TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN
Tên luận án: Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình thu hoạch và chế biến đến hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học trong cây thuốc dòi (Pouzolzia zeylanica L. Benn)
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 9540101
Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Duy Tân
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Minh Thủy
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Cần Thơ
1. Tóm tắt nội dung luận án
Nội dung 1: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình thu hoạch và xử lý sau thu hoạch đến khả năng duy trì các hợp chất sinh học trong cây thuốc dòi. Gồm: (i)Ảnh hưởng của mùa vụ trồng (mùa nắng và mùa mưa) và thời gian thu hoạch (30, 45, 60, 75 và 90 ngày tuổi sau khi trồng); (ii)Ảnh hưởng nhiệt độ sấy (60, 70, 80, 90 và 100oC)/phơi nắng và kích thước nguyên liệu (nguyên cây và cắt khúc 3÷5 cm); (iii)Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu (dạng bột nghiền và cắt khúc 3÷5 cm) và hàm ẩm (10,5% và 13,5%) trong quá trình bảo quản đến khả năng duy trì hàm lượng các hợp chất sinh học trong cây thuốc dòi. Kết quả nghiên cứu cho thấy cây thuốc dòi được trồng và phát triển rất tốt với thời gian thu hoạch tối ưu từ 4÷8 tuần tuổi sau khi trồng, cây thuốc dòi được trồng trong mùa nắng chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học hơn so với cây được trồng trong mùa mưa; chế độ sơ chế thích hợp là rửa sạch và làm khô bằng cách phơi nắng/sấy khô ở 60oC tới độ ẩm nhỏ hơn 12%, sau đó cắt khúc 3÷5 cm, ghép mí kín trong bao PE và cho vào trong túi nhựa (màu sậm) có thể bảo quản tốt trong 12 tháng ở nhiệt độ phòng.
Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của các nhân tố trong quá trình chế biến sản phẩm cao lỏng và bột hòa tan từ cây thuốc dòi đến hàm lượng các hợp chất sinh học và giá trị cảm quan của sản phẩm, bao gồm: (i) Thiết kế các bố trí thí nghiệm cho quy trình sản xuất cao lỏng theo dạng phức hợp điểm tâm (CCD) sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) với các nhân tố được khảo sát như nhiệt độ và thời gian trích ly (70÷90oC và 20÷40 phút, tương ứng); tỷ lệ nước/thuốc dòi khô (20/1÷30/1 v/w); acid citric (0,2÷0,4%), đường sucrose (15÷25oBrix) và carboxymethyl cellulose (0,2÷0,4%) bổ sung vào dịch trích và cô đặc ở (độ chân không 550÷650 mmHg trong thời gian 30÷40 phút). Các thông số tối ưu đạt được cho quy trình chế biến là trích ly ở 81oC trong 30 phút với tỷ lệ nước/nguyên liệu là 27/1 (v/w). Dịch trích được phối chế với 0,29% acid citric, 20oBrix và 0,29% carboxymethyl cellulose; cô đặc ở độ chân không 600 mmHg trong 40 phút cho sản phẩm cao lỏng với hàm lượng các hợp chất sinh học cao và giá trị cảm quan tốt; (ii) Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến tiến trình sấy phun dịch trích ly thuốc dòi, bao gồm nồng độ maltodextrin bổ sung (5÷15%, w/v) kết hợp với ba loại gum (arabic, carrageenan và xanthan gum) với nồng độ khác nhau (0,06÷0,10%, w/v); nhiệt độ không khí sấy (170÷190oC) và tốc độ dòng nhập liệu (16÷20 rpm); tỷ lệ đường sucrose (10, 15 và 20%), acid ascorbic (0,05; 0,10 và 0,15%) trong 100 ml nước (với 3 g bột thuốc dòi). Các thông số tối ưu đạt được là dịch trích được phối chế với 9% maltodextrin và 0,08% gum arabic, sấy phun với nhiệt độ không khí đầu vào 179oC, tốc độ dòng nhập liệu 18 rpm, khi sử dụng phối chế với tỷ lệ bột thuốc dòi/đường sucrose/acid ascorbic là 3/15/0,1 (w/w/w) trong 100 ml nước; (iii) Theo dõi quá trình bảo quản sản phẩm cao trong keo thủy tinh 250 ml ở nhiệt độ lạnh và nhiệt độ phòng, bột sấy phun trong hộp nhựa 100g ở nhiệt độ phòng. Kết quả cho thấy mẫu sản phẩm cao bảo quản ở nhiệt độ phòng có sự tổn thất hàm lượng anthocyanin, flavonoid, polyphenol và tannin cao hơn mẫu bảo quản ở nhiệt độ lạnh khoảng 1,38÷1,55 lần. Hợp chất polyphenol và tannin có sự giảm nhẹ trong thời gian bảo quản 1÷4 tháng đầu và tăng nhẹ ở tháng 5÷6 sau đó giảm dần. Hợp chất anthocyanin và flavonoid thì giảm dần theo thời gian bảo quản. Còn mẫu sản phẩm bột có sự tổn thất các hợp chất sinh học trong khoảng 33,86 đến 51,85% sau 12 tháng bảo quản.
Nội dung 3: Xác định các đặc tính chức năng và bước đầu khảo sát mức độ chấp nhận của 150 người tiêu dùng trên địa bàn thành phố Long Xuyên đối với hai sản phẩm cao lỏng và bột hòa tan thuốc dòi. Kết quả khảo sát cho thấy cả hai sản phẩm đều được người tiêu dùng đánh giá cao về màu sắc, mùi vị và chất lượng và sẵn lòng mua sản phẩm khi hiện diện trên thị trường. Sản phẩm bột hòa tan có hoạt động chống oxy hóa cao hơn sản phẩm cao lỏng với giá trị IC50về khả năng khử gốc tự do DPPH là 0,98 và 3,18 mg/ml; khả năng khử sắt theo phương pháp FRAP là 116,198 và 6,687 MFeSO4/100 mg; tổng năng lực khử thông qua chỉ số AAI là 41,792 và 14,333; tương ứng. Ngoài ra, bột thuốc dòi có hoạt tính kháng khuẩn trên chủng Streptoccocus pyogenes với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 50 mg/ml và ở liều quy đổi trên người là 6 g/ngày có tác dụng long đàm và giảm các triệu chứng ho do kích thích trên mô hình gây ho bằng capsaicin. Ngược lại, cao lỏng thuốc dòi không thể hiện hoạt tính kháng khuẩn trên các chủng vi khuẩn liên quan đến bệnh lý của đường hô hấp và ở liều quy đổi trên người là 4 g/ngày có tác dụng long đàm trên chuột thí nghiệm bị gây ho bằng capsaicin. Tuy nhiên, tác dụng của cao thuốc dòi trên các triệu chứng ho do kích thích trên mô hình gây ho bằng capsaicin thể hiện chưa điển hình so với dạng bột thuốc dòi sấy phun.
2. Những kết quả mới của luận án:
– Cung cấp các thông tin hữu ích về tác dụng trị bệnh của cây thuốc dòi một loại thực vật thuốc được sử dụng phổ biến trong dân gian; nhưng chưa được nghiên cứu và tìm hiểu nhiều.
– Xác định được thời điểm thu hoạch và phương pháp làm khô thích hợp để thu được nguyên liệu thuốc dòi có hàm lượng các hợp chất sinh học ở mức cao, cũng như sự hao hụt của các hợp chất này trong quá trình bảo quản
– Sử dụng công nghệ cô đặc chân không và sấy phun để chế biến ra hai sản phẩm giá trị gia tăng (cao lỏng và bột hòa tan), tiện dụng từ cây thuốc dòi;
– Thử nghiệm hoạt động chống oxy hóa in vitro và khả năng kháng khuẩn đường hô hấp, tác dụng long đàm và trị bệnh ho của sản phẩm trên mô hình chuột thí nghiệm.
– Từ kết quả nghiên cứu có thể định hướng người dân trồng theo quy hoạch và thúc đẩy quá trình sản xuất sản phẩm để thương mại hóa, nhằm nâng cao giá trị kinh tế cây thuốc dòi.
3. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu:
– Cả hai sản phẩm cao lỏng và bột hòa tan đều được chấp nhận cao của 150 người tiêu dùng được điều tra. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn là rất cao.
– Nghiên cứu thêm tác dụng trị ho thực nghiệm trên người, tác dụng kháng viêm, chống phù nề và thử nghiệm mô hình gây hen dị ứng bằng albumin.
– Tính toán hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất thử nghiệm ở quy mô lớn để có thể chuyển giao công nghệ cho các cơ sở sản xuất ở địa phương khi có nhu cầu.
