Nhằm xây dựng được các quy trình công nghệ và thiết bị để bảo quản, chế biến hành tím từ nguyên liệu sản xuất dựa theo VietGAP nhằm nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững sản xuất hành tím tại tỉnh Sóc Trăng và các tỉnh trồng hành tím hàng hóa khác, Viện Ứng dụng Công nghệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) đã chủ trì thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ trong bảo quản, chế biến hành tím (Allium ascalonium) tại tỉnh Sóc Trăng”. Trong khuôn khổ thực hiện đề tài, đơn vị chủ trì đã nghiên cứu xác định phương pháp thu nhận athocyanin và allicin từ củ hành tím, có thể được tóm lược như sau:
(1) Nghiên cứu xác định phương pháp thu nhận anthocyanin từ củ hành tím
Thí nghiệm 1: Nghiên cứu lựa chọn loại và nồng độ dung môi trích ly thân thiện với môi trường
Hành tím xay nhỏ được chia thành các mẫu có khối lượng như nhau rồi tiến hành trích ly trong cùng một khoảng thời gian, cùng nhiệt độ, cùng tỷ lệ dung môi/nguyên liệu với các loại dung môi sau: Do sản phẩm cuối cùng của quá trình tách chiết được sử dụng làm thực phẩm nên để đảm bảo độ an toàn vệ sinh thực phẩm và đơn giản cho quá trình chiết tách dự kiến sử dụng 03 loại dung môi là nước, dung dịch etanol, ethanol đã axit hóa (đây là các dung môi thường được sử dụng trong quá trình chiết xuất các hợp chất tự nhiên).
Nồng độ dung môi (đối với dung môi ethanol trung tính và ethanol đã axit hóa): 30%V- 96%V.
- Số công thức: 12 công thức.
- Số lượng mẫu: 3 lần nhắc * 5 kg/mẫu.lần * 12 công thức = 180 kg.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng anthocyanin (mg/100 gram).
Thí nghiệm 2: Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật trong quá trình trích ly (nhiệt độ, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu, thời gian trích ly).
Tiến hành xác định miền ảnh hưởng của từng yếu tố trong quá trình trích ly (nhiệt độ trích ly, tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu, thời gian trích ly) bằng cách thực hiện các thí nghiệm thăm dò đơn yếu tố nhằm xác định vùng dừng của từng tham số công nghệ, cụ thể:
+ Nhiệt độ trích ly (X): Từ 300C - 800C.
+ Thời gian trích ly (Y): 4 – 24 giờ.
+ Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi (Z): ½ - 1/8.
Từ đó sử dụng phương pháp toán học (như đã nêu) để tìm miền tối ưu của các yếu tố trên.
Thí nghiệm 3: Nghiên cứu lựa chọn phương pháp loại bỏ nước
Với mục đích tạo ra dung dịch có hàm lượng anthocyanin cao từ dịch chiết hành tím cần phải xác định phương pháp loại bỏ một phần dung môi có trong đó.
Tiến hành khảo sát một số biện pháp tách nước như bay hơi ở điều kiện lạnh, cô đặc ở nhiệt độ thường và cô đặc chân không, trên cơ sở xác định sự ảnh hưởng của các thành phần có trong dịch chiết trước và sau khi tách nước (đặc biệt là hàm lượng anthocyanin) để lựa chọn phương pháp tách nước thích hợp.
- Số công thức: 3 công thức.
- Số lượng mẫu: 3 lần nhắc * 5 kg/mẫu.lần * 3 công thức = 45 kg.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng anthocyanin (mg/100 gram), màu sắc của dịch chiết.
Thí nghiệm 4: Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật trong quá trình làm bay hơi nước (thời gian, nhiệt độ, áp suất) thích hợp
Sau khi xác định được phương pháp làm bay hơi nước thích hợp. Tiến hành quá trình làm bay hơi nước đối với dịch chiết thu được sau quá trình trích ly ở các nhiệt độ khảo sát khác nhau trong các khoảng thời gian tương ứng với các hàm lượng chất khô hòa tan của dịch chiết đạt 14-150Bx, 17-180Bx, 19-200Bx.
- Số công thức: 3 công thức.
- Số lượng mẫu: 3 lần nhắc * 5 kg/mẫu.lần* 3 công thức = 45 kg.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng anthocyanin (mg/100 gram), màu sắc của dịch chiết.
Thí nghiệm 5: Nghiên cứu xác định chất mang và nồng độ chất mang thích hợp.
Sử dụng Maltodextrin là chất mang thường được dùng trong chiết tách các hoạt chất sinh học với tỷ lệ từ 2-12%. Các mẫu dịch chiết được bổ sung các loại chất mang ở các nồng độ khảo sát được sấy phun ở cùng một chế độ sấy như nhau. Sản phẩm thu được sau sấy được xác định các chỉ tiêu chất lượng.
- Số công thức: 6 công thức.
- Số lượng mẫu: 3 lần nhắc * 5 kg/mẫu.lần * 6 công thức = 90 kg.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng anthocyanin (mg/100 gram), độ ẩm, màu sắc, mùi vị, độ bám dính, khả năng hút ẩm của sản phẩm, khả năng hòa tan trong nước.
Thí nghiệm 6: Nghiên cứu xác định phương pháp sấy thích hợp (sấy phun, sấy chân không, ...)
Tiến hành khảo sát một số phương pháp sấy thông thường như sấy phun, sấy chân không và sấy đối lưu, trên cơ sở xác định sự ảnh hưởng của các thành phần có trong dịch chiết trước và sau khi sấy (đặc biệt là hàm lượng anthocyanin) để lựa chọn phương pháp sấy thích hợp.
- Số công thức: 3 công thức.
- Số lượng mẫu: 3 lần nhắc * 5 kg/mẫu.lần * 3 công thức = 45 kg.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng anthocyanin (mg/100 gram), độ ẩm, màu sắc, mùi vị, độ bám dính, độ hòa tan của sản phẩm.
Thí nghiệm 7: Nghiên cứu các thông số kỹ thuật tối ưu trong quá trình sấy (áp suất, thời gian sấy, lưu lượng dịch, nhiệt độ sấy,...)
Theo kết quả thu được từ thí nghiệm trên, tiến hành quá trình sấy dịch chiết theo phương pháp đã được lựa chọn với các thông số công nghệ khảo sát khác nhau. Tùy thuộc vào phưng pháp được lực chọn (là kết quả của thí nghiệm trên ) mà khảo sát ở các khoảng thông số khác nhau (áp suất, thời gian sấy, lưu lượng dịch, nhiệt độ sấy,...). Các mẫu sản phẩm thu được sau quá trình sấy được xác định các chỉ tiêu chất lượng. Dựa vào kết quả xác định mà lựa chọn được chế độ sấy thích hợp nhằm thu được sản phẩm có chất lượng tốt, hàm lượng anthocyanin cao nhất.
Các chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng anthocyanin (mg/100g), độ ẩm, màu sắc, mùi vị, độ bám dính, độ hòa tan của sản phẩm.
Thí nghiệm 8: Nghiên cứu xác định bao bì thích hợp cho sản phẩm
Sản phẩm thu được sau quá trình sấy được đóng trong các loại bao bì khác nhau: Lọ thủy tinh nắp xoáy, túi PP 1 lớp, túi PE 1 lớp, màng PE/AL/PP. Tất cả các mẫu được bảo quản ở nhiệt độ thường. Trong quá trình bảo quản tiến hành theo dõi các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm theo chu kỳ 15 ngày/lần.
- Số công thức: 4 công thức.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng anthocyanin (mg/100 gram), chỉ tiêu vi sinh vật, độ ẩm, màu sắc, mùi vị, trạng thái của sản phẩm.
Dựa vào kết quả theo dõi để lựa chọn loại bao bì thích hợp đồng thời dễ áp dụng trong điều kiện sản xuất và lưu thông thực tế.
Thiết lập quy trình công nghệ tách chiết anthocyanin từ củ hành tím: Dựa trên các kết quả thu được khi tiến hành các thí nghiệm trên, đưa ra quy trình công nghệ tách chiết anthicyanin từ củ hành tím.
(2) Nghiên cứu phương pháp thu nhận allicin từ củ hành tím
Thí nghiệm 1: Nghiên cứu xác định nồng độ dung dịch NaCl để trích ly allicin từ dịch hành tím
Hành tím sau khi xay nhỏ được ngâm trong dung dịch NaCl ở các nồng độ 1-5%, trong thời gian 90 phút ở nhiệt độ thường, sau đó phân tích hàm lượng allicin có trong dịch thu được và trong bã để xác định nồng độ NaCl và thời gian ngâm thích hợp nhất.
- Số công thức: 5 công thức.
- Số lượng mẫu: 3 lần nhắc * 5kg/mẫu.lần * 5 công thức = 75 kg.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng allicin (mg/100 gram) trong dịch thu được và trong bã.
Thí nghiệm 2: Nghiên cứu xác thời gian ngâm dung dịch NaCl thích hợp
Hành tím sau khi xay nhỏ được ngâm trong dung dịch NaCl có nồng độ thích hợp (là kết quả của thí nghiệm trên) ở các khoảng thời gian khác nhau: 30, 60, 90, 120, 150 phút.
- Số công thức: 5 công thức.
- Số lượng mẫu: 3 lần nhắc * 5 kg/mẫu.lần * 5 công thức = 75 kg.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng allicin (mg/100 gram) trong dịch thu được và trong bã.
Thí nghiệm 3: Nghiên cứu xác định phương pháp thu nhận allicin thích hợp
Nhằm mục đích tách allicin ra khỏi dung môi chúng tôi tiến hành tách allicin theo các phương pháp: phương pháp soxhlet, phương pháp tẩm trích có sự hỗ trợ của sóng siêu âm và vi sóng, phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
- Số công thức: 3 công thức.
- Số lượng mẫu: 3 lần nhắc * 5kg/mẫu.lần * 3 công thức = 45 kg.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng allicin (mg/100 gram) trong sản phẩm thu được.
Thí nghiệm 4: Nghiên cứu xác định loại chất mang thích hợp cho quá trình thu nhận allicin từ củ hành tím.
Tiến hành nhũ hóa dịch chứa allicin thu được với dung dịch cồn nồng độ 25% chứa các chất mang khác nhau: dextrin, maltodextrin, cyclodexxtrin với tỷ lệ 12 gram chất mang và gôm/100ml cồn 25% ở 45oC, hỗn dịch thu được được đồng hóa, sau đó được giữ yên ở 40oC trong 6h để tạo phức sau đó hồn hợp trên được sấy phun để thu bột.
- Số công thức: 3 công thức.
- Số lượng mẫu: 3 lần nhắc * 5 kg/mẫu.lần * 3 công thức = 45 kg.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng allicin (mg/100 gram), màu sắc, hương của sản phẩm thu được.
Thí nghiệm 5: Nghiên cứu xác định loại và nồng độ dung môi thích hợp
Tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi (cồn) đến quá trình thu nhận allicin dạng bộ với các nồng độ là 0, 25, 30, 35 và 40%.
Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng allicin (mg/100g)
Thí nghiệm 6: Nghiên cứu xác định tỷ lệ dung môi/chất mang thích hợp
Để tạo phức vi nang phân tử được thuận lợi và cho hiệu quả cao thì chất mang cần phải hòa tan hoàn toàn trong dung môi, nhưng nếu sử dụng dung môi quá nhiều sẽ làm tăng chi phí sản xuất và gây ra tổn thương allicin trong quá trình sấy khô sản phẩm. Vì vậy, tiến hành khảo sát với tỷ lệ dung môi/chất mang tại các mức: 7.5/1; 8.0/1; 8,5/1; 9.0/1; 9.5/1.
Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng allicin (mg/100 gram).
Thí nghiệm 7: Nghiên cứu xác định dịch chiết allicin/ chất mang thích hợp
Xác định tỷ lệ dịch chiết allicin/chất mang thích hợp để đảm bảo lượng allicin được lưu giữ là tối đa và không bị tổn hao trong quá trình sản xuất và bảo quản.Tiến hành khảo sát với các tỷ lệ allicin/chất mang là: 10%, 15%, 18%, 20% và 22%.
Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng allicin (mg/100 gram).
Thí nghiệm 8: Nghiên cứu xác định tỷ lệ gôm/chất mang thích hợp
Gôm không chỉ đóng vai trò là chất nhũ hóa giúp phân tử allicin phân tán đều trong dung dịch chất mang mà còn tạo thành một màng phim bao bọc toàn bộ phức bao allicin hoặc phần lồi ra của allicin trong phức bao, giúp phức bao bền vững hơn. Tuy nhiên nếu lượng gôm quá lơn sẽ gây cản trở sự tiếp xúc của allicin với chất mang, làm ảnh hưởng tới tốc độ và khả năng tạo phức. Vì vậy cần tiến hành xác định tỷ lệ gôm/chất mang phù hợp để mang lại hiệu quả bảo vệ cao mà không làm ảnh hưởng nhiều tớ quá trình tạo phức. Khảo sát tỷ lệ gôm/chất mang: 6%, 7%, 8%, 9%, 10%.
- Số công thức: 5 công thức.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng allicin (mg/100 gram).
Thí nghiệm 9: Nghiên cứu các thông số kỹ thuật tối ưu trong quá trình sấy phun (áp suất, thời gian sấy, lưu lượng dịch, nhiệt độ sấy,....).
Tiến hành khảo sát ở các khoảng thông số khác nhau (áp suất, thời gian sấy, lưu lượng dịch, nhiệt độ sấy,...). Các mẫu sản phẩm thu được sau quá trình sấy được xác định các chỉ tiêu chất lượng. Dựa vào kết quả xác định mà lựa chọn được chế độ sấy thích hợp nhằm thu được sản phẩm có chất lượng tốt, hàm lượng allicin cao nhất.
Các chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng allicin (mg/100 gram), độ ẩm, màu sắc, mùi vị, độ bám dính, độ hòa tan của sản phẩm.
Thí nghiệm 10: Nghiên cứu xác định bao bì thích hợp cho sản phẩm
Sản phẩm thu được sau quá trình sấy được đóng trong các loại bao bì khác nhau: Lọ thủy tinh nắp xoáy, màng PE/AL/PP, lọ nhựa PET. Tất cả các mẫu được bảo quản ở nhiệt độ thường. Trong quá trình bảo quản tiến hành theo dõi các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm theo chu kỳ 15 ngày/lần.
- Số công thức: 3 công thức.
- Chỉ tiêu theo dõi: hàm lượng allicin (mg/100 gram), chỉ tiêu vi sinh vật, độ ẩm, màu sắc, mùi vị, trạng thái của sản phẩm.
Dựa vào kết quả theo dõi để lựa chọn loại bao bì thích hợp đồng thời dễ áp dụng trong điều kiện sản xuất và lưu thông thực tế.
ü Thiết lập quy trình công nghệ tách chiết allicin từ củ hành tím: Từ các kết quả thu được khi tiến hành các thí nghiệm trên đưa ra quy trình công nghệ tách chiết allicin từ củ hành tím.
(3) Xác định tính chất lượng, tính an toàn và tính hiệu quả của sản phẩm bột chiết xuất anthocyanin và bột chiết xuất allicin
Thí nghiệm 1: Nghiên cứu đánh giá tác dụng bán trường diễn của bột chiết xuất anthocyanin và bột chiết xuất allicin trên động vật thực nghiệm
- Thỏ được chia thành 3 lô, mỗi lô 12 con:
+ Lô chứng: uống nước cất, liều 1 ml/kg/24 h.
+ Lô thử thuốc mức liều 1: uống bột chiết xuất anthocyanin/bột chiết xuất allicin 5:1, mức liều 1.
+ Lô thử thuốc mức liều 2: uống bột chiết xuất anthocyanin/bột chiết xuất allicin 5:1, mức liều 2.
- Các chỉ tiêu đánh giá:
+ Sinh lý – dược lý: theo dõi tình trạng chung, hoạt động, ăn uống, trọng lượng cơ thể, điện tim.
+ Huyết học: hồng cầu, hemoglobin, bạch cầu, tiểu cầu.
+ Sinh hóa: SGOT, SGPT, creatinin.
+ Mô bệnh học: vào ngày thứ 42, giết thỏ, quan sát hình ảnh đại thể gan, lách, thận. Sau đó sinh thiết các tạng để nghiên cứu hình ảnh mô bệnh học của tất cả các thỏ thực nghiệm.
- Thời điểm xét nghiệm: lấy máu xét nghiệm các chỉ số sinh hóa, huyết học, ghi điện tim, tại 3 thời điểm là xuất phát điểm, sau 3 tuần, sau 6 tuần nghiên cứu. Thời gian theo dõi 6 tuần.
Thí nghiệm 2: Nghiên cứu đánh giá tác dụng chống oxy hóa của bột chiết xuất anthocyanin.
Thí nghiệm 3: Nghiên cứu đánh giá tác dụng kháng viêm của bột chiết xuất allicin.
Theo https://sta.soctrang.gov.vn/
Đăng nhập
