TÓM TẮT:
Nghiên cứu này nhằm phát triển sản phẩm nước uống chức năng từ rong sụn (Kappaphycus alvarezii) bổ sung đông trùng hạ thảo (Ophiocordyceps sinensis), có giá trị dinh dưỡng và cảm quan cao. Mục tiêu chính là khảo sát ảnh hưởng của chế độ thanh trùng - cụ thể là nhiệt độ và thời gian thanh trùng - đến chất lượng sản phẩm thông qua bốn chỉ tiêu: cảm quan, độ nhớt, pH và hàm lượng chất khô. Sản phẩm được thanh trùng theo các thời gian và tỷ lệ nước khác nhau. Kết quả cho thấy, nhiệt độ thanh trùng 90oC (điểm cảm quan 18,59 điểm; độ nhớt 253 cP, pH 6,74 và hàm lượng chất khô 15,44 g/100g) và thời gian thanh trùng 20 phút (điểm cảm quan 17,89 điểm, độ nhớt 240 cP, pH 6,99 và hàm lượng chất khô 15,73 g/100g) là thích hợp, giúp sản phẩm đạt điểm cảm quan cao nhất, độ nhớt vừa phải và hàm lượng tro phù hợp. Nghiên cứu cho thấy tiềm năng phát triển dòng sản phẩm nước uống chức năng từ nguyên liệu bản địa, hướng đến xu hướng tiêu dùng xanh, sạch và bền vững.
Từ khóa: rong sụn, đông trùng hạ thảo, nước uống chức năng, cảm quan.
1. Đặt vấn đề
Rong sụn (Kappaphycus alvarezii) là một loại rong biển đỏ có giá trị dinh dưỡng cao, chứa hàm lượng lớn polysaccharide, khoáng chất, chất xơ hòa tan (K. Suresh Kumar và cộng sự, 2014).
Đông trùng hạ thảo (Ophiocordyceps sinensis) là một loại dược liệu quý được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền và hiện đại. Sự kết hợp giữa rong sụn và đông trùng hạ thảo trong một sản phẩm nước uống mang lại tiềm năng lớn trong việc tạo ra dòng thực phẩm chức năng vừa có giá trị dinh dưỡng cao, vừa có tác dụng hỗ trợ sức khỏe toàn diện (Hui-hui Ly et al., 2021).
Để tạo ra một sản phẩm nước uống chất lượng cao từ rong sụn, các yếu tố công nghệ trong giai đoạn thanh trùng - đặc biệt là nhiệt độ thanh trùng và thời gian thanh trùng - có ảnh hưởng lớn đến tính chất cảm quan, độ nhớt, pH và hàm lượng chất khô của sản phẩm. Các thông số này quyết định khả năng hòa tan carrageenan, ảnh hưởng đến độ sánh, mùi vị và cấu trúc của sản phẩm cuối cùng.
Nghiên cứu “Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất lượng sản phẩm nước uống rong sụn bổ sung đông trùng hạ thảo” được thực hiện nhằm xác định điều kiện thanh trùng thích hợp, góp phần hoàn thiện quy trình chế biến, nâng cao chất lượng sản phẩm, tạo ra sản phẩm tốt cho sức khỏe người tiêu dùng.
2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Rong sụn thí nghiệm: Rong sụn khô được mua tại chợ Vĩnh Hải, Bắc Nha Trang và bảo quản nơi thoáng mát. Chọn rong có màu đều nhau không bị vàng, rong phải khô để tránh bị ẩm mốc.
2.1.2. Đông trùng hạ thảo: Được mua tại siêu thị Bách Hóa Xanh tại phường Bắc Nha Trang. Sau khi mua về được bảo quản nơi khô ráo. Chọn đông trùng có độ dài tương tương nhau không bị mốc,...
2.1.3. Phụ gia, gia vị: Được mua tại cửa hàng phụ gia thực phẩm tại Bắc Nha Trang.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Sơ đồ quy trình và bố trí thí nghiệm
Hình 1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm
2.2.2. Phương pháp phân tích
- Đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215-79);
- Xác định pH bằng máy đo pH;
- Độ nhớt xác định bằng máy đo độ nhớt;
- Xác định hàm lượng chất không bằng phương pháp AOAC 1995
2.3. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu được phân tích và xử lý bằng phần mềm SPSS (Version 26.0), vẽ đồ thị trên MS Excel 2013. One - Way ANOVA và Duncan’s Test được chọn để so sánh sự khác biệt giữa các giá trị trung bình (p<0,05).
3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.1. Xác định nhiệt độ thanh trùng
|
(A) |
(B) |
|
(C) |
(D) |
Đồ thị 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến chất lượng cảm quan (A), độ nhớt của sản phẩm (B), pH của sản phẩm (C) và hàm lượng chất khô của sản phẩm (D). Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)
Kết quả Hình Đồ thị 1 (A) cho thấy tại 80°C và 85°C, điểm cảm quan đạt 13,61 ± 0,56 và 14,33 ± 0,18. Tuy nhiên khi lên 90°C, điểm cảm quan tăng và đạt cao nhất tại 18,59 ± 1,69 và khi tiếp tục tăng nhiệt độ, điểm cảm quan giảm xuống lần lượt là 14,33 ± 0,43 và 14,49 ± 0,67 ở 95°C và 100°C.
Kết quả hình (B) cho thấy tại 80°C và 85°C, độ nhớt lần lượt là 285 ± 0,29 cP và 284 ± 2,89 cP. Tuy nhiên, khi lên 90°C, độ nhớt giảm còn 253 ± 2,89 cP. Tại 95°C và 100°C, độ nhớt tiếp tục giảm xuống mức thấp nhất là 215 ± 0,29 cP và 212 ± 2,89 cP.
Kết quả hình (C) cho thấy ở 80°C và 85°C, pH lần lượt là 6,85 ± 0,05 và 6,84 ± 0,02; tuy nhiên khi tăng lên 90°C, pH giảm nhẹ còn 6,74 ± 0,06. Tiếp tục tăng nhiệt độ đến 95°C và 100°C, pH giảm còn 6,66 ± 0,02 và 6,53 ± 0,08.
Kết quả hình (D) cho thấy hàm lượng chất khô của sản phẩm. Tại 80°C, hàm lượng chất khô đạt 11,29 ± 0,8; khi tăng lên 85°C và 90°C, hàm lượng này tăng lên 13,67 ± 0,83 và 15,44 ± 0,95. Ở nhiệt độ 95°C và 100°C, hàm lượng chất khô đạt cao nhất là 17,73 ± 0,94 và giảm xuống còn 16,73 ± 0,61.
Kết quả này có sự phù hợp với các nghiên cứu: Trần Thị Ngọc Mai (2015) về nước uống dinh dưỡng từ rong sụn. Nhiệt độ thanh trùng của nước uống rong sụn bổ sung nha đam là 90ºC. Trong cùng nghiên cứu cũng chỉ ra hàm lượng chất khô đạt từ 11,29-16,73%, mặc dù cao hơn so với nghiên cứu trên được lý giải do cả hai sản phẩm đều sử dụng rong sụn làm nền tảng - vốn chứa polysaccharide cao - và kết hợp với thành phần bổ sung giàu chất rắn hòa tan như nha đam hoặc đông trùng hạ thảo. Trần Thị Ngọc Mai (2015), Nguyễn Thị Thanh Thúy (2011) về nghiên cứu các thông số thích hợp cho công đoạn nấu của quy trình sản xuất carrageenan từ rong sụn bằng phương pháp sử dụng enzyme cellulase, độ nhớt ở nghiên cứu này là (425-480 cP, ở tỷ lệ nước 1/22). Ở nghiên cứu này độ nhớt là (212-285 cP, ở tỷ lệ nước 1/50) với nhiệt độ tăng dần từ 85-100ºC cho nhiệt độ càng tăng thì độ nhớt sẽ càng giảm. Với độ nhớt như vậy hoàn toàn hợp lý vì rong nguyên liệu ở nghiên cứu trên được xử bằng enzyme cellulase (tách chiết được nhiều carrageenan). Còn ở nghiên cứu này chỉ ngâm với nước sạch nên không thể tách hoàn toàn carrageenan vì trong rong chứa nhiều thành phần khác (tro, nước, protein, lipid,...). Nguyễn Thị Thanh Thúy (2011), Yatim Lailun Nimah (2017) xác định thời hạn sử dụng bằng phương pháp kiểm tra thời hạn sử dụng tăng tốc (ASLT) trong nước giải khát từ rong biển. Ở nghiên cứu trên, sản phẩm nước uống rong biển vị trà xanh có giá trị pH ban đầu dao động 6-8. Ở nghiên cứu này giá trị pH dao động 6,53-6,85 nên hoàn toàn phù hợp cho sản phẩm nước uống rong sụn bổ sung đông trùng hạ thảo (Yatim Lailun Nimah, 2017).
Kết luận: Nhiệt độ 90°C đảm bảo giúp tiêu diệt vi sinh vật, ổn định pH, duy trì độ nhớt phù hợp và bảo toàn hàm lượng chất khô cũng như các hoạt chất sinh học.
3.2. Xác định thời gian thanh trùng
|
(A) |
(B) |
|
|
(C) |
(D)
|
|
Đồ thị 2: Ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến chất lượng cảm quan (A), độ nhớt của sản phẩm (B), pH của sản phẩm (C) và hàm lượng chất khô của sản phẩm (D). Giá trị được trình bày là giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)
Kết quả hình Đồ thị 2 (A) cho thấy điểm cảm quan của sản phẩm thay đổi theo thời gian thanh trùng. Từ 5 đến 15 phút, điểm cảm quan lần lượt đạt 14,01 ± 0,79; 14,05 ± 0,61 và 14,03 ± 1,61. Điểm cảm quan cao nhất đạt được ở 20 phút là 17,89 ± 0,77 nhưng khi tiếp tục tăng thời gian, điểm cảm quan giảm xuống còn 13,63 ± 1,02 ở phút thứ 25.
Kết quả hình (B) cho thấy độ nhớt của sản phẩm có xu hướng giảm khi thời gian thanh trùng tăng. Trong 15 phút đầu tiên, độ nhớt tuy có giảm nhưng vẫn không đổi về mặt thống kế: 282 ± 2,6 cP; 279 ± 2,75 cP và 274 ± 2,6 cP nhưng khi đến phút thứ 20 độ nhớt bắt đầu giảm mạnh còn 240 ± 5 cP. Ở 25 phút, độ nhớt thấp nhất chỉ còn 207 ± 7,42.
Kết quả hình (C) cho thấy chỉ số pH của sản phẩm giảm dần theo thời gian thanh trùng. Tại 5 phút, pH cao nhất là 7,16 ± 0,08. Khi tăng thời gian lên 10 phút và 15 phút, pH giảm nhẹ xuống 7,10 ± 0,1 và 7,03 ± 0,06. Đến 20 phút, pH là 6,99 ± 0,1. pH giảm rõ rệt ở 25 phút, còn 6,66 ± 0,03.
Kết quả hình (D) cho thấy hàm lượng chất khô của sản phẩm không biến động quá nhiều nhưng có xu hướng tăng nhẹ từ 5 phút đến 20 phút. Cụ thể, tại 5 phút, hàm lượng chất khô là 13,38 ± 0,8; sau đó tăng dần đến 13,99 ± 0,7 (10 phút), 14,1 ± 0,93 (15 phút), và cao nhất tại 20 phút là 15,73 ± 0,68. Tuy nhiên, ở 25 phút, giá trị giảm nhẹ còn 14,66 ± 0,91.
Kết quả này có sự tương đồng với nghiên cứu của Trần Thị Ngọc Mai (2015) về nước uống dinh dưỡng từ rong sụn. Cả 2 sản phẩm đều được thanh trùng ở nhiệt độ 90°C, nhưng thời gian xử lý được điều chỉnh khác nhau để phù hợp với tính chất nguyên liệu. Sản phẩm nước uống rong sụn nha đam chỉ cần thanh trùng trong 10 phút do nha đam có độ ẩm cao, ít protein và nguy cơ nhiễm vi sinh thấp. Ngược lại, sản phẩm rong sụn bổ sung đông trùng hạ thảo cần thanh trùng 20 phút vì đông trùng hạ thảo là nguyên liệu giàu protein và hoạt chất sinh học, có nguy cơ nhiễm vi sinh cao hơn, đòi hỏi thời gian xử lý lâu hơn để đảm bảo an toàn, ổn định chất lượng cảm quan, độ nhớt, pH và hàm lượng chất khô của sản phẩm. Trong cùng nghiên cứu trên cũng chỉ ra hàm lượng chất khô của sản phẩm nước uống rong sụn nha đam là 12%. Ở nghiên cứu này hàm lượng chất khô đạt từ 13,38-15,73%, mặc dù cao hơn so với nghiên trên, tuy nhiên điều này được lý giải do cả hai sản phẩm đều sử dụng rong sụn làm nền tảng - vốn chứa polysaccharide cao - và kết hợp với thành phần bổ sung giàu chất rắn hòa tan như nha đam hoặc đông trùng hạ thảo. Trần Thị Ngọc Mai (2015), Nguyễn Thị Thanh Thúy (2011) nghiên cứu các thông số thích hợp cho công đoạn nấu của quy trình sản xuất carrageenan từ rong sụn bằng phương pháp sử dụng enzyme cellulase, độ nhớt ở nghiên cứu này là (425-480 cP, ở tỷ lệ nước 1/22). Ở nghiên cứu này độ nhớt là (207-282 cP, ở tỷ lệ nước 1/50) với thời gian thanh trùng tăng dần từ 5-25 phút cho nhiệt độ càng tăng thì độ nhớt sẽ càng giảm. Với độ nhớt như vậy hoàn toàn hợp lý vì rong nguyên liệu ở nghiên cứu trên được xử bằng enzyme cellulase (tách chiết được nhiều carrageenan). Nghiên cứu này chỉ ngâm với nước sạch nên không thể tách hoàn toàn carrageenan vì trong rong chứa nhiều thành phần khác (tro, nước, protein, lipid,...). Nguyễn Thị Thanh Thúy (2011); Yatim Lailun Nimah (2017) xác định sản phẩm nước uống rong biển vị trà xanh có giá trị pH ban đầu dao động 6-8. Ở nghiên cứu này giá trị pH dao động 6,66-7,16 nên hoàn toàn phù hợp cho sản phẩm nước uống rong sụn bổ sung đông trùng hạ thảo (Yatim Lailun Nimah, 2017).
Kết luận: Thời gian thanh trùng 20 phút là thích hợp nhất để sản phẩm đạt chất lượng cảm quan tốt nhất, độ nhớt vừa phải, pH vừa phải và hàm lượng chất khô cao nhất. Thanh trùng trong thời gian ngắn hơn hoặc dài hơn đều làm giảm chất lượng.
4. Kết luận
Nghiên cứu đã xác định được ảnh hưởng rõ rệt của chế độ thanh trùng - bao gồm nhiệt độ và thời gian thanh trùng. Nhiệt độ thanh trùng 90oC là thích hợp nhất, mang lại điểm cảm quan cao nhất 18,59 điểm; độ nhớt phù hợp 253 cP, pH phù hợp 6,74 và hàm lượng chất khô cao 15,44 g/100g. Thời gian thanh trùng là 20 phút là thích hợp nhất, mang lại điểm cảm quan cao nhất 17,89 điểm, độ nhớt phù hợp 240 cP, pH phù hợp 6,99 và hàm lượng chất khô cao nhất 15,73 g/100g.
Lời cảm ơn:
Tác giả chân thành cảm ơn sự hỗ trợ tài chính của Trường Đại học Nha Trang cho đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất thử nghiệm sản phẩm nước uống rong sụn bổ sung đông trùng hạ thảo”; mã số: TR2025 -13- 04.
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
Tài liệu tiếng Việt
Nguyễn Thị Thanh Thúy (2011). Nghiên cứu các thông số thích hợp cho công đoạn nấu của quy trình sản xuất Carrageenan từ rong sụn bằng phương pháp sử dụng Enzyme Cellulase, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Nha Trang.
Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 4067:1985 Kẹo - Phương pháp lấy mẫu.
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215-79: Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm.
Trần Thị Ngọc Mai (2015). Nước uống dinh dưỡng từ rong sụn Kappaphycus Alvarezii. Trường Đại học Đồng Tháp, Tạp chí Khoa học (17), 79-83. https://doi.org/10.52714/dthu.17.12.2015.297
Tài liệu tiếng Anh
Hui-hui Ly et al (2021). Formula optimization of Cordyceps Flower beverage based on sensory analysis experiments, E3S Web of Conferences, 292, 03079.
K. Suresh Kumar, K. Ganesan, Kandasamy Selvaraj, P. V. Subba Rao (2014). “Studies on the functional properties of protein concentrate of Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty - An edible seaweed”, Food Chemistry, (53), p. 353-360.
Yatim Lailun Nimah (2017). Determination of Shelf Life with Accelerated Shelf Life Testing (ASLT) in Beverage Seaweed, IPTEK Journal of Proceedings Series 4(1):156.
Effects of pasteurization conditions on the quality of a functional beverage developed from Kappaphycus alvarezii and Ophiocordyceps sinensis
Le My Kim Vuong1
Pham Thi Hien1
Do Trong Son1
Dang Thi To Uyen1
Luong Hai Hau2
Le Vu Thuyen1
1Faculty of Food Technology, Nha Trang University
2Center for Experimentation and Practice, Nha Trang University
ABSTRACT
This study aims to develop a functional beverage from Kappaphycus alvarezii enriched with Ophiocordyceps sinensis, focusing on optimizing nutritional and sensory quality. The effects of pasteurization temperature and time on key product characteristics, sensory evaluation, viscosity, pH, and dry matter content, were systematically examined. Results showed that pasteurization at 90°C (sensory score: 18.59; viscosity: 253 cP; pH: 6.74; dry matter: 15.44 g/100 g) and for 20 minutes (sensory score: 17.89; viscosity: 240 cP; pH: 6.99; dry matter: 15.73 g/100 g) produced the most desirable outcomes in both sensory and physicochemical properties. The findings demonstrate the potential for developing high-value, sustainable functional beverages from local marine and fungal resources, aligning with the growing trend toward health-oriented and eco-friendly consumer products.
Keywords: Kappaphycus alvarezii, Ophiocordyceps sinensis, functional beverage, sensory quality.
[Tạp chí Công Thương - Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ, số 29 năm 2025]
