Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè xanh hòa tan từ lá chè già

LỜI CẢM ƠN ðề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất chè xanh hòa tan từ lá chè già” ñược thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Chế biến – Khoa Công nghệ Thực phẩm – Trường ðại h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

PHAN THU HƯƠNG

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ XANH

HÒA TAN TỪ LÁ CHÈ GIÀ

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

Mã số: 60.54.01.04

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Bích Thủy

Bộ môn CNSTH – Khoa CNTP

Hà Nội - 2013

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng: mọi số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận

văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng

Tôi xin cam ñoan rằng: mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn ñã ñược cám ơn và mọi thông tin trích dẫn trong luận văn ñã ñược ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Học viên

Phan Thu Hương

LỜI CẢM ƠN

ðề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất chè xanh hòa tan từ lá chè già”

ñược thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Chế biến – Khoa Công nghệ Thực phẩm – Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ðể hoàn thành ñề tài này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận ñược sự giúp ñỡ tận tình của thầy cô, gia ñình và bạn bè

Trước hết, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Thị Bích Thủy, ThS Giang Trung Khoa – Khoa Công nghệ Thực phẩm và các thầy

cô trong Khoa Cơ ñiện – Trường ðại Học Nông nghiệp Hà Nội là những người

ñã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài này

Tôi xin thành gửi lời cảm ơn ñến các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm, khoa Cơ ñiện ñã giảng dạy và giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian học tập

và nghiên cứu tại trường

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè và người thân ñã luôn ñộng viên giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành ñề tài

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Học viên

Phan Thu Hương

1.4 Chè tươi truyền thống và các sản phẩm từ chè 14

2.4.4 Chất lượng cảm quan của sản phẩm ñược xác ñịnh theo TCVN

3.3 Ảnh hưởng của ñộ mịn chè nghiền ñến chất lượng dịch ép 35

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CK : Chất khô

CT : Công thức CHT : Chất hòa tan CRT : Chất rắn tổng số PPT : Polyphenol tổng số CAT : Catechin tổng số

MỞ ðẦU

1 ðặt vấn ñề

Cây chè có tên khoa học là Camellia sinensis O.Kuntze, ñược phát hiện

từ rất sớm, vào khoảng 2700 trước công nguyên ðầu tiên, chè ñược sử dụng như một dược liệu sau nhanh chóng trở thành một loại ñồ uống phổ biến mang tính văn hóa, cổ truyền của nhiều dân tộc, ñặc biệt ở Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam và nhiều nước khác trên thế giới [8]

Từ lâu, tác dụng của việc uống chè ñối với sức khoẻ con người ñã ñược làm rõ Nhiều nghiên cứu ñã chỉ ra rằng, nước chiết/polyphenol chè có tác dụng tốt ñối với bệnh ung thư, bệnh tim mạch, bệnh cao huyết áp, bệnh ñường ruột, bệnh răng và có tác dụng làm chậm quá trình lão hoá, tăng tuổi thọ [18] Bên cạnh ñó, polyphenol chè còn ñược sử dụng có hiệu quả và an toàn trong công nghiệp thực phẩm ñể thay thế các chất chống oxy hóa tổng hợp như BHA, BHT dễ gây tác dụng phụ có hại [16, 17]

Hiện ở nước ta cây chè ñã ñược phát triển ở 34 tỉnh, với khoảng 6 triệu lao ñộng tham gia và 600 nhà máy chế biến chè, diện tích chè ñạt trên 130.000ha Theo kế hoạch ñến 2015, diện tích này sẽ ñược nâng lên là 150 nghìn ha Năm 2010, Việt Nam xuất khẩu trên 135.000 tấn, kim ngạch ñạt gần

200 triệu USD [19] Việt Nam ñang có sản lượng chè ñứng thứ 5 thế giới và xuất khẩu ra khoảng 110 nước Tuy nhiên, vùng nguyên liệu chỉ ñáp ứng ñược 50% nhu cầu là một trong những nguyên nhân khiến giá chè xuất khẩu của nước ta chỉ bằng một nửa giá chè bình quân trên thế giới [15]

dân gian truyền thống ñược mọi người hết sức ưu chuộng, ñó là chè tươi ðây

là loại ñồ uống gắn liền với văn hóa dân gian của người Việt, không thể thiếu trong các hoạt ñộng cộng ñồng, có tác dụng giải khát tốt Nước chè tươi ñược chuẩn bị bằng cách lấy lá chè tươi (già hoặc bánh tẻ) ñược rửa sạch, có thể

ñược vò nhẹ, sau ñó hãm trong nước sôi với thời gian khoảng 5-7 phút Tuy nhiên hiện nay trước nhịp sống hiện ñại, con người ngày càng ít thời gian cho việc nội trợ nên việc sử dụng loại ñồ uống này ngày càng mai một theo thời gian Với mong muốn ñáp ứng ñược nhu cầu sử dụng loại sản phẩm truyền thống này, ñồng thời tạo cho sản phẩm có tính tiện ích "có thể sử dụng ở bất

cứ ñâu, bất cứ thời ñiểm nào, phù hợp với mọi cấu trúc gia ñình, ñặc biệt phù

hợp với cuộc sống công nghiệp", chúng tôi tiến hành ñề tài: “Nghiên cứu

công nghệ sản xuất chè xanh hòa tan từ lá chè già”

2 Mục ñích và yêu cầu

2.1 Mục ñích

Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chè xanh hòa tan tiện ích trong

sử dụng, cơ bản mang ñược hương vị sản phẩm truyền thống, góp phần ña dạng sản phẩm và gia tăng giá trị cây chè ở Việt Nam

2.2 Yêu cầu

− Xác ñịnh ñược ñặc tính chất lượng của nguyên liệu lá chè già

− Xác ñịnh ñược ảnh hưởng của phương pháp diệt men ñến chất lượng của dịch ép

− Xác ñịnh ñược ảnh hưởng của phương pháp nghiền, ép, lọc ñến chất lượng của dịch ép

− Xác ñịnh ñược ảnh hưởng của chế ñộ cô ñặc ñến chất lượng của dịch cô

− Xác ñịnh ñược ảnh hưởng của chế ñộ sấy phun ñến chất lượng của sản phẩm

− Thiếp lập quy trình công nghệ sản xuất chè tươi hòa tan

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu chung về cây chè

1.1.1 Nguồn gốc

Nhiều công trình nghiên cứu trước ñây cho rằng nguồn gốc của cây chè

là vùng cao nguyên Vân Nam Trung Quốc, nơi có khí hậu ẩm ướt và ấm Theo các tài liệu của Trung Quốc thì cách ñây khoảng 4.000 năm, người Trung Quốc ñã biết dùng chè ñể làm dược liệu và sau ñó mới dùng ñể uống Cũng theo các nguồn tài liệu này thì vùng biên giới Tây Bắc nước ta nằm trong vùng nguyên sản của giống chè tự nhiên trên thế giới Năm 1823 R.Bruce phát hiện ñược những cây chè dại, lá to ở vùng Atxam (Ấn ðộ), từ

ñó các học giả người Anh cho rằng nguyên sản của cây chè là ở Ấn ðộ chứ không phải là ở Trung Quốc Trong tất cả các tài liệu gần ñây hầu như không thấy có sự nhất quán nêu lên về nơi xuất xứ của cây chè Chúng ta biết rằng muốn xác ñịnh vùng nguyên sản của một cây trồng cần căn cứ vào những ñiều kiện tổng hợp, trong ñó cây dã sinh chỉ là một ñiều kiện mà chủ yếu là cần xét ñến tập quán sử dụng, lịch sử trồng trọt và tình hình phân bố các loại hình có quan hệ tới cây trồng ñó Những công trình nghiên cứu của Dejemukhatze (1961-1976) về phức catechin của lá chè từ các nguồn khác nhau, so sánh về thành phần các chất catechin giữa các loại chè ñược trồng trọt và chè mọc hoang dại ñã nêu lên luận ñiểm về sự tiến hóa sinh hóa của cây chè và trên cơ

sở ñó xác minh nguồn gốc cây chè Dejemukhatze kết luận rằng: những cây chè mọc hoang dại từ cổ xưa, tổng hợp chủ yếu là (-) - epicatechin và (-) - epicatechin galat, ở chúng phát triển chậm khả năng tổng hợp (-) epigalo catechin và các galat của nó ñể tạo thành (+) galocatechin Nghiên cứu các cây chè dại ở Việt Nam cho thấy chúng cũng tổng hợp chủ yếu là (-) - epicatechin và (-) - epicatechin galat (chiếm 70% tổng số các loại catechin) Khi di thực những cây chè dại này lên phía Bắc, với các ñiều kiện khắc nghiệt

hơn về khí hậu, chúng sẽ thích ứng dần với các ñiều kiện sinh thái bằng cách

có thành phần catechin phức tạp hơn, cùng với sự tạo thành (-) epigalocatechin và các galat của nó ðiều này có nghĩa là sự trao ñổi chất ở ñây hướng về phía tăng cường quá trình hiñroxin hóa và galin hóa Từ những biến ñổi sinh hóa này của lá các cây chè mọc hoang dại và cây chè ñược trồng trọt chăm sóc, cho phép ñi tới một kết luận mới "Nguồn gốc của cây chè chính là ở Việt Nam"

Hiện nay, chè ñược phân bố khá rộng trong những ñiều kiện tự nhiên rất khác nhau từ 30 ñộ vĩ nam (Natan - Nam Phi) ñến 45 ñộ vĩ bắc (Gruzia) là những nơi có ñiều kiện tự nhiên khác rất xa vùng nguyên sản Chè ñược trồng

ở Nhật Bản năm 805 - 814, Indonesia 1684, Liên Xô 1833, Xrilanca 1837 -

1840, Ấn ðộ 1834 - 1840 và Tasmania (châu ðại Dương) năm 1940 Những thành tựu của các nhà nông học Liên Xô (cũ) cũng như một số nước khác ñã tạo

ra nhiều giống chè mới có khả năng thích ứng trong những ñiều kiện khí hậu khác nhau mở ra nhiều triển vọng cho sự nghiệp trồng chè trên thế giới [23]

1.1.2 Phân loại

Cây chè thuộc ngành Ngọc Lan Thuộc bộ, họ, chi chè ðể dễ phân loại người ta phân chia ra như sau:

- Chè Ấn ðộ (Camellia sinensis Var Assamica): Cây thuộc loại ñộc

thân, lá to, mềm, bóng, rất thích hợp với khí hậu nhiệt ñới Chè Ấn ðộ có hàm lượng Tanin cao

- Chè Trung Quốc ( Camellia sinensis Var Sinensis): Lá nhỏ, cứng

Có thể ñộc thân hoặc ña thân Có khả năng thích nghi với ñièu kiện khắc nghiệt như nhiệt ñộ thấp, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt Hàm lượng Tanin cao [8]

1.1.3 ðặc ñiểm một số giống chè trồng ở Việt Nam

Chè là loại cây dễ lai chéo nên có khả năng tạo ra nhiều giống mới Dưới ñây là ñặc ñiểm của một số giống chè ñược trồng chủ yếu ở nước ta

- Giống chè Trung Du: Thực chất là giống Trung Quốc, do người

Trung Quốc đưa vào từ rất lâu ở vùng Trung du Bắc Bộ: Phú Thọ, Yên Bái

Hiện giống này chiếm khoảng 50% tổng diện tích trồng chè cả nước [5] ðặc

điểm chính: Thân gỗ nhỏ, lá to trung bình, trọng lượng búp nhỏ đến trung bình (0,70 – 0,78g), năng suất chè 10 - 25 tuổi được thâm canh cho năng suất 6 - 10 tấn/ha Chè được dùng chế biến chè đen, chè xanh đạt tiêu chuẩn xuất khẩu, tanin khoảng 26,3% - 34% chất khơ (CK) Chất hồ tan 51,4%CK, cánh chè nhỏ, dễ xoăn Chè cĩ tiếng trong nước là chè Thái

Nguyên [14]

- Giống chè PH1: ðược tạo ra bằng phương pháp chọn lọc cá thể từ

tập đồn Assam – Manipur tại trại chè Phú Hộ (Phú Thọ) Bắt đầu chọn tạo năm 1965, được cơng nhận năm 1972 ðặc điểm chính: Thân gỗ, phân cành thấp, số cành cấp I nhiều, to khỏe Lá màu xanh đậm, hình bầu dục, lá to trung

Năng suất trung bình 15 – 17 tấn/ha Sản phẩm chế biến từ giống này cĩ chất lượng trung bình do hương kém và trong thành phần của phức Tanin chè cĩ hàm lượng cấu tử EGCG (EpiGallo Catechin Gallate) cao nên để lại dư vị đắng cho sản phẩm [5]

- Giống chè Shan: Thường được trồng ở các vùng núi cao phía bắc

Chiếm khoảng 20% tổng diện tích trồng chè của cả nước ðặc điểm chính: Cây thuộc loại độc thân Lá to, mặt dưới lá cĩ nhiều lơng mao Thích nghi với điều kiện tương đối lạnh, năng suất cao Cĩ hàm lượng Tanin cao (27.1%), chất lượng sản phẩm tốt ( chất hịa tan 49.9%) nên phù hợp cho cả sản xuất chè đen và chè xanh [32]

- Giống chè 1A: ðược bắt đầu tuyển chọn từ năm 1969 trên nương chè

Manipur, từ đĩ chọn loại hình cĩ màu lá xanh vàng phát triển khỏe, sinh trưởng tốt cĩ triển vọng Năm 1971 được tiến hành giám định tại trại chè Phú

Hộ (Phú Thọ) ðặc điểm chính: Búp cĩ màu xanh vàng, lá mềm Năng suất từ

trung bình ñến khá Chất lượng sản phẩm tốt, nước chè pha có vị chát dịu phù hợp cho cả sản xuất chè ñen và chè xanh [20]

- Giống chè TRI 777: ðược chọn lọc từ giống chè Shan Chồ Lồng

(Mộc Châu) ðặc ñiểm chính: Búp có lá thô, dày, màu xanh thẫm, mập hơn so với búp của giống Trung Du Năng suất trung bình Chất lượng sản phẩm tốt, thích hợp cho cả sản xuất chè xanh và chè ñen [20]

1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới

Cho ñến nay, chè ñược sản xuất ở 39 nước thuộc 5 châu lục Trong ñó, Châu Á có 17 nước, Châu Phi có 15 nước, Châu Mỹ có 4 nước, Châu Úc có 2 nước, Châu Âu có 1 nước

Bảng 1.1: Diện tích trồng chè phân theo châu lục

năm 2000 – 2009 (1000 ha) Châu lục 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Châu Phi 224 228 243 241 245 255 256 262 270 276

ñó giảm nhiều nhất là khu vực Châu Âu với tốc ñộ giảm diện tích trung bình

là 1,53%/năm, Châu Úc giảm 0,62%/năm, Châu Mỹ giảm 0,15%/năm Ngược lại với xu hướng trên, trong giai ñoạn 2000-2009, diện tích trồng chè tại khu vực Châu Á và Châu Phi tăng khá nhanh, trong ñó Châu Á tăng bình quân diện tích là 2,7%/năm và Châu Phi là 2,3%/năm

Nhìn chung trong thập niên gần ñây, diện tích chè trên thế giới biến ñộng không ñáng kể, từ 2.384 nghìn ha vào năm 2000 tăng lên 2.996 nghìn ha vào năm 2009 Trong giai ñoạn 2000 - 2009, diện tích trồng chè trên thế giới tăng với tốc ñộ trung bình là 2,3%

Sản lượng chè thế giới ñạt trên 3,8 triệu tấn vào năm 2009, trong ñó 97% sản lượng ñược sản xuất tại quốc gia ñang phát triển Sản lượng chè thế giới tăng trung bình 3%/năm trong giai ñoạn 2000 - 2004, tăng trung bình 2,5% trong giai ñoạn 2004 - 2009 Như vậy tốc ñộ tăng sản lượng có xu hướng giảm trong những năm gần ñây Sản lượng tăng tập trung chủ yếu tại các nước sản xuất chè lớn nhất thế giới ñó là Việt Nam với tốc ñộ tăng sản lượng ñạt mức cao nhất 12,1%/năm, tiếp theo là Trung Quốc ñạt 7,2%/năm

trong giai ñoạn 2000 – 2009 [26]

Về thị trường tiêu thụ, trong năm 2008, tổng kim ngạch của 10 nước nhập khẩu chè lớn nhất thế giới ñạt 2,18 tỉ ñô la Mỹ, chiếm trên 50% tổng kim ngạch nhập khẩu chè toàn thế giới So với cùng kỳ năm 2007, kim ngạch nhập khẩu chè các nước này tăng trung bình 16,89% Năm nước có kim ngạch nhập khẩu chè lớn nhất thế giới năm 2008 là Nga (510,6 triệu ñô la), Anh (364 triệu ñô la), Mỹ

(318,5 triệu ñô la), Nhật Bản (182,1 triệu ñô la) và ðức (181,4 triệu ñô la)

Tại thị trường châu Âu, các nước ðức, Anh, Nga ñều có xu hướng tăng nhu cầu tiêu dùng chè Ngay từ những tháng ñầu năm 2009, tại các thị trường này, người dân ñã có xu hướng chuyển từ các ñồ uống khác sang tiêu dùng các sản phẩm từ chè như các loại chè truyền thống, chè uống liền, chè chế biến ñặc biệt Như tại Nga, (một trong những nước tiêu thụ chè lớn trên thế

giới), với mức tiêu thụ trung bình khoảng hơn 1 kgchè/người/năm

Như vậy, có thể thấy nhu cầu tiêu dùng chè tại các nước phát triển ựang chuyển dần từ các sản phẩm chè thông thường sang các sản phẩm chè uống liền và chè chế biến ựặc biệt trong khi tại các nước Tây Á và châu Á vẫn thắch dùng các sản phẩm chè truyền thống [27]

1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè ở Việt Nam

Việt Nam bắt ựầu sản xuất chè hơn 3000 năm trước Sau khi chiếm ựóng đông Dương, thực dân Pháp ựã nhập nội một số giống chè từ cuối thế kỷ 19 đến năm 1954, ngành sản xuất chè bắt ựầu phát triển mạnh Năm 1958, diện tắch trồng chè là 30.000 ha và Việt Nam có hai nhà máy chế biến chè ở Hà Nội và Phú Thọ với tổng công suất chế biến là 1.100 tấn/năm Từ khi thực hiện công cuộc ựổi mới

và chè ựược coi là mặt hàng chiến lược, sản xuất ngày càng phát triển

Bảng 1.2: Diện tắch, sản lượng chè tại Việt Nam 2000-2009

Năm Tổng diện tắch (ha) Sản lượng (tấn khô)

(Nguồn: Hiệp hội chè Việt Nam)

Qua bảng 1.2 cho thấy, trong giai ựoạn 2000 - 2009 diện tắch trồng và sản lượng chè có xu hướng tăng dần theo các năm Cụ thể là năm 2009 có diện tắch trồng chè là 131.000 tăng gấp hai lần và sản lượng cũng tăng gần ba lần so với năm 2000

Theo Tổng công ty chè Việt Nam, ựến nay cả nước có 35 tình trồng chè với diện tắch khoảng 131 nghìn ha Tuy nhiên diện tắch tập trung ở 10 ựịa phương chỉ yếu thuộc miền núi, trung du phắa Bắc, tỉnh Nghệ An và tỉnh Lâm đồng Số lượng các doanh nghiệp sản xuất chè quy mô công nghiệp khoảng

700 doanh nghiệp Có 230 doanh nghiệp xuất khẩu trực tiếp ra nước ngoài Số lượng lao ựộng trong ngành chè là 1,5 triệu người [2]

Về tình hình tiêu thụ, trong năm 2009, Việt Nam xuất khẩu chè sang 107 quốc gia và vùng lãnh thổ Tuy xuất khẩu sang nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ như vậy, nhưng thị trường xuất khẩu chè của Việt Nam vẫn tập trung lớn vào một

số quốc gia như: Pakistan, Nga, đài Loan, Ấn độ, Trung Quốc, Mỹ, Irap

Bảng 1.3: Các thị trường xuất khẩu chè chủ yếu của Việt Nam

(triệu USD)

ngạch

Tỷ trọng (%)

Kim ngạch

Tỷ trọng (%)

Kim ngạch

Tỷ trọng (%)

Kim ngạch

Tỷ trọng (%)

(Nguồn:Cơ sở dữ liệu thương mại của Liên Hợp Quốc)[9]

Qua bảng trên cho thấy hiện Pakistan là quốc gia nhập khẩu chè lớn nhất của Việt Nam (chiếm 25,5 kim ngạch xuất khẩu chè của Việt Nam vào năm 2009), tiếp ựến Nga là quốc gia thứ hai và ựây là thị trường chè truyền thống trước kia của Việt Nam Những năm gần ựây chè xuất khẩu vào thị trường Nga liên tục tăng nhanh, từ năm 2006 chỉ chiếm 9,3 % kim

gạch xuất khẩu của Việt Nam nhưng ñến năm 2009 ñã tăng lên 15,2% kim ngạch xuất khẩu chè của Việt Nam Ấn ðộ và Trung Quốc cũng là 2 thị trường quan trọng của chè Việt Nam, nhưng số lượng và kim ngạch xuất khẩu chè sang 2 thị trường này không ổn ñịnh

1.3 Thành phần hóa học của lá chè

Phẩm chất của lá chè ñược quyết ñịnh do những thành phần hóa học của nguyên liệu và kỹ thuật chế biến Thành phần sinh hóa của chè biến ñộng rất phức tạp, nó phụ thuộc vào giống, tuổi chè, ñiều kiện ñất ñai, ñịa hình, kỹ thuật canh tác, mùa thu hoạch… Trên cơ sở nắm ñược những ñặc ñiểm chủ yếu về mặt sinh hóa của nguyên liệu sẽ ñặt cơ sở cho một số biện pháp kỹ thuật ñể nâng cao chất lượng của chè

1.3.1 Nước

Nước trong nguyên liệu chè là môi trường xảy ra tương tác giữa các chất có trong nguyên liệu khi ñem chế biến Nước tham gia trực tiếp vào nhiều phản ứng thủy phân, oxi hóa khử Hàm lượng nước có quan hệ mật thiết ñối với quá trình chế biến chè Nếu nguyên liệu chè bị mất nước quá nhanh thì biến ñổi sinh hóa diễn ra nhanh và không triệt ñể, ñôi khi enzyme bị ức chế nếu hàm lượng nước quá thấp (<10%) Nước trong nguyên liệu chè nhiều hoặc ít ñều làm cho lá chè bị nát khi vò Trong quá trình chế biến chè cần khống chế sự bay hơi nước, ñặc biệt trong sản xuất chè ñen [10]

1.3.2 Chất hòa tan

Một trong nhưng chỉ tiêu quan trọng nhất ñể ñánh giá chất lượng chè

chính là hàm lượng chất hòa tan Những chất này trong quá trình trích ly (pha chè) sẽ tan vào nước pha Hàm lượng chất hòa tan trong nước chè phụ thuộc vào loại chè thành phẩm (chè xanh, chè ñen…), phẩm chất của nguyên liệu, quy trình công nghệ và thời vụ chế biến Trong ñó phẩm chất nguyên liệu cũng ảnh hưởng lớn tới hàm lượng chất hòa tan trong chè Nguyễn Duy Thịnh

(2004) ñã chỉ ra rằng lá chè càng trưởng thành thì hàm lượng các chất hòa tan càng giảm [8]

vị của các loại chè sản phẩm do chính chúng tạo ra, hoặc do những biến ñổi

Hợp chất polyphenol thường chiếm khoảng 20-30% chất khô trong chè Thành phần tanin trong lá chè tươi gồm:

- Nhóm chất catechin (thuộc nhóm chất polyhydroxylphenol - monomer) chiếm khoảng trên 80% tổng lượng tanin chè, có vị chát - ñắng mạnh hơn so với tanin

- Nhóm tanin ñặc biệt: Chính là polyphenol ña phân tử, tạo màu và vị chát dịu cho chè

- Nhóm chất phi tanin: Gồm 7 catechin khác nhau là Epicatechin (EC), Epigallocatechin (EGC), Gallocatechin (GC), Epicatechingallat (ECG), Epigallo catechingallat (EGCG), Gallocatechingallat (GCG) và catechin (C) [10]

Trong quá trình sản xuất chè xanh, tanin tổn thất không nhiều, do ñó

có thể dùng nguyên liệu chè có ít tanin ñể sản xuất chè xanh

1.3.4 Ankaloid

Trong chè có nhiều loại ancaloit nhưng nhiều nhất là cafein Hàm lượng cafein ở trong chè có từ 3 - 5% thường nhiều hơn cafein ở trong lá cà phê từ 2 - 3 lần Nó không có khả năng phân ly ion H+ tức là không có tính axít mà chỉ là một kiềm yếu Cafein chỉ hòa tan trong nước với tỷ lệ 1/46, rất

dễ hòa tan trong dung môi clorofoc Cafein có khả năng kết hợp với tanin ñể tạo thành hợp chất tanat cafein có hương vị dễ chịu Hàm lượng cafein trong

lá chè phụ thuộc vào từng giống, từng mùa thu hoạch và ñộ tuổi của lá

1.3.5 Protein và acid amin

Protein trong búp chè phân bố không ñồng ñều, chiếm khoảng 15% tổng lượng chất khô của lá chè tươi Protein có thể kết hợp với trực tiếp với tanin, polyphenol, tạo ra những hợp chất không tan làm ñục nước chè ñen Nhưng trong chế biến chè xanh protein kết hợp với một phần tanin làm cho vị ñắng và chát giảm ñi, vì thế ở chừng mực nào ñó Protein có lợi cho phẩm chất chè xanh Ngày nay, người ta ñã tìm thấy 17 acid amin có trong chè Trong ñó

10 acid amin cơ bản là: theanine, phenylalanine, leucine, isoleucine, valine, tyrosine, glutamine, serine, glutamic, aspartic Các acid amin này có thể kết hợp với ñường, tanin tạo ra các hợp chất aldehyde, alcol có mùi thơm cho chè ñen, và chúng cũng góp phần ñiều vị cho chè xanh [10]

nó là hỗn hợp của các polysaccharid khác nhau và những chất tương tự chúng

ở trong trà, pectin thường ở dạng hòa tan trong nước, tan trong acid oxalic, tan trong amon oxalat Pectin tham gia vào việc tạo thành hương vị trà, làm cho trà có mùi táo chín trong quá trình làm héo ở mức ñộ vừa phải, pectin làm cho trà dễ xoăn lại khi chế biến nhưng nó có ảnh hưởng xấu ñến quá trình bảo quản trà thành phẩm vì pectin dễ hút ẩm [10]

chlorophys mà lá chè có màu xanh lục Chlorophyll cũng có các tính chất như những chất màu khác là ít hòa tan trong nước nóng hơn so với khi hòa tan cùng với các nhóm chất màu khác trong dung môi hữu cơ Chlorophyll chính

là hỗn hợp của hai chất gần giống nhau về thành phần cấu trúc và cấu trúc là

hưởng xấu ñến chất lượng của chè Hàm lượng Chlorophyll ñược tăng lên cùng với các loại chè thô Chè càng có phẩm chất thấp thì hàm lượng Chlorophyll càng cao, còn trong cuộng chè thì hàm lượng này hầu như ít nhất

Vì vậy, cuộng chè có phẩm chất tương ñối tốt

Anthocyanidin: Delphenidin và cyanidin là thành phần anthocyanidin

chính ñược tìm thấy trong lá chè Trong trà xanh, anthocyanidin làm xấu màu nước trà, làm tăng vị ñắng

Carotenoid: Có 14 loại ñược tìm thấy trong lá chè Những thành phần

chính: Xanthophylls, β-carotene, violaxanthine và neoxanthine Hàm lượng của cả

4 carotenoid trên ñã giảm ñáng kể trong suốt quá trình sản xuất trà ñen[10]

1.3.8 Vitamin và khoáng

Trong búp chè chứa hầu hết các loại vitamin như vitamin A, B1, B2,

PP, ñặc biệt vitamin C có rất nhiều trong chè, cao gấp 3- 4 lần so với cam, chanh Trong quá trình chế biến chè ñen hàm lượng vitamin C giảm nhiều, còn trong chè xanh thì giảm không ñáng kể Vì vậy hàm lượng vitamin C trong chè xanh thường cao gấp 10 lần so với chè ñen Trong chè thành phần khoáng chủ yếu là K, chiếm gần 50 % tổng lượng khoáng [10]

1.3.9 Enzyme

Là nhân tố quan trọng trong quá trình sinh trưởng và chế biến chè, ñặc biệt trong chế biến chè ñen Enzyme có vai trò quyết ñịnh chiều hướng biến ñổi các phản ứng sinh hóa trong giai ñoạn làm héo, vò, lên men Trong búp chè có 2 loại enzyme chủ yếu là:

- Nhóm enzyme thủy phân: amilase, protease, glucosidase, …

- Nhóm enzyme oxi hóa – khử: peroxidase, polyphenoloxidase, … Enzyme peroxidase, polyphenoloxidase ñóng vai trò quan trọng nhất và

có tác dụng khác nhau trong quá trình lên men chè ñen Các enzyme này ñều hoạt ñộng mạnh ở 45 - 70°C thì hoạt ñộng yếu hẳn ñi và ở nhiệt ñộ cao hơn sẽ

bị vô hoạt hoàn toàn Trong chế biến chè xanh, không cần tạo nên những biến ñổi sinh hóa cho tanin, nên enzyme không có ích cho quá trình chế biến Vì vậy ngay từ giai ñoạn ñầu của quá trình chế biến chè xanh người ta phải dùng nhiệt ñộ cao ñể vô hoạt enzyme bằng cách chần hoặc sao [10]

1.4 Chè tươi truyền thống và các sản phẩm từ chè

1.4.1 Chè tươi truyền thống

Người Việt từ thành thị ñến nông thôn ñều uống chè tươi như một thức uống truyền thống, mang ñậm nét văn hóa Việt Chè ñược coi là một thức uống không thể thiếu trong sinh hoạt hàng ngày, không những có lợi cho sức khỏe mà còn là nghi thức giao tiếp giữa con người với con người

Người Việt uống chè theo nhiều kiểu: dân dã có, sang trọng, cầu kì cũng có Tùy vào thời gian và sở thích riêng mà mỗi người tìm cho mình một cách thưởng trà khác nhau Cách pha chè tươi cũng có chút khác biệt tùy vào từng vùng Chè tươi ñể nguyên lá, rửa sạch, không vò cho vào nồi nấu như tại Tiên Lữ, Vĩnh Phúc… Chè tươi rửa sạch, vò nát, nấu ñể uống từ sáng ñến chiều như người Hà Nội và một số tỉnh Bắc Trung Bộ Chè tươi băm hoặc giã nát, ủ, phơi khô rồi mới hãm như người Huế… Tuy nhiên, chè ñược pha chế theo kiểu nào thì chè tươi vẫn tạo ra ñược những nét ñộc ñáo riêng mà không loại chè nào có ñược: nước xanh trong hoặc xanh vàng, vị chát dịu và hương thươm “ngái” ñặc trưng [31]

1.4.2 Phân loại các sản phẩm chè chế biến

Hiện nay, dựa vào tính chất của các loại chè và dựa vào công nghệ chế biến chè, người ta phân loại chè thành phẩm như sau:

- Chè xanh: Trong chè xanh tùy theo phương pháp diệt men và phương

pháp hong khô khác nhau mà lại chia ra nhiều loại theo tính chất hương vị ñặc biệt của nó Các loại chè xanh khác khau có phẩm chất khác nhau nhưng ñặc tính chung của chè xanh là màu nước xanh tươi, vị chát mạnh và có hương thơm tự nhiên của chè, các chất có trong thành phần của chè tươi rất ít bị biến ñổi, cho nên giá trị của chè tươi tương ñối cao

- Chè ñen: Khác hẳn với chè xanh, chè ñen không diệt men ngay mà thêm giai ñoạn lên men ñể tạo ra các biến ñổi sinh hóa cần thiết làm cho màu sắc, hương vị của thành phẩm sau này có những ñặc tính riêng mà các loại chè khác không có ðặc tính có chè ñen là màu nước ñỏ tươi, vị dịu, hương thơm nhẹ dễ chịu

- Chè ñỏ: hay gọi là chè O-long là một loại chè ñược sản xuất nhiều ở các tỉnh miền Nam Trung Quốc Theo cách gọi của Trung Quốc thì loại chè này có tên là Thanh trà, màu nước vàng ánh hoặc vàng kim, vị mạnh, có hương thơm ñặc biệt

- Chè hoà tan: có dạng bột tơi xốp, rất mịn, gồm những hạt nhỏ, màu vàng nhạt (chè xanh), nâu nhạt (chè ñen) Hàm lượng tanin, catesin, axit amin, cafeine rất cao, màu nước, vị chè ñạt yêu cầu, nhưng hương nhạt vì bay hết trong quá trình chiết xuất, cô ñặc và sấy [6]

1.5 Sản phẩm chè xanh hòa tan và các nghiên cứu về công nghệ chế biến chè hòa tan

1.5.1 Sản phẩm chè xanh hòa tan

Chè hòa tan, hay còn gọi là cao chè hay chè tinh chất, là phần khô thu ñược khi cô ñặc các chất hòa tan từ lá chè già, cành chè non, hoặc từ chè bán thành phẩm các loại Chè hòa tan hiện nay trở thành mặt hàng phổ biến chiếm khối lượng lớn trong thị trường chè thế giới Những năm gần ñây ở Nhật Bản, Xrilanca, Ấn ðộ, Trung Quốc… ñã nghiên cứu thành công và chế biến ñược chè xanh, chè ñen hòa tan Ở nước ta ñã nghiên cứu sản xuất chè hòa tan từ chè xanh, chè ñen bán thành phẩm, chế biến từ nguyên liệu chè tươi và lá già

ñã thu ñược kết quả tốt

Chè hòa tan về hình thức bề ngoài là một loại bột mịn, tơi, xốp gồm những hạt có kích thước 0,6 – 1,6mm, có màu vàng nhạt với nguyên liệu là chè xanh và có màu nâu nhạt với nguyên liệu là chè ñen

Chè hòa tan chứa nhiều chất có giá trị sinh lý ñối với con người, sử dụng thuận tiện (khi uống dùng một lượng khoảng 0,5g cho vào cốc ñổ nước sôi vào) Chè hòa tan không những là nước giải khát mà còn dùng làm dược liệu và chất màu thực phẩm trong công nghiệp bánh kẹo, rượu, nước ngọt… Hiện nay, sản phẩm chè hòa tan có mặt trên thị trường chủ yếu ở hai dạng: rắn và lỏng (bột hoặc dung dịch pha chế sẵn) Dưới ñây là quy trình sản xuất chè hòa tan từ lá chè tươi:

Nguyên liệu

Diệt men

Cô ñặcTrích ly (chiết)Nghiền, vò

Sấy khô

Bột chè hòa tan

* Thuyết minh quy trình chế biến chè hòa tan

- Diệt men: nguyên liệu sau thu hái sẽ ñược ñem ñi diệt men bằng một

trong các phương pháp như sau:

Quá trình này cần phải diệt men triệt ñể ñể không làm ảnh hưởng tới nước chè pha sau này

- Nghiền, vò: công ñoạn này có tác dụng làm nhỏ kích thước nguyên liệu sau diệt men, tạo ñiều kiện cho quá trình trích ly ñược triệt ñể

- Cô ñặc dung dịch chè bằng máy cô quay chân không

- Sấy khô chất hòa tan bằng máy sấy thăng hoa, chè thu ñược sẽ giữ nguyên ñược hương vị, màu sắc như của nguyên liệu ban ñầu, nếu sấy trong máy sấy phun thì chất lượng sản phẩm sẽ kém hơn

- Bao gói sản phẩm: Sản phẩm dạng bột rời ñược ñựng trong bao bì thủy tinh hoặc gói trong giấy nhôm dát mỏng…với bao bì như vậy có thể bảo quản tốt trong thời gian 12 tháng [8]

1.5.2.Nghiên cứu trong và ngoài nước về công nghệ chế biến chè hòa tan

1.5.2.1 Nguyên cứu nước ngoài về công nghệ chế biến chè hòa tan

Bột chè hòa tan là sản phẩm ñược sản xuất từ những lá chè búp hoặc lá kém chất lượng sẽ ñược tận thu nhằm tạo ra dịch chè hoặc bột chè hòa tan, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến phẩm mầu, nước chè ñóng chai, chè sữa, cà phê, mỹ phẩm, kem ñánh răng

Sinija và cộng sự (2007) ñã nghiên cứu công nghệ sản xuất chè hòa tan bằng cách gia nhiệt lá chè tươi với nhiệt ñộ ñủ ñể vô hoạt enzyme, sau

ñó nghiền nhỏ, trích ly bằng nước nóng và làm khô bằng cách sấy khô hoặc ñông khô Khảo sát ñược thực hiện với mục tiêu phát triển công nghệ sản xuất chè hòa tan dạng bột và tối ưu hóa các thông số công nghệ trong các công ñoạn khác nhau của sản xuất trà Những nghiên cứu cũng ñược thực hiện ñể sản xuất chè ñen từ bã ép của lá thu ñược sau khi trích ly dịch ép Các bước chế biến ñược ñưa ra dưới ñây: Lá ñược nghiền nát ñến một mức

ñộ phù hợp trong máy xay Các thí nghiệm ñược tiến hành trong từng giai ñoạn khác nhau, nghiền 1 – 4 phút với tốc ñộ 2540 vòng/phút ñể tìm ra ñiều kiện tối ưu trong việc thu nhận polyphenol và chất rắn hòa tan Các mẫu lá nghiền ñược ép lấy dịch, sau ñó sẽ ñược lên men trong ñiều kiện

enzyme, tránh các phản ứng oxy hóa Sau ñó, dịch ñược ñem ly tâm với tốc

ñộ 10000 vòng/phút trong vòng 20 phút ñể loại bỏ các chất keo và các hạt rắn lơ lửng, có thể gây ñục khi pha chè Cuối cùng, dịch chiết ñã ñông khô

từ 6 – 8h, ñộ ẩm cuối của sản phẩm từ 3 – 5% [20]

Theo Quan V Vuong và cộng sự, diệt men bằng phương pháp chần

ñó sấy thăng hoa sẽ thu hồi ñược 100% lượng cafein trong bột chè , trong khi

ñó phương pháp sấy phun có khả năng thu hồi kém hơn so với sấy thăng hoa

là 20 – 25% [19]

Bên cạnh ñó, trong công nghệ sản xuất chè hòa tan, chất lượng nước chè pha là ñiều rất quan trọng Các nghiên cứu khoa học cho thấy, polyphenol chiếm khoảng 20 - 30% khối lượng chất khô và là thành phần quyết ñịnh chủ

yếu ñến tính chất dược lý của nước chè pha Do ñó, quá trình trích ly là công ñoạn quan trọng ñể có thể thu hồi tối ña các chất trong chè Theo David và cộng sự (2006) ñã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt ñộ và thời gian pha tới hàm lượng polyphenol trong chè Kết quả của nghiên cứu này cho thấy mỗi loại catechin có ñộng học hòa tan khác nhau tùy theo thời gian ủ và nhiệt ñộ Theo ñó, nó ñã có thể chia catechin thành hai nhóm: loại hợp chất phụ thuộc thời gian (EGC và EC) và loại hợp chất phụ thuộc thời gian và nhiệt ñộ (C, EGCG, GCG và ECG), với hợp chất phụ thuộc thời gian (EGC và EC) ñiều

phút, trong khi với hợp chất phụ thuộc thời gian và nhiệt ñộ (C, EGCG, GCG

hợp chất quan trọng trong trà, ñiều kiện chiết xuất tốt nhất ñược xác ñịnh là

tiến trình rất ñơn giản ñể chia ra các catechin khác nhau bằng cách thay ñổi nhiệt ñộ ủ và các thông số thời gian [12]

1.5.2.2 Nghiên cứu trong nước về công nghệ chế biến chè hòa tan

Sản phẩm chè hòa tan là một sản phẩm có rất nhiều ứng dụng trong ngành công nghệ chế biến như: phẩm mầu, nước chè ñóng chai, chè sữa, cà phê, mỹ phẩm, kem ñánh răng…Tuy nhiên tại Việt Nam, việc nghiên cứu sản xuất bột chè hòa tan còn rất hạn chế nên việc nghiên cứu xây dựng công nghệ chế biến chè hòa tan sẽ tạo ra một sản phẩm mới mang thương hiệu Việt, góp phần ña dạng hóa sản phẩm chè chế biến trên thị trường, tránh việc phải nhập bột chè gây thất thoát ngoại tệ trong khi chè Việt Nam ñang dư thừa, khó tiêu thụ

ðỗ Văn Cường (2010) ñã nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chè hòa tan từ chè cuộng phế liệu, giúp tiết kiệm và thu ñược ñáng kể một nguồn sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng, góp phần giảm ô

nhiễm môi trường do bụi chè và tanin chè gây ra Chè cuộng là loại chè phế liệu chiếm tỷ lệ cao nhất (63%) trong tổng số chè phế liệu Mặc dù là chè phế liệu nhưng trong chè cuộng hàm lượng chất hòa tan rất cao (28,8 %CK) Phân tích chất lượng chè cuộng bằng phương pháp cảm quan và hóa học cho thấy, chất lượng chè cuộng không thua kém nhiều so với chè OP (một loại sản phẩm chè ñen có chất lượng tốt nhất trong các mặt hàng chè ñen xuất khẩu của Việt Nam) ðối với chè phế liệu, chỉ cần trích ly 2 lần, thời gian trích ly khoảng 10 phút, phương pháp ñun sôi cho hiệu suất trích ly cao nhất (tỷ lệ chè/nước – 1/8 là tối ưu) Cô ñặc bằng phương pháp giảm áp ở nhiệt ñộ thấp không những cho thời gian cô ñặc nhanh mà chất lượng rất tốt, ñặc biệt ở nhiệt ñộ 50oC và 60oC ðể tạo ra sản phẩm bột chè hòa tan, tiến hành sấy

chè hòa tan sau quá trình sấy phun khoảng 1,5% Hiệu suất trích ly của chè cuộng so với hàm lượng ban ñầu của nó là 65,5% Sản phẩm chè hòa tan sản xuất từ chè cuộng phế liệu có chất lượng tương ñương chè hòa tan sản xuất từ chè thành phẩm [1]

Huỳnh Hữu Thành ( 2006) ñã nghiên cứu quy trình chế biến chè hòa tan bằng phương pháp sấy thăng hoa từ lá chè tươi nhằm tìm ra ñược phương pháp trích ly tốt ñể thu ñược hiệu suất trích ly, nồng ñộ chất tan cao nhất và có khảo sát

sơ bộ thiết bị sấy thăng hoa Nghiên cứu khảo sát lựa chọn 5 phương pháp trích ly gồm: trích ly bằng phương pháp hấp, trích ly bằng phương pháp nấu, trích ly bằng phương pháp xay, trích ly bằng phương pháp xay – nấu Kết quả thu ñược ñã cho thấy phương pháp xay - nấu với tỷ lệ nguyên liệu/nước là 1/7 sẽ thu ñược hiệu suất trích ly chất tan và nồng ñộ chất tan cao hơn các phương pháp trích li hấp,

sấy thăng hoa trong 38 giờ thu ñược ẩm ñộ chè như mong muốn ( ẩm ñộ < 5%) Sản phẩm chè hòa tan ñược chế biến bằng phương pháp sấy thăng hoa có phẩm chất tốt, hương vị và màu sắc ñặc trưng [7]

Chương 2 VẬT LIỆU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 ðối tượng, vật liệu, ñịa ñiểm nghiên cứu

2.1.1 ðối tượng nghiên cứu

Lá chè già giống Trung du; công nghệ chế biến chè hòa tan

2.1.2 Vật liệu nguyên cứu

- Hóa chất: Thuốc thử Folin-Ciocalteu (Merck), Muối natri cacbonat

acid acetic (Merck), EDTA 20µg/ml (Anh), nước cất 2 lần

- Dụng cụ, thiết bị trong phòng thí nghiệm

- Máy băm nhỏ CYF-6KVN

- Máy nghiền trục vít CYH-AS22

- Máy ép lực YMM

- Máy cô quay chân không

- Máy sấy phun

2.1.3 ðịa ñiểm nghiên cứu

- Bộ môn Công nghệ Chế biến, Khoa Công nghệ Thực Phẩm, trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội

- Bộ môn Thiết bị bảo quản và chế biến nông sản, Khoa Cơ ðiện, trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Xác ñịnh ñặc tính chất lượng của nguyên liệu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp diệt men ñến tính chất của dịch ép

- Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp nghiền, ép, lọc ñến tính chất của dịch ép

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế ñộ cô ñặc ñến tính chất của dịch cô

- Nghiên cứu của chế ñộ sấy phun ñến tính chất của sản phẩm

- Thiết lập quy trình sản xuất chè tươi hòa tan từ lá chè già

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

2.3.1.1 Thí nghiệm xác ñịnh ñặc tính của nguyên liệu

Nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu là chè giống Trung Du ñược thu hái tại xóm 4 thôn Long Phú, xã Hòa Thạch, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội Thí nghiệm ñược tiến hành trên 2 loại nguyên liệu:

+ Búp non

+ Lá già (lá thứ 6-10 trên cành)

2.3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp diệt men ñến chất lượng của dịch ép

Nguyên liệu lá chè già sau thu hái sẽ ñược phân loại và rửa sạch nhằm loại bỏ các tạp chất Thí nghiệm tiến hành với 3 công thức với các chế ñộ diệt men khác nhau, mỗi công thức ñược nhắc lại 3 lần, mỗi lần nhắc lại sử dụng 250g nguyên liệu,

CT1: Chần trong nước sôi với thời gian 1 phút

CT2: Hấp ở 100oC trong thời gian 3 phút

CT3: ðối chứng (không diệt men)

Sau ñó mẫu sẽ ñược làm nguội nhanh, làm ráo hết nước bề mặt và ñược nghiền (kích thước lỗ sàng 8mm), ép (quá trình này có bổ sung nước sôi

lọc với kích thước lỗ màng 125µm rồi mang ñi phân tích

2.3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình nghiền ñến chất lượng của dịch ép

Phương pháp diệt men ñược lực chọn dựa vào kết quả của thí nghiệm Chè sau khi diệt men ñược làm nguội nhanh, làm ráo hết nước bề mặt, sau ñó ñược nghiền sơ bộ 30 giây bằng máy băm nhỏ CYF-6KVN, cuối cùng ñược mang ñi nghiền mịn bằng máy nghiền trục vít CYF-AS22 với các kích thước

Mẫu sau khi ñược nghiền sẽ ñược ñem ñi ép bằng máy ép lực (lực ép

2.3.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình ép ñến chất lượng của dịch ép

Qua thí nghiệm thăm dò, ñể ñảm bảo quá trình ép diễn ra thuận lợi, ñồng thời nâng cao hiệu suất thu hồi chất hòa tan, chè ñã nghiền trước khi ép ñược bổ sung thêm nước sôi ở tỷ lệ chè/ nước = 2/1 Chè ñã nghiền ñược ép bằng máy ép thủy lực YMM

Thí nghiệm tiến hành với 5 công thức, mỗi công thức ñược nhắc lại 3 lần, mỗi lần nhắc lại sử dụng 250g chè ñã nghiền

2.3.1.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình lọc ñến chất lượng của dịch ép

Phương pháp diệt men, nghiền và ép dựa vào các kết quả của thí nghiệm 3.3.1.2, 3.3.1.3, 3.3.1.4 Dịch chè sau khi ép sẽ ñược ñem ñi lọc bằng

bộ sàng có kích thước khác nhau Thí nghiệm ñược tiến hành ở 5 công thức, mỗi công thức nhắc lại 3 lần, mỗi lần 250ml dịch ép

2.3.1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế ñộ cô ñặc ñến chất lượng của dịch cô

cô quay chân không ở ñiều kiện nhiệt ñộ và áp suất xác ñịnh ñể sau cô dịch ñạt 30oBx

Thí nghiệm lực chọn nhiệt ñộ cô ñặc ñược tiến hành với 6 công thức, mỗi công thức 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại dùng 210ml dịch chiết

CT24: Không cô ñặc ( ðối chứng)

2.3.1.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế ñộ sấy phun ñến chất lượng của sản phẩm

ñi sấy phun bằng máy sấy phun chân không với các thông số máy xác ñịnh như sau: tốc ñộ gió 4m/s, lượng cấp dịch 200ml/h, áp suất tạo sương 10psi

Thí nghiệm gồm 4 công thức, mỗi công thức 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại sử dụng 100ml dịch cô

Dùng phương pháp chưng cất ñể bốc hơi nước dịch chiết xuất, còn lại

là chất khô hòa tan, sấy khô ñến trọng lượng không ñổi, chất hòa tan dược tính theo % khối lượng khô của mẫu

• Phương pháp tiến hành

ðối với sản phẩm bột chè

100ml nước cất ñun sôi, ñặt trong nồi ñun cách thủy, chiết xuất trong thời gian 30 phút ðể yên vài phút rồi lọc qua bông vào bình ñịnh mức 250 ml, sau ñó lên thể tích ñến vạch bằng nước cất Dung dịch chiết này dùng làm mẫu ñể phân tích

Dùng ống ñong 50ml lấy 30ml dung dịch chiết cho vào cốc sứ chịu nhiệt thể tích 50ml (ñã biết trọng lượng chính xác của cốc) Sau ñó, ñặt cốc

vào nồi cách thủy ñể làm bốc hết hơi nước và ñem sấy trong tủ sấy ở nhiệt ñộ

Tính hàm lượng chất hòa tan theo công thức sau:

100

X −

=

Trong ñó:

X: hàm lượng chất hòa tan theo chất khô (%)

V: toàn bộ thể tích từ mâu nghiên cứu (ml)

30: lượng dịch chiết dùng ñể bay hơi (ml)

100: hệ số chuyển thành %

m: khối lượng mẫu khô tuyệt ñối

Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần ñể lấy kết quả trung bình

ðối với dịch chè

Hút 10ml dịch mẹ và 92ml nước cất (ñảm bảo tỷ lệ chất khô/nước = 1/50 tương tự phương pháp Voronsov) cho vào bình tam giác 250ml, ñặt trong nồi ñun cách thủy, chiết xuất trong thời gian 30 phút ðể yên vài phút rồi lọc qua bông vào bình ñịnh mức 250 ml và lên thể tích bằng nước cất Dung dịch chiết này dùng làm dịch mẫu ñể phân tích

Dùng ống ñong 50ml lấy 30ml dung dịch chiết cho vào cốc sứ chịu nhiệt thể tích 50ml (ñã biết trọng lượng chính xác của cốc) Sau ñó, ñặt cốc vào nồi cách thủy ñể làm bốc hết hơi nước và ñem sấy trong tủ sấy ở nhiệt ñộ

Tính hàm lượng chất hòa tan theo công thức sau

100

30

25 ).

( 2 1 1

w V

V P P

X −

=

Trong ñó:

X: hàm lượng chất hòa tan theo chất khô (%)

V: Thể tích dịch ép từ mẫu nghiên cứu (ml)

25: hệ số pha loãng (10ml dịch mẹ/250ml nước cất)

w: ñộ ẩm của mẫu nguyên liệu nghiên cứu (%)

30: lượng dịch chiết dùng ñể bay hơi (ml)

100: hệ số chuyển thành %

Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần ñể lấy kết quả trung bình

2.4.2 Xác ñịnh hàm lượng polyphenol tổng số theo 14502-1-2005

• Nguyên tắc:

Dựa vào phản ứng oxi hóa các hợp chất Polyphenol bằng thuốc thử Folin ـ Ciocalteu tạo ra sản phẩm màu xanh thẫm Cường ñộ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng ñộ Polyphenol trong một phạm vi nhất ñịnh Căn cứ vào cường ñộ màu ño ñược trên máy so màu (máy quang phổ UVS ـ 2800) ở bước sóng λ = 765nm và ñồ thị chuẩn của acid gallic với thuốc thử này có thể xác ñịnh hàm lượng Polyphenol trong mẫu chè

• Xây dựng ñồ thị chuẩn acid Gallic

- Chuẩn bị dung dịch mẹ của Acid Gallic chuẩn:

Cân 0,110±0,001g acid gallic monohydrate (ngậm 1 phân tử nước) (M=188,14) cho vào bình ñịnh mức 100 ml, hoà tan với nước cất sau ñó lên thể tích ñến vạch và khuấy ñều ta thu ñược dung dịch chuẩn có nồng ñộ khoảng 1000 µg/ml (Dung dịch chỉ sử dụng trong ngày)

- Chuẩn bị dung dịch pha loãng của acid Gallic trong xây dựng

ñồ thị chuẩn:

ðồ thị chuẩn acid Gallic ñược xây dựng trong khoảng nồng ñộ

từ 10 - 50 µg/ml

Dùng Pipette lấy các thể tích dung dịch Acid Gallic mẹ theo bảng 1.3 (phụ lục) và cho vào bình ñịnh mức 100 ml Sau ñó thêm nước cất tương ứng tới vạch

Sau khi thu ñược các dung dịch pha loãng của acid Gallic 10-50 µg/ml Tiến hành hút 1ml dung dịch A, B, C, D, E vào ống nghiệm, thêm 5ml Folin-

phản ứng xảy ra trong vòng 1 giờ Cuối cùng tiến hành so màu trên máy quang phổ ở bước sóng 765nm với blank bằng nước cất Song song với các mẫu trong dãy pha loãng, tiến hành với mẫu trắng, hút 1ml nước cất rồi lên màu tương tự như các mẫu pha loãng Kết quả so màu từ các mẫu pha loãng trừ kết quả so màu ở mẫu trắng ñược sử dụng ñể xây dựng ñồ thị chuẩn acid Gallic bằng phương pháp thống kê

• Chiết xuất Polyphenol (ñối với nguyên liệu chè tươi)

1mm Cân chính xác 0,2 ± 0,001 g chè cho vào ống tube hoặc ống chiết (10 ml)

- Cho bình tam giác có chứa dung môi methanol 70% vào bể ổn nhiệt ở

trên Vortex

lại trên Vortex ở các thời ñiểm 5 và 10 phút trích ly

- Sau khi chiết (10 phút), dịch chiết ñược hạ xuống nhiệt ñộ phòng bằng phương pháp tự nhiên và ñược ly tâm ở tốc ñộ 3500 vòng/phút, nhiệt ñộ

- Gạn cẩn thận phần dịch trong phía trên của ống chiết vào một ống tube khắc ñộ 10ml (hoặc bình ñịnh mức 10ml) Phần bã tiếp tục ñược chiết lại một

lần nữa với thủ tục như trên Sau ñó dịch chiết sau ly tâm của lần chiết 2 ñược dồn với lần chiết 1 (trong bình ñịch mức10 ml) và dùng methanol 70% ở nhiệt

ñộ thường lên thể tích tới vạch (Dịch chiết này có thể ổn ñịnh trong 24h nếu

ñể dịch chiết ñạt ñến nhiệt ñộ phòng

• Chiết polyphenol từ dịch ép

- Cho bình tam giác có chứa dung môi methanol (theo tỷ lệ 35ml +

- Cho hỗn hợp 5ml dịch chè và dung dịch methanol vào bình tam giác ñem khuấy trộn trên Vortex

lại trên Vortex ở các thời ñiểm 5 và 10 phút trích ly

- Sau khi chiết (10 phút), dịch chiết ñược hạ xuống nhiệt ñộ phòng bằng phương pháp tự nhiên và ñược ly tâm ở tốc ñộ 3500 vòng/phút, nhiệt ñộ

- Gạn cẩn thận phần dịch trong phía trên của ống chiết vào một ống tube khắc ñộ 50ml (hoặc bình ñịnh mức 50ml) Phần bã tiếp tục ñược chiết lại một lần nữa với thủ tục như trên Sau ñó dịch chiết sau ly tâm của lần chiết 2 ñược dồn với lần chiết 1 (trong bình ñịch mức 50ml) và dùng methanol 70% ở nhiệt

ñộ thường lên thể tích tới vạch ( dịch chiết này có thể ổn ñịnh trong 24h nếu

ñể dịch chiết ñạt ñến nhiệt ñộ phòng

●Xác ñịnh hàm lượng Polyphenol tổng số:

Pha loãng dịch chiết 100 lần bằng cách hút chính xác 1ml dịch chiết vào bình ñịnh mức 100ml và lên nước cất 2 lần ñến vạch, lắc ñều thu ñược dịch pha loãng Tiến hành lên màu với trình tự hút 1ml dịch chiết thêm vào 5ml thuốc thử Folin - Ciocalteu 10% lắc ñều, tiếp tục thêm 4ml dung dịch

Na2CO3 7,5% lắc ñều và ñể trong 1 giờ rồi tiến hành so màu ở bước sóng 765nm Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần và lấy kết quả trung bình

● Tính kết quả:

(Dsample - Dintercept) x Vsample x d x 100

WT =

Sstd x msample x 10.000 x WDM,sample Trong ñó:

Sstd: giá trị hệ số góc (a)

d: hệ số pha loãng (100)

2.4.3 Xác ñịnh hàm lượng cafein và catechin tổng số theo 14502-2-2005

Theo ñó, mẫu chè khô ñược trích ly như trong phương pháp ISO 14502-1-2005 Sau ñó, dịch chiết ñược pha loãng 5 lần và ñược lọc qua màng

có kích thước lỗ 0,45µm

* Phương pháp chạy HPLC: Hệ HPLC (SHIMADZU Solutions for Science) ñược trang bị gồm: Bộ phận bài khí (DGU-20A3-LC-10Ai), cột Phenomenex Luna Phenyl, detector UV (SPD-20A) và phần mềm phân tích tích hợp (LC Solution)

+ Pha ñộng A: 6% Acetonenitrile (Merck), 2% acid acetic (Merck) và EDTA 20µg/ml (Anh)

+ Pha ñộng B: 70% Acetonenitrile (Merck), 2% acid acetic (Merck) và EDTA 20µg/ml (Anh)

* ðiều kiện chạy:

+ Nhiệt ñộ cột: 350C ± 0,05

Mức ñộ quan trọng của từng chỉ tiêu ñược quy ñịnh và mức cho ñiểm của từng chỉ tiêu cảm quan ñược trình bày tại phần phụ lục

ðiểm tổng hợp ñược tính theo công thức sau:

4

D= ∑ Di ki

i=1

Trong ñó:

- Hội ñồng gồm 5 thành viên ñã ñược tập huấn, các chỉ tiêu ñánh giá bao gồm màu, mùi, vị và trạng thái của nước pha ðể có cơ sở khoa học cho việc ñịnh mức thang ñiểm của từng chỉ tiêu, chúng tôi sử dụng nước pha lá chè già giống Trung Du (pha theo phương pháp truyền thống) làm cơ sở ñể so sánh ñánh giá [8]

2.5 Xử lý thống kê kết quả thí nghiệm

Số liệu ñược xử lý thống kê trên phần mền SAS 9.1 và Excel

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Thành phần hóa học cơ bản của lá chè Trung Du

Mặc dù ñối tượng sử dụng cho nghiên cứu là lá chè già (theo cách sử dụng dân gian truyền thống), nhưng ñể có ñánh giá tổng quát, chúng tôi thu hái hai loại nguyên liệu búp non (búp 1 tôm 3 lá) và lá già ñể xác ñịnh thành phần hóa học, kết quả trình bày ở bảng 3.1

Bảng 3.1: Thành phần hóa học của nguyên liệu chè Trung du

Nguyên

liệu

ðộ ẩm (%)

CHT (%CK)

PPT (%CK)

CAFEIN (%CK)

CAT (%CK)

CHẤT KHÔ (%)

Búp non 78,22 a 45,17 a 21,73 a 4,68 a 15,93 a 21,7 b

Lá chè già 66,25 b 34,13 b 13,23 b 2,06 b 10,80 b 33,75 a

Ghi chú: Trong cùng một cột, các giá trị trung bình có số mũ khác nhau thì khác nhau ở mức ý nghĩa 5%

Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy, trong tất cả các chỉ tiêu khảo sát thì nguyên liệu chè búp ñều có hàm lượng hoạt chất cao hơn so với lá chè già Trong ñó,

ñộ ẩm và chất hòa tan của búp 1 tôm 3 lá lên tới 78,22 % và 45,17 %CK, trong khi ñó lá già chỉ là 66,25 % và 34,13 %CK ðộ ẩm và hàm lượng chất hòa tan là hai chỉ tiêu có liên quan mật thiết ñến chỉ số tiêu hao nguyên liệu/1 ñơn vị sản phẩm và chất lượng sản phẩm chế biến Từ ñó ảnh hưởng ñến giá thành sản phẩm và hiệu quả kinh tế sau này Nhiều nghiên cứu ñã chỉ ra rằng, nguyên liệu có hàm lượng chất hòa tan càng lớn thì chất lượng càng cao và ngược lại ( Ngô Hữu Hợp, 1983)

Tương tự, hàm lượng cafein, polyphenol tổng số của các búp non lên tới 45,17 %CK và 13,23 %CK tương ứng thì ở lá chè già chỉ ñạt là 34,13 %CK và 13,23 %CK tương ứng trong các lá già Giang Trung Khoa và cộng sự (2011) ñã chỉ ra rằng các chỉ tiêu này thay ñổi theo ñộ non già của nguyên liệu [5] ðiều này

có liên quan ñến cường ñộ chiếu sáng mà các lá này nhận ñược Các lá non, búp