp dụng trong quy mô sản xuất vì nó mất nhiều thời gian, tốn năng lượng và đòi hỏi trang thiết bị phức tạp. Trong hai phương pháp còn lại thì phương pháp ngấm kiệt cho hàm lượng alkaloid thu được cao hơn phương pháp ngâm trong dung môi, hơn nữa phương pháp ngấm kiệt có ưu điểm tốn ít dung môi mà vẫn chiết kiệt được hoạt chất. 36 Do vậy chúng tôi lựa chọn phương pháp ngấm kiệt là phương pháp chiết hoạt chất DNJ trong lá dâu tằm. 4.2.2. Nghiên cứu lựa chọn loại và nồng độ dung môi trích ly thích hợp Sản phẩm chiết xuất được dùng làm đồ uống và thực phẩm nên không được phép dùng các hoá chất độc hại cho sức khoẻ. Vì vậy trong ngành thực phẩm thì loại dung môi duy nhất được sử dụng là dung dịch cồn vì chỉ dung môi này mới đảm bảo được yếu tố an toàn thực phẩm cho người sử dụng. Cồn 90%V có độ phân cực kém nên chỉ hoà tan được các chất khó phân cực, cồn 30%V có độ phân cực gần như tương đương với nước nên có khả năng hoà tan các chất có độ phân cực mạnh, trong khi đó nhiều loại chất có khả năng hoà tan mạnh trong dung môi có độ phân cực ở mức trung bình như cồn 70%V. Dựa trên độ phân cực của cồn bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ cồn đến hiệu suất trích ly các hợp chất alkaloid trong lá dâu. Vì hàm lượng DNJ trong lá dâu tằm rất thấp chỉ xấp xỉ 0,18%, trong khi đó mục tiêu của đề tài là chiết xuất sản phẩm bột chiết lá dâu với hàm lượng DNJ từ 0,5 đến 1% để có thể tạo ra sản phẩm trà dành cho người bị tiểu đường. Vì vậy, việc chiết xuất không chỉ định hướng vào chiết xuất được nhiều alkaloid mà còn phải thu được sản phẩm tan tốt trong nước, cho dung dịch trong, hấp dẫn người sử dụng. Được biết alkaloid dạng bazơ hầu như không tan trong nước, trong khi đó muối của các alkaloid lại tan tốt trong nước. Lợi dụng tính chất tạo muối với các axit của các alkaloid để lựa chọn phương pháp chiết xuất thích hợp, cụ thể là chiết xuất bằng cồn trong môi trường axit có thể cho sản phẩm đạt các yêu cầu nêu trên. Trong số các axit có thể lựa chọn axit axetic – một axit được dùng trong thực phẩm, sẽ an toàn hơn các axit vô cơ khác để axit hoá cồn, ngoài ra đây là axit bay hơi nên có thể dễ dàng loại bỏ khi cô đặc dịch chiết. Do vậy ngoài 3 dung môi cồn 30, 50, 70, 90%V chúng tôi sử dụng cả dung môi cồn bị axit hoá bằng axit axetic 1% ở các nồng độ 30, 50, 70, 90%V để xác định xem loại dung môi nào là thích hợp nhất để trích ly alkaloid trong lá dâu. Kết quả thu được trình bày ở bảng 4.4. 37 Bảng 4.4. Ảnh hưởng của loại và nồng độ dung môi đến hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được trong lá dâu Công thức Hiệu suất thu hồi alkaloid(%) Hàm lượng DNJ(%) CV(%) CT1 75,18 0.015 de 2,977 CT2 83,99 0.016 dc 2,977 CT3 86,64 0.016 bc 2,977 CT4 72,54 0.014 e 2,977 CT5 80,47 0.017 ab 2,977 CT6 83,41 0.017 ab 2,977 CT7 85,16 0.018 a 2,977 CT8 87,81 0.018 a 2,977 Ghi chú : Trong cùng một hàng, các kết quả có chung ít nhất một chữ cái thì không khác nhau có nghĩa ở mức p<0,05 CT1: Dung môi cồn 30%V CT5: Dung môi cồn 30%V có 1% axit axetic CT2: Dung môi cồn 50%V CT6: Dung môi cồn 50%V có 1% axit axetic CT3: Dung môi cồn 70%V CT7: Dung môi cồn 70%V có 1% axit axetic CT4: Dung môi cồn 90%V CT8: Dung môi cồn 90%V có 1% axit axetic CT1: Dung môi cồn 30%V CT5: Dung môi cồn 30%V có 1% axit axetic Kết quả cho thấy về mặt hiệu suất thì cồn 70%V trung tính và axit hoá đều cho hiệu suất thu hồi alkaloid toàn phần cao (85,15 – 86,67%) nhưng sau quá trình chiết thì việc loại tạp chất để thu dịch trong rất khó khăn (dịch chiết có nhiều sáp, nhựa, chlorophyl vì các chất này hoà tan tốt trong dung môi này do vậy rất khó lọc dịch chiết). Cồn 90%V cho hiệu suất thu hồi thấp nhất, có thể thấy đây không phải là dung môi thích hợp cho việc chiết xuất. Cồn 30% trung tính và axit hoá đều cho dịch chiết lọc dễ dàng, ít nhựa và chlorophly. Đặc biệt nhận thấy dịch chiết cồn đã được axit hoá cho hiệu suất thu hồi alkaloid tăng lên đáng kể so với khi dùng dung môi cồn 30%V trung tính từ 74,85% lên 80,83%, 38 điều này cho thấy tác dụng rất tốt của việc axit hoá dung môi chiết. Nguyên nhân có thể là do khi dùng cồn axit, tạp chất chiết ra ít hơn, do đó ít gây cản trở việc hoà tan chiết xuất alkaloid toàn phần cũng như DNJ từ lá dâu. Ngoài ra về cảm quan sơ bộ sản phẩm thu được thì thấy rằng sản phẩm chiết bằng cồn 70%V trung tính và cồn 70%V đã axit hoá có mùi thơm, vị nhạt, dễ hút ẩm thành dạng chảy nhão, khi hoà trong nước nóng cho dung dịch trong suốt. Còn sản phẩm chiết bằng cồn 30%V trung tính và cồn 30%V đã axit hoá có mùi thơm, vị nhạt, dễ hút ẩm nhưng chỉ bị vón cục chứ không thành dạy chảy nhão như bột chiết bởi cồn 70%V, khi hoà trong nước nóng cũng cho dung dịch trong suốt. Đối với dung môi axit hoá thì theo mức độ tăng dần của nồng độ cồn thì hiệu suất thu hồi alcaloit là tăng lên, tuy nhiên ở nồng độ dung môi cồn càng cao thì việc tách cặn khỏi dịch sau khi chiết là khó khăn hơn nồng độ cồn thấp, điều này cho thấy việc chiết xuất với dung môi cồn 30%V đã giúp thao tác công nghệ được dễ dàng hơn. Khi chiết ở nồng độ cồn 70%V thì hiệu suất thu hồi alcaloit đạt 85,15% trong khi ở nồng độ cồn 30%V thì hiệu suất alkaloid là 80,83%, sự tăng lên về hiệu suất này so với việc tăng giá thành khi dùng dung môi cồn 70%V thay cho 30%V thì là không có hiệu quả kinh tế. Do vậy cân nhắc cả yếu tố chất lượng cảm quan bột chiết và ý nghĩa kinh tế thì có thể thấy việc chọn dung môi cồn 30% V được axit hoá bằng axit nồng độ 1% là hoàn toàn thích hợp cho quá trình tách chiết alcaloit lá dâu. 4.2.3. Nghiên cứu xác định nhiệt độ trích ly, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và thời gian trích ly thích hợp 4.2.3.1 Nghiên cứu xác định nhiệt độ trích ly thích hợp Từ các kết quả nghiên cứu ở phần trên, trong thí nghiệm tiếp theo này chúng tôi chỉ khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ chiết suất đến việc chiết tách alkaloid TS. Chúng tôi tiến hành tách chiết dịch lá dâu ở cùng điều kiện kích thước nguyên liệu, dung môi, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu, số lần chiết, với 39 khoảng nhiệt độ trích ly từ 25–90oC, thông qua 4 khoảng nhiệt độ 25-30oC (nhiệt độ phòng), 45-50oC, 65-70oC, 85-90oC. Kết quả xác định hàm lượng alkaloid TS được hiện trên bảng 4.5 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết xuất đến hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được trong lá dâu Công thức CT1 CT2 CT3 CT4 Hiệu suất thu hồi alkaloid(%) 80,76 81.35 81,64 82,23 Hàm lượng DNJ(%) 0,017 a 0,017 a 0,017 a 0,018 a CV(%) 3,707 3,707 3,707 3,707 Qua bảng 4.5, chúng tôi thấy khi nâng nhiệt độ chiết xuất lên 65 – 700C hoặc 85 – 900C thì hàm lượng alkaloid TS chỉ tăng nhẹ. Như vậy việc tăng nhiệt độ chiết xuất hầu như không làm tăng thêm sự trích ly alkaloid, thêm vào đó gia nhiệt độ sẽ làm tăng chi phí sản xuất lên đáng kể. Theo kết quả nghiên cứu của Kimura và các cộng sự khi tiến hành tách chiết và thu nhận hợp chất DNJ có nồng độ cao 0,3-0,5% đã kết luận nhiệt độ trích ly tối ưu nhất là 32oC [15]. Theo nghiên cứu của Nitra (2007) khi so sánh hàm lượng DNJ ở các độ già của nguyên liệu đã tiến hành ở nhiệt độ 28oC [16]. Như vậy quá trình chiết alkaloid từ lá dâu chỉ nên tiến hành ở 25 – 30oC (nhiệt độ phòng) là thích hợp. 4.2.3.2. Nghiên cứu xác định tỷ lệ dung môi/ bột lá dâu thích hợp Sau khi chọn được dung môi thích hợp là cồn 30%V đã axit hoá bằng 1% axit axetic và nhiệt độ chiết thích hợp là 25oC – 30oC chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu. Với việc lựa chọn kích thước nguyên liệu lá dâu được xay thô qua rây có đường kính 1mm, chúng tôi thấy cần tỷ lệ dung môi/nguyên liệu tối thiểu là 8:1 đến 16:1 để ngập nguyên liệu, thuận lợi cho quá trình chiết tách sau này. Vì vậy chúng tôi đã khảo sát việc chiết tách hàm lượng alkaloid TS ở các tỷ lệ dung môi/nguyên liệu là 6:1, 8:1, 10:1 và 12:1. 40 Kết quả xác định hàm lượng alkaloid tổng số và DNJ được trình bày trong bảng 4.6 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi đến hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được từ lá dâu Công thức CT1 CT2 CT3 Hiệu suất thu hồi alkaloid(%) 54,85 65,15 80,61 Hàm lượng DNJ(%) 0,014 c 0,015 bc 0,018 ab CV(%) 3,707 3,707 3,707 Từ bảng 4.6, chúng tôi thấy rằng khi tăng tỷ lệ dung môi so với nguyên liệu thì hàm lượng alkaloid tổng số thu được có tăng lên. Khi sử dụng tỷ lệ dung môi/ bột lá dâu là 10:1 thì hiệu suất chiết tăng lên đáng kể so với tỷ lệ dung môi 6:1 và 8:1, nhưng khi tăng đến tỷ lệ 12:1,thì hàm lượng alkaloid ổn định, không tăng thêm so với tỷ lệ 10:1. Mặt khác ở tỷ lệ này hàm lượng alkaloid TS thu được trong quá trình chiết tăng thêm không nhiều mà phải tốn thêm gấp 1,5–2 lần lượng dung môi, sản phẩm lại có nguy cơ lẫn thêm tạp chất, ngoài ra lại tiêu tốn năng lượng để cô đặc dịch chiết cho nên tính về ý nghĩa kinh tế là không có lợi. Như vậy, khi dùng lá dâu được xay thô qua rây có đường kính 1mm để trích ly thì nên dùng tỷ lệ dung môi/nguyên liệu là 10:1 là tốt nhất, còn nếu như dùng các loại bột lá dâu có kích thước nghiền thô hơn thì có thể tăng thêm lượng dung môi để đảm bảo toàn bộ nguyên liệu được ngập trong dung môi. 4.2.3.3. Nghiên cứu xác định thời gian trích ly thích hợp Từ các kết quả nghiên cứu ở phần trên, chúng tôi thấy rằng việc chiết xuất alkaloid TS và DNJ mỗi lần trong 24 giờ đã cho kết quả rất tốt . Tuy nhiên để kiểm tra xem để thu được hàm lượng alkaloid TS cao thì cần thiết phải tiến hành 41 chiết xuất nhiều lần hơn nữa không, chúng tôi đã khảo sát ở thời gian cho mỗi lần chiết thay đổi từ 4 giờ đến 24 giờ. Kết quả đánh giá hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được trong quá trình chiết được chỉ ra trong bảng 4.7 Bảng 4.7. Ảnh hưởng thời gian chiết đến hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được trong lá dâu Công thức CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Hiệu suất thu hồi alkaloid(%) 61,97 68,43 76,36 80,47 80,76 Hàm lượng DNJ (%) 0,013c 0,014bc 0,015b 0,018a 0,018a Cv(%) 3,707 Từ bảng 4.7 cho thấy nếu chỉ chiết 4h/lần chiết hay 10h/lần chiết thì chưa thể chiết được tối đa lượng alkaloid có trong lá dâu. Do vậy để thu được hàm lượng akaloid TS tối đa có trong lá dâu thì cần thiết phải . Kết quả cho thấy muốn tăng hàm lượng DNJ và alkaloid thu được trong lá dâu thì khi chiết xuất cần thiết phải kéo dài thêm thời gian trong một lần chiết. Từ kết quả thu được nhận thấy thời gian cho một lần chiết kéo dài 24h là hợp lý và cũng thu được hiệu suất chiết cao nhất. 4.2.4. Nghiên cứu xác định số lần trích ly thích hợp Sau khi lựa chọn được thời gian trích ly là 24h/lần chiết, chúng tôi tiếp tục tiến hành nghiên cứu để xác định được số lần trích ly thích hợp Kết quả đánh giá hàm lượng alkaloid TS và DNJ được trong quá trình chiết được chỉ ra trong bảng 4.8 42 Bảng 4.8. Ảnh hưởng số lần trích ly đến hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được trong lá dâu Công thức CT1 CT2 CT3 CT4 Hiệu suất thu hồi alkaloid(%) 62,26 80,47 80,76 81,06 Hàm lượng DNJ(%) 0,014 b 0,017 a 0,018 a 0,018 a CV(%) 3,707 3,707 3,707 3,707 Từ bảng 4.8 cho chúng tôi thấy nếu chỉ chiết suất 1 lần thì chưa thể chiết được tối đa lượng alkaloid có trong lá dâu, dù cho kéo dài thêm thời gian chiết xuất gấp đôi thì hầu như cũng không làm tăng đáng kể lượng alkaloid toàn phần thu được, nguyên nhân là do khả năng hoà tan của chất chiết trong dung môi chỉ có giới hạn nên việc kéo dài thời gian chiết hơn nữa cũng không làm tăng hiệu suất chiết. Do vậy để thu được hàm lượng akaloid TS tối đa có trong lá dâu thì cần thiết phải lặp lại quá trình chiết một số lần nữa. Kết quả cho thấy khi chiết xuất thêm lần 2 thì hàm lượng tăng cao, điều này khẳng định việc chiết xuất lần 2 là rất cần thiết. Khi lặp lại quá trình chiết suất đến lần thứ 3, 4 thì hàm lượng alkaloid TS thu được trong sản phẩm cũng chỉ tăng lên rất ít, trong khi đó chiết 3, 4 lần sẽ làm tăng thêm thời gian chiết lên và mất thêm một lượng dung môi nữa, thêm vào đó năng lượng để cô thu dịch đặc cũng sẽ hao tốn đáng kể. Từ kết quả này có thể thấy rằng với ý nghĩa kinh tế thì việc dừng quá trình chiết xuất sau lần chiết thứ 2 là hợp lý nhất, hiệu suất chiết cũng đã đạt đến mức gần như tối đa mà lại không gây nên lãng phí về dung môi và năng lượng. Như vậy, chúng tôi chọn số lần chiết thích hợp là 2 lần, mỗi lần trong 24 giờ với lượng dung môi lần đầu là theo tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu là 10:1, lần sau do khối nguyên liệu đã ngấm dung môi nên chỉ dùng lượng dung môi bằng 60% lần 1. 43 Từ các kết quả khảo sát trên chúng tôi đã chọn các điều kiện chiết xuất alkaloid từ lá dâu như sau: - Phương pháp trích ly: Ngấm kiệt - Dung môi: Cồn 30%V có 1% axit axetic - Nhiệt độ chiết: Nhiệt độ phòng - Số lần chiết: Hai lần, mỗi lần trong 24 giờ - Tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu = 10:1 ở lần chiết 1, lần 2 bằng 60% lần 1 4.2.5 Khảo sát một số thông số kĩ thuật ảnh hưởng đến quá trình sấy phun bột chiết lá dâu tằm Sau quá trình trích ly, dịch chiết được để lắng trong khoảng 16 giờ sau đó được tách các cặn bã lớn không hòa tan, rồi được đưa qua máy lọc trân không để lọc các cặn bã nhỏ và các chất lơ lửng. Sau lọc dịch chiết được đưa cô đặc ở máy cô dặc trân không ở nhiệt độ 600C. Trong quá trình cô đặc nồng độ cồn giảm dần do đó các tạp chất ít phân cực như chlorphyl, sáp, chất béo... tan tốt trong cồn nhưng không tan trong nước sẽ được tách ra, vì vậy sau cô đặc cần tiến hành lọc để loại bỏ. Quá trình cô đặc sẽ dừng lại khi thu được dịch chiết theo tỷ lệ nguyên liệu/ dịch chiết là 1:1, tức là 10kg nguyên liệu ban đầu sau quá trình chiết và cô đặc sẽ thu được khoảng 10 lít dịch chiết và dịch chiết có nồng độ là 19.6oBx. Từ dịch chiết này chúng tôi bắt đầu khảo sát các thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến quá trình sấy phun bột chiết lá dâu tằm. 4.2.5.1. Nghiên cứu xác định chất mang và nồng độ chất mang thích hợp Sản phẩm bột sấy phun không chỉ có hàm lượng DNJ cao mà cần có giá trị cảm quan tốt ( màu sắc, độ mịn, tơi, hòa tan tốt trong nước) do nó được dùng đẻ chế biến trà. Khi tiến hành sấy phun thử dịch chiết bột lá dâu ở 125oC, lưu lượng dòng nhập liệu là 432ml/ph không bổ sung thêm chất mang thì sản phẩm tạo ra ở dạng keo nâu, quánh đặc, không tạo thành bột, vì vậy chúng tôi nghiên cứu bổ xung thêm chất mang. Vì bột được sử dụng làm thực phẩm cho người bị tiểu đường nên chất mang bổ sung không độc hại với sức khỏe. Qua quá trình 44 tìm hiểu về các loại chất mang thường được hay sử dụng trong công nghệ sấy phun bột sữa, bột trái cây, bột dinh dưỡng, chúng tôi quyết định tiến hành trên ba loại chất mang: isomalt, maltodextrin, tinh bột biến tính với nồng độ khảo sát lần lượt là 5, 6, 7%. Hình 4.2. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của chất mang và nồng độ chất mang tới hàm lượng DNJ có trong bột sấy phun Sau khi sấy, chúng tôi nhận thấy khi sử dụng isomalt và tinh bột biến tính sản phẩm thu được ở trạng thái keo, màu nâu cánh gián, hiệu suất thu hồi bột thấp, hàm lượng DNJ thấp. Còn sản phẩm thu được khi sử dụng maltodextrin có màu vàng tươi, sản phẩm thu được ở trạng thái mịn, tơi, có hiệu suất thu hồi bột và hàm lượng DNJ cao. Tuy nhiên trong ba nồng độ maltodextrin đã sử dụng thì nồng độ 6% cho sản phẩm bột có màu vàng tươi, mùi thơm dễ chịu, hiệu suất thu hồi bột cao hơn khi sử dụng ở nồng độ 7%. Do đó, chúng tôi quyết định lựa chọn chất mang maltodextrin ở nồng độ 6% để bổ sung vào dịch chiết rồi tiến hành sấy phun. 45 4.3.2 Nghiên cứu xác định nhiệt độ sấy phun thích hợp Dịch chiết sau khi cô đặc có nồng độ là 19.6oBx, bổ sung lượng maltodextrin là 6%. Hàm lượng chất khô của hỗn hợp nguyên liệu đi vào thiết bị sấy phun là 25%.Trong thí nghiệm này, chúng tôi chỉ khảo sát nhiệt độ dòng khí vào, vì nhiệt độ dòng khí ra phụ thuộc nhiều yếu tố. Tiến hành thí nghiệm với các nhiệt độ dòng khí vào lần lượt là Tv = 115; 125; 135; 145 và 155 o C. Các thông số còn lại của thiết bị sấy là áp suất khí nén P = 8 bar; lưu lượng dòng nhập liệu là 432 mL/h. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên các hình 4 và 5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 105 115 125 135 145 155 165 Nhiệt độ (oC) Hi ệu su ất th u hồ i D NJ (% ) Hình 4.3. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đầu vào đến hiệu suất thu hồi DNJ của quá trình sấy phun 3,40 3,70 4,00 4,30 4,60 4,90 5,20 5,50 5 80 105 115 125 135 145 155 165 Nhiệt độ (oC) Độ ẩm sả n ph ẩm (W % ) Hình 4.4. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đầu vào đến độ ẩm sản phẩm 46 Nhiệt độ quá thấp hay quá cao đều bất lợi cho quá trình sấy dịch chanh dây. Nhiệt độ không khí sấy thấp thì độ ẩm các hạt vật liệu sấy vẫn còn khá cao, nên bám nhiều lên thành buồng sấy, làm giảm hiệu suất thu hồi sản phẩm sau sấy. Nhiệt độ không khí sấy cao mặc dù đạt độ ẩm khá tốt nhưng sẽ có một ít vật liệu sấy bị cháy, bám lên thành, sản phẩm sau sấy giảm mùi thơm, và màu vàng tươi bị chuyển sang vàng sẫm. Qua thí nghiệm này chúng tôi chọn nhiệt độ không khí đầu vào là Tv = 135 o C, ứng với hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun là 80,8% và độ ẩm sản phẩm là 6,46%. 4.3.3 Xác định lưu lượng nhập liệu thích hợp cho sấy phun bột chiết lá dâu tằm Lưu lượng dòng nhập liệu có liên quan đến tốc độ bơm nhập liệu, năng suất thiết bị và cả nhiệt độ không khí đầu ra, Tr. Hệ thống bơm nhập liệu là bơm nhu động, lưu lượng dòng nhập liệu là 360;396; 432;468 và 498 mL/phút. Các thông số thí nghiệm giữ không đổi là P = 8 bar; Tv=135 o C (được xác định từ thí nghiệm trên). Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên các hình 6 và hình 7 50 55 60 5 70 75 80 85 324 360 396 432 468 504 540 Lưu lượng nhập liệu Hi ệu su ất th u hồ i D NJ (% ) Hình 4.5. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lưu lượng nhập liệu đến hiệu suất thu hồi DNJ 47 2,2 2,7 3,2 3,7 4,2 4,7 5,2 5,7 324 360 396 432 468 504 540 Lưu lượng nhập liệu (ml/h) Độ ẩm sả n ph ẩm (% ) Hình 4.6. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lưu lượng nhập liệu đến độ ẩm sản phẩm Tốc độ bơm nhập liệu tăng, đồng nghĩa với thời gian lưu của vật liệu sấy trong buồng sấy giảm, do đó, hiệu quả sấy sẽ không cao. Độ ẩm sẽ tăng, phần hạt ẩm dính lại trong buồng sấy cũng tăng dẫn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm sau quá trính sấy phun giảm. Mặc dù ở lưu lượng dòng nhập liệu là 324,l/h, kết quả thu được có cao hơn một ít, nhưng do ở điều kiện này, thiết bị làm việc kém ổn định, thời gian sấy dài, nên cuối cùng chúng tôi chọn lưu lượng dòng nhập liệu là 360ml/h. Hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun đạt 56.5%, hiệu suất thu hồi DNJ đạt 80.8% và độ ẩm sản phẩm là 3.17%. 48 4.3. Nghiên cứu phối chế trà 4.3.1. Nghiên cứu phối chế giữa bột lá dâu khô và bột chiết lá dâu Bảng 4.9. Kêt quả cảm quan khi phối chế bột lá dâu khô và bột chiết lá dâu CT Nhận xét cảm quan Điểm cảm quan trung bình CT1 Màu nhạt, vị chát, mùi chua 4.2 CT2 Màu nhạt, vị chát, mùi chua 4.3 CT3 Màu nhạt, hơi chát 5.5 CT4 Màu nhạt, hơi chát 7.3 CT5 Màu vàng, chát nhẹ, nước thanh 7.5 CT6 Màu đậm, hơi sánh 5.2 CT7 Màu nâu đậm, hơi sánh 5 CT8 Màu nâu đậm, hơi sánh 4.5 CT9 Màu nâu đậm, hơi sánh 4.5 CT10 Màu nâu đậm, hơi sánh 4.2 Để tạo ra sản phẩm trà túi lọc cho người bệnh tiểu đường từ lá bột lá dâu khô và bột chiết lá dâu (đảm bảo hàm lương DNJ tối thiểu là 10mg/túi 3g), chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu tỷ lệ phối chế giữa bột lá dâu khô và bột chiết lá dâu. Kết quả thu được ở bảng 4.9 Kết quả trình bày ở bảng 4.9 cho thấy sản phẩm có tỷ lệ bột chiết 10% (CT5) có điểm cảm quan cao nhất, trung bình đạt 7,5. Trạng thái, hương thơm và màu sắc của sản phẩm có tỷ lệ bột chiết 10% được đánh giá và cho điểm cao nhất so với những sản phẩm còn lại do dịch chiết thu được có màu sắc đẹp, hương thơm dịu, vị đắng vừa phải. Phối chế sản phẩm với tỷ lệ bột chiết 10% cũng đáp ứng được yêu cầu của sản phẩm là có hàm lượng DNJ đạt tối thiểu là 10 mg/túi 3g. Chúng tôi quyết định tỉ lệ phối bột chiết 10% để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo. 49 4.3.2. Nghiên cứu phối chế trà và đường Isomalt Bảng 4.10. Kết quả cảm quan khi phối chế trà và đường Isomalt CT Nhận xét cảm quan Điểm cảm quan trung bình CT1 Chát nhẹ, vị nhạt 5.5 CT2 Chát nhẹ, ít ngọt 5.7 CT3 Chát nhẹ, ít ngọt 6.7 CT4 Chát nhẹ, ít ngọt 7.3 CT5 Chát nhẹ, ít ngọt 7.5 CT6 Chát nhẹ, ngọt dịu 8.2 CT7 Chát nhẹ, ngọt dịu 8.0 CT8 Chát nhẹ, ngọt 6.5 CT9 Ngọt đậm 6.2 CT10 Ngọt đậm 6 CT11 Ngọt quá 5.5 CT12 Ngọt quá 5.5 CT13 Ngọt quá 5.5 Nhằm mục đích tăng thêm hương vị cho sản phẩm chúng tôi tiến hành nghiên cứu tỷ lệ phối chế đường cho sản phẩm. Do mục tiêu của đề tài là tạo ra sản phẩm trà túi lọc cho người mắc bệnh tiểu đường nên chúng tôi chọn đường Isomalt để tạo vị ngọt cho sản phẩm. Đường Isomal là sản phẩm tự nhiên có nguồn gốc từ tinh bột có độ ngọt thấp ( độ ngọt bằng 6/10) và có hàm lượng calori thấp 240Kcal/100g so với đường mía thông thường 370Kcal/100g, đường Isomalt có cấu trúc phân tử dài hơn và đường này không được cơ thể chúng ta hấp thu ngay trong dạ dày như đường mía, đường Isomalt được hấp thu rất chậm khi thức ăn xuống tới ruột non nên không làm gia tăng hàm lượng đường huyết trong máu của người bệnh, do vậy sẽ không làm tăng chỉ số đường huyết khi ăn. Kết quả thu được ở bảng 4.10 Kết quả trình bày ở bảng 4.10 cho thấy sau khi phối chế đường Isomalt với các tỷ lệ khác nhau thì vị của sản phẩm có sự khác nhau rõ rệt. Ở hàm các công thức 1 – 3 trà vẫn còn vị chát, ở công thức 9 – 13 trà mất hẳn vị chát 50 chuyển thành vị ngọt. Khi phối chế 6.5% đường Isomalt (CT6), vá 7.0 % đường Isomalt (CT7), sản phẩm được đánh giá có hương vị hài hoà và có điểm cảm quan cao nhất. Tuy nhiên để giảm giá thành sản phẩm thì chúng tôi chọn công thức CT6 ( hàm lượng đường Isomalt/ sản phẩm là 6.5%). [ 4.3.4. Quy trình chế biến trà từ lá dâu tằm Tạp chất Tạp chất Bã Dung môi Thu hồi dung môi Maltodextrin Trà Lá dâu tươi Phơi héo, nghiền Bột lá dâu Chiết 2 lần Lọc Cô đặc Lọc Sấy phun Bột lá dâu Phối chế 51 Thuyết minh quy trình Chọn giống dâu quế ở Thái Bình thu hái các lá bánh tẻ, sau thu hái lá dâu được loại bỏ tạp chất các lá hư hỏng rồi đem phơi nắng tới độ ẩm 10 – 12% để bảo quản. Sau đó lá dâu được nghiền nhỏ tới kích thước ≤ 1mm. Lá dâu sau nghiền nhỏ được đem chiết bằng phương pháp ngâm trong dung môi. Dung môi sử dụng là cồn 30% đã được axit hoá bằng axit acetic nồng độ 1%. Quá trình chiết lặp lại 2 lần ở nhiệt độ phòng, mỗi lần trong 24 giờ tỉ lệ dung môi là 10/1, lần 2 sủ dụng lượng dung môi bằng 60% lần một. Sau mỗi lần lọc dịch chiết được lọc các chất bã, các tạp chất không hoà tan rồi được đưa và bình cô đặc chân không ở nhiệt độ 600C, trong quá trình cô đặc dung môi được thu hồi để tái sử dụng. Quá trình cô đặc diễn ra cho tới khi từ 1 kg nguyên liệu thu được 1 lít dịch chiết, nồng độ chất khô xấp xỉ 20oBx, sau đó tiến hành lọc lần 2 để loại các cặn không tan trong. Rồi bổ sung 6% maltodextrin (so với tổng thể tích dịch chiết) và tiến hành sấy phun thu bột chiết lá dâu có hàm lượng DNJ cao. Sau sấy phun bột chiết được đem phối chế với bột lá dâu khô và đường isomalt để tạo trà thành phẩm 52 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận Từ các kết quả nghiên cứu chúng rút ra một số kết luận sau 1) Giống dâu quế trồng ở Thái Bình có hàm lượng DNJ cao, lá bánh tẻ thích hợp cho chế biến trà. 2) Phương pháp làm khô thích hợp là phơi nắng tới độ ẩm 10 – 12%, đây là phương pháp đơn giản ít tốn kém. 3) Lựa chon được phương pháp ngâm trong dung môi là phương pháp trích ly thích hợp nhất với các thông số cụ thể - Dung môi: cồn 30%V được axit hóa 1% bằng axit axetic - Nhiệt độ chiết tách: Nhiệt độ phòng - Tỷ lệ dung môi/ bột lá dâu: 10/1 ở lần chiết 1, lần 2 bằng 60% lần 1 - Thời gian cho mỗi lần chiết: 24h Số lần chiết: Hai lần, mỗi lần trong 24 giờ 4) Phương pháp sấy phun thu hồi bột - Chất mang: Maltodextrin 6 % - Nhiệt độ sấy: 135 0C - Lưu lượng dòng nhập liệu: 360 ml/h 5) Tỷ lệ phối chế giữa bột chiết lá dâu và bột lá dâu khô là 10/9 Tỷ lệ phối chế đường isomalt vào trà là 6,5% 5.2 Kiến nghị Do đề tài tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm nên cần nghiên nghiên cứu thêm để áp dụng trong sản xuất. 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt 1. Bộ Y tế (2002). Dược điển Việt Nam III, Hà Nội, dâu (lá). 2. Nguyễn Huy Cường (2005). Bệnh đái tháo đường, những quan điểm hiện đại, NXB Y học. 3. Nguyễn Quang Trung (2006). “Đánh giá tác dụng bột chiết lá dâu trên các chỉ số lipid và trạng thái chống oxy hoá trong máu ở chuột nhắt trắng gây rối loạn lipid máu và đái tháo đường thực nghiệm”. Báo cáo khoa học. 4. Phạm Ngọc Thiện, Lê Ngọc Liên (2005). Chiết xuất, xác định hàm lượng polyphenol và đánh giá tác dụng chống Oxy hoá của các mẫu bột chiết lá dâu. Tạp chí Nghiên cứu Y học. Số 38-5. 34-38 5. Trung tâm nghiên cứu Dâu tằm tơ (2006), Nghiên cứu lai tạo và công nghệ nhân giống dâu lai F1 trồng bằng hạt. Báo cáo tổng kết đề tài 2006. 6. Viện công nghiệp thực phẩm (2007). Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột lá dâu tằm giàu 1-Deoxynojirimycin. Báo cáo tổng kết đề tài. Tài liệu Tiếng Anh 7. Bondada Andalulua, N.Ch. (2003). Antioxidant role of mulberry leaves in streptozotocin-diabetic rats. Elsevier, Clinica Chimica Acta. 8. Bai, Gang, Wang, Dong-Li, Cao, Xue-Lin, Xiao, Hui-Jiao, geng Peng, Liu Qian and Yang Wen-Bo (2004). Screening α-glucosidase inhibitors in traditional Chinese medicines. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Nankaiensis (Natural Science Edition) 37(3). 98-102 9. C.S. Cockram, T.Van Binh, G.Gaela (2007). Diabetes prevention and control in VietNam: demonstration project in two provinces. Global Report 10. International Diabetes Institute (2007). Annual Report. 11. Jin-Won Kim, Soo-Un Kim, Heui San Lee, Iksook Kim, Mi Young Ahn and Kang Sun Ryu (2003). Determination of 1-deoxynojirimycin in Morus 54 alba L. leaves by derivatization with 9-fluorenulmethyl chloroformate followed by reversed-phase high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatography A. 1002(2003). 93-99. 12. Fukuhara, Masatsune Kainosho and Sawao Murao, Kenichi (1986). Isolation and Characterization of Amylase Inhibitors, Deoxynojirimycin. Agric. Biol. Chem. 13. Kimura, T., Nagakawa, K., KubotaH., Kojima, Y. Goto, Y. (2007). Food grade mulberry powder enriched with 1-Deoxynojirimycin suppresses the elevation of postprandial blood glucose in humans. Journal of Agricultural and Food chemistry. 14. Lin-Ling Wang and Ze-Yang Zhou (2008). Effect of extracts of mulberry leaves processed differently on the activity of anpha-glucosidase. Journal of Food, Agriculture & Environment Vol.6 (3&4) : 86-89 15. Liu Xueming, Xiao Gengsheng, Chen Weidong, Xu Yujuan and Wu Jijun (2004) “Quantification and Purifications of mulberry anthocyanins with macrosporus resins”. Journal Bio Medicine and Biotechnol. Vol 5:p326-331. 16. Nitra Nuengchamnon, Kornkanok Ingkaninan, Wiroje Kaewruang, Sathaporn Wongareonwanakij, Bhinai Hongthongdaeng (2007). Quantitative determination of 1-deoxynorimycin in mulberry leaves using liqid chromatography-tandem mass spectromentry. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis ELSEVIER 44 (2007). 853-858 17. Sun, Xing – Yan and Lu, Zhao – Lin 199 Shen Nong s Herbal Classic 18. Tsuneyuki Okua1, mai Yamada, Mariko Nakamura, Naoki Sadamori and Sadako Nakamura (2006), Inhibitory effects of extractives from leaves of Morus alba on human and rat small intestinal disaccharidase activity. British Journal of Nutrition (2006), 95:933-938 Cambridge University Press. i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày ....tháng....năm 2011 ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Hoàng Thị Lệ Hằng, trưởng Bộ môn Bảo quản chế biến – Viện nghiên cứu rau quả – Trẩu Quỳ - Gia Lâm – Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn tới sự giúp đỡ của các anh, chị Bộ môn bảo quản chế biến - Viện Nghiên cứu rau quả đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài Tôi xin cảm ơn gia đình và tất cả bạn bè đã động viên giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài hòa hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày .... tháng.....năm 2011 Học viên iii MỤC LỤC Phần 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề ....................................................................................................... 1 1.2. Mục đích yêu cầu ........................................................................................... 2 1.2.1. Mục đích ...................................................................................................... 2 1.2.2. Yêu cầu ........................................................................................................ 2 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 3 2.1. Tổng quan về cây dâu tằm ............................................................................. 3 2.1.1. Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm hình thái của cây dâu ........................... 3 2.1.1.1. Nguồn gốc, phân loại ............................................................................... 3 2.1.1.2. Một số giống dâu chính được trồng ở Việt Nam ..................................... 4 2.1.2. Tình hình trồng trọt và sử dụng lá dâu ở một số tỉnh của Việt Nam hiện nay .. 5 2.1.3. Đặc điểm, thành phần hoá học của lá dâu ................................................... 6 2.1.3.1. Flavon và flavon glycozit ......................................................................... 7 2.1.3.2. Steroit ....................................................................................................... 7 2.1.3.3. Các chất bay hơi ....................................................................................... 7 2.1.3.4. Saccarit và các axit amin ......................................................................... 7 2.1.3.6. Các chất có hoạt tính sinh học ................................................................. 7 2.1.4. Alkaloid trong lá dâu tằm ............................................................................ 8 2.1.4.1. Khái niệm ................................................................................................ 8 2.1.4.2. Tính chất của alkaloid ............................................................................. 8 2.1.4.3. Các alkaloid có trong lá dâu tằm ........................................................... 10 2.1.5. Hợp chất DNJ trong lá dâu tằm ................................................................. 11 2.1.5.1. Bản chất và cấu trúc hoá học.................................................................. 11 2.1.5.2. Tác dụng và cơ chế làm giảm đường huyết của DNJ ............................ 12 2.1.6. Một số công dụng của lá dâu..................................................................... 13 2.2. Các phương pháp tách chiết các hợp chất alkakoid trong lá dâu ................. 14 2.2.1. Phương pháp và điều kiện chiết xuất lá dâu ............................................. 14 iv 2.2.2. Chọn dung môi chiết xuất lá dâu .............................................................. 16 2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ các loại thực phẩm chức năng chữa bệnh tiểu đường trên thế giới và Việt Nam hiện nay .......................................................... 18 2.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ các loại thực phẩm chức năng chữa bệnh tiểu đường trên thế giới ....................................................................................... 18 2.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ các loại thực phẩm chức năng chữa bệnh tiểu đường ở Việt Nam ........................................................................................ 18 2.3.2.1. Diabetna (Công ty dược phẩm Ích Nhân) .............................................. 19 2.3.2.2. Nadia (Công ty cổ phần dược phẩm Hoàng Giang) ............................... 19 2.3.2.3. Metabosol ............................................................................................... 19 2.3.2.4. Hộ tạng đường ........................................................................................ 19 2.3.2.5. Tiểu đường nam dược (Công ty cổ phần Nam Dược) ........................... 19 2.3.2.6. Ayubes (Công ty Phú Hải) ..................................................................... 19 2.4. Tình hình nghiên cứu lâm sàng về tác dụng của chất chiết lá dâu đối với sự giảm đường huyết ................................................................................................ 20 2.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ............................................................. 20 2.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .............................................................. 22 Phần 3. ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 23 3.1. Đối tượng và nguyên vật liệu ....................................................................... 23 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................ 23 3.1.2. Hoá chất ..................................................................................................... 23 3.1.3. Dụng cụ và thiết bị .................................................................................... 23 3.2. Nội dung ....................................................................................................... 23 3.3. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 24 3.3.1.Phương pháp chung .................................................................................... 24 3.3.2.Phương pháp thiết kế thí nghiệm và xử lý số liệu ...................................... 25 3.3.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý ............................................... 25 3.3.4. Phương pháp đánh giá cảm quan .............................................................. 25 3.3.5. Phương pháp cụ thể ................................................................................... 25 v Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 31 4.1. Nghiên cứu giống và độ già lá dâu thích hợp .............................................. 31 4.1.1. Ảnh hưởng của độ già thu hái đến hàm lượng alkaloid TS ...................... 31 4.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của trạng thái nguyên liệu đến sự thay đổi hàm lượng DNJ ........................................................................................................... 32 4.1.3. Xác định phương pháp làm khô nguyên liệu thích hợp ............................ 33 4.2. Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất bột lá dâu tằm giàu DNJ ........... 35 4.2.1. Nghiên cứu phương pháp trích ly thích hợp ............................................. 35 4.2.2. Nghiên cứu lựa chọn loại và nồng độ dung môi trích ly thích hợp .......... 36 4.2.3. Nghiên cứu xác định nhiệt độ trích ly, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và thời gian trích ly thích hợp ......................................................................................... 38 4.2.3.1 Nghiên cứu xác định nhiệt độ trích ly thích hợp ..................................... 38 4.2.3.2. Nghiên cứu xác định tỷ lệ dung môi/ bột lá dâu thích hợp .................... 39 4.2.3.3. Nghiên cứu xác định thời gian trích ly thích hợp .................................. 40 4.2.4. Nghiên cứu xác định số lần trích ly thích hợp .......................................... 41 4.2.5 Khảo sát một số thông số kĩ thuật ảnh hưởng đến quá trình sấy phun bột chiết lá dâu tằm ................................................................................................... 43 4.2.5.1. Nghiên cứu xác định chất mang và nồng độ chất mang thích hợp ........ 43 4.3.2 Nghiên cứu xác định nhiệt độ sấy phun thích hợp ..................................... 45 4.3.3 Xác định lưu lượng nhập liệu thích hợp cho sấy phun bột chiết lá dâu tằm .... 46 4.3. Nghiên cứu phối chế trà ............................................................................... 48 4.3.1. Nghiên cứu phối chế giữa bột lá dâu khô và bột chiết lá dâu ................... 48 4.3.2. Nghiên cứu phối chế trà và đường Isomalt ............................................... 49 4.3.4. Quy trình chế biến trà từ lá dâu tằm .......................................................... 50 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 52 5.1. Kết luận ........................................................................................................ 52 5.2 Kiến nghị ....................................................................................................... 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 53 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Diện tích dâu tằm chia theo vùng sinh thái .......................................... 6 Bảng 2. 2. Thành phần hóa học chính của lá dâu (% chất khô) ............................ 8 Bảng 2.3. Thành phần các chất alkaloid có trong lá dâu tằm ............................. 10 Bảng 2.4. Thành phần dược tính của lá dâu ........................................................ 14 Bảng 4.1. Ảnh hưởng của độ già thu hái đến hàm lượng alkaloid TS trong lá dâu Quế ...... 32 Bảng 4.2. Sự biến đổi hàm lượng alkaloid của lá dâu tươi và lá dâu khô trong 10 ngày theo dõi ....................................................................................................... 32 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của các phương pháp trích ly đến hàm lượng alkaloid có trong lá dâu .......................................................................................................... 35 Bảng 4.4. Ảnh hưởng của loại và nồng độ dung môi đến hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được trong lá dâu ............................................................................. 37 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết xuất đến hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được trong lá dâu ........................................................................................... 39 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi đến hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được từ lá dâu ...................................................................................................... 40 Bảng 4.7. Ảnh hưởng thời gian chiết đến hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được trong lá dâu ................................................................................................. 41 Bảng 4.8. Ảnh hưởng số lần trích ly đến hàm lượng alkaloid TS và DNJ thu được trong lá dâu ................................................................................................. 42 Bảng 4.9. Kêt quả cảm quan khi phối chế bột lá dâu khô và bột chiết lá dâu .... 48 Bảng 4.10. Kết quả cảm quan khi phối chế trà và đường Isomalt ...................... 49 vii DANH MỤC HÌNH Hình2.1. Cây dâu tằm ............................................................................................ 3 Hình 2.2. Cấu trúc hóa học của hợp chất DNJ .................................................... 11 Hình 2.3. Một số sản phẩm cho người bệnh tiểu đường ..................................... 20 Hình 4.1. Đồ thi sự biến đổi hàm lượng alkaloid TS qua 1 tháng theo dõi của lá dâu khô ................................................................................................................ 34 Hình 4.2. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của chất mang và nồng độ chất mang tới hàm lượng DNJ có trong bột sấy phun ............................................................... 44 Hình 4.3. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đầu vào đến hiệu suất thu hồi DNJ của quá trình sấy phun ............................................................ 45 Hình 4.4. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đầu vào đến độ ẩm sản phẩm .............................................................................................................. 45 Hình 4.5. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lưu lượng nhập liệu đến hiệu suất thu hồi DNJ ................................................................................................................ 46 Hình 4.6. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lưu lượng nhập liệu đến độ ẩm sản phẩm .................................................................................................................... 47