Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè lên men chất lượng cao từ chè shan tuyết

Sự mất cân đối trong cơ cấu là do chúng ta chưa xây dựng được một thương hiệu chè đủ sức cạnh tranh với các thương hiệu chè quốc tế, các doanh nghiệp sản xuất chè Việt Nam chưa mạnh dạn

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bản luận văn này học viên đã nhận được sự giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể

Trước hết, Học viên xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến

TS Vũ Hồng Sơn, TS Đào Thị Việt Hà đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ Học viên trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận văn

Học viên xin cảm ơn tập thể cán bộ Viện Đào tạo sau đại học – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, các giảng viên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt là các giảng viên Khoa Công nghệ Thực phẩm – Trường Cao đẳng Công nghiệp Thực phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho Học viên hoàn thành bản luận văn

Cuối cùng, Học viên cũng gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên học viên hoàn thành luận văn này

Hà nội, ngày 19 tháng 03 năm 2016

Học viên

Trần Thị Ngọc Oanh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bản luận văn này là kết quả nghiên cứu do bản thân tôi thực hiện với sự cộng tác của các đồng nghiệp Những số liệu đưa ra là hoàn toàn trung thực và không vi phạm bản quyền của bất kỳ tác giả nào

Học viên

Trần Thị Ngọc Oanh

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC CÁC PHỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 4

1.1 Đặc tính và nguồn gốc của chè lên men 4

1.2 Thành phần hóa học chè lên men 5

1.2.1 Sự biến đổi các thành phần hóa học chủ yếu trong quá trình lên men 7

1.2.2 Các sắc tố trong chè lên men 8

1.3 Sơ đồ công nghệ sản xuất chè lên men 15

1.4 Chè Shan tuyết Việt Nam – nguồn nguyên liệu thích hợp cho sản xuất chè lên men 18

1.5 Tình hình nghiên cứu công nghệ chè lên men trên thế giới và Việt Nam 20

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 20

1.5.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè lên men tại Trung Quốc 21

1.5.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu về chè lên men ở Việt Nam 22

1.5.4 Tiềm năng phát triển sản xuất chè lên men ở Việt nam 23

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị, hóa chất nghiên cứu 25

2.1.1 Nguyên vật liệu 25

2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 25

2.1.3 Hoá chất 25

2.2 Phương pháp phân tích 25

2.2.1 Phương pháp phân tích hoá học 25

2.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan 25

2.3 Phương pháp công nghệ 26

2.3.1 Sản xuất chè vàng làm nguyên liệu sản xuất chè lên men 26

2.3.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè lên men 30

2.3.2.1 Nghiên cứu công đoạn làm ẩm 30

2.3.2.2 Nghiên cứu công đoạn ủ 32

2.3.2.3 Nghiên cứu công đoạn làm khô chè lên men 34

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 35

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36

3.1 Sản xuất chè vàng làm nguyên liệu sản xuất chè lên men 36

3.2 Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất chè lên men 37

3.2.1 Nghiên cứu công đoạn làm ẩm 37

3.2.2 Nghiên cứu công đoạn ủ 39

3.2.3 Nghiên cứu công đoạn làm khô chè lên men 46

3.2.4 Hấp và ép bánh chè lên men 48

3.2.5 Sấy bánh chè 49

3.2.6 Bao gói và bảo quản chè lên men 49

3.2.7 Chất lượng sản phẩm 49

3.2.8 Đế suất quy trình công nghệ sản xuất chè lên men 50

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53

1 Kết luận 53

2 Kiến nghị 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Một số đặc điểm hình thái sinh trưởng của chè Shan tại một số địa điểm

(Các số liệu được tính theo giá trị trung bình) 19

Bảng 1.2 Năng suất, chất lượng của chè Shan tại một số địa điểm 20

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất chè lên men trong vòng 70 năm qua ở Vân Nam – Trung Quốc 22

Bảng 3.1 Thành phần hóa học của chè vàng Hà Giang (theo % chất khô) 36

Bảng 3.2 Lượng nước cần bổ sung cho 3 mẫu thí nghiệm 37

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của độ ẩm đến chất lượng cảm quan của chè lên men 38

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến chất lượng chè lên men 39

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của phương pháp làm khô đến thành phần hóa học của chè lên men 46

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của phương pháp làm khô đến chất lượng chè lên men 47

Bảng 3.7 So sánh chất lượng của sản phẩm nghiên cứu với chè lên men của Trung Quốc 50

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ sự hình thành các sắc tố trong chè lên men 9

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè lên men ở Trung Quốc 17

Hình 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất chè vàng 27

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè lên men 30

Hình 3.1 Đồ thị thể hiện sự biến đổi nhiệt độ của chè lên men trong thời gian ủ 40

Hình 3.2 Đồ thị thể hiện sự biến đổi độ của chè lên men trong thời gian ủ 42

Hình 3.3 Sự biến thành phần hóa học trong quá trình ủ chè lên men 43

Hình 3.4 Sơ đồ quy trình công công nghệ sản xuất chè lên men 50

DANH MỤC CÁC PHỤC LỤC

Phụ lục 1: Hệ số quan trọng của chè vàng

Phụ lục 2: Danh hiệu chất lượng và hệ số quan trọng với chè vàng

Phụ lục 3: Tiêu chuẩn nội chất chè phổ nhĩ

Phụ lục 4: Tiêu chuẩn thử nếm chè phổ nhĩ

Phụ lục 5: Phiểu cho điểm phép thư cho điểm chất lượng

Phụ lục 6: Phiếu kết quả đánh giá cảm quan phép thử cho điểm chất lượng

MỞ ĐẦU

Từ xa xưa, uống chè là một nét văn hóa truyền thống của mỗi người dân Việt Nam, đây cũng là một loại nước uống phổ biến nhất trên thế giới Hiện nay có khoảng 115 nước, với khoảng nửa số dân trên thế giới sử dụng chè làm thức uống Hơn nữa ngoài việc sử dụng như là đồ uống giải khát, qua những công trình nghiên cứu con người sớm nhận biết được nhiều những công dụng tuyệt vời của chè khi sử dụng hằng ngày như: Thanh nhiệt giải độc, tăng cường miễn dịch, giảm mỡ máu, hỗ trợ tiêu hóa, ngăn ngừa ung thư, tăng tuổi thọ, hỗ trợ làm đẹp

Sản phẩm chè nói chung thường được làm từ b p của cây chè có tên khoa học là Camellia Sinensis O.Kuntze Ở nước ta cây chè được trồng tập trung ở hai vùng trọng điểm là Trung du miền núi phía Bắc và Tây nguyên trong đó có những địa danh cung cấp nguyên liệu chất lượng cao, nổi tiếng như: Hà giang, Thái nguyên, Yên bái, Lâm đồng

Hiện nay, sản xuất và chế biến chè là một ngành kinh tế chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân và trong đời sống người dân Ở Việt nam sản phẩm chè là một trong 5 mặt hàng xuất khẩu chủ chốt của ngành nông nghiệp Theo số liệu thống kê của Cục Trồng trọt Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho biết, năm 2013, diện tích chè cả nước là 135,3 nghìn ha, trong đó chè làm nguyên liệu cho chế biến là 128,2 nghìn ha, chè tươi hái lá 7,2 nghìn ha Năng suất chè b p tươi đạt 79,5 tạ/ha, tương đương năm 2012 Sản lượng chè b p tươi đạt 909,7 nghìn tấn Năm 2014 giá trị xuất khẩu trung bình đạt 1.698 USD/ tấn Mặc

dù là nước xuất khẩu chè lớn thứ 5 thế giới (sau Kenya, Sri Lanka, Trung Quốc,

Ấn Độ) và giá chè có tăng nhưng Việt Nam vẫn đang là một trong những nước có giá chè xuất khẩu thấp nhất Nhìn chung, chè của chúng ta giá bán thấp, chỉ bằng 60-70% giá chè thế giới, thị trường lại chưa ổn định Nguyên nhân chủ yếu dẫn tới giá trị kinh tế sản xuất chè còn thấp là do trong chế biến sản phẩm chè của chúng

ta còn bộc lộ nhiều hạn chế như: chất lượng sản phẩm chưa cao, sản phẩm của nhiều vùng vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm trong sản

đó, các đơn vị sản xuất, xuất khẩu chè còn tự hạ giá bán để cạnh tranh nhằm tìm được khách hàng Theo thống kê, Việt Nam hiện có khoảng 500 cơ sở chế biến chè với quy mô khác nhau nhưng hầu như chưa có sự liên kết nào giữa các cơ sở này

để tạo ra giá bán thống nhất với các đối tác nước ngoài Hơn nữa cơ cấu sản xuất sản phẩm xuất khẩu của ngành chè Việt nam còn thiếu đa dạng như: chè xanh chiếm 20 % và chè đen chiếm 60 % và 20 % là chè các loại khác Sự mất cân đối trong cơ cấu là do chúng ta chưa xây dựng được một thương hiệu chè đủ sức cạnh tranh với các thương hiệu chè quốc tế, các doanh nghiệp sản xuất chè Việt Nam chưa mạnh dạn đầu tư máy móc hiện đại và áp dụng các quy trình kỹ thuật mới vào sản xuất để đa dạng hóa sản phẩm mà vẫn chủ yếu tập chung sản xuất các mặt hàng truyền thống, xuất khẩu chủ yếu ở dạng thô bán thành phẩm, trong khi đó thị trường thế giới ngày càng đòi hỏi những sản phẩm có chất lượng cao, khi sử dụng phải mang lại lợi ích cho sức khỏe con người [3]

Hiện nay, trên thị trường có nhiều sản phẩm chè khác nhau với những đặc trưng riêng, trong đó có chè lên men bởi hệ vi sinh vật tự nhiên là một sản phẩm tương đối mới ở Việt Nam hay chính là đặc sản chè Phổ Nhĩ của Trung Quốc mà ở

đó các nhà khoa học Trung Quốc, Nhật Bản và Châu Âu đã đầu tư nghiên cứu sâu

về giá trị dinh dưỡng và y học và đã c h ứ n g m i n h đ ư ợ c r ấ t n h i ề u tác dụng của nó với con người như: điều hòa chức năng sinh lý bảo vệ sức khỏe, làm giảm

mỡ trong máu, giảm cholesteron có hại trong cơ thể con người, ức chế tác dụng của những chất gây ung thư đặc biệt là ung thư dạ dày, vi rút viên gan A và vi rút cúm AB Chính vì những lợi ích đó mà nhu cầu về chè Phổ Nhĩ ngày càng tăng, chủ yếu tiêu thụ ở Vân Nam, Tứ Xuyên, Quảng Đông, Tây Tạng, Hồng Kông, Macao, Đài Loan Trong những năm gần đây, chè Phổ Nhĩ được xuất sang Singapore, Malayxia, Nhật Bản, Đức, Mỹ

Vì những lợi ích trên, nên trong vài năm gần đây một số cơ sở sản xuất ở trong nước đã ti ến h ành ng hiê n c ứu sả n xuất ch è lên men t ừ chè Sha n

tu yết như Công ty TNHH Thương mại Hùng Cường – Hà Giang, Trung tâm nghiên cứu và phát triển chè – Viện KHKT nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc –

Phú Thọ…Tuy nhiên, việc tổ chức sản xuất ở trong nước còn rời rạc, sản phẩm

có giá trị rất thấp do chất lượng chè chưa đáp ứng được nhu cầu thị trường Vì

vậy chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè lên men chất lƣợng cao từ chè Shan tuyết” Nhằm đa dạng hóa sản phẩm chè,

tạo sản phẩm chất lượng cao, an toàn thực phẩm, phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu, đồng thời mang lại lợi ích nhất định về kinh tế và xã hội

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Đặc tính và nguồn gốc của chè lên men

Chè lên men là sản phẩm được sản xuất theo phương pháp lên men từ nguyên liệu là chè vàng Đặc biệt, dưới tác dụng của hệ VSV tạo nên những biến đổi về chất lượng cho chè lên men và hình thành những tính chất đặc trưng riêng như: Ngoại hình màu nâu sáng, nước pha vị chát dịu, hậu ngọt, màu nước đỏ nâu sáng, hương vị nồng hậu thơm dịu mát, có phảng phất mùi gỗ thông, mộc nhĩ sao, mùi thơm mát của chè mạn được bảo quản tốt trong thời gian dài [12], [18]

Chè lên men có nguồn gốc từ Trung Quốc, bắt nguồn từ một loại chè đặc sản truyền thống với tên gọi là “ chè Phổ Nhĩ”, được sản xuất từ giống chè Shan tuyết, mọc hoang trên các triền n i cao trong đó có chủ yếu ở tỉnh Vân Nam - Trung Quốc Xưa kia, người dân tộc miền n i thuộc vùng Xishuangbanna, Kunming, Simao, Lincang ở Vân Nam - Trung Quốc đã hái lá chè Shan tuyết, chế biến thành chè vàng theo kinh nghiệm riêng của họ, chỉ là sao xào trong chảo và phơi nắng, sau đó đóng thành bánh, gói trong lá khô để bảo quản và dùng lạc đà, ngựa vận chuyển đưa chè sang vùng Trung Á và Tây Nam Á để bán Con đường buôn bán xa xôi ấy đã trở thành huyền thoại với cái tên “Con Đường Chè” tồn tại cùng “Con Đường Tơ Lụa” nổi tiếng của người Trung Hoa cổ đại Thời gian vận chuyển chè phải mất vài ba tháng, một điều đặc biệt là chè vàng được chuyên chở đến nơi bán, không bị hư hỏng mà lại trở nên thơm ngon hơn, được ưa dùng hơn Người mua chè

đã lấy tên “Phổ Nhĩ” là nơi sản xuất ra thứ chè đặc biệt này để đặt tên cho sản phẩm Tên chè Phổ Nhĩ cũng chưa ai xác định chính xác có từ thời điểm nào, do ai đặt Giống như ở Việt Nam, cái tên nước mắm Ph Quốc, chè Thái Nguyên Sự nổi tiếng, tự nó đã trở thành thương hiệu đặc trưng cho cả vùng và quốc gia Về bản chất, chè Phổ Nhĩ là quá trình lên men chè vàng bởi vi sinh vật, sau này các nhà khoa học Trung Quốc đã phát hiện ra điều đó và đã chủ động sản xuất chè Phổ Nhĩ

ở dạng công nghiệp Nhiều địa phương khác ở Trung Quốc đã sản xuất theo quy trình này làm cho sản lượng chè Phổ Nhĩ không ngừng tăng lên với số lượng hàng chục nghìn tấn mỗi năm [16], [17]

1.2 Thành phần hóa học chè lên men

Sản phẩm chè lên men vẫn chưa phổ biến ở Việt Nam, cũng như trên thế giới Hiện nay cũng chỉ có ở Trung Quốc nên các kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học trong chè lên men hay chè Phổ Nhĩ có chủ yếu từ các nhà khoa học Trung Quốc Trong chè Phổ Nhĩ có nhiều chất có giá trị dinh dưỡng cao như: tanin, chất hòa tan, acid amin và các hợp chất màu

Hiện nay, nhờ vào thành tựu của khoa học công nghệ hiện đại đã gi p các nhà khoa học xác định được đầy đủ về thành phần hóa học và những đặc tính sinh học có trong lá chè, như thành phần tạo nên vị chát của nước pha chè là hợp chất polyphenol có trong dịch tế bào lá chè và rất dễ bị oxy hóa bởi oxy không khí, dưới tác dụng của enzim oxy hóa khử tạo ra các chất màu vàng (Thiaflavin), màu đỏ (Thiarubigin) [1], [14]

Theo nhà khoa học Zhou Zhi Hong đã nhận dạng và phân biệt được 12 hợp chất hóa học trong chè lên men ở huyên Yun ( Huyện Vân- Tỉnh Vân Nam) Trong

đó có 4 hợp chất có tính đặc trưng của Flavonoids và 2 hợp chất hóa học mới được đặt tên là nguy

Từ những kết quả trên có thể thấy, thành phần hóa học trong chè lên men phụ thuộc vào tính chất ban đầu của nguyên liệu nơi sản xuất, quy trình công nghệ

và các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình công nghệ để tạo nên sự khác biệt tương đối lớn trong thành phần hóa học giữa các sản phẩm chè lên men Hiện nay, về phương

diện nghiên cứu, xác định thành phần hóa học của chè lên men ngoài các thành phần cơ bản có thể tóm tắt như sau:

- Hợp chất catechin đơn giản và flavonoids: Qua các nghiên cứu đã chứng tỏ hàm lượng catechin và tổng lượng tanin trong chè lên men thấp hơn rất nhiều so với chè xanh và chè Oolong Trong chè lên men không có hợp chất catechin bị methyl hóa,

có sự hiện diện của myricetin ngang bằng với flavonoids Thành phần catechin trong nước chè trích ly chủ yếu là epicatechin và các catechin khác, EGCG hàm lượng rất thấp, thậm trí không thể định lượng được bằng phương pháp HPLC Tuy nhiên không ít các nghiên cứu đã nhận thấy hàm lượng axit gallic tương đối cao

Theo TanZiLi qua phân tích 7 mẫu chè lên men thì thấy tổng lượng catechin trung bình chỉ có 8,41mg/g [17]

- Nguyên tố vi lượng: Carmen C, tiến hành nghiên cứu các nguyên tố vi lượng (Cr

Mn, Se, Zn) trong chè lên men, kết quả xác định cho thấy hàm lượng Cr trong chè lên men cao hơn so với các loại chè khác, còn hàm lượng Mn, Se, Zn không có sự khác biệt nhiều [36]

Kết quả nghiên cứu của J Cao cho thấy, trong chè lên men hàm lượng flo hòa tan là 77mg/kg, hàm lượng flo sẽ giảm khi chè bảo quản trên 25 năm [35]

- Lovastatin: Hwang L.S là người đầu tiên phát hiện lovastatin trong chè lên men và qua nghiên cứu của nhà khoa học Deng J.Y chỉ ra rằng, lovastatin tồn tại trong nước chè Chất này có khả năng ức chế với men HMG –CoA khử từ đó làm giảm tốc độ hợp thành enol trong gan và làm giảm chất béo trong máu [37], [86], [39]

- Các thành phần bay hơi: Zhou Zhi Hong đã chỉ ra rằng thành phần hương thơm chủ yếu của chè xanh là linalool, α – terpineol, geraniol và các dẫn xuất của nó Thành phần hương thơm đặc biệt quan trọng hình thành trong khối chè là lượng linalool như 1,2,3-trimethoxybenzaldehyde Rất nhiều khối chè có mùi hương mốc điển hình, như 1,2 – dimethoxy – 4 – methyl – benzene…Trong quá trình chế biến chè lên men từ nguyên liệu đến thành phẩm có sự giảm các chất có điểm sôi thấp

như aldehydes, ketones LiZHi nghiên cứu tại phòng thí nghiệm đã xác định được rằng trong 17 chất dễ bay hơi trong đó có β – ionone và linalool oxide II là 2 thành phần có hàm lượng lớn nhất [23], [24], [26],[32]

1.2.1 Sự biến đổi các thành phần hóa học chủ yếu trong quá trình lên men

Hai nhà khoa học là Liang MingZhi và Xia Fiei đã sử dụng chè vàng ở tỉnh Vân Nam làm nguyên liệu để sản xuất chè lên men, phục vụ cho nghiên cứu về các biến đổi lý, hóa học trong quá trình lên men Kết quả cho thấy: Hàm lượng nước trong chè bán thành phẩm giảm và tỷ lệ nghịch với số lần đảo đống khối chè, hàm lượng catechins, thearubigins, đường hòa tan, acid amine, polyphenol, protopectin

và các chất hòa tan giảm Tuy nhiên, teabrown, pectin hòa tan, theaflavins và caffeine tăng lên, bề mặt khối chè chuyển hóa nhanh, bên dưới khối chè tốc độ chuyển hóa chậm hơn [27], [40]

Cùng với đó, nhà khoa học Luo Long Xin cũng nghiên cứu sự biến đổi các tính chất lý, hóa trong quá trình lên men kết quả nghiên cứu cho thấy: Hàm lượng polyphenol, catechins, theaflavins, thearubigins, acid amine, đường hòa tan giảm mạnh, teabrown và polyphenol không có khả năng hòa tan tăng, hàm lượng các chất hòa tan giảm xuống không rõ ràng [28]

Mặt khác, nhiều nghiên cứu quá trình lên men chè Vân Nam với việc bổ sung các chủng vi khuẩn có lợi cho chất lượng chè lên men từ bên ngoài vào cho thấy: trong quá trình lên men hàm lượng polyphenol, catechins, thearubigins, oligosccharides, teabrown và polysaccharides là rõ rệt Sau 40 ngày lên men: Hàm lượng polyphenol giảm 60%, catechins giảm 80%, flavonoids giảm 55%, thearubigins giảm 90%, oligosaccharides giảm 65%, chất hòa tan giảm 25% Nhưng

sự biến đổi theaflavins, đường tổng số và hàm lượng chất tro không nhiều, ngược lại hàm lượng teabrown tăng gấp 4.5 lần, polysaccharides hòa tan cũng tăng 5.7 lần [29], [38], [39]

Theo nhà khoa học Zhe GaiMei phân tích hàm lượng acid gallic và acid

lượng acid gallic tăng lên rõ rệt, hàm lượng thiamine giảm, chất lượng và nguồn gốc quyết định hàm lượng theamine và acid gallic sau quá trình lên men [30]

Các kết quả nghiên cứu trong quá trình lên men, về quan hệ giữa sự biến đổi sắc tố chè với acid gallic rất rõ ràng Do đó, việc nghiên cứu quy luật biến đổi giữa sắc tố chè với acid gallic, xác định chế độ lên men có ý nghĩa quan trọng trong việc hình thành chất lượng chè lên men [30], [33], [41], [42]

1.2.2 Các sắc tố trong chè lên men

* Sự hình thành các sắc tố trong quá trình lên men

Trong quá trình lên men của chè lên men, dưới tác dụng của nhiệt độ, độ ẩm cùng với sự tham gia của các enzim do vi sinh vật tạo ra, catechin trong chè bị oxy hóa tạo sản phẩm là orthoquinone

Orthoquinone không ổn định, chúng dễ dàng trở về dạng flavonols, rồi tiếp tục bị oxi hóa lần hai để tạo thành theaflavins (TF) Tùy theo mức độ lên men các chất này có thể bị oxi hóa – ngưng tu để tạo thành thearubigins (TR) [12]

Trong lá chè xanh có chứa từ 7 - 9 catechin khác nhau Nó khác nhau về tính chất lý hóa học, cũng như khả năng oxi hóa Tính chất của catecchin chè làm bị oxi hóa chủ yếu bởi hydroxyl (OH) của phenol được xác định

Hình 1.1 Sơ đồ sự hình thành các sắc tố trong chè lên men

Theaflavin và theaflavingalat ( chất màu vàng) là sản phẩm của quá trình oxi hóa trực tiếp L-Epigalocatechin và L-Epigalocatechingalat dưới tác dụng của enzim polyphenoloxidase

Thearubigin (Chất màu đỏ) là sản phẩm của phản ứng oxi hóa tiếp theo của Theaflavin (màu vàng) và nhóm chất Bislavanol (không màu)

Các thành phần khác chưa bị oxi hóa làm nhiệm vụ của chất chuyển hydro trong quá trình hình thành chất Thearubigin

Thearubigin (TR) Màu đỏ

Theaflavin (TF) Màu vàng

Bisflavanol (Bis)

Không màu

Diphenolquinon Orthoquinon

OH

O H

OX

O

OH

O+ 1/2 O2

- Nếu: X, Y là gốc galoyl thì tạo ra Digaloyl diphenolquinon

- Nếu X là –H và Y là gốc galoyl thì chất tạo ra là Galoyl diphenolquinon

- Nếu X là gốc galoyl và Y là – H thì chất tạo ra là Galoyl diphenolquinon

- Nếu X và Y đều là – H thì chất tạo ra là Diphenolquinon

→ thì catechin là L -EGCG

2 orthoquinon

Ngưng tụ

- Nếu X, Y là gốc galoyl thì tạo ra chất A: Digaloyl Bis Epigalocatechin

- Nếu X là –H và Y là gốc galoyl thì tạo ra chất B: Galoyl Bis Epigalocatechin

- Nếu X là gốc galoyl và Y là – H thì tạo ra chất B Galoyl Bis Epigalocatechin

- Nếu X và Y đều là – H thì tạo ra chất C Bis Epigalocatechin

+ Catechin

Diphenolquinol

Bisflavanon

* Phản ứng tạo thành chất màu vàng Theaflavin (TF)

Quá trình oxi hóa các dimer trung gian cần phải có các điều kiện tối thiểu là trong phân tử của nó phải chứa gốc galoyl (gốc của axit galic trong phân tử L – Epigalocatechingalat) và có sự sắp xếp lại phân tử để oxi hóa tạo ra TF có màu vàng

C

H2COOH

COOH

- Nếu X – H → Theaflavin

- Nếu X = Galoyl → Theaflavingalat

* Phản ứng tạo thành chất màu đỏ thearubigin (TR)

TR là sản phẩm oxi hóa tiếp tục của sự chuyển hóa chất bisflavanol và nhóm chất TF gọi là phản ứng oxi hóa thứ sinh Nên TR không phải là một đơn chất mà là

+ O2

hỗn hợp các chất màu đỏ, hơn nữa trong phân tử của TR có chứa 2 nhóm cacboxyl nên khi gặp bazơ ch ng có thể kết hợp với nhau tạo thành các muối và làm thay đổi màu sắc của TR Như vậy, nó tồn tại ở 2 trạng thái: Dạng axit có màu hồng nhạt và dạng muối với Na+ có màu đỏ tối, dạng muối với Ca2+, K+ có màu đỏ tươi

Để tạo thành TR cần có các điều kiện sau:

- Các chất catechin chưa bị oxi hóa ngưng tụ làm nhiệm vụ của chất chuyển hydro

- TR có tính axit nhờ sự tạo thành nhóm cacboxyl khi mở vòng pyrogalic trong gốc benzotropolon của TF Do đó phản ứng xẩy ra như sau:

H2COOH

OH OH O

H

+ CO2

* Bản chất cấu tạo của theaflavins

Năm 1957, Nhà khoa học Roberts công bố kết quả nghiên cứu về ứng dụng sắc kí giấy 2 chiều, đã phát hiện vật chất có màu X và vật chất có màu Y Các học giả Nhật Bản đã ứng dụng các chế phẩm L – Epicatechin (L-EC) và L–Epigallocatechin (L–EGC), L-Catechingallate (L–ECG), L– Epigalocatechingallate ( L – EGCG) thu được từ quá trình phân tách các hợp chất trong lá chè và sử dụng như một nguồn cơ chất cho chuỗi phản ứng oxi hóa để tạo thành theaflavins, theaflavin gallate và theaflavin degallate Cho đến nay, người ta đã phát hiện ra 18 loại theaflavins, dung dịch theaflavins có màu da cam, sau khi tinh chế kết tinh thu được dạng bột có màu vàng óng và dễ tan trong nước nóng, ethyl acetate, acetic etherm, n – butanol, không tan trong chlorofrom và benzene

* Bản chất cấu tạo của Thearubigins

Thearubigins là chất dễ tan trong nước ấm, n – butanol Nó bao gồm các sản phẩm của phản ứng oxi hóa – trùng hợp, oxi hóa – ngưng tụ hợp chất catechins, sản phẩm oxi hóa catechins với polysaccharose, protein và nucleic acid, v.v Sản phẩm phản ứng không có enzim xúc tác là một hợp chất phức tạp, không giống nhau, có màu hơi đỏ đến nâu Sử dụng Sephadex LH – 20 có thể phân tách thearubigins thành 3 bộ phận, TR – 1 ( phân tử lượng lớn), TR – 2 ( phân tử lượng trung bình),

TR – 3 ( phân tử lượng nhỏ) Trong phân tử thearubigins có 2 nhóm cacboxyl, do đó

nó thể hiện tính acid Ngoài ra, nếu thearubigins tồn tại ở dạng anion, nó làm cho màu sắc của nước chè biến thành màu sẫm, nguyên nhân là pH nước chè tăng cao, dẫn đến màu sắc đậm dần [28], [31]

* Bản chất cấu tạo của Teabrown

Teabrown là một nhóm sắc tố màu nâu, có khả năng hòa tan trong nước mà không tan trong ethyl acetate và n – butanol Đây là nhóm hợp chất phức tạp Ngoài sản phẩm tạo ra từ phản ứng oxi hóa – trùng hợp polyphenol còn có các chất kết hợp như acid amine, cacbonhydrate Teabrown sau khi hình thành, một bộ phận có thể kết hợp với protein tạo thành kết tủa không tan trong nước [33], [34]

1.3 Sơ đồ công nghệ sản xuất chè lên men

Quy trình sản xuất chè lên men của người Trung Quốc xưa mang đậm nét truyền thống và thủ công Tại đó, sản phẩm sản xuất ra chỉ dừng lại là chè vàng Đặc biệt là chè được sản xuất tại vùng Vân Nam được đưa đi tiêu thụ ở rất nhiều nơi xa xôi, qua quá trình giao thương, khoảng cách vận chuyển qua hàng ngàn cây

số, thời gian lên tới hàng năm Cùng với đó mà tính chất của chè vàng cũng bị biến đổi về mùi, vị, màu sắc theo hướng có lợi và người tiêu dùng lại ưa chuộng hơn Sở

dĩ có sự biến đổi về chất lượng đó là: Trong quá trình vận chuyển bảo quản ở thời gian dài trong điều kiện thô sơ nên chè bị hút ẩm nhất định và bị nhiễm một lượng

vi sinh vật nhất định, mà tại đó chè vàng bị biến đổi về thành phần hóa học, hình thành những tính chất mới làm thay đổi chất lượng sản phẩm theo hướng tốt hơn Tuy nhiên, ở các điều kiện khác nhau nên chất lượng chè vàng cũng có những đường hướng biến đổi khác nhau, trong nhiều trường hợp làm cho chè có thể bị hư hỏng Vì vậy dựa trên những kinh nghiệm thực tế quy trình sản xuất chè lên men truyền thống vẫn còn lưu truyền qua nhiều thế hệ

Ngày nay, các nhà khoa học nghiên cứu về chè đã chứng minh được rằng: Chè lên men là sản phẩm được lên men bằng hệ VSV tự nhiên bao gồm: Nấm mốc, nấm men, vi khuẩn và xạ khuẩn

Theo ZhouDeQing và Xiao WeiXiang khi nghiên cứu sự biến đổi vi sinh vật trong quá trình lên men của chè lên men Trung Quốc chứng tỏ rằng: Vi sinh vật chủ yếu trong quá trình lên men là:

- Aspergillus niger: Là một loại nấm mốc, chiếm tỉ lệ nhiều nhất và luôn chiếm ưu thế trong quá trình lên men Aspergillus niger có khả năng sinh tổng hợp các

enzim nội bào và enzim ngoại bào như: glucoamylase, cellulase và pectinase…để phân giải các hợp chất hữu cơ như polysaccharide, protein, cellulose, pectin tạo

ra các sản phẩm cơ bản trong sự hình thành vị ngọt, độ sánh, hương vị đậm đà thuần khiết của chè lên men Theo cơ quan an toàn thực phẩm và dược phẩm Mỹ (

FDA), Aspergillus niger và các sản phẩm sinh ra từ Aspergillus niger được công

- Pencillium: Là một loại nấm mốc, có khả năng sinh tổng hợp rất nhiều loại enzim

và acid hữu cơ, hơn nữa bản thân sợi nấm chứa một lượng protein phong phú, chất khoáng và vitamin nhóm B Đặc biệt có khả năng sinh kháng sinh thuộc nhóm

penicillin, vì vậy sự tồn tại của Pencillium trong khối chè ủ có tác dụng ức chế sự

sinh trưởng và phát triển của các tạp khuẩn và vi khuẩn gây thối

- Rhizopus: là một loài nấm sợi, nhiệt độ hoạt động thích hợp là 32 – 400C và pH là

4,5 – 6,0 Rhizopus có khả năng sản sinh amylase, pectinase, protease với hoạt lực rất cao, vì vậy nếu lượng Rhizopus phát triển quá mức sẽ làm cho lá chè bị mềm nhũn sau khi lên men Ngoài ra Rhizopus có khả năng sản sinh ra các acid hữu cơ,

các ester thơm và là VSV quan trọng có khả năng chuyển hóa các chất thuộc nhóm sterol

- Aspergillus glaucus: là một loài nấm mốc, là tác nhân gây thối rữa và biến chất

khối chè

- Saccharomyces: Là một loại nấm men, có khả năng sử dụng hợp chất glucide

trong chè làm nguồn cacbon để chuyển hóa thành đường sau đó chuyển đường thành rượu Vì vậy loại nấm men này cần khống chế cho phù hợp thì mới tạo ra chất lượng tốt [6], [22], [25], [43]

Nhờ sự có các công trình nghiên cứu mà quy trình sản xuất chè lên men đã

có những cải tiến dựa trên quy trình sản xuất truyền thống Đó là phương pháp lên men đống để có thể dễ dàng kiểm soát được các tiêu chí về chất lượng chè, từ đây hình thành nên chất lượng và hương vị của chè lên men Sơ đồ công nghệ sản xuất chè lên men ở Trung Quốc hình 1.2 như sau:

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè lên men ở Trung Quốc

Lá chè

Chè vàng rời

Làm khô (phơi nắng)

Vò/Cán Diệt men (sao)

Chè Vàng

Ủ đống Đảo đống (theo chu kỳ)

Làm khô

Sàng và phân loại

Hấp và ép bánh

Chè lên men (dạng bánh)

Đóng gói

Chè lên men (dạng

Như vậy, từ quy trình trên người ta có thể thu được 4 sản phẩm: là chè vàng dạng rời, dạng bánh, chè lên men dạng rời, dạng bánh và trong quy trình sản xuất chè lên men gồm hai giai đoạn chính:

- Giai đoạn 1: Từ nguyên liệu lá chè rời sản xuất ra chè vàng, đây là nguyên liệu để sản xuất chè lên men hoặc làm chè vàng ép bánh

- Giai đoạn 2: Từ chè vàng sản xuất chè lên men Sản phẩm tạo ra có thể là dạng bánh, dạng viên hoặc dạng rời [13], [17], [19], [20]

1.4 Chè Shan tuyết Việt Nam – nguồn nguyên liệu thích hợp cho sản xuất chè lên men

Cây chè Shan tuyết Việt Nam có đặc điểm là thân gỗ, có thể sống hàng trăm năm, phân cành thưa, phát triển tự nhiên có thể cao từ 6 – 10m, lá to dài có nhiều răng cưa, đầu lá nhọn, búp to, có nhiều lông tơ trắng mịn, trông giống như tuyết nên chè Shan còn được gọi là chè Tuyết Chè Shan ít hoa, quả hơn chè Trung Quốc lá

to, phân bố chủ yếu ở địa hình núi cao, ẩm mát [7], [8]

Nguyên sản của chè Shan là Vân Nam (Trung Quốc), Mianma Ở Việt Nam chè Shan tuyết phân bố chủ yếu ở các vùng núi phía Bắc và cao nguyên Lâm Đồng, tên gọi gắn liền với các địa danh như: Chè Shan Mộc Châu, chè Shan Tham Vè, chè Shan Suối Giàng, chè Shan Lũng Phìn

Các nghiên cứu về chè đều đi đến kết luận chung là vùng khí hậu thích hợp của cây chè là vùng khí hậu á nhiệt đới nóng và ẩm Như vậy sự phân bố của cây chè trên thế giới phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện khí hậu Chè Shan tồn tại ở những địa hình khác nhau thì cũng có sự khác biệt về giống, hình thái và chất lượng Các nhà khoa học đã chứng minh được những giống chè phát triển tốt ở những vùng cao thì có chất lượng tốt hơn những giống chè được trồng ở những vùng thấp Ví dụ như trên thế giới có những vùng chè nổi tiếng như: Hoàng sơn (

An Huy – Trung Quốc), Sư Tử Phong ( Chiết Giang – Trung Quốc), Dacilinh ( Ấn Độ) Ở Việt Nam cũng có những vùng chè nổi tiếng như: Hoàng Su Phì, Vị Xuyên (

Hà Giang), Tà Xùa ( Sơn La), Suối Giàng ( Yên Bái), Mộc Châu ( Sơn La), Bảo Lộc ( Lâm Đồng) Đều nằm ở độ cao hơn so với mực nước biển từ 500 – 1500m

Bảng 1.1 Một số đặc điểm hình thái sinh trưởng của chè Shan tại một số địa điểm (Các số liệu được tính theo giá trị trung bình)

Địa điểm điều

tra

Chiều cao của cây (cm)

Bề rộng tán (cm)

Chu

vi thân (cm)

Chiều dài lá ( cm)

Chiều rộng

lá (cm)

Khối lượng trung bình búp (g)

Mức độ lông tuyết

Suối Giàng 360,0 634,0 130,9 17,6 6,4 1,17 Nhiều Lũng Phìn 412,0 362,0 116,2 11,3 4,5 0,50 Nhiều

Theo số liệu điều tra năm 2010 toàn quốc có khoảng 13.000 ha chè Shan tuyết núi cao, bao gồm diện tích chè mọc hoang dã có từ trước và được trồng theo phương thức trồng rừng, mật độ cây chè 1500 – 2500 cây/ha, năng suất trung bình đạt 2,5 – 3,5 tấn b p/ha, tương đương với 500 – 700kg chè khô/ha Ngoài ra, tại một

số tỉnh đã trồng được 20.000ha chè Shan tập trung theo quy mô công nghiệp, mật

độ cây 1,2 – 1,5 vạn cây/ha, năng suất b p tươi trung bình 12 – 15 tấn/ha/năm

Người ta thường đốn chè vào vụ đông, đồng thời với việc phát cỏ, vun

chè vụ đầu tiên (đây là thời điểm chè cho chất lượng cao nhất) Tiếp tục thu hái

vụ chè thứ 2 vào tháng 5 và tháng 6 (là vụ có năng suất cao nhất trong năm) Vụ 3 vào tháng 8 và vụ 4 vào tháng 10, tháng 11

Đặc điểm năng suất và chất lượng của chè Shan ở một số vùng được trình bày trong bảng 1.2 [11]

Bảng 1.2 Năng suất, chất lƣợng của chè Shan tại một số địa điểm

Điểm điều tra

Cây theo dõi

Số lứa hái

Năng suất 1 lứa hái (g/cây)

Năng suất (tấn/ha)

Tanin (%)

Chất hòa tan (%)

Acid amine (mg/100g )

Suối Giàng 7 4-5 5600 9-10 37,61 41,89 36,38 Lũng Phìn 5 4-5 1240 2.5-3.5 31,06 38,27 40,41

Với diện tích, sản lượng, chất lượng như vậy có thể kết luận rằng Việt Nam rất có tiềm năng về cả về số lượng cũng như chất nguyên liệu chè Shan để sản xuất chè vàng, từ đó sản xuất ra chè lên men có chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu của thị trường, phù hợp với xu hướng phát triển nông nghiệp bền vững hiện nay

1.5 Tình hình nghiên cứu công nghệ chè lên men trên thế giới và Việt Nam

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới hiện nay mới chỉ có ở Trung Quốc là nước có công nghệ chế biến chè bằng phương pháp lên men bởi VSV Đó chính là đặc sản chè Phổ Nhĩ,

chủ yếu được sản xuất ở Xishuangbanna, Kunming, Simao, Lincang Tuy nhiên, Chè lên men Vân Nam được coi là chính thống và có chất lượng tốt nhất

Sản phẩm được sản xuất bởi 2 giai đoạn chủ yếu sau:

- Giai đoạn 1: Từ nguyên liệu chè Shan tuyết được làm héo đến độ ẩm thích hợp,

rồi diệt men, vò nhẹ, ủ sau đó sấy khô để thu được chè vàng Đây chính là nguyên liệu để sản xuất chè lên men

- Giai đoạn 2: Từ chè vàng được làm ẩm và ủ trong thời gian dài ( 2 – 3 tháng)

Trong thời gian ủ, chè được giữ độ ẩm, nhiệt độ ổn định, đảo trộn và kiểm tra định

kỳ cho đến khi đạt được những yêu cầu của chè lên men Ở giai đoạn này, VSV phát triển làm thay đổi mạnh mẽ những tính chất của chè vàng ban đầu và hình thành những tính chất đặc trưng của chè lên men Kết th c quá trình lên men, chè được làm khô Sản phẩm có thể để rời hoặc ép bánh và đưa đi bảo quản, thời gian bảo quản càng lâu giá trị càng cao [17], [21]

1.5.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè lên men tại Trung Quốc

Chè lên men hay chè Phổ Nhĩ là một loại chè đặc sản được sản xuất tại thành phố Phổ Nhĩ thuộc tỉnh Vân Nam nên mới có tên gọi này Sau này trong quá trình lịch sử lâu dài, trà Phổ Nhĩ đã trở thành một trong những loại chè quan trọng không thể thiếu trong Văn hóa trà Trung Quốc

Do nhiều nguyên nhân khác nhau như chiến tranh, bệnh tật…, chè Phổ Nhĩ bắt đầu sa s t vào cuối đời nhà Thanh Mãi đến năm 1993, Hội chợ trà Phổ Nhĩ lần đầu tiên tổ chức, nhưng đến năm 2005 mới thật sự đưa chè Phổ Nhĩ đã mai một gần trăm năm dần dần trở lại với người yêu chè

Thống kê tình hình sản xuất chè lên men ở Trung Quốc đến năm 2008 cho

số liệu bảng dưới đây

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất chè lên men trong vòng 70 năm qua ở

Vân Nam – Trung Quốc [13]

Chè Phổ Nhĩ bảo quản càng lâu càng giá trị cao Năm 2005, tại thị trường đấu giá Trung Quốc, một bánh chè Phổ Nhĩ 64 năm, nặng 0,5 kg đã bán thành công

ở mức 132.556 USD Các số liệu thống kê hàng năm cho thấy, trong vòng hơn hai thập kỷ gần đây chè Phổ Nhĩ là một trong những sản phẩm chè có doanh thu không ngừng tăng theo thời gian, Người tiêu dùng Hồng Kông, Đài Loan và nhiều các quốc gia trên thế giới đã quen dùng chè Phổ Nhĩ [2]

1.5.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu về chè lên men ở Việt Nam

Ở Việt Nam tình hình nghiên cứu và sản xuất chè lên men vẫn còn ở giai đoạn rất sơ khai và non trẻ Tại các tỉnh miền núi phía Bắc như Hà Giang, Yên Bái, Lào Cai nơi có những cây chè Shan Tuyết mọc hoang trên các dãy n i cao, được đồng bào dân tộc thu hái búp về chế biến thủ công thành chè mạn hay nói cách khác

trên gác bếp Thời gian bảo quản tùy theo từng hộ gia đình, chè mạn có hương vị rất đặc trưng và màu nước vàng nâu Đôi khi người ta còn ép tạo thành những bánh nhỏ gòi là chè chi Trong thời gian bảo quản chè chi cũng bị biến đổi một số tính chất và hình thành mùi vị, màu sắc gần giống với chè lên men của Trung Quốc

Chè vàng trước kia chủ yếu dùng để tiêu thụ trong nước, sản xuất mỗi năm

có đến 3000 – 4000 tấn và trong những năm 80 của thế kỷ trước Việt Nam đã xuất khẩu chè vàng xang Hồng Kông, Trung Quốc khoảng 2000 tấn/năm

Tại biên giới Việt – Trung, từ xa xưa nhiều thương gia Trung Quốc đã mua chè vàng Hà Giang để đưa về Vân Nam để sản xuất chè Phổ Nhĩ có chất lượng rất tốt Như vậy, có thể thấy Việt Nam có vùng nguyên liệu chè Shan tuyết để sản xuất chè lên men có chất lượng cao giống như chè Phổ Nhĩ

Từ sau năm 1995, thấy rõ được lợi thế của vùng nguyên liệu và giá trị của cây chè Shan tuyết có thể tạo ra được sản phẩm có chất lượng tốt, lợi nhuận kinh tế cao mà hai công ty chè của Việt Nam là: Công ty chè Hùng Cường – Hà Giang và Công ty chè Tâm Châu – Lâm Đồng, đã dựa trên kinh nghiệm của Trung Quốc đã sản xuất sản phẩm giống với chè Phổ Nhĩ của Vân Nam và đặt tên là chè Phổ Nhĩ Việt Nam và xuất khẩu sang Trung Quốc, thu được lợi nhuận cao hơn so vơi xuất khẩu các loại chè khác.[7], [9], [10]

1.5.4 Tiềm năng phát triển sản xuất chè lên men ở Việt nam

Chè Shan tuyết là giống cây trồng bản địa, có sức sinh trưởng khoẻ, năng suất và chất lượng cao, gắn Sự phát triển của của ngành chè có ảnh hưởng mạnh

mẽ đến đời sống kinh tế của người dân miền núi phía Bắc, đặc biệt là các đồng bào dân tộc vùng cao Chè Shan cùng với một lượng lớn diện tích mọc hoang dại trên các vùng núi cao ở các tỉnh vùng cao Hà Giang, Lào Cai, Yên Bái, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Lạng Sơn, Cao Bằng, Bắc Kạn Từ nguyên liệu chè Shan có thể chế biến ra các sản phẩm chè chất lượng, an toàn và mang lại giá trị lớn, đặc biệt là chè vàng, chè phổ nhĩ Được biết, giống chè Shan tuyết hiện nay chiếm khoảng 27%

Trong đó, theo năm 2014, ở Hà Giang có diện tích trồng chè Shan tuyết cổ thụ nhiều nhất là 12.536 ha, tập trung chủ yếu ở các huyện: Vị Xuyên (4.389 ha), Hoàng Su Phì (2.588 ha), Xín Mần (1.738 ha), Bắc Quang (2.900 ha), Quang Bình (1.310 ha), các huyện còn lại diện tích chè từ 200 đến 400 ha Tiếp theo là Yên Bái Với diện tích trên 12.000ha chè, Sơn La là 3.797 ha v.v Từ những số liệu trên có thế thấy Việt Nam có tiềm năng về nguyên liệu để sản xuất chè vàng và chè lên men

có chất lượng cao [1] [4] [5]

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị, hóa chất nghiên cứu

- Thiết bị xác định hàm lượng chất hòa tan: Tủ sấy MOV – 112 (Nhật)

- Thiết bị xác định hàm lượng tanin: Nồi cách thủy WB7 (Đức)

- Xác định hàm lượng chất hoà tan theo VORONSOV [15]

- Xác định hàm lượng tanin theo Leventhal [15]

- Xác định hàm lượng ni tơ tổng số theo phương pháp Kjeldhal [15]

- Xác định hàm lượng đường khử theo phương pháp Bectrand [15]

2.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan

Đánh giá chất lượng chè lên men: Theo phương pháp thử nếm và cho điểm dựa theo tiêu chuẩn và thang chấm điểm chè lên men Phổ Nhĩ của Trung quốc (Tiêu chuẩn GB/T 8305-2002) [ phụ lục 3], [phụ lục 4]

- Hội đồng đánh giá cảm quan gồm:

+ Số thành viên: 07 người

+ Từng thành viên trong hội đồng sẽ tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu theo tiêu chuẩn của sản phẩm được kiểm tra Các phiếu cho điểm của mỗi thành viên sẽ được tập hợp lại để xử lí thống kê cho từng chỉ tiêu ghi trên mẫu

Thử vị của chè lúc nhiệt độ nước chè khoảng 600C và lưu ý đầy đủ đến mức

độ, độ xúc cảm và độ chát của nước chè, phát hiện vị lạ và vị khuyết tật đồng thời kết hợp phát hiện mùi tác động vào vòm họng

Quan sát màu sắc của bã chè và độ đồng đều về màu sắc, độ non già và tạp chất lạ lẫn trong bã sau khi đã đổ bã chè trên nắp cốc pha chè

2.3 Phương pháp công nghệ

2.3.1 Sản xuất chè vàng làm nguyên liệu sản xuất chè lên men

Để sản xuất chè lên men chất lượng cao trước hết phải có nguyên liệu là chè vàng chất lượng tốt Về nguyên tắc, chè vàng có thể được sản xuất từ bất cứ loại nguyên liệu chè búp tươi nào Tuy nhiên, khi được sản xuất từ các giống chè Shan tuyết ở vùng núi cao thì sẽ đạt chất lượng tốt hơn cả Cũng theo nghiên cứu của Trung tâm nghiên cứu và phát triển chè Phú Hộ đã khẳng định tất cả các giống chè Shan tuyết núi cao đều có thể sản xuất chè vàng đạt chất lượng tốt

Vì vậy trong đề tài này chúng tôi chọn nguyên liệu chè Shan tuyết tại Hà Giang là giống Shan Tham Vè và Shan Chất Tiền là hai giống chè phổ biến

nhất tại Hà Giang để sản xuất ra chè vàng làm nguyên liệu cho sản xuất chè lên men

Đồng thời kế thừa kết quả nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu sản xuất chè đặc sản Shan tuyết bằng công nghệ lên men” trong chương trình khoa học cấp nhà nước, Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp và chế biến đến 2020 Chè vàng làm nguyên liệu cho chè lên men được sản xuất theo quy trình sau:

Hình 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất chè vàng

Thuyết minh quy trình công nghệ

Làm héo sơ bộ được tiến hành như sau:

- Rải chè thành lớp mỏng 5 -7cm, 2,5 kg/m2

- Thời gian làm héo sơ bộ khoảng 4 giờ, cứ sau mỗi giờ cần đảo rũ một lần

- Độ ẩm của chè sau khi héo đạt khoảng 73%

* Diệt men

Giai đoạn này có mục đích làm đình chỉ hoàn toàn sự hoạt động của các enzim có trong lá chè, đặc biệt là các enzim polyphenoloxydase và proxydase nhằm cố định thành phần hoá học của lá chè, đồng thời làm giảm độ ẩm của chè, để búp chè trở nên mềm dẻo, khi vò sẽ không bị nát, không làm chóc xơ cẫng và lá chè dễ ràng xoăn chặt lại

Tiến hành diệt men bằng phương pháp sao

- Sử dụng máy sao thùng quay để diệt men Khi đồng hồ chỉ nhiệt độ của thiết bị đến 270 – 280°C thì cho chè vào Thời gian diệt men 6 - 7 phút

- Sau khi diệt men, lá chè phải mềm dẻo, chín đều, không khô táp, không sém cạnh

lá, có mùi thơm cốm và có độ ẩm khoảng 60 - 62%

* Vò chè

Mục đích làm phá vỡ cấu trúc một phần tế bào của lá chè để các chất hoà tan thoát ra mặt lá tạo điều kiện cho các chất dễ tan trong nước khi pha chè Làm cho lá chè xoăn chặt, gọn đẹp phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng

Tiến hành vò chè:

- Dùng máy vò do Việt Nam sản xuất

- Tiến hành vò một lần, thời gian vò 10 - 15 phút, độ giập tế bào đạt khoảng 30 –35%

- Sau khi vò, chè cần được làm tơi để tránh chè bị vón cục

* Ủ chè vàng

Ủ chè vàng nhằm mục đích tạo ra những chuyển hoá cần thiết cho chất lượng để tạo ra mùi, vị và màu sắc của chè vàng Sự chuyển hoá này nhờ 2 quá trình đồng thời : quá trình tự oxy hoá hợp chất polyphenol bởi oxi có trong không khí xâm nhập vào và quá trình hoạt động của vi sinh vật có trong chè Vi sinh vật phát triển ở chừng mực nhất định tham gia tích cực vào quá trình chuyển hoá các chất góp phần hình thành các tính chất đặc trưng của chè vàng

Tiến hành ủ chè: Thời gian ủ trong 12 giờ Trong thời gian ủ, cứ sau khoảng

2 giờ cần đảo rũ một lần để chè thoáng khí tạo điều kiện các chất chuyển hoá nhanh Kết thúc quá trình ủ độ ẩm của chè còn lại khoảng 58%

đó dùng tay tãi đều chè trở lại trên mặt sàn Thời gian phơi khô phụ thuộc vào mức độ nắng nhiều hay ít Trời nắng to, chỉ cần phơi trong 1 ngày, nếu nắng yếu có thể phải phơi sang ngày thứ 2

Độ ẩm còn lại khoảng 11%

2.3.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè lên men

Chè lên men được sản xuất theo quy trình sau sau:

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè lên men

Trong quy trình sản xuất chè lên men nêu ở trên thấy rằng mỗi công đoạn được thực hiện độc lập, theo một trật tự nhất định Công đoạn trước sẽ có những ảnh hưởng nhất định đến công đoạn sau, từng công đoạn nhỏ sẽ góp phần tạo ra chất lượng chung cho sản phẩm Vì vậy để tạo ra sản phẩm chè lên men chất lượng cao cần tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ trong từng công đoạn

2.3.2.1 Nghiên cứu công đoạn làm ẩm

Chất lượng chè lên men phụ thuộc vào sự phát triển của hệ VSV tự nhiên