Khảo sát khả năng trích ly catechin từ trà bằng methanol

ân thành đến cơ Nguyễn Thị Thu Thủy, người đã cho tơi ý tưởng, động lực và tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tơi xin chân thành cảm ơn quý thầy cơ trong Bộ mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu và những lời khuyên hữu ích để tơi thực hiện đề tài này. Xin chân thành cảm ơn các bạn lớp Cơng Nghệ Thực Phẩm khĩa 29 đã động viên, khích lệ và hỗ trợ tơi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cần Thơ, ngày 07 tháng 06 năm 2008 Sinh viên thực hiện Âu Thành Trung Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng ii TĨM LƯỢC Phạm vi nghiên cứu đề tài nhằm khảo sát ảnh hưởng của thời gian và chế độ xử lý đến khả năng vơ hoạt enzyme, ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến khả năng thu hồi catechin. Thí nghiệm vơ hoạt enzyme được tiến hành bằng phương pháp vơ hoạt nguyên liệu với microwave oven, 2 chế độ xử lý được áp dụng cơng suất cao và cơng suất trung bình với 4 mức thời gian vơ hoạt khác nhau là 30 giây, 60 giây, 90 giây, và 120 giây được áp dụng, từ đĩ tìm được chế độ xử lý tối ưu cho quá trình và áp dụng cho thí nghiệm tiếp theo. Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến khả năng thu hồi catechin sau khi tìm được điều kiện thích hợp cho quá trình vơ hoạt enzyme. Thí nghiệm được tiến hành với 3 mức nhiệt độ là 55oC, 60oC và 65oC trong 6 khoảng nhiệt độ 30 phút, 45 phút, 60 phút, 75 phút, 90 phút và 105 phút. Kết quả thí nghiệm cho thấy cĩ 3 điều kiện vơ hoạt nguyên liệu đáp ứng được yêu cầu thí nghiệm là chế độ cơng suất cao trong thời gian 120 giây, chế độ cơng suất cao trong 90 giây và cơng suất trung bình trong 120 giây. Khi đĩ, điều kiện vơ hoạt là cơng suất cao trong thời gian 90 giây được chọn để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo. Nhiệt độ và thời gian trích ly cĩ ảnh hưởng lớn đến hiệu quả trích ly, với nhiệt độ 60oC trong thời gian 75 phút là điều kiện thích hợp cho quá trình trích ly catechin với dung mơi methanol 60o bằng phương pháp đun hồi lưu cĩ khuấy trộn. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng iii MỤC LỤC Trang CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................ - 1 - 1.1 TỔNG QUAN............................................................................................. - 1 - 1.2 MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM ......................................................................... - 2 - 1.3 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM........................................... - 2 - CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU........................................................ - 3 - 2.1 TRÀ VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA TRÀ................................................. - 3 - 2.1.1 Giới thiệu về trà ................................................................................... - 3 - 2.1.2 Thành phần chính của trà ..................................................................... - 4 - 2.1.3 Ứng dụng của trà vào một số sản phẩm cĩ mặt trên thị trường ............. - 8 - 2.2 CATECHIN ................................................................................................ - 9 - 2.2.1 Giới thiệu về catechin........................................................................... - 9 - 2.2.2 Tính chất và vai trị của catechin ........................................................ - 10 - 2.2.3 Biến đổi của catechin trong quá trình chế biến trà .............................. - 13 - 2.3 QUY TRÌNH TRÍCH LY CATECHIN ..................................................... - 16 - 2.3.1 Quy trình tham khảo............................................................................ - 16 - 2.3.2 Thuyết minh quy trình......................................................................... - 16 - 2.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG ĐỀ TÀI ........................................................................................ - 17 - 2.4.1 Trong nước......................................................................................... - 17 - 2.4.2 Ngồi nước......................................................................................... - 17 - CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM.............. - 18 - 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM................................................................ - 18 - 3.1.1 Thời gian, địa điểm ............................................................................. - 18 - 3.1.2. Nguyên vật liệu ................................................................................. - 18 - 3.1.3 Hĩa chất sử dụng................................................................................ - 18 - 3.1.4 Thiết bị, dụng cụ ................................................................................ - 18 - 3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM............................................................... - 18 - 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian và chế độ xử lý đến khả năng vơ hoạt enzyme ........................................................................................................ - 18 - 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến khả năng thu hồi catechin........................................................................................................ - 20 - CHƯƠNG IV KẾT QUẢ THẢO LUẬN...................................................... - 22 - 4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN VÀ CHẾ ĐỘ XỬ LÝ ĐẾN KHẢ NĂNG VƠ HOẠT ENZYME................................................................. - 22 - 4.1.1 Mẫu đối chứng (khơng vơ hoạt) ......................................................... - 22 - 4.1.2 Vơ hoạt với chế độ cơng suất cao ....................................................... - 23 - 4.1.3 Vơ hoạt với chế độ cơng suất trung bình............................................. - 25 - II KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN VÀ NHIỆT ĐỘ TRÍCH LY ĐẾN KHẢ NĂNG THU HỒI CATECHIN...................................................... - 27 - CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................. - 29 - 5.1 KẾT LUẬN............................................................................................... - 29 - 5.2 KIẾN NGHỊ .............................................................................................. - 29 - TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... - 30 - Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng iv PHỤ LỤC ................................................................................................................. vi PHỤ LỤC 1 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG POLYPHENOL BẰNG VANILIN - HCl........................................................................................ vi PHỤ LỤC 2 THỐNG KÊ ................................................................... vi I THÍ NGHIỆM VƠ HOẠT ENZYME............................................................ vi II THÍ NGHIỆM TRÍCH LY .......................................................................xxvii Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng v DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 1 Thành phần hĩa học của là trà tươi và hàm lượng của các thành phần ................................... 04 Bảng 2 Tác dụng của một số thành phần chính trong trà đối với sức khỏe con người....................... 05 Bảng 3 Sự thay đổi màu sắc của trà khơng qua quá trình vơ hoạt theo thời gian khảo sát.............................. 23 Bảng 4 Sự thay đổi màu sắc của trà sau khi vơ hoạt với chế độ cơng suất cao theo thời gian khảo sát.............................. 24 Bảng 5 Sự thay đổi màu sắc của trà sau khi vơ hoạt với chế độ cơng suất trung bình theo thời gian khảo sát............. 25 Bảng 6 Sự thay đổi hàm lượng catechin trong dịch trích theo điều kiện thí nghiệm ......................... 27 DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 1 Một số loại trà đang được sử dụng trên thị trường........................................ 01 Hình 2 Đồi trà ......................................................................................................... 03 Hình 3 Đọt trà ......................................................................................................... 03 Hình 4 Cơng thức hĩa học của nhĩm chất catechin trong trà xanh........................... 07 Hình 5 Sản phẩm trà la hán ..................................................................................... 08 Hình 6 Sản phẩm trà mật dứa .................................................................................. 08 Hình 7 Sản phẩm trà nhài táo đỏ.............................................................................. 08 Hình 8 Sản phẩm trà xanh lê ................................................................................... 08 Hình 9 Biến đổi của hàm lượng catechin trong các loại trà ...................................... 13 Hình 10 Diễn biến quá trình oxi hĩa catechin.......................................................... 14 Hình 11 Đồ thị biễu diễn sự thay đổi hàm lượng chất mùi khi chế biến ................... 15 Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 1 - CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN Trà là loại thức uống cĩ từ rất lâu và được sử dụng rộng rãi trên tồn thế giới. Đã cĩ rất nhiều cơng trình nghiên cứu về trà cũng như các thành phần trong chúng về khả năng phịng và trị bệnh. Trong đĩ, hợp chất polyphenol trong trà là đáng quan tâm nhất, với khả năng kháng oxi hĩa mạnh, chúng được xem là thực phẩm chức năng nhằm giúp cho cơ thể con người chống lại với bệnh tật, lão hĩa… Ngồi ứng dụng trong thực phẩm, chúng cịn được ứng dụng trong y học và mỹ phẩm. Việt Nam là một trong những quốc gia cĩ sản lượng trà rất lớn. Tuy nhiên, phần lớn trà chỉ được chế biến ở dạng trà xanh, trà oolong, trà đen,… (hình 1) mà chưa chú trọng vào việc phát triển các sản phẩm từ polyphenol trong trà. Như vậy, việc phát triển các sản phẩm từ hợp chất polyphenol trong trà là rất cần thiết, vừa làm đa dạng hĩa sản phẩm vừa mang lại lợi nhuận cao giúp cho ngành cơng nghiệp trà cĩ bước phát triển mới. Đây cũng là hướng phát triển của ngành cơng nghiệp trà ở các nước phát triển. Hình 1: Một số loại trà đang được sử dụng trên thị trường Trà oolong Trà xanh Trà trắng Trà thảo mộc Trà đen Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 2 - 1.2 MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM Khảo sát ảnh hưởng của thời gian và chế độ xử lý bằng microwave oven đến khả năng vơ hoạt enzyme trong nguyên liệu nhằm ức chế sự oxi hĩa hợp chất polyphenol của nguyên liệu khi tiến hành trích ly. Đồng thời, khảo sát ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ trích ly đến khả năng thu hồi hợp chất catechin nhằm tìm được điều kiện tối ưu cho quá trình trích ly. 1.3 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Từ mục tiêu thí nghiệm trên, đề tài được tiến hành với 2 thí nghiệm: - Khảo sát ảnh hưởng của cơng suất microwave oven và thời gian xử lý đến khả năng vơ hoạt enzyme polyphenol oxidase trong lá trà tươi. - Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến khả năng thu hồi catechin trong trà bằng phương pháp đun hồi lưu cĩ khuấy trộn. Ở thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của cơng suất microwave oven và thời gian xử lý đến khả năng vơ hoạt enzyme: nguyên liệu sau khi mua về được lựa kỹ, lấy lá bỏ cọng, bỏ phần dập úng, sau đĩ rửa sạch và để ráo. Nguyên liệu trà được cân định lượng, cho vào hộp nhựa và tiến hành vơ hoạt với thiết bị microwave oven trong các khoảng thời gian và cơng suất khác nhau. Sau khi vơ hoạt, nguyên liệu được làm mát ở nhiệt độ phịng. Tiến hành xay nhỏ nguyên liệu ngay sau khi nguyên liệu đã được làm mát. Quan sát mức độ biến đổi màu của trà sau khi xay theo thời gian và tiến hành đo màu bằng thiết bị đo màu colorimeter để đánh giá hiệu quả quá trình ức chế enzyme. Chọn điều kiện xử lý tối ưu để áp dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. Ở thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ trích ly nguyên liệu đến khả năng thu hồi catechin bằng phương pháp đun hồi lưu cĩ khuấy trộn: nguyên liệu sau khi vơ hoạt và làm nhỏ đến kích thước yêu cầu, ta tiến hành trích ly mẫu với dung mơi methanol 60o bằng phương pháp đun hồi lưu cĩ khuấy trộn theo các khoảng thời gian và nhiệt độ khác nhau. Sau khi quá trình trích ly kết thúc, thu dịch trích và tiến hành lọc ngay trong tủ hút nhằm loại bỏ bã trà trong dung dịch. Dịch trích sau khi lọc được cho phản ứng màu với vanilin, HCl và đo màu bằng thiết bị spectrophometer (phụ lục 1). Hàm lượng catechin trong dịch trích được đánh giá cao hay thấp thơng qua sự thay đổi độ hấp thu quang phổ của phức hợp catechin với vanilin – HCl. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 3 - CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 TRÀ VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA TRÀ 2.1.1 Giới thiệu về trà Từ xưa đến nay, trà là một loại thức uống quen thuộc đối với mọi người, đặc biệt là đối với người Á Đơng. Trà được sử dụng trên tồn thế giới, và được xem là một loại thức uống mang tính tồn cầu. Nguyên liệu trà được thể hiện ở hình 2 và 3. Trà nĩi chung, và trà xanh nĩi riêng, khơng những là một thứ thức uống để giải khát, mà cịn là một dược thảo rất hữu ích để bảo vệ sức khỏe của con người. Điều này đã được các nhà khoa học nghiên cứu. Hoạt chất chính của trà là threonine, polyphenol và flavonoids. Ngồi ra trong trà cĩ chứa: aluminum, fluoride, manganese và carotene, với các vitamin như vitamin B2, vitamin C và vitamin A, … Nhờ polyphenols (đặc biệt là epigallocatechin gallate -EGCG) và flavonoids mà trà xanh được coi là một chất chống oxi hĩa hữu hiệu nhất (hữu hiệu gấp 100 lần vitamin C, gấp 25 lần vitamin E), cộng thêm các chất vừa kể trên, trà cĩ chức năng ngăn chặn và ức chế sự phát triển của các loại bướu lành hay ác tính. Các nhà khoa học đã khám phá và cơng bố một số cơng hiệu của trà xanh như sau: - Tính chất chống oxi hĩa - Ngăn ngừa ung thư - Làm giảm cholesterol - Làm giảm huyết áp - Làm giảm lượng đường trong máu đối với bệnh nhân tiểu đường Hình 1: Đồi trà Hình 3: Đọt trà Hình 2: Đồi trà Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 4 - - Giúp thư giãn, làm giảm mệt mỏi và căng thẳng - Giảm bớt rủi ro về đột quỵ - Ngăn ngừa bệnh xốp xương - Giảm sự tổn thương ADN - Làm chậm sự lão hĩa - Ngăn ngừa bệnh tim mạch - Ngăn ngừa sâu răng,… 2.1.2 Thành phần chính của trà Trong trà cĩ rất nhiều hợp chất khác nhau cĩ lợi cho con người, thành phần, hàm lượng các hợp chất trong trà được mơ tả ở bảng 1 và tác dụng của chúng đã được nghiên cứu và cơng bố rộng rãi, bảng 2 liệt kê một số tác dụng của chúng. Bảng 1: Thành phần hĩa học của lá trà tươi và hàm lượng của các thành phần Thành phần Hàm lượng (%) Nước 75 – 80 Flavonol: (-) Epigallocatechin gallate (EGCG) 8 – 12 (-) Epicatechin gallate (ECG) 3 – 6 (-) Epigallo catechin (EGC) 3 – 6 (-) Epicatechin (EC) 1 – 3 (+) Catechin (C) 1 – 2 (+) Gallocatechin (GC) 3 – 4 Caffeine 3 – 4 Acid hữu cơ (citric, malic, oxalic, …) 0,5 – 0,6 Đường 4 – 5 Xơ (cellulose, hemicellulose, lignin) 4 – 7 Protein và acid amin 14 – 17 Lipid 3 – 5 Khống 5 – 6 Chất màu (carotenoid, chlorophyll) 0,5 – 0,6 Enzyme (www.brnt.hcmut.edu.vn) Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 5 - Bảng 2: Tác dụng của một số thành phần chính trong trà đối với sức khỏe con người STT Thành phần Tác dụng 1 Catechin Giảm nguy cơ ung thư Ngăn chặn khối u phát triển Giảm cholesterol xấu trong máu Chống huyết áp cao Diệt vi khuẩn Chống virus cảm cúm Chống sâu răng Chống hơi miệng 2 Caffeine Giúp tỉnh táo, khơng buồn ngủ hay mệt mỏi Lợi tiểu 3 Vitamin C Giảm stress Tăng sức đề kháng, chống cảm mạo 4 Tổ hợp Vitamin B Thúc đẩy sự chuyển hố năng lượng 5 Gamma-amino butyric acid Làm hạ huyết áp 6 Flavonoid Tăng cường độ bền của thành mạch máu. Ngăn cản xơ hố và lắng đọng cholesterol, giúp chống tai biến mạch máu não và nhồi máu cơ tim Chống hơi miệng 7 Polysaccharide Ngăn chặn huyết áp cao 8 Fluoride Chống sâu răng 9 Vitamin E Chống oxi hố Giúp chống lão hố 10 Mangan Chống lỗng xương 11 Theophylin Làm nở rộng khí quản trong phổi giúp những người mắc bệnh suyễn và các bệnh về đường hơ hấp thở dễ dàng hơn 12 Gallotanin Cĩ tác dụng rất tốt với não bộ, ngăn chặn thối hố và kích thích phục hồi các tế bào thần kinh 13 Polyphenol Chống viêm khớp (M. Castleman, 1996) Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 6 - 2.1.2.1 Nước Nước trong nguyên liệu trà là mơi trường xảy ra tương tác giữa các chất cĩ trong nguyên liệu trà khi đem chế biến. Nước tham gia trực tiếp vào nhiều phản ứng thủy phân, oxi hĩa khử. Hàm lượng nước cĩ quan hệ mật thiết đối với quá trình chế biến trà. Nếu nguyên liệu trà bị mất nước quá nhanh thì biến đổi sinh hĩa diễn ra nhanh và khơng triệt để, đơi khi enzyme bị ức chế nếu hàm lượng nước quá thấp (<10%). Trong quá trình chế biến trà cần khống chế sự bay hơi nước, đặc biệt trong sản xuất trà đen. 2.1.2.2 Protein và acid amin Protein trong búp trà phân bố khơng đồng đều, chiếm khoảng 15% tổng lượng chất khơ của lá trà tươi. Protein cĩ thể kết hợp trực tiếp với tanin tạo ra những hợp chất khơng tan làm đục nước trà đen. Nhưng trong chế biến trà xanh protein kết hợp với một phần tanin làm cho vị đắng và chát giảm đi, vì thế ở chừng mực nào đĩ protein cĩ lợi cho phẩm chất trà xanh. Ngày nay, người ta đã tìm thấy 17 acid amin cĩ trong trà. Trong đĩ 10 acid amin cơ bản là: threonine, phenylalanine, leucine, isoleucine, valine, tyrosine, glutamine, serine, glutamic, aspartic. Các acid amin này cĩ thể kết hợp với đường, tanin tạo ra các hợp chất aldehyde, alcohol cĩ mùi thơm cho trà đen, và chúng cũng gĩp phần điều vị cho trà xanh. 2.1.2.3 Caffein Ankaloid chính của trà là caffein, cĩ tác dụng dược lý, tạo cảm giác hưng phấn cho người uống. Caffein là dẫn xuất của purine cĩ tên gọi theo cấu tạo là 1, 3, 5- trimethylxanthine, chiếm khoảng 3 – 4% tổng lượng chất khơ trong lá trà tươi. Caffein cĩ khả năng liên kết với tanin và các sản phẩm oxi hĩa của tanin để tạo nên các muối tanat caffein. Các muối này tan trong nước nĩng, khơng tan trong nước lạnh và tạo nên hương thơm và sắc nước trà xanh, giảm vị đắng và nâng cao chất lượng thành phẩm. 2.1.2.4 Hợp chất phenol (tanin) Hợp chất phenol giữ vai trị chủ yếu trong quá trình tạo màu sắc và hương vị của trà, đặc biệt là trà đen. Tanin cĩ đặc tính dễ bị oxi hĩa dưới tác dụng của enzyme khi được cung cấp oxi đầy đủ. Vì vậy, trà nguyên liệu chứa càng nhiều tanin, đặc biệt là tanin hịa tan thì sản phẩm trà đen cĩ chất lượng càng cao. Flavanoids là thành phần quan trọng của trà, trong đĩ catechin và flavonol chiếm tỉ lệ lớn. Catechin là hợp chất khơng màu, tan trong nước, cĩ vị đắng, chát. Catechin khơng chỉ cĩ trong trà mà cịn được tìm thấy trong rượu vang đỏ, táo, nho, và Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 7 - chocolate. Nhưng trà là thức uống duy nhất cĩ chứa GC, EGC, ECG, EGCG. Hình 4 trình bài cơng thức hĩa học của nhĩm chất catechin cĩ trong trà xanh. (www.brnt.hcmut.edu.vn) Hình 4: Cơng thức hĩa học của nhĩm chất catechin trong trà xanh Trong sản xuất trà đen, catechin cĩ vị trí quan trọng trong việc tạo màu sắc, mùi, vị cho trà thành phẩm. Cĩ 6 loại catechin (Bảng 1) chiếm khoảng 20 – 30% tổng lượng chất khơ trong lá trà tươi. Về mặt cấu trúc, catechin là hợp chất flavanol, được đặc trưng bởi cấu trúc C6 – C3 –C6, tương ứng với sự thay thế 2- phenyl bằng benzopyran và pyron. 2.1.2.5 Carbohydrate Trong thành phần carbohydrate của trà, ngồi cellulose và hemicellulose, đáng quan tâm nhất là loại đường đơn. Dưới tác dụng của nhiệt và các yếu tố khác, các loại đường sẽ biến đổi tạo nên hương vị đặc trưng cho trà thành phẩm. Ngồi ra, các loại đường cịn tác dụng với protein, acid amin tạo nên hương thơm cho trà. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 8 - 2.1.2.6 Các chất màu Các chất màu trong lá trà gồm cĩ: anthocyanidin, carotenoid, chlorophyll. Các hợp chất màu cĩ vai trị quan trọng trong việc tạo màu cho trà thành phẩm. 2.1.2.7 Vitamin và khống Trong búp trà chứa hầu hết các loại vitamin như vitamin A, B1, B2, PP. Đặc biệt vitamin C cĩ rất nhiều trong trà, cao gấp 3- 4 lần so với cam, chanh. Trong quá trình chế biến trà đen hàm lượng vitaimin C giảm nhiều, cịn trong trà xanh thì giảm khơng đáng kể. Hàm lượng vitamin C trong trà xanh thường cao gấp 10 lần so với trà đen. Trong trà, thành phần khống chủ yếu là K, chiếm gần 50% tổng lượng khống. 2.1.2.8 Enzyme Là nhân tố quan trọng trong quá trình sinh trưởng và chế biến trà, đặc biệt trong chế biến trà đen. Enzyme cĩ vai trị quyết định chiều hướng biến đổi các phản ứng sinh hĩa trong giai đoạn làm héo, vị, lên men. Trong búp trà cĩ 2 nhĩm enzyme chủ yếu: • Nhĩm enzyme thủy phân: amilase, protease, glucosidase, … • Nhĩm enzyme oxi hĩa – khử: catalase, peroxidase, polyphenoloxidase, … Enzyme peroxidase, polyphenoloxidase đĩng vai trị quan trọng nhất và cĩ tác dụng khác nhau trong quá trình lên men trà đen. Các enzyme này đều hoạt động mạnh ở 45°C, đến 70°C thì hoạt động yếu hẳn đi và ở nhiệt độ cao hơn sẽ bị vơ hoạt hồn tồn. Trong chế biến trà xanh, khơng cần tạo nên những biến đổi sinh hĩa cho tanin, nên enzyme khơng cĩ ích cho quá trình chế biến. Vì vậy ngay từ giai đoạn đầu của quá trình chế biến trà xanh người ta phải dùng nhiệt độ cao để vơ hoạt enzyme bằng cách vơ hoạt hoặc sao. 2.1.3 Ứng dụng của trà vào một số sản phẩm cĩ mặt trên thị trường Trên thị trường hiện nay cĩ bán một số sản phẩm chế biến từ trà hoặc sản phẩm bổ sung trà nhưng số lượng vẫn chưa nhiều, chưa làm nổi trội các tính năng vốn cĩ của trà tươi. Sau đây là một số hình ảnh về các sản phẩm: Hình 5: Trà la hán Hình 6: Trà mật dứa Hình 7: Trà nhài táo đỏ Hình 8: Trà xanh lê Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 9 - 2.2 CATECHIN 2.2.1 Giới thiệu về catechin Catechin hay catechol là tên gọi chung cho các phenol cĩ dạng flavan-3-ol. Các nghiên cứu về cấu trúc hĩa học của catechin đã cho biết nhĩm catechin trong trà cĩ các đồng phân sau: L-Epicatechin (L-EC) D,L-Catechin (D,L-C) L-Gallocatechin (L-GC) L-Epigallocatechin (L-EGC) L-Epicatechingallat (L-ECG) L-Epigalocatecingallat (L-EGCG) Catechin là những hợp chất khơng màu, dễ dàng bị oxi hĩa nhất là khi gia nhiệt trong mơi trường acid, bị mất nước để chuyển thành những sản phẩm (anthocyanidol) cĩ màu khác nhau. Catechin cĩ phổ tử ngoại hấp thụ cực đại ở vùng 280nm, dễ tan trong nước nĩng, rượu, acetone, ethyl acetate tạo dung dịch khơng màu, khơng tan trong các dung mơi khơng phân cực hoặc ít phân cực như benzene hoặc chloroform. Catechin cĩ hoạt tính của vitamin P, nghĩa là cĩ khả năng làm tăng độ đàn hồi và giảm tính thấm, củng cố tính bền thành mạch máu. Catechin thường dùng phối hợp với vitamin E trong dự phịng điều trị chảy máu cấp và cịn cĩ tác động đến các biểu hiện lâm sàng khác của bệnh nhân như giảm bớt sốt, giảm nhiễm độc, giảm rối loạn hoạt động của hệ tim mạch. Catechin trong trà cĩ tác dụng chống oxi hĩa, tức là chống quá trình oxi hĩa dây chuyền sinh ra bởi các gốc tự do hoạt động, do đĩ catechin trong trà là chất kìm hãm sự phát triển của khối u, chống phĩng xạ và một số bệnh ung thư rất tốt. Catechin trà làm tăng cường hoạt động của lách và gan. Điều đáng quý của catechin trà là một chất khơng độc và chiếm tỉ lệ cao trong nhĩm polyphenol (chiếm khoảng 15-20% chất khơ và trên 70% tổng lượng polyphenol của lá trà). Ngồi ra catechin trong trà cịn đĩng vai trị hết sức quan trọng trong việc chế biến trà. Các sản phẩm trà như: trà đen, trà oolong, trà xanh…với sắc nước hương thơm và vị đặc trưng rất khác nhau, phụ thuộc vào mức độ và chiều hướng của phản ứng oxi hĩa bởi enzyme (và phi enzyme) các polyphenol cĩ trong lá trà. Theo nghiên cứu, chỉ cĩ L-Epigallocatechin và L-Epigalocatecingallat mới cĩ khả năng tạo thành màu đỏ tươi cho trà đen. Nhưng nếu thuần túy chỉ cĩ hai chất này thì tạo ra được trà vàng. Muốn cĩ màu đỏ, trong hỗn hợp phản ứng phải cĩ mặt các chất vận chuyển hydro tức là chất catechin chưa bị oxi hĩa. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 10 - Theo MM. Đjapromêtơp thì quá trình sinh tổng hợp catechin diễn ra theo sơ đồ sau: Sự biến động của hàm lượng tanin nĩi chung và catechin nĩi riêng trong trà rất lớn. Nĩ phụ thuộc vào giống, tiêu chuẩn hái, mùa hái, điều kiện độ vĩ, địa hình, kỹ thuật canh tác,… Trong hồn cảnh tự nhiên của nước ta, các giống trà Shan thường cho hàm lượng tanin cao hơn các giống trà khác hiện đang trồng. Hàm lượng tanin biến động rất lớn tùy theo vị trí lá trên búp. 2.2.2 Tính chất và vai trị của catechin
Cơng năng diệt khuẩn E. coli-157 của trà xanh Catechin cĩ cơng dụng hữu hiệu trong việc tiêu diệt hầu hết các những loại vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm và giải trừ luơn những độc tố do vi khuẩn tiết ra cụ thể đây là độc tố Veratoxin của E. coli -157. Nếu uống trà xanh trong và sau bữa ăn sẽ phát huy được cơ chế tiêu diệt vi khuẩn, chất catechin tiêu diệt tế bào ngồi của vi khuẩn. Đường Eritroseophosphat Acid acetic Pyruvat Acid kinic Acetyl coenzyme A Acid prefenola Acid sikinic Sản phẩm trung gian Acid galic Epigalocatechin (EGC) Epicatechin Epicatechingalat (ECG) Hydroxilase hĩa khử và đĩng vịng Galo hĩa Hydroxilase hĩa Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 11 -
Hoạt tính chống oxi hố, chống ung thư Flavonoids trong trà là chất chống oxi hố mạnh và cĩ khả năng vơ hoạt các gốc tự do là nguyên nhân kích thích phản ứng dây truyền gây oxi hố các cấu trúc sinh học nhạy cảm như ADN hoặc màng tế bào. Do đĩ, trà xanh cĩ khả năng chống bệnh ung thư, bệnh tim, bệnh xơ cứng động mạch, bệnh miễn dịch. Tác dụng đĩ cịn hơn cả vitamin C, E trong việc bảo vệ tế bào khỏi sự phá huỷ của gốc tự do (Valcic, 1996).
Khả năng ức chế khối u ở chuột Epigallocatechin gallate (EGCG) cĩ tác dụng ức chế enzyme dihydrofolate reductase (DHFR), enzyme mà các tế bào ung thư cần cĩ để phát triển, do vậy EGCG cĩ tác dụng phịng ngừa ung thư. Ngồi ra, chất epigallocatechin gallate cịn cĩ cơng dụng trong việc ngăn chặn sự oxi hĩa làm tổn thương ADN (J.R Smythies.1998), bảo vệ và ngăn chặn sự oxi hĩa các hồng huyết cầu. Chất EGCG làm ức chế và ngăn chặn hữu hiệu nhất sự phát triển của các tế bào ung thư và đồng thời ức chế các chất dinh dưỡng đến để nuơi dưỡng các tế bào ung thư đã hình thành. Nĩ cũng chống lại chất tạo thành ung thư do các tác nhân gây ung thư gây nên.
Hoạt tính khử mùi và chống vi sinh vật Polyphenol trong trà cĩ khả năng ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gây sâu răng: Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus . Theo Suzuki và Ui, polyphenol trà xanh, đặc biệt là EGCG cĩ hoạt tính khử mùi mạnh hơn cả sodium copper chlorophyllin. Dịch trích của trà cũng đã được sử dụng để chữa trị cho bệnh nhân dịch tả ở vùng dịch và ngăn chặn sự lan truyền virus cúm.
Trà xanh và bệnh tim Vào tháng 05/2002 tạp chí "Circurration" của Hội tim mạch Mỹ đã cơng bố cho thấy trà xanh nếu được uống thường xuyên sẽ giúp ích cho các bệnh nhân bệnh tim mạch. Chìa khĩa cho tính năng bảo vệ sức khỏe của trà xanh chính là các hợp chất catechin, chúng cĩ khả năng ngăn ngừa cholesterol xấu LDL khơng bị oxi hĩa, chống tụ máu, chống xơ cứng động mạch. Tuy nhiên, Mukamal cũng lưu ý rằng cần phải cĩ thêm nhiều nghiên cứu lâm sàng nữa ngay trên cả cá nhân mạnh khỏe lẫn bệnh tật.
Trà xanh và bệnh AIDS Các nhà khoa học Nhật Bản đã tìm được một thành phần cĩ trong trà xanh cĩ thể ngăn chặn virus HIV “bao vây” các tế bào miễn dịch, nguyên nhân khiến virus phát triển nhanh. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 12 - Thí nghiệm của Tiến sĩ Kuzushige Kawai và các cộng sự cho thấy chất EGCG cĩ tác dụng ngăn ngừa virus HIV bám vào các phân tử CD4 và tế bào T ở người. Đây là những thành phần quan trọng trong hệ miễn dịch của cơ thể. Virus HIV thường âm thầm chui vào các tế bào này và tiêu diệt chúng. Việc phát hiện này cĩ thể dẫn đến một phương pháp điều trị AIDS mới. Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng cho rằng cần tiếp tục nghiên cứu thêm mới khẳng định được liệu cĩ thể đưa EGCG vào loại thuốc chống HIV mới khơng. Và họ cũng cho biết, chỉ uống trà khơng thơi thì khơng đủ giúp người ta ngừa virus HIV. (
Trà xanh chống lại các bệnh suy thối về tim mạch Trà xanh cịn cĩ khả năng chống lại một cách hữu hiệu nhất về sự suy thối tim mạch, hợp chất catechin trong trà xanh giúp ngăn cản hữu hiệu quá trình oxi hĩa low density lipoprotein, nên giúp ngăn ngừa các suy thối về tim mạch (Ishikawa T et al, 1997). Các khoa học gia Nhật ._.cũng cho rằng uống nhiều trà xanh thì tỉ lệ chết vì ung thư lại giảm đi một cách rõ rệt. Trong trường hợp của phụ nữ, nếu các bà tiêu thụ mỗi ngày trên 10 ly trà xanh thì tỉ lệ chết vì ung thư giảm đi 20%, ngược lại, nếu uống ít hơn 10 ly mỗi ngày tỉ lệ chết sẽ cao hơn. Sự nghiên cứu của Beth Israel Deaconess medical Center in Boston báo cáo rằng thỉ lệ người sống về tim mạch tăng lên 44% cho những người uống trà mỗi ngày trên 4 ly, cịn nếu uống ít hơn, thì tỉ lệ sống vì tim mạch đạt đến 28%.
Trà xanh (đặc biệt là EGCG) làm giảm đi lượng đường trong máu Dr Minowada ở Trường đại học Kyoto báo cáo rằng đường trong nước tiểu của bệnh nhân bệnh tiểu đường giảm đi đáng kể trong thời gian bệnh nhân tham dự Tea Ceremony. Thêm nữa, tại Department của Microbiology, Chonbuk National University Medical School and Institute for Medicine Sciences, Jeonju 560-756 Korea báo cáo rằng: EGCG ức chế sự phát triển của tế bào IL-1 beta và IFN-gamma-là chất trung gian của nguyên tố RINm5F tác dụng lên tế bào trong tụy tạng để tế bào sản sinh insulin. Do đĩ, EGCG cĩ khả năng giúp trị liệu và ngăn ngừa bệnh tiểu đường phát triển.
Trà xanh làm giảm đi bệnh tiền liệt tuyến Dr Hasan Mukhtar, 2004, tại University of Viscosin in Madison và các cơng sự viên của ơng báo cáo rằng: trong tuyến tiền liệt, EGCG làm ức chế và ngăn chặn tận gốc nồng độ hormone I (IGF-I) phát triển mạnh gây nên ung thư tuyến tiền liệt, đồng thời ngăn chặn các chất dinh dưỡng đến để nuơi tế bào ung thư . Các trung tâm nghiên cứu tại nhiều trường Đại học như Western University in Cleveland, the Mayo Clinic and Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 13 - Kobe University- Japan, cho rằng polyphenols làm giảm tỉ lệ người bị bệnh ung thư tiền tuyến liệt một cách hữu hiệu. 2.2.3 Biến đổi của catechin trong quá trình chế biến trà Các sản phẩm trà khác nhau được tạo ra trong quá trình chế biến trà sẽ cĩ lượng catechin cũng như theaflavins và thearubigins khác nhau. Trong chế biến trà đen hoặc trà oolong, lá trà được làm héo và tiến hành lên men tồn phần hoặc một phần, chính quá trình lên men này đã chuyển hĩa một lượng catechin thành theaflavins và thearubigins. Quá trình lên men càng nhiều thì hàm lượng catechin cịn lại càng ít và lượng theaflavins và thearubigins tạo ra càng cao. Sự biến đổi catechin thành theaflavins và thearubigins ở các sản phẩm trà khác nhau được biễu diễn như hình 9: (lpi.oregonstate.edu/f-w02/tea.html) Hình 9: Biến đổi của hàm lượng catechin trong các loại trà. * Sự biến đổi của tanin trong quá trình lên men trà: Trong thời gian lên men trà lượng tanin giảm đi rất lớn, thường chiếm khoảng 50% hàm lượng ban đầu của nĩ trong nguyên liệu. Bên cạnh sự tổn thất về hàm lượng, trong quá trình lên men tanin cịn biến đổi sâu sắc về thành phần các cấu tử. Trong quá trình lên men hợp chất tanin trà giảm xuống do: + Một phần tanin chuyển hĩa thành tanin đặc biệt, chính là các sản phẩm oxi hĩa của chúng khi lên men. + Một phần sau khi ngưng tụ thành hợp chất lớn hơn đã kết hợp với protein tạo thành những chất khơng tan. Nhờ sự oxi hĩa nhĩm chất catechin và làm tăng hàm lượng nhĩm chất tanin đặc biệt nên vị chát đắng của trà mất đi và thay vào đĩ là vị chát dịu dễ chịu của trà đen. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 14 - Quá trình oxi hĩa catechin diễn ra như hình 10: (www.brnt.hcmut.edu.vn) Hình 10: Diễn biến quá trình oxi hĩa catechin Màu sắc của trà đen khi pha khơng phải là màu đen, mà cĩ màu cam sáng, hơi đỏ hay đỏ nâu. Các chất màu đặc trưng cho trà đen được hình thành chủ yếu trong quá trình lên men. Chất màu của trà đen là tổng hợp của nhiều hợp chất tạo màu khác nhau như theaflavin (TFs), thearubigins (TRs) và anthocyanidin. Dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxidase chuyển hĩa từ epicatechin và epigallocatechin thành các hợp chất trung gian là các hợp chất quinon, cụ thể nhĩm galloyl ester của catechin bị oxi hĩa tạo thành benzotropolone. Cuối cùng các hợp chất quinon này kết hợp lại với nhau tạo nên các loại theaflavin khác nhau. Chính chất này tạo màu cam cho nước trà khi pha. Trong các loại theaflavin, theaflavin monogallate tạo màu sắc sáng hơn theaflavin, theaflavin digallate cho màu sáng hơn nhiều so với theaflavin monogallate. Sự hình thành các theaflavin diễn ra theo sơ đồ sau: EGC + EC Theaflavin EGCG + EC Theaflavin-3 monogallate EGCG + ECG Theaflavin–3’3’ digallate EGC + ECG Theaflavin–3’-monogallate GC + EC Isotheaflavin GC + C Neotheaflavin Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 15 - Ngồi ra, thearubigins được tạo thành do sự oxi hĩa bất kỳ catechin nào hoặc do sự kết hợp giữa chúng dưới sự xúc tác của enzyme peroxidase. Trong quá trình lên men, một lượng lớn thearubigins tăng lên tương ứng với lượng theaflavin giảm đi. Điều đĩ chứng tỏ cĩ sự chuyển hĩa theaflavin thành thearubigins trong quá trình lên men. Thearubigin tạo màu đỏ nâu cho trà đen. Cùng một loại trà đen cĩ nguồn gốc từ các vùng khác nhau sẽ cĩ màu sắc khác nhau. Chính mối quan hệ giữa theaflavin và thearubigin quyết định cho màu sắc của nước trà khi pha. Nếu hàm lượng theaflavin cao thì nước trà cĩ màu sáng hơn, ngược lại nếu hàm lượng thearubigins quá cao sẽ làm cho nước trà cĩ màu nâu tối. Catechin cĩ ảnh hưởng đến sự tạo thành mùi thơm cho trà. Hình 11 cho thấy khi hàm lượng catechin giảm sẽ làm cho tổng hàm lượng các chất thơm tăng, đặc biệt là các rượu monoterpene, đây là chất rất quan trọng đối với hương trà đen thành phẩm. Bên cạnh đĩ, Takeo và đồng nghiệp (1985) đã chứng minh rằng, nếu như loại bỏ được hồn tồn catechin thì sự tạo thành các hợp chất thơm như geraniol và linalool (quy định hương ngọt của trà) sẽ tăng lên đáng kể. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Chè tươi Làm héo Vò Lên men Sấy 1 Sấy 2 Các giai đoạn sản xuất H à m lư ợ n g ch ấ t m u øi Tổng hàm lượng chất mùi Tổng hàm lượng terpenol (www.brnt.hcmut.edu.vn) Hình 11: Đồ thị biễu diễn sự thay đổi hàm lượng chất mùi trong trà khi chế biến Vị của trà được tạo nên do sự cân bằng giữa các vị cơ bản như: đắng, chát, ngọt. Mặc dù vị đắng, chát gây cảm giác khĩ chịu nhưng đối với sản phẩm trà, hai vị này là tính chất quan trọng tạo nên chất lượng cho nước trà khi pha. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 16 - Vị đắng, chát trong trà là do catechin quy định. ECG, EGCG tạo vị đắng và chát, trong khi EGC, EC, tạo nên vị đắng và hậu vị ngọt. Cường độ vị đắng, chát cĩ thể xếp theo thứ tự sau ECG > EGCG > GCG > EC > EGC = GC > C. Từ đĩ cho thấy gallated catechin cĩ vị đắng và chát hơn các non-gallated catechin. Bên cạnh các catechin cĩ sẵn trong nguyên liệu, các theaflavin được tạo thành trong quá trình lên men cũng gĩp phần tạo vị cho trà. Trong đĩ, theaflavin digallate cĩ vị đắng và chát hơn hẳn so với theaflavin monogallate. 2.3 QUY TRÌNH TRÍCH LY CATECHIN 2.3.1 Quy trình tham khảo 2.3.2 Thuyết minh quy trình Nguyên liệu sau khi được lựa chọn kỹ, loại bỏ phần dập úng, lấy phần lá bỏ cọng, rửa sạch và để ráo, tiến hành cân định lượng và vơ hoạt bằng microwave oven để vơ hoạt enzyme, tránh làm cho trà bị oxi hĩa trong quá trình xử lý. Nguyên liệu sau khi đã vơ hoạt enzyme thì được nghiền nhỏ nhằm tăng bề mặt tiếp xúc với dung mơi trong quá trình trích ly ở khâu kế tiếp. Cân định lượng nguyên liệu trà sau khi làm nhỏ và cho vào bình cầu, methanol 60o được được cho vào nguyên liệu ngay sau đĩ và tiến hành trích ly nguyên liệu trong methanol bằng phương pháp đun hồi lưu cĩ khuấy trộn nhằm hịa tan polyphenol từ nguyên liệu vào trong dung mơi. Sau khi thí nghiệm kết thúc thì ngừng quá trình trích ly, tiến hành phản ứng màu và đánh giá hàm lượng catechin thu được trong dịch trích. Nguyên liệu Vơ hoạt Nghiền nhỏ Methanol Trích ly Đánh giá Lọc Bã Dịch trích Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 17 - 2.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.4.1 Trong nước Bùi Thế Tường (2005) và các cộng sự cĩ báo cáo về thành phần, tác dụng của trà và các biến đổi trong quá trình chế biến với đề tài “ Tìm hiểu EGCG là gì trong thức uống”. Nguyễn Hải Hà (2006) đã nghiên cứu về trích ly polyphenol từ trà cĩ hổ trợ vi sĩng, tinh chế sơ bộ polyphenol, đánh giá khả năng kháng oxi hĩa và kháng khuẩn của trà qua đề tài: “Nghiên cứu trích ly polyphenol từ trà” 2.4.2 Ngồi nước Tiến sĩ L.Mitscher (1997) tại University of Kansas đã nghiên cứu các hợp chất chống oxi hĩa đối với một số loại thực vật và đưa ra kết luận trong trà xanh cĩ một số hợp chất gọi là chất chống oxi hĩa cao nhất, hơn các lọai trà khác. Ơng cịn so sánh nếu so với các chất chống oxi hĩa khác, thì EGCG cĩ hiêu quả gấp 100 lần vitamin C, và 25 lần vitamin E. Rodney J. Green và cộng sự (2005) đã tiến hành trích ly catechin từ trà sữa bằng phương pháp sắc ký với đề tài: “Analysis of catechin from milk – tea beverages by enzyme assisted extraction followed by cơng suất cao performance liquid chromatography” Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 18 - CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 3.1.1 Thời gian, địa điểm Thí nghiệm được tiến hành tại phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng trường Đại học Cần Thơ. Thí nghiệm được thực hiện từ ngày 04/12/2007 đến ngày 20/02/2008. 3.1.2. Nguyên vật liệu Nguyên liệu trà tươi sau khi mua về được lựa chọn, lấy phần lá bỏ cọng, bỏ phần dập úng, rửa sạch và để ráo, sau đĩ được sử dụng cho các thí nghiệm. 3.1.3 Hĩa chất sử dụng Methanol 60o HCl 9M trong methanol Dung dịch Vanilin 1% trong methanol 3.1.4 Thiết bị, dụng cụ Microwave oven Máy so màu spectrophometer Pipet Máy đo màu colorimeter Ống đong Bình tam giác Hệ thống ống sinh hàn Water bath Ống nghiệm Đĩa petri Cân Máy nghiền nguyên liệu Hộp nhựa Tủ hút 3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian và chế độ xử lý đến khả năng vơ hoạt enzyme 3.2.1.1 Mục tiêu thí nghiệm: tìm được thời gian và chế độ xử lý tối ưu cho quá trình vơ hoạt nguyên liệu để đảm bảo vơ hoạt được enzyme, tránh làm giảm hàm lượng polyphenol trong nguyên liệu khi tiến hành các khâu kế tiếp. 3.2.1.2 Phương pháp thực hiện: nguyên liệu trà sau khi mua về được lựa chọn kỹ, lấy phần lá bỏ cọng, bỏ phần dập úng, rửa sạch và để ráo. Sau đĩ đem cân mẫu và cho Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 19 - vào hộp, tiến hành vơ hoạt enzyme với microwave oven trong các khoảng thời gian và cơng suất thiết bị khác nhau. Sau khi vơ hoạt, nguyên liệu được làm mát ở nhiệt độ phịng và xay nhỏ chúng ngay sau khi làm mát. Quan sát mức độ biến đổi màu của trà sau khi xay theo thời gian và tiến hành đo màu bằng thiết bị colorimeter để đánh giá hiệu quả quá trình ức chế enzyme. 3.2.1.3 Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí với 2 nhân tố là thời gian vơ hoạt và cơng suất microwave oven, thí nghiệm được lặp lại 3 lần. Nhân tố A: cơng suất microwave oven A1: cơng suất cao A2: cơng suất trung bình Nhân tố B: thời gian vơ hoạt B1: 120 giây B2: 90 giây B3: 60 giây B4: 30 giây B5: 0 giây (mẫu khơng vơ hoạt) Tổng số mẫu cần tiến hành thí nghiệm: (4*2+1)*3 = 27 mẫu 3.2.1.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ như sau Nguyên liệu Vơ hoạt A1B3 A1B4 A2B1 A2B2 A2B3 A1B2 Làm mát Nghiền nhỏ A1B1 A2B4 Đo màu Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 20 - Mẫu sau khi vơ hoạt và xay nhỏ được tiến hành theo dõi sự biến màu theo các khoảng thời gian khác nhau: Mẫu C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 Thời gian (phút) 0 30 60 90 120 270 300 360 420 3.2.1.5 Đánh giá kết quả: kết quả được đánh giá bằng cách đo màu với thiết bị colorimeter. 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến khả năng thu hồi catechin 3.2.2.1 Mục tiêu thí nghiệm: dựa vào kết quả vừa tìm được của thí nghiệm 1, xác định được thời gian và nhiệt độ vơ hoạt thích hợp, ta áp dụng vào thí nghiệm này nhằm tìm thời gian và nhiệt độ trích ly tối ưu, tạo ra lượng sản phẩm cao nhất trong điều kiện khảo sát. 3.2.2.2 Phương pháp thực hiện: nguyên liệu sau khi được làm nhỏ đến kích thước yêu cầu, cân mẫu và tiến hành trích ly bằng dung mơi methanol 60o cĩ hồi lưu và khấy trộn bằng hệ thống sinh hàn với các khoảng thời gian và nhiệt độ trích ly khác nhau. Khi đạt yêu cầu về thời gian và nhiệt độ trích ly, tiến hành lọc trong tủ hút để thu được dịch trích trong, loại bỏ bã. Cho phản ứng màu dịch trích sau khi lọc với vanilin - HCl và tiến hành đo độ hấp thu của phức hợp catechin với vanilin – HCl bằng thiết bị spectrophometer. Đánh giá hàm lượng catechin trong dịch trích thơng qua sự thay đổi độ hấp thu của phức hợp catechin với vanilin – HCl để chọn được điều kiện trích ly cĩ hiệu quả cao nhất. Nhân tố cố định: Loại dung mơi: dung mơi sử dụng là methanol 60o Tỉ lệ nguyên liệu: dung mơi = 1:20 (g/ml) Nhân tố thay đổi: Thời gian trích ly Nhiệt độ trích ly 3.2.2.3 Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí với 2 nhân tố khảo sát là thời gian trích ly và nhiệt độ trích ly, thí nghiệm được lặp lại 2 lần. Nhân tố D: nhiệt độ trích ly D1: 55oC D2: 60 oC D3: 65 oC Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 21 - Nhân tố E: thời gian trích ly E1: 30 phút E2: 45 phút E3: 60 phút E4: 75 phút E5: 90 phút E6: 105 phút Tổng số mẫu thí nghiệm: 3*6*2 = 36 mẫu. 3.2.2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ như sau: 3.2.2.5 Đánh giá kết quả: xác định hàm lượng catechin bằng phương pháp vanilin – HCl (phụ lục 1). Nguyên liệu Vơ hoạt Nghiền nhỏ Methanol Trích ly D1E2 Bã Lọc Đánh giá D1E3 D1E1 D3E5 D3E6 D3E4 Dịch trích …….. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 22 - CHƯƠNG IV KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN VÀ CHẾ ĐỘ XỬ LÝ ĐẾN KHẢ NĂNG VƠ HOẠT ENZYME Thí nghiệm được tiến hành với 2 nhân tố là cơng suất của microwave oven và thời gian vơ hoạt Nhân tố A: cơng suất microwave oven: gồm 2 mức cơng suất A1: cơng suất cao; A2: cơng suất trung bình Nhân tố B: thời gian vơ hoạt: gồm 4 mức thời gian và 1 mẫu khơng được vơ hoạt. B1: 120 giây, B2: 90 giây, B3: 60 giây, B4: 30 giây, B5: 0 giây (khơng vơ hoạt) Các nghiệm thức được bố trí như sau: Cơng suất Thời gian vơ hoạt (giây) microwave oven B1 =120 B2=90 B3=60 B4=30 Cơng suất cao (A1) A1B1 A1B2 A1B3 A1B4 Cơng suất trung bình (A2) A2B1 A2B2 A2B3 A2B4 Các mẫu sau khi vơ hoạt và làm nhỏ được theo dõi sự biến đổi màu theo thời gian như sau: Mẫu C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 Thời gian (phút) 0 30 60 90 120 270 300 360 420 Màu sắc của mẫu được đo bằng thiết bị đo màu Colorimeter (L-a-b) 4.1.1 Mẫu đối chứng (khơng vơ hoạt) Cũng giống như các loại thực phẩm khác, trà cĩ chứa rất nhiều loại enzyme, chúng cần được vơ hoạt trước khi đưa vào chế biến nhằm hạn chế các biến đổi khơng mong muốn xảy ra. Khả năng vơ hoạt enzyme trong quá trình vơ hoạt cao hay thấp phụ thuộc rất lớn vào cơng suất thiết bị microwave oven và thời gian vơ hoạt. Song song với các thí nghiệm vơ hoạt enzyme ở các cơng suất và thời gian khác nhau thì thí nghiệm đối với mẫu khơng qua quá trình vơ hoạt đươc tiến hành, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc so sánh hiệu quả của từng thí nghiệm cụ thể. Kết quả của thí nghiệm khơng qua quá trình vơ hoạt được trình bài ở bảng 3: Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 23 - Bảng 3: Sự thay đổi màu sắc của trà khơng qua quá trình vơ hoạt theo thời gian khảo sát Thời gian theo dõi (phút) L a b 0 43,93 a -5,80 a 9,62 a 30 41,61 b -2,58 b 8,54 b 60 41,02 c -0,47 c 7,84 c 90 40,58 cd -0,29 cd 7,41 cd 120 40,27 de -0,14 d 7,20 de 270 39,58 ef 0,45 e 6,87 ef 300 39,44 f 0,51 ef 6,75 ef 360 39,22 f 0,60 ef 6,67 f 420 39,06 f 0,68 f 6,54 f Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt cĩ ý nghĩa về mặt thống kê ở độ tin cậy 95% Bảng số liệu thống kê cho thấy với mức độ tin cậy là 95%, cĩ sự khác biệt cĩ ý nghĩa về màu sắc các mẫu theo thời gian, điều đĩ cĩ nghĩa là sự hĩa nâu sẽ diễn ra rất nhanh chĩng sau khi mẫu được xay nhỏ mà khơng được vơ hoạt, đặc biệt là khoảng thời gian 30 phút đầu tiên. Trong 30 phút này, lượng polyphenol đã bị oxi hĩa gần một nửa (giá trị L từ 43,93 hạ xuống 41,61). Mẫu trở nên tối màu hơn theo thời gian khảo sát. Kết quả thống kê cho thấy lượng enzyme trong nguyên liệu là rất nhiều, khi lá bị tổn thương do xay nhỏ, lượng enzyme này được giải phĩng, chúng xúc tác các phản ứng oxi hĩa làm cho nguyên liệu bị hĩa nâu. Từ đĩ cho thấy được tính cần thiết của việc vơ hoạt enzyme trong nguyên liệu bằng quá trình vơ hoạt . 4.1.2 Vơ hoạt với chế độ cơng suất cao Màu sắc của trà sau khi xay sẽ thay đổi nhiều hay ít phụ thuộc vào hiệu quả quá trình vơ hoạt enzyme. Hiệu quả quá trình vơ hoạt enzyme càng tốt thì lượng polyphenol trong trà ít bị oxi hĩa, điều đĩ cũng cĩ nghĩa là màu sắc của trà ít bị biến đổi theo thời gian. Tuy nhiên, hiệu quả của quá trình lại phụ thuộc rất lớn vào cơng suất thiết bị và thời gian xử lý. Bảng 4 là kết quả phân tích sự thay đổi màu sắc của trà sau khi vơ hoạt với chế độ cơng suất cao theo thời gian khảo sát. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 24 - Bảng 4: Sự thay đổi màu sắc của trà sau khi vơ hoạt với chế độ cơng suất cao theo thời gian khảo sát Thời gian Thời gian vơ hoạt (giây) theo dõi 120 90 (phút) L a b L a b 0 50,24 a -7,59 a 19,47 a 50,60 a -8,54 a 20,03 a 30 50,16 ab -7,55 ab 19,42 ab 50,56 ab -8,45 a 19,89 a 60 50,07 ab -7,45 abc 19,36 abc 50,52 ab -8,38 ab 19,76 a 90 49,99 abc -7,41 abc 19,34 abc 50,49 abc -8,26 abc 19,60 ab 120 49,94 abc -7,35 abc 19,29 abc 50,46 abc -8,21 abc 19,51 ab 270 49,88 abc -7,20 abc 19,13 abc 50,40 abc -7,97 bc 19,20 bc 300 49,81 abc -7,19 abc 19,08 bc 50,39 bc -7,93 c 19,09 bc 360 49,70 bc -7,10 bc 19,06 bc 50,35 bc -7,88 c 18,94 c 420 49,52 c -7,07 c 19,03 c 50,30 c -7,84 c 18,88 c Thời gian Thời gian vơ hoạt (giây) theo dõi 60 30 (phút) L a b L a b 0 52,86 a -7,26 a 19,83 a 52,44 a -6,56 a 19,54 a 30 52,79 a -7,04 ab 19,73 a 52,35 a -6,35 ab 19,43 ab 60 52,65 a -6,88 abc 19,66 ab 52,20 ab -6,20 ab 19,26 ab 90 52,55 ab -6,76 bc 19,53 ab 51,90 bc -5,89 bc 19,00 bc 120 52,30 b -6,56 c 19,32 b 51,66 c -5,65 c 18,76 c 270 51,69 c -6,13 d 18,74 c 51,00 d -4,66 d 18,20 d 300 51,50 cd -5,90 de 18,56 cd 50,81 de -4,35 de 18,01 de 360 51,35 d -5,70 e 18,35 d 50,63 de -4,12 e 17,84 de 420 51,23 d -5,65 e 18,28 d 50,44 e -4,00 e 17,67 e Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt cĩ ý nghĩa về mặt thống kê ở độ tin cậy 95% Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 25 - Kết quả thống kê ở bảng 4 cho thấy đối với mẫu cĩ thời gian vơ hoạt là 120 giây, hầu như khơng cĩ sự khác biệt cĩ ý nghĩa về màu sắc của mẫu ở độ tin cậy 95% theo thời gian khảo sát. Sự khác biệt chỉ cĩ ý nghĩa sau 300 phút sau khi mẫu được làm nhỏ. Đối với mẫu cĩ thời gian vơ hoạt 90 giây, khơng cĩ sự khác biệt cĩ ý nghĩa về màu sắc của mẫu trong thời gian 120 phút sau khi mẫu được làm nhỏ. Tương tự như trên, mẫu cĩ thời gian vơ hoạt là 60 giây thì sự khác biệt cĩ ý nghĩa về màu sắc của trà chỉ xuất hiện sau 90 phút sau khi mẫu được làm nhỏ. Mẫu cĩ thời gian vơ hoạt là 30 giây, sự khác biệt về màu sắc của mẫu chỉ thật sự cĩ ý nghĩa sau khi mẫu được làm nhỏ 60 phút. Từ những thơng số trên dẫn đến các kết luận như sau. Đối với mẫu vơ hoạt 120 giây hoặc 90 giây, đây là điều kiện thích hợp cho các thí nghiệm địi hỏi cĩ thời gian chờ dài. Đối với mẫu cĩ thời gian vơ hoạt là 60 giây, đây là điều kiện vơ hoạt thích hợp cho các thí nghiệm địi hỏi cĩ thời gian chờ ít hơn (tối đa là 90 phút). Mẫu cĩ thời gian vơ hoạt 30 giây là mẫu thích hợp cho các thí nghiệm cĩ thời gian chờ khoảng 60 phút. 4.1.3 Vơ hoạt với chế độ cơng suất trung bình Cơng suất thiết bị cũng tác dụng lên các enzyme trong nguyên liệu trong điều kiện vơ hoạt với chế độ cơng suất trung bình. Tuy nhiên, do cơng suất thấp hơn cơng suất dùng ở thí nghiệm trên nên hiệu quả vơ hoạt enzyme lên các mẫu cĩ thời gian vơ hoạt khác nhau cũng khác nhau một cách rõ nét. Điều này được thể hiện trong bảng 5. Bảng 5: Sự thay đổi màu sắc của trà sau khi vơ hoạt với chế độ cơng suất trung bình theo thời gian khảo sát Thời gian Thời gian vơ hoạt (giây) theo dõi 120 90 (phút) L a b L a b 0 52,43 a -8,84 a 20,21 a 52,77 a -7,94 a 19,12 a 30 52,40 ab -8,78 ab 20,15 ab 52,68 ab -7,85 ab 18,97 ab 60 52,35 abc -8,75 ab 20,08 abc 52,61 abc -7,77 ab 18,82 abc 90 52,30 abc -8,61 abc 20,05 abc 52,45 bc -7,65 b 18,65 bc 120 52,23 abc -8,58 abc 19,94 abc 52,36 c -7,60 bc 18,50 c 270 51,99 abc -8,47 abc 19,80 bc 51,98 d -7,35 cd 17,91 d 300 51,94 bc -8,41 abc 19,77 bc 51,86 de -7,10 de 17,76 de 360 51,92 c -8,38 bc 19,75 bc 51,74 de -7,04 e 17,61 de 420 51,88 c -8,29 c 19,73 c 51,62 e -7,01 e 17,47 e Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 26 - Thời gian Thời gian vơ hoạt (giây) theo dõi 60 30 (phút) L a b L a b 0 52,34 a -7,48 a 17,58 a 52,96 a -8,14 a 16,34 a 30 52,27 a -7,40 ab 17,44 ab 52,80 ab -7,90 ab 16,20 ab 60 51,95 b -7,17 bc 17,20 bc 52,56 bc -7,76 bc 15,91 bc 90 51,85 bc -7,04 cd 17,05 cd 52,39 cd -7,54 cd 15,75 cd 120 51,70 c -6,80 d 16,81 d 52,21 d -7,24 d 15,48 d 270 51,25 d -6,20 e 16,04 e 51,69 e -6,45 e 14,83 e 300 51,15 de -6,01 ef 15,73 ef 51,54 ef -6,25 ef 14,64 ef 360 50,92 ef -5,87 f 15,51 f 51,40 f -6,10 ef 14,45 ef 420 50,77 f -5,75 f 15,37 f 51,30 f -5,93 f 14,25 f Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt cĩ ý nghĩa về mặt thống kê ở độ tin cậy 95% Kết quả từ bảng số liệu thống kê cho thấy sự thay đổi màu sắc của mẫu trong quá trình vơ hoạt với mức độ tin cậy là 95%. Đối với mẫu cĩ thời gian vơ hoạt là 120 giây, lượng enzyme gần như bị vơ hoạt hồn tồn, sự thay đổi về màu sắc của các mẫu chỉ cĩ ý nghĩa sau 270 phút sau khi mẫu được làm nhỏ. Tuy nhiên, các mẫu cịn lại thì cĩ thời gian ổn định màu khá ngắn. Mẫu cĩ thời gian vơ hoạt 90 giây đã cĩ sự hĩa nâu xảy ra chỉ sau thời gian 60 phút sau khi mẫu được làm nhỏ. Tương tự như thế, mẫu cĩ thời gian vơ hoạt là 60 giây, sự hĩa nâu diễn ra sau thời gian khoảng 45 phút. Mẫu cĩ thời gian vơ hoạt 30 giây lại chỉ cĩ sự ổn đinh màu trong khoảng 30 phút sau khi được làm nhỏ. Các kết quả trên cho ta biết được thời gian hĩa nâu của mẫu trong các điều kiện vơ hoạt là khác nhau. Khi mẫu được xử lý với thời gian 120 giây, cĩ thể giữ mẫu trong thời gian dài mà khơng sợ chúng bị hĩa nâu, trong điều kiện khác, nếu ta chọn thời gian vơ hoạt là 90 giây thì ta cần tiến hành thí nghiệm trong thời gian 60 phút. Tương tự như vậy, nếu ta chọn thời gian vơ hoạt mẫu là 60 giây, ta cần tiến hành thí nghiệm trước 45 phút sau khi làm nhỏ. Và đối với mẫu cĩ thời gian vơ hoạt 30 giây thì khoảng thời gian này là 30 phút. Từ các số liệu trên cho thấy ở 3 điều kiện vơ hoạt là cơng suất cao với thời gian vơ hoạt 120 giây hoặc cơng suất cao với thời gian vơ hoạt 90 giây hoặc cơng suất trung bình 120 giây đều làm thỏa mãn mục tiêu thí nghiệm. Tuy nhiên, để thuận tiện cho các thí nghiệm tiếp theo thì mẫu cĩ điều kiện vơ hoạt là cơng suất cao và thời gian vơ hoạt 90 giây được chọn để áp dụng. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 27 - II KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN VÀ NHIỆT ĐỘ TRÍCH LY ĐẾN KHẢ NĂNG THU HỒI CATECHIN Thí nghiệm trích ly được tiến hành với 2 nhân tố là thời gian trích ly và nhiệt độ trích ly. Thí nghiệm được lặp lại 2 lần. Nhân tố D: nhiệt độ trích ly D1: 55oC D2: 60oC D3: 65oC Nhân tố E: thời gian trích ly E1: 30 phút E2: 45 phút E3: 60 phút E4: 75 phút E5: 90 phút E6: 105 phút Trà sau khi được vơ hoạt enzyme ở điều kiện tối ưu được làm nhỏ và cân định lượng, sau đĩ cho vào bình cầu và tiến hành trích ly với dung mơi methanol 60o bằng phương pháp đun hồi lưu cĩ khuấy trộn với các khoảng thời gian và nhiệt độ khác nhau. Sau khi quá trình trích ly kết thúc, ta lọc dịch trích trong tủ hút nhằm loại bỏ bã. Dịch trích thu được sau khi lọc được cho phản ứng màu với vanilin - HCl. Hiệu quả quá trình trích ly được đánh giá bằng phương pháp vanilin-HCl thơng qua độ hấp thu của phức hợp catechin trong trà với vanilin - HCl (được đo bằng thiết bị spectrophometer). Hàm lượng catechin thu được trong dịch trích tăng theo thời gian trích ly, đạt đến giá trị cực đại rồi giảm dần. Tuy nhiên, lượng catechin thu được trong quá trình trích ly phụ thuộc vào cả hai yếu tố là thời gian trích ly và nhiệt độ trích ly. Điều này được thể hiện ở bảng 6. Bảng 6: Sự thay đổi hàm lượng catechin trong dịch trích theo điều kiện thí nghiệm (Thể hiện bằng sự thay đổi độ hấp thu của phức hợp catechin trong trà với vanilin - HCl) Mẫu Độ hấp thu Mẫu Độ hấp thu Mẫu Độ hấp thu D1E1 4,09 a D2E1 4,60 d D3E1 4,49 c D1E2 4,29 b D2E2 4,73 e D3E2 4,29 b D1E3 4,35 b D2E3 4,94 fg D3E3 4,62 d D1E4 4,53 cd D2E4 5,16 k D3E4 4,88 f D1E5 4,91 f D2E5 5,05 h D3E5 4,56 cd D1E6 4,57 cd D2E6 5,03 gh D3E6 4,47 c Các chữ cái khác nhau trong bảng biểu thị sự khác biệt cĩ ý nghĩa về mặt thống kê ở độ tin cậy 95% Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 28 - Đồ thị response surface và contour của thời gian, nhiệt độ đến độ hấp thu của phức hợp catechin với vanilin – HCl. Phương trình biểu thị mối tương quan giữa thời gian, nhiệt độ trích ly với độ hấp thu DO HAP THU = -58,9904 + 2,04498*NHIET DO - 0,0165889*NHIET DO*NHIET DO - 0,000662222*NHIET DO*THOI GIAN + 0,0645799*THOI GIAN - 0,00014321*THOI GIAN*THOI GIAN Bảng số liệu thống kê cho thấy, đối với mẫu được trích ly ở nhiệt độ 55oC, hàm lượng catechin thu được ngày càng tăng cao theo thời gian và giá trị đạt cực đại sau 90 phút trích ly. Đối với mẫu trích ly ở nhiệt độ 60 và 65oC thì lượng catechin đạt giá trị cực đại sau 75 phút trích ly rồi sau đĩ giảm dần. Trong thí nghiệm trích ly ở 55oC, thời gian để lượng catechin đạt cực đại dài hơn so với 2 thí nghiệm cịn lại là do nhiệt độ áp dụng trong thí nghiệm là khơng cao, hiệu quả trích ly thấp. Do đĩ, để cĩ lượng catechin thu được cao thì cần cĩ thời gian dài hơn. Mẫu được trích ly ở 65oC cĩ hàm lượng catechin thu được thấp hơn so với mẫu được trích ly ở 60oC là do khi trích ly ở nhiệt độ cao, hàm lượng catechin đã bị oxi hĩa một phần, làm giảm đi lượng catechin thu được. Từ bảng số liệu thống kê và đồ thị cho thấy được, khi so sánh hàm lượng catechin thu được trong quá trình trích ly ở các khoảng thời gian và nhiệt độ khác nhau thì mẫu được trích ly ở nhiệt độ là 60oC trong thời gian 75 phút là mẫu cĩ hàm lượng catechin thu được là cao nhất. Do đĩ, điều kiện trích ly mẫu ở 60oC trong thời gian 75 phút là điều kiện thích hợp cho quá trình trích ly catechin từ trà bằng dung mơi methanol 60o. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng Nghiệp và Sinh học ứng dụng - 29 - CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Hiệu quả quá trình trích ly catechin từ trà tươi phụ thuộc vào nhiều yếu tố: điều kiện vơ hoạt enzyme, thời gian và nhiệt độ trích ly, tỉ lệ giữa dung mơi và nguyên liệu, loại dung mơi sử dụng trong quá trình trích ly,… Với những điều kiện thí nghiệm, cĩ thể kết luận như sau: - Nguyên liệu được vơ hoạt với những điều kiện khác nhau thì mức độ vơ hoạt enzyme rất khác nhau. Tương ứng với các điều kiện thí nghiệm, cĩ 3 điều kiện vơ hoạt đáp ứng được mục tiêu thí nghiệm là: cơng suất cao trong thời gian 120 giây, cơng suất cơng suất cao trong thời gian 90 giây và cơng suất cơng suất trung bình trong thời gian 120 giây. Tuy nhiên, để thuận tiện cho thí nghiệm tiếp theo, điều kiện vơ hoạt nguyên liệu với cơng suất thiết bị là cơng suất cao trong thời gian 90 giây được chọn để tiến hành. - Kết quả quá trình trích ly catechin từ trà tươi cho thấy hàm lượng catechin thu được trong từng thời gian và nhiệt độ thí nghiệm là rất khác nhau. Trong điều kiện trích ly hợp chất catechin bằng dung mơi methanol 60o bằng phương pháp đun hồi lưu cĩ khuấy trộn, ở các khoảng nhiệt độ và thời gian khảo sát cho thấy khi sử dụng nhiệt độ 60oC trong thời gian 75 phút cho hiệu quả trích ly cao nhất. 5.2 KIẾN NGHỊ - Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu :dung mơi trong quá trình trích ly. - Sử dụng các dung mơi khác để tiến hành trích ly nhằm tìm được dung mơi cĩ khả năng trích ly cao nhất. - Sử dụng các phương pháp khác để trích ly nhằm nâng cao hiệu quả thu hồi sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp khĩa 29 Trường Đại học Cần Thơ Ngà._.