TĨM TẮT LUẬN VĂN
Trong luận văn này, chúng tơi tìm hiểu và nghiên cứu về sản xuất sản phẩm bột
rau má bằng phương pháp sấy lạnh với mục đích nghiên cứu xác lập chế độ công nghệ
sấy lạnh để khi tiến hành quá trình sấy rau má tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt nhất, độ
ẩm đạt yêu cầu, chi phí năng lượng đạt tới ngưỡng cực tiểu. Từ đó ứng dụng vào cơng
nghiệp sản xuất sản phẩm bột rau má tại Việt Nam.
Để đạt được các mục tiêu đã đề ra, chúng tôi tiến hành nghiên cứu các hàm mục
tiêu như: độ ẩm của sản phẩm sau sấy thấp nhất, hàm lượng chất tan giữ lại sau sấy là
cao nhất, chi phí năng lượng thấp nhất và màu sắc của rau má sau khi sấy ít bị thay đổi.
Các hàm mục tiêu này chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, trong đó 3 yếu tố cần quan tâm
nhất là: nhiệt độ sấy, vận tốc tác nhân sấy và thời gian sấy.
Bằng việc tham khảo, nghiên cứu lý thuyết, thực nghiệm với sự hỗ trợ của các
phần mềm toán học, tin học, phương pháp quy hoạch và tối ưu hóa thực nghiệm, phương
pháp sấy, cân, tính tốn…chúng tơi đã hoàn thành luận văn này, tạo ra sản phẩm bột rau
má sấy lạnh với các thông số công nghệ như sau: độ ẩm cuối của nguyên liệu rau má là
3,65 %, nhiệt độ sấy là 44,24 ⁰C, thời gian sấy là 14,12 giờ và vận tốc tác nhân sấy là
12,83 m/s.
Với các thông số công nghệ trên, sản phẩm bột rau má được tạo ra có màu sắc ít
bị thay đổi, hàm lượng chất tan đạt 11,31%.

v


THE ABSTRACT
Topic: Study on technology for producing gotu kola powder products by cold drying
method.
Major: Food Technology

Major code: 60540101

Author: ĐANG THI CUONG

Supervisor: Associate Professor Ph.D: NGUYEN TAN DUNG
Educational institution: Ho Chi Minh University of Technology and Education,
Faculty of Chemical and Food Technology
Content of summary information:
In this thesis, we learn and research on the production of pennywort powder by
drying method to establishing a refrigeration technology regime that produce the best
quality products, satisfactory humidity with minimum energy costs which can be applied
in the industry scale in Vietnam. In order to achieve the set goals, we conduct research
on the objective functions such as: lowest moisture content of the product, lowest
solubility content retained, lowest energy costs and the color of the pennywort after
drying is less changed. These objective functions are influenced by many factors, of
which three factors need to be considered: drying temperature, drying agent velocity and
drying time.
By theoretical and experimental research methods with the support of
mathematical software, information technology, planning and experimental optimization
methods, drying, weighing, calculating methods ... we have completed this thesis and
created a product of pennywort powder with the following technology parameters: the
final moisture is 3.65%, drying temperature is 44,24 ⁰C, drying time is 14,12 hours and
the drying agent’s velocity is 12,83 m/ s.
With the above technological parameters, the pennywort powder product is
created with little color change, the solubility content reaches 11,31%.

vi


MỤC LỤC
LÝ LỊCH KHOA HỌC .....................................................................................................i
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................iiv
TÓM TẮT LUẬN VĂN .................................................................................................iv

MỤC LỤC .......................................................................................................................iv
DANH MỤC KÝ HIỆU ..................................................................................................xi
DANH SÁCH CÁC HÌNH ............................................................................................xii
DANH SÁCH CÁC BẢNG .......................................................................................... xiv
DANH SÁCH BIỂU ĐỒ .............................................................................................. xvi
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................... 1
2. Mục tiêu đề tài........................................................................................................ 2
3. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu ....................................................... 2
4. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 2
5. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 3
6. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................... 3
7. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................................... 4
8. Bố cục .................................................................................................................... 4
Chương 1: TỔNG QUAN ................................................................................................ 5
1.1

Tổng quan về nguyên liệu rau má ...................................................................... 5

vii


1.1.1

Đặc điểm sinh học của rau má ..................................................................... 5

1.1.2

Phân loại ...................................................................................................... 5


1.1.3

Thành phần hóa học ..................................................................................... 7

1.1.4

Một số tác dụng về y học của rau má .......................................................... 9

1.1.5

Hoạt chất sinh học saponi trong rau má..................................................... 11

1.2 Cơ sở khoa học về sấy vật liệu ẩm ................................................................... 15
1.2.1 Định nghĩa .................................................................................................. 15
1.2.2 Phân loại .................................................................................................... 16
1.2.2.1. Sấy tự nhiên ........................................................................................... 16
1.2.2.2. Sấy nhân tạo .......................................................................................... 17
1.2.3. Tĩnh học quá trình sấy ............................................................................... 18
1.2.3.1. Sơ đồ nguyên lý chung của hệ thống sấy ............................................. 18
1.2.3.2. Sấy lý thuyết và sấy thực tế .................................................................. 19
1.2.3.3. Các phương thức sấy ............................................................................ 21
1.2.4 Động học quá trình sấy .............................................................................. 27
1.2.4.1. Vật liệu ẩm .......................................................................................... 27
1.2.4.2. Quá trình bay hơi ẩm ........................................................................... 32
1.2.4.3. Vận tốc sấy và các giai đoạn sấy vật liệu ẩm ...................................... 33
1.2.5 Lựa chọn phương pháp sấy. ....................................................................... 35
1.2.6 Công nghệ và thiết bị sấy lạnh. .................................................................. 36
1.2.6.1. Sơ đồ thiết bị bơm nhiệt ...................................................................... 36
1.2.6.2. Các quá trình trong sấy bằng phương pháp bơm nhiệt ....................... 38


viii


1.2.6.3. Ưu và nhược điểm của sấy lạnh ............................................................ 40
1.2.7. Quy trình về cơng nghệ sấy lạnh. ............................................................... 41
1.3 Phân tích các yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng đến kỹ thuật sấy lạnh ................... 42
1.4 Phân tích các hàm mục tiêu của sản phẩm cần quan tâm trong kỹ thuật sấy lạnh
rau má ........................................................................................................................ 44
1.5 Bài toán tối ưu trong kỹ thuật sấy lạnh............................................................. 45
1.6 Kết luận về phương pháp sấy ........................................................................... 46
Chương 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................... 47
2.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 47
2.1.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu ...................................................................... 47
2.1.2. Một số hóa chât và vật liệu nghiên cứu .................................................... 49
2.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu ..................................................................... 49
2.2.1. Dụng cụ ..................................................................................................... 49
2.2.2. Thiết bị ...................................................................................................... 53
2.3. Sơ đồ nghiên cứu............................................................................................. 56
2.3.1. Sơ đồ nghiên cứu ...................................................................................... 56
2.3.2. Quy trình sấy rau má thực nghiệm ........................................................... 57
2.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 58
2.4.1. Phương pháp xác định các thơng số cơng nghệ ảnh hưởng đến q trình sấy
.................................................................................................................... 58
2.4.2. Phương pháp xác định các hàm mục tiêu của sản phẩm ........................... 59
2.5. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm .............................................................. 66

ix


2.5.1. Phương pháp chung ................................................................................... 66

2.5.2. Phân tích các đối tượng cơng nghệ của q trình sấy lạnh rau má ............ 69
2.5.3. Xây dựng bảng các yếu tố ảnh hưởng đến đối tượng công nghệ sấy lạnh 70
2.5.4. Xây dựng ma trận quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 2, ba yếu tố ...... 71
2.5.5. Phương pháp xây dựng bài toán tối ưu một mục tiêu ................................ 72
2.5.6. Phương pháp xây dựng bài toán tối ưu đa mục tiêu .................................. 76
2.6. Các cơng nghệ tốn học và cơng nghệ thơng tin.............................................. 78
2.7. Kết luận về phương pháp nghiên cứu .............................................................. 78
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................... 79
3.1. Thành phần hóa học của rau má nguyên liệu và rau má sau sấy lạnh .............. 79
3.1.1. Xác định hàm lượng Vitamin C trong rau má tươi .................................... 79
3.1.2. Xác định hàm lượng Vitamin C trong bột rau má sấy lạnh ....................... 80
3.1.3. Xác định hàm lượng Saponin trong rau má trước và sau sấy lạnh ............ 82
3.1.4. Xác định hàm lượng một số thành phần hóa học khác trong rau má trước và
sau sấy lạnh ................................................................................................................ 83
3.1.5. Xác định sự thay đổi khối lượng trước và sau sấy lạnh.............................. 84
3.1.6. Thành phần hóa học của rau má tươi và rau má sau sấy lạnh .................... 85
3.1.7. So màu sắc của rau má tươi và các mẫu rau má sau sấy lạnh .................... 87
3.2. Xác định bảng các yếu tố ảnh hưởng................................................................ 88
3.2.1. Xác định nhiệt độ môi trường sấy ảnh hưởng đến hàm lượng chất tan .... 88
3.2.2. Xác định vận tốc tác nhân sấy ảnh hưởng đến độ ẩm của sản phẩm ........ 89
3.2.3. Xác định thời gian sấy ảnh hưởng đến chi phí năng lượng ....................... 90

x


3.2.4. Bảng các yếu tố ảnh hưởng ........................................................................ 92
3.3. Xây dựng mơ hình tốn mơ tả cho q trình sấy lạnh rau má .......................... 93
3.3.1. Tiến hành thực nghiệm theo các yếu tố ảnh hưởng và ma trận của phương
án trực giao cấp 2 .................................................................................................... 93
3.3.2. Xây dựng mơ hình toán xácđịnh màu sắc của sản phẩm rau má sau sấy lạnh

.................................................................................................................... 95
3.3.3. Xây dựng mơ hình tốn mơ tả mối quan hệ giữa hàm lượng chất tan với các
yếu tố ảnh hưởng ..................................................................................................... 99
3.3.4. Xây dựng mơ hình tốn mơ tả mối quan hệ giữa chi phí năng lượng với các
yếu tố ảnh hưởng ................................................................................................... 103
3.3.5. Xây dựng mô hình tốn xác định độ ẩm .................................................. 107
3.4. Xây dựng và giải bài toán tối ưu một mục tiêu .............................................. 111
3.5. Xây dựng và giải bài toán tối ưu đa mục tiêu ................................................. 113
3.6.

Thực nghiệm kiểm chứng ........................................................................... 115

3.7.

Xây dựng quy trình cơng nghệ sấy lạnh sản phẩm rau má ......................... 117

3.7.1. Sơ đồ quy trình ........................................................................................ 117
3.7.2. Thuyết minh quy trình ............................................................................. 117
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ......................................................................................... 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 121
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 126

xi


DANH MỤC KÝ HIỆU
Ký hiệu

Ý nghĩa


Thứ nguyên

m1

Khối lượng vật liệu ẩm

Kg

m2

Khối lượng vật liệu sau khi sấy

Kg

N

Công suất điện sử dụng

kW, W

Nđo.n

Cơng suất tính trong q trình đoạn nhiệt

kW, W

Q

Năng suất máy


kW, W

Q0

Năng suất lạnh

kW, W

ρ

Khối lượng riêng

Kg/m3

ωkk

Vận tốc không khí

m/s

*Chữ viết tắt
BTTƯ

Bài tốn tối ưu

TNS

Tác nhân sấy

CLSP


Chất lượng sản phẩm

CNSL

Cơng nghệ sấy lạnh

VTM

Vitamin

TB

Trung bình

xii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1.Một số hình ảnh về cây rau má ......................................................................... 6
Hình 1.2. Cấu tạo của Bacoside B ................................................................................... 9
Hình 1.3. Cấu tạo của Bacoside A ................................................................................. 10
Hình 1.4. Một số chế phẩm từ rau má ........................................................................... 10
Hình 1.5. Sơ đồ sấy bằng khơng khí ............................................................................. 19
Hình 1.6. Sơ đồ sấy bằng khơng khí . ........................................................................... 20
Hình 1.7. Mơ tả q trình sấy lý thuyết ......................................................................... 21
Hình 1.8.Mơ tả quá trình sấy thực tế ............................................................................. 21
Hình 1.9. Sơ đồ sấy có bổ sung nhiệt trong phịng sấy ................................................. 22
Hình 1.10. Sơ đồ sấy có gia nhiệt giữa chừng .............................................................. 23
Hình 1.11. Q trình sấy có gia nhiệt giữa chừng ......................................................... 24

Hình 1.12. Sơ đồ sấy có khơng khí hồn lưu ............................................................... 25
Hình 1.13.Q trình sấy có khơng khí hồn lưu .......................................................... 26
Hình 1.14. Sự thay đổi độ ẩm của vật liệu trong quá trình sấy ..................................... 30
Hình 1.15. Đường cong sấy ........................................................................................... 34
Hình 1.16. Đường cong tốc độ sấy ................................................................................ 35
Hình 1.17. Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy lạnh DSL-v2 ............................................... 37
Hình 1.18. Đồ thị nhiệt động của quá trình sấy lạnh ..................................................... 38
Hình 1.19. Quá trình làm lạnh TNS .............................................................................. 38
Hình 1.20. Q trình làm nóng TNS ............................................................................. 39
Hình 1.21. Qúa trình hấp thụ ẩm của TNS trong quá trình sấy ..................................... 40
Hình 1.22. Quy trình cơng nghệ sấy lạnh ...................................................................... 41
Hình 1.23. Đối tượng cơng nghệ tác động đến quá trình sấy lạnh rau má .................... 42
Hình 2.1. Quy trình xử lý nguyên liệu........................................................................... 47
Hình 2.2. Rau má thìa .................................................................................................... 48
Hình 2.3. Hình ảnh một số dụng cụ thủy tinh dùng trong nghiên cứu .......................... 50

xiii


Hình 2.4. Máy nghiền khơ A11 basic ............................................................................ 51
Hình 2.5. Cân sấy ẩm hồng ngoại.................................................................................. 51
Hình 2.6. Máy so màu cầm tay CR-400 ........................................................................ 52
Hình 2.7. Cân kỹ thuật 2 số lẻ và 4 số lẻ ....................................................................... 52
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống DSL-v2 ......................................................... 54
Hình 2.9. Giao diện làm việc của hệ thống sấy lạnh DSL – v2 .................................... 55
Hình 2.10. Sơ đồ nghiên cứu cơng nghệ sấy lạnh ........................................................ 56
Hình 2.11. Quy trình sấy rau má cần nghiên cứu .......................................................... 57
Hình 2.12. Sơ đồ tách chiết định lượng Saponin thô trong rau má tươi ....................... 66
Hình 2.13. Sơ đồ tách chiết, định lượng Saponin thơ trong bột rau má ........................ 67
Hình 2.14. Đối tượng sấy lạnh rau má .......................................................................... 70

Hình 2.15. Giao diện làm việc của hàm Solver ............................................................. 76
Hình 3.1. Màu sắc của rau má trước khi sấy ................................................................. 87
Hình 3.2. Màu sắc rau má sau khi sấy ........................................................................... 87
Hình 3.3. Rau má tươi trước khi sấy và bột rau má sau khi sấy ................................. 116

xiv


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học các hợp chất có trong rau má Việt Nam ........................ 7
Bảng 1.2. Thành phần các hợp chất hữu cơ có trong rau má Ấn Độ .............................. 8
Bảng 1.3.Công thức cấu tạo của các hợp chất Saponin triterpen trong rau má ............. 13
Bảng 1.4. Hàm lượng chất tan và Saponin trong một số rau má .................................. 14
Bảng 1.5. Hàm lượng chất tan và hàm lượng Saponin trong các bộ phận của rau má
thìa .................................................................................................................................. 15
Bảng 1.6. Ưu và nhược điểm của sấy tự nhiên .............................................................. 16
Bảng 2.1. Bảng các mức yếu tố ảnh hưởng ................................................................... 70
Bảng 2.2. Giá trị các hàm mục tiêu ............................................................................... 72
Bảng 3.1. Kết quả thực nghiệm xác định hàm lượng Vitamin C ................................. 81
Bảng 3.2. Hàm lượng Saponin thô trong rau má trước và sau sấy lạnh ........................ 83
Bảng 3.3. Khối lượng rau má trước và sau sấy lạnh .................................................... 85
Bảng 3.4. Hàm lượng một số thành phần hóa học trong rau má (% khối lượng) ....... 85
Bảng 3.5. Hàm lượng một số thành phần hóa học trong rau má tươi (% chất khô) ...... 86
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng chất tan .................................. 89
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của vận tốc tác nhân sấy đến độ ẩm sản phẩm........................... 90
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của thời gian sấy đến chi phí năng lượng .................................. 91
Bảng 3.9. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy ...................................................... 92
Bảng 3.10. Giá trị các hàm mục tiêu ............................................................................ 93
Bảng 3.11. Xử lý số liệu thực nghiệm bằng Excel phương pháp so màu .................... 94
Bảng 3.12. Xử lý số liệu thực nghiệm bằng Excel phương pháp so màu .................... 95

Bảng 3.13. Xử lý số liệu thực nghiệm bằng Excel phương pháp so màu .................... 96
Bảng 3.14. Xử lý số liệu thực nghiệm bằng Excel phương pháp so màu .................... 97
Bảng 3.15. Hệ số bj và bjk của phương trình so màu sản phẩm .................................... 98
Bảng 3.16. Phương sai hệ số bj và tj của phương pháp so màu ................................... 98
Bảng 3.17. Xử lý số liệu thực nghiệm bằng Excel phương pháp xác định chất tan ... 100

xv


Bảng 3.18. Xử lý số liệu thực nghiệm bằng Excel phương pháp xác định chất tan ... 101
Bảng 3.19. Hệ số bj và bjk của phương trình xác định chất tan .................................. 102
Bảng 3.20. Phương sai hệ số bj và tj của phương pháp xác định chất tan ................. 102
Bảng 3.21. Xử lý số liệu thực nghiệm bằng Excel phương pháp tính tốn chi phí năng
lượng ............................................................................................................................ 103
Bảng 3.22. Xử lý số liệu thực nghiệm bằng Excel phương pháp tính tốn chi phí năng
lượng ........................................................................................................................... 105
Bảng 3.23. Hệ số bj và bjk của phương trình xác định chi phí năng lượng ................. 105
Bảng 3.24. Phương sai hệ số bj và tj của phương pháp xác định chi phí năng lượng 106
Bảng 3.25. Xử lý số liệu thực nghiệm bằng Excel phương pháp xác định độ ẩm ..... 108
Bảng 3.26. Xử lý số liệu thực nghiệm bằng Excel phương pháp xác định độ ẩm ..... 109
Bảng 3.27. Hệ số bj và bjk của phương trình xác định độ ẩm ..................................... 110
Bảng 3.28. Phương sai hệ số bj và tj của phương pháp xác định độ ẩm .................... 110
Bảng 3.29. Các giá trị tối ưu của bài tốn cơng nghệ ................................................. 112
Bảng 3.30. Độ ẩm và hàm lượng chất tan của mẫu tối ưu .......................................... 116
Bảng 3.31. Thành phần của rau má sau khi sấy ......................................................... 116

xvi


DANH SÁCH BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng chất tan ............................... 89
Biểu đồ 3.2. Ảnh hưởng của vận tốc TNS đến độ ẩm sản phẩm ................................... 91
Biểu đồ 3.3. Ảnh hưởng của thời gian sấy đến chi phí năng lượng .............................. 91

xvii


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Rau má là một loại rau thân quen với mỗi người dân Việt Nam. Từ một loài rau dại,
hiện nay rau má được trồng rộng rãi ở nhiều địa phương khác nhau trên cả nước. Vì
những đặc điểm ưu việt, cơng dụng của rau má đối với sức khỏe con người như chữa
bệnh, uống giải khát hoặc bổ sung vào các sản phẩm y dược…Về thành phần hóa học,
rau má chứa khá nhiều hợp chấp có hoạt tính sinh học như các saponin triterpen, các
phytosterol, tinh dầu (vallerrin, camphor, cineol), các khoáng chất (Ca, Fe, Mg, Mn, P,
Zn…), các loại Vitamin (B1, B2, B3, C và K), amino axit cần thiết (glutamic, serin,
threonin, alanin, lysin, histidin), tanin và alkaloid có tên là hydrocotylin [1].
Là một loài rau dễ trồng, mỗi năm thu hoạch được từ 3-5 vụ nên khối lượng rau má
thu hoạch là rất lớn và đặc điểm của rau là mềm, dễ bị dập nát sau thu hoạch [2]. Từ thực
tế này, cần có phương pháp bảo quản rau má hợp lý để tránh các tổn thất khơng đáng có.
Sau khi thu hoạch, rau má có thể được chế biến tươi thành các dạng nước uống giải khát
hay làm rau nấu canh, tuy nhiên lượng tiêu thụ này không đáng kể. Có thể sấy rau má
thành dạng rau má khơ, từ dạng rau má khơ này có thể để ngun hoặc nghiền thành bột
rau má. Hiện nay ở nước ta rau má cũng đã được một số doanh nghiệp chế biến thành
dạng trà rau má như rau má Quảng Thọ, rau má Quảng Thanh…Nhưng vấn đề sau khi
sấy rau má bằng các phương pháp sấy thơng thường thì liệu các chất dinh dưỡng, các
chất có hoạt tính sinh học quan trọng trong rau má cịn nhiều hay ít và các thực phẩm
chế biến từ rau má chủ yếu mang tính thủ cơng, nhỏ lẻ hộ gia đình và khơng được kiểm
duyệt về vấn đề vệ sinh và an toàn thưc phẩm. Vấn đề này chưa được đề cập đến.
Do vậy, trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu, dùng phương pháp sấy lạnh để sấy

lạnh rau má với mục đích tạo ra được sản phẩm rau má đạt chất lượng tốt như: giá trị
dinh dưỡng gần như được bảo toàn sau khi sấy, độ ẩm đạt yêu cầu, giúp thời gian bảo

1


quản rau má được lâu hơn, đồng thời chi phí năng lượng ở mức tối thiểu, làm giá thành
sản phẩm sau má sau sấy thấp hơn. Vì thế, bước đầu chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu công nghệ sản xuất sản phẩm bột rau má bằng phương pháp sấy lạnh”.
2. Mục tiêu đề tài
Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu, tìm kiếm, xác lập chế độ cơng nghệ sấy lạnh
để khi tiến hành quá trình sấy rau má tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt nhất, độ ẩm đạt
yêu cầu, chi phí năng lượng đạt tới ngưỡng cực tiểu. Từ đó ứng dụng vào cơng nghiệp
sản xuất sản phẩm bột rau má tại Việt Nam. Đồng thời giúp người sử dụng sản phẩm từ
bột rau má được dễ dàng, tiện lợi hơn, phù hợp với nhịp sống hiện đại hơn, tiết kiệm
được thời gian hơn mà vẫn giữ gần như toàn bộ chất dinh dưỡng quan trọng như có trong
rau má tươi.
3. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
 Đối tượng nghiên cứu là sản phẩm bột rau má sấy lạnh (sấy bơm nhiệt).
 Phạm vi nghiên cứu là chỉ sấy lạnh trên đối tượng rau má, rau má được mua ở
siêu thị Co.opmart Thủ Đức, rau má chủ yếu được thu mua từ các nhà vườn Củ
Chi.
4. Nội dung nghiên cứu
Để hoàn thành các mục tiêu của đề tài đặt ra thì nội dung cần thực hiện như sau:
 Tổng quan về nguyên liệu rau má, cơ sở khoa học của quá trình sấy lạnh, cơng
nghệ và thiết bị của q trình sấy lạnh.
 Phân tích các yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng đến q trình sấy lạnh.
 Phân tích các hàm mục tiêu của quá trình sấy lạnh sản phẩm cần quan tâm.
 Phân tích các thành phần hóa học và thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu.
 Thiết lập bài toán tối ưu một mục tiêu và đa mục tiêu của quá trình sấy lạnh rau

má.

2


 Tối ưu hóa (giải bài tốn tối ưu) để xác định chế độ cơng nghệ của q trình sấy
lạnh rau má.
 Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất bột rau má bằng phương pháp sấy lạnh.
 Triển vọng về phát triển sản phẩm.
 Kết luận, kiến nghị.
5. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện tất cả các nội dung trên, chúng tôi sử dụng một số phương pháp nghiên
cứu sau:
 Phương pháp tham khảo tài liệu, phân tích, tổng hợp các cơng trình nghiên cứu
đã được cơng bố.
 Phương pháp phân tích hóa học để xác định các thành phần nguyên liệu.
 Phương pháp tiếp cận hệ thống để xác định các yếu tố đầu vào và đại lượng đầu
ra.
 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm, phương pháp thực nghiệm.
 Phương pháp mơ hình hóa, tối ưu hóa bài tốn một mục tiêu và đa mục tiêu.
 Có sự hỗ trợ các cơng cụ tốn học, cơng nghệ thơng tin.
6. Ý nghĩa khoa học
 Mơ hình hóa q trình sấy lạnh sản phẩm bột rau má để xây dựng các mơ hình
tốn mơ tả cho đối tượng cơng nghệ làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu
xác lập chế độ công nghệ sấy lạnh sản phẩm rau má nói riêng và sản phẩm thực
phẩm nói chung.
 Việc xác lập chế độ công nghệ sấy lạnh sản phẩm bột rau má làm cơ sở khoa
học cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực sấy sản phẩm thực phẩm khác.

3



7. Ý nghĩa thực tiễn
 Kết quả nghiên cứu của đề tài này giúp xây dựng quy trình cơng nghệ để ứng
dụng vào thực tiễn sản xuất, tạo ra được sản phẩm thực phẩm có chất lượng tốt,
đảm bảo giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan như nước uống, một loại trà từ
bột rau má ở quy mô công ghiệp mà sản phẩm này hầu như vẫn giữ được các
đặc tính quan trọng, có lợi cho sức khỏe con người .Điều này phù hợp với cuộc
sống hiện đại, khi mà hầu như mọi người khơng có nhiều thời gian để chuẩn bị
một loại nước uống nấu theo kiểu truyền thống.
 Góp phần đưa rau má thành sản phẩm cơng nghiệp, đa dạng hóa sản phẩm từ
rau má mà vẫn giữ được tối đa các chất dinh dưỡng, giá trị cảm quan bằng
phương pháp sấy lạnh.
 Tăng nguồn lợi cho người trồng rau má và đưa ra nguồn thực phẩm chức năng
hỗ trợ sức khỏe cho người sử dụng.
 Kết quả nghiên cứu của đề tài này hoàn toàn đủ độ tin cậy để áp dụng vào thực
tiễn sản xuất.
8. Bố cục
Luận văn này được trình bày trong 3 chương:
 Chương 1: Tổng quan.
 Chương 2: Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị và phương pháp nghiên cứu.
 Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận.
Ngồi ra có thêm các phần: mở đầu, kết luận và kiến nghị, mục lục, phụ lục, danh
sách hình, danh sách bảng, danh sách biểu đồ, ký hiệu.

4


Chương 1


TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về nguyên liệu rau má
1.1.1. Đặc điểm sinh học của rau má
Cây rau má là loại cây thảo nhỏ, cao 7-10 cm, thân mảnh, mọc bị, hơi có lơng khi
cịn non, bén rễ ở các mấu. Lá mọc so le nhưng thường tụ họp 2-5 cái ở một mấu, phiến
lá nhẵn, hình thận hoặc gần trịn, mép khía tai bèo, cuống lá mảnh, dài 3-5 cm, có khi
đến 7-8 cm. Nó có tên như sau:
 Tên tiếng việt: cây rau má
 Tên khoa học: Centella asiatica (L.) Urb., thuộc họ hoa tán (Apiaceae)
 Tên khác: Tích huyết thảo, Liên tiền thảo.
Rau má thường mọc ở những nơi ẩm ướt, thung lũng, bờ mương vùng nhiệt đới như:
Việt Nam, Lào, Campuchia, Indonesia, Malaysia, Srilanka, Ấn Độ, Pakistan, và
Madagascar .Ở nước ta, rau má được trồng từ Bắc vào Nam, đặc biệt là các tỉnh duyên
hải miền Trung, nơi khí hậu có độ ẩm cao và có loại đất sét pha cát rất thích hợp cho loại
cây này phát triển [1], [2], [3].
Rau má thường được dùng để ăn sống, nấu canh hoặc làm khô bằng cách phơi nắng,
nấu nước uống. Hiện nay có một số loại trà làm từ rau má được sấy khô bằng phương
pháp sấy đối lưu, sấy hồng ngoại, sấy lạnh….nhưng chưa có các thông số công nghệ sấy
cụ thể, do vậy các thành phần hóa học q có thể khơng đảm bảo được sau sấy khơ [5].
1.1.2. Phân loại
Có nhiều cách phân loại rau má, cụ thể như sau:
 Phân loại theo vùng sẽ có 2 loại : rau má vùng đồi (loại lá nhỏ, thân nhỏ cứng
bò sát mặt đất) và rau má vùng đồng bằng (loại lá to, thân to).

5


 Phân loại theo đặc điểm thực vật sẽ có 03 loại: rau má cọng tím (thân tím, phiến
là hình răng cưa), rau má mèo (cây thấp, lá nhỏ bò sát mặt đất) và rau má mỡ
(thân to, lá to xanh mướt và cây cao).

 Phân loại theo nguồn gốc sẽ có 02 loại: rau má ta (có nguồn gốc ở Việt Nam từ
rất lâu đời với lá nhỏ, thân bị sát mặt đất) và rau má Tây Phi (có nguồn gốc từ
Tây Phi, do nước ta mới nhập về: lá to xanh mướt, cuống lá dài, thân to mượt,
mịn và trơn, thường nhiều thân ít lá [5]

Hình 1.1.Một số hình ảnh về cây rau má

6


1.1.3. Thành phần hóa học
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, thành phần hóa học của rau má rất phong phú như:
Vitamin C, B, canxi, saponin,sterol, alkaloid, flavnol, saccharide, …Tùy theo khu vực
trồng và mùa vụ thu hoạch mà tỷ lệ các hoạt chất trong rau má có thể sai khác nhau [ 3].
Ngồi ra, theo cơng trình nghiên cứu của [4] trên rau má Việt Nam có kết quả như sau:
Bảng 1.1. Thành phần hóa học các hợp chất có trong rau má Việt Nam [4]
Thành phần

Rau má rừng

Rau má mỡ

Năng lượng

Kcal

2,5

20


Thành phần chính

Nước (g/100 g khối

88,3

88,0

3,1

3,2

3,1

1,8

1,5

4,5

1,2

2,3

172

229

lượng)
Protein (g/100 g khối

lượng)
Glucid (g/100 g khối
lượng)
Cellulose (g/100 g
khối lượng)
Tro (g/100 g khối
lượng)
Muối khoáng

Calci (mg/100 g khối
lượng)

7


Phosphor (mg/100 g

24

30

0.2

2,1

260

130

20


37

0,13

0,15

0,26

0,14

khối lượng)
Sắt (mg/100 g khối
lượng)
β-caroten (mcg/100

Vitamin

g khối lượng)
VTM C (mg/100 g
khối lượng)
VTM B1 (mg/100 g
khối lượng)
VTM B2 (mg/100 g
khối lượng)
Theo kết quả nghiên cứu từ dự án phát triển cây thuốc của Ấn Độ, rau má có các
thành phần cơ bản sau [6]:
Bảng 1.2. Thành phần các hợp chất hữu có trong rau má Ấn Độ
STT


Thành phần

Đơn vị

Hàm lượng(mg/100 g)

g/100 g khối lượng

87,5

Kcal

37

1

Nước

2

Năng lượng

3

Protein

g/100 g khối lượng

2,1


4

Chất béo

g/100 g khối lượng

0,5

5

Cacbonhydrat

g/100 g khối lượng

6,0

8


6

Canxi

mg/100 g khối lượng

224

7

Phospho


mg/100 g khối lượng

32

8

Sắt

mg/100 g khối lượng

1,32

9

Kẽm

mg/100 g khối lượng

3,95

10

Đồng

mg/100 g khối lượng

0,55

11


Caroten

mg/100 g khối lượng

87,1

Nhận xét: Qua bảng 1.1 và 1.2 chúng ta thấy: Thành phần hóa học trong rau má
Việt Nam và rau má Ấn Độ rất phong phú. Hàm lượng của các thành phần hóa học giữa
rau má rừng, rau má mỡ khác nhau và cũng có sự khác nhau giữa rau má Việt Nam và
rau má Ấn Độ. Tuy nhiên, các thành phần này rất dễ bị mất đi hoặc thất thoát sau thu
hoạch khi bảo quản không đúng cách hoặc dùng phương pháp bảo quản không phù hợp.
Vậy cần nghiên cứu chế độ sấy rau má để sản phẩm bột rau má sau khi sấy giữ được hầu
hết các thành phần hóa học quan trọng này.
1.1.4. Một số tác dụng về y học của rau má
 Đối với thần kinh
Người ta nhận thấy rằng một số hoạt chất trong rau má như Bacoside B có tác dụng
lên hệ thần kinh trung ương, tăng cường các chất chuyển hóa (neurotransmitters), làm
giảm căng thẳng tâm lý, tăng cường khả năng tập trung tư tưởng và giúp cải thiện trí nhớ
của người già [8],[9].

9


Hình 1.2. Cấu tạo của Bacoside B
 Đối với tim mạch
Hoạt chất Bacoside A kích thích sự bài tiết nitric oxide của mô để làm dãn nở vi
động mạch cùng mao quản, lượng máu di chuyển trong các mô được nhiều hơn nên có
khả năng chấm dứt được các cơn đau tim, đồng thời các chất độc dễ được đào thải giúp
tế bào sống trong một mơi trường lành mạnh[5],[9].


Hình 1.3. Cấu tạo của Bacoside A
Trong tuần hoàn huyết, những hoạt chất của rau má có tác dụng cải thiện vi tuần
hoàn ở các tĩnh mạch, mao mạch, bảo vệ lớp áo trong của thành mạch và làm gia tăng
tính đàn hồi của mạch máu. Do đó, rau má cũng thường được dùng trong các chứng tăng
áp lực tĩnh mạch ở các chi dưới. Trong thực tế, người ta thường uống dịch rau má để trị
các bệnh về tĩnh mạch như sa tĩnh mạch hoặc sưng phù ở chân [9].
 Đối với bệnh ung thư

10


Hình 1.4. Một số chế phẩm từ rau má
Phần dịch chiết chứa các triterpenoid của rau má được chứng minh là có khả năng
tiêu diệt được tế bào ung thư loại lymphoma Daltan và Ehrlich, nhưng vẫn chưa xác định
chính xác là loại triterpenoid nào [7]. Ngoài tác dụng về mặt y học, rau má còn được
dùng làm thực phẩm hàng ngày hoặc làm dược phẩm.
 Đối với da
Do tác dụng vào tuần hoàn và làm tế bào da vững mạnh nên rau má cũng được ứng
dụng làm kem mỡ bôi mặt ở Pháp để giảm bớt những nếp nhăn [8]. Nhiều cơng trình
nghiên cứu và kết quả lâm sàng đều cho thấy dịch chiết rau má có khả năng kích hoạt
các tiến trình sinh học trong việc phân chia tế bào và tái tạo mô liên kết giúp vết thương
mau lành và mau lên da non. Hiện nay các chế phẩm từ rau má đã được sử dụng rất đa
dạng dưới nhiều hình thức: thuốc tiêm, thuốc bột, thuốc mỡ để điều trị các chứng bệnh
về da như vết bỏng, vết thương do chấn thương, do giải phẫu, cấy ghép da, những vết lở
loét lâu lành, vết lở do ung thư, bệnh phong, vẩy nến… [8].

11



1.1.5. Hoạt chất sinh học saponin trong rau má
a) Tính chất hóa học của saponin
Saponin là một glycoside tự nhiên thường gặp trong nhiều lồi thực vật và có trong
một số động vật như hải sâm, cá sao. Saponin được cấu tạo từ sapogenin và phần đường.
Phần đường có thể gồm một hay một số phân tử monose (thường là D-Glucoza, DGalactoza, L-Arabioza, L-Rammoza) thông qua liên kết glucosid.
Các saponin triterpen trong rau má thường chiếm tỷ lệ từ 1% đến 8 % tùy nơi trồng
và mùa thu hái, trong đó bao gồm các chất như: Asiaticoside, centelloside,
madecassoside, brahmo-side, brahminoside, thankuniside, sceffoleoside, centellose, and
asiatic, brahmic, centellic and madecasic acids. Nhưng chiếm tỉ lệ lớn nhất vẫn là 04 loại
asiatic acid, madecassic acid, asiaticoside và madecassoside [47].
Khi tan vào nước có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch, tạo nhiều
bọt, gây tiêu huyết, ly giải hồng huyết cầu do làm tăng độ thấm qua màng plasma, do
vậy chúng có độc tính cao khi tiêm vào mạch máu. Nhưng một số Saponin khơng độc
hại có trong một số thực phẩm giá trị như đậu nành, đậu xanh, rau chân vịt, kiểu mạch…
Đa số các hoạt chất saponin có liên quan đến vị đắng, dễ gây kích ứng niêm mạc,
tan trong nước, trong ethanol, methanol lỗng, rất ít tan trong aceton, hexan. Các saponin
đều là chất hoạt quang, điểm nóng chảy của các saponin thường rất cao (khoảng 2000C).
Tính tan là nhân tố quan trọng đối với hoạt tính sinh học và q trình tách chiết của
saponin. Tính tan phụ thuộc vào cấu trúc của monose của saponin và tỷ lệ thành phần,
nồng độ của bidesmosit saponin. Dạng monodesmosid bản thân ít tan trong nước (dạng
tinh chế) và có thể được tách chiết dễ hơn do tác động lên tính tan của các hoạt chất đi
kèm.
Ngồi ra, tính tan của saponin cũng bị ảnh hưởng bởi đặc tính của dung mơi chiết
tách, nhiệt độ, pH, nước. Ví dụ: với nồng độ ethanol từ 30 %-100 %, tính tan của
soyasaponin Bb đạt giá trị cực đại (tại ethanol 60 %).

12