Ứng dụng chế phẩm dịch cô đặc chân không giàu saponin từ lá đinh lăng (Polyscias fruticosa l. Harms) trong sản xuất nước uống thảo dược

Hội thảo khoa học khoa Công nghệ thực phẩm 2018 ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM DỊCH CÔ ĐẶC CHÂN KHÔNG GIÀU SAPONIN TỪ LÁ ĐINH LĂNG (POLYSCIAS FRUTICOSA L. HARMS) TRONG SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG THẢO DƯỢC Đỗ Thị Ninh1,*, Nguyễn Thị Ngọc Thúy1 1Khoa công nghệ Thực Phẩm, Trường ĐH công nghiệp thực phẩm Tp HCM *Email: dothininh96@gmail.com Ngày nhận bài: 07/7/2018; Ngày chấp nhận đăng: 12/7/2018 TÓM TẮT Đinh lăng là một loài thực vật có dược tính cao. Với mục đích làm tăng giá trị sử dụng cây đinh lăng, bài báo này nhằm giới thiệu bước đầu xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm nước giải khát thảo dược từ chế phẩm dịch cô đặc chân không giàu saponin từ lá đinh lăng. Kết quả nghiên cứu đạt được tỷ lệ phối trộn dịch cô đặc/nước (v/v) là 1/11; hàm lượng đường là 10 (g/100ml); hàm lượng acid citric là 0,1 (g/100ml); xử lý nhiệt ở 65oC trong 3 phút. Sản phẩm đạt điểm khá về cảm quan theo phương pháp cho điểm chất lượng, hàm lượng saponin (TSC) là 0,364  0,05 (mg/ml) và đạt các chỉ tiêu vi sinh vật theo QCVN 6-2:2010/BYT đối với thức uống không cồn. Từ khóa: Polyscias fruticosa l. Harms, nước giải khát đinh lăng, saponin. 1. MỞ ĐẦU Con người ngày nay quan tâm ngày càng nhiều đến thực phẩm hữu cơ và thức uống từ thiên nhiên. Trong số đó, người ta không thể không nhắc đến thức uống từ thảo mộc. Thức uống từ thảo mộc có thể dùng không chỉ với tác dụng giải khát mà còn như thức uống trong phòng ngừa và hỗ trợ điều trị một số bệnh. Thực tế, có không ít các loài thảo mộc có dược tính. Điển hình như cây đinh lăng, một loại thảo dược có tính mát, tác dụng thông huyết mạch, bồi bổ khí huyết, chống suy nhược, ăn ngon, ngủ tốt, lợi sữa, lợi tiểu, trị ho ra máu,...[1] Từ lá, thân, rễ của cây đinh lăng đều là những vị thuốc. Trong cây đinh lăng có nhiều chất có lợi như các alcaloit, glucozit, saponin, flavonoit, tanin, vitamin B1, B2, C, các acid amin quan trọng như lyzin, cysteine, methionin,... đặc biệt saponin là hoạt chất có ý nghĩa quan trọng trong y học [2]. Nghiên cứu trên giới thiệu bước đầu xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm nước giải khát thảo dược từ đinh lăng giàu saponin nhằm làm tăng giá trị sử dụng cây đinh lăng, phát triển sản phẩm nước giải khát mới trên thị trường. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Lá đinh lăng khô thuộc giống Polyscias fruticosa (L.) Harms được thu mua tại nhà thuốc y học cổ truyền trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh. Lá đinh lăng khô phải có lá có màu nâu sáng, mùi thơm đặc trưng, khô ráo, không bị mốc, ít lẫn lá tạp, sỏi, cát, và không có mùi lạ. Tại phòng thí nghiệm, lá 146 Đỗ Thị Ninh, Nguyễn Thị Ngọc Thúy khô được xay nhỏ bằng máy xay khô, đóng gói chân không và bảo quản ở nhiệt độ phòng tại nơi thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp. 2.2. Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp xác định tro tổng theo AOAC 941.12.  Phương pháp xác định protein theo AOAC 991.20.  Phương pháp xác định lipid theo AOAC 948.22.  Phương pháp xác định carbohydrate theo TCVN 4594:1988.  Phương pháp xác định TSC: lấy 1ml dịch mẫu định mức pha loãng lên 10 lần. Hút chính xác 0,2ml dịch pha loãng, bổ sung 0,2ml hỗn hợp vanillin-acetic acid và 1,2ml perchloric acid. Lắc đều và ủ ở 70oC trong 15 phút. Sau đó làm mát nhanh ống nghiệm trong vòng 2 phút. Thêm 3,4 ml dung dịch etyl acetate. Tiến hành đo quang UV-VIS ở bước sóng 550 nm. Phương trình đường chuẩn C = 0,103A; R2= 0,9985 [3], [4].  Phương pháp cảm quan cho điểm thị hiếu để đánh giá mức độ ưa thích.  Phương pháp cho điểm theo TCVN 3215-79 để đánh giá tổng quát chất lượng sản phẩm so với tiêu chuẩn.  Phương pháp xử lý thống kê bằng Microsoft Excel 2010. Phương pháp xử lý số liệu được lấy trung bình của 3 lần thực hiện, tìm sự khác biệt và phân tích phương sai bằng phần mềm Stagraphic, được trình bày dưới dạng trung bình cộng  độ lệch chuẩn và vẽ đồ thị bằng phần mềm Microsoft Excel 2010. 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Kết quả xác định dịch cô đặc chân không giàu saponin từ lá đinh lăng 3.1.1. Kết quả xác định thành phần hóa học dịch cô đặc chân không giàu saponin từ lá đinh lăng Bảng 1. Thành phần hóa học của dịch cô đặc chân không giàu saponin từ lá đinh lăng Thành phần Hàm lượng Tro (mg/100ml) (*) 0,49 Carbohydrate tổng (mg/100ml) (*) 0,94 Lipid (mg/100ml) (*) KPH Protein (mg/100ml) (*) 0,32 TSC (mg/ml)(**) 0,705  0,04 (*): Kết quả gửi mẫu phân tích tại công ty TNHH DV KHCN Khuê Nam; (**):Kết quả xác định TSC 4. KPH: không phát hiện. Kết quả khảo sát cho thấy hàm lượng saponin triterpenoid tổng là 0,705  0,04 (mg/ml) cao hơn so với kết quả theo nghiên cứu của Lê Thị Bích Hoa, Nguyễn Thị Khánh Hòa (2016) về Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất dịch chiết từ đinh lăng là 184ppm[3] Lý do có thể do khác nguyên liệu, nguyên liệu thu mua tại các của hàng thuốc Đông y đã có sự pha trộn các giống đinh lăng khác. 3.1.2. Kết quả xác định vi sinh trong dịch cô đặc chân không giàu saponin từ lá đinh lăng Kết quả khảo sát cho thấy chỉ tiêu Coliforms, Escherichia Coli, Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc đều KPH, tổng số vi sinh vật hiếu khí lên tới 1,2103 CFU/ml; đây là đối tượng cần nhắm tới để xử lý nhiệt. 147 Ứng dụng chế phẩm dịch cô đặc chân không giàu saponin từ lá đinh lăng (polyscias fruticosa l. harms) trong sản xuất nước uống thảo dược Bảng 2. Kết quả vi sinh trong dịch cô đặc chân không giàu saponin từ lá đinh lăng STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí (*) CFU/ml 1,2103 2 Coliforms (*) CFU/ml KPH 3 Escherichia Coli (*) CFU/ml KPH 4 Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc (*) CFU/ml KPH (*): Kết quả gửi mẫu phân tích tại công ty TNHH DV KHCN Khuê Nam. 3.2. Kết quả khảo sát nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng 3.2.1. Khảo sát các dòng sản phẩm nước giải khát có nguồn gốc từ thảo dược tự nhiên Trong phạm vi tiến hành nghiên cứu ở khu vực Tp.HCM khảo sát tại 25 địa điểm, kết quả khảo sát cho thấy nước giải khát thảo mộc được bán rộng rãi tại tất cả các siêu thị, cửa hàng thực phẩm, tiệm kinh doanh thực phẩm. Hình 1. Đồ thị biểu diễn số nhãn hiệu sản phẩm đồ uống công nghiệp từ thảo mộc tìm thấy trên cả 25 địa điểm. Trong số 25 địa điểm khảo sát, có 6 loại sản phẩm tìm thấy trên cả 25 địa điểm là trà xanh, thảo mộc tổng hợp, trà đen, trà ô long, nha đam, trà bí đao. Tất cả các loại sản phẩm trên đều có thành phần chính là chiết xuất thảo mộc tự nhiên, nước, đường, acid citric. Kết quả khảo sát còn cho thấy số lượng nhãn hiệu, chủng loại các sản phẩm trên cũng khá đa dạng. 3.2.2. Khảo sát nhu cầu và thói quen sử dụng sản phẩm nước giải khát có nguồn gốc từ thảo dược tự nhiên Trong nghiên cứu này, khi tìm hiểu nhu cầu và thói quen sử dụng nước giải khát có nguồn gốc từ thảo dược tự nhiên, chúng tôi tiến hành khảo sát 200 người trên địa bàn TP.HCM. kết quả khảo sát cho thấy: 15 6 2 5 7 7 0 5 10 15 20 Trà xanh Thảo mộc tổng hợp Trà đen Trà ô long Nha đam Trà bí đao S ố l ư ợ n g n h ãn h iệ u Nhãn hiệu 76% 15% 9% dưới 100 nghìn đồng/tháng 100-200 nghìn đồng/tháng Hình 2. Biểu đồ tần suất sử dụng các Sản phẩm nước giải khát thảo mộc. Hình 3. Biểu đồ tỷ lệ mức chi tiêu cho sản phẩm nước giải khát thảo mộc. 55%31% 8% 6% bất kỳ khi nào có nhu cầu 1-2 lần/tuần nhiều hơn 2 lần/tuần khác (không uống, rất hiếm khi,...) 148 Đỗ Thị Ninh, Nguyễn Thị Ngọc Thúy Hình 6. Biểu đồ tỷ lệ trên số câu trả lời về các đặc tính cần có của sản phẩm nước giải khát thảo mộc. Hình 7. Biểu đồ tỷ lệ trên số câu trả lời về tiêu chí chọn mua nước uống thảo mộc. Từ kết quả khảo sát, có 55% số người trả lời họ sử dụng nước giải khát thảo mộc bất cứ khi nào có nhu cầu, mức chi tiêu cho sản phẩm này có tới 70% số câu trả lời là dưới 100 nghìn đồng/ tháng do người tham gia khảo sát đa số là học sinh- sinh viên có nguồn thu nhập chưa ổn định. Với câu hỏi chủng loại và thương hiệu sản phẩm nước giải khát thảo mộc được ưa thích có tới 39% số câu trả lời là hồn hợp nhiều loại thảo mộc và 24% là thương hiệu Dr Thanh. Theo khảo sát các đặc tính cần có của sản phẩm nước giải khát thảo mộc là hương vị hài hà, mùi thơm đặc trưng của nguyên liệu, chế biến từ nguồn nguyên liệu tự nhiên, không sử dụng chất bảo quản, màu sắc tươi sáng hấp dẫn. Tiêu chí chọn mua nước uống thảo mộc là chất lượng chiếm 30% số câu trả lời, 20% là hương vị, màu sắc, 21% giá cả, 10% là tính tiện lợi. Từ kết quả phân tích có thể thấy rằng sản phẩm nước giải khát nói chung là dòng sản phẩm đầy tiềm và việc phát triển thêm nhiều dòng sản phẩm nước giải khát thảo mộc từ nguồn thảo mộc tự nhiên trong nước là điều hoàn toàn hợp lý. 3.3. Xây dựng profile sản phẩm 20% 30%21% 10% 5% 3% 5% 6% Hương vị, màu sắc Chất lượng Giá cả Tính tiện lợi Thiết kế bao bì bắt mắt Dịch vụ hậu mãi Tính đa dạng về chủng loại Thái độ phục vụ 24% 17% 14% 12% 17% 8% 4% 2% 2% Dr Thanh C2 Tea plus Wonderfarm 0 độ Vfresh Bidrico Tribeco Kirin 20% 9% 7%24% 39% 1% trà xanh trà ô long trà atiso trà bí đao Hình 4. Biểu đồ tỷ lệ yêu thích các chủng loại sản phẩm nước giải khát thảo mộc. Hình 5. Biểu đồ tỷ lệ ưa thích các thương hiệu sản phẩm nước giải khát thảo mộc. 44% 44% 10% 2% hương vị hài hòa, mùi thơm đặc trưng của nguyên liệu thảo mộc tự nhiên chế biến từ nguồn nguyên liệu tự nhiên, không sử dụng phụ gia hay hóa chất bảo quản màu sắc tươi sáng, hấp dẫn 149 Ứng dụng chế phẩm dịch cô đặc chân không giàu saponin từ lá đinh lăng (polyscias fruticosa l. harms) trong sản xuất nước uống thảo dược Bảng 3. Profile sản phẩm nước giải khát giàu saponin từ lá đinh lăng 3.4. Kết quả nghiên cứu ứng dụng chế phẩm trong sản xuất nước uống thảo dược 3.4.1. Kết quả khảo sát tỷ lệ dịch cô đặc/nước Từ kết quả đánh giá cảm quan cho thấy tỷ lệ 1:11 (v/v) có điểm cảm quan cao nhất và có sự khác biệt so với các tỷ lệ còn lại. Do càng tăng lượng nước thì độ pha loãng càng lớn, vị đắng sẽ giảm bớt cũng như mùi hài hòa hơn. Như vậy, chọn tỷ lệ pha loãng 1:11(v/v). Hình 8. Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng dịch cô đặc đến chỉ tiêu cảm quan. 1,33e 1,98d 2,98c 3,73b 4,47a 0 1 2 3 4 5 6 1:3 1:5 1:7 1:9 1:11 đ iể m c ả m q u a n tỷ lệ dịch cô đặc/nước (v/v) TT Tiêu chí Mô tả nội dung profile 1 Nguyên liệu Lá đinh lăng khô: lá có màu nâu sáng, mùi thơm đặc trưng, khô ráo, không bị mốc, ít lẫn lá tạp, sỏi, cát, và không có mùi lạ. 2 Công thức nguyên liệu Tỷ lệ các thành phần tạo sản phẩm dao động trong khoảng: Dịch trích ly lá đinh lăng: 9-33%, Đường: 7-11%, Acid citric: 8-12%, Nước: 56% 3 Điều kiện an toàn cho sản phẩm Bảo quản ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp. 4 Sản phẩm 4.1 Mục đích sử dụng Dùng như một đồ uống giải khát tiện dụng không cần qua chế biến nhiệt 4.2 Công dụng Giải khát, bồi bổ sức khỏe, giảm mệt mỏi, căng thẳng, hỗ trợ thanh nhiệt cơ thể, giải độc gan, giảm cholesterol 4.3 Thành phần Lá đinh lăng khô, đường sacharose, nước, acid citric 4.4 Yêu cầu cảm quan Màu sắc, độ trong: hơi đục, màu vàng nâu sáng. Mùi: mùi thơm khá mạnh, đặc trưng của đinh lăng. Vị: vị chua, ngọt hài hòa, có hậu vị ngọt đặc trưng. 4.5 Chỉ tiêu vi sinh Giới hạn vi sinh vật trong 1ml sản phẩm đạt yêu cầu Tổng số vi sinh vật hiếu khí: < 100 CFU/ml sản phẩm Coliform: <10 CFU/ml; E. coli: không được có Tổng số nấm men và nấm mốc: <10 CFU/ml 4.6 Giá trị dinh dưỡng Sản phẩm cung cấp cacbohydrate và saponin 4.7 Hướng dẫn sử dụng Sản phẩm dùng liền, có thể dùng với đá trực tiếp hoặc ướp lạnh. Lắc đều trước khi sử dụng. 4.8 Cách bảo quản Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát 4.9 Bao bì Chai thủy tinh chịu nhiệt 250ml 5 Đối tượng khách hàng hướng đến Dùng cho mọi đối tượng trên 6 tuổi 150 Đỗ Thị Ninh, Nguyễn Thị Ngọc Thúy 3.4.2. Kết quả khảo sát hàm lượng đường Hình 9. Kết quả ảnh hưởng của hàm lượng đường đến chỉ tiêu cảm quan. Từ kết quả đánh giá cảm quan cho thấy hàm lượng đường 10 (g/100ml) có điểm cảm quan cao nhất và có sự khác biệt so với các tỷ lệ còn lại. Như vậy, chọn hàm lượng đường 10 (g/100ml). 3.4.3. Kết quả khảo sát hàm lượng acid citric Hình 10. Kết quả ảnh hưởng của hàm lượng acid citric đến chỉ tiêu cảm quan. Từ kết quả đánh giá cảm quan cho thấy tỷ lệ 0,11g/100ml có điểm cảm quan cao nhất là 4,301 nhưng không có sự khác biệt so với tỷ lệ 0,1g/100ml. Chọn hàm lượng đường 0,1g/100ml để tiết kiệm nguyên liệu cũng như chi phí trong sản xuất. 3.4.4. Kết quả khảo sát thời gian thanh trùng Việc chọn chế độ thanh trùng sẽ phụ thuộc vào giá trị pH của sản phẩm dựa theo nghiên cứu của Hà Văn Thuyết, Cao Hoàng Lan, Nguyễn Thị Hạnh (2013) [5]. pH sản phẩm đo được là 3,9; chọn gia nhiệt ở 65oC. Tiến hành khảo sát thời gian thanh trùng ở 3, 5, 7, 9 phút. Bảng 4. Ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến số lượng vi sinh vật và TSC Thời gian thanh trùng (phút) 3 5 7 9 Vi sinh vật hiếu khí KPH KPH KPH KPH TSC (mg/ml) 0,397  0,04 0,279  0,09 0,226  0,02 0,137  0,05 Do vi sinh vật hiếu khí không phát hiện trong sản phẩm nên ta xác định thời gian thanh trùng phù hợp dựa vào TSC. Chọn thời gian thanh trùng 3 phút vì TSC còn lại là cao nhất 0,397  0,04 mg/ml. 1,47e 2,82d 3,18 c 4,52a 3,52b 0 2 4 6 7 8 9 10 11đ iể m c ả m q u a n hàm lượng đường (g/100ml) 2,40d 3,27b 4,12a 4,33a 2,80c 0 2 4 6 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 đ iể m c ả m q u a n hàm lượng acid citric (g/100ml) 151 Ứng dụng chế phẩm dịch cô đặc chân không giàu saponin từ lá đinh lăng (polyscias fruticosa l. harms) trong sản xuất nước uống thảo dược Hình 11. Kết quả ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến TSC (mg/ml). 3.5. Đánh giá chất lượng sản phẩm 3.5.1. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm Bảng 5. Điểm cảm quan đánh giá chất lượng sản phẩm Chỉ tiêu chất lượng Điểm các thành viên Tổng điểm Điểm TB Hệ số quan trọng Điểm có trọng lượng A B C D E F G Màu sắc độ trong 4 3 4 4 3 4 4 26 3,7 1,6 5,92 Mùi 4 4 4 5 5 4 4 30 4,3 1,2 5,16 Vị 5 4 5 4 5 5 5 33 4,7 1,2 5,64 Cộng 4 16,72 Với kết quả đánh giá cảm quan như trên thì theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215-79, sản phẩm đạt chất lượng loại khá.  Màu sắc, độ trong: : ít đục, màu vàng nâu khá sáng.  Mùi: mùi thơm khá mạnh, đặc trưng của đinh lăng, độ lưu mùi khá lâu.  Vị: vị chua, ngọt khá hài hòa, có hậu vị ngọt khá đặc trưng. 3.5.2. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm Bảng 6. Kết quả đánh giá chỉ tiêu vi sinh sản phẩm STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí(*) CFU/ml KPH 2 Coliforms(*) CFU/ml KPH 3 Escherichia Coli(*) CFU/ml KPH 4 Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc(*) CFU/ml KPH (*): Kết quả gửi mẫu phân tích tại công ty TNHH DV KHCN Khuê Nam. 3.5.3. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu hóa lý Bảng 7. Kết quả đánh giá chỉ tiêu hóa lý sản phẩm STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 1 Carbohydrate tổng(*) mg/100ml 8,53 2 Saponin tổng(**) mg/ml 0,364  0,05 (*): Kết quả gửi mẫu phân tích tại công ty TNHH DV KHCN Khuê Nam. (**):Kết quả xác định saponin triterpenoid tổng. 0.397 0.27 0.226 0.138 0 0.2 0.4 0.6 3p 5p 7p 9p T S C ( m g /m l) thời gian thanh trùng 152 Đỗ Thị Ninh, Nguyễn Thị Ngọc Thúy 4. KẾT LUẬN Kết quả nghiên cứu đạt được tỷ lệ phối trộn dịch cô đặc/nước (v/v) là 1/11; hàm lượng đường là 10 (g/100ml); hàm lượng acid citric là 0,1 (g/100ml); xử lý nhiệt ở 65oC trong 3 phút. Sản phẩm đạt điểm khá về cảm quan theo phương pháp cho điểm chất lượng, hàm lượng saponin là 0,364  0,05 (mg/ml) và đạt các chỉ tiêu vi sinh vật theo QCVN 6-2:2010/BYT đối với thức uống không cồn. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] G. T. Đ. T. t. Lợi, "Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam," Nxb Y học, 2004. [2] Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Nguyễn Thượng Dong, Đỗ Trung Đàm, Phạm Văn Hiển, Vũ Ngọc Lộ, et al., "Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam," NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội, 2004. [3] Lê Thị Bích Hoa and N. n. T. K. n. Hòa, "Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất dịch chiết từ đinh lăng," 2016. [4] Yi Chen, Ming-Yong Xie, and X.-F. Gong, "Microwave-assisted extraction used for the isolation of total triterpenoid saponins from Ganoderma atrum," 2007. [5] Hà Văn Thuyết, Cao Hoàng Lan, and Nguyễn Thị Hạnh, "Công nghệ rau quả," NXB Bách Khoa Hà Nội, 2013. ABSTRACT APPLICATION OF RICH SAPONIN VACUUM CONCENTRATE BATH PREPARATION FROM POLYSCIAS FRUTICOSA LEAVES (POLYSCIAS FRUTICOSA L. HARMS) INTO PRODUCING HERBAL BEVERAGE Do Thi Ninh1,*, Nguyen Thi Ngoc Thuy1 1Food Technology Faculty, Hochiminh University of Food Industry *Email: dothininh96@gmail.com Polyscias fruticosa is a high medicinal plant. The aims of increasing the value of using Polyscias fruticosa, this article aims to introduce the initial construction in the development of the production process of high saponin herbal beverage products from leaves of Polyscias fruticosa. Research results achieved mixing ratio concentrate/water (v/v) is 1/11; sugar content is 10 (g/100ml); Citric acid content is 0.1 (g/100ml); Heat treatment at 65oC for 3 minutes. The product obtained a rather mark of the sensory method for quality score, the saponin content was 0.364  0.05 (mg/ml) and achieved microbiological criteria according to QCVN 6-2: 2010 / BYT for non-alcoholic. Key words: Polyscias fruticosa drink, saponin. 153