Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình thu hoạch và chế biến đến hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học trong cây thuốc dòi (Pouzolzia zeylanica L. Benn) (Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

NGUYỄN DUY TÂN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA
QUÁ TRÌNH THU HOẠCH VÀ CHẾ BIẾN
ĐẾN HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT CÓ HOẠT
TÍNH SINH HỌC TRONG CÂY THUỐC DÒI
(Pouzolzia zeylanica L. Benn)

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÃ NGÀNH: 9540101

2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ


NGUYỄN DUY TÂN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA
QUÁ TRÌNH THU HOẠCH VÀ CHẾ BIẾN
ĐẾN HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT CÓ HOẠT
TÍNH SINH HỌC TRONG CÂY THUỐC DÒI
(Pouzolzia zeylanica L. Benn)

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÃ NGÀNH: 9540101

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS. TS. NGUYỄN MINH THỦY

2018


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn đến tất cả những người đã hỗ trợ và giúp đỡ
tôi hoàn thành luận án nghiên cứu khoa học này, trong đó có thể nhắc đến:
- Phó giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Minh Thủy, một người Cô kính mến đã
tận tâm giảng dạy và chỉ bảo cho tôi trong suốt 4 năm học nghiên cứu sinh vừa
qua. Cô đã hỗ trợ tôi rất nhiều trong việc tiếp cận các phương pháp mới để bố trí
thí nghiệm và xử lý số liệu. Một lần nữa tôi xin chân thành cám ơn Cô rất nhiều.
- Ban Giám Hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban chủ nhiệm Khoa Nông
nghiệp và Sinh học Ứng dụng; Ban chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Thực
phẩm, Các phòng ban chức năng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể
hoàn thành tốt quá trình học tập và nghiên cứu trong thời gian qua.
- Ban Giám Hiệu Trường Đại học An Giang, Ban chủ nhiệm Khoa Nông
nghiệp và Tài nguyên Thiên nhiên; Ban chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Thực
phẩm, Các phòng ban chức năng đã giúp đỡ tôi trong việc sắp xếp công việc
để hoàn thành tốt được công tác giảng dạy và học tập nghiên cứu sinh.
- Phó giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Văn Thành, Viện Nghiên cứu và Phát triển
Công nghệ sinh học; Tiến sĩ Nguyễn Văn Cương, Khoa Công nghệ Trường
Đại học Cần Thơ đã hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện các nghiên cứu.
- Các bạn Lê Quốc Việt và Võ Tấn Thạnh học viên cao học Khóa 20
Trường Đại học Cần Thơ. Các bạn sinh viên khóa ĐH12TP, ĐH13TP,
ĐH14TP và ĐH15TP Trường Đại học An Giang đã hỗ trợ cùng tôi trong việc
thực hiện các nghiên cứu.


- Gia đình tôi, Ba mẹ và các anh em tôi, đặc biệt là Bà xã yêu quý Võ
Thị Xuân Tuyền và hai con Nguyễn Võ Thùy Chi, Nguyễn Duy Khoa đã ủng
hộ tôi hết mình cả vật chất lẫn tinh thần để tôi có thể yên tâm học tập và
nghiên cứu hoàn thành tốt được luận án.

Người viết
NCS. NGUYỄN DUY TÂN

i


TÓM TẮT
Cây thuốc dòi (Pouzolzia zeylanica L. Benn) là một trong những loài thực
vật thuốc, được người dân ở các nước châu Á sử dụng để chữa trị rất nhiều bệnh
khác nhau theo phương pháp truyền thống. Ở Việt Nam, cây thuốc dòi được
trồng phổ biến ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, được sử dụng ở dạng cây
tươi hay khô, sắc thành nước uống để chữa trị bệnh ho lâu năm, ho lao và viêm
họng. Ngày nay trong y học, cây thuốc dòi được kết hợp với những vị thuốc
khác có khả năng chống lại tế bào ung thư, bệnh lao và tác dụng bổ phổi. Nhiều
nghiên cứu đã công bố cho thấy dịch trích từ cây thuốc dòi chứa nhiều hợp chất
sinh học với những đặc tính kháng khuẩn, kháng nấm và chống oxy hóa.
Tuy nhiên, cho đến nay loài thực vật này vẫn chưa được nghiên cứu đầy
đủ về khả năng trồng và thu hoạch; sơ chế và bảo quản nguyên liệu; cũng như
chế biến thành các sản phẩm thực phẩm tiện dụng có khả năng hỗ trợ trong việc
phòng và điều trị bệnh, bồi bổ cơ thể. Vì thế, nội dung nghiên cứu chính của
luận án là nhằm giải đáp được những vấn đề nêu trên. Trong nghiên cứu, sử
dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) trong phần mềm STATGRAPHIC để
thiết kế thí nghiệm và tối ưu hóa các thông số của tiến trình.
Trong giai đoạn đầu của nghiên cứu, ảnh hưởng của quá trình thu hoạch và
xử lý sau thu hoạch đến khả năng duy trì các hợp chất sinh học trong cây thuốc
dòi được nghiên cứu. Trong đó, mùa vụ trồng (mùa nắng và mùa mưa) và thời
gian thu hoạch (30, 45, 60, 75 và 90 ngày tuổi sau khi trồng); nhiệt độ sấy (60,
70, 80, 90 và 100oC) và phơi nắng; điều kiện bảo quản nguyên liệu trong bao bì
PE ghép mí (dạng bột nghiền và cắt khúc với hàm ẩm khác nhau) được quan tâm.
Kết quả nghiên cứu cho thấy cây thuốc dòi được trồng và phát triển rất tốt với
thời gian thu hoạch tối ưu từ 4÷8 tuần tuổi sau khi trồng, cây thuốc dòi được
trồng từ tháng 1÷4/2015 (vào mùa nắng) chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh
học hơn so với cây trồng từ tháng 7÷10/2015 (vào mùa mưa). Chế độ sơ chế
thích hợp là cây thuốc dòi được rửa sạch và làm khô bằng cách phơi nắng/sấy
khô ở 60oC tới độ ẩm nhỏ hơn 12%, sau đó cắt khúc 3÷5 cm cho vào bao bì PE
(2 lớp). Chúng có thể được bảo quản tốt trong 12 tháng ở nhiệt độ phòng.
Trong giai đoạn nghiên cứu thứ hai, ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình
chế biến sản phẩm cao lỏng và bột hòa tan từ cây thuốc dòi được thực hiện, bao
gồm (i) thiết kế các bố trí thí nghiệm cho quy trình sản xuất cao lỏng theo dạng
phức hợp điểm tâm (CCD) sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) với các
nhân tố được khảo sát như nhiệt độ và thời gian trích ly (70÷90oC và 20÷40 phút,
tương ứng); tỷ lệ nước/thuốc dòi khô (20/1÷30/1 v/w); acid citric (0,2÷0,4%),
ii


đường sucrose (15÷25oBrix) và carboxymethyl cellulose (0,2÷0,4%) và cô đặc
(độ chân không 550÷650 mmHg trong thời gian 30÷40 phút). Các thông số tối ưu
đạt được cho quá trình trích ly thuốc dòi khô là nhiệt độ 81oC trong 30 phút với
tỷ lệ nước/nguyên liệu là 27/1 (v/w). Dịch trích được phối chế với 0,29% acid
citric, 20oBrix và 0,29% carboxymethyl cellulose; cô đặc ở độ chân không 600
mmHg trong 40 phút cho sản phẩm cao lỏng 60oBrix, độ nhớt 538 mPas, aw 0,91
và pH 3,9; hàm lượng anthocyanin, flavonoid, polyphenol và tannin đạt được là
2,85 mgCE/100g; 3,81 mgQE/g; 8,05 mgGAE/g và 6,12 mgTAE/g; (ii) khảo sát
các thông số ảnh hưởng đến tiến trình sấy phun dịch trích ly thuốc dòi, bao gồm
nồng độ maltodextrin bổ sung (5÷15%, w/v) kết hợp với ba loại gum (arabic,
carrageenan và xanthan gum) với nồng độ khác nhau (0,06÷0,10%, w/v); nhiệt
độ không khí sấy (170÷190oC) và tốc độ dòng nhập liệu (16÷20 rpm); tỷ lệ
đường sucrose (10, 15 và 20%), acid ascorbic (0,05; 0,10 và 0,15%) với 3 g bột
thuốc dòi pha trong 100 ml nước. Các thông số tối ưu đạt được là dịch trích được
phối chế với 9% maltodextrin và 0,08% gum arabic, sấy phun với nhiệt độ không
khí đầu vào 179oC, tốc độ dòng nhập liệu 18 rpm, khi sử dụng phối chế với tỷ lệ
bột thuốc dòi/đường sucrose/acid ascorbic là 3/15/0,1 (w/w/w) trong 100 ml
nước. Sản phẩm bột thuốc dòi sấy phun có độ ẩm 6,5%; hàm lượng anthocyanin,
flavonoid, polyphenol và tannin là 8,06 mgCE/100g; 30,86 mgQE/g; 28,12
mgGAE/g và 24,85 mgTAE/g, tương ứng; (iii) Khảo sát quá trình bảo quản sản
phẩm cao trong keo thủy tinh 250 ml ở nhiệt độ lạnh và nhiệt độ phòng, bột sấy
phun trong hộp nhựa 100g ở nhiệt độ phòng. Kết quả cho thấy mẫu sản phẩm cao
bảo quản ở nhiệt độ phòng có sự tổn thất hàm lượng anthocyanin, flavonoid,
polyphenol và tannin lần lượt 64,21; 63,52; 45,59 và 40,52%; cao hơn mẫu bảo
quản ở nhiệt độ lạnh với hàm lượng các hợp chất sinh học lần lượt là 42,11;
40,94; 32,30 và 29,58%. Còn mẫu sản phẩm bột có sự tổn thất các hợp chất sinh
học lần lượt là 51,85; 50,97; 36,64 và 33,86%.
Ở nội dung nghiên cứu thứ ba, các hoạt động thực hiện bao gồm (i) khảo sát
mức độ chấp nhận của 150 người tiêu dùng với hai sản phẩm cao lỏng và bột hòa
tan; (ii) thử nghiệm khả năng chống oxy hóa in vitro thông qua các phương pháp
khử sắt FRAP, khử gốc gốc tự do DPPH và tổng năng lực khử AAI; khả năng
kháng khuẩn đường hô hấp, độc tính cấp đường uống, tác dụng long đàm và ức
chế ho. Kết quả khảo sát ban đầu cho thấy cả hai sản phẩm đều được 75÷85%
người tiêu dùng đánh giá cao về màu sắc, mùi và vị (từ thích đến cực kỳ thích);
có khoảng 93÷94% người tiêu dùng đánh giá chất lượng sản phẩm từ loại khá
đến rất tốt; và 80÷84% người tiêu dùng sẵn lòng mua sản phẩm khi hiện diện trên
thị trường. Sản phẩm bột hòa tan có hoạt động chống oxy hóa cao hơn sản phẩm
cao lỏng với giá trị IC50 về khả năng khử gốc tự do DPPH là 0,98 và 3,18 mg/ml;
iii


khả năng khử sắt theo phương pháp FRAP là 116,198 và 6,687 MFeSO4/100
mg; tổng năng lực khử thông qua chỉ số AAI là 41,792 và 14,333; tương ứng.
Ngoài ra, bột thuốc dòi có hoạt tính kháng khuẩn trên chủng Streptoccocus
pyogenes với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 50 mg/ml và ở liều quy đổi trên
người là 6 g/ngày có tác dụng long đàm và giảm các triệu chứng ho do kích
thích trên mô hình gây ho bằng capsaicin. Ngược lại, cao lỏng thuốc dòi không
thể hiện hoạt tính kháng khuẩn trên các chủng vi khuẩn liên quan đến bệnh lý
của đường hô hấp và ở liều quy đổi trên người là 4 g/ngày có tác dụng long đàm
trên chuột thí nghiệm bị gây ho bằng capsaicin. Tuy vậy, tác dụng của cao
thuốc dòi trên các triệu chứng ho do kích thích trên mô hình gây ho bằng
capsaicin thể hiện chưa điển hình so với dạng bột thuốc dòi sấy phun.
Từ khóa: cây thuốc dòi (Pouzolzia zeylanica L. Benn), thu hoạch, chế
biến, sản phẩm cô đặc, bột sấy phun, hợp chất có hoạt tính sinh học.

iv


ABSTRACT
Pouzolzia zeylanica is one of the medicinal plants which people from
many Asian countries have used to treat various kinds of diseases by
traditional methods. In Vietnam, this plant was popularly cultivated in the
Mekong Delta region, it can be used as fresh or dried plant, decoction drink to
treat cough with phlegm, pulmonary tuberculosis, sore throat, etc. In the world
of modern medicine, this herbal plant is also combined with other herbs to be
able to fight against cancer cells, tuberculosis and to keep your lungs in a good
condition. A great number of research studies showed that Pouzolzia zeylanica
extract contains many bioactive compounds with antioxidant, antimicrobial and
antifungal properties.
However, this species has not been fully researched on the possibility of
growing and harvesting; preliminarily processing and preserving materials
recently; as well as processing into convenient food products that can assist in
the prevention and treatment of diseases. Therefore, the essential content of this
research is to meet the requirements the above issues. In the study, the statistical
software package Statgraphics Centurion was used to analyze and optimize the
process parameters whose values were adjusted by experiments confirmation.
The most important parameters were identified by analysis of variance
(ANOVA).
In the first phase of the study, effects of harvesting and postharvest
treatments on the quality of Pouzolzia zeylanica were studied. Of which,
planting season (sunny and rainy) and harvesting time (30, 45, 60, 75 and 90
days after planting); drying temperature (60, 70, 80, 90 and 100oC) and sun
drying; storage conditions of raw materials in sealed PE packages (mashed and
cut shape with different moisture contents) were investigated. The research
results showed that the medicinal plants were planted and developed very well
with optimum harvesting time of 4÷8 weeks after planting, medicinal plants
were planted from January to April 2015 (in a dry season) contained more
bioactive compounds than plants from July to October 2015 (in a rainy
season). The appropriate pre-treatment was that whole plants were washed and
dehydrated by sun drying/drying at 60oC until the moisture content of material
was less 12%, then these plants were cut into 3÷5 cm and kept in PE package
(2 layers). They could be stored well for 12 months at ambient temperature.
In the second phase of study, effects of factors on the processing of
products (concentrated and powder) that were investigated included: (i) the
v


response surface methodology (RSM) with central composite design (CCD)
was applied to optimize the design of experiments for temperature and
extraction time (70÷90oC and 20÷40 minutes, respectively); the ratio of water
and dried material (20/1÷30/1 v/w); sucrose content (15÷25oBrix),
carboxymethyl cellulose concentrations (0.2÷0.4%) and concentration process
(vacuum 550÷650 mmHg for 30÷40 minutes). The optimal temperature, time
and ratio of material/water were achieved (81oC, 30 minutes and 27/1 v/w,
respectively). The high quality of concentrated product was found by
preparing with 0.29% citric acid, 20°Brix and 0.29% carboxymethyl cellulose;
vacuum cooking at 600 mmHg for 40 minutes. Brix in the finished product
was 60, high viscosity (538 mPas), aw 0.91 and pH 3.9. The concentration of
bioactive compounds (anthocyanin, flavonoid, polyphenol and tannin) were
2.85 mgCE/100g; 3.81 mgQE/g; 8.05 mgGAE/g and 6.12 mgTAE/g,
respectively and (ii) the investigation of the factors of the spray drying process
on quality of soluble Pouzolzia zeylanica powder, including supplemental
maltodextrin (5÷15% w/v) combined with three gum types (arabic,
carrageenan and xanthan) with different concentrations (0.06÷0.10% w/v),
drying air temperature (170÷190oC) and input flow rate (16÷20 rpm); sucrose
(10, 15 and 20%), ascorbic acid (0.05, 0.10 and 0.15%). The high quality
product could be achieved by using 9% maltodextrin and 0.08% gum arabic,
and spray dried at inlet drying temperature of 179oC, feed flow rate of 18 rpm;
then mixed with the ratio of spray dried powder/sucrose/ascorbic acid that was
3/15/0.1 (w/w/w) in 100 ml water. The contents of bioactive compounds
(anthocyanin, flavonoid, polyphenol and tannin) and moisture of the product
were 8.06 mgCE/100g; 30.86 mgQE/g; 28.12 mgGAE/g and 24.85 mgTAE/g;
and 6,5%, respectively; iii) the investigation of the preservation of concentrated
product that was contained in a 250 ml glass bottle at room and cold
temperature conditions; spray dried powder was contained in a 100 g plastic box
at room temperature. The results showed that the concentrated samples stored at
room temperature had loss of anthocyanin, flavonoid, polyphenol and tannin of
64.21; 63.52; 45.59 and 40.52% respectively than the samples stored at cold
temperatures; this sample had loss of 42.11; 40,94; 32.30 and 29.58%
respectively. The bioactive compounds had loss of spray dried powder sample
that were 51.85; 50,97; 36.64 and 33.86%; respectively.
In the third phase of study, the activities undertaken consisted of (i)
examining the acceptance level of 150 consumers with two types of Pouzolzia
zeylanica products (concentrate and soluble powder); (ii) measuring the
antioxidant ability in vitro by the ferric reducing/antioxidant power (FRAP)
vi


assay, diphenyl-p-picryl hydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, and
antioxidant ability index (AAI); the antibacterial activity of gastrointestinal
tract, oral toxicity, effects of phlegm and cough suppression. It was observed
that 75÷85% consumers evaluated the color, flavor and taste of products from
“like” to “extremely like”; approximately 93÷94% consumers evaluated the
product quality from “good” to “very good”; and around 80÷84% of consumers
were willing to buy in case of the product is commercialized. The soluble
powder had higher antioxidant activity than the concentrated product with an
IC50 value of DPPH free radical scavenging activity that was 0.98 and 3.18
mg/ml; the ability of reducing ferrous following FRAP method was 116.198
and 6.687 μFeSO4/100mg; the AAI index determined by total reducing power
method was 41.792 and 14.333 respectively for two products. In addition, the
spray dried powder had antibacterial activity on strains of Streptococcus
pyogenes with a minimum inhibitory concentration (MIC) of 50 mg/ml; at
human dose of 6g/day, it had effect on reducing sputa and cough symptom due
to stimulation of cough model with capsaicin. In contrast, the concentrated
product did not show antimicrobial activity in bacterial strains related with
respiratory disease; at a dose of 4 g/day converted in humans, it had effect on
reducing sputa in experimental mice affected with capsaicin, but the effect of it
on cough symptoms caused by the capsaicin model was not typical in
comparison with spray dried powder.
Keyword: Pouzolzia zeylanica plant, harvest, process, concentrated
product, spray dried powder, bioactive compounds.

vii


LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam kết luận án này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên
cứu của tôi. Các số liệu trong công trình nghiên cứu có xuất xứ rõ ràng. Những
kết luận mới về khoa học của công trình nghiên cứu này chưa được công bố
trong bất kỳ luận án cùng cấp nào khác.
Cần Thơ, ngày 15 tháng 10 năm 2018
Người hướng dẫn

Nghiên cứu sinh

viii


MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN ..................................................................................................... i
TÓM TẮT .......................................................................................................... ii
ABSTRACT....................................................................................................... v
LỜI CAM KẾT ............................................................................................... viii
MỤC LỤC ........................................................................................................ ix
DANH SÁCH BẢNG ..................................................................................... xiii
DANH SÁCH HÌNH ...................................................................................... xvi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... xx
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU......................................................................... …1
1.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 2
1.3 Nội dung nghiên cứu ............................................................................................ 3
1.4 Ý nghĩa của luận án............................................................................................... 4
1.5 Điểm mới của luận án........................................................................................... 4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 5
2.1 Tổng quan về cây thuốc dòi ................................................................................. 5
2.1.1 Phân loại thực vật............................................................................... 5
2.1.2 Nguồn gốc và sự phân bố................................................................... 6
2.1.3 Đặc điểm thực vật và điều kiện sinh trưởng ...................................... 6
2.1.4 Công dụng trị bệnh của cây thuốc dòi ............................................... 6
2.1.5 Một số nghiên cứu khác về cây thuốc dòi.......................................... 8
2.2 Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây thuốc dòi .................................... 9
2.2.1 Hợp chất polyphenol .......................................................................... 9
2.2.2 Hợp chất flavonoid........................................................................... 10
2.2.3 Hợp chất anthocyanin ...................................................................... 13
2.2.4 Hợp chất tannin ................................................................................ 14
2.3 Hoạt động chống oxy hóa của các hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật
và phương pháp đánh giá.......................................................................................... 16
2.4 Ảnh hưởng của các quá trình chế biến nhiệt đến các hợp chất có hoạt tính
sinh học từ thực vật ................................................................................................... 26
2.4.1 Quá trình sấy .................................................................................... 26
2.4.2 Quá trình trích ly .............................................................................. 28
2.4.3 Quá trình cô đặc ............................................................................... 31
ix


2.4.4 Quá trình sấy phun ........................................................................... 34
2.5 Các nghiên cứu có liên quan .............................................................................. 37
2.5.1 Nghiên cứu sấy khô nguyên liệu thực vật ........................................ 37
2.5.2 Nghiên cứu trích ly các hoạt chất từ nguyên liệu thực vật .............. 38
2.5.3 Nghiên cứu cô đặc các dịch trích ly từ thực vật và nước quả .......... 39
2.5.4 Nghiên cứu sấy phun dịch trích ly từ thực vật và nước quả ............ 40
2.6 Tổng quan sản phẩm dạng cao………………………….……………..41
2.7 Tổng quan sản phẩm trà hòa tan……………………….……………...42
2.8 Tổng quan về các thử nghiệm lâm sàng dịch trích thảo dược trên động
vật thí nghiệm……………………………………………………………..43
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 45
3.1 Phương tiện nghiên cứu...................................................................................... 45
3.1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu .................................................... 45
3.1.2 Nguyên vật liệu và trang thiết bị sử dụng ........................................ 45
3.2 Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... 46
3.2.1 Sơ đồ nghiên cứu ............................................................................. 46
3.2.2 Nội dung nghiên cứu ........................................................................ 48
3.2.2.1 Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình thu hoạch và xử
lý sau thu hoạch đến hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học trong
cây thuốc dòi ............................................................................................. 48
Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của mùa vụ trồng và thời điểm thu
hoạch đến hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học ........................ 48
Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy/phơi và kích thước
nguyên liệu đến hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học ............... 49
Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của hàm ẩm và kích thước nguyên liệu
đến sự thay đổi hàm lượng các hợp chất sinh học theo thời gian bảo quản .. 50
3.2.2.2 Nội dung 2: Nghiên cứu chế biến sản phẩm dạng cao lỏng và bột
hòa tan từ cây thuốc dòi………………………………………………….51
Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện trích ly đến hàm lượng
các hợp chất có hoạt tính sinh học ............................................................ 51
Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung acid citric,
carboxymethyl cellulose (CMC) và oBrix của dung dịch đến giá trị cảm
quan và hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học ................................... 52
Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình cô đặc chân không đến
giá trị cảm quan và hàm lượng các hợp chất sinh học .............................. 54
Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng của loại gum, tỷ lệ maltodextrin và tỷ lệ
gum bổ sung đến các tính chất lý hóa của sản phẩm.................................. 55

x


Thí nghiệm 8: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và mức độ đòng
nhập liệu đến giá trị cảm quan, chất lượng sản phẩm ............................... 56
Thí nghiệm 9: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường sucrose và acid
ascorbic phối trộn đến giá trị cảm quan của sản phẩm ............................. 57
Theo dõi sự thay đổi hàm lượng các hợp chất sinh học của sản phẩm cao
lỏng và bột hòa tan trong quá trình bảo quản……………………………58
3.2.2.3 Nội dung 3: Phân tích thành phần hóa sinh học, các đặc tính chức
năng và khả năng thương mại hóa của sản phẩm………………………..59
ND 3.1: Xác định khả năng chống oxy hóa của sản phẩm………………59
ND 3.2: Phân tích thành phần hóa sinh học của sản phẩm………………59
ND 3.3: Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn và tác dụng theo hướng điều trị
bệnh đường hô hấp………………………………………………………60
ND 3.4: Bước đầu khảo sát mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với
hai loại sản phẩm mới ............................................................................... 64
ND 3.5: Tính hiệu suất thu hồi các hợp chất sinh học và dự toán chi phí
sản xuất cao và bột hòa tan thuốc dòi……………………………………65
3.2.3 Phương pháp xử lý số liệu và phân tích các chỉ tiêu........................ 65
3.2.3.1 Phương pháp xử lý số liệu ............................................................ 65
3.2.3.2 Phương pháp phân tích động học sự phân hủy các hợp chất sinh
học trong quá trình sấy và cô đặc.............................................................. 66
3.2.3.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu……………………………...67
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 69
Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình thu hoạch và xử lý sau thu
hoạch đến hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây thuốc dòi....69
4.1 Ảnh hưởng của mùa vụ trồng và thời điểm thu hoạch đến các thành phần
chống oxy hóa trong cây thuốc dòi .......................................................................... 69
4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy/phơi và kích thước nguyên liệu đến sự khử nước
và các đặc tính chất lượng của cây thuốc dòi ....................................................... . 74
4.3 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến sự thay đổi hàm lượng các hợp chất
sinh học trong nguyên liệu thuốc dòi khô ............................................................... 86
Nội dung 2: Nghiên cứu chế biến sản phẩm từ cây thuốc dòi……………..89
4.4 Ảnh hưởng của điều kiện trích ly đến hàm lượng các hợp chất sinh học, độ
hấp thu màu Abs và chất khô hòa tan trong dịch trích ly ...................................... 89
4.5 Ảnh hưởng của quá trình phối chế chất điều vị và tạo độ nhớt đến hàm lượng
các hợp chất sinh học và giá trị cảm quan của sản phẩm ...................................... 96
4.6 Ảnh hưởng của quá trình cô đặc chân không đến hàm lượng các hợp chất có
hoạt tính sinh học và giá trị cảm quan của sản phẩm........................................... 106
4.7 Ảnh hưởng của quá trình phối chế chất mang đến hàm lượng các hợp chất có
hoạt tính sinh học trong sản phẩm ......................................................................... 119
xi


4.8 Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun đến hàm lượng các hợp chất có hoạt tính
sinh học trong sản phẩm ......................................................................................... 124
4.9 Ảnh hưởng của quá trình phối chế đường và acid ascorbic đến giá trị cảm
quan và mức độ chấp nhận của sản phẩm............................................................. 131
4.10 Sự thay đổi hàm lượng các hợp chất sinh học trong sản phẩm cao lỏng
và bột hòa tan trong quá trình bảo quản………………………………….134
Nội dung 3: Phân tích thành phần hóa sinh học, xác định các đặc tính chức
năng và khả năng thương mại hóa của sản phẩm…………………….......136
4.11 Phân tích thành phần hóa sinh học và xác định khả năng chống oxy của
sản phẩm..................................................................................................... 136
4.12 Bước đầu khảo sát mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với hai
sản phẩm mới.......................................................................................................... 140
4.12.1 Thông tin chung về người tiêu dùng được điều tra ...................... 140
4.12.2 Kết quả điều tra về sản phẩm cao lỏng ........................................ 143
4.12.3 Kết quả điều tra về sản phẩm bột hòa tan .................................... 146
4.13 Thử nghiệm khả năng kháng khuẩn đường hô hấp và tác dụng trị ho
của sản phẩm .......................................................................................................... 149
4.13.1 Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn.................................................... 149
4.13.2 Khảo sát độc tính cấp đường uống............................................... 151
4.13.3 Khảo sát tác dụng long đàm ......................................................... 152
4.13.4 Khảo sát tác dụng ức chế ho ........................................................ 153
4.14 Tính hiệu suất thu hồi các hợp chất sinh học và dự toán chi phí sản
xuất cao thuốc dòi và bột hòa tan………………………………………...155
4.14.1 Tính hiệu suất thu hồi các hợp chất có hoạt tính sinh học………156
4.14.2 Dự tính chi phí sản xuất cao và bột thuốc dòi…………………..157
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................. 159
5.1 Kết luận .............................................................................................................. 159
5.2 Kiến nghị............................................................................................................ 160
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 161

xii


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Các nhóm polyphenol khác nhau về cấu trúc và các thí dụ ............ 10
Bảng 2.2: Các nhóm phụ khác nhau của flavonoid cùng với cấu trúc và thí dụ.... 12
Bảng 3.1: Nhân tố và các mức độ khảo sát của thí nghiệm trích ly ................ 51
Bảng 3.2: Bố trí thí nghiệm theo mô hình phức hợp trung tâm ...................... 52
Bảng 3.3: Nhân tố và các mức độ khảo sát của thí nghiệm phối chế.............. 53
Bảng 3.4: Các nhân tố và mức độ khảo sát của thí nghiệm cô đặc ................. 54
Bảng 3.5: Bố trí thí nghiệm cô đặc theo mô hình phức hợp trung tâm ........... 54
Bảng 3.6: Nhân tố và mức độ khảo sát của thí nghiệm phối chế chất mang .. 56
Bảng 3.7: Nhân tố và các mức độ khảo sát của thí nghiệm sấy phun ............. 57
Bảng 3.8: Bố trí thí nghiệm phối trộn ............................................................. 58
Bảng 3.9: Phương pháp phân tích và đánh giá các chỉ tiêu thu nhận.............. 68
Bảng 4.1: Hàm lượng các hợp chất sinh học trong cây thuốc dòi theo mùa vụ
trồng và thời gian thu hoạch khác nhau ........................................................... 70
Bảng 4.2: Chiều cao cây thuốc dòi và khả năng chống oxy hóa của dịch trích
ly ethanol theo mùa vụ trồng và thời gian thu hoạch ...................................... 72
Bảng 4.3: Các phương trình đường cong sấy cây thuốc dòi theo nhiệt độ khác nhau .. 75
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ và kích thước nguyên liệu đến hàm lượng
các hợp chất sinh học trong cây thuốc dòi khô ................................................ 77
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của nhiệt độ và kích thước nguyên liệu lên khả năng
chống oxy hóa của dịch trích ly từ cây thuốc dòi khô ..................................... 78
Bảng 4.6: Ảnh hưởng của nhiệt độ và kích thước nguyên liệu lên giá trị màu
sắc của bột thuốc dòi sau khi sấy ..................................................................... 81
Bảng 4.7: Hằng số tốc độ phân hủy các hợp chất sinh học và năng lượng hoạt
hóa của các mẫu thuốc dòi với những điều kiện sấy khác nhau ...................... 85
Bảng 4.8: Các mô hình hồi quy để dự đoán sự tổn thất hàm lượng các hợp
chất sinh học trong các mẫu thuốc dòi sau 12 tháng bảo quản ........................ 89
Bảng 4.9: Các phương trình hồi quy để dự đoán cho các hàm mục tiêu theo
các thông số trích ly ......................................................................................... 93
Bảng 4.10: So sánh giá trị kiểm định và suy đoán từ mô hình tối ưu hóa ...... 96
Bảng 4.11: Các phương trình hồi quy dự đoán sự thay đổi các đặc tính hóa lý của
sản phẩm theo hàm lượng acid citric, đường và CMC bổ sung khác nhau ....... 100
Bảng 4.12: Phân tích độ sai lệch của phương trình (2) ................................. 104
Bảng 4.13: Kiểm định Likelihood của phương trình (2) ............................... 105

xiii


Bảng 4.14: Các phương trình hồi quy dự đoán cho hàm lượng các hợp chất sinh
học, hàm ẩm và kích thước hạt theo áp suất và thời gian cô đặc ...................... 110
Bảng 4.15: So sánh giá trị kiểm định và suy đoán từ mô hình tối ưu hóa .... 114
Bảng 4.16: Hằng số tốc độ phân hủy các hợp chất sinh học và năng lượng hoạt
hóa của các mẫu thuốc dòi với những điều kiện cô đặc khác nhau ............... 116
Bảng 4.17: Mô tả một số đặc tính cảm quan của các mẫu sản phẩm sau khi cô
đặc với độ chân không và thời gian khác nhau .............................................. 117
Bảng 4.18: Đặc tính lý hóa và hàm lượng các hợp chất sinh học trong sản
phẩm bột thu được tối ưu từ mô hình dự đoán .............................................. 120
Bảng 4.19: So sánh hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học dự đoán từ
mô hình và phân tích kiểm định. ................................................................... 120
Bảng 4.20: Hàm lượng các hợp chất sinh học của các mẫu sản phẩm với loại
gum thêm vào khác nhau ............................................................................... 121
Bảng 4.21: Hoạt động chống oxy hóa của 3 mẫu bột với 3 loại gum khác nhau 122
Bảng 4.22: Màu sắc của các mẫu sản phẩm với loại gum bổ sung khác nhau ...... 124
Bảng 4.23: Các phương trình hồi quy dự đoán cho hàm lượng các hợp chất sinh học và
đặc tính vật lý của sản phẩm theo nhiệt độ sấy phun và tốc độ dòng nhập liệu .......... 128
Bảng 4.24: Kiểm định kết quả của chế độ sấy phun tối ưu về nhiệt độ và vòng bơm ... 130
Bảng 4.25: So sánh sự khác biệt thuộc tính lý hóa của các mẫu bột thuốc dòi
hòa tan trong nước sau khi phối chế đường và acid ascorbic ........................ 131
Bảng 4.26: Phân tích độ sai lệch của phương trình (3) ................................. 132
Bảng 4.27: Kiểm định sự tương thích (Likelihood) ...................................... 133
Bảng 4.28: Thành phần hóa học, kim loại nặng và vi sinh vật của sản phẩm ......... 137
Bảng 4.29: Phân tích hoạt động khử gốc tự do DPPH của sản phẩm và chất chuẩn .. 138
Bảng 4.30: Đánh giá khả năng khử sắt (FRAP) và chỉ số chống oxy hóa (AAI)
của sản phẩm và chất chuẩn........................................................................... 139
Bảng 4.31: Thống kê số lượng người tiêu dùng được điều tra phân theo giới
tính và nghề nghiệp ........................................................................................ 140
Bảng 4.32: Kết quả định tính hoạt tính kháng khuẩn của 2 mẫu thử ............ 149
Bảng 4.33: MIC của 2 mẫu thử trong điều kiện khảo sát…………………..150
Bảng 4.34: Kết quả đánh giá các hành vi của chuột trong 14 ngày khảo sát sau khi
uống các mẫu cao chiết và bột chiết sấy phun từ thuốc dòi ở liều Dmax. ............. 151
Bảng 4.35: Liều lựa chọn cho các thử nghiệm dược lý................................. 152
Bảng 4.36: Kết quả đánh giá phần trăm tăng tiết đỏ phenol của nhóm chuột
bình thường .................................................................................................... 152
Bảng 4.37: Kết quả đánh giá phần trăm tăng tiết đỏ phenol (%) của nhóm
chuột được gây mô hình ho bằng capsaicin ................................................... 153
xiv


Bảng 4.38: Kết quả đánh giá tiềm thời xuất hiện triệu chứng ho của nhóm
chuột được gây mô hình ho bằng capsaicin ................................................... 154
Bảng 4.39: Kết quả đánh giá số lần khịt mũi và chải lông vùng mõm của
nhóm chuột được gây mô hình ho bằng capsaicin......................................... 155
Bảng 4.40: Kết quả đánh giá số lần nhảy do kích thích mạnh của nhóm chuột
được gây mô hình ho bằng capsaicin............................................................. 155
Bảng 4.41: Hiệu suất thu hồi các hợp chất sinh học trong cây thuốc dòi qua
các giai đoạn nghiên cứu và thu hồi sản phẩm ……………………………..156
Bảng 4.42: Dự trù kinh phí nguyên vật liệu sản xuất sản phẩm thuốc dòi........157

xv


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Cây thuốc dòi (a) thân tím đỏ và (b) thân xanh…………………….5
Hình 2.2: Hình dạng lá, thân và hoa cây thuốc dòi ........................................... 6
Hình 2.3: Cấu trúc hóa học chung của flavonoid............................................ 11
Hình 2.4: Cấu trúc hóa học của các anthocyanidin chính: (1)-pelargonidin;
(2)-cyanidin; (3)-peonidin; (4)-delphinidin; (5)-petunidin; (6)-malvidin. ...... 13
Hình 2.5: Tannin ngưng tụ .............................................................................. 15
Hình 2.6: Cơ chế làm gia tăng phức càng cua của cyanidin với sự hiện diện
của đồng và acid ascorbic……………………………………………….......21
Hình 2.7: Cơ chế của sự làm ổn định gốc cyanidin semiquinone…………...22
Hình 2.8: Cơ chế hoạt động khử nhóm NO3- của pelargonidin……………...22
Hình 2.9: Cơ chế hoạt động loại khử nhóm O2- của quercetin……………...23
Hình 2.10: Cơ chế phá hủy DNA của phức quercetin-đồng…………………23
Hình 2.11: Cơ chế phản ứng của acid tannic dựa vào sự khử muối kim loại.
Các nhóm phenolic trong phân tử acid tannic bị oxy hóa thành quinone…....24
Hình 2.12: Cơ chế hoạt động loại khử gốc tự do bằng chuyển hydrogen…...24
Hình 2.13: Cơ chế hoạt động loại khử gốc tự do bằng chuyển electron……..25
Hình 2.14: Cơ chế hoạt động loại khử gốc tự do bằng chuyển electron……..25
Hình 3.1: Sơ đồ nghiên cứu ............................................................................ 46
Hình 3.2: Quy trình nghiên cứu chế biến bột hòa tan thuốc dòi…………….47
Hình 3.3: Quy trình nghiên cứu chế biến cao thuốc dòi……………………..47
Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn năng suất thu hoạch trung bình (a, b) và hàm ẩm
(c, d) cây thuốc dòi theo thời gian sinh trưởng và mùa vụ trồng……………...73
Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn sự giảm ẩm của nguyên liệu thuốc dòi trong quá
trình sấy ở dạng (a) nguyên cây-NC và (b) cắt khúc-CK…………………….74
Hình 4.3: Đồ thị Logarit của tỷ lệ hàm lượng anthocyanin dạng nguyên cây (a) và
cắt khúc (a’); flavonoid (b, b’); polyphenol (c, c’) và tannin (d, d’) của mẫu sấy ở
các điều kiện khác nhau so với ban đầu trước khi sấy (mg/g DM). ...................... 84
Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hằng số tốc độ phân hủy anthocyanin
(a); flavonoid (b); polyphenol (c) và tannin (d) ở dạng nguyên cây () và cắt khúc
( ) của các mẫu vào nhiệt độ với các điều kiện sấy khác nhau. ............................ 86
Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn sự tổn thất hàm lượng anthocyanin (a), flavonoid
(b), polyphenol (c) và tannin (d) của các mẫu sau 12 tháng bảo quản ............ 87

xvi


Hình 4.6: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của anthocyanin (a), flavonoid
(b), polyphenol (c’) và tannin (d) theo các nhân tố trích ly khác nhau
(trong đó có một nhân tố được giữ ở điểm trung tâm). ................................... 91
Hình 4.7: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của độ hấp thu Abs (a) và chất
khô hòa tan (b) theo các nhân tố trích ly khác nhau (trong đó có một nhân tố
được giữ ở điểm trung tâm). ............................................................................ 92
Hình 4.8: Đồ thị thể hiện sự tương thích giữa số liệu thực nghiệm và dự đoán
của các mô hình cho anthocyanin (a), flavonoid (b), polyphenol (c), tannin (d),
độ hấp thu màu Abs (e) và chất khô hòa tan (f)............................................... 94
Hình 4.9: Đồ thị contour thể hiện sự tối ưu hóa đồng thời nhiều bề mặt đáp
ứng (độ hấp thu Abs, anthocyanin, chất khô hòa tan, flavonoid, polyphenol và
tannin) theo nhiệt độ và thời gian (a), theo nhiệt độ và tỷ lệ nước/thuốc dòi (b)
(trong đó có 1 nhân tố được cố định ở điểm tâm) ........................................... 95
Hình 4.10: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của anthocyanin (a), flavonoid
(b), polyphenol (c) và tannin (d) theo hàm lượng đường sucrose, CMC và acid
citric khác nhau (trong đó có 1 nhân tố được cố định ở điểm tâm) ................ 97
Hình 4.11: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của giá trị L (a), E (b) và NEB
(c) theo hàm lượng đường sucrose, CMC và acid citric khác nhau
(trong đó có 1 nhân tố được cố định ở điểm tâm)……………………………99
Hình 4.12: Đồ thị biểu diễn sự tương thích giữa giá trị dự đoán từ mô hình và giá trị
thực nghiệm của anthocyanin (a), flavonoid (b), polyphenol (c), tannin (d), độ khác
màu tổng E (e), chỉ số hóa nâu không enzyme NEB (f) và giá trị L (g).............. 101
Hình 4.13: Đồ thị contour thể hiện sự tối ưu hóa đồng thời nhiều bề mặt đáp
(anthocyanin, tannin, polyphenol, flavonoid, chỉ số NEB, delta E và giá trị L)
theo nồng độ CMC, đường (Brix) (a), CMC và acid citric (b)
(trong đó có 1 nhân tố được cố định ở điểm tâm) ......................................... 102
Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của hoạt độ nước (a), độ nhớt (b), chất
khô hòa tan oBrix (c) và giá trị pH (d) của các mẫu theo tỷ lệ
Acid citric-Đường-CMC bổ sung khác nhau ................................................. 103
Hình 4.15: Tương quan giữa tỷ số khả dĩ với oBrix và CMC (a) và acid citric
và oBrix (b) của sản phẩm nước thuốc dòi cô đặc, trong đó có một nhân tố
được giữ ở điểm tâm. ..................................................................................... 105
Hình 4.16: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của anthocyanin (a), flavonoid (b),
polyphenol (c) và tannin (c) theo áp suất và thời gian cô đặc chân không .......... 107
Hình 4.17: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của giá trị L (a), chỉ số hóa nâu NEB
(b) và độ khác màu (delta E) theo áp suất và thời gian cô đặc chân không ......... 109
Hình 4.18: Đồ thị biểu diễn sự tương thích giữa giá trị dự đoán từ mô hình và
giá trị thực nghiệm của anthocyanin (a), flavonoid (b), polyphenol (c), tannin
(d), giá trị L (e), độ khác màu E (f) và chỉ số hóa nâu NEB (g) ................. 111
Hình 4.19: Đồ thị contour thể hiện sự tối ưu hóa đồng thời nhiều bề mặt đáp
ứng (polyphenol, flavonoid, tannin, anthocyanin, chỉ số hóa nâu (NEB), giá trị
L và độ khác màu (E) theo áp suất và thời gian cô đặc khác nhau ............ 112
xvii


Hình 4.20: Đồ thị biểu diễn độ brix (a), độ nhớt (b), hoạt độ nước (c) và pH
(d) của các mẫu sản phẩm với áp suất và thời gian cô đặc khác nhau. ......... 113
Hình 4.21: Đồ thị Logarit của tỷ lệ hàm lượng anthocyanin (a), flavonoid (b),
polyphenol (c) và tannin (d) của các mẫu so ở các điều kiện cô đặc
khác nhau so với ban đầu ............................................................................... 114
Hình 4.22: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hằng số tốc độ phân hủy
anthocyanin (a), flavonoid (b), polyphenol (c) và tannin (d) của các mẫu vào
nhiệt độ với các điều kiện cô đặc khác nhau ................................................. 116
Hình 4.23: Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan trung bình về màu sắc, mùi vị,
trạng thái và mức độ ưa thích của 3 mẫu (M1: 550-30; M2: 600-35 và M3:
600-40) ........................................................................................................... 118
Hình 4.24: Đồ thị biểu diễn kích thước hạt (a), hàm ảm (b), hoạt độ nước (c) và
chỉ số hóa nâu NEB (d) theo loại gum phối chế khác nhau........................... 122
Hình 4.25: Hình chụp SEM của các mẫu bột sấy phun với các loại gum khác nhau.... 123
Hình 4.26: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của anthocyanin (a), flavonopid (b),
polyphenol (c) và tannin (d) theo nhiệt độ sấy và tốc độ dòng nhập liệu ..............126
Hình 4.27: Đồ thị bề mặt đáp ứng và contour của kích thước hạt (a), hàm ẩm (b), chỉ
số hóa nâu NEB (c) và giá trị a (d) theo nhiệt độ và tốc độ dòng nhập liệu. .......... 127
Hình 4.28: Đồ thị biểu diễn sự tương thích giữa giá trị dự đoán từ mô hình và
giá trị thực nghiệm của anthocyanin (a), flavonoid (b), polyphenol (c), tannin
(d), hàm ẩm (e), kích thước hạt (f), chỉ số NEB (g) và giá trị a (h) ............... 129
Hình 4.29: Đồ thị contour thể hiện sự tối ưu hóa đồng thời nhiều bề mặt đáp ứng
(anthocyanin, flavonoid, polyphenol, tannin, kích thước hạt, hàm ẩm, chỉ số NEB,
giá trị a theo tốc độ dòng nhập liệu và nhiệt độ sấy phun khác nhau .................... 130
Hình 4.30: Đồ thị bề mặt đáp ứng tối ưu tỷ lệ đường và acid ascorbic bổ sung
theo tỷ số khả dĩ (Odd) .................................................................................. 133
Hình 4.31: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng anthocyanin (a, b),
flavonoid (c, d), polyphenol (e, f) và tannin (i, j) của mẫu cao và bột theo thời
gian bảo quản………………………………………………………………..135
Hình 4.32: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hoạt độ nước (a) và chỉ số hóa nâu
không enzyme NEB (b) của mẫu cao và bột hòa tan thuốc dòi theo thời hian
bảo quản…………………………………………………………………….136
Hình 4.33: Sản phẩm cao lỏng và bột hòa tan thuốc dòi…………………...137
Hình 4.34: Tỷ lệ phần trăm về nhóm tuổi (a) và trình độ học vấn (b) của người
tiêu dùng được điều tra .................................................................................. 141
Hình 4.35: Tỷ lệ phần trăm người tiêu dùng quan tâm nhất khi quyết định mua
một sản phẩm nước uống mới........................................................................ 142
Hình 4.36: Tỷ lệ phần trăm về mức độ sử dụng nước uống từ thảo mộc hay
rau củ quả của người tiêu dùng được điều tra................................................ 142
Hình 4.37: Tỷ lệ phần trăm người tiêu dùng có thấy sản phẩm nước uống từ
cây thuốc dòi trên thị trường chưa ? .............................................................. 142
xviii


Hình 4.38: Tỷ lệ phần trăm người tiêu dùng đánh giá mức độ ưa thích về mùi
của sản phẩm nước uống từ cao lỏng thuốc dòi............................................. 144
Hình 4.39: Tỷ lệ phần trăm người tiêu dùng đánh giá mức độ ưa thích về vị
của sản phẩm nước uống từ cao lỏng thuốc dòi............................................. 144
Hình 4.40: Tỷ lệ phần trăm người tiêu dùng đánh giá mức độ ưa thích về màu
sắc của sản phẩm nước uống từ cao lỏng thuốc dòi ...................................... 144
Hình 4.41: Tỷ lệ phần trăm người tiêu dùng đánh giá mức chất lượng của sản
phẩm nước uống pha từ cao lỏng thuốc dòi ................................................... 145
Hình 4.42: Tỷ lệ phần trăm mức độ người tiêu dùng chấp nhận giá thành sản
phẩm cao lỏng thuốc dòi là 30.000 đồng/keo 250 ml .................................... 145
Hình 4.43: Tỷ lệ phần trăm mức độ sẵn lòng mua sản phẩm của người tiêu
dùng khi sản phẩm xuất hiện trên thị trường ................................................. 145
Hình 4.44: Tỷ lệ phần trăm người tiêu dùng đánh giá mức độ ưa thích về mùi
của sản phẩm nước uống từ bột thuốc dòi sấy phun ...................................... 147
Hình 4.45: Tỷ lệ phần trăm người tiêu dùng đánh giá mức độ ưa thích về vị
của sản phẩm nước uống từ bột thuốc dòi sấy phun ...................................... 147
Hình 4.46: Tỷ lệ phần trăm người tiêu dùng đánh giá mức độ ưa thích về màu
sắc của sản phẩm nước uống từ bột thuốc dòi sấy phun................................ 147
Hình 4.47: Tỷ lệ phần trăm người tiêu dùng đánh giá mức chất lượng của sản
phẩm nước uống pha từ bột thuốc dòi sấy phun ............................................ 148
Hình 4.48: Tỷ lệ phần trăm mức độ người tiêu dùng chấp nhận giá thành sản
phẩm bột thuốc dòi sấy phun là 30.000 đồng/hộp 100g ................................ 148
Hình 4.49: Tỷ lệ phần trăm mức độ sẵn lòng mua sản phẩm của người tiêu
dùng khi sản phẩm hiện diện trên thị trường ................................................. 148
Hình 4.50: Sản phẩm trà hòa tan từ cà gai leo công ty Thăng Long………..158

xix


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
AAI – Antioxidant ability index
ABTS – 2,2’-azinobis-3-ethyl benzothiazoline-6-sulfonic
AGP – Arabinogalactan protein
ATP – Adenosine triphosphate
B1 – Mẫu bột nghiền 1
B2 – Mẫu bột nghiền 2
BHA – Butylated hydroxyanisole
BHT – Butylated hydroxytoluene
CB-CNV – Cán bộ công nhân viên
CCD – Central composite design
CE – Cyanidin-3-glycoside equivalent
CK – Cắt khúc
CK1 – Mẫu cắt khúc 1
CK2 – Mẫu cắt khúc 2
CMC – Carboxymethyl cellulose
CUPRAC – Cupric reducing antioxidant capacity
DE – Dextrose equivalent
DHHDP – Dehydroxyl hexahydroxy diphenic
ĐKVK – Đường kính vòng vô khuẩn
DM – Dry material/ Dry matter
DMSO – Dimethyl sulfoxide
DNA – Deoxynucleotide acid
DPPH – 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl
ET – Electron transfer
EETC – Ethanol extract of Tinospora cordifolia
FRAP – Ferric reducing antioxidant power
FW – Fresh weight
GA – Gum arabic
GAE – Gallic acid equivalent
GRAS – Generally recognized as safe
HAT – Hydrogen atom transfer
xx


HHDP – Hexahydroxy diphenic
HT – Hydrolyzed tannin
IC50 – Nồng độ ức chế 50%
LDL – Low-density lipoprotein
LSD – Least significant difference
LPS – Lipopolyssacharide
MHA – Mueller Hinton Agar
MHB – Mueller Hinton Broth
MIC - Minimum Inhibitory Concentration
NC – Nguyên cây
NEB – Non-enzymatic browning
NLĐ-BB – Người lao động và buôn bán
ORAC – Oxygen radical absorbance capacity
QE – Quercetin equivalent
RMSL – Root mean square error divided by scale lengh
ROS – Reactive oxygen species
RSM – Response surface methodology
SEM – Scanning electron microscope
SV-HS – Sinh viên và học sinh
TAC – Total antioxidant capacity
TAE – Tannic acid equivalent
TB – Trung bình
TCVN – Tiêu chuẩn Việt Nam
TEAC – Trolox equivalent antioxidant capacity
TPTZ – 2,4,6-tripyridyl-s-triazine
TRAP – Total peroxyl radical trapping antioxidant parameter

xxi


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Việt Nam là một trong những quốc gia có nguồn tài nguyên động thực
vật phong phú và đa dạng. Theo Viện Dược liệu, hiện nay Việt Nam đã xác
định được 3.948 loài cây thuốc và phần lớn được sử dụng theo kinh nghiệm
dân gian (Nguyễn Thượng Dong, 2006). Trong đó, cây thuốc dòi (Pouzolzia
zeylanica L. Benn) phát triển tốt trong điều kiện khí hậu Việt Nam. Ở khu vực
Đồng bằng sông Cửu Long, cây thuốc dòi được người dân trồng xen canh
trong các vườn cây ăn trái và được bày bán tại các chợ truyền thống trong khu
vực với giá thành rẻ. Thường cây thuốc dòi tươi được sử dụng như một loại
rau ăn sống hoặc nấu canh, hay xay làm nước uống hoặc nấu thành nước mát
cùng với các nguyên liệu khác như lá dứa, mía lau, rễ tranh, râu bắp, mã đề.
Theo Đông y, cây thuốc dòi có vị ngọt, đắng nhạt, tính mát; có tác dụng
trị khát, tiêu đờm, lợi tiểu, tiêu viêm, rút mủ. Cây có thể sử dụng ở dạng tươi
hay phơi hoặc sấy khô dùng để sắc hay nấu thành cao chữa bệnh ho lâu năm,
ho lao, và viêm họng với cách sử dụng riêng hoặc phối hợp với các vị thuốc
khác. Có nơi cây thuốc dòi còn được sử dụng làm thuốc mát và thông tiểu,
thông sữa, lá được giã nát dùng chữa sâu răng (Đỗ Tất Lợi, 2004; Võ Văn Chi,
2012). Ngoài ra, nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố cho thấy
cây thuốc dòi có chứa nhiều hợp chất sinh học quý như phyllanthin, methyl
stearate, isovitexin, vitexin, quercetin, alkaloids, glycosides, polyphenol,
tannin, flavonoids, carotenoids, acid ascorbic, acid pectic, gum và khoáng.
Dịch trích ly từ cây thuốc dòi có khả năng loại trừ các gốc tự do, chống oxy
hóa, kháng khuẩn và kháng nấm (Ghani, 2003; Lê Thanh Thủy, 2007; Li et al.,
2011; Saha and Paul, 2012a và 2012b; Paul and Saha, 2012; Saha et al., 2012).
Người dân ở các nước châu Á cũng sử dụng cây thuốc dòi để chữa rất
nhiều bệnh như đái tháo đường (Mondal et al., 2013); bệnh ung thư (Sandhya et
al., 2013); các bệnh tổn thương về mắt (Purkayastha et al., 2007); trị bệnh ngứa,
bệnh kiết lỵ và bệnh tiêu chảy ở trẻ nhỏ (Bhattacharjya and Borah, 2008); bệnh
đau dạ dày, phòng ngừa phóng xạ và khẳng định giá trị chữa bệnh là hợp chất
polyphenol có trong lá (Li, 2006). Ngày nay trong y học, cây thuốc dòi còn
được kết hợp với những vị thuốc khác có khả năng chống lại tế bào ung thư;
chống lại bệnh lao; tác dụng bổ phổi (Lê Thanh Thủy, 2007).
Với những đặc tính tốt về dược lý, cây thuốc dòi có thể được xem là
nguồn nguyên liệu cần thiết và quan trọng cho nghiên cứu để tạo ra các sản
phẩm tiện ích cho người tiêu dùng với các tính năng có ích cho sức khỏe. Tuy
1


nhiên, cây thuốc dòi tươi sau thu hoạch khó bảo quản trong thời gian dài, sấy
là quá trình sử dụng nhiệt làm tác nhân tách ẩm ra khỏi nguyên liệu, làm giảm
khối lượng và thể tích, kéo dài được thời gian bảo quản, tăng tính ổn định của
nguyên liệu (Lê Văn Việt Mẫn và ctv., 2009).
Cô đặc là một trong những giải pháp công nghệ làm bay hơi nước trong

dung dịch, tạo cho sản phẩm có nồng độ chất khô cao và giúp quá trình bảo
quản tốt hơn (Nindo et al., 2007; Belibagli and Dalgic, 2007). Đồng thời sử
dụng công nghệ cô đặc còn giảm được thể tích vật liệu, tăng hiệu quả kinh tế
trong đóng gói, vận chuyển và phân phối sản phẩm. Kỹ thuật cô đặc được ứng
dụng nhiều trong nghiên cứu chiết tách và cô đặc các hoạt chất sinh học từ các
thực vật có tác dụng trị bệnh. Sấy phun cũng là một kỹ thuật làm bay hơi nước
trong dung dịch nhưng triệt để hơn cô đặc để tạo ra sản phẩm bột khô chứa các
chất tan với hàm ẩm thấp dưới 7% (Couto et al., 2012). Các kỹ thuật này rất
cần thiết cho việc nghiên cứu sơ chế, bảo quản và chế biến các sản phẩm chức
năng từ dịch trích ly của nhiều loài thực vật thuốc khác nhau được trồng ở khu
vực đồng bằng sông Cửu Long.
Các nghiên cứu trong và ngoài nước (Ghani, 2003; Li, 2006; Lê Thanh
Thủy, 2007; Purkayastha et al., 2007; Bhattacharjya and Borah, 2008; Li et al.,
2011; Saha and Paul, 2012a và 2012b; Paul and Saha, 2012; Saha et al., 2012;
Mondal et al., 2013; Sandhya et al., 2013) đã thực hiện trên cây thuốc dòi chủ
yếu là xác định cấu trúc các thành phần hóa học, thử nghiệm các hoạt tính
chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nấm của dịch trích ly, cũng như thu thập
các chứng cứ điều trị bệnh của loài thực vật này trong dân gian. Nghiên cứu
trồng và thu hoạch cây thuốc dòi, xác định hàm lượng các hoạt chất sinh học
và giá trị sử dụng, chế biến từ cây thuốc dòi thành các sản phẩm thực phẩm
tiện dụng hiện còn rất hạn chế hoặc chưa được thực hiện. Vì vậy, nghiên cứu
xác định thời điểm thu hoạch, biện pháp làm khô, trích ly để thu nhận tối đa các
hợp chất có hoạt tính sinh học từ cây thuốc dòi; ứng dụng công nghệ cô đặc
chân không và sấy phun để chế biến ra hai sản phẩm (cao lỏng và bột hòa tan) là
việc làm cần thiết, nhằm giới thiệu cho người tiêu dùng sản phẩm mới có giá trị
gia tăng từ cây thuốc dòi, có thể sử dụng như một loại nước uống vừa có tác
dụng bồi bổ cơ thể, vừa có khả năng phòng ngừa và hỗ trợ điều trị bệnh.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Xác định thời điểm thu hoạch và phương pháp xử lý sau thu hoạch thích
hợp cho cây thuốc dòi nhằm thu nhận tối đa hàm lượng các hợp chất có hoạt
chất sinh học và xây dựng quy trình sản xuất hai dạng sản phẩm (cao lỏng và
bột hòa tan) chất lượng cao và có khả năng hỗ trợ sức khỏe.
2


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×