Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình sản xuất trà actisô dạng viên sủi bọt - KS. Nguyễn Văn Tặng

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 02/2008 Trường Đại học Nha Trang 31 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ ACTISÔ DẠNG VIÊN SỦI BỌT RESEARCH ON AFFECTING OF SOME FACTORS TO EFFERVESCENT ARTICHOKE TEA TABLETS PRODUCTION PROCESS KS. Nguyễn Văn Tặng Khoa Chế biến - Trường Đại học Nha Trang Tóm tắt Nghiên cứu này xác định ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình sản xuất trà Actisô dạng viên sủi bọt từ nguyên liệu Actisô khô ở Đà Lạt. Kết quả nghiên cứu đã tìm ra các thông số phù hợp đó là: nhiệt độ trích ly 1000C, tỷ lệ các thành phần lá: bông: thân: rễ tương ứng là 1,0: 0,5: 1,0: 1,5, nồng độ dịch sấy phun 20%, nhiệt độ sấy phun 1500C, dùng Maltodextrin làm chất mang với nồng độ 10%, tỷ lệ tác nhân sủi 45%, tỷ lệ các thành phần tác nhân sủi gồm axít Xitric, axít Tartric, natribicacbonat là 1,0: 1,0: 2,44, tỷ lệ Glyxerin 2,5%, tỷ lệ đường Saccaroza 20%. Từ khóa: Actisô, Cynarin, viên sủi bọt Abstract This research determined influence of some factors for production of effervescent artichoke tea tablets from dried Artichoke raw materials in Dalat. Research result found suitable parameters including extracting temperature at 1000C, correlative scale among leaf, flower, body and root at 1.0: 0.5: 1.0: 1.5, concentration of spray-dry solution at 20%, spray-dry temperature at 1500C, spray-dry added substance is Maltodextrin at 10%, proportion of effervescent agent at 45%, proportion of components in effervescent agent consists of Xitric acid: Tartric acid: Natribicacbonat at 1.0: 1.0: 2.44, proportion of Glycerin at 2.5%, proportion of Saccharose at 20%. Key words: Artichoke, Cynarin, tea tablets, I. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, trên thị trường đã xuất hiện rất nhiều sản phẩm trà, từ các sản phẩm trà truyền thống như trà xanh, trà đen, trà hương, trà hoa tươi được sản xuất từ nguyên liệu trà tươi cho đến các sản phẩm trà túi lọc, trà hoà tan dạng bột được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau, trong đó phần lớn là từ các nguồn thảo dược. Thế nhưng, thực tế vẫn chưa có sản phẩm trà Actisô dạng viên sủi bọt, đây là một sản phẩm trà có ưu điểm nổi bật so với các sản phẩm trà khác. Bởi vì, ngoài đáp ứng khả năng sử dụng đơn giản, nhanh chóng, tiện lợi, dễ bảo quản thì sản phẩm này còn có khả năng chữa bệnh rất tốt. Actisô có tên khoa học là Cynara Scolymus L, họ cúc Asteraceae (Compositae). Hoạt chất chính của Actisô là cynarin (axít 1,4- dicafein quinic) có tác dụng lợi mật. Ngoài ra, Actisô còn có tác dụng hạ cholesterol và urê trong máu, tạo mật, tăng tiết mật, lợi tiểu, thường được dùng làm thuốc thông mật, thông tiểu tiện, chữa các chứng bệnh về gan, thận. Bông Actisô có tính bổ dưỡng khi đã nấu chín, tăng lực, kích thích, làm ăn ngon, bổ gan, trợ tim, lợi tiểu, chống độc, gây tiết sữa cho phụ nữ nuôi con nhỏ [1, 5, 6, 7, 8, 10, 11]. Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng Actisô làm trà dạng viên sủi bọt có ý nghĩa trong việc làm phong phú thêm các sản phẩm trà. Đồng thời, góp phần vào việc cải thiện và nâng cao sức khỏe cộng đồng. II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là các phần của cây Actisô ở Đà Lạt đã được sấy khô gồm lá, VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 02/2008 Trường Đại học Nha Trang 32 bông, thân và rễ. Ngoài ra, các chất phụ gia được sử dụng bao gồm axit Xitric, axit Tartric, natribicacbonat, Glycerin, đường Saccaroza, Dextrin và Maltodextrin. 2.2. Phương pháp nghiên cứu [2, 3, 4] 2.2.1. Ph
ng pháp phân tích hóa lý [3] - Xác định nồng độ chất khô hoà tan của dịch chiết bằng khúc xạ kế điện tử. - Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy khô theo TCVN 5613 : 1991. - Xác định hàm lượng tro tổng số bằng phương pháp nung theo TCVN 5611 : 1991. - Xác định hàm lượng Protein theo phương pháp Kjeldahl. - Xác định hàm lượng Carbonhydrat theo phương pháp so màu. - Xác định hàm lượng Polyphenol tổng số theo phương pháp so màu. 2.2.2. Ph
ng pháp đánh giá cm quan [2] Đánh giá chất lượng sản phẩm bằng phương pháp cảm quan theo TCVN 3215 : 79. 2.2.3. Ph
ng pháp phân tích vi sinh [4] Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí, Escherichia coli, Staphylococcus aureus và tổng số bào tử nấm men – nấm mốc theo TCVN 5287:1994. III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly Chọn điều kiện ban đầu như sau - Khối lượng nguyên liệu (lượng lá, bông, thân và rễ như nhau): 20g - Thể tích dung môi nước: 200ml - Thời gian trích ly: 45 phút. Bảng 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến nồng độ chất khô của dịch chiết Nồng độ chất khô của dịch chiết (%) Nhiệt độ trích ly (0C) Lá Bông Thân Rễ 90 3,0 4,9 7,6 9,3 100 3,3 5,3 8,0 9,7 Từ kết quả nghiên cứu kết hợp với đánh giá cảm quan, để thu được dịch chiết đạt nồng độ chất khô cao và đảm bảo các tính chất cảm quan, chọn nhiệt độ trích ly Actisô phù hợp là 1000C. Ở nhiệt độ này, hoạt chất Cynarin hầu như chưa bị biến đổi, do đó bảo tồn được tối đa hoạt chất này. 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ các thành phần nguyên liệu Actisô Công đoạn này nhằm xác định tỷ lệ phù hợp của các thành phần nguyên liệu Actisô là lá, bông, thân và rễ. TN1: Lá: bông: thân: rễ = 1,0: 0,5: 1,5: 1,0. TN2: Lá: bông: thân: rễ = 1,0: 0,5: 1,0: 1,5. TN3: Lá: bông: thân: rễ = 1,5: 0,5: 0,5: 1,5. TN4: Lá: bông: thân: rễ = 1,5: 0,5: 1,0: 1,0. Từ kết quả nghiên cứu kết hợp với đánh giá cảm quan, chọn tỷ lệ các phần của Actisô phù hợp nhất là TN2 ứng với tỷ lệ: lá: bông: thân: rễ = 1,0: 0,5: 1,0: 1,5 để dịch chiết thu được có mùi thơm đặc trưng của Actisô, vị hài hòa giữa các vị đắng của lá và bông, vị chát của thân và vị ngọt của rễ, đồng thời giảm giá thành của sản phẩm sau này và phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 02/2008 Trường Đại học Nha Trang 33 + Trích ly ln 1 + Trích ly ln 2 3.3. Ảnh hưởng của công đoạn sấy Chọn điều kiện ban đầu như sau - Tốc độ bơm: 400ml/h - Nhiệt độ sấy: 1500C - Áp suất khí nén: 1,2-1,3bar - Thể tích dịch sấy: 170ml 3.3.1. nh h
ng ca nhi t đ sy Bảng 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng bột sản phẩm Nhiệt độ sấy (0C) Độ ẩm của bột sản phẩm (%) Tính chất của bột sản phẩm Lượng bột sản phẩm (g) 130 16,96 Bị vón cục, vị đắng, mùi thơm đặc trưng 9,8 140 14,72 Ít bị vón cục, vị đắng, mùi thơm đặc trưng 14,0 150 12,14 Mịn, vị đắng, thơm đặc trưng 20,5 160 11,52 Mịn, vị đắng giảm, thơm đặc trưng 26,0 170 10,75 Mịn, vị đắng giảm mạnh, thơm có lẫn mùi hơi khét 30,0 Ở nhiệt độ sấy thấp không làm bay hơi hết nước trong dịch sấy do đó bột còn ẩm. Nhiệt độ cao làm phá hủy Cynarin, đây là chất làm nên vị đắng chủ yếu trong Actisô. Do đó, chọn nhiệt độ sấy phù hợp là 1500C. 3.3.2. nh h
ng ca cht tr sy Các chất trợ sấy được sử dụng trong nghiên cứu là Dextrin và Maltodextrin. Bảng 3: Ảnh hưởng của tỷ lệ Dextrin đến quá trình sấy và chất lượng bột sản phẩm Tỷ lệ dextrin (% ) Chất lượng bột sản phẩm Qúa trình sấy 10 Màu, mùi tốt Dễ 20 Màu, mùi giảm, nước pha hơi đục Dễ 30 Màu, mùi giảm, nước pha đục Khó Tỷ lệ Dextrin càng cao thì độ nhớt dung dịch càng lớn nên làm ngẹt đầu vòi phun. Mặt khác, tỷ lệ Dextrin cao thì lượng bột trong sản phẩm nhiều do đó làm mất màu nâu của bột Actisô, mùi của Dextrin lấn mùi của Actisô. Đồng thời, do các mạch bên trong Dextrin còn dài nên khi tan trong nước làm nước pha bị đục. Vì vậy, chọn tỷ lệ Dextrin phù hợp cho quá trình sấy là 10%. 0 2 4 6 8 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Thời gian trích ly (phút) N ồ n g đ ộ ch ất kh ô (% ) TN1 TN2 TN3 TN4 Hình 1: Nồng độ chất khô với tỷ lệ các thành phần Actisô ở công đoạn trích ly lần 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 20 60 10 0 14 0 18 0 Thời gian trích ly (phút) N ồ n g đ ộ ch ất kh ô (% ) TN1 TN2 TN3 TN4 Hình 2: Nồng độ chất khô với tỷ lệ các thành phần Actisô ở công đoạn trích ly lần 2 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 02/2008 Trường Đại học Nha Trang 34 Bảng 4: Ảnh hưởng của chất trợ sấy đến quá trình sấy và chất lượng bột sản phẩm Chất trợ sấy Các thông số Dextrin Maltodextrin Quá trình sấy Khó sấy hơn Dễ sấy hơn Khối lượng bột thu được 20,57g 22,81g Đánh giá cảm quan bột sản phẩm sau khi pha - Màu vàng cánh dán đậm - Mùi thơm đặc trưng - Vị ngọt, hơi đắng, chát - Trạng thái dịch trong - Màu vàng cánh dán đậm hơn - Mùi thơm đặc trưng hơn - Vị ngọt, hơi đắng, chát hơn - Trạng thái dịch trong Từ kết quả nghiên cứu cho thấy, với chất trợ sấy là Maltodextrin thì quá trình sấy dễ hơn, lượng bột thu được nhiều hơn và chất lượng bột sản phẩm cũng tốt hơn so với chất trợ sấy là Dextrin. Vì vậy, chọn chất trợ sấy phù hợp là Maltodextrin. 3.3.3. nh h
ng ca n ng đ dch sy Bảng 5: Ảnh hưởng của nồng độ dịch sấy đến tính chất của bột sản phẩm Nồng độ dịch sấy (%CK) Tính chất của bột sản phẩm 15 Bột ẩm, mùi thơm đặc trưng, vị đắng 20 Bột khô, mịn, mùi thơm đặc trưng, vị đắng 25 Bột khô, mịn, mùi thơm ít hơn, vị đắng Từ kết quả trên cho thấy, khi tăng nồng độ dịch sấy từ 15-20% thì bột sản phẩm có chất lượng tốt hơn nhưng khi tiếp tục tăng nồng độ dịch sấy từ 20-25% thì chất lượng của bột sản phẩm lại giảm xuống, đặc biệt là mùi thơm. Do dó, chọn nồng độ dịch sấy phù hợp cho quá trình sấy phun là 20%. 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ tác nhân sủi Theo kết quả nghiên cứu, chọn chất trợ sấy là Maltodextrin thì hiệu suất thu hồi sản phẩm cao hơn, quá trình sấy dễ hơn và thời gian giữ bọt khí lâu hơn. Cũng theo kết quả nghiên cứu, để giảm giá thành sản phẩm, rút ngắn thời gian sủi và tăng thời gian giữ bọt thì chọn mẫu tương ứng với 55% bột Actisô và 45% tác nhân sủi. 3. 5. Ảnh hưởng của tỷ lệ các thành phần tác nhân sủi Thời gian sủi của viên là khoảng thời gian kể từ lúc cho viên sủi vào trong cốc nước pha đến khi viên sủi tan hoàn toàn, thời gian sủi càng nhanh thì lượng bọt khí CO2 sinh ra bị tổn thất càng ít do đó càng tốt. Thời gian sủi được xác định bằng đồng hồ bấm giây. 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 35 40 45 50 55 Tác nhân sủi (%) T hờ i g ia n sủ i ( ph út ) Dextrin Maltodextrin 0 2 4 6 8 35 40 45 50 55 Tác nhân sủi (%) T hờ i g ia n gi ữ bọ t k hí (p hú t) Dextrin Maltodextrin Hình 3: Thời gian sủi phụ thuộc vào tỷ lệ tác nhân sủi Hình 4: Thời gian giữ bọt khí phụ thuộc vào tỷ lệ tác sủi Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 02/2008 Trường Đại học Nha Trang 35 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ Glycerin Tỷ lệ Glycerin trong viên sủi ảnh hưởng nhiều đến khả năng kết dính các thành phần trong viên sủi, khả năng và thời gian hút ẩm của hỗn hợp bột, độ bóng và độ cứng của viên sau nén ép. Bảng 6: Ảnh hưởng của tỷ lệ Glycerin đến các chỉ tiêu cảm quan của viên sủi Thí nghiệm Tỷ lệ Glycerin (%) Thời gian sấy (h) Tính chất và khả năng tạo viên Trạng thái của bột 1 0,5 12 Viên có độ cứng thấp, độ bóng kém và bị nứt nhiều. Khả năng tạo viên khó nhưng rất dễ sấy khô. Bột rất khô 2 1,5 16 Viên có độ cứng, độ bóng chưa tốt, viên còn bị nứt nhưng khả năng tạo viên tốt. Bột khô 3 2,5 18 Viên có độ cứng tốt, độ bóng tương đối tốt, không bị nứt hoặc bị nứt rất ít. Bột đạt độ ẩm theo yêu cầu 4 3,5 28 Viên có độ cứng kém, bị nứt gãy nhưng độ bóng tốt. Khả năng tạo viên tốt nhưng thời gian sấy dài. Bột rất ẩm Theo kết quả nghiên cứu, chọn tỷ lệ Glycerin phù hợp là mẫu ứng với 2,5% Glycerin theo tổng khối lượng bột Actisô và tác nhân sủi. 3.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ đường Saccaroza Tỷ lệ đường Saccaroza trong viên sủi ảnh hưởng rất lớn tới vị của nước pha, độ cứng và khả năng hút ẩm của viên. Khi ta tăng tỷ lệ đường Saccaroza thì vị ngọt tăng dần và nó sẽ lấn át vị của Actisô, độ cứng của viên tăng nhưng viên dễ bị nứt vỡ và dễ hút ẩm. Khi giảm tỷ lệ đường Saccaroza thì vị ngọt của nước pha và độ cứng của viên giảm nhưng viên ít hút ẩm. Bảng 7: Ảnh hưởng của tỷ lệ đường Saccaroza đến các chỉ tiêu cảm quan của viên sủi Thí nghiệm Tỷ lệ đường (%) Các chỉ tiêu cảm quan của viên sủi 1 10 Vị ngọt rất dịu, độ bóng vừa phải, độ cứng tốt. Hút ẩm chậm sau khi để ra ngoài không khí hoặc bảo quản trong thời gian 15 ngày. 2 20 Vị ngọt dịu, hài hòa, độ bóng tốt, độ cứng tốt. Hút ẩm chậm trong thời gian bảo quản và để ra ngoài không khí. 3 30 Vị ngọt trội của đường, ít bóng, hơi thô ráp, độ cứng cao nhưng bị nứt nhiều. Hút ẩm nhanh. 4 40 Vị ngọt trội của đường, ít bóng, thô ráp, rất cứng và bị nứt nhiều. Rất dễ bị hút ẩm trong thời gian bảo quản và để ngoài không khí. 0 1 2 3 4 5 35 40 45 50 55 Tác nhân sủi (%) Th ờ i g ia n sủ i ( ph út ) TN1 TN2 Hình 5: Thời gian sủi phụ thuộc vào tỷ lệ các thành phần tác nhân sủi Kết quả nghiên cứu cho thấy, thời gian sủi của TN2 dài hơn TN1 nhưng về mặt cảm quan thì không có sự khác biệt nhiều giữa hai thí nghiệm. Vì vậy, để tạo ra viên sủi có vị hài hòa giữa các thành phần, mùi vị đặc trưng của Actisô, đồng thời rút ngắn thời gian sủi thì chọn tỷ lệ các thành phần tác nhân sủi là TN1 tương ứng với tỷ lệ axít Xitric: axít Tartric: Natribicacbonat là 1,0: 1,0: 2,44 (TN2: axít Xitric: axit Tartric: Natribicacbonat = 1,0: 2,0: 3,44). Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 02/2008 Trường Đại học Nha Trang 36 Theo kết quả nghiên cứu, chọn tỷ lệ đường Saccaroza phù hợp trong viên sủi là 20% theo tổng khối lượng bột Actisô và tác nhân sủi (chiếm 16,62% tổng khối lượng của viên). IV. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Quá trình nghiên cứu đã xác định được các thông số phù hợp để sản xuất trà Actisô hoà dạng viên sủi bọt từ nguyên liệu Actisô khô đó là nhiệt độ trích ly 1000C, thời gian ngâm 14h, thời gian trích ly lần 1 là 1h, thời gian trích ly lần 2 là 3h, tỷ lệ lá: bông: thân: rễ là 1,0: 0,5: 1,0: 1,5, nồng độ dịch sấy phun 20%, nhiệt độ sấy phun 1500C, chất trợ sấy là Maltodextrin với tỷ lệ 10%, tỷ lệ tác nhân sủi 45%, tỷ lệ các thành phần tác nhân sủi gồm axít Xitric: axít Tartric: Natribicacbonat là 1,0: 1,0: 2,44, tỷ lệ Glycerin 2,5%, tỷ lệ đường Saccaroza 20%, tỷ lệ Aspartam thay thế đường Saccaroza 0,6%. Tuy nhiên, để ứng dụng kết quả của đề tài vào trong sản xuất đạt kết quả tốt, chúng tôi có khuyến nghị đó là tiếp tục nghiên cứu các phương pháp bao gói khác để đảm bảo chất lượng sản phẩm. TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tiếng Việt 1. Nguyễn Thọ Biên,1995, Nguồn dược liệu phong phú. 2. Lê Thanh Mai, 2000, Các phương pháp kiểm tra vi sinh vật thực phẩm, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. 3. Hà Duyên Tư, 2006, Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, NXB KH&KT. 4. Hà Duyên Tư (chủ biên), 1996, Quản lý và kiểm tra chất lượng thực phẩm, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. 5. Thông tin khoa học, công nghệ Lâm Đồng, 1994, Actisô-cây thuốc đặc sản Đà Lạt, số 3. II. Tiếng Anh 6. Brown JE, Rice-Evans CA, 2002, Properties of artichoke extract, International Antioxidant Research Centre, UMDS-Guy's Hospital, London, UK. 7. Cellhelthmakeover.coms, 1997, Artichoke Extract Herbal Remedy Supplement. 8. Global Infomation Hub on Integrated Medicine, 1999, Active Constituents of Artichoke (Cynara scolymus), Malaysia. 9. Machoczek; horst, 1996, Method of producing effervescent tablets and effervescent tablet. 10. Ray Sahelian, M.D, 2003, Artichoke leaf extract. 11. Robert E.lee, 2001, Effervescent tablets, Amerilab Technologies. 12. The Potomac Medical Organization, 2002, Properties of artichoke extract, Maryland