Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy nguyên liệu đến sản xuất trà túi lọc hoa sứ

TÓM TẮT:

Nghiên cứu tập trung khảo sát ảnh hưởng của chế độ sấy đến nguyên liệu trong sản xuất trà túi lọc hoa sứ nhằm tạo ra dòng sản phẩm mới về trà có tính ứng dụng cao, mong muốn đa dạng hóa các sản phẩm từ thiên nhiên, cụ thể là từ loài hoa sứ trắng, hay còn gọi sứ đại (Plumeria). Mục đích chính của nghiên cứu là chế độ sấy nguyên liệu với độ ẩm phù hợp, hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxi hóa cao. Kết quả thu được khi sấy tại 60oC trong 6 giờ nguyên liệu hoa sứ cho độ ẩm là 8,12%, hàm lượng polyphenol là 42.018 mgGAE/100g và khả năng bắt gốc tự do DPPH là 44,28%. Sản phẩm hoàn thiện được đánh giá chất lượng theo TCVN 3215-79 đạt loại khá về các chỉ tiêu cảm quan.

Từ khóa: hoa sứ, trà túi lọc, sấy, hàm lượng polyphenol, DPPH.

1. Đặt vấn đề

Hoa đại hay bông sứ có danh pháp khoa học Plumeria là một loài thực vật thuộc chi Đại, họ Trúc đào [1]. Trong hoa sứ chứa tinh dầu dễ bốc hơi chừng 0,05% và hợp chất polyphenol gồm các flavonoids như kaempferol, querceti - có đặc tính chống viêm và chống oxy hóa [2]. Bên cạnh giá trị làm đẹp, hoa sứ còn có nhiều tác dụng với sức khỏe, chứa nhiều thành phần hóa học, được sử dụng nhiều trong y học hiện đại ngày nay như các chất chiết xuất từ hoa có thể kháng khuẩn, chống viêm, giảm đau, chống giun, chống oxy hóa, hạ sốt, phá thai, chống co thắt, chống nhiễm trùng, và hạ huyết áp [3]. Hoa sứ có nhiều công dụng tốt cho sức khỏe con người nhưng hiện vẫn chưa được khai thác và ứng dụng nhiều trong lĩnh vực thực phẩm. Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát và tìm được chế độ sấy thích hợp cho sản xuất trà túi lọc hoa sứ với mong muốn đa dạng hóa sản phẩm từ hoa.

2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1. Nguyên liệu

Nguyên liệu hoa sứ được trồng và thu hái tại Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh. Hoa sứ thu nhận phải còn tươi, không bị héo úa hay sâu bệnh ăn hại. Sau khi hái được đem đến phòng thí nghiệm tại cơ sở 93 Tân Kỳ Tân Quý, Tân Phú, TP. Hồ Chí Minh. Tại đây, nguyên liệu được rửa sạch, loại bỏ tạp chất và để khô ráo. Sau đó tiến hành thí nghiệm ngay.

2.2. Phương pháp phân tích 2.2.1. Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol bằng quang phổ

Hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) được xác định theo phương pháp ISO 14502-1-2005. Hàm lượng polyphenol tổng số theo chất khô, được tính dựa vào đường chuẩn acid gallic theo công thức:

Trong đó: Dmẫu là mật độ quang thu được đối với dung dịch mẫu thử; Dgiao điểm là mật độ quang tại điểm đường chuẩn tuyến tính phù hợp nhất cắt với trục y; Schuẩn là độ dốc thu được từ hiệu chuẩn tuyến tính phù hợp nhất; Vmẫu là thể tích của dịch chiết mẫu (50 ml đối với chè hòa tan và 10 ml đối với chè), tính bằng mililit (ml); d là hệ số pha loãng được dùng trước khi xác định phép đo màu (điển hình từ 1,0 ml đến 100 ml, vì vậy hệ số pha loãng là 100); wDM,mẫu là hàm lượng chất khô của mẫu thử, tính bằng phần trăm khối lượng (%).

Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa

Cho dịch chiết với các lượng khác nhau vào bình định mức, sau đó thêm 1mL dung dịch DPPH 1mM, định mức đến vạch rồi để ở nhiệt độ 40oC trong 30 phút. Mẫu đối chứng là mẫu chứa DPPH Sự thay đổi độ hấp thụ tại bước sóng 517 nm được đo bằng thiết bị đo quang UV-Vis và lượng DPPH còn lại sẽ được tính toán.

Tính toán: Hoạt lực thu dọn các gốc tự do được thể hiện trên tỷ lệ phần trăm ức chế và được tính theo công thức:

Trong đó: A0 là độ hấp thụ của mẫu đối chứng;

A1 là độ hấp thụ của mẫu có dịch chiết.

2.4. Phương pháp cảm quan

Phương pháp cho điểm TCVN 3215-79: Hội đồng đánh giá cảm quan gồm 12 người có kiến thức chuyên môn về đánh giá cảm quan và kiểm tra từng chỉ tiêu ngoại hình, màu sắc, mùi, vị của sản phẩm. Khi đánh giá cảm quan các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm, 12 thành viên tham gia cho điểm, kết quả trình bày là trung bình cộng điểm của các kiểm nghiệm viên.

2.3. Phương pháp nghiên cứu

Khảo sát loại nguyên liệu

Cân 1g hoa sứ nguyên liệu tính theo chất khô, thực hiện lấy dịch chiết bằng hỗn hợp methanol/nước (70% methanol) ở 70oC đem đi xác định hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa thông qua khả năng bắt gốc tự do DPPH để chọn loại hoa sứ thích hợp (sứ đỏ, sứ trắng).

Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến nguyên liệu

Cân mẫu hoa sứ nguyên liệu (kết quả mục 2.2.1) sấy ở các khoảng nhiệt độ 50oC, 60oC, 70oC, 80oC trong thời gian cố định 6 giờ. Thực hiện lấy dịch chiết của mẫu sấy ở các mức nhiệt độ khác nhau, bằng hỗn hợp methanol/nước (70% methanol) ở 70oC đem đi xác định độ ẩm, hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa thông qua khả năng bắt gốc tự do DPPH. Chọn ra nhiệt độ sấy cho kết quả độ ẩm đạt yêu không lớn hơn 10% khối lượng và tại đó hàm lượng polyphenol thất thoát ít nhất.

Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian sấy đến nguyên liệu

Cân mẫu hoa sứ nguyên liệu và sấy ở nhiệt độ (kết quả mục 2.2.2) trong các khoảng thời gian 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ và 7 giờ. Thực hiện lấy dịch chiết của mẫu sấy ở các khoảng thời gian khác nhau, bằng hỗn hợp methanol/nước (70% methanol) ở 70oC đem đi xác định độ ẩm, hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa thông qua khả năng bắt gốc tự do DPPH. Chọn ra thời gian sấy cho kết quả độ ẩm đạt yêu không lớn hơn 10% khối lượng và tại đó hàm lượng polyphenol thất thoát ít nhất.

Đánh giá chất lượng sản phẩm

Nhằm đánh giá tổng quát mức chất lượng sản phẩm sau khi đã lựa chọn được các thông số, sau khi hoàn thiện sản phẩm tiến hành đánh giá quan sản phẩm bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215-79.

2.4. Phương pháp xử lý số liệu

Trong nghiên cứu này, những thí nghiệm được tiến hành lặp lại ba lần thì kết quả được trình bày ở dạng giá trị trung bình. Kết quả được tính toán bằng phần mềm SPSS và đánh giá sự khác biệt bằng ANOVA.

3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Kết quả khảo sát loại nguyên liệu

Ảnh hưởng của loại hoa sứ đến thành phần hóa học được trình bày trong Bảng 1:

Bảng 1. Ảnh hưởng của loại hoa sứ

Hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) và khả năng bắt gốc tự do trong hoa sứ trắng lần lượt là 60.371 mgGAE/100g, 92,587%. Trong khi đó sứ đỏ - thuộc loài Adenium obesum lại có sự chênh lệch khá nhiều với TPC là 40.752 mgGAE/100g và phần trăm ức chế DPPH thấp hơn sứ trắng là 87,615%. Theo Hoffmann và cộng sự đã công bố, thành phần phenolic của hoa sứ đỏ hiếm khi được khảo sát và chỉ có hai dẫn xuất flavonol được báo cáo cho đến nay [5]. Phù hợp với việc hoa sứ trắng được chọn làm nguyên liệu trong nghiên cứu này với kết quả TPC và khả năng bắt gốc tự do DPPH cao hơn.

3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ sấy

Nhiệt độ sấy là một yếu tố quan trọng trong quá trình sấy các loại nông sản, thực phẩm khác nhau. Đối với loại thảo dược, dược liệu không nên quá cao, chỉ nên từ 55 - 70oC, đối với hoa thì thường từ 50 - 65oC bởi cánh hoa rất mỏng. Lựa chọn các nghiệm thức khảo sát là 50, 60, 70 và 80oC cho kết quả như ở Bảng 2:

Bảng 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy

Kết quả từ Bảng 2, độ ẩm nguyên liệu giảm dần khi nhiệt độ sấy càng cao. Tại 60o, 70oC và 80oC cho độ ẩm phù hợp, không có sự khác biệt về độ ẩm trung bình với mức ý nghĩa 5%. Nhiệt độ sấy càng tăng thì độ ẩm nguyên liệu cũng giảm dần theo, phù hợp với nguyên lý quá trình sấy: nhiệt độ càng cao thì khả năng truyền nhiệt của tác nhân không khí nóng vào nguyên liệu sẽ càng nhanh. Do đó, hàm ẩm trên bề mặt nguyên liệu sấy sẽ bốc hơi nhanh hơn so với nhiệt độ thấp [7]. Tại nhiệt độ 80oC, tuy độ ẩm giảm xuống chỉ còn 6,53% nhưng nguyên liệu cho màu nâu rất đậm, xen với mùi cháy khét. Về mặt thay đổi màu sắc lẫn mùi của hoa sứ, có thể giải thích rằng nguyên nhân là do quá trình oxy hóa phenolic dưới sự xúc tác oxy tạo thành các các sắc tố màu không mong muốn [8].

Đối với kết quả của TPC ở bảng 2 cho thấy khi nhiệt độ sấy nguyên liệu tăng từ 50 đến 70o thì TPC trong nguyên liệu cũng tăng dần theo. Cụ thể khi bắt đầu sấy 50oC thì hàm lượng này là 32.960 mgGAE/100g đến khi tăng 70oC thì đã đạt được 41.804 mgGAE/100g. Trong giới hạn thời gian nhất định từ 50 đến 70oC, TPC tăng là do nhiệt độ cao sẽ phóng thích phenolic từ các hợp chất phenol ở dạng liên kết, có sự chuyển hóa hợp chất phenolic ở dạng không hòa tan thành hòa tan, có sự phân hủy của lignin dẫn đến phóng thích dẫn xuất acid phenolic hoặc làm phát sinh thêm phenolic mới [9]. Tuy nhiên, dưới tác dụng của nhiệt cao thì hàm lượng này sẽ bị giảm đi một lượng đáng kể tại nhiệt độ sấy 80oC. Nguyên nhân chính của sự giảm hàm lượng này polyphenol là do tác nhân nhiệt và quá trình oxy hóa gây nên. Các hơp chất phenol sẽ bị phá vỡ làm tăng các acid phenol tự do, trong khi đó sẽ giảm các ester, glycoside và các phân đoạn ester, dẫn đến sự gia tăng các hình thức phenol tự do [10].

Kết quả này tương tự với kết quả từ Kim et al. (2006), cho thấy hiện tượng giảm khá nhanh hợp chất phenol của bột hạt nho khi xử lý ở nhiệt độ quá cao ≥ 200oC [11]. Bên cạnh đó, khả năng dập tắt gốc tự do của mẫu hoa sấy ở nhiệt độ khác nhau là không giống nhau. Trong đó, mẫu sấy ở 60oC có hoạt tính cao nhất với phần trăm ức chế là 39,13%. Tuy nhiên hoạt tính kháng oxy hoaá của mẫu hoa sứ bắt đầu có xu hướng giảm khi nhiệt độ sấy tăng lên 80oC, chỉ còn 35,94%. Nhiệt độ sấy càng cao làm cho các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa bị phân hủy, làm tăng các phản ứng hóa học, có sự oxy hóa các chất béo trong nguyên liệu, hình thành các gốc tự do, lúc này các chất có hoạt tính kháng oxy hóa trong nguyên liệu sẽ phản ứng với các gốc tự do mới sinh ra trong nguyên liệu nên làm giảm khả năng kháng oxy hóa của chúng [12].

3.3. Kết quả khảo sát thời gian sấy

Thời gian sấy khô cũng là một yếu tố thiết yếu gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Khi sấy cần đặt thời gian sấy cho phù hợp để tránh bị sấy quá khô hoặc sấy chưa đủ thời gian. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian sấy ở nhiệt độ sấy 60oC đến độ ẩm của hoa sứ và thu được kết quả như ở Bảng 3.

Bảng 3. Ảnh hưởng thời gian sấy đến nguyên liệu

Kết quả thu được từ Bảng 3 cho thấy trong cùng một nhiệt độ sấy, thời gian kéo dài thì lượng ẩm mất đi càng nhiều. Độ ẩm giảm nhanh chóng từ khi bắt đầu sấy đến giờ sấy thứ 7, khi đó độ ẩm chỉ còn 7,39%. Tuy nhiên, nếu kéo dài thời gian sấy, độ ẩm thấp, sản phẩm bị cháy có màu sắc không mong muốn. Hàm lượng polyphenol trong mẫu có xu hướng tăng dần và đạt cực đại tại thời gian sấy 6 giờ ở 60oC là 42.018 . Lúc này, enzyme polyphenoloxydase bắt đầu vô hoạt hoàn toàn giúp cho các hợp chất có tính kháng oxy hóa không tiếp tục bị phá hủy, đồng thời độ ẩm giảm nhiều giúp nồng độ chất khô tăng, tăng hàm lượng hoạt chất có tính kháng oxy hóa nên thu được hàm lượng polyphenol cao hơn so với các mẫu sấy trong thời gian ngắn. Mẫu 7 giờ giảm rõ rệt, chỉ còn 25.684 mgGAE/100g. Thoạt đầu khi thời gian sấy kéo dài, phần trăm bắt gốc tự do DPPH tăng cụ thể: 4 giờ (40,40%) và đạt giá trị cao nhất tại 6 giờ sấy (44,28%). Tăng thời gian sấy đến 7 giờ, khả năng trung hòa gốc DPPH giảm xuống chỉ còn 39,13%. Kết quả thu nhận cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Ross et al. (2011), ở nhiệt độ ≥ 180oC, khả năng loại bỏ gốc tự do giảm đã được ghi nhận và thời gian gia nhiệt kéo dài cũng tác động đến khả năng này [13]. Các kết quả trên cho thấy khả năng kháng oxy hóa có mối tương quan mạnh mẽ với hàm lượng polyphenol trong hoa sứ trắng.

3.4. Đánh giá chất lượng sản phẩm

Bảng 4. Kết quả cảm quan sản phẩm

Căn cứ vào kết quả đánh giá của hội đồng (16.17 điểm) và căn cứ vào điểm trung bình chưa có trong lượng của các chỉ tiêu và tiến hành đối chiếu so sánh với mục 4.8 của TCVN 3215-79, kết luận rằng mẫu sản phẩm của nghiên cứu đạt loại khá về các chỉ tiêu cảm quan.

4. KẾT LUẬN

Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của loại nguyên liệu và chế độ sấy, cụ thể là nhiệt độ và thời gian sấy hoa sứ đã được xác định. Các kết quả chỉ ra rằng sứ trắng được lựa chọn khi sấy tại nhiệt độ 60oC trong 6 giờ cho độ ẩm nguyên liệu phù hợp với TCVN 7975:2008 về chè thảo mộc túi lọc, không lớn hơn 10% khối lượng. Hàm lượng polyphenol và phần trăm ức chế gốc tự do DPPH tại đó thất thoát là ít nhất tương ứng lần lượt với 42.018 mgGAE/100g và 44,28%. Sử dụng chế độ sấy này để sản xuất và hoàn thiện sản phẩm trà túi lọc hoa sứ cuối cùng đạt loại khá theo TCVN 3215-79. Dựa trên nền tảng này có thể tiếp tục nghiên cứu sử dụng nhiều loại hoa có giá trị khác nhau để sản xuất trà hoặc sử dụng hoa sứ để nghiên cứu phát triển thêm nhiều loại sản phẩm khác nhằm đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng.

LỜI CẢM ƠN:

Nghiên cứu này do Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh bảo trợ và cấp kinh phí theo Hợp đồng số 73/HĐ-DCT.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

A STUDY ON THE IMPACTS OF DRYING CONDITIONS ON THE QUALITY OF RAW MATERIALS IN THE PRODUCTION OF PLUMERIA TEA BAG

HOANG TIEN DAT

NGUYEN THI MY NGUYEN

HUYNH LE QUAN

HUYNH BA PHUONG

VO NGOC TUONG VI

NGUYEN TRI KHOI

Master. HOANG THI NGOC NHON

Faculty of Food technology, Ho Chi Minh City University of Food Industry

ABSTRACT:

This study investigates the effect of the drying condition on raw materials during the production of Plumeria tea in order to create a new product line of tea with high applicability. This study is to find out the optimal drying condition which produces tea with suitable moisture, polyphenol content and high resistance to oxidation. The study’s results indicate that when raw materials are dryied at 60oC for 6 hours, the moisture content is at 8.12%, the polyphenol content is at 42,018 mgGAE / 100g and the DPPH is 44.28%. According to Vietnam’s TCVN 3215-79 standards on flavour and taste, the finished product of this study has good quality in terms of sensory criteria.

Keywords: Plumeria, tea bag, drying, polyphenol content, DPPH.