Nghiên Cứu Xây Dựng Quy Trình Chế Biến Nén Khô Và Tinh Dầu Nén

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LÊ VĂN MẠC

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ BIẾN NÉN KHÔ VÀ TINH DẦU NÉN

LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC,THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

HUẾ - 2017

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LÊ VĂN MẠC

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ BIẾN NÉN KHÔ VÀ TINH DẦU NÉN

LUẬN VĂN THẠC SĨ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã số: 60540101

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. NGUYỄN VĂN HUẾ

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TS. NGUYỄN VĂN TOẢN

HUẾ - 2017 i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Lê Văn Mạc

LỜI CẢM ƠN

Để thực hiện và hoàn thành Luận văn này, ngoài sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp. Lời đầu tiên, tôi xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất đối với thầy giáo hướng dẫn luận văn của tôi, TS. Nguyễn Văn Huế đã trực tiếp tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho luận văn này. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Lãnh đạo Trường Đại học Nông Lâm Huế, khoa Cơ khí – Công nghệ và Bộ môn Công nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt công việc nghiên cứu khoa học của mình. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Lãnh đạo Chi cục An toàn vệ sinh thực phẩm Quảng Bình và các đồng nghiệp của tôi nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong học tập và nghiên cứu. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn và lòng biết ơn đến gia đình, bạn bè và người thân đã chia sẽ, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong học tập cũng như nghiên cứu.

Huế, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn

Lê Văn Mạc

iii

TÓM TẮT

Mục đích của đề tài là Nghiên cứu xây dựng được quy trình công nghệ chế biến nén khô và tinh dầu nén. Để đạt được mục đích này, chúng tôi đã tiến hành phân tích các thành phần hóa lí cơ bản trong nguyên liệu nén tươi, khảo sát ảnh hưởng của các thông số trong quá trình sấy (phương pháp sấy, nhiệt độ sấy) đến chất lượng của sản phẩm nén khô để xây dựng và đề xuất quy trình chế biến nén khô, khảo sát ảnh hưởng của các thông số trong quá trình trích ly (loại dung môi, thời gian, nhiệt độ, trạng thái nguyên liệu, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi) đến hiệu suất trích ly dầu nén để xây dựng và đề xuất quy trình tách chiết tinh dầu nén. Đề tài đã sử dụng một số phương pháp nghiên cứu như: phương pháp hoá lý, phương pháp đánh giá cảm quan, phương pháp phân tích quang phổ, phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ và phương pháp xử lí số liệu. Các kết quả đạt được như sau: Xác định được một số chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu củ nén trồng tại Quảng Bình như hàm lượng nước (70,830 ± 0,420 % khối lượng), hàm lượng lipid (0,540 ± 0,010 % khối lượng), hàm lượng chất xơ (1,790 ± 0,010 % khối lượng), hàm lượng glucid (16,790 ± 0,190 % khối lượng), hàm lượng vitamin C (0,464 ± 0,116 % khối lượng), hàm lượng protein (4,890 ± 0,030 % khối lượng); Xác định được điều kiện thích hợp nhất để xây dựng quy trình sản xuất nén khô (độ ẩm < 10%) như: sử dụng phương pháp sấy bơm nhiệt ở nhiệt độ 550C trong thời gian 13 giờ; Xác định được điều kiện thích hợp nhất để tách chiết tinh dầu nén từ nén khô (độ ẩm < 10%) như: trích ly bằng dung môi ethanol trong 10 giờ, nhiệt độ trích ly 450C, trạng thái nghiền thô (2mm < d < 3mm) và tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/7 (g/ml). Hỗn hợp sau trích ly được loại bỏ dung môi trên thiết bị cô quay chân không thu được dầu nén thô, sau đó tinh chế dầu nén thô thu được sản phẩm tinh dầu nén nguyên chất. Xác định được các hợp chất bay hơi và hàm lượng của chúng trong tinh dầu nén bằng phương pháp GC – MS như: methyl allyl sulfide 16,79%, diallyl sulfide 16,43%, cis – methyl propenyl sulfide 13,39%, allyl propyl disulfide 12,13%, dipropyl disulfide 11,58%, methyl propyl trisulfide 8,97% và một số hợp chất lưu huỳnh quan trọng khác. Từ kết quả nghiên cứu có thể áp dụng quy trình trên để sản xuất nén khô và tinh dầu từ củ nén theo quy mô công nghiệp để bổ sung vào thực phẩm.

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ...... i LỜI CẢM ƠN ...... ii TÓM TẮT ...... iii MỤC LỤC ...... iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...... vii DANH MỤC CÁC BẢNG ...... viii DANH MỤC CÁC HÌNH ...... ix MỞ ĐẦU ...... 1 1. Đặt vấn đề ...... 1 2. Mục tiêu của đề tài ...... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài ...... 2 3.1. Ý nghĩa khoa học: ...... 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn: ...... 2 CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...... 3 1.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY NÉN (HÀNH TĂM) ...... 3 1.1.1. Chi hành ...... 3 1.1.2. Giới thiệu về nén ...... 4 1.1.3. Phân bố vàphân loại cây nén trong tự nhiên ...... 5 1.1.4. Đặc điểm hình thái ...... 6 1.1.5. Đặc điểm sinh thái ...... 6 1.1.6. Thành phần hóa học, tính chất dược liệu và ứng dụng của củ nén ...... 7 1.1.7. Tác dụng của nén về mặt ẩm thực ...... 9 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ CÁC ĐỀ TÀI LIÊN QUAN ĐẾN CÂY NÉN ...... 10 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ...... 10 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ...... 11 1.3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY ...... 12 1.3.1. Mục đích của quá trình sấy ...... 12

1.3.2. Khái niệm, phân loại các kiểu sấy ...... 12 1.4. TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU ...... 15 1.4.1. Khái niệm ...... 15 1.4.2. Tính chất hóa lý ...... 16 1.4.3. Hoạt tính sinh học ...... 17 1.5. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT TINH DẦU ...... 17 1.5.1. Phân loại các phương pháp tách chiết tinh dầu ...... 17 1.5.2. Phương pháp trích ly tinh dầu ...... 18 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 21 2.1. ĐỐI TƯỢNG, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ...... 21 2.1.1. Nguyên liệu...... 21 2.1.2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất ...... 22 2.1.3. Địa điểm nghiên cứu...... 23 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ...... 23 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 24 2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ...... 24 2.3.2. Phương pháp vật lý ...... 27 2.3.3. Phương pháp hóa sinh ...... 28 2.3.4. Phương pháp đánh giá cảm quan ...... 28 2.3.5. Phương pháp phân tích phổ nguyên tử ...... 29 2.3.6. Phương pháp phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) ...... 30 2.3.7. Phương pháp xử lý số liệu ...... 31 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...... 32 3.1. KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA NGUYÊN LIỆU ...... 32 3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP SẤY, NHIỆT ĐỘ SẤY ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA NÉN KHÔ ...... 33 3.2.1. Ảnh hưởng của phương pháp sấy đến độ ẩm và chất lượng của nén khô ...... 33 3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng của nén khô ...... 35

3.3. NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT TRÍCH LY TINH DẦU NÉN ...... 37 3.3.1. Dung môi ...... 37 3.3.2. Thời gian trích ly ...... 39 3.3.3. Kích thước nguyên liệu ...... 42 3.3.4. Tỷ lệ nguyên liệu dung môi (R/L) ...... 44 3.3.5. Nhiệt độ ...... 47 3.3.6. Kết luận...... 49 3.4. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NÉN KHÔ VÀ TÁCH CHIẾT TINH DẦU NÉN ...... 50 3.4.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nén khô và trích ly tinh dầu nén ...... 50 3.4.2. Thuyết minh quy trình: ...... 51 3.5. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CÁC HỢP CHẤT BAY HƠI TRONG TINH DẦU NÉN ...... 54 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...... 57 4.1. KẾT LUẬN ...... 57 4.1.1. Xác định được một số chỉ tiêu hóa lý của củ nén: ...... 57 4.1.2. Xác định được điều kiện thích hợp để thực hiện sấy nén: ...... 57 4.1.3. Đề xuất được quy trình chế biến nén khô ...... 57 4.1.4. Xác định được điều kiện thích hợp để tách chiết tinh dầu nén: ...... 57 4.1.5. Đề xuất được quy trình tách chiết tinh dầu nén ...... 57 4.1.6. Xác định được các hợp chất bay hơi và thành phần của chúng trong tinh dầu nén: ...... 57 4.1.7. Từ kết quả nghiên cứu có thể áp dụng quy trình trên để sản xuất nén khô và tinh dầu từ củ nén...... 58 4.2. KIẾN NGHỊ ...... 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...... 59

vii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1. ANOVA : Analysis of variance 2. CT : Công thức 3. DAS : Diallyl sulfide 4. DADS : Diallyl disulfide 5. Dats : Diallyl trisulfide 6. GC – MS : Gas Chromatography Mass Spectometry 7. Ha : Hecta 8. R/L : Rắn/lỏng

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu ...... 22

Bảng 3.1. Một số thành phần hóa học cơ bản của củ nén ...... 32

Bảng 3.2. Thời gian sấy và độ ẩm của các phương pháp sấy ...... 34 Bảng 3.3. Bảng kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của các phương pháp sấy đến chất lượng nén sấy ...... 34

Bảng 3.4. Kết quả thời gian sấy nén ở các mức nhiệt độ khác nhau ...... 35

Bảng 3.5. Kết quả đánh giá cảm quan khi sấy ở các mức nhiệt độ khác nhau...... 36

Bảng 3.6. Thành phần các hợp chất bay hơi trong tinh dầu nén ...... 55

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Hình ảnh về nén (Allium schoenoprasum) ...... 5

Hình 2.1. Củ nén ...... 21

Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ...... 24

Hình 3.1. Mẫu chưng ninh từ các loại dung môi khác nhau ...... 37

Hình 3.2. Dịch chiết thu được từ các loại dung môi khác nhau ...... 38

Hình 3.3. Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén ...... 38

Hình 3.4. Lọc mẫu chưng ninh từ các thời gian khác nhau ...... 40

Hình 3.5. Dịch chiết thu được từ các thời gian khác nhau ...... 40

Hình 3.6. Ảnh hưởng của thời gian chưng ninh đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén .... 41

Hình 3.7. Mẫu chưng ninh với các kích thước nguyên liệu khác nhau ...... 42

Hình 3.8. Dịch chiết thu được từ các kích thước nguyên liệu khác nhau ...... 43 Hình 3.9. Ảnh hưởng của trạng kích thước nguyên liệu đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén ...... 43

Hình 3.10. Mẫu chưng ninh với các tỷ lệ nguyên liệu/dung môi khác nhau ...... 45

Hình 3.11. Dịch chiết thu được từ các tỷ lệ nguyên liệu/dung môi khác nhau ...... 45

Hình 3.12. Ảnh hưởng của tỷ lệ R/L đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén ...... 46

Hình 3.13. Mẫu chưng ninh với các nhiệt độ khác nhau ...... 47

Hình 3.14. Dịch chiết thu được từ các nhiệt độ khác nhau ...... 48

Hình 3.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén ...... 48

Hình 3.16. Quy trình trình chế biến nén khô và tinh dầu nén ...... 50

Hình 3.17. Quy trình tinh chế dầu nén thô ...... 52

Hình 3.18. Quá trình tách tinh dầu nén ...... 53

Hình 3.19. Sắc đồ GC – MS của mẫu thử ...... 54

MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề Việt Nam là một nước khí hậu gió mùa, được thiên nhiên ban tặng cho một kho tàng thực vật đặc biệt là rau gia vị. Chính sự đa dạng này đã tạo nên nét riêng biệt của ẩm thực Việt Nam so với các nước khác. Bởi gia vị là một phần không thể thiếu được khi chế biến món ăn. Về vị giác nó đóng vai trò là chất điều vị giúp gia tăng hương vị và màu sắc, tăng sự hấp dẫn cho món ăn. Mặt khác gia vị cung cấp những hoạt chất cần thiết giúp cho sự tiêu hóa và hấp thụ thức ăn dễ dàng hơn đồng thời tăng khả năng đề kháng cho cơ thể. Ở Việt Nam, cây nén (Allium schoenoprasum) là cây gia vị quen thuộc, nén được trồng ở tất cả các địa phương từ Bắc vào Nam. Từ xưa đến nay, nén được sử dụng như một gia vị truyền thống trong mọi gia đình người Việt: Lá và củ nén được sử dụng dưới rất nhiều hình thức khác nhau, có thể ăn sống, xào nấu hoặc muối chua… [1]. Khi kết hợp với món ăn, nén giúp món ăn có mùi vị hấp dẫn riêng như: món cháo nén, chính độ cay thanh vừa phải cùng vị ngọt của nén giúp món cháo vừa thơm, vừa ấm. Nén cũng được dùng để nấu chè, món chè nén có hương vị rất riêng, thanh mát và có thể giải cảm. Ngoài ra, nén cũng được dùng làm gia vị ướp thịt bò, kho gà, kho cá… Đặc biệt, nén còn là một vị thảo dược từ thiên nhiên rất có ích trong việc phòng, chống, chữa bệnh hiệu quả và rất tốt cho sức khỏe con người. Đây là một loại thảo dược dân gian rất dễ tìm kiếm và sử dụng. Theo Đông y: nén có vị cay, tính bình, không độc, có tác dụng làm ra mồ hôi, thông khí, hoạt huyết, kích thích tiêu hóa, lợi tiểu, thanh nhiệt, giảm đau, chống viêm [1]. Cây trồng này được phát triển mạnh trên cả nước, đặc biệt vùng nông nghiệp tỉnh Quảng Bình đã có truyền thống trồng nén từ lâu. Củ nén Quảng Bình khi thu hoạch đạt năng suất cao, vị nén cay hăng, củ chắc mọng, vỏ mỏng, đây chính là nguồn nguyên liệu chất lượng tốt có thể sử dụng để sản xuất ra các sản phẩm có giá trị cao ở cả hai khía cạnh dinh dưỡng và kinh tế [20]. Tuy nhiên, với khí hậu nóng ẩm gió mùa, người dân lại không có điều kiện bảo quản tốt nên nén dễ bị thối hỏng và giảm chất lượng nguyên liệu dẫn đến thiếu hụt nguồn cung cho thị trường. Hiện nay, việc nghiên cứu cách bảo quản và chế biến các sản phẩm từ nén chưa được thực hiện rộng rãi trên cả nước mà chủ yếu là do người dân thu hoạch, bảo quản theo phương pháp thời vụ. Người dân chủ yếu chế biến và sử dụng nén theo phương pháp trực tiếp (dùng củ làm gia vị chế biến các món ăn, giã nát thoa lên người để giải cảm, …) nên hiệu quả và lợi ích không cao.

Chính vì thế, việc tập trung nghiên cứu quy trình chế biến nhằm tạo ra các sản phẩm nén khô và tinh dầu nén chất lượng, đáp ứng nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng, khắc phục tình trạng thiếu hụt nén vào các mùa trái vụ đang là một vấn đề cấp thiết. Xuất phát từ những lí do thực tiễn ở trên, tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến nén khô và tinh dầu nén”. 2. Mục tiêu của đề tài Mục đích của đề tài là Nghiên cứu xây dựng được quy trình công nghệ chế biến nén khô và tinh dầu nén. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học: - Xác định các thành phần hóa lý có trong củ nén ở địa phương. - Xác định được chế độ sấy nén và xây dựng quy trình sản xuất nén khô. - Xác định được điều kiện trích ly và xây dựng quy trình sản xuất tinh dầu nén. - Xác định được các hợp chất bay hơi và thành phần của chúng trong tinh dầu nén. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn: - Đa dạng hoá nâng cao chất lượng nâng cao thu nhập. - Đưa ra các số liệu thực nghiệm mang giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho quy trình chế biến nén khô và tinh dầu nén. - Tạo cơ sở ban đầu để nghiên cứu quy trình chế biến nén khô, tinh dầu nén với quy mô công nghiệp để bổ sung vào thực phẩm.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY NÉN (HÀNH TĂM) 1.1.1. Chi hành Chi Hành là chi thực vật có hoa một lá mầm gồm hành tây, tỏi, hành lá, hẹ tây, tỏi tây, hành tăm cùng hàng trăm loài cây dại khác. Tên chi Allium là một từ tiếng Latin nghĩa là "tỏi". Linnaeus mô tả chi Allium năm 1753 [48], [54]. Chúng là các loại thực vật sống lâu năm có thân phình ra thành củ giống như củ hành. Chúng phát triển tốt trong vùng ôn đới của Bắc bán cầu, ngoại trừ một số loài có mặt ở Chile (Allium juncifolium), ở Brazil (Allium sellovianum) hoặc ở châu Phi (Allium spathaceum). Chiều cao thân cây của chúng dao động từ 5-150 cm. Các hoa tạo thành dạng hoa tán ở trên đỉnh của thân cây không có lá. Các chồi (thân cây có lá đã biến đổi hay các gốc lá dày dặc, trong cách gọi thông thường là củ) dao động về kích thước giữa các loài, từ rất nhỏ (đường kính khoảng 2-3 mm) đến rất lớn (8-10 cm). Một số loài (A.schoenoprasum) phát triển các gốc từ lá dày đặc chứ không tạo ra chồi như những loài khác [10], [14]. Phần lớn các chồi cây trong các loài thuộc chi hành đều gia tăng bằng cách tạo ra các chồi nhỏ hay "mầm cây” xung quanh chồi già, cũng như bằng cách phát tán hạt. Một vài loài có thể tạo ra nhiều củ (quả) nhỏ trong cụm hình đầu ở gốc lá; tạo ra cụm nhỏ gọi là "mắt hành (tỏi)”(chẳng hạn A.cepa nhóm Proliferum). Các mắt này có thể phát triển thành cây. Chi này chứa một số loài cây có giá trị như hành, hẹ tây, tỏi tây, tỏi và hành tăm. Mùi của "hành”là đặc trưng cho cả chi, nhưng không phải mọi loài đều có mùi giống nhau. Một số loài Allium bị sâu bệnh của một số loài nhạy thuộc bộ cánh vẩy (Lepidoptera) ăn hại [10], [14]. Một số loài thuộc chi hành [14], [54]: - Allium acuminatum - Hành dại, hành hoa tím - Allium altaicum (đồng nghĩa: A.ceratophyllum, A.fistulosum, A.microbulbum, A.sapidissimum) – Hành Altai - Alliumaltyncolicum - Alliumamethystinum - Alliumampeloprasum - Allium ampeloprasum ampeloprasum - Tỏi voi - Allium ampeloprasum kurrat - kurat, tỏi Ai Cập

- Allium ampeloprasum porrum - Tỏi tây - Allium anceps - Hành hai lá - Allium angulosum - Tỏi chuột - Allium atrorubens - Tỏi đỏ - Alliumcampanulatum - Allium canadense - Tỏi Canada - Allium cepa –Hành tây - Allium cepiforme hay Allium ascalonicum – Hành thơm - Allium neapolitanum - Tỏi trắng - Allium nevii - Tỏi Nevius - Allium nigrum - Tỏi đen - Allium oleraceum - Tỏi đồng - Allium oschaninii - Hẹ tây, kiệu vỏ xám - Allium ramosum - Hẹ - Allium sativum - Tỏi - Allium schoenoprasum – Hành tăm - Alliumscorodoprasum - Allium triquetrum - Tỏi ba nhánh - Allium tuberosum - Hẹ bông - Allium ursinum - Tỏi gấu, tỏi hoang - Allium vineale - Tỏi hoang 1.1.2. Giới thiệu về nén Tên khoa học: Allium schoenoprasum (Hình 1.1). Các tên thường gặp: Hành trắng, hành tăm, ném, nén,… (Việt Nam), Chive (Anh-Mỹ), Ciboulette, Civette (Pháp), Schnittlauch (Đức), Cebollino (Tây Ban Nha). Allium là tên la tinh cũ gọi gia đình hành - tỏi; schoenoprasum phát xuất từ 2 chữ Hy Lạp - schoinos có nghĩa là giống cây cói và prason nghĩa là tỏi [13].

Hình 1.1. Hình ảnh về nén (Allium schoenoprasum) 1.1.3. Phân bố vàphân loại cây nén trong tự nhiên 1.1.3.1. Phân bố Cây nén có nguồn gốc tại Bắc Á, Bắc châu Âu và Bắc Mỹ, đã được trồng và sử dụng từ hơn 5000 năm. Loài được trồng hiện nay rất tương cận với loài mọc hoang tại vùng núi Alpes, những giống hoang khác cũng mọc khá nhiều tại vùng Bắc Bán cầu. Tại lục địa Bắc Mỹ, Cây nén đã được “thích ứng hóa” và được trồng từ khu vực Nam Canada, xuống tới Đông Nam California [13], [38]. Ở Việt Nam, cây nén cũng là cây trồng quen thuộc. Cây được trồng ở nhiều địa phương và mỗi vùng có những giống nén thích nghi riêng. Ở các tỉnh phía nam có giống nén trồng được trong cả mùa khô (vẫn phải tưới nước), với nhiệt độ trung bình từ 22 đến 280C. Trong khi đó, các giống nén trồng ở các tỉnh phía bắc lại sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu mát và ẩm của vụ thu – đông hay đông – xuân với nhiệt độ không khí trung bình từ 18 đến 240C [1]. Ở Quảng Bình cây nén được trồng rất nhiều ở vùng núi và đồng bằng ven biển là địa phương chịu ảnh hưởng của vùng nhiệt đới gió mùa quanh năm thời tiết thay đổi nên việc trồng và phát triển cây nén chỉ được một mùa gieo trồng. Củ nén ở đây

6 thường được trồng từ tháng 6 đến tháng 11 âm lịch. Cây nén sinh trưởng trong mùa mưa - lạnh giá. Khi thời tiết bắt đầu nắng ấm, sau 5 tháng thì cây đã có củ và có thể sử dụng. Củ nén thu hoạch từ tháng thứ 6 trở đi nhưng tốt nhất tháng thứ 7, 8 vì đến thời gian này củ nén đã đạt đến độ già, lá nén khô lại và rễ nén rụi hết còn lại củ lúc này ta thu hoạch củ mang đi bảo quản giống cho vụ sau và dùng làm thực phẩm là tốt nhất. Toàn tỉnh Quảng Bình có 8 huyện, thị, thành phố và theo ước tính của Cục thống kê tỉnh Quảng Bình toàn tỉnh có khoảng 40 ha đất trồng nén nếu chỉ dùng để lấy củ thì có khoảng 100 tấn củ nén khai thác được đây là một con số khá lớn về nguyên liệu nén. 1.1.3.2. Phân loại Nén được giới khoa học phân loại như sau [36]: Ngành Ngọc lan(Magnoliophyta) Lớp hành (Liliospida) Phân lớp hành (Liliidae) Bộ hành (Liliales) Họ hành (Liliaceae) Chi hành (Allium) Loài (Schoenoprasum) 1.1.4. Đặc điểm hình thái Cây nén thuộc loài thảo nhỏ, rất giống Hành hương (A.fistulosum), mọc cao trung bình 10 -30 cm có thể đến 60 cm. Thân củ nén trắng to đường kính cỡ 2cm, bao bởi những vẩy dai. Lá rất nhiều, màu xanh lục đậm, mỏng, lá và cán hoa hình trụ, rỗng, nhỏ như một cây tăm (do vậy mà có tên hành tăm). Hoa màu đỏ - tím, mọc thành cụm hình đầu, mang nhiều hoa, có cuống ngắn. Hoa thường vô sinh nên nén được phát triển bằng cách tách bụi. Lá nén được cắt đều đặn sẽ tiếp tục phát triển và cọng của cây vẫn mềm mại (mỗi đợt nên cắt ngắn còn chừng 10 cm, mỗi mùa hè có thể cắt tỉa 2-3 đợt). Những cây không cắt lá, cọng trở thành cứng và khi cây bắt đầu trổ hoa, lá nén giảm bớt mùi hương [13]. 1.1.5. Đặc điểm sinh thái Củ nén thường được trồng từ tháng 5 đến tháng 10 âm lịch, bắt đầu xuống giống từ khu vực tỉnh Quảng Ngãi kéo dài đến khu vực Nghệ An, Thanh Hóa. Khi thời tiết bắt đầu nắng ấm, sau 5 tháng thì cây đã có củ và cho thu hoạch.

Củ nén thu hoạch từ tháng thứ 6 trở đi thì mang đi bảo quản giống cho vụ sau và dùng làm thực phẩm là tốt nhất, vừa dùng, vừa bán, vừa làm giống cho vụ sau, nên củ nén hầu như có được quanh năm [56]. Đất trồng nén: cây nén là cây rất dễ trồng trên nhiều loại đất và vùng đất khác nhau, có thể trồng dưới ruộng lúa, trên đồng, trên đồi, trên cát hay trên đất rừng. 1.1.6. Thành phần hóa học, tính chất dược liệu và ứng dụng của củ nén 1.1.6.1. Thành phần hoá học Các kết quả nghiên cứu về hóa học của cây nén cho thấy sự có mặt của các hợp chất flavonoid, acid amin, các acid hữu cơ, caroten, polysaccharide, tinh dầu. Trong đó, hai nhóm hợp chất chủ yếu là flavonoid và tinh dầu. Như đã biết flavonoid là hợp chất có tác dụng làm bền mao mạch, hạ huyết áp, chống oxy hóa [20]. Đặc biệt thành phần tinh dầu đóng vai trò quan trọng quyết định tính chất dược liệu của củ nén. Tinh dầu nén, có tính kháng khuẩn, sát trùng, kích thích tiêu hóa, được dùng để điều trị các trường hợp cảm sốt, ho, tiêu hóa kém [1], [12], [55]. Củ nén chứa hợp chất lưu huỳnh (tinh dầu) như hành tỏi nhưng đặc biệt hơn là có metylpentydisulfid (CH3 – S – S – C5H11), pentyhyđrodisulfid (C5H11 – S – S – H), nhiều silicium, lá nén có nhiều tiền vitamin A, B, C và nhiều hợp chất loại allyl-disulfit, axit hữu cơ (axit xitric, axit ferulic, axit fumaric, axit caffeic..), sterols như campesterol, flavonoit như quecetin, quercetin-3-beta-D-glucozit… [1], [13], [41], [45]. Củ nén chứa các axit amin như Alanin, Arginin, axit Aspartic, axit Glutamic, Leucin, Lysin, Phenylalanin, Treonin, Tyrosin [4], [5], [8], [13], [38]. Về phương diện dinh dưỡng và trị liệu, củ nén được xem là một loại rau có tính sát trùng, giúp tạo cảm giác thèm ăn (kích thích vị giác) và trợ tiêu hóa. Cũng như các cây thuộc gia đình Hành-Tỏi, tác dụng sát trùng của nén do ở tinh dầu có chứa các hợp chất sulphur nhưng không mạnh để có thể gây trở ngại cho tiêu hóa như tỏi. Củ nén có tác dụng kích thích vị giác, ngăn chặn sự lên men trong ruột, bồi bổ gan và bao tử; tốt cho thận và giúp hạ huyết áp [13]. 1.1.6.2. Tính chất dược liệu và công dụng của củ nén Không chỉ được sử dụng như một gia vị ngon cho nhiều món ăn, củ nén còn là bài thuốc dân gian không thể thiếu được trong căn bếp gia đình người Việt. Theo Đông y, nén vị cay, tính bình, không độc, có tác dụng làm ra mồ hôi, thông khí, hoạt huyết, kích thích tiêu hóa, lợi tiểu, thanh nhiệt, giảm đau, chống viêm [1]. Chữa cảm do bị mưa, lạnh, hoặc cảm nắng (cảm thử) không ra mồ hôi, cảm hàn, trúng phong á khẩu, nhức đầu, sổ mũi, nóng rét, ho, đau bụng do ngộ độc thức ăn. Củ nén ngâm rượu là cách tốt nhất để dự trữ và chế biến thành bài thuốc giải cảm công hiệu. Trong khoảng thời gian ngâm rượu, tinh dầu, các sulfit hữu cơ, kháng sinh alliin có trong củ nén sẽ

được hòa tan cùng với rượu cay vừa giữ được lâu vừa gia tăng hiệu quả giải cảm, giải mỏi [50], [51], [55]. Củ nén là vị thuốc quý và được sử dụng để chữa nhiều chứng bệnh thường gặp như [46]: - Giải cảm: lấy 1 nắm củ nén giã nát, hòa với ít nước để uống đồng thời lấy lá nén vò nát với gừng cho vào túi vải hay khăn dùng để đánh gió bên ngoài cho người bệnh. - Ho gà: lấy củ hoặc lá nén giã nát hấp cách thủy với đường phèn, lấy nước uống. - Bí đái, đái buốt, bụng đầy trướng: đối với người lớn lấy 1 ít nén đập giập, xào nóng lên rồi đắp vào bàng quang. Trẻ nhỏ đang bú mẹ thì lấy 4g hành đập giập cùng với 1 chén sữa mẹ hấp cách thủy lấy ra cho trẻ uống nóng. - Chấn thương máu tụ: lấy nén nấu nước rửa vết thương rồi giã nát củ nén đắp lên vết thương bên ngoài để qua đêm. - Phòng trị rắn độc, trùng thú cắn: trồng nén quanh nhà để xua đuổi rắn độc. Khi bị trùng thú cắn nên nhai 1 nắm nén, nuốt 1 nửa còn 1 nửa đắp lên vùng bị cắn sau đó kết hợp với Tây Y để điều trị. - Ngộ độc thức ăn, ngộ độc chì: 6g nén giã nhuyễn hòa rượu uống. - Thổ tả nguy cấp: giã nát 100g nén sao nóng lên rồi chườm lên rốn, khi hành nguội thì thay mới, làm vài lần trong ngày sẽ khỏi. - Côn trùng chui vào tai: vắt nước củ nén nhỏ vào tai côn trùng sẽ tự chui ra. - Nghẹt mũi, thở không thông: lấy 1 ít nén sắc lấy nước uống ngày 2-3 lần, vài ngày sẽ khỏi. - Giun chui ống mật: lấy 80g nén giã nát, vắt nước cốt trộn với 40ml dầu vừng hoặc dầu lạc để uống. - Trị trúng độc, mặt xanh, thân lạnh: giã nát 100g lá nén lấy nước xoa khắp cơ thể. - Trị chứng chảy máu cam: nấu cháo với 100g nén để cả rễ rồi cho thêm ít dấm, ăn nóng. - Trị trẻ em hói đầu: nấu nước nén gội đầu rồi giã nát rồi trộn với ít mật bôi lên chỗ hói. - Chữa viêm khớp: 60g củ nén, 15g gừng già giã nát, cho rượu trắng vừa đủ, đánh đều đắp vào chỗ đau.

1.1.7. Tác dụng của nén về mặt ẩm thực Không chỉ là một vị thuốc quí, củ nén còn mang trong mình hương vị nồng cay, là gia vị không thể thiếu được của những món ăn dân dã. Người ta hay nói củ nén là linh hồn trong những món ăn đậm chất quê hương. Khi được dùng kết hợp với các món ăn, giúp các món ăn dậy mùi thơm, mang hương vị hấp dẫn riêng biệt [47].

- Tuy mùi đặc trưng khi còn sống của củ nén rất hăng và thậm chí là khó ngửi, nhưng khi được đảo dầu phi vàng lên thì cực kỳ thơm và hấp dẫn. Chính vì vậy, khi chế biến những món ăn từ những loại thực phẩm có mùi tanh và đặc biệt là món cháo lươn, thì chúng ta hãy sử dụng loại củ này để khử đi mùi tanh đặc trưng của lươn và tạo mùi vị hấp dẫn cho món ăn này.

- Khi dùng nén trong các món chiên, đặc biệt là chiên trứng, mùi tanh của trứng sẽ không còn mà thay vào đó là mùi thơm ngạt ngào của củ nén, thơm hơn hẳn so với phi dầu chiên với hành tím. Như vậy, củ nén không chỉ khử mùi tanh của thức ăn, còn giúp món ăn dậy mùi thơm nồng nàn.

- Mặt khác, nén được coi là loại nguyên liệu không thể không có đối với những loại cá nước ngọt như cá sông, cá đồng hay cá nuôi ao nước ngọt. Bên cạnh việc sử dụng loại củ này để ướp cá cùng với một vài gia vị khác, thì sau khi đã hoàn tất nồi cá khó, bạn hãy nhớ phi thêm ít củ nén đổ nào nồi cá khi tắt bếp, đảm bảo món cá kho thêm phần thơm ngon khó cưỡng.

- Chè nén món ăn nghe có vẻ kỳ cục nhưng vô cùng tuyệt vời. Để chế biến món ngon này, chúng ta có thể chưng nén cùng đường phèn hoặc đường đen và tiến hành như sau. Đầu tiên, chúng ta lấy củ nén sơ chế thật sạch sẽ, sau đó cho vào nước nấu sôi khoảng 30 phút, sau đó cho nửa bánh đường đen (tương đương khoảng 4g) chưng cho đến khi đường quyện đều với củ nén là dùng được và nên dùng nóng, khi đó mùi nén còn hăng nồng và cay, nếu bị cảm chỉ cần ăn một bát chè nén là thấy ngay tác dụng giải cảm rất tốt.

- Với món thịt bò nướng để có mùi vị ngon đúng điệu, thì củ nén là thành phần bất di bất dịch khi tẩm ướp và chế biến món ăn này. Chúng ta tiến hành vô cùng đơn giản, đầu tiên thái thịt bò lát mỏng phi lê, ướp sả băm với ớt bột, dầu mè, gia vị và thật nhiều củ nén đập dập, khi nướng mùi củ nén dậy mùi, thịt chín vô cùng thơm và ngon ngọt.

- Cháo nén: đối với người miền Trung, một nồi cháo trắng phi dầu phụng và củ nén thơm ngào ngạt là đã đủ để thấm đượm vị giác cho bữa ăn sáng, nhất là vào những ngày mưa. Khác với hành và tỏi, củ nén không làm cho cháo có mùi hăng mà ngược lại vị ngọt thanh của nén còn khiến cho bát cháo trở nên đậm đà khó quên hơn. Một tô cháo nén nóng hổi thơm phức sẽ là một lựa chọn hoàn hảo để thanh lọc cơ thể sau một

10 ngày lao động mệt nhọc. Ngoài ra, còn có nhiều cách để nấu cháo với nén như nấu với cá lóc, cháo thịt băm, cháo gà, ...[49].

- Muối nén: muối sống được cho vào nồi đậy kín, hong nóng cho đến khi hạt muối vỡ nát thành bột thì được đổ ra bát. Phi thơm dầu phụng và nén đã được đập dập cho vàng nén, sau đó đổ hỗn hợp dầu phi này vào muối đã hong, rắt thêm vài lá nén cắt nhỏ vào bát muối dầu đang còn nóng hổi. Món muối nén thơm giòn và hấp dẫn đã sẵn sàng để có mặt trong bữa ăn gia đình,..[49]. Như vậy tác dụng của củ nén đối với món ăn bài thuốc đã in sâu vào tiềm thức của rất nhiều người dân Việt Nam nên việc phát triển nó cùng với đó là phát triển công nghệ chế biến các sản phẩm từ nén đòi hỏi cần chung tay của nhiều cấp ngành địa phương và các Viện nghiên cứu để đưa nguyên liệu cũng như sản phẩm đến bạn bè thế giới. 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ CÁC ĐỀ TÀI LIÊN QUAN ĐẾN CÂY NÉN Củ nén là một gia vị truyền thống, là một vị thảo dược thiên nhiên chữa bệnh hiệu quả, chính vì thế những công trình nghiên cứu về nén trong nước nói riêng và trên thế giới nói chung cần phải đa dạng hóa các sản phẩm. 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước Tại Việt Nam, kết quả nghiên cứu trong nước đa phần tập trung vào việc nghiên cứu thành phần hóa học, đặc điểm sinh thái và quá trình tách chiết một số hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây nén. Trương Thị Diệu Thuần (1996), đã nghiên cứu một số nhóm chất hoá học và tác dụng dược lý thực nghiệm của dịch ép củ nén (Allium schoenoprasum L.) để làm cơ sở khoa học cho việc áp dụng củ nén làm thuốc chữa cảm sốt, chữa một số bệnh viêm và nhiễm khuẩn theo kinh nghiệm của Y học cổ truyền. Kết quả xác định dịch ép củ nén ức chế phát triển của một số chủng vi khuẩn như staphylococcus aureus, streptococcus, haemolyticus, shigella specie; dịch ép củ nén có tác dụng hạ nhiệt; dịch ép củ nén có tác dụng giảm đau; dịch ép củ nén có tác dụng chống viêm; dịch ép củ nén không độc tính [33]. Trong nghiên cứu của Trần Thị Ngọc Thanh (2012) về tách chiết và định danh một số phytoncid chủ yếu từ củ nén ở Quảng Nam. Đã đưa ra một số kết quả như sau: Xác định được một số thành phần hóa học của củ nén ở Quảng Nam, xác định được điều kiện ngâm chiết để từ đó xây dựng quy trình ngâm chiết một số phytoncid từ củ nén. Đặc biệt, bằng phương pháp sắc ký ghép khối phổ đã xác định định danh được một số phytoncid có trong dịch chiết từ củ nén: Allicin, diallyl disulfide, đồng thời xác định khả năng kháng khuẩn của dịch chiết củ nén đối với các vi sinh vật kiểm định tương ứng với đường kính vòng thủy phân cho từng chủng [29].

Theo nghiên cứu của Lê Thị Hương Hà và các cộng sự (2013) về tách chiết và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn – chống oxi hóa của cao dịch chiết từ củ hành tăm (Allium schoenoprasum) (củ nén). Nghiên cứu đã lựa chọn phương pháp Soxhlet là phương pháp tách chiết các hoạt chất cho hoạt tính kháng khuẩn cao nhất. Tác giả cũng khẳng định, có thể sử dụng cao dịch chiết từ nén để bảo quản tôm mà không cần sử dụng các chất bảo quản hóa học. Kết quả này là cơ sở cho các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu nhằm tách chiết và sử dụng các hoạt chất được tách chiết từ củ nén trong y, dược học và đời sống con người, góp phần nâng cao giá trị sử dụng của củ nén [10]. Như vậy, những công trình nghiên cứu về quy trình chế biến các sản phẩm từ nén nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng còn hạn chế. 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Năm 1982, tại Nhật Bản, bằng phương pháp phân tích quang phổ, Seiji Hashimoto và Hiromu Kameoka đã nghiên cứu và phát hiện ra 2 thành phần sulfur có trong nén đó là methyl pentyl disulfide and pentyl hydrodisulfide. Kết quả này mang lại thành công bước đầu trên con đường nghiên cứu các hoạt chất từ nén [42]. Tháng 3, năm 2000, tại Na Uy, Torgils Fossen, Rune Slimestad, Dag Olav Øvstedal , Øyvind M. Andersen đã nghiên cứu liên kết cộng hóa trị giữa anthocyanin và flavonol từ hoa của Allium schoenoprasum [44]. Từ đó đưa ra kết luận về mối liên hệ giữa các phân tử anthocyanidin (cyanidin) và flavonol (kaempferol) ảnh hưởng đến màu sắc. Năm 2004, tại đại học Novi Sad, Dubravka Ivan Stajner và các cộng sự đã nghiên cứu, điều tra các đặc tính chống oxy hóa của củ, lá và cuống Allium schoenoprasum. Kết quả chỉ ra rằng khả năng chống oxy hóa có trong tất cả các thành phần của Allium schoenoprasum, đặc biệt là trong lá, và được xem như một nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên [43]. Năm 2009 – 2010, tại Đại học công nghệ West Pomeranian, Monika Grzeszczuk và cộng sự đã nghiên cứu và xác định giá trị dinh dưỡng của hoa Allium schoenoprasum được trồng tại trung tâm thí nghiệm cây trồng ở phía bắc Ba Lan. Hoa khô được tách chiết bằng ethanol ở 500C và ở nhiệt độ phòng, dịch chiết được phân tích bằng hệ thống GC-MS để xác định thành phần.Các phân tích cho thấy rằng hoa chứa nhiều axit béo quan trọng như: Axit palmitic (7,94-16,94%), axit linoleic (7,63- 13,45%) và stearic acid (3,13-31,16%), as-sitosterol (3,41-6,42%), campesterol (0,34- 0,66%), fucosterol (0,29-051%) và vitamin E (0,16-0,49%). Kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng những bông hoa của Allium schoenoprasum được đặc trưng bởi một giá trị sinh học rất cao – cao hơn so với các thông số đưa ra trong trường hợp của lá Allium schoenoprasum trong công bố của Dubravka Ivan Stajner (2004) [40].

Năm 2011, Zdenka Kucekova và cộng sự đã nghiên cứu, xác định các hợp chất phenolic từ hoa của Allium schoenoprasum. Mục đích ban đầu của nghiên cứu này là khảo sát hàm lượng các hợp chất phenolic trong hoa của Allium schoenoprasum. Thành phần Phenolic được xác định bằng phương pháp HPLC. Kết quả cho thấy: tuy ở nồng độ thấp nhưng các hợp chất phenolic của hoa đã ức chế sự tăng lên của tế bào [45]. Cũng trong năm 2011, Alexis Buitrago Díaz và cộng sự nghiên cứu thành phần tinh dầu trong lá và rễ của Allium schoenoprasum L. (Alliaceae) kết quả đã xác định được các hợp chất sulfur có trong tinh dầu của lá và củ nén [35]. Gần đây nhất, năm 2014, giáo sư Parvu Alina Elena và các cộng sự của ông đã thực hiện đề tài nghiên cứu tác dụng chống viêm của lá Allium Schoenoprasum. Kết quả nghiên cứu về hoạt động chống oxy hóa và kháng khuẩn của A. schoenoprasum, những nghiên cứu này chỉ ra rằng tất cả các bộ phận của cây Allium schoenoprasum đều có khả năng kháng khuẩn và chống oxi hóa, đặc biệt là lá [41]. 1.3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY 1.3.1. Mục đích của quá trình sấy Sấy là quá trình nhằm làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu sấy khi có sự thay đổi trạng thái của nước bằng cách sử dụng nhiệt hoặc chênh lệch độ ẩm giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy nhằm mục đích: - Làm giảm khối lượng vật liệu sấy - Tăng thời gian bảo quản sản phẩm - Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và các quá trình sinh lý, sinh hóa của sản phẩm - Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm (hình dạng, màu sắc) [2], [39]. Quá trình sấy phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Nhiệt độ sấy - Thời gian sấy - Hình dáng, kích thước hình học vật liệu sấy - Độ ẩm đầu và độ ẩm cuối của vật liệu sấy - Chế độ sấy 1.3.2. Khái niệm, phân loại các kiểu sấy 1.3.2.1. Sấy tự nhiên (phơi) Là phương pháp mà vật liệu sấy được làm khô bằng năng lượng mặt trời. Các vật sấy được trải đều trên các khay và tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời. Các khay có thể được làm từ nhựa, gỗ… đặt trên đất hoặc một bề mặt phẳng. Nếu cần thiết

13 có thể bảo vệ khay phơi bằng một lớp màng phủ trên bề mặt khay. Ưu điểm: - Không tốn năng lượng - Đơn giản, rẻ tiền Nhược điểm: - Thời gian sấy dài - Tốn nhân công và mặt bằng - Khó điều chỉnh nhiệt độ sấy và phụ thuộc vào thời tiết

- Độ ẩm còn lại sau khi phơi tương đối cao [2], [18] 1.3.2.2. Sấy nhân tạo Quá trình sấy có sử dụng thiết bị để tiến hành tách ẩm từ vật liệu sấy ra ngoài. Bản chất của sấy nhân tạo là do sự chênh lệch độ ẩm giữa vật liệu sấy và môi trường xung quanh [2], [18]. Ưu điểm: - Thời gian sấy ngắn - Có thể điều chỉnh tốc độ và nhiệt độ sấy - Độ ẩm sau khi sấy thấp - Ít tốn nhân công và mặt bằng Nhược điểm: - Tốn năng lượng - Chi phí cao hơn so với phơi sấy tự nhiên Các kiểu sấy nhân tạo hiện nay - Sấy đối lưu - Sấy tiếp xúc - Sấy bức xạ - Sấy lạnh a) Sấy đối lưu Hơn 85% máy sấy trong công nghiệp sử dụng phương thức cấp nhiệt là đối lưu. Sấy đối lưu hoạt động theo nguyên tắc: không khí nóng hoặc khói lò được dùng để làm tác nhân sấy, có thể chuyển động cùng chiều, ngược chiều hoặc cắt ngang dòng chuyển động của sản phẩm. Nguyên liệu sẽ được tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy,

14 một phần ẩm trong nguyên liệu sẽ được bốc hơi [39], [19]. Một số thiết bị sấy sử dụng phương pháp sấy đối lưu là: Thùng sấy, buồng sấy, lò sấy, hầm sấy, sấy tầng sôi, sấy thùng quay... Ưu điểm: - Giá thành các thiết bị sấy tương đối rẻ so với các phương pháp sấy khác - Năng suất cao và không phụ thuộc vào thời tiết - Việc cấp và tháo vật liệu sấy đơn giản, dễ dàng Nhược điểm: - Thất thoát giá trị dinh dưỡng và các vitamin do thời gian sấy lâu - Gây hiện tượng cứng vỏ, ẩm bên trong nguyên liệu sẽ khó thoát ra ngoài - Ảnh hưởng lớn đến sự thay đổi màu sắc của rau quả do quá trình oxy hóa - Tác nhân sấy là dòng không khí có thể mang theo những phần tử nhỏ như tạp chất gây ảnh hưởng đến sản phẩm sấy [34]. b) Sấy chân không [31] Sấy chân không là một trong những phương pháp sấy đặc biệt, được áp dụng trong các ngành dược phẩm, thực phẩm, nhựa, lâm nghiệp... Trong công nghiệp thực phẩm, sấy chân không được dùng để sấy các loại vật liệu yêu cầu nhiệt độ sấy thấp nhằm giữ chất lượng và màu sắc của nguyên liệu. Động lực của quá trình sấy: do áp dụng nguyên lý ở một áp suất nhất định nước sẽ có một điểm sôi nhất định. Do vậy, khi hút chân không sẽ làm cho áp suất trong vật liệu giảm đi và nhiệt độ của nước bên trong đạt đến nhiệt độ sôi của nước ở áp suất đó. Nước trong vật liệu sẽ hóa hơi và làm tăng áp suất trong vật liệu sấy, tạo nên một chênh lệch áp suất hơi giữa áp suất bão hòa hơi nước trên bề mặt vật liệu và phân áp suất hơi nước trong môi trường đặt vật liệu sấy làm cho ẩm di chuyển từ trong vật liệu ra ngoài [6]. Ưu điểm : - Đảm bảo chất lượng thành phẩm sau sấy, thành phần hóa học ít bị biến đổi. - Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. - Không phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Nhược điểm: - Chi phí đầu tư ban đầu cao, vận hành phức tạp. - Chi phí năng lượng cho quá trình sấy lớn [3].

c) Sấy bằng hệ thống sấy bơm nhiệt Sấy bơm nhiệt là một phương pháp sấy thích hợp với các loại vật liệu sấy nhạy cảm, điển hình như rau quả, sản phẩm thực phẩm. Sấy bơm nhiệt có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong điều kiện khí hậu nóng ẩm như Việt Nam [23]. Sấy bơm nhiệt là phương pháp sấy với tác nhân sấy có ẩm độ thấp. Tác nhân sấy được quạt đưa vào dàn lạnh và được làm lạnh dưới nhiệt độ đọng sương, nên ẩm sẽ ngưng tụ và tách ra khỏi tác nhân sấy. Dung ẩm của không khí giảm, không khí lúc này trở thành không khí khô, không khí khô được thực hiện một trong hai quy trình sau: • Không khí khô (tác nhân sấy) tiếp tục được quạt đưa vào dàn nóng và được gia nhiệt đến nhiệt độ sấy sau đó không khí khô sẽ được đưa vào buồng sấy, hấp thụ ẩm của vật liệu sấy, độ ẩm của tác nhân sấy tăng lên và được quạt hút về dàn lạnh. Tiếp tục chu trình. • Tác nhân sấy đi thẳng vào buồng sấy, do độ chênh áp của ẩm độ trong vật sấy và tác nhân sấy cao, ẩm sẽ chuyển dịch từ trong vật liệu ra bề mặt và hóa hơi vào tác nhân sấy, độ ẩm tác nhân sấy tăng lên và được hút về dàn lạnh. Chu trình tiếp tục. Ưu điểm: - Khả năng giữ mùi vị tốt. - Tiết kiệm năng lượng. - Công suất khá lớn, vận hành đơn giản. - Có khả năng điều chỉnh nhiệt độ tác nhân sấy. - Chi phí đầu tư thấp hơn các phương pháp sấy khác Nhược điểm: - Thời gian sấy khá lâu - Phải có giải pháp xả băng sau mỗi lần làm việc [7], [9]. 1.4. TỔNG QUAN VỀ TINH DẦU 1.4.1. Khái niệm Tinh dầu là hỗn hợp nhiều chất dễ bay hơi, có mùi đặc trưng tùy thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu cung cấp tinh dầu, chứa chủ yếu trong thực vật, chỉ một số ít có nguồn gốc động vật. Tinh dầu có mùi đặc trưng, tồn tại trong trạng thái lỏng ở nhiệt độ bình thường, bay hơi hoàn toàn mà không bị phân hủy [19]. Mỗi tinh dầu có các hằng số vật lý đặc trưng như tỷ trọng (d), chiết suất (n), độ quay cực (α) và các chỉ số hóa học như chỉ số acid, chỉ số ancol toàn phần, chỉ số este, chỉ số cacbonyl.

Trong thực vật, tinh dầu được tạo ra và tích trữ trong các mô dưới những tên gọi khác nhau như: - Tế bào tiết: tế bào tiết ra tinh dầu rồi giữ luôn trong lòng tế bào (mô tiết), ví dụ: cánh hoa hồng, củ gừng, củ nghệ, củ nén, hạt tiêu… - Lông tiết: giống tế bào tiết nhưng nằm nhô ra ngoài bề mặt thực vật thường có ở các họ hoa môi, cúc, phong lữ, cà… - Túi tiết: các tế bào tiết ra tinh dầu như không giữ lại bên trong mà dồn chung chứa vào một xoang trống, tròn nằm dưới biểu bì, ví dụ như các túi chứa tinh dầu trong vỏ các trái cam, chanh, quýt, bưởi… - Ống tiết: cách tạo thành giống túi tiết nhưng nằm sâu bên trong phần thân gỗ và chạy dài theo sớ gỗ, thường thấy trong các cây thông, thiên tuế, trắc bá diệp… 1.4.2. Tính chất hóa lý 1.4.2.1. Tính chất vật lý - Tinh dầu có dạng lỏng ở nhiệt độ thường, trừ một số trường hợp đặc biệt như menthol, camphor là ở thể rắn. - Tinh dầu có mùi thơm, ít khi có màu hoặc màu vàng nhạt, tuy nhiên có những tinh dầu chứa azulen có màu xanh, nâu sẫm như tinh dầu quế, và đỏ như tinh dầu Thymus. - Vị của tinh dầu thường cay, hắc và một số có vị ngọt như tinh dầu quế. - Tinh dầu không tan hoặc tan ít trong nước, tan tốt trong cồn, dầu béo hay trong các dung môi hữu cơ khác, có thể tan một phần trong các dung dịch kiềm nên ta có thể dùng một số dung môi đó để chiết xuất một số loại tinh dầu. - Tinh dầu có chỉ số khúc xạ cao, thường có năng suất quay cực. Chỉ số khúc xạ của tinh dầu vào khoảng 1,45 – 1,56. Chỉ số khúc xạ cao hay thấp tùy theo các thành phần hydrocarbon no, không no hoặc nhân thơm. Nếu tinh dầu có nhiều thành phần chứa nhiều dây nối đôi thì chỉ số khúc xạ lớn. - Tinh dầu không có nhiệt độ sôi nhất định. Điểm sôi của tinh dầu thay đổi theo hợp chất. Khi chưng cất có thể lấy riêng từng thành phần trong tinh dầu. 1.4.2.2. Tính chất hóa học - Nhiều thành phần có chứa các nhóm chức khác nhau có thể tham gia phản ứng hoá học có thể làm thay đổi tính chất của tinh dầu. - Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng, không khí, nước tinh dầu dễ bị oxi hóa và biến thành nhựa. Khi bị oxy hoá các thành phần dễ thay đổi như alcol biến thành aldehyd, aldehyd biến thành acid [28].

- Các hợp chất aceton và aldehyd dễ bị andol hoá để biến thành nhựa khi có mặt kiềm. Các hợp chất có nối đôi dễ tham gia phản ứng cộng. Các dạng phản ứng khác nhau tùy theo điều kiện phản ứng, xúc tác, nhiệt độ… làm biến đổi những chất trong tinh dầu thành những chất khác nhau [28]. - Tinh dầu không gây hại môi trường và dễ phân hủy [28]. 1.4.3. Hoạt tính sinh học 1.4.3.1. Hoạt tính kháng khuẩn Hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu trong điều kiện phòng thí nghiệm được hiểu như là khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn thông qua việc đo đường kính vòng vô khuẩn. Tinh dầu có hoạt tính kháng khuẩn ở nồng độ cao. Mỗi loại tinh dầu sẽ có hoạt tính kháng lại một số chủng vi khuẩn nhất định. Tinh dầu thường tác dụng lên tế bào chất của vi sinh vật, để tiêu diệt chúng. 1.4.3.2. Hoạt tính kháng oxy hoá Tinh dầu có hoạt tính kháng oxy hóa do có chứa dẫn xuất của phenol là cấu phần chính. Những hợp chất này bắt lấy gốc tự do, không cho phản ứng peroxid xảy ra, bảo vệ các lipid. 1.5. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT TINH DẦU 1.5.1. Phân loại các phương pháp tách chiết tinh dầu Dựa vào quá trình tiến hành tách chiết, người ta chia các phương pháp chiết xuất tinh dầu ra làm bốn loại: - Phương pháp cơ học - Phương pháp trích ly - Phương pháp hấp thụ - Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Trong đó phương pháp tẩm trích và chưng cất lôi cuốn hơi nước thường được sử dụng. Nhưng dù có tiến hành theo bất cứ phương pháp nào, quy trình chiết xuất đều có những điểm chung sau đây [2]: - Tinh dầu thu được phải có mùi thơm tự nhiên như nguyên liệu. - Quy trình khai thác phải phù hợp nguyên liệu. - Tinh dầu phải được lấy triệt để khỏi nguyên liệu, với chi phí thấp nhất.

1.5.2. Phương pháp trích ly tinh dầu Phương pháp này có nhiều ưu điểm vì tiến hành ở nhiệt độ phòng, nên thành phần hóa học của tinh dầu ít bị thay đổi. Phương pháp này không những được áp dụng để trích ly cô kết (concrete) từ hoa mà còn dùng để tận trích khi các phương pháp khác không trích ly hết hoặc dùng để trích ly các loại dầu gia vị [15]. 1.5.2.1. Nguyên tắc Dựa trên hiện tượng thẩm thấu, khuếch tán và hòa tan của tinh dầu có trong các mô đối với các dung môi hữu cơ [15]. 1.5.2.2. Quy trình trích ly Phương pháp này thích hợp cho các nguyên liệu có chứa lượng tinh dầu không lớn lắm hoặc có chứa những cấu phần tan được trong nước và không chịu được nhiệt độ quá cao. Quy trình kỹ thuật gồm các giai đoạn sau đây [15]: - Trích ly: Nguyên liệu được ngâm vào dung môi trong bình chứa. Trong một số trường hợp, để gia tăng khả năng trích ly, nguyên liệu cần được xay nhỏ trước. Hỗn hợp nguyên liệu và dung môi cần được xáo trộn đều trong suốt thời gian trích ly. Nên khảo sát trước xem việc gia nhiệt có cần thiết hay không, nếu cần, cũng không nên gia nhiệt quá 50oC để không ảnh hưởng đến mùi thơm của sản phẩm sau này. - Xử lý dung dịch sau trích ly: Sau khi quá trình trích ly kết thúc, dung dịch ly được lấy ra và có thể thay thế bằng dung môi mới sau một khoảng thời gian nhất định, tùy theo nguyên liệu. Tách nước (nếu có) ra khỏi dung dịch, rồi làm khan bằng

Na2SO4 và lọc. Dung môi phải được thu hồi ở nhiệt độ càng thấp càng tốt để tránh tình trạng sản phẩm bị mất mát và phân hủy. Do đó, nên loại dung môi ra khỏi sản phẩm bằng phương pháp chưng cất dưới áp suất chân không (cô quay chân không). Dung môi thu hồi có thể dùng đểtrích ly lần nguyên liệu kế tiếp. - Xử lý sản phẩm trích ly: Sau khi thu hồi hoàn toàn dung môi, sản phẩm là một chất đặc sệt gồm có tinh dầu và một số hợp chất khác như nhựa, sáp, chất béo, cho nên cần phải tách riêng tinh dầu ra. Chất đặc sệt này đem đi chưng cất bằng hơi nước để tách riêng tinh dầu ra. Tinh dầu có mùi thơm tự nhiên, nhưng khối lượng thu được kém, ngoài ra tinh dầu này có chứa một số cấu phần thơm có nhiệt độ sôi cao nên có tính chất định hương rất tốt. - Tách dung dịch từ bã: Sau khi tháo hết dung dịch ly trích ra khỏi hệ thống, trong bã còn chứa một lượng dung dịch rất lớn (khoảng 20 – 30% lượng dung môi ly trích). Phần dung dịch còn lại nằm trong nguyên liệu thường được lấy ra bằng phương pháp chưng cất hơi nước (trường hợp dung môi không tan trong nước), hoặc ly tâm, lọc ép (trường hợp dung môi tan trong nước). Sau đó dung dịch này cũng được tách nước, làm khan và nhập chung với dung dịch trích ly.

1.5.2.3. Ưu và khuyết điểm - Ưu điểm: Sản phẩm thu được theo phương pháp này thường có mùi thơm tự nhiên. Hiệu suất sản phẩm thu được thường cao hơn các phương pháp khác [15]. - Khuyết điểm: Yêu cầu cao về thiết bị; thường thất thoát dung môi; tốn kém, quy trình tương đối phức tạp [15]. 1.5.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá khả năng trích ly a. Dung môi chiết Yếu tố quan trọng nhất cho sự thành công của phương pháp này là phẩm chất và đặc tính của dung môi sử dụng, do đó dung môi dùng trong trích ly cần phải đạt được những yêu cầu sau đây [15]: - Hòa tan hoàn toàn và nhanh chóng các cấu phần có mùi thơm trong nguyên liệu. - Hòa tan kém các hợp chất khác như sáp, nhựa dầu có trong nguyên liệu. - Không có tác dụng hóa học với tinh dầu. - Không biến chất khi sử dụng lại nhiều lần. - Hoàn toàn tinh khiết, không có mùi lạ, không độc, không ăn mòn thiết bị, không tạo thành hỗn hợp nổ với không khí và có độ nhớt kém. - Nhiệt độ sôi thấp vì khi chưng cất dung dịch ly trích để thu hồi dung môi, nhiệt độ sôi cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu. Điểm sôi của dung môi nên thấp hơn điểm sôi của cấu phần dễ bay hơi nhất trong tinh dầu. - Ngoài ra, cần có thêm những yếu tố phụ khác như: Giá thành thấp, nguồn cung cấp dễ tìm,… Thường thì không có dung môi nào thỏa mãn tất cả những điều kiện kể trên. Người ta sử dụng cả dung môi không tan trong nước như: Dietyl ete, ete dầu hỏa, n- hexan, cloroform,… lẫn dung môi tan trong nước như: Etanol, axeton,… Trong một số trường hợp cụ thể, người ta còn dùng một hỗn hợp dung môi. b. Đặc điểm của nguyên liệu Đặc điểm của nguyên liệu là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng trích ly. Vật liệu rắn có kích thước càng nhỏ thì khả năng trích ly càng lớn do diện tích tiếp xúc giữa chúng và dung môi tăng lên, chất tan dễ khuếch tán vào dung môi tạo điều kiện cho khả năng trích ly dễ dàng hơn [15]. Cấu trúc bên trong hay thành phần hóa học, tính chất của vật liệu cũng ảnh hưởng đến khả năng trích ly, nếu độ ẩm cao thì nước có thể tác dụng với thành phần protein và các chất háo nước khác có thể ngăn cản sự di chuyển của dung môi thấm

20 sâu vào nguyên liệu làm chậm quá trình khuếch tán. Hay đối với vật liệu non, mềm thì dung môi thấm vào dễ dàng nên chỉ cần xay thô không cần xay mịn để tránh trích ly nhiều tạp chất vào dịch chiết [15]. c. Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi Thực chất quá trình trích ly là quá trình khuếch tán, nên đòi hỏi có sự chênh lệch nồng độ giữa pha lỏng (dung môi) với pha chứa chất cần trích ly (nguyên liệu). Với khối lượng nguyên liệu ban đầu cố định, khi lượng dung môi gia tăng, quá trình trích ly diễn ra nhanh chóng và lượng dầu còn lại trong bã sẽ giảm. Vì vậy để đảm bảo quá trình trích ly tốt người ta thường thực hiện tăng tỷ lệ dung môi so với nguyên liệu. Tuy nhiên, cần phải nghiên cứu và xác định tỷ lệ phù hợp để đảm bảo tách chiết với hiệu suất cao nhất mà vẫn đảm bảo tính kinh tế [15]. d. Nhiệt độ Nhiệt độ càng cao thì khả năng trích ly càng tốt bởi nhiệt độ có tác dụng làm giảm độ nhớt, các phần tử hòa tan chuyển động dễ dàng làm tăng khả năng khuếch tán. Tuy nhiên, cần phải chọn nhiệt độ trích ly phù hợp với chất cần trích ly vì nhiệt độ là yếu tố gây ra các phản ứng hóa học không mong muốn. e. Thời gian Thời gian trích ly càng dài thì hàm lượng chất trích ly tăng, nếu thời gian trích ly quá ngắn hay không đạt thì sẽ không trích ly hết chất cần lấy trong nguyên liệu. Tuy nhiên, nếu đến một thời điểm nào đó chất trích ly trong nguyên liệu đã trích ly ra hết nhưng vẫn kéo dài thời gian thì sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế. Mặt khác, nếu trích ly ở nhiệt độ cao trong thời gian dài thì cũng gây ảnh hưởng đến sản phẩm cần thu hồi. Vậy nên, cần khảo sát và chọn thời gian tách chiết các chất một cách hợp lý. f. Khuấy trộn Mức độ khuấy trộn cũng có ảnh hưởng tới khả năng trích ly, cần phải khuấy trộn để di chuyển lớp dịch chiết nhằm tạo ra sự chênh lệch nồng độ cho quá trình khuếch tán. Bởi khi dung môi tiếp xúc với nguyên liệu dung môi sẽ thấm sâu vào nguyên liệu hòa tan chất tan, chất tan sẽ khuếch tán từ nguyên liệu vào dung môi qua màng tế bào. Sau một thời gian khuếch tán nồng độ chất tan trong tế bào giảm, nồng độ chất tan trong dung môi tăng lên, chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào giảm dần làm cho quả trình khuếch tán cũng giảm nên quá trình trích ly chậm dần.

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. ĐỐI TƯỢNG, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 2.1.1. Nguyên liệu Củ nén được thu mua trên địa bàn huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình. Củ nén ở đây được trồng từ tháng 8 âm lịch. Cây nén sinh trưởng trong mùa mưa - lạnh giá, khi thời tiết bắt đầu nắng ấm, sau 7 tháng củ nén đã đạt đến độ già, lá nén khô hết còn lại củ lúc này người dân thu hoạch củ mang đi bảo quản giống và cất trữ dùng dần để làm thực phẩm. Chúng tôi thu nhận nguyên liệu vào tháng 8 tức là sau khi thu hoạch 4 tháng, củ nén nguyên liệu được lựa chọn những củ còn nguyên vẹn, căng tròn và có đường kính khoảng từ 0,8cm trở lên. Củ nén sau khi thu mua được đóng gói trong bao tải hở và vận chuyển bằng xe ô tô đến phòng thí nghiệm trường Đại học Nông Lâm Huế, tiếp tục làm sạch và bảo quản ở nhiệt độ 200C-300C trong thời gian 3 ngày để tiến hành thí nghiệm.

Hình 2.1. Củ nén

2.1.2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất 2.1.2.1. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm Bảng 2.1. Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu

STT Tên dụng cụ

1 Cân phân tích

2 Hệ thống Kjeldahl

3 Hệ thống Soxhlet

4 Thiết bị sấy đối lưu

5 Thiết bị sấy chân không

6 Thiết bị sấy bơm nhiệt

7 Thiết bị bao gói chân không

8 Thiết bị ổn nhiệt

9 Thiết bị cô quay chân không

10 Bếp điện từ

11 Lò nung

12 Tủ lạnh

13 Máy đoOD

Bên cạnh đó, đề tài sử dụng một số dụng cụ khác như: Cốc đựng, cốc đun, cốc sấy, bình hút ẩm, bình tam giác (50 ml, 100 ml,…), buret, cối sứ, chày sứ, giấy lọc, ống đong 50 ml, cốc đong, cốc dung tích 600 ml, phễu lọc… 2.1.2.2. Hóa chất

- Ethanol 99,7%

Dung môi ethanol C2H5OH còn gọi là rượu etylic là một chất lỏng không màu trong suốt, dễ bay hơi (sôi ở nhiệt độ 78,39oC), tan trong nước vô hạn, tan trong ete và clorofom, hút ẩm, dễ cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa có màu xanh da trời. Dung môi phân cực [53].

- N – hexane

o Dung môi n – hexan C6H14 nhiệt độ sôi 69 C, không tan trong nước, tan trong etanol, ete, axeton. Dùng làm dung môi để pha loãng sơn, làm môi trường phản ứng polyme hoá. Dung môi không phân cực [52].

Ngoài ra, còn một số hóa chất dùng để phân tích các chỉ tiêu gồm: H2SO4 đậm

đặc; H2SO4 0,1N; H2SO4 1,25%; Chất xúc tác K2SO4:CuSO4; H3BO3 3%; Chỉ thị Tasiro; Chỉ thị phenolphtalein; NaOH 50%; NaOH 1,25%; Quỳ tím; Nước cất; Dung môi tách béo (dầu hỏa, ete,…); HCl 2%; HCl 1%; Dung dịch I2 0,01N; Cồn; Dietyl ete. Các hóa chất trên mua tại Công ty Cổ phần Thiết bị Y tế Thừa Thiên Huế. 2.1.3. Địa điểm nghiên cứu Địa điểm thực hiện hoạt động nghiên cứu tại phòng thí nghiệm khoa Cơ khí – Công nghệ, trường Đại học Nông Lâm Huế và Trung tâm Kiểm nghiệm thuốc, mỹ phẩm, thực phẩm Thừa Thiên Huế, địa chỉ: 17 Trương Định – Thành phố Huế – tỉnh Thừa Thiên Huế. 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Phân tích các thành phần hóa lí cơ bản trong nguyên liệu nén tươi. - Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số trong quá trình sấy (phương pháp sấy, nhiệt độ sấy và thời gian sấy) đến chất lượng của sản phẩm nén khô. - Xây dựng và đề xuất quy trình chế biến nén khô. - Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số trong quá trình trích ly tinh dầu (thời gian, nhiệt độ, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, loại dung môi, kích thước nguyên liệu) đến hiệu suất trích ly dầu nén. - Xây dựng và đề xuất quy trình tách chiết tinh dầu nén. - Xác định thành phần các hợp chất bay hơi trong tinh dầu nén.

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.3.1.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Củ nén

Xử lý sơ bộ Xác định một số thành phần cơ bản

Sấy (Khảo sát các điều kiện sấy)

Trích ly Bao gói chân không (Khảo sát các điều kiện trích ly)

Cô quay chân không Sản phẩm nén Khô

Tinh chế dầu thô

Sản phẩm tinh dầu nén

Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2.3.1.2. Thuyết minh quy trình - Mẫu nén nguyên liệu sau khi được lấy tại tỉnh Quảng Bình, tiến hành làm sạch sơ bộ và bảo quản nơi khô ráo thoáng mát (phòng thí nghiệm). Sau thời gian 3 ngày chúng tôi tiến hành xử lý sơ bộ, loại bỏ tạp chất, lựa chọn những củ chất lượng tốt, kích thước đồng đều nhau rồi đem đi phân tích chỉ tiêu cơ bản (Xác định độ ẩm, Glucid, protein, lipid, vitamin C, chất xơ). - Lượng nguyên liệu còn lại được đem đi rửa sạch và để khô ráo, cắt lát 1 mm để thuận lợi cho quá trình sấy.

- Tiếp tục khảo sát các thông số trong quá trình sấy nhằm lựa chọn được phương pháp sấy, nhiệt độ sấy và thời gian sấy thích hợp nhất. + Đối với quy trình chế biến nén khô: Những lát nén sau sấy được bao gói trên máy bao gói chân không, thu được sản phẩm nén khô. + Đối với quy trình chế biến tinh dầu nén: Tiến hành khảo sát các yếu tố trong quá trình trích ly nhằm lựa chọn điều kiện trích ly thích hợp nhất. Sau đó dịch trích ly được cô quay trên máy cô quay chân không để loại bỏ dung môi. Tinh dầu nén thô được tinh chế nhằm loại bỏ một số thành phần không mong muốn, thu được sản phẩm tinh dầu nén. 2.3.1.3. Thí nghiệm 1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sấy đến chất lượng của nén khô. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo hình 1.1 (xem chi tiết mục 1.1, phụ lục 1) với các CT thực hiện là: - CT1: Sấy bơm nhiệt - CT2: Sấy đối lưu - CT3: Sấy chân không Các CT được tiến hành cùng một điều kiện như cắt lát 1 mm, nhiệt độ sấy là 50oC, độ ẩm của sản phẩm dưới 10%. Sản phẩm nén sấy thu được mang đi đánh giá cảm quan sau đó căn cứ kết quả thu được để lựa chọn phương pháp sấy phù hợp. 2.3.1.4. Thí nghiệm 2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng nén khô. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo hình 1.2 (xem chi tiết mục 1.2, phụ lục 1). CT được tiến hành như quy trình và thực hiện bằng phương pháp sấy bơm nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau là: - CT1: 50oC - CT2: 55oC - CT3: 60oC Nén khô sau khi sấy bằng phương pháp bơm nhiệt ở các nhiệt độ đã thí nghiệm mang đi đánh giá chất lượng cảm quan sau đó căn cứ kết quả thu được lựa chọn nhiệt độ sấy phù hợp.

2.3.1.5. Thí nghiệm 3 Nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo hình 1.3 (xem chi tiết mục 1.3, phụ lục 1). CT được tiến hành như quy trình và thực hiện là: - CT1: dung môi ethanol (99,7%) - CT2: dung môi n-hexane - CT3: dung môi nước Mẫu sau khi tiến hành chưng ninh được xử lý (lọc) sau đó mang đi đo mật độ quang và xử lý số liệu để chọn dung môi phù hợp cho kết quả cao. 2.3.1.6. Thí nghiệm 4 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chưng ninh đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo hình 1.4 (xem chi tiết mục 1.4, phụ lục 1). CT được tiến hành như quy trình và theo các thời gian khác nhau là: - CT1: 4 giờ - CT2: 6 giờ - CT3: 8 giờ - CT4: 10 giờ - CT5: 12 giờ - CT6: 14 giờ - CT7: 16 giờ Mẫu sau khi chưng ninh được xử lý (lọc) sau đó mang đi đo mật độ quang và xử lý số liệu để chọn thời gian phù hợp cho kết quả cao. 2.3.1.7. Thí nghiệm 5 Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén.Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo hình 1.5 (xem chi tiết mục 1.5, phụ lục 1). CT được tiến hành như quy trình và theo các kích thước nguyên liệu khác nhau là: - CT1: Nguyên lát - CT2: Nghiền thô - CT3: Nghiền mịn

Mẫu sau khi chưng ninh được xử lý (lọc) sau đó mang đi đo mật độ quang và xử lý số liệu để chọn ra được trạng kích thước liệu phù hợp cho kết quả cao. 2.3.1.8. Thí nghiệm 6 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi (g/ml) đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén.Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo hình 1.6 (xem chi tiết mục 1.6, phụ lục 1). CT được tiến hành như quy trình và theo các tỷ lệ như sau: - CT1: Tỷ lệ 1/6 - CT2: Tỷ lệ 1/7 - CT3: Tỷ lệ 1/8 - CT4: Tỷ lệ 1/9 - CT5: Tỷ lệ 1/10 Mẫu sau khi chưng ninh được xử lý (lọc) sau đó mang đi đo mật độ quang và xử lý số liệu để chọn ra tỷ lệ nguyên liệu/dung môi phù hợp cho kết quả cao. 2.3.1.9. Thí nghiệm 7 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo hình 1.7 (xem chi tiết mục 1.7, phụ lục 1). CT được tiến hành như quy trình và theo các nhiệt độ khác nhau là: - CT1: 40oC - CT2: 45oC - CT3: 50oC - CT4: 55oC - CT5: 60oC Mẫu sau khi chưng ninh được xử lý (lọc) sau đó mang đi đo mật độ quang và xử lý số liệu để chọn ra nhiệt độ trích ly phù hợp cho kết quả cao. 2.3.2. Phương pháp vật lý Xác định khối lượng nước (độ ẩm) trong mẫu nén nguyên liệu và sản phẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi [24] Độ ẩm của nguyên liệu và sản phẩm nén khô được xác định theo TCVN (được trình bày ở mục 2.1, phụ lục 2).

2.3.3. Phương pháp hóa sinh - Xác định hàm lượng lipid [25] Hàm lượng chất béo được xác định theo phương pháp sấy giấy lọc có chứa lipid đến khối lượng không đổi. Cách tiến hành: Được trình bày ở mục 2.2, phụ lục 2. - Xác định hàm lượng glucid [26] Hàm lượng glucid được xác định theo phương pháp Bertrand. Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào phản ứng oxy hóa khử giữa đường khử và ion kim loại có trong môi trường kiềm. Cách tiến hành: Được trình bày ở mục 2.3, phụ lục 2. - Xác định hàm lượng chất xơ [27] Hàm lượng chất xơ được xác định theo phương pháp nung ở nhiệt độ 500 – 5500C cho đến khi mẫu được tro hóa hoàn toàn. Cách tiến hành: Được trình bày ở mục 2.4, phụ lục 2. - Xác định hàm lượng vitamin C [22] Vitamin C có thể khử dung dịch iod. Dựa vào lượng iod bị khử bởi vitamin C có trong mẫu, ta tìm được hàm lượng vitamin C. Cách tiến hành: Được trình bày ở mục 2.5, phụ lục 2. - Xác định hàm lượng protein [21] Xác định nitơ tổng bằng phương pháp Kjeldahl. Hàm lượng protein được tính bằng cách nhân lượng nitơ tổng với hệ số quy đổi 6,25. Cách tiến hành: Được trình bày ở mục 2.6, phụ lục 2. 2.3.4. Phương pháp đánh giá cảm quan Phép thử cho điểm thị hiếu là phép thử thực hiện trên số đông người tiêu dùng để tìm hiểu mức độ ưa thích của họ đối với sản phẩm nghiên cứu. Trong phép thử này, người thử sẽ nhận được các mẫu cần thử và cho biết mức độ ưa thích, hài lòng của mình đối với sản phẩm bằng thang điểm Hedonic đã được định nghĩa trước thông qua các thuật ngữ mô tả cấp độ hài lòng, ưa thích [32]: Cực kỳ không thích: 1 điểm Rất không thích: 2 điểm Không thích: 3 điểm Tương đối không thích: 4 điểm

Không thích cũng không ghét: 5 điểm Tương đối thích: 6 điểm Thích: 7 điểm Rất thích: 8 điểm Hết sức thích: 9 điểm Ngoài ra, để thu được thêm thông tin về thái độ của người tiêu dùng đối với sản phẩm thì ngoài việc yêu cầu người thử cho điểm mức độ hài lòng, ưa thích sản phẩm một cách toàn diện, người tiến hành thí nghiệm có thể yêu cầu người thử cho điểm thị hiếu trên từng mảng tính chất cảm quan lớn của sản phẩm như về màu sắc, mùi, vị hay cấu trúc của sản phẩm cũng trên thang điểm này. Phương pháp tiến hành được trình bày ở mục 2.7 phụ lục 2. 2.3.5. Phương pháp phân tích phổ nguyên tử Phương pháp trắc quang là phương pháp phân tích định lượng dựa vào hiệu ứng hấp thụ xảy ra khi phân tử vật chất tương tác với bức xạ điện từ. Vùng bức xạ được sử dụng trong phương pháp này là vùng tử ngoại gần hay khả biến ứng với bước sóng khoảng từ 200÷800nm. Ứng dụng phương pháp phổ đo quang, người ta có thể xác định nhiều hợp chất trong phạm vi nồng độ khá rộng nhờ các cải tiến quan trọng trong thủ tục phân tích. Đây là phương pháp phân tích được phát triển mạnh vì nó đơn giản, đáng tin cậy và được sử dụng nhiều trong kiểm tra sản xuất hoá học, nghiên cứu hoá sinh, môi trường và nhiều lĩnh vực khác [11]. Bản chất của phổ hấp thụ phân tử UV – VIS: Khi chiếu một chùm sáng có bước sóng phù hợp đi qua một dung dịch chất màu, các phân tử hấp thụ sẽ hấp thụ một phần năng lượng chùm sáng, một phần ánh sáng truyền qua dung dịch. Xác định cường độ chùm ánh sáng truyền qua đó ta có thể xác định được nồng độ của dung dịch. Sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch tuân theo định luật Bughe – Lambert – Beer. Trong điều kiện ánh sáng đơn sắc, khoảng nồng độ thích hợp, dung dịch trong suốt, chất thử bền trong dung dịch và bền dưới tác dụng của ánh sáng UV-VIS, định luật Lambert – Beer có thể viết: A = ε.C.l Trong đó: ε: hệ số hấp thu phân tử. C: nồng độ dung dịch (mol/L). l: độ dày truyền ánh sáng (cm). A: độ hấp thụ quang.

Trong phân tích định lượng bằng phương pháp trắc quang người ta chọn một bước sóng λ nhất định, chiều dày cuvet nhất định và lập phương trình phụ thuộc của độ hấp thụ quang A vào nồng độ C. Từ phương trình trên ta thấy rằng, khi ta đo giá trị độ hấp thụ quang A của các dung dịch khác nhau trong cùng 1 điều kiện truyền sáng, nếu A càng lớn thì chứng tỏ rằng nồng độ dung dịch càng lớn, tức là hàm lượng của chất có bước sóng hấp thụ tương ứng có trong dung dịch càng lớn [17]. Các bước tiến hành phép đo UV-VIS: - Bước 1. Chọn bước sóng - Bước 2. Chuẩn bị mẫu phân tích - Bước 3. Ghi phổ - Bước 4. Xử lý số liệu Dựa vào bản chất trên mà chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích quang phổ nguyên tử để đo giá trị mật độ quang dựa vào bước sóng của chất quan trọng có trong tinh dầu nén để xác định hiệu suất trích ly tinh dầu. 2.3.6. Phương pháp phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS-Gas Chromatography Mass Spectometry) là một trong những phương pháp sắc ký hiện đại nhất hiện nay với độ nhạy và độ đặc hiệu cao, được sử dụng trong các nghiên cứu và phân tích kết hợp. Thiết bị GC/MS được cấu tạo thành 2 phần: phần sắc ký khí (GC) dùng để phân tích hỗn hợp các chất và tìm ra chất cần phân tích, phần khối phổ (MS) mô tả các hợp phần riêng lẻ bằng cách mô tả số khối.  Sắc ký khí (GC-Gas Chromatography) [35] Sắc ký khí được dùng để chia tách các hỗn hợp của hóa chất ra các phần riêng lẻ, mỗi phần có một giá trị riêng biệt. Trong sắc ký khí, chia tách xuất hiện khi mẫu bơm vào pha động. Trong sắc ký lỏng, pha động là một dung môi hữu cơ, còn trong sắc ký khí pha động là một khí trơ gống như helium. Pha động mang hỗn hợp mẫu đi qua pha tĩnh, pha tĩnh được sử dụng là các hóa chất, hóa chất này có độ nhạy và hấp thụ thành phần hỗn hợp trong mẫu.  Khối phổ: Khối phổ được dùng để xác định một chất hóa học dựa trên cấu trúc của nó. Khi giải hấp các hợp chất riêng lẻ từ cột sắc ký, chúng đi vào đầu dò có dòng điện ion hóa (mass spectrometry). Khi đó, chúng sẽ tấn công vào các luồng, do chúng bị vỡ thành những mảnh vụn, những mảnh vụn này có thể lớn hoặc nhỏ.

 Phân tích kết quả Máy tính sẽ ghi lại các biểu đồ của mỗi lần quét. Trục hoành biểu diễn tỉ lệ M/Z còn trục tung biểu diễn cường độ tín hiệu của mỗi mảnh vụn được quét bởi đầu dò detector. Đây là đồ thị của số khối. Làm thế nào để phân tích các kết quả từ máy tính? Dưới đây là một hình khối phổ. Trục X là khối lượng còn trục Y là số lượng. Mỗi hóa chất chỉ tạo ra một mô hình duy nhất, nói cách khác mỗi chất có một “dấu vân tay” để nhận dạng, dựa trên mô hình ion của nó. 2.3.7. Phương pháp xử lý số liệu - Xử lý số liệu điều tra bằng phần mềm EXCEL để hệ thống hoá các thông tin, số liệu. - Kết quả thí nghiệm được phân tích ANOVA và kiểm định LSD (5%) để so sánh sự khác biệt trung bình giữa các mẫu và sự biến động giữa các lần lặp lại trong cùng một mẫu theo thời gian. Các phân tích thống kê sử dụng phần mềm SPSS 20.

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu là một trong những yếu tố tham gia trực tiếp cấu thành nên sản phẩm. Sản phẩm tạo ra sau quá trình chế biến mang trong mình những đặc tính của nguyên liệu ban đầu. Muốn sản phẩm có giá trị cao, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ của thị trường điều trước tiên, nguyên vật liệu đưa vào sản xuất phải đảm bảo yêu cầu về chất lượng. Chính vì thế, chất lượng của nguyên liệu luôn là một trong những tiêu chí được quan tâm hàng đầu. Để có cơ sở lựa chọn phương pháp chế biến, thông số công nghệ trong quá trình sản xuất nén khô và tinh dầu nén phù hợp nhất, chúng tôi tiến hành phân tích một số thành phần có trong củ nén tươi được lấy mẫu từ tỉnh Quảng Bình. Các thành phần được phân tích đó là: Độ ẩm, lipid, chất xơ, glucid, protein và vitamin C. Kết quả phân tích các thành phần cơ bản của nguyên liệu được thể hiện ở bảng 3.1. Bảng 3.1. Một số thành phần hóa học cơ bản của củ nén

STT Tên thành phần hóa học Đơn vị Hàm lượng

1 Hàm lượng nước % Khối lượng 70,830 ±0,420

2 Glucid % Khối lượng 16,790 ±0,190

3 Protein % Khối lượng 4,890 ±0,030

4 Chất xơ % Khối lượng 1,790 ± 0,010

5 Lipid % Khối lượng 0,540 ±0,010

6 Vitamin C % Khối lượng 0,464 ±0,116

Từ kết quả đưa ra ở bảng 3.1 ta có thể rút ra một số nhận xét như sau: - Củ nén tươi sau khi thu hoạch có độ ẩm khá cao: 70,830%, với độ ẩm này thì các quá trình sinh lý, sinh hóa diễn ra mãnh liệt, làm tăng nhanh quá trình hô hấp, tiêu hao chất dinh dưỡng, sinh nhiệt gây bốc hơi nước khi tồn trữ nên làm nguyên liệu thường bị giảm khối lượng, dễ hư hỏng và là điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Do đó, sau khi thu hoạch, nếu chưa chế biến ngay, cần xử lý sơ bộ và sấy nén về độ ẩm an toàn để đảm bảo chất lượng nguyên liệu, kéo dài thời gian bảo quản. - Trong nén có chứa nguồn năng lượng carbonhydrate khá lớn, hàm lượng glucid trong nén chiếm 16,790%; đây là một nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể con người.

- Kết quả cũng cho thấy rằng, hàm lượng protein trong nén Quảng Bình khá cao, chiếm khoảng 4,890%. - Chất xơ bao gồm những phần tử cacbohydrat nên vách tế bào thực vật mà cơ thể không tiêu hóa được, hàm lượng chất xơ trong nén chiếm 1,790%. Tuy chiếm tỷ lệ thấp nhưng thành phần này có vai trò rất quan trọng với cơ thể con người. Một số lợi ích của chất xơ như: giữ đường tiêu hóa khỏe mạnh, ngăn ngừa táo bón bằng cách làm mềm phân và tăng khối lượng phân trong đường tiêu hóa, giảm mức độ cholesterol và triglyceride trong máu, giảm nguy cơ mắc các bệnh ruột kết, bệnh tim và các vấn đề về đường tiêu hóa như viêm ruột thừa… - Chất béo tan trong dung môi hữu cơ, thường không hòa tan trong nước và nhẹ hơn nước, nó rất cần thiết cho sự sống của động vật và thực vật về nhiều mặt. Chúng có tác dụng tạo ra màng trao đổi chất, tạo ra mô, đặc biệt là mô thần kinh. Ngoài ra, chúng còn sản sinh ra hormon và các chất hóa học khác cho cơ thể, giúp chuyển Vitamin A, D, E và K đi khắp cơ thể... Kết quả từ bảng 3.1 cũng cho thấy rằng, chất béo của nén chiếm tỷ lệ 0,540%; hàm lượng này không cao nhưng cũng góp phần tạo nên giá trị dinh dưỡng cho nén. Tuy nhiên, hàm lượng chất béo sẽ chịu ảnh hưởng của quá trình sấy, do sự oxy hóa của các chất béo không no tạo ra các hydroperoxid tham gia trực tiếp vào các phản ứng polymer hóa, phản ứng tách nước hoặc oxy hóa để tạo thành aldehyd, xeton và các acid gây mùi ôi thiu khó chịu. - Hàm lượng vitamin C trong nén chiếm 0,464%; hàm lượng này khá cao và rất tốt cho sức khỏe của con người. Nhưng thành phần vitamin C rất nhạy cảm với nhiệt độ, ánh sáng. Vì vậy, quá trình sấy sẽ có ảnh hưởng lớn đến giá trị này. So sánh với thành phần hóa học của củ nén Quảng Nam được công bố trước đó bởi Trần Thị Ngọc Thanh ta nhận thấy rằng: Hàm lượng glucid tổng và protein có trong nén Quảng Bình cao hơn rất nhiều so với củ nén Quảng Nam (6,53% và 1,59%). Nguyên nhân đầu tiên đó là do sự khác nhau về hàm lượng nước trong củ nén. Ngoài ra, những yếu tố về giống, phương pháp trồng và thu hoạch, phương pháp bảo quản cũng ảnh hưởng lớn đến hàm lượng và thành phần của các hợp chất trong củ nén [29]. 3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP SẤY, NHIỆT ĐỘ SẤY ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA NÉN KHÔ 3.2.1. Ảnh hưởng của phương pháp sấy đến độ ẩm và chất lượng của nén khô Sấy là một giai đoạn quan trọng và có sự ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của nén khô. Phương pháp sấy phù hợp nghĩa là vừa đảm bảo chất lượng sản phẩm cũng như chi phí sản xuất. Phương pháp sấy không những ảnh hưởng đến quá trình sấy mà còn ảnh hưởng đến màu sắc, mùi, vị của sản phẩm. Chúng tôi tiến hành sấy với các phương pháp khác

34 nhau là: Sấy bơm nhiệt, sấy đối lưu và sấy chân không. Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 1.1 (xem chi tiết mục 1.1, phụ lục 1). Thời gian sấy và độ ẩm sau sấy ở các phương pháp như sau: Bảng 3.2. Thời gian sấy và độ ẩm của các phương pháp sấy

Thời gian sấy Độ ẩm Phương pháp sấy (giờ) (%)

Sấy bơm nhiệt (CT1) 14 9,840  0,316

Sấy đối lưu (CT2) 22 9,560 0,114

Sấy chân không (CT3) 25 9,630  0,146

Qua kết quả khảo sát về phương pháp sấy chúng tôi nhận thấy rằng thời gian làm khô sản phẩm khác nhau rất nhiều ở CT1 so với CT2 và CT3. Điều đó chứng minh rằng mức độ và tốc độ giảm hàm lượng ẩm trong nguyên liệu ở phương pháp sấy bơm nhiệt tuần hoàn khí thải nhiều hơn và nhanh hơn so với hai phương pháp sấy còn lại. Xét về chi phí cho cả ba phương pháp thì phương pháp sấy đối lưu và sấy bơm nhiệt sẽ thấp hơn so với phương pháp sấy chân không. Bên cạnh đó, thiết bị sấy bơm nhiệt có công suất lớn, khi sấy lượng nguyên liệu nhiều sẽ giảm được chi phí cho quá trình sấy. Tuy nhiên, ta cần xét thêm kết quả đánh giá cảm quan của các phương pháp nhằm đưa ra lựa chọn phù hợp nhất. Tiếp theo, chúng tôi tiến hành bố trí các sản phẩm được đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm thị hiếu (mục 2.3.4). Kết quả đánh giá cảm quan được trình bày trong bảng 3.3. Bảng 3.3. Bảng kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của các phương pháp sấy đến chất lượng nén sấy

Công thức Màu sắc Mùi Vị

CT1 7,633a 6,667a 5,690a

CT2 6,590 b 6,250ab 5,443a

CT3 5,067c 5,783b 5,880a

Ghi chú: Các kết quả trong cùng cột có cùng ít nhất một chữ cái thì không khác nhau ở mức ý nghĩa 5%.

Từ kết quả trên bảng 3.3 cho thấy, mức độ ưa thích về các chỉ tiêu cảm quan của người thử đối với CT1, CT2 và CT3 là khác nhau. Đối với chỉ tiêu màu sắc, qua xử lý thống kê ở biểu đồ cột ta nhận thấy: Có sự sai khác giữa 3 công thức. Điểm cảm quan cao nhất thể hiện ở CT1với số điểm trung bình là 7,633 điểm, tương ứng với mức độ “thích”. Tiếp theo là CT2 với số điểm trung bình 6,590; ứng với mức độ “tương đối thích”. Cuối cùng, CT3 có số điểm thấp nhất 5,067; ứng với mức độ “không thích cũng không ghét”. Sự chênh lệch mức độ ưa thích của người thử về chỉ tiêu màu sắc chủ yếu là do sự chênh lệch về thời gian sấy giữa 3 phương pháp. Khi thời gian sấy càng kéo dài, các phản ứng oxy hóa, phản ứng caramen, melanoidin diễn ra gây ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm. Đối với chỉ tiêu mùi, chỉ có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa CT1 và CT3, mức độ ưa thích của người thử đối với CT2 không có sự khác biệt so với 2 công thức còn lại. Người thử vẫn hài lòng nhất về CT1 với số điểm 6,667 tương ứng ở mức độ “tương đối thích”, CT3 có số điểm thấp nhất 5,783 tương ứng với mức độ “không thích cũng không ghét”. Đối với chỉ tiêu vị, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức α=5% giữa 3 công thức. Cả 3 công thức đều có số điểm trên mức 5, CT1, CT2 và CT3 có số điểm lần lượt là 5,690; 5,443 và 5,980; ứng với mức độ “không thích cũng không ghét”. Nguyên nhân có thể do củ nén chứa nhiều hợp chất lưu huỳnh (allicin, diallyl sulfide, diallyl disulfide, diallyl trisulfide, metylpentydisulfid…) nên có mùi khá hăng, ảnh hưởng đến sự yêu thích của người thử. Từ kết quả nghiên cứu về thời gian sấy, phương pháp sấy và kết quả đánh giá cảm quan, chúng tôi lựa chọn phương pháp sấy bơm nhiệt cho các nghiên cứu tiếp theo. 3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng của nén khô Nhiệt độ sấy là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng của sản phẩm. Chúng tôi tiến hành sấy bơm nhiệt với các mức nhiệt độ là 50oC, 55oC và 60oC. Kết quả thời gian sấy ở các mốc nhiệt độ khác nhau được thể hiện ở bảng 3.4 Bảng 3.4. Kết quả thời gian sấy nén ở các mức nhiệt độ khác nhau

Thời gian sấy Độ ẩm cuối Nhiệt độ sấy (giờ) (%) 50oC (CT1 ) 14 9,840  0,290 55oC (CT2) 13 9,600  0,430 60oC (CT3) 12 9,640  0,280

Kết quả ở bảng 3.4 cho thấy rằng: Khi nhiệt độ tăng dẫn đến các phân tử nước tại bề mặt của vật liệu sấy bốc hơi nước nhanh hơn nên tốc độ sấy tăng và thời gian sấy được rút ngắn lại. Ngoài ra, ở nhiệt độ cao hơn thì sự khuếch tán của các phân tử nước cũng sẽ diễn ra nhanh hơn. Vì vậy, với nhiệt độ cao thì thời gian sấy vật liệu sẽ giảm cụ thể sấy ở 50oC thời gian là 14 giờ, trong khi đó 60oC là 12 giờ. Để biết được sự ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến màu sắc, mùi, vị và trạng thái của sản phẩm chúng ta sẽ xem xét kết quả đánh giá cảm quan ở bảng 3.5 sau đây. Bảng 3.5. Kết quả đánh giá cảm quan khi sấy ở các mức nhiệt độ khác nhau

Công thức Màu sắc Mùi Vị Trạng thái

CT1 7,267a 7,367a 6,767 a 6,333a

CT2 7,233ab 7,467ab 6,633ab 6,300a

CT3 6,233c 6,167 c 5,300c 5,967a

Ghi chú: Các kết quả trong cùng cột có cùng ít nhất một chữ cái thì không khác nhau ở mức ý nghĩa 5%. Qua kết quả ở bảng 3.5 ta nhận thấy: Có sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến mức độ yêu thích của người thử ở các chỉ tiêu màu, mùi, vị và trạng thái. Ở chỉ tiêu màu sắc, nhiệt độ thay đổi nhưng kết quả xử lý thống kê cho thấy không có sự sai khác giữa CT1 và CT2. Số điểm CT1 và CT2 nhận được lần lượt là 7,267 và 7,233, tương ứng với đánh giá của người thử là “thích”. Mẫu CT3 có số điểm 6,233, có sự sai khác có ý nghĩa thống kê so với 2 mẫu còn lại bởi nhiệt độ cao sẽ gây ra các phản ứng sẫm màu làm ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm [34]. Ở chỉ tiêu mùi cũng tương tự, CT2 có số điểm cảm quan cao nhất 7,467 tương ứng với mức độ ưa thích là “thích”, kết quả này không có sự sai khác về mặt thống kê so với CT1 nhưng lại có sự sai khác với CT3. CT3 có số điểm thấp nhất: 6,167; nguyên nhân là do trong quá trình sấy, một số chất thơm bay đi theo hơi ẩm, mặt khác nhiệt độ cao có thể gây ra sự oxy hóa chất béo tạo nên mùi ôi khét, ảnh hưởng đến mức độ ưa thích của người thử đối với sản phẩm [37]. Chỉ tiêu về vị cũng tương tự chỉ tiêu màu sắc và mùi, CT3 có sự sai khác so với 2 công thức còn lại. Sự sai khác giữa CT1 và CT2 không có ý nghĩa về mặt thống kê. Riêng ở chỉ tiêu trạng thái, không có sự sai khác có ý nghĩa về mặt thống kê giữa 3 công thức, như vậy nhiệt độ sấy 50oC, 55oC hay 60oC không ảnh hưởng nhiều đến trạng thái của sản phẩm.

Từ những thảo luận trên ta thấy rằng CT1 và CT2 không có sự sai khác về mặt thống kê. Nhưng xét về thời gian sấy thì CT2 thời gian sấy ngắn hơn CT1 nên để giảm chi phí, đề tài sẽ lựa chọn CT2 tức là nhiệt độ 55oC cho các nghiên cứu tiếp theo. 3.3. NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT TRÍCH LY TINH DẦU NÉN Củ nén chứa các hợp chất lưu huỳnh (allicin, diallyl sulfide, diallyl disulfide, diallyl trisulfide, metylpentydisulfid, pentyhydrodisulfid, và silicium... trong tinh dầu) như hành tỏi. Các hợp chất sulfide, đặc biệt là diallyl sulfide và diallyl disulfide, có tác dụng rất quan trọng vừa chống oxi hóa vừa có khả năng kháng khuẩn cao, có tính chất quyết định đến khả năng kháng khuẩn của tinh dầu nén [44]. Vậy nên, khi tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tách chiết tinh dầu nén, ta cần quan tâm đến hiệu suất thu hồi diallyl sulfide, diallyl disulfide và diallyl trisulfide... Bằng phương pháp đo quang phổ có thể xác định được hàm lượng của các hợp chất này ở λmax = 240nm. Từ đó có thể kết luận được hiệu suất thu hồi tinh dầu của quá trình tách chiết. 3.3.1. Dung môi Một trong những yếu tố quan trọng nhất, mang tính quyết định đến hiệu suất của quá trình trích ly chính là dung môi. Chính vì vậy, việc lựa chọn dung môi thích hợp là hết sức quan trọng, cần phải cẩn thận và toàn diện. Để chọn được dung môi vừa nâng cao hiệu suất trích ly các chất mong muốn, vừa đáp ứng được yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật và đảm bảo an toàn sức khỏe khi sử dụng, chúng tôi tiến tiến hành khảo sát với 3 loại dung môi khác nhau là: Ethanol 99,7% (CT1), n-hexan (CT2), nước (CT3). Thí nghiệm được bố trí với 2 gam củ nén khô được nghiền mịn, chưng ninh bằng thiết bị Water Bath trong thời gian 12 giờ, ở nhiệt độ 40oC, với tỷ lệ nguyên liệu/dung môi (tỷ lệ R/L) là 2 gam/16 ml (tỷ lệ R/L tương ứng là 1/8). Mẫu chưng ninh trong các loại dung môi khác nhau có thể quan sát trong hình 3.1.

Hình 3.1. Mẫu chưng ninh từ các loại dung môi khác nhau

Mẫu sau khi trích ly được tiến hành lọc và thu được dịch chiết (hình 3.2).

Hình 3.2. Dịch chiết thu được từ các loại dung môi khác nhau Để xác định được hiệu suất trích ly, chúng tôi tiến hành đo mật độ quang với bước sóng 240 nm [37]. Kết quả thu được là giá trị trung bình của 3 lần lặp được thể hiện trong Hình 3.3.

0.35 a 0.320 0.3

0.25 Mật độ quang b 0.193 0.2

0.15 0.099c

0.1 Mật độ quang độ Mật

0.05

0 Ethanol n-hexane nước Dung môi

Hình 3.3. Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén Ghi chú: Các giá trị trung bình của mật độ quang có cùng ít nhất một chữ cái in thường thì không sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α = 0,05.

Kết quả thu được trên hình 3.3 khẳng định giá trị mật độ quang thu được có sự sai khác có ý nghĩa về mặt thống kê. Khi sử dụng dung môi là: ethanol, n-hexan, nước cho giá trị mật độ quang lần lượt là: 0,320; 0,193; 0,099. Cụ thể là: Khi chiết bằng ethanol cho giá trị mật độ quang của dịch chiết là cao nhất, gấp 1,66 lần so với giá trị mật độ quang khi chiết bằng n-hexan và gấp 3,23 lần so với giá trị mật độ quang khi chiết bằng nước. Từ kết quả thu được, hiệu quả tách chiết tinh dầu của các loại dung môi được sắp xếp theo thứ tự giảm dần, có nghĩa là ethanol > n-hexan > nước. Bởi giá trị mật độ quang càng cao thì nồng độ chất hòa tan trong dung dịch càng lớn, với bước sóng 240 nm, giá trị mật độ quang càng cao thì càng chứng tỏ rằng trong dịch chiết chứa càng nhiều diallyl sulfide, diallyl trisulfide và các hợp chất lưu huỳnh khác. Sự khác nhau về hiệu quả tách chiết tinh dầu của dung môi có thể được giải thích như sau: Hiệu quả tách chiết của dung môi phụ thuộc vào khả năng khuếch tán của dung môi vào sâu bên trong các lớp nguyên liệu. Ethanol là dung môi cho giá trị mật độ quang cao nhất, mặt khác allicin tan tốt trong ethanol. Kết quả này cũng phù hợp với kết quả của Trần Thị Ngọc Thanh và cộng sự trong “Nghiên cứu chiết tách và định danh một số phytocid chủ yếu từ củ nén ở Quảng Nam”. Chính vì vậy, chúng tôi chọn dung môi ethanol 99,7% cho các nghiên cứu tiếp theo. 3.3.2. Thời gian trích ly Thời gian là một trong những yếu tố tác động trực tiếp đến hiệu suất của quá trình trích ly, quy luật khi thời gian tăng thì hiệu suất của quá trình trích ly cũng tăng theo do chất cần chiết có đủ thời gian để khuếch tán vào dung môi [2]. Đến một giới hạn nhất định, việc tăng thời gian trích ly không làm tăng hiệu quả tách chiết tinh dầu. Mặt khác, thời gian trích ly quá dài gây ảnh hưởng đến chất lượng của tinh dầu, tăng thời gian và chi phí cho quá trình tách chiết. Do vậy, xác định thời gian trích ly nhằm tìm thời điểm thích hợp để dừng quá trình trích ly sao cho hiệu suất trích ly cao nhất. Từ kết quả của thí nghiệm khảo sát về dung môi, chúng tôi bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly tinh dầu với các thời gian khác nhau là 4 giờ (CT1), 6 giờ (CT2), 8 giờ (CT3), 10 giờ (CT4), 12 giờ (CT5), 14 giờ (CT6) và 16 giờ (CT7). Mẫu chưng ninh được trích ly với các khoảng thời gian khác nhau, sau đó tiến hành quá trình lọc để thu dịch chiết. Quá trình lọc được thể hiện trên hình 3.4, hình 3.5 là dịch chiết thu được sau khi kết thúc quá trình lọc.

Hình 3.4. Lọc mẫu chưng ninh từ các thời gian khác nhau

Hình 3.5. Dịch chiết thu được từ các thời gian khác nhau Để xác định được hiệu suất trích ly, chúng tôi tiến hành đo mật độ quang với bước sóng 240 nm. Kết quả thu được là giá trị trung bình của 3 lần lặp được thể hiện trong hình 3.6.

0.35 0.304a 0.303ab 0.30

c cd 0.25 0.238 0.236 0.217e 0.183f 0.20 0.182fg

0.15

0.10

Mật độ quang Mật 0.05

0.00 4 giờ 6 giờ 8 giờ 10 giờ 12 giờ 14 giờ 16 giờ Mật độ quang Thời gian (giờ) Hình 3.6. Ảnh hưởng của thời gian chưng ninh đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén Ghi chú: Các giá trị trung bình của mật độ quang có cùng ít nhất một chữ cái in thường thì không sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α = 0,05 Từ kết quả thu được trên hình 3.6, chúng tôi rút ra nhận xét: Khi cố định các yếu tố: tỷ lệ R/L 1/8, trạng thái nguyên liệu nghiền mịn và nhiệt độ 40oC, thời gian tách chiết khác nhau dẫn đến hiệu suất trích ly khác nhau. Trong khoảng thời gian tách chiết từ 4 giờ đến 10 giờ: nhìn chung thời gian tách chiết tăng thì giá trị mật độ quang tăng. Ứng với thời gian chiết 10 giờ, giá trị mật độ quang đạt cực đại (0,304), gấp 1,66 lần so với khi tách chiết trong 4h và 6h, gấp 1,4 lần so với khi tách chiết trong 8 giờ. Khi thay đổi thời gian chiết từ 10 - 16 giờ, giá trị mật độ quang thu được giảm nhẹ ứng với thời gian 12 giờ, giảm mạnh ứng với thời gian 14 và 16 giờ. Ứng với thời gian chiết 16 giờ, thu được giá trị mật độ quang còn lại là 0,236.  Nhận xét: Thời gian ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu nén. Khi thời gian chiết tăng lên đến 10 giờ thì hiệu suất trích ly tinh dầu đạt cực đại, nhưng nếu tiếp tục tăng thời gian chiết thì hiệu suất trích ly giảm. Điều này có thể được giải thích như sau: Khi thời gian tăng lên các cấu tử cần chiết có đủ thời gian để hòa tan và khuếch tán ra khỏi nguyên liệu [2], cùng với nhiệt độ thích hợp sự hòa tan trở nên dễ dàng hơn do làm phá vỡ các liên kết của các chất có trong dịch bào giúp tinh dầu thoát ra và hòa tan vào dung môi một cách dễ dàng, làm tăng hiệu suất trích ly.

Khi tăng thời gian chiết sẽ làm tăng quá trình bốc hơi của dung môi, làm giảm tính thấm của màng tế bào, việc ngâm trong dung môi một thời gian dài sẽ làm cho nguyên liệu trương nở, bít lỗ thông, cản trở khả năng thấm của dung môi và dẫn đến làm giảm hiệu suất trích ly. Khi thời gian tăng lên lượng chất khuếch tán tăng, nhưng thời gian đó phải có giới hạn. Khi đã đạt được mức độ chiết cao nhất nếu vẫn kéo dài thời gian thì sẽ không mang lại hiệu quả. Đồng thời việc kéo dài thời gian chiết trong điều kiện nhiệt độ cao sẽ làm oxy hóa dầu và gây ra các phản ứng tạo màu làm cho tinh dầu thu hồi kém chất lượng. Từ kết quả thực nghiệm cho thấy thời gian chiết 10 giờ và 12 giờ là cao nhất nhưng 2 CT này không có sự sai khác ý nghĩa về mặt thống kê. Mặt khác, xét về mặt thời gian thì 10 giờ nhanh hơn nên sẽ cho chi phí ít hơn 12 giờ. Vậy, từ kết quả trên cho thấy thời gian chiết thích hợp nhất là 10 giờ. Quy luật này cũng phù hợp với kết quả của Trần Thị Ngọc Thanh và các cộng sự trong “Nghiên cứu chiết tách và định danh một số phytocid chủ yếu từ củ nén ở Quảng Nam” [29]. Do đó, chúng tôi tiến hành chọn mốc thời gian là 10 giờ cho các quá trình nghiên cứu tiếp theo. 3.3.3. Kích thước nguyên liệu Ngoài những yếu tố như dung môi, thời gian trích ly, kích thước nguyên liệu cũng ảnh hưởng tới hiệu suất trích ly do nó ảnh hưởng tới diện tích tiếp xúc bề mặt giữa nguyên liệu với dung môi. Để lựa chọn được kích thước nguyên liệu thích hợp nhất, chúng tôi tiến hành chưng ninh với 3 dạng nguyên liệu của nén sấy: Nguyên lát (CT1), nghiền thô (CT2), nghiền mịn (CT3). Củ nén sau khi xử lý và xay nhỏ được ngâm chiết 10 giờ với tỷ lệ dung môi 1/8, nhiệt độ 40oC.

Hình 3.7. Mẫu chưng ninh với các kích thước nguyên liệu khác nhau

Hình 3.8. Dịch chiết thu được từ các kích thước nguyên liệu khác nhau Sau đó, để xác định được hiệu suất trích ly, chúng tôi tiến hành đo mật độ quang với bước sóng 240 nm. Kết quả thu được là giá trị trung bình của 3 lần lặp được thể hiện trong hình 3.9.

0.4 0.374a 0.361ab 0.35

0.3

0.25

c 0.2 0.192

độ quangđộ Mật độ quang

0.15 Mật 0.1

0.05

0 Nguyên lát Nghiền thô Nghiền mịn Kích thước nguyên liệu

Hình 3.9. Ảnh hưởng của trạng kích thước nguyên liệu đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén Ghi chú: Các giá trị trung bình của mật độ quang có cùng ít nhất một chữ cái in thường thì không sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α = 0,05.

Từ kết quả thực nghiệm cho thấy: kích thước nguyên liệu ảnh hưởng đến giá trị mật độ quang của dịch chiết sau trích ly. Nguyên liệu ở dạng nguyên lát (CT1) cho giá trị mật độ quang thấp nhất (0,192). Mẫu nén nghiền thô (CT2), và nghiền mịn (CT3) cho giá trị mật độ quang lớn hơn nhiều so với kích thước nguyên lát (CT1). Giá trị mật độ quang của dịch chiết thu được đối với dạng ngiền thô cao hơn một ít so với dạng nghiền mịn. Có thể giải thích như sau: - Ở dạng nguyên lát: các túi tinh dầu ít bị phá vỡ, đồng thời kích thước nguyên liệu ở dạng này lớn, nên quá trình dung môi thẩm thấu vào bên trong nguyên liệu và lôi kéo tinh dầu ra khỏi các mô khó khăn hơn, chính vì thế giá trị mật độ quang đo được thấp nhất, hiệu suất của quá trình tách chiết không cao. - Ở dạng nghiền thô: các túi tinh dầu bị phá vỡ đáng kể. Đồng thời, khả năng tiếp xúc giữa dung môi và mô củ được tăng cường nên dung môi dễ dàng thẩm thấu vào bên trong và lôi kéo tinh dầu ra khỏi các mô dễ dàng hơn. - Ở kích thước nghiền mịn (kích thước ≤ 1 mm): các túi tinh dầu bị phá vỡ đáng kể trong quá trình nghiền làm cho một phần tinh dầu bị bay hơi, gây thất thoát tinh dầu. Bên cạnh đó, ở kích thước nghiền mịn, độ chặt khít của nguyên liêu lớn, gây cản trở cho quá trình thẩm thấu của dung môi vào sâu bên trong nguyên liệu so với trường hợp nghiền thô. Do vậy, giá trị mật độ quang thu được thấp hơn so với kích thước nguyên liệu xay thô. Từ số liệu thể hiện trên đồ thị ta thấy, nghiền thô và nghiền mịn không có sự sai khác ý nghĩa về mặt thống kê. Tuy nhiên, giá trị mật độ quang ứng với kích thước nghiền thô cao hơn, quá trình xử lí nguyên liệu đơn giản hơn. Vậy nên, chúng tôi tiến hành chọn kích thước nghiền thô (CT2) cho các quá trình nghiên cứu tiếp theo. 3.3.4. Tỷ lệ nguyên liệu dung môi (R/L) Hiệu suất tách chiết tinh dầu phụ thuộc vào sự lôi kéo tinh dầu của dung môi ra khỏi các mô của nguyên liệu, khi tăng lượng dung môi thì hiệu quả trích ly càng cao bởi khả năng khuếch tán của tinh dầu vào dung môi càng lớn [2]. Tuy nhiên, đến một ngưỡng nào đó thì lượng dung môi đã đủ để hòa tan tinh dầu, nếu tiếp tục tăng lượng dung môi thì hiệu suất trích ly tăng lên không đáng kể, thậm chí còn giảm hiệu suất trích ly bởi dung dịch quá loãng, tốn nhiều thời gian tách dung môi, tốn chi phí. Do đó, cần thiết phải xác định tỷ lệ nguyên liệu/dung môi phù hợp. Để biết được sự ảnh hưởng đó, chúng tôi tiến hành chưng ninh với 5 tỷ lệ như sau: Tỷ lệ 1/6 (CT1), tỷ lệ 1/7 (CT2), tỷ lệ 1/8 (CT3), tỷ lệ 1/9 (CT4), tỷ lệ 1/10 (CT5); với kích thước nguyên liệu nghiền thô, chưng ninh 10 giờ, ở nhiệt độ 40oC. Mẫu sau trích ly với các tỷ lệ khác nhau có thể quan sát trong hình 3.10

Hình 3.10. Mẫu chưng ninh với các tỷ lệ nguyên liệu/dung môi khác nhau

Hình 3.11. Dịch chiết thu được từ các tỷ lệ nguyên liệu/dung môi khác nhau

0.6 0.552b

c 0.5 0.474 0.426a 0.378d

0.4 0.361e

0.3 Mật độ quang

0.2

Mật độ quang Mật 0.1

0 1:06 1:07 1:08 1:09 1:10

Tỷ lệ R/L (g/ml) Hình 3.12. Ảnh hưởng của tỷ lệ R/L đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén Ghi chú: Các giá trị trung bình của mật độ quang có cùng ít nhất một chữ cái in thường thì không sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α = 0,05 Từ kết quả thực nghiệm và xử lý thống kê cho thấy giá trị mật độ quang có sự sai khác rõ rệt đối với các tỷ lệ R/L khác nhau. Kết quả trên hình 3.12 cho thấy: khi tăng tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu, nhìn chung giá trị mật độ quang thu được cũng tăng dần và đạt cực đại khi tỷ lệ này là 1/7 (0,522). Tuy nhiên, khi vượt qua ngưỡng cực đại này, giá trị mật độ quang của dịch chiết bắt đầu giảm. Giá trị mật độ quang giảm dần theo các tỷ lệ tương ứng 1/8 (0,474); 1/9 (0,378); 1/10 (0,361). Như vậy, tùy thuộc vào tỷ lệ nguyên liệu/dung môi mà hiệu suất tách chiết tinh dầu nén cũng khác nhau. Điều này có thể giải thích như sau: với lượng dung môi càng lớn thì khả năng thẩm thấu vào nguyên liệu và khả năng hòa tan dầu trong nguyên liệu sẽ tăng lên nhờ vào sự chênh lệch nồng độ của cấu tử cần trích ly trong nguyên liệu vào trong dung môi càng cao [26]. Chính sự chênh lệch này đã làm tăng tốc độ khuếch tán và khả năng tách triệt để cấu tử phân bố, do đó dung môi dễ dàng xâm nhập vào các mao quản của nguyên liệu để tác dụng với các cấu tử phân bố làm tăng hiệu suất trích ly, tăng giá trị mật độ quang. Tuy nhiên, đến một tỷ lệ dung môi phù hợp thì các chất cần chiết sẽ được trích ly tối đa ra khỏi nguyên liệu, nếu tiếp tục tăng lượng dung môi thì giá trị mật độ quang càng giảm bởi chất tan càng bị pha loãng trong dung dịch. Theo kết quả xử lý số liệu cho thấy giá trị mật độ quang của tỷ lệ 1/7 có giá trị lớn nhất và có sự sai khác ý nghĩa về mặt thống kê với các tỉ lệ khác. Tức là với tỷ lệ 1/7 sẽ cho hiệu suất trích ly cao nhất. Theo kết quả của Trần Thị Ngọc Thanh và các

47 cộng sự trong “Nghiên cứu chiết tách và định danh một số phytocid chủ yếu từ củ nén ở Quảng Nam”, tỷ lệ thích hợp nhất là 1/8. Sự sai khác xuất phát từ sự khác nhau về nguyên liệu cũng như điều kiện tiến hành trích ly của hai nghiên cứu. Vậy, chúng tôi lựa chọn tỷ lệ R/L là 1/7 cho quá trình nghiên cứu tiếp theo. 3.3.5. Nhiệt độ Một yếu tố quan trọng khác củng ảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu là nhiệt độ. Nhiệt độ cao thì nhiều khả năng làm tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt của nguyên liệu [22]. Tuy nhiên, nếu tách chiết ở nhiệt độ cao, sẽ làm biến tính một số hợp chất có trong tinh dầu, gây ảnh hưởng đến chất ượng của tinh dầu. Mặt khác, dựa vào dung môi đã chọn là ethanol, nên nhiệt độ chúng tôi tiến hành chọn khảo sát lần lượt là: 40oC (CT1), 45oC (CT2), 50oC (CT3), 55oC (CT4) và 60oC (CT5) với trạng thái nguyên liệu là nghiền thô, tỷ lệ R/L là 1/7 trong thời gian 10 giờ. Mẫu chưng ninh được tách chiết ở các nhiệt độ khác nhau có thể quan sát trong hình 3.13.

Hình 3.13. Mẫu chưng ninh với các nhiệt độ khác nhau

Mẫu sau khi trích ly được tiến hành lọc và thu được dịch chiết (hình 3.14).

Hình 3.14. Dịch chiết thu được từ các nhiệt độ khác nhau Để so sánh hiệu suất trích ly của quá trình tách chiết sử dụng các mốc nhiệt độ khác nhau, chúng tôi tiến hành đo mật độ quang với bước sóng 240 nm. Kết quả thu được là giá trị trung bình của 3 lần lặp được thể hiện trong hình 3.15.

0.45 0.407b 0.4 0.358c 0.35 0.285a 0.306d 0.296e 0.3 Mật độ quang 0.25 0.2 0.15

0.1

Mật độ quang độ Mật

0.05 0 40 45 50 55 60 Nhiệt độ (oC)

Hình 3.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén Ghi chú: Các giá trị trung bình của mật độ quang có cùng ít nhất một chữ cái in thường thì không sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α = 0,05

Kết quả được thể hiện trên hình 3.15 cho thấy: ứng với các nhiệt độ khác nhau thì cho giá trị mật độ quang thu được sẽ khác nhau rõ rệt. Giá trị mật độ quang tăng dần từ 40oC (0,285) lên 45oC (0,407). Tại 45oC giá trị mật độ quang đạt cực đại nhưng từ nhiệt độ 45oC trở lên thì giá trị mật độ quang giảm dần, đến 60oC thì giá trị mật độ quang đạt 0,296. Từ kết quả trên, ta có thể nói rằng, khi nhiệt độ tăng lên trong một khoảng nhất định thì hiệu suất trích ly tăng lên và đạt giá trị cực đại sau đó nếu tiếp tục tăng nhiệt độ thì hiệu suất trích ly bị giảm xuống chúng ta có thể giải thích như sau: Nhiệt độ cao có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt của dung dịch, giúp các phần tử cần chiết dễ dàng khuếch tán trong lòng các phần tử của dung môi, do đó, làm tăng tốc độ khuếch tán dẫn đến tăng hiệu suất tách chiết. Mặt khác, nhiệt độ giúp làm biến tính màng tế bào và phá hủy màng tế bào nhờ các bọt khí tạo thành, làm cho quá trình tách chiết dễ dàng hơn. Nhưng nhiệt độ không phải luôn luôn tỷ lệ thuận với hiệu suất trích ly, bởi nhiệt độ là một yếu tố nhạy cảm đối với một số chất dễ bị biến tính do nhiệt. Vậy nên, khi nhiệt độ càng tăng cao, thời gian trích ly kéo dài, thì một số chất trong tinh dầu sẽ bị biến đổi, nên giá trị mật độ quang đo được sẽ càng thấp, điều này đồng nghĩa với hiệu suất trích ly sẽ giảm. Theo kết quả xử lý số liệu cho thấy giá trị mật độ quang khi chưng ninh ở nhiệt độ 45oC có giá trị lớn nhất và có sự sai khác ý nghĩa về mặt thống kê với các nhiệt độ khác. Do đó, chúng tôi lựa chọn nhiệt độ chưng ninh là 45oC cho quá trình nghiên cứu tiếp theo. 3.3.6. Kết luận Như vậy, từ kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình trích ly dầu nén như: Loại dung môi, thời gian trích ly, kích thước nguyên liệu, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi (R/L), nhiệt độ tiến hành quá trình trích ly, chúng tôi kết luận rằng điều kiện thích hợp để quá trình trích ly tinh dầu nén đạt hiệu suất cao nhất như sau:  Dung môi: Ethanol 99,7%  Thời gian trích ly: 10 giờ  Kích thước nguyên liệu: Nghiền thô  Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/7  Nhiệt độ trích ly: 45oC

3.4. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NÉN KHÔ VÀ TÁCH CHIẾT TINH DẦU NÉN 3.4.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nén khô và trích ly tinh dầu nén

Củ nén

Xử lý sơ bộ

Sấy (Sấy bơm nhiệt; Nhiệt độ: 0 55 C; Thời gian: 13 giờ)

Trích ly dầu nén Bao gói chân không ( Dung môi: Ethanol 99,7%; Thời gian: 10 giờ; Kích Bã thước: Nghiền thô; Tỷ lệ Nén khô R/L: 1/7; Nhiệt độ: 450C)

Xử lý sơ bộ

Dung môi Cô quay chân không

Cồn Tinh chế dầu thô Dung môi

Tinh dầu nén

Hình 3.16. Quy trình trình chế biến nén khô và tinh dầu nén

3.4.2. Thuyết minh quy trình:  Nguyên liệu: Nguyên liệu là củ nén tươi được lấy mẫu từ tỉnh Quảng Bình được xử lý, vệ sinh sơ bộ rồi vận chuyển về phòng thí nghiệm tiến hành phân loại loại bỏ các củ bị sâu, hư hỏng, úng thối, kích thước quá nhỏ sau đó tiến hành công đoạn xử lý sơ bộ.  Xử lý sơ bộ: Củ nén sau khi được phân loại tách bỏ những củ không đảm bảo chất lượng ta tiến hành xữ lý sơ bộ bằng cách rữa sạch bụi, đất bám vào củ sau đó để nơi khô ráo và tiến hành cắt lát mõng khoảng 1 mm xong chuyển sang giai đoạn sấy.  Sấy: Sấy khô nén là công đoạn quyết định đến chất lượng của sản phẩm. Quá trình sấy được thực hiện đến khi các lát nén đạt đến độ ẩm cuối cùng xuống dưới 10% là đạt yêu cầu. Sau khi thái lát, nén được đặt trên các khay sau đó đưa vào buồng sấy của máy sấy bơm nhiệt và sấy ở nhiệt độ 550C trong thời gian 13 giờ, đưa độ ẩm của nén về dưới 10%. Trong thời gian sấy, dưới tác dụng của nhiệt độ sẽ tách bớt lượng nước có trong nén làm khô nén, tiêu diệt vi sinh vật, làm tăng hàm lượng chất khô, giảm lượng ẩm có trong nén để đảm bảo chất lượng của sản phẩm nén khô trong quá trình bảo quản, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm nén khô. Đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly dầu nén đạt hiệu suất cao.  Bao gói chân không Sản phẩm nén khô sẽ được bao gói với mục đích là để nén khô chống hút ẩm trở lại, chống các vi sinh vật gây hại từ đó kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Các sản phẩm cần phải ghi ngày sản xuất để tiện theo dõi.  Trích ly tinh dầu nén thô: Nén khô sau khi sấy dùng để tinh chế dầu nén sẽ tiến hành nghiền thô nguyên liệu để tăng khả năng tiếp xúc giữa dung môi với nguyên liệu nhằm nâng cao hiệu suất trích ly. Cân 20 gam nguyên liệu đã được nghiền thô ( 2mm < d < 3mm) cho vào bình tam giác 250ml. Tiến hành quá trình chưng ninh bằng thiết bị Water Bath với: - Loại dung môi: ethanol 99,7% - Thời gian chưng ninh: 10 giờ - Tỷ lệ R/L: 1/7 - Nhiệt độ chưng ninh: 45oC

 Cô quay chân không Sau quá trình chưng ninh, lọc hỗn hợp bằng giấy lọc thu được dịch chiết, tiến hành quá trình cô quay chân không: - Thời gian: 40 – 45 phút - Nhiệt độ: 50 – 550C Quá trình này nhằm thu hồi dung môi và hỗn hợp mixen hay gọi là dịch chiết dầu thô. Hỗn hợp mixen lúc này gồm có tinh dầu, sáp, nhựa dầu và một số tạp chất khác như acid hữu cơ ở dạng sệt.  Tinh chế dầu thô Đây là công đoạn rất quan trọng để loại bỏ các tạp chất nhằm tăng độ tinh khiết cho sản phẩm thu hồi. Quy trình tinh chế dầu nén thô như sau:

Hỗn hợp dầu thô

Ngâm cồn (Ethanol 99,7%)

Làm lạnh (ở t0 khoảng -200C)

Lọc Cồn

Cô quay chân không Cồn

Tinh dầu

Hình 3.17. Quy trình tinh chế dầu nén thô

Dịch chiết chưa lọc Dịch chiết đã lọc Dịch chiết sau khi cô

quay chân không, có ngâm cồn

D ịch chiết làm lạnh Dịch chiết sau lọc Tinh dầu tách sáp

Hình 3.18. Quá trình tách tinh dầu nén Để tách tinh dầu và các tạp chất ra khỏi hỗn hợp thì ta cho ethanol vào trong hỗn hợp trên (dầu thô) và ngâm sau đó làm lạnh ở nhiệt độ khoảng -200C để cho sáp và nhựa đông đặc lại [30]. Hỗn hợp dung dịch tinh dầu trong dung môi thu được bằng cách lọc qua bông loại bỏ sáp thu được dung dịch này tiếp tục cho vào thiết bị cô quay chân không nhằm tách dung môi (cồn) ra khỏi hỗn hợp, phần thu được còn lại chính là tinh dầu.

3.5. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CÁC HỢP CHẤT BAY HƠI TRONG TINH DẦU NÉN Thành phần hóa học của tinh dầu nén được xác định bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ GC – MS.

Hình 3.19. Sắc đồ GC – MS của mẫu thử

Bảng 3.6. Thành phần các hợp chất bay hơi trong tinh dầu nén

Công thức cấu tạo và R. Time Hàm lượng Cấu tử Công thức phân tử (Phút) (%)

Dimethyl trisulfide 7,289 2,73 C2H6S3

Dipropyl disulfide 11,886 11,58 C6H14S2

Allyl propyl disulfide 12,167 12,13

C6H12S2

Methyl propyl trisulfide 13,313 8,97 C4H10S3

Cis – methyl propenyl 13,651 13,39 sulfide C4H10S3

Methyl allyl sulfide 13,851 16,79

C4H8S

Dipropyl trisulfide 19,247 8,95 C6H14S3

Allyl isopropyl sulfide 19,562 4,06

C6H12S

Diallyl sulfide 19,732 16,43

C6H10S2

Diallyl trisulfide 20,034 4,96

C6H10S3

Kết quả thành phần hóa học của tinh dầu nén được phân tích bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ GC – MS đã xác định được 10 hợp chất chiếm 100% tổng lượng tinh dầu. Nhìn vào bảng 3.6 ở trên ta thấy, hầu hết các hợp chất có trong tinh dầu nén là hợp chất lưu huỳnh, trong đó những hợp chất chiếm hàm lượng cao là methyl allyl sulfide (16,79%) vàdiallyl sulfide (16,43%). Tiếp đến là các hợp chất cis - methyl propenyl sulfide (13,39%), allyl propyl disulfide (12,13%), dipropyl disulfide (11,58%). Những hợp chất khác có hàm lượng nhỏ hơn bao gồm: methyl propyl trisulfide(8,97%), dipropyl trisulfide(8,95%), diallyl trisulfide(4,96%), allyl isopropyl sulfide(4,06) và dimethyl trisulfide(2,73%). Khi so sánh với các kết quả nghiên cứu trước đây của Alexis Buitrago Díaz và các cộng sự khi tách chiết bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước[35] và kết quả của Lê Thị Hương Hà khi chiết bằng dung môi n-hexan, ta thấy: Có sự khác biệt lớn về thành phần tinh dầu cũng như hàm lượng của các hợp chất có trong tinh dầu nén [10]. Sự sai khác này có thể là do sự khác nhau về nguyên liệu và phương pháp, quy trình chưng cất tinh dầu.

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. KẾT LUẬN Qua quá trình nghiên cứu chúng tôi đưa ra một số kết luận sau: 4.1.1. Xác định được một số chỉ tiêu hóa lý của củ nén: - Hàm lượng nước: 70,830 ± 0,420 % khối lượng. - Hàm lượng glucid: 16,790 ± 0,190 % khối lượng. - Hàm lượng protein: 4,890 ± 0,030 % khối lượng. - Hàm lượng chất xơ: 1,790 ± 0,010 % khối lượng. - Hàm lượng lipid: 0,540 ± 0,010 % khối lượng. - Hàm lượng vitamin C: 0,464 ± 0,116 % khối lượng. 4.1.2. Xác định được điều kiện thích hợp để thực hiện sấy nén: - Phương pháp sấy bơm nhiệt - Nhiệt độ sấy: 550C - Thời gian sấy: 13 giờ 4.1.3. Đề xuất được quy trình chế biến nén khô 4.1.4. Xác định được điều kiện thích hợp để tách chiết tinh dầu nén: - Dung môi: Ethanol 99,7% - Thời gian chưng ninh: 10 giờ - Kích thước nguyên liệu: Nghiền thô - Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/7 - Nhiệt độ chưng ninh: 450C 4.1.5. Đề xuất được quy trình tách chiết tinh dầu nén 4.1.6. Xác định được các hợp chất bay hơi và thành phần của chúng trong tinh dầu nén: Tinh dầu nén được phân tích bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ GC – MS với hàm lượng các hợp chất methyl allyl sulfide 16,79%, diallyl sulfide 16,43%, cis – methyl propenyl sulfide 13,39%, allyl propyl disulfide 12,13%, dipropyl disulfide 11,58%, Methyl propyl trisulfide 8,97, Dipropyl trisulfide 8,95, Diallyl trisulfide 4,96 Dipropyl trisulfide 4,06%, Dimethyl trisulfide 2,73%. Đây là các hợp chất lưu huỳnh rất quan trọng có trong tinh dầu nén.

4.1.7. Từ kết quả nghiên cứu có thể áp dụng quy trình trên để sản xuất nén khô và tinh dầu từ củ nén. 4.2. KIẾN NGHỊ Quá trình nghiên cứu đã thu được một số kết quả nhất định, tuy nhiên do thời gian hạn hẹp nên đề tài vẫn chưa thật sự hoàn chỉnh, do đó tôi xin đưa ra một số kiến nghị như sau: 1. Cần tiến hành đánh giá chất lượng tinh dầu nén về các chỉ tiêu như: Cảm quan, chỉ số peroxide, chỉ số iod, chỉ số acid. 2. Nghiên cứu bổ sung các công thức bột nén gia vị cho một số món ăn. 3. Nghiên cứu việc bổ sung tinh dầu nén vào trong một số quy trình chế biến thực phẩm thích hợp. 4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nguyên liệu (kích thước củ, vùng nguyên liệu) đến chất lượng nén sấy và thành phần tinh dầu nén.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu Tiếng Việt [1] Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi Xuân Chương và cộng sự (2006), Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, tập II, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 135-137. [2] Nguyễn Bin (2005), Các quá trình thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 214-216. [3] Hồ Xuân Các (1994), Giáo trình thiết bị và công nghệ sấy gỗ, Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, 93-94. [4] Võ Văn Chi (1975), Cây cỏ thường thấy ở Việt Nam, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 305-308. [5] Võ Văn Chi (1977), Từ điển cây thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Y học Hà Nội, 609-611. [6] Hoàng Văn Chước (2006), Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 365-366. [7] Võ Mạnh Duy, Lê Chí Hiệp (2011), Nghiên cứu sấy cà rốt bằng máy sấy bơm nhiệt kiểu thùng quay, Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 209 – 216. [8] Nguyễn Thị Đỏ , Thực vật chí Việt Nam, tập 8, nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 22-23. [9] Hoàng Ngọc Đồng, Lê Minh Trí (2008), Nghiên cứu xây dựng mô hình thực nghiệm thiết bị sấy bằng bơm nhiệt, Tạp chí khoa học và công nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 4 (27). [10] Lê Thị Hương Hà, Phạm Thu Thủy, Vũ Ngọc Bội (2013), Nghiên cứu tách chiết và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn – chống oxi hóa của cao dịch chiết từ củ hành tăm, Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, Số 4/2013. [11] Lưu Thị Thu Hà (2016), Phổ hấp thụ phân tử UV-VIS và ứng dụng trong phân tích, Bộ giao thông vận tải, Trường Đại học Công nghệ GTVT, 35-37. [12] Phạm Hoàng Hộ (2002), Cây cỏ Việt Nam, quyển III, Nhà xuất bản trẻ 365-367. [13] Trần Việt Hưng (1999), Từ điển thảo mộc dược học, Nhà xuất bản y học, 155-156. [14] Lê Khả Kế (1971), Cây cỏ thường thấy ở Việt Nam, tập II, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, 305-310. [15] Đỗ Tất Lợi (1962), Các phương pháp chế tinh dầu, Nhà xuất bản Khoa học. [16] Đỗ Tất Lợi (2004), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Y học Hà Nội, 609.

[17] Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 95-96. [18] Nguyễn Văn May (2004), Giáo trình Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 36-41. [19] Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Trần Thị Thu Trà (2011), Công nghệ chế biến thực phẩm, Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh trường Đại học Bách Khoa. [20] Lã Đình Mỡi (2005), Tài nguyên thực vật Việt Nam, những cây có chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học, Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội. [21] Nguyễn Văn Mùi (2001), Thực hành hóa sinh học, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội. [22] Phạm Văn Sổ (1975), Kiểm nghiệm lương thực, thực phẩm, Nhà xuất bản khoa học và Kỹ thuật Hà Nội. [23] Cao Văn Sơn (2007), Thiết kế hệ thống sấy mít nhiệt độ thấp sử dụng bơm nhiệt, Khoa học Công Nghệ Nhiệt – Điện lạnh, Đà Nẵng. [24] Tiêu chuẩn Việt Nam (2001), xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy khô, TCVN 1867:2001. [25] Tiêu chuẩn Việt Nam (2009), phương pháp xác định hàm lượng chất béo TCVN 3703 : 2009. [26] Tiêu chuẩn Việt Nam (1988), phương pháp xác định đường tổng số, đường khử và tinh bột, TCVN 4594:1988. [27] Tiêu chuẩn Việt Nam (2007), Xác định hàm lượng chất xơ, TCVN 5714:2007. [28] Lê Ngọc Thạch (2003), Tinh dầu, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. [29] Trần Thị Ngọc Thanh (2012), Nghiên cứu chiết tách và định danh một số phytoncid chủ yếu từ củ nén ở Quảng Nam, Đà Nẵng. [30] Lê Ngọc Trung (2008), Quá trình và thiết bị truyền chất, Trường đại học bách khoa Đà Nẵng. [31] Lê Bạch Tuyết và cộng sự (1996), Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, Nhà xuất bản Giáo dục Hà Nội, Hà Nội, 122. [32] Hà Duyên Tư (2006), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. [33] Trương Thị Diệu Thuần (1996), Nghiên cứu một số nhóm chất hoá học và tác dụng dược lý thực nghiệm của dịch ép củ nén (Allium schoenoprasum L.) Luận án Phó Tiến sỹ, Học Viện quốc gia Việt Nam.

[34] Hồ Sỹ Vương, Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, Khoa Cơ Khí - Công Nghệ, trường Đại học Nông Lâm Huế. Tài liệu Tiếng Anh [35] Alexis Buitrago Díaz, Janne Rojas Vera, Luís Rojas Fermín, Antonio Morales Méndez, Rosa Aparicio Zambrano &Luís Rodríguez Contreras (2011), Composition of the essential oil of leaves and roots ofAllium schoenoprasum L. (Alliaceae), University of Los Andes,Boletín Latinoamericano y del Caribe de Plantas Medicinales y Aromáticas 10 (3): 218 – 221. [36] Annen Takhtajan (1987), Diversity and classification offlowering plants, Columbia University Press, New York. [37] I. Ioannou, M. Ghoul (2013), Prevention of enzymatic browning in fruit and vegetables, Universite de Lorraine, France, European Scientific Journal October 2013 edition vol.9, No.30 ISSN: 1857 – 7881. [38] Jame L. Brewster, Haim D. Rabinowitch (1990), Onions and allied crops, CRC Press, Boca Raton, Florida. [39] S.V. Jangam, C.L.Law, A.S.Mujumdar (2010), Dry of foods, vegetables and fruits, Volum 1. [40] Monika Grzeszczuk, Aneta Wesołowska, Dorota Jadczak, Barbara Jakubowska (2011), Nutritional value of chive edible flowers, West Pomeranian University of Technology, Szczecin, Acta Scientiarum Polonnorum, Hortorum Cultus 10(2) 2011, 85-94. [41] Parvu Alina Elena, Marcel Pârvu, Laurian Vlase, Radu Silaghi-Dumitrescu (2014), Anti-inflammatory effects of Allium Schonoprasum L leaves, Journal of physiology and pharmacology. [42] Seiji Hashimoto, Hiromu Kameoka (1982), Two sulfur constituents from Allium Schoenoprasum, Department of Apphed Chemistry, Faculty of Science and Engineering, Kinki University, Kowakae, Higashiosaka-shi, Osaka 577, Japan. [43] D. Stajner, J. Canadanovic - Brunet and A. Pavlovic (2004), Allium schoenoprasum L., As a Natural Antioxidant, Phytotherapy Research 18, 522-524. [44] Torgils Fossen , Rune Slimestad , Dag Olav Øvstedal , Øyvind M. Andersen (2000) , Covalent anthocyanin - flavonol complexes from flowers of chive, Allium schoenoprasum, Phytochemistry 54 (2000) 317 – 323. [45] Zdenka Kucekova , Jiri Mlcek , Petr Humpolicek, Otakar Rop, Pavel Valasek and Petr Saha (2011), Phenolic Compounds from Allium schoenoprasum, Tragopogonpratensis and Rumex acetosa and Their Antiproliferative Effects, Molecules 2011, 16, 9207-9217.

Trang web [46] Báo Mới, Bài thuốc dân gian chữa bệnh hiệu nghiệm từ củ hành tăm, cập nhật ngày 17 tháng 08 năm 2015 trên website: http://www.baomoi.com/bai-thuoc- dan-gian-chua-benh-hieu-nghiem-tu-cu-hanh-tam/c/17288715.epi [47] Blog Cây nhà lá vườn, Củ nén là củ gì, củ nén có tác dụng gì ?,cập nhật ngày 23 tháng 12 năm 2016 trên website http://caynhalavuon.net/p/cu-nen-la-cu-gi- cu-nen-co-tac-dung-gi.html [48] Blog Bệnh đau lung, Rau củ quả thuộc chi hành giúp giảm thiểu thoái hóa cột sống, cập nhật ngày 22 tháng 07 năm 2016 trên website:. http://benhdaulung.vn/bai-viet/che-do-dinh-duong/rau-cu-qua-thuoc-chi-hanh- giup-giam-thoai-hoa-cot-song.html [49] Blog Mẹ và Con,Củ nén – món gia vị tuyệt hảo của người Quảng Nam, cập nhật ngày 13 tháng 12 năm 2015 trên website http: http://www.mevacon.com.vn/suc-khoe-gia-dinh/cu-nen-mon-gia-vi-tuyet-hao- cua-nguoi-quang-nam [50] Blog Thông tin sức khỏe, Rượu củ nén – bài thuốc giải cảm dùng lâu dài, cập nhật ngày 02 tháng 11 năm 2016 trên website: http://www.nurses.edu.vn/mon- an-bai-thuoc/36-ruou-cu-nen-bai-thuoc-giai-cam-dung-lau-dai.html [51] Blog Thực phẩm an toàn, Củ nén, cập nhật ngày 1 tháng 05 năm 2016 trên website: http://www.thucphamantoan.com/cu-nen/ [52] Công ty hóa chất Sao Mai, Hóa chất thí nghiệm Hexane, cập nhật ngày 10 tháng 02 năm 2014 trên website:http://hoachatsaomai.com/san-pham/hoa- chat/hoa-chat-thi-nghiem-ha-noi/hoa-chat-thi-nghiem-hexane

[53] Công ty TNHH hóa chất Thuận Nam, Cồn - Etanol - Ethanol - C2H5OH - Cồn thực phẩm, cập nhật ngày 22 tháng 06 năm 2014 trên website:http://hoachatjsc.com/p/6104/etanol-con [54] Học viện quân y, Cây tỏi, cập nhật ngày 4 tháng 09 năm 2013 trên website: http://hocvienquany.edu.vn/Web_SVB/DASinhVatBien/BT120- _C%C3%82Y_T%E1%BB%8EI.html [55] Thuốc cổ truyền, 7 bài thuốc trị bệnh của hành tăm, cập nhật ngày 20 tháng 01 năm 2013 trên website:http://thuoccotruyen.blogspot.com/2013/01/7-bai-thuoc- tri-benh-cua-hanh-tam.html [56] Y dược Việt Nam, Kỹ thuật trồng và chăm sóc hành tăm, cập nhật ngày 26 tháng 03 năm 2016 trên website: http://ydvn.net/contents/view/10929.ky-thuat- trong-va-cham-soc-hanh-tam.html

PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Phương pháp bố trí thí nghiệm Phụ lục 2: Các phương pháp tiến hành nghiên cứu Phụ lục 3: Kết quả xử lý thống kê Anova

PHỤ LỤC 1 PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM

1.1. Thí nghiệm 1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sấy đến độ ẩm và chất lượng của nén khô. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 1.1.

Củ nén

Phân loại và sơ chế

Rửa sạch, để ráo nước

Cắt lát

Sấy các phương pháp sấy khác nhau

CT1 CT2 CT3

Xác định độ ẩm

Bao gói chân không

Nén khô

Hình 1.1. Sơ đồ tiến hành thí nghiệm 1 Trong đó: CT1: Sấy bơm nhiệt; CT2: Sấy đối lưu; CT3: Sấy chân không

1.2. Thí nghiệm 2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng nén khô. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 1.2.

Củ nén

Phân loại và sơ chế

Rửa sạch, để ráo nước

Cắt lát

Sấy bơm nhiệt (ở các nhiệt độ khác nhau)

CT1 CT2 CT3

Xác định độ ẩm

Bao gói chân không

Nén khô

Hình 1.2. Sơ đồ tiến hành thí nghiệm 2 Trong đó: CT1: 500C; CT2: 550C; CT3: 600C.

1.3. Thí nghiệm 3 Nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 1.3.

Nén khô

Nghiền

Sử dụng các dung môi (ethanol 99,7%, n-hexane , nước )

CT1 CT1 CT1

Chưng ninh

Lọc tách bã

Đo mật độ quang

Hình 1.3. Sơ đồ tiến hành thí nghiệm 3 Trong đó: CT1: dung môi ethanol; CT2: dung môi n-hexane; CT3: dung môi nước.

1.4. Thí nghiệm 4 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chưng ninh đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 1.4.

Nén khô

Nghiền

Sử dụng dung môi ethanol 99,7%

Chưng ninh với các thời gan khác nhau (4 giờ, 6giờ, 8giờ, 10giờ, 12giờ, 14giờ, 16giờ)

CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 CT7

Lọc tách bã

Đo mật độ quang

Hình 1.4. Sơ đồ tiến hành thí nghiệm 4 Trong đó: CT1: 4 giờ; CT2: 6 giờ; CT3: 8 giờ; CT4: 10 giờ; CT5: 12 giờ; CT6: 14 giờ; CT7: 16 giờ.

1.5. Thí nghiệm 5 Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén.Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 1.5.

Nén khô

Nghiền với các kích thước nguyên liệu khác nhau (nguyên lát, nghiền thô, nghiền mịn)

CT1 CT2 CT3

Chưng ninh

Lọc tách bã

Đo mật độ quang

Hình 1.5. Sơ đồ tiến hành thí nghiệm 5 Trong đó: CT1: Nguyên lát; CT2: Nghiền thô; CT3: Nghiền mịn.

1.6. Thí nghiệm 6 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi (g/ml) đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén.Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 1.6.

Nén khô

Nghiền

Sử dụng dung môi ethanol 99,7%

Chưng ninh với các tỷ lệ nguyên liệu/dung môi khác nhau(tỷ lệ 1/6; tỷ lệ 1/7; tỷ lệ 1/8; tỷ lệ 1/9; tỷ lệ 1/10)

CT1 CT2 CT3 CT4 CT5

Lọc tách bã

Đo mật độ quang

Hình 1.6. Sơ đồ tiến hành thí nghiệm 6 Trong đó: CT1: Tỷ lệ 1/6; CT2: Tỷ lệ 1/7; CT3: Tỷ lệ 1/8; CT4: Tỷ lệ 1/9; CT5: Tỷ lệ 1/10.

1.7. Thí nghiệm 7 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi chỉ tiêu được thực hiện 3 lần lặp. Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 1.7.

Nén khô

Nghiền

Sử dụng dung môi ethanol

Chưng ninh với các nhiệt độ khác nhau (400C; 450C, 500C, 550C, 600C,)

CT1 CT2 CT3 CT4 CT5

Lọc tách bã

Đo mật độ quang

Hình 1.7. Sơ đồ tiến hành thí nghiệm 7 Trong đó: CT1: 400C; CT2: 450C; CT3: 500C; CT4: 550C; CT5: 600C.

PHỤ LỤC 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU

2.1. Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi[30]  Nguyên tắc: Cân mẫu thử tại thời điểm lấy mẫu và sau khi sấy khô tới khối lượng không đổi.  Dụng cụ - hóa chất: - Tủ sấy - Cân phân tích chính xác đến 0,0001g - Cốc thủy tinh - Bình hút ẩm  Cách tiến hành: Sấy cốc đến khối lượng không đổi: Cốc được rửa sạch, úp khô, sấy ở nhiệt độ 100 – 1050C trong khoảng 1 giờ, lấy ra làm nguội trong bình hút ẩm, đem cân, sấy tiếp ở nhiệt độ trên, làm nguội trong bình hút ẩm, đem cân, đến khi nào giữa hai lần liên tiếp sai khác không quá 0,05% so với khối lượng mẫu. Cân 5 g mẫu cho vào trong cốc đã sấy khô đến khối lượng không đổi. Đánh tơi mẫu bằng đũa thủy tinh sau đó chuyển cốc sấy vào tủ sấy và sấy ở nhiệt độ 60 – 800C trong 2 giờ cho ổn định mẫu củng như thiết bị sấy và tiếp tục nâng nhiệt độ lên 100 – 1050C và sấy liên tục trong 3 giờ (Chú ý sau 1 giờ đảo mẫu 1 lần). Mẫu lấy ra để nguội trong bình hút ẩm khoảng 30 phút rồi đem cân trên cân phân tích sau đó tiếp tục sấy ở nhiệt độ 100 – 1050C đến khối lượng không đổi như trên.  Tính kết quả: Độ ẩm theo % (X) tính bằng công thức: G  G 100 X  1 2 G  G 1 Trong đó: X: Độ ẩm của thực phẩm (%). G: Khối lượng cốc sấy (g).

G1: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử trước khi sấy (g).

G2: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử sau khi sấy (g).

2.2. Xác định hàm lượng lipid [31] Đồng nhất mẫu, cân 2 – 5 gam mẫu cho vào bình tam giác. Bổ sung 50 ml nước cất và 50 ml HCl đậm đặc lắc đều sau đó đun cách thủy trong vòng 1 giờ ở trong tủ hút. Tiếp theo sẽ tiến hành lọc, rửa bã bằng nước nóng đến pH = 7 để loại bỏ phần dịch. Lấy phễu và giấy lọc mang đi sấy khoảng10 – 15 phút sau khi nhìn thấy giấy lọc đã khô bề mặt thì lấy giấy lọc (bao gồm cả bã) gấp lại cho vào bình tam giác 250 ml. Tiếp tục cho ether vào (khoảng 150 – 200 ml) sao cho ngập giấy lọc trong bình tam giác và ngâm qua đêm. Mẫu sau khi ngâm qua đêm tiếp tục tiến hành lọc vào cốc đã sấy đến khối lượng

không đổi (m1) sau đó để bay hơi trong tủ hút đến khô rồi mang cốc đi sấy trong thời gian 2 giờ, đến khối lượng không đổi sau đó làm nguội trong bình hút ẩm 40 phút và

đem cân thu được khối lượng m2.  Tính kết quả: 푚 −푚 X (%) = 2 1.100 푚0 Trong đó:

m2: Khối lượng cốc và chất béo sau sấy

m1: Khối lượng cốc

m0: Khối lượng mẫu ban đầu. 2.3. Xác định hàm lượng glucid bằng phương pháp Bertrand[32] Phương pháp hoá học dùng để định lượng đường khử đều dựa trên khả năng khử các hợp chất khác nhau của chúng. Một trong những phương pháp định lượng đường khử chính xác và phổ biến là phương pháp Bertrand  Nguyên lý: 2+ + - Trong môi trường kiềm, đường khử Cu thành Cu , tạo kết tủa Cu2O màu đỏ gạch, qua đó tính được lượng monosaccharid. - Định lượng đường khử thường dùng thuốc thử Fehling (là hỗn hợp của dung

dịch CuSO4 Fehling A và dung dịch kiềm của muối kalinatritartrat Fehling B. Khi trộn 2 dung dịch Fehling A và B thì xảy ra phản ứng giữa chúng theo 2 giai đoạn.

• Đầu tiên tạo kết tủa Cu(OH)2 có màu xanh da trời.

CuSO4 + 2 NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4

• Sau đó Cu(OH)2 tác dụng với kali natritartrat tạo thành muối phức hòa tan có màu xanh thẫm.

Muối phức trên là hợp chất không bền.Các đường khử (đường chứa nhóm 2+ + aldehyd và ceton) dễ dàng khử Cu thành Cu , tạo kêt tủa Cu2O có màu đỏ gạch và đường bị oxi hóa khi tác dụng với dung dịch Fehling.

- Để định lượng đồng I oxit (Cu2O ) tạo thành, trước hết oxi hoá nó bằng sắt III sulfat hoặc bằng amoni sắt kép sulfat trong môi trường axít sulfuric, đồng I ( Cu+) bị oxi hoá trở lại đồng II (Cu+2), còn sắt III (Fe+3) bị khử thành sắt II ( Fe+2 ) .

Cu2O + Fe2(SO4)3 + 4 H2SO4→ 2CuSO2 + 2 FeSO4 + H2O

Lượng FeSO4 tạo thành được xác định bằng cách oxi hóa nhờ dung dịch

KmnO4 trong môi trường axit.

10FeSO4+ 2KMnO4 + 8 H2 SO4→ 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4+ K2SO4 + 8H2O

Từ lượng KMnO4 tiêu tốn trong chuẩn độ có thể tính được lượng Cu2O và từ đó tính được hàm lượng đường trong dung dịch.

Đề đơn giản việc tính toán người ta lập bảng tỷ lệ trực tiếp giữa KMnO4(0,1N) và đường khử bằng thực nghiệm. Từ đó tính được lượng đường khử có trong dung dịch thí nghiệm.  Dụng cụ và hóa chất: - Cân phân tích có độ chính xác đến 0,0002 g; - Bình định mức dung tích 250 ml; - Bình nón dung tích 250 ml; - Cốc thủy tinh dung tích 250; 100 ml; - Pipet dung tích 25; 50 ml; - Buret dung tích 25 ml; - Nhiệt kế 0 - 100oC khắc vạch đến 1oC; - Phễu lọc xốp GA; - Nồi cách thủy; - Bình hút lọc chân không; - Giấy lọc băng xanh; - Bếp điện; - Kali pemanganat, dung dịch 0,1N. Hòa tan 3,2g kali pemanganat vào 100 ml nước cất nóng, khuấy cho tan hết, thêm nước cất thành 1000 ml. Đựng dung dịch trong bình màu nâu. Sau 1 tuần đem dung dịch ra xác định lại nồng độ.

- Natri hydroxit dung dịch 20%; - Axit clohydric TKPT, d = 1,19; - Kẽm sunfat, dung dịch 1N; - Natri hydroxyt dung dịch 1N; - Phenophtalein, dung dịch rượu 1%; - Dung dịch phelin A: hòa tan 69,28g đồng sunfat trong 1000ml nước cất, nếu không tan hết thì cho thêm vài ml axit sunfuric và lắc đều: - Dung dịch phelin B: hòa tan 346 g kali natri tactra vào 400 - 500 ml nước cất nóng, trộn với 100g natri hydroxyt đã hòa tan trong 200 - 300 ml nước thêm nước cất thành 1000 ml. - Dung dịch sắt (III) sunfat: hòa tan 50 g sắt (III) sunfat trong 400 – 500ml nước cất, thêm từ từ và thận trọng 100ml axit sunfuric đặc (d = 1,84), để nguội, thêm nước cất thành 1 lít.  Cách tiến hành: Cắt nhỏ nguyên liệu, cân 2 – 5 gam cho vào bình tam giác, bổ sung 100 ml nước cất và 5 ml HCl đậm đặc sau đó tiến hành đun cách thủy 2 giờ. Đun cách thủy xong, tiến hành bổ sung NaOH 50% để trung hòa acid đến pH = 7, định mức bằng nước cất vào bình 250 ml. Tiến hành lọc thì thu được dịch lọc. Hút 10 ml dịch lọc cho vào bình tam giác, bổ sung 25 ml felling A và 25 ml felling B, đun sôi 3 phút sau đó lọc kết tủa đồng bằng máy lọc hút chân không. Kết tủa đồng sau đó được

hòa tan bởi Fe2(SO4)3 và chuẩn độ bằng dung dịch KmnO4 0,1N.  Tính kết quả: Hàm lượng glucid (%) trong nguyên liệu được tính theo công thức:

퐺 .푉 .100 Glucid (%) = 1 1 푚.1000.푉2 Trong đó:

G1: Khối lượng đường nghịch chuyển tương ứng, gam

V1: Thể tích định mức, ml m: Khối lượng ban đầu, gam

V2: Thể tích dịch hút phản ứng với dung dịch felling, ml 2.4. Xác định hàm lượng chất xơ [33]  Cách tiến hành:

Cân 2 – 5 gam mẫu vào bình tam giác 250 ml, bổ sung 200 ml H2SO4 0,25M đun sôi 30 phút sau đó đem lọc rửa bằng nước nóng đến pH = 7. Phần bã còn lại bổ

sung 200 ml NaOH 0,3N đem đun sôi 30 phút, lọc qua giấy lọc không tro đã biết trước o khối lượng (m0) rửa bằng nước nóng đến pH = 7. Sau khi rửa xong đem đi sấy ở 105 C

trong 2 giờ, hút ẩm đem cân (m1). Tiếp tục đốt mẫu trong lò nung ở nhiệt độ 500 – 5500C trong 2 giờ 30 phút cho đến khi mẫu được tro hóa hoàn toàn, có màu trắng hoặc màu trắng xám hoặc màu xám. Làm nguội chén sứ trong bình hút ẩm khoảng 40 phút

và đem cân (m2). Lặp lại quá trình nung mẫu cho đến khi khối lượng không đổi.  Tính kết quả: Hàm lượng chất xơ của mẫu X tính bằng % theo công thức: 푚 −푚 −푚 X = 1 2 0.100 푚 Trong đó:

m2: Khối lượng bì + mẫu thử sau khi nung (gam)

m1: Khối lượng bì + mẫu thử sau khi sấy (gam)

m0: Khối lượng bì đã sấy (gam) m: Khối lượng mẫu ban đầu (gam) 2.5. Xác định hàm lượng vitamin C [28]  Cách tiến hành:

Cân 5 – 10 gam mẫu cho vào cối sứ, bổ sung 1 ml H3PO4 2%, tiến hành nghiền, sau đó tiếp tục bổ sung thêm 10 ml HCl 1%. Chuyển toàn bộ dịch và bã vào ống ly tâm và ly tâm 5 – 10 phút, gạn phần dịch cho vào bình định mức 100 ml. Tiếp tục rửa

bã 3 lần (mỗi lần 10 ml H3PO4 2%), ly tâm 5 – 10 phút, tiếp tục gạn phần dịch vào

bình định mức và định mức bằng H3PO4 2% cho đến khi đạt 100 ml. Hút 10 ml dịch chiết vào bình tam giác 100 ml và tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch 2 – 6 diclo phenol indo phenol 0,001N đến màu hồng nhạt.

Chuẩn bị mẫu trắng: Hút 10 ml dịch chiết và 1 ml CuSO4 1%, đun sôi 10 phút, để nguội và đem đi chuẩn độ bằng dung dịch 2 – 6 diclo phenol indo phenol 0,001N.  Tính kết quả:

0,088.(푉 −푉 ).100.100 X (%) = 1 2 푉3.푚 Trong đó: X: Hàm lượng Vitamin C, %

V1: Thể tích dung dịch 2 – 6 diclo phenol indo phenol 0,001N dùng để chuẩn độ mẫu thử, ml

V2: Thể tích dung dịch 2 – 6 diclo phenol indo phenol 0,001N dùng để chuẩn độ mẫu trắng, ml

V3: Thể tích dịch hút để đi chuẩn độ, ml m: Khối lượng mẫu ban đầu, gam 2.6. Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl[27]  Cách tiến hành: - Vô cơ mẫu:

Cân chính xác 1 gam mẫu phân tích cho vào bình Kjeldahl với 10 ml H2SO4

đậm đặc và 1,5 gam xúc tác (K2SO4: CuSO4 = 1:10). Đặt bình Kjeldahl vào bộ phận cấp nhiệt và tiến hành vô cơ hóa trong tủ hốt cho đến khi dung dịch trong suốt, để nguội. Các bước thực hiện vô cơ hóa mẫu: 1. Mở van nước vào hệ thống xử lý khí độc. 2. Mở bộ phận hút khí, lấy giá chứa các bình Kjeldahl ra tủ hốt. 3. Nạp mẫu vào các bình Kjeldahl. 4. Đưa giá chứa các bình Kjeldahl lên bếp cấp nhiệt. 5. Chụp bộ phận hút khí lên, đảm bảo độ kín. 6. Cắm nguồn điện vào bộ phận công phá và hệ thống xử lý khí. 7. Bật công tắc bể sục xử lý khí độc, điều chỉnh tốc độ sục khí bằng cách xoay núm về mức số 2. 8. Bật công tắc bếp công phá và điều chỉnh thời gian, nhiệt độ công phá trên màn hình. 9. Kết thúc quá trình, tắt công tắc ở bộ phận công phá mẫu. Sau khi bếp nguội (30 phút), tắt công tắc bể sục khí và đóng van nước vào. 10. Rút các phích cắm điện. 11. Tháo đổ vệ sinh các bình chứa nước thải. 12. Lấy mẫu sau khi công phá và thực hiện quá trình chưng cất.

- Cất NH3 ở máy cất đạm  Rửa thật sạch bộ chưng cất đạm bằng nước cất. Chuyển dung dịch đã vô cơ hóa vào bình phản ứng.

Bước 1: Chuẩn bị bình hứng NH3

 Cho vào bình hứng 20 ml H3BO3 3%, thêm vài giọt tasiro lắc đều (lúc này dung dịch có màu tím).  Đưa bình vào đúng vị trí của bộ chưng cất và nhúng ngập đầu dưới ống sinh

hàn vào dung dịch H3BO3 trong bình hứng.

Bước 2: Chuẩn bị bình cất NH3  Chuyển dung dịch đã vô cơ hóa vào bình cầu của máy chưng cất đạm. Rửa bình Kjeldahl 2 lần bằng nước cất, nước rửa cho vào bình cầu, thêm 5 giọt phenolphtalein và NaOH 50% vào bình cầu cho đến khi dung dịch có màu hồng đậm.  Lắp bình cầu vào hệ thống chưng cất. Bước 3: Cho nước chảy vào ống sinh hàn và bộ chưng cất làm việc.

 Thử xem đã cất hết NH3 chưa bằng giấy quỳ tím ở miệng ống sinh hàn. Nếu quỳ tím không đổi màu là được. Sau đó, hạ bình hứng xuống, dùng nước cất tráng sạch acid dính đầu ống làm lạnh.

Bước 4: Định lượng amoni tetraborat tạo thành bằng dung dịch H2SO4 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt với chỉ thị tasiro.  Tính kết quả: Hàm lượng nitơ tổng số có trong mẫu được tính bằng công thức: 푉 × 1,42 × 100 푁 = 푝 Trong đó: N là hàm lượng nitơ tổng số (%)

V: số ml H2SO4 0,1N chuẩn độ

1,42: số mg nitơ ứng với 1 ml H2SO4 0,1N p: trọng lượng mẫu phân tích (mg). Hàm lượng protein tổng số có thể được xác định dựa vào hàm lượng nitơ tổng số. Hàm lượng protein tổng số bằng hàm lượng nitơ tổng số nhân với hệ số chuyển đổi, thông thường hệ số chuyển đổi là 6,25. 2.7. Phương pháp đánh giá cảm quan Phân tích cảm quan là kỹ thuật sử dụng các cơ quan cảm giác của con người để tìm hiểu, mô tả và định lượng các tính chất cảm quan của một sản phẩm thực phẩm như màu sắc, hình thái, mùi vị và cấu trúc.

Dùng lấy ý kiến của người tiêu thụ về sự ưa thích và mức độ ưa thích đối với sản phẩm. Người ta thường dùng các phép thử cặp đôi thị hiếu, so hàng thị hiếu hay mô tả theo thang cường độ thị hiếu. Trong thực tế nhiều khi người ta muốn so sánh nhiều mẫu với nhau về nhiều tính chất cảm quan, ở nhiều mức độ khác nhau, ta có thể sử dụng phương pháp cho điểm theo các điểm khác nhau. Do đó, chúng tôi sử dụng phép thử cho điểm thị hiếu để đánh giá chất lượng nén sấy.  Nguyên tắc: Người thử sẽ được mời thử nếm sản phẩm và sau đó họ sẽ đo mức độ ưa thích, hài lòng của mình đối với sản phẩm bằng thang điểm đã được định nghĩa trước thông qua các thuật ngữ mô tả cấp độ hài lòng, ưa thích - thang đo thị hiếu 9 điểm. Thang này được giới hạn bởi một đầu mút “cực kỳ thích” và đầu đối diện “cực kỳ không thích”. Mỗi thành viên sau khi nếm sẽ đánh giá mức độ ưa thích của mình đối với các mẫu thử theo thang điểm từ 1 ÷ 9 trên cả 4 chỉ tiêu cảm quan: Màu sắc, mùi, vị và trạng thái.  Số lượng người thử: 25-35 người.  Độ tuổi: 18 – 40 tuổi.

 Phiếu đánh giá cảm quan

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN

Phép thử cho điểm thị hiếu Họ và tên:…………………………Ngày thử:……………………...... Bạn nhận được … mẫu nén đã được mã hóa với ký hiệu là: ………………………………………………………..………………………………… Bạn hãy quan sát màu, ngửi mùi và nếm, sau đó cho điểm theo mức độ yêu thích của bạn về màu sắc, mùi, vị, trạng thái của mỗi mẫu theo thang điểm sau: Cực kỳ không thích: 1 Tương đối thích: 6 Rất không thích: 2 Thích: 7 Không thích: 3 Rất thích: 8 Tương đối không thích: 4 Cực kỳ thích: 9 Không thích cũng không ghét: 5 (Chú ý dùng nước lọc thanh vị sau mỗi lần thử) Trả lời:

Điểm Mẫu Màu sắc Mùi Vị Trạng thái

Nhận xét riêng: Mẫu…..:………………………………………...... Mẫu…..:………………………………………...... Mẫu…..:………………………………………...... Nhận xét chung và cho ý kiến: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Cảm ơn bạn đã tham gia!

PHỤ LỤC 3 KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ ANOVA

3.1. Kết quả xử lý số liệu về ảnh hưởng của phương pháp sấy đến chất lượng của nén sấy. Homogeneous Subsets Diemmau Subset for alpha = 0.05 Congthuc N 1 2 3

3 32 5.06

2 32 6.59 Duncana 1 32 7.63

Sig. 1.000 1.000 1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 32.000.

Diemmui Subset for alpha = 0.05 Congthuc N 1 2

3 32 5.78

2 32 6.25 6.25 Duncana 1 32 6.66

Sig. .191 .257

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 32.000.

Diemvi Subset for alpha = 0.05 Congthuc N 1

2 32 5.44

1 32 5.69 Duncana 3 32 5.88

Sig. .268

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 32.000.

3.2. Kết quả xử lý số liệu về ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng của nén sấy. Homogeneous Subsets Diemmau Subset for alpha = 0.05 Congthuc N 1 2

3 30 6.23

2 30 7.23 Duncana 1 30 7.27

Sig. 1.000 .875

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 30.000.

Diemmui Subset for alpha = 0.05 Congthuc N 1 2

3 30 6.17

1 30 7.37 Duncana 2 30 7.47

Sig. 1.000 .620

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 30.000.

Diemvi Subset for alpha = 0.05 Congthuc N 1 2

3 30 5.30

2 30 6.63 Duncana 1 30 6.77

Sig. 1.000 .606

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 30.000.

Diemtrangthai Subset for alpha = 0.05 Congthuc N 1

3 30 5.97

2 30 6.30 Duncana 1 30 6.33

Sig. .182

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 30.000. 3.3. Kết quả xử lý số liệu về các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén. Homogeneous Subsets matdoquang Subset for alpha = 0.05 dungmoi N 1 2 3

3 3 .0990

2 3 .1930 Duncana 1 3 .3203

Sig. 1.000 1.000 1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000.

Homogeneous Subsets Matdoquang Subset for alpha = 0.05 Thoigian N 1 2 3 4

1 3 .18167

2 3 .18300

3 3 .21700

7 3 .23600 Duncana 6 3 .23800

5 3 .30333

4 3 .30400

Sig. .493 1.000 .309 .730

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000. Matdoquang Subset for alpha = 0.05 Trangthai N 1 2

1 3 .19200

3 3 .36100 Duncana 2 3 .37433

Sig. 1.000 .427

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000.

Homogeneous Subsets Matdoquang Subset for alpha = 0.05 Tyle N 1 2 3 4 5

5 3 .36133

4 3 .37833

1 3 .42600 Duncana 3 3 .47400

2 3 .55200

Sig. 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000.

Homogeneous Subsets Matdoquang Subset for alpha = 0.05 Nhietdo N 1 2 3 4 5

1 3 .28533

5 3 .29567

4 3 .30567 Duncana 3 3 .35800

2 3 .40700

Sig. 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000.

MAU: P5S3,21,37,38,40-43,45-48,53 DEN: P1S2-P4S3,P6S3-P20S3,22-36,39,44,49-52,54-85