Khảo sát quá trình chế biến trà túi lọc bạc hà (Mentha piperita L.)

TÓM TẮT:

Bài viết khảo sát quá trình chế biến trà túi lọc bạc hà (Mentha piperita L.) với mong muốn đa dạng hóa các sản phẩm từ lá bạc hà. Kết quả cho thấy, ẩm độ nguyên liệu bạc hà ban đầu là 84,69 ± 1,26%, hàm lượng tinh dầu của nguyên liệu 1,25±0,28 ml/g. Chế độ sấy thông gió với nhiệt độ 55^oC trong thời gian 8 giờ cho sản phẩm có màu xanh sáng, hàm lượng tinh dầu bị thất thoát ít nhất. Chế độ chần ở nhiệt độ là 90^oC trong 60 giây cho sản phẩm tốt nhất. Lựa chọn tỉ lệ phối trộn bạc hà/hoa cúc/cam thảo là 2:1:1 qua phương pháp chấm điểm cảm quan cho kết quả đánh giá sản phẩm được ưa thích nhất. Sản phẩm trà bạc hà đạt chất lượng vi sinh vật, hàm lượng kim loại nặng theo TCVN 7975:2008 và được xếp loại khá theo TCVN 3215:1979.

Từ khóa: Trà túi lọc, trà bạc hà, sấy.

1. Đặt vấn đề

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại trà: trà xanh, trà hoa, trà thảo mộc, trà bạc hà,… Với những công dụng đặc biệt, rất tốt cho sức khỏe con người, trà bạc hà là một trong những loại trà thảo mộc phổ biến trên thị trường hiện nay.

Bạc hà Âu (Mentha × piperita) là loại cây thuộc họ Lamiaceae, được L. mô tả khoa học đầu tiên năm 1753. Toàn cây chứa tinh dầu trong có L-menthol 50 - 68%, menthyl acetat, L-menthon, L-a-pinen, L- limonen. Một số hoạt chất quan trọng trong tinh dầu bạc hà là Menthol (C₁₀H₁₉OH), Menthone (C₁₀H₁₈O) và Pulegone [1]. Bên cạnh những giá trị kinh tế, bạc hà còn có một vai trò quan trọng trong Đông Y như chữa trị các bệnh như cảm, sốt, đau nhức bàn chân, côn trùng cắn,… Trong thực phẩm, bạc hà dùng để trang trí thức ăn hoặc 1 loại rau ăn kèm có thể thay thế rau thơm. Ngoài ra, nước ép bạc hà có thể dùng để làm siro, bánh kem,… Trong mỹ phẩm, tinh dầu bạc hà rất có tác dụng trong việc điều trị da bị mụn nhờ tính kháng khuẩn cao. Trong dược phẩm, tinh dầu bạc hà chủ yếu dùng kết tinh để thu methol dùng trong điều chế các loại miếng dán giảm đau, giảm sốt, thuốc thoa trị trật khớp, bong gân,… Trong thuốc diệt côn trùng, tinh dầu bạc hà đóng vai trò như một chất ức chế đối với một số loại côn trùng như muỗi, ruồi, kiến, gián,…

Nhận thấy những công dụng tốt cho sức khỏe con người mà bạc hà đem lại, với mong muốn đa dạng hóa sản phẩm từ bạc hà, nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát quy trình chế biến trà túi lọc bạc hà.

2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Nguyên liệu bạc hà, giống Âu, được trồng và thu tại vườn ươm Viện Nghiên cứu Công nghệ sinh học và Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Thời điểm thu hoạch: 2,5 tháng sau khi gieo trồng.

Thiết bị và dụng cụ: Bộ chưng cất tinh dầu clevenger. Cân điện tử 4 số (DJ-620S). Máy sấy khay và máy sấy bơm nhiệt do Trường Đại học Nông Lâm thiết kế và chế tạo. Tủ sấy (MEMMERT, UNB400, Đức). Máy xay khô (TATUNG, TVJ - 10A).

Phương pháp phân tích: độ ẩm của nguyên liệu được xác định bằng phương pháp cân khối lượng không đổi [2]. Tinh dầu bạc hà thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước [3]. Thành phần hóa học của tinh dầu được xác định bằng pháp Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) được thực hiện ở Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Màu sắc nguyên liệu và thành phẩm được xác định bằng máy đo màu Lab [4]. Phương pháp đánh giá cảm quan được sử dụng để đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm.

3. Phương pháp thí nghiệm

Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp sấy, nhiệt độ và thời gian sấy: Chọn khoảng nhiệt độ phù hợp với điều kiện máy sấy, để giảm từ ẩm độ ban đầu xuống khoảng 10%. Trong quá trình sấy, theo dõi sự thay đổi ẩm độ của nguyên liệu theo thời gian sấy. Sấy đến khi nguyên liệu đạt ẩm độ khoảng 10%. Lập biểu đồ thay đổi ẩm độ quá trình của các phương pháp sấy. Sau khi sấy, lấy ra 30g để tiến hành chưng cất tinh dầu bạc hà theo tỉ lệ nguyên liệu:dung môi là 1:20 trong thời gian 120 phút. Theo dõi hàm lượng tinh dầu thu được và chấm điểm theo cảm quan, màu sắc. Kết thúc quá trình sấy, nguyên liệu được đem xay nhỏ, sau đó sàng loại bỏ những hạt có kích thước quá nhỏ và cho vào túi lọc 2 g/túi.

Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chần: Tiến hành chần ở các mức nhiệt độ 90^oC, 80^oC, 70^oC trong khoảng thời gian 30s, 60s, 90s. So sánh với mẫu không chần và chọn ra chế độ phù hợp, rồi vớt nguyên liệu ra để ráo.

Khảo sát tỉ lệ phối trộn bạc hà/ hoa cúc/ cam thảo: Khảo sát hàm lượng bạc hà/hoa cúc/cam thảo cho vào ở các tỉ lệ: 1/1/1, 2/1/1, 3/1/1 (w/w/w). Đánh giá cảm quan theo các chỉ tiêu chất lượng (màu sắc, mùi, vị, độ trong) để chọn tỉ lệ thích hợp (sau khi phối trộn, đóng gói, tiến hành pha trà ở các nghiệm thức phối trộn khác nhau).

Đánh giá chất lượng sản phẩm: Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884: 2005; Coliforms. theo TCVN 6848: 2007; E. coli theo TCVN 6846: 2007; nấm men, nấm mốc theo TCVN 4993; hàm lượng Chì theo TCVN 7602:2007. Xác định hàm lượng Cadmi theo TCVN 7603:2007. Đánh giá cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm trà túi lọc thử nghiệm. Sau khi chọn được mẫu trà thích hợp, đánh giá sản phẩm bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3218:1993. Sản phẩm được đánh giá dựa trên 4 chỉ tiêu: màu nước, độ trong, mùi và vị.

4. Kết quả và thảo luận

4.1. Xác định thành phần hóa lý của nguyên liệu

Ẩm độ trung bình ban đầu của nguyên liệu lá bạc hà Âu là 84,69±1,26%. Hàm lượng tinh dầu thu được sau quá trình chưng cất là 1,15±0,28 ml/g. Tinh dầu bạc hà thu được có màu trong suốt, hơi vàng nhạt, có mùi thơm tự nhiên của bạc hà và còn mùi lá nấu nhạt và có vị cay thơm, tính mát. Phân tích thành phần tinh dầu Bạc hà Âu bằng phương pháp GC-MS cho thấy 3 thành phần chính là Menthol, Menthone và Pulegone.

Bảng 1. Thành phần hóa học của tinh dầu bạc hà thô

4.2. Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp sấy, nhiệt độ và thời gian say

Bảng 2. Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp sấy, nhiệt độ và thời gian sấy

Kết quả trong Bảng 2 cho thấy phương pháp sấy không khí nóng, nhiệt độ sấy cao là 75^oC, ẩm độ giảm xuống theo yêu cầu trong thời gian khoảng 5 giờ. Trong thời gian 1 giờ đầu của quá trình, ẩm độ giảm xuống nhanh. Sau khi kết thúc giai đoạn đốt nóng nhiệt độ của vật liệu, giai đoạn này có thời gian diễn tiến nhanh do tính chất của thiết bị sấy không khí nóng. Đến giai đoạn sấy đẳng tốc, nhiệt độ của vật liệu không thay đổi, độ ẩm vật liệu sấy giảm nhanh và đều đặn. Trong phương pháp sấy không khí nóng, vì nhiệt độ sấy cao khiến màu sắc của nguyên liệu bạc hà bị biến đổi sẫm đen, hương vị thơm của bạc hà bị thoát ra nhiều khiến sau khi sấy lá bạc hà không còn mùi thơm dẫn đến việc nước pha chỉ có mùi thơm nhẹ. Với phương pháp phơi bóng râm, nhiệt độ môi trường không ổn định khiến thời gian để đạt được ẩm độ như mong muốn là quá dài (36 giờ). Màu sắc nguyên liệu bị biến đổi nhiều nhất trong các phương pháp (độ lệch màu DE*ab = 10,47 là lớn nhất). Việc phơi bóng râm cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm vì dễ bị bám bụi và các vi sinh vật từ bên ngoài.

Khảo sát hai phương pháp sấy thông gió và sấy bơm nhiệt, kết quả so sánh gần như tương đương giữa 2 phương pháp. Quan sát biểu đồ giảm ẩm của 2 phương pháp sấy, ta nhận thấy có sự thay đổi khác biệt trong 3 giai đoạn: thời gian đầu ẩm độ giảm xuống chậm, trong giai đoạn kế tiếp ẩm độ giảm xuống nhanh chóng và vào cuối quá trình sấy ẩm độ giảm xuống chậm. Điều này được giải thích như sau: Quá trình sấy bao gồm 3 giai đoạn là giai đoạn đốt nóng vật liệu, giai đoạn sấy đẳng tốc và giai đoạn sấy giảm tốc.

So sánh về màu sắc của nguyên liệu trong phương pháp sấy thông gió đạt kết quả tốt hơn thông qua phương pháp đo màu Lab (độ lệch màu phương pháp sấy thông gió: DE*ab = 8,24 < độ lệch màu phương pháp sấy bơm nhiệt: DE*ab = 9).

So sánh hàm lượng tinh dầu của phương pháp sấy thông gió và sấy bơm nhiệt, lượng tinh dầu không có sự chênh lệch (phương pháp sấy thông gió: 0,61 ± 0,02ml so với phương pháp sấy bơm nhiệt: 0,55 ± 0,015ml/g). Về màu sắc của tinh dầu thu được, phương pháp sấy bơm nhiệt cho màu sắc tinh dầu khá trong, có màu vàng nhạt. Phương pháp sấy thông gió cho màu sắc tinh dầu hơi đục, có màu vàng.

Từ kết quả phân tích trên, ta chọn phương pháp sấy thông gió với nhiệt độ 55^oC trong 8 giờ để tiến hành các khảo sát tiếp theo.

Hình 1: Thay đổi ẩm độ quá trình sấy thông gió

Hình 2: Thay đổi ẩm độ quá trình sấy khí nóng

Hình 3: Thay đổi ẩm độ quá trình sấy bơm nhiệt

4.3. Ảnh hưởng của quá trình chần nguyên liệu

Hình 4: Ảnh hưởng của điều kiện chần nguyên liệu

Kết quả cho thấy có sự khác biệt về điểm cảm quan trung bình khi tiến hành chần nguyên liệu bạc hà ở các nhiệt độ và thời gian khác nhau (Hình 4). Ở nghiệm thức có nhiệt độ chần 90^oC, điểm cảm quan trung bình đạt cao nhất vì màu xanh của sản phẩm tươi sáng hơn màu của mẫu đối chứng (không chần). Nghiệm thức có thời gian chần 60 giây có điểm cảm quan trung bình cao hơn so với thời gian chần là 30 giây và 90 giây. Kết quả phân tích ANOVA cho thấy, nhiệt độ và thời gian chần có ảnh hưởng đến điểm cảm quan trung bình ở độ tin cậy 95%. Và hai yếu tố nhiệt độ và thời gian có tương tác với nhau. Quá trình làm mất màu chlorophyll xảy ra theo 2 giai đoạn và sự thay đổi về màu sắc được nhận thấy khi gia nhiệt. Giai đoạn đầu là pheophytin hóa và giai đoạn sau là phân hủy pheophytin thành pyropheophytin. Và pyropheophytin là dẫn xuất chính của diệp lục làm cho lá có màu xanh ôliu. Với thời gian chần càng dài thì nguyên liệu càng mềm, càng thuận lợi cho quá trình sấy, xay, màu sắc vẫn đẹp nhưng nguyên liệu bị tổn thất chất dinh dưỡng, cụ thể là nước chần đục hơn [5]. Từ các phân tích trên, phương pháp chần ở nhiệt độ 90^oC với thời gian 60s được chọn là phù hợp để tiến hành khảo sát các bước tiếp theo.

4.4. Khảo sát tỉ lệ phối trộn bạc hà/hoa cúc/cam thảo

Hình 5: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn bạc hà/hoa cúc/cam thảo

Kết quả cảm quan của sản phẩm trà túi lọc bạc hà/hoa cúc/cam thảo phối trộn tỉ lệ 2/1/1 (w/w/w) cho điểm cảm quan cao nhất (Hình 5). Sản phẩm đạt chất lượng vi sinh theo TCVN về sản phẩm trà túi lọc và không chứa hàm lượng kim loại nặng (Bảng 3). Điểm đánh giá cảm quan, theo TCVN 3215-79, sản phẩm được xếp vào loại khá do có điểm tổng trung bình là 15,36.

Bảng 3. Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh và hàm lượng kim loại nặng

5. Kết luận

Nguyên liệu bạc hà được chần ở nhiệt là 90^oC trong 60 giây, sau đó đem sấy ở nhiệt độ 55^oC trong 8 giờ bằng phương pháp sấy khay cho sản phẩm trà bạc hà đạt chất lượng phù hợp. Tỉ lệ phối trộn thích hợp giữa bạc hà/hoa cúc/cam thảo là 2:1:1, w/w/w. Sản phẩm trà được đánh giá đạt về các chỉ tiêu vi sinh vật, hàm lượng kim loại nặng và được xếp vào loại khá.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1. Vương Ngọc Chính (2012), Hương liệu mỹ phẩm, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
2. Nguyễn Thọ, Thí nghiệm Công nghệ thực phẩm, Chương 1: Các phương pháp xác định tính chất lý hóa cơ bản của nguyên liệu, Bài 2: Xác định độ ẩm nguyên liệu. https://www.academia.edu/8756900/ Th%C3%AD_nghi%E1%BB%87m_C%C3%B4ng_ngh%E1%BB%87_th%E1%BB%B1c_ph%E1%BA%A9m_1_CH%C6%AF%C6%A0NG_1_C%C3%81C_PH%C6%AF%C6%A0NG_PH%C3%81P_X%C3%81C_%C4%90%E1%BB%8ANH_T%C3%8DNH_CH%E1%BA%A4T_L%C3%9D_HO%C3%81_C%C6%A0_B%E1%BA%A2N_C%E1%BB%A6A_NGUY%C3%8AN_LI%E1%BB%86U_TRONG_C%C3%94NG_NGH%E1%BB%86_TH%E1%BB%B0C_PH%E1%BA%A8M
3. Hoàng Thị Nga - Huỳnh Thị Hồng Vân (2014), Nghiên cứu quy trình trích ly tinh dầu Bạc Hà Âu (Mentha Piperita L.) và thử nghiệm ứng dụng làm sáp thơm. Khóa luận tốt nghiệp, Bộ môn Công nghệ Hóa học, Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.
4. Sathiya Mala Kripanand, Sulochanamma Guruguntla and Srinivasulu Korra (2015), Effect of Various Drying Methods on Quality and Flavor Characteristics of Mint Leaves (Mentha spicata L.), Council of Scientific and Industrial Research - Central Food Technological Research Institute (CSIR-CFTRI), Resource Centre, Habshiguda, Uppal Road, Hyderabad-500 007, India.
5. Nguyễn Văn May (2003), Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.

IMPACT OF DRYING METHODS ON THE QUALITY

OF PEPPERMINT TEA BAG (Mentha piperita L.)

• Ph.D MAI HUYNH CANG

• Engineer HUYNH VU THIEN NGAN

Department of Chemical Engineering, Nong Lam University

ABSTRACT:

This study examines the processing of peppermint (Mentha piperita L.) tea bag in order to diversify products from mint leaves. In this study, the moisture of the original mint was 84.69 ± 1.26% while the essential oil content of the raw material was 1.25 ± 0.28 ml/g. This study finds out that the ventilation drying mode with the temperature of 55^oC for 8 hours would help the peppermint tea bag maximally maintain its oil content and have a brigt green color while the blanching mode with the temperature of 90^oC for 60 seconds would produce the best product. By using the sensory scoring, the most prefered product is based on the peppermint / chamomile / licorice blend ratio of 2:1:1. The microbiological quality and heavy metal content of this peppermint tea product are of in accordance with TCVN 7975: 2008 and are classified fairly according to TCVN 3215: 1979.

Keywords: Tea bags, peppermint tea, drying.