Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian trích ly mần ri, hoa cúc và chế độ thanh trùng đến chất lượng, giá trị cảm quan của trà mần ri

TÓM TẮT:

Nghiên cứu được tiến hành để khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt ở công đoạn trích ly và thanh trùng đến hiệu suất thu hồi, hàm lượng acid tổng, độ pH và giá trị cảm quan của sản phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ và thời gian trích ly nguyên liệu là 90^oC trong 15 phút; nhiệt độ và thời gian thanh trùng sản phẩm là 95^oC trong 10 phút để sản phẩm đạt giá trị cảm quan về màu sắc, mùi và vị bảo đảm an toàn vệ sinh thực phẩm.

Từ khóa: mần ri hoa tím, hoa cúc, trà mần ri, trà hoa cúc, an toàn vệ sinh thực phẩm.

1. Đặt vấn đề

Mần ri hoa tím (Cleome chelidonii L.f) là loại cây thảo dược phân bố khắp các vùng nhiệt đới, mọc nhiều và có quanh năm ở Việt Nam. Mần ri có mùi thơm nhẹ, tính ấm, giải độc gan, vì vậy, thường được dùng làm thuốc hỗ trợ điều trị bệnh cảm cúm, nhức đầu, điều trị viêm cầu thận mãn tính.

Hoa cúc (Chrysanthemum indicum) là hoa trồng phổ biến ở Việt Nam, sử dụng trong đông y từ rất lâu đời. Hoa có vị đắng nhẹ, hương thơm dễ chịu, tính mát. Hoa cúc chứa các vitamin, khoáng chất và các chất chống oxi hóa như carotenoid, flavonoid, viatmin A, tinh dầu.

Mần ri rất dễ trồng, nguồn nguyên liệu dồi dào, giá thấp lại chứa nhiều dược tính nên nếu kết hợp cùng với hoa cúc sẽ tạo ra một sản phẩm mùi vị hài hòa, giải nhiệt nên rất tốt cho sức khỏe. Xuất phát từ vấn đề này, việc “khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt khi trích ly và thanh trùng đến chất lượng và giá trị cảm quan của trà mần ri và hoa cúc đóng chai” nhằm mục đích tạo ra sản phẩm chất lượng, chi phí thấp, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người.

2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.1. Nguyên liệu

Mần ri được hái tự nhiên ở huyện Chợ Mới, An Giang. Hoa cúc sấy khô, chanh núm và đường saccharose từ đường Biên Hòa được mua tại siêu thị Coopmark (Long Xuyên).

2.2. Thiết bị nghiên cứu

Nghiên cứu tại khu thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm (phòng 310) - Trường Đại học An Giang.

2.2. Bố trí thí nghiệm

2.2.1. Qui trình

Mần ri → Rửa → Cắt nhỏ ® Trích ly → Bổ sung hoa cúc khô, đường, dịch ép chanh → Thanh trùng → Rót chai → Sản phẩm.

2.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất thu hồi dung dịch chất tan

Mần ri và hoa cúc sau khi đem về sẽ được rửa sạch để loại bỏ tạp chất, bụi bẩn và một phần vi sinh vật, cắt nhỏ. Lượng mần ri được bổ sung với tỷ lệ 10% so với thể tích nước. Bổ sung 1000 mL nước vào nguyên liệu và tiến hành đun ở nhiệt độ 800C, 900C, 1000C với thời gian 5 phút, 10 phút, 15 phút, 20 phút sau đó bổ sung hoa cúc với tỷ lệ 1,5%. Tiếp theo sẽ lọc và bổ sung đường, dịch ép chanh (dịch chanh đã lọc qua 2 lớp giấy lọc dạng phễu), sau đó rót chai, đóng nắp, thanh trùng với nhiệt độ và thời gian cố định là 900C trong 15 phút. Sau cùng, tiến hành đánh giá, thu thập số liệu, chọn ra mẫu tối ưu cho thí nghiêm tiếp theo.

2.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng sản phẩm

Nước mần ri-hoa cúc sau khi trích ly với tỷ lệ phối chế tối ưu ở thí nghiệm 1. Phối chế đường để đạt nồng độ chất khô hòa tan là 12^oBx (độ Brix) và dịch ép chanh đã lọc (lọc qua 2 lớp giấy lọc dạng phễu) được bổ sung với tỷ lệ là 4%. Sau khi phối chế tiến hành rót chai, ghép nắp và thanh trùng với nhiệt độ 75^oC, 85^oC, 95^oC trong 10, 15, 20 phút. Sau cùng, tiến hành đánh giá, thu thập số liệu, chọn ra mẫu tối ưu cho thí nghiệm tiếp theo.

2.3. Phân tích hóa lý

Hàm lượng acid tổng: Dùng dung dịch kiềm để trung hòa hết các acid trong mẫu với chất chỉ thị màu là phenolphtalein đến màu hồng nhạt bền vững (Phạm Văn Sổ và cs., 1991).

Đo nồng độ chất khô hòa tan: Đo độ oBx bằng Brix kế cầm tay có thang đo tối đa 30 độ brix.

Đo độ nhớt: sử dụng nhớt kế quay (máy đo độ nhớt Brookfield).

Đo độ màu Lab. (trong thang Lab): sử dụng máy đo màu CR-400 Konica Minolta.

2.4. Đánh giá cảm quan

Đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp QDA (quantitative Descriptive Analysis). Các thành viên đánh giá được yêu cầu cho điểm từ 1-5 theo chỉ tiêu mô tả về màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích với thang điểm từ 1-9.

Đánh giá cảm quan sản phẩm (trạng thái, màu sắc, mùi vị) bằng phương pháp mô tả cho điểm theo TCVN 5090-90 và mức độ ưa thích sản phẩm theo thang điểm Hedonic bởi 15 thành viên (Harry và cs., 2007; Stone & Side, 1993).

2.5. Phương pháp phân tích số liệu

Tất cả thí nghiệm được thực hiện 3 lần để lấy số liệu phân tích thống kê. Sử dụng chương trình thống kê Stagraphics Centurion XV để tính ANOVA, kiểm định bằng Fisher t test cho việc tính sự khác biệt có ý nghĩa (LSD), tính hệ số tương quan Pearson ở mức alpha = 0,05.

3. Kết quả và bàn luận

3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến chất lượng, hiệu suất thu hồi dung dịch và giá trị của sản phẩm

Bảng 1. Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian đến giá trị cảm quan

Các số liệu trong cùng một cột có ký tự theo sau giống nhau thì không khác biệt ở mức ý nghĩa 5% qua phép thử LSD.

Các số liệu thống kê cho thấy 2 nhân tố nhiệt độ và thời gian trích ly có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.

Dựa vào kết quả thống kê ở Bảng 1 cho thấy, nhiệt độ trích ly có ảnh hưởng ý nghĩa đến màu sắc, mùi và mức độ ưa thích của sản phẩm.

Xét về màu sắc, khi nhiệt độ trích ly tăng từ 80^oC lên 90^oC thì điểm cảm quan về màu sắc của sản phẩm tăng dần và đạt cao nhất ở 3,50 điểm và thấp nhất 2,75 điểm ở 80^oC, nhưng nếu lại tiếp tục tăng nhiệt độ trích ly lên 100^oC thì điểm cảm quan về màu sắc lại giảm và đạt 2,9 điểm. Do khi nhiệt độ trích ly càng cao thì màu của sản phẩm sẽ càng sậm đi. Ở nhiệt độ trích ly là 80^oC thì màu của sản phẩm tương đối nhạt nên giá trị cảm quan không cao, còn ở 100^oC thì màu lại quá sậm.

Xét về mùi vị của sản phẩm, khi tăng nhiệt độ trích ly từ 80^oC lên 90^oC thì điểm cảm quan về mùi có xu hướng tăng dần, đạt cao nhất là 3,67 điểm (90^oC) và thấp nhất 3,04 điểm (80^oC). Khi tiếp tục tăng lên nhiệt độ là 100^oC thì điểm cảm quan của sản phẩm lại giảm và đạt 3,14 điểm. Do nếu trích ly ở nhiệt độ thấp thì mùi sản phẩm sẽ không thơm nhưng nếu nhiệt độ trích ly quá cao thì sản phẩm sẽ có mùi nấu.

Đối với mùi, khi tăng thời gian trích ly thì các hợp chất mùi trong nguyên liệu sẽ được trích ly hết tạo mùi thơm cho sản phẩm. Do đó khi tăng thời gian trích ly từ 10 phút lên 15 phút thì điểm cảm quan về mùi tăng và có giá trị cao nhất là 3,67 điểm. Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng thời gian lên 20 phút thì điểm cảm quan lại giảm và đạt thấp nhất là 3,08 điểm do nếu trích ly quá lâu sản phẩm sẽ có mùi nấu nên điểm cảm quan thấp.

Nhiệt độ và thời gian trích ly có tương tác ý nghĩa với nhau (P < 0,05) và từng nhân tố cũng có ảnh hưởng ý nghĩa với các chỉ tiêu nên dựa vào Bảng 2 có thể nhận thấy rằng mẫu tối ưu được chọn là mẫu có nhiệt độ trích ly là 90^oC và thời gian trích ly là 15 phút vì nó có điểm cảm quan cao nhất và có sự khác biệt về mùi và mức độ ưa thích với các mẫu còn lại ở mức ý nghĩa 5%. Nhìn chung, ở nhiệt độ trích ly là 90^oC và thời gian trích ly là 15 phút cho sản phẩm có màu đẹp, có giá trị cảm quan về màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích cao là thích hợp nhất.

Bảng 2. Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu hồi dung dịch và giá trị L

Ghi chú: (*) Số liệu của trung bình ba lần lặp lại.

Các số liệu trong cùng một cột có ký tự theo sau giống nhau thì không khác biệt ở mức ý nghĩa 5 % qua phép thử LSD.

Dựa vào kết quả thống kê ở Bảng 2 cho thấy, nhiệt độ và thời gian trích ly có tương tác ý nghĩa với nhau (P < 0,05). Ngoài ra, từng nhân tố cũng có ảnh hưởng ý nghĩa đến từng chỉ tiêu và mẫu tối ưu được chọn là mẫu có nhiệt độ trích ly 90^oC trong thời gian 15 phút. Do ở nhiệt độ và thời gian này, giá trị L và hiệu suất thu hồi dung dịch của sản phẩm tương đối cao đồng thời vẫn giữ được giá trị cảm quan của sản phẩm. Tóm lại, ở nhiệt độ trích ly là 90^oC trong thời gian 15 phút sản phẩm sẽ có giá trị cảm quan cao, hiệu suất thu hồi dung dịch và giá trị L tương đối cao nên được chọn là thông số tối ưu cho sản phẩm.

Trong quá trình trích ly, chất tan khuếch tán từ nguyên liệu vào dung môi, nồng độ chất tan trong dung môi tăng dần và chênh lệch nồng độ chất tan trong và ngoài tế bào giảm dần, tốc độ quá trình khuếch tán cũng giảm dần, đến lúc nào đó sẽ xảy ra cân bằng động giữa hai pha (Nguyễn Thượng Dong, 2006).

3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng sản phẩm của sản phẩm

Bảng 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến giá trị cảm quan của sản phẩm

Ghi chú: (*) Số liệu của trung bình ba lần lặp lại.

Các số liệu trong cùng một cột có ký tự theo sau giống nhau thì không khác biệt ở mức ý nghĩa 5% qua phép thử LSD.

Qua kết quả thống kê ở Bảng 3 cho thấy, nhiệt độ thanh trùng chỉ có ảnh hưởng ý nghĩa đến màu sắc, mùi và mức độ ưa thích của sản phẩm. Còn về vị thì ít ảnh hưởng do thanh trùng chỉ là quá trình tiêu diệt vi sinh vật nên không ảnh hưởng đến vị của sản phẩm.

Về màu sắc của sản phẩm, khi nhiệt độ thanh trùng càng cao, màu sắc sản phẩm càng sậm nhưng do giữ nhiệt ở thời gian ngắn nên màu sắc của sản phẩm đạt giá trị cảm quan cao. Ở nhiệt độ 85^oC điểm cảm quan đạt thấp nhất là 2,92 điểm và thấp nhất là ở 95^oC đạt 3,42 điểm.

Về mùi của sản phẩm, khi nhiệt độ càng cao, mùi của sản phẩm càng giảm, tuy nhiên ở thời gian ngắn thì mùi của sản phẩm vẫn đạt giá trị cảm quan cao ở nhiệt độ 95^oC đạt 3,68 điểm.

Về mức độ ưa thích, sản phẩm có mức độ ưa thích tăng dần khi tăng nhiệt độ thanh trùng, do nhiệt độ thanh trùng càng tăng thì điểm cảm quan về màu sắc và mùi của sản phẩm càng tăng nên mức độ ưa thích của tăng theo. Do đó, nhiệt độ 85^oC có mức độ ưa thích thấp nhất là 6,93 điểm còn ở 95^oC thì sản phẩm có mức độ ưa thích rất thấp chỉ đạt 7,40 điểm.

Thời gian thanh trùng có ảnh hưởng ý nghĩa đến màu sắc, mùi và mức độ ưa thích của sản phẩm nhưng lại không ảnh hưởng đến vị của sản phẩm. Khi thanh trùng ở thời gian càng lâu thì màu sắc sẽ càng sậm. Khi thanh trùng 10 phút thì màu của sản phẩm vẫn còn đẹp và đạt giá trị cảm quan cao nhất là 3,36 điểm, càng về sau màu sắc của sản phẩm càng sậm nên khi ta thanh trùng ở 20 phút thì điểm cảm quan thấp nhất và đạt 3,01 điểm.

Xét về mức độ ưa thích, khi thanh trùng ở thời gian 10 phút sản phẩm sẽ có mức độ ưa thích cao nhất do ở thời gian này mẫu vẫn giữ được màu đẹp, mùi thơm. Thấp nhất là ở mẫu 20 phút, mẫu có màu không đẹp và mùi nấu không hấp dẫn. Tóm lại, mẫu thanh trùng ở 95^oC ở 10 phút đạt giá trị cảm quan về màu sắc, mùi và mức độ ưa thích cao và có sự khác biệt ý nghĩa với tất cả mẫu thanh trùng ở 850C.

Ở mỗi nhiệt độ thanh trùng khác nhau thì thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt cũng khác nhau. Nếu tăng nhiệt độ thanh trùng thì thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt cũng tăng theo. Khi thanh trùng ở nhiệt độ cao và thời gian dài thì thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt sẽ kéo dài. Và ngược lại, nếu thanh trùng ở nhiệt độ thấp trong thời gian ngắn thì thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt sẽ ngắn. Điều quan trọng là chọn được chế độ thanh trùng thích hợp vừa có thể giữ được các giá trị dinh dưỡng vừa tiêu diệt được các vi sinh vật có hại trong sản phẩm. Khi thanh trùng ở 85^oC thì thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt là thấp nhất. Thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt cao nhất khi thanh trùng ở 95^oC. Thống kê dưới đây cho thấy sự thay đổi thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt theo nhiệt độ thanh trùng.

Khi thanh trùng ở 85^oC thì thời gian nâng nhiệt là 15 phút và thời gian hạ nhiệt là 32 phút.

Thời gian giữ nhiệt ở tâm trong 10 phút: có tổng thời gian là 59 phút.

Thời gian giữ nhiệt ở tâm trong 15 phút: có tổng thời gian là 64 phút.

Thời gian giữ nhiệt ở tâm trong 20 phút: có tổng thời gian là 69 phút.

Khi thanh trùng ở 90^oC thì thời gian nâng nhiệt là 18 phút và thời gian hạ nhiệt là 38 phút.

Thời gian giữ nhiệt ở tâm trong 10 phút: có tổng thời gian là 62 phút.

Thời gian giữ nhiệt ở tâm trong 15 phút: có tổng thời gian là 67 phút.

Thời gian giữ nhiệt ở tâm trong 20 phút: có tổng thời gian là 72 phút.

Khi thanh trùng ở 95^oC, thời gian nâng nhiệt là 20 phút và thời gian hạ nhiệt là 43 phút.

Thời gian giữ nhiệt ở tâm trong 10 phút: có tổng thời gian là 73 phút.

Thời gian giữ nhiệt ở tâm trong 15 phút: có tổng thời gian là 78 phút.

Thời gian giữ nhiệt ở tâm trong 20 phút: có tổng thời gian là 83 phút.

Bảng 4. Giá trị F của các chế độ thanh trùng

Qua kết quả Bảng 4 cho thấy, ở nhiệt độ thanh trùng 9^oC có giá trị Ft là 26,26; 33,63 và 42,42 lần lượt ở 10 phút, 15 phút và 20 phút đều lớn hơn giá trị F0 = 10 phút thích hợp cho quá trình thanh trùng nước giải khát mần ri - hoa cúc. Vì theo Carla Weemaes (1997), để chọn nhiệt độ thanh trùng có giá trị F thích hợp đảm bảo an toàn cho người sử dụng, nên chọn quá trình thanh trùng có giá trị thanh trùng Ft lớn hơn F0 (giá trị F tối thiểu đảm bảo cho sức khỏe cộng đồng). Nên ở nhiệt độ 95^oC trong thời gian ngắn là 10 phút cho quá trình thanh trùng là thích hợp nhất vì vừa đảm bảo an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng và giữ được giá trị cảm quan cao so với thời gian thanh trùng kéo dài 15 phút và 20 phút.

4. Kết luận

Bảng 5. Một số chỉ số hóa, lý trong trà mần ri và chỉ tiêu vi sinh sau 7 ngày bảo quản

Kết quả nghiên cứu cho thấy:

- Trích ly mần ri và hoa cúc khoảng nhiệt độ 90^oC trong thời gian 15 phút với lượng nước dùng trích ly là 1000 mL sẽ thu được sản phẩm có chất lượng tốt.

- Nhiệt độ thanh trùng 95_oC, thời gian giữ nhiệt là 10 phút cho sản phẩm đạt giá trị cảm quan về màu sắc, mùi và vị bảo đảm an toàn vệ sinh thực phẩm.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

Bose A., Khuntia A., Gupta J.K., Si S. (2012). Evaluation of central nervous system depressant activity of Cleome rutidosperma. Alt. Med. Studies., 2(8), 38-42.
Chakraborty A.K., Charde M.S., Roy H., Bhanja S., Behera M. (2010). Comparative study of antioxidant activity between ethanolic and aqueous extract of Cleome rutidosperma. Int. J. Pharm. Sci. Res., 1(11), 112-116.
Harry, T., & Hildegarde, H. (2007). Đánh giá cảm quan thực phẩm (Nguyễn Hoàng Dũng, biên dịch). Hồ Chí Minh: NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Lệ Hà (2009). Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm. TP. Hồ Chí Minh: NXB Khoa học và kỹ thuật
Phạm Thanh Kỳ, Nguyễn Thị Tâm, Trần Văn Thanh (2007) “Dược liệu học”, NXB Y học.
Phạm Văn Sổ., & Bùi Thị Như Thuận. (1991). Kiểm nghiệm lương thực, thực phẩm. Hà Nội: NXB Khoa học và kỹ thuật.

A STUDY ON THE IMPACTS OF THE EXTRACTION

AND STERILIZATION STAGES ON THE QUALITY

OF CANNED CHRYSANTHEMUMS - CLEOME RUTIDOSPERMA TEA

• DIEP KIM QUYEN

An Giang University, Vietnam National University - Ho Chi Minh City Campus

ABSTRACT:

This study is to investigate the effects of heat treatment in the extraction and sterilization stages on the recovery efficiency, total acid content, pH and sensory value of the product. The study’s results show that the optimal temperature is 90^oC and the the extraction time of raw materials is 15 minutes. Meanwhile, the suitable product sterilization time is 10 minutes at 95^oC.

Keywords: cleome rutidosperma, chrysanthemums, cleome rutidosperma tea, chrysanthemums tea, food safety and hygiene.