BƯỚC đầu NGHIÊN cứu CÔNG NGHỆ sản XUẤT CHÈ XANH hòa TAN từ lá CHÈ GIÀ

Ảnh hưởng của độ mịn chè nghiền đến hàm lượng chất rắn tổng số, chất hòa tan và polyphenol tổng số...24 4.3.2.. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng chất hòa tan và polyphenol tổng s

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỀ CƯƠNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

“BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN

XUẤT CHÈ XANH HÒA TAN TỪ LÁ CHÈ GIÀ”

Người thực hiện : NGUYỄN THỊ DINH

Người hướng dẫn : Th.s GIANG TRUNG KHOA

Hà Nội - 2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng: mọi số liệu và kết quả nghiên cứu trong báo

cáo này là trung thực và chưa được sử dụng.

Tôi xin cam đoan rằng: mọi sự giúp đỡ cho viêc thực hiện đề tài đã được cám ơn và mọi thông tin trích dẫn trong báo cáo đã được ghi rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 16 tháng 12 năm 2012

Sinh viên

Nguyễn Thị Dinh

LỜI CÁM ƠN

Đề tài: “Bước đầu nghiên cứu quy trình sản xuất chè xanh hòa tan từ lá chègià” được thực hiện tại phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Chế Biến – KhoaCông Nghệ Thực Phẩm – Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội Để hoàn thành đềtài này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy

cô, gia đình và bạn bè

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới ThS Giang Trung Khoa– Phó trưởng khoa Công Nghệ Thực Phẩm – Trường Đại Học Nông Nghiệp HàNội, là người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này

Tôi xin thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong khoa Công NghệThực Phẩm, các thầy cô trong khoa Cơ Điện đã giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốtthời gian học tập và nghiên cứu tại trường

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè và người thân đã luôn động viêngiúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đề tài

Hà Nội, ngày 16 tháng 12 năm 2012

Sinh viên

Nguyễn Thị Dinh

MỤC LỤC

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1

1.Đặt vấn đề 1

2 Mục đích và yêu cầu 2

2.1 Mục đích 2

2.2 Yêu cầu 2

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và Việt Nam 3

1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới 3

2 Thành phần hóa học của chè 4

2.1 Nước 4

2.2 Hợp chất phenol (tanin) 5

2.3 Caffein 6

2.4 Protein và acid amin 6

2.5 Glucid và pectin 7

2.6 Chất màu 8

2.7 Vitamin và khoáng 8

2.8 Enzyme 8

2.9 Dầu thơm 9

3 Chất lượng chè hòa tan 9

3.1.Chỉ tiêu vật lý 9

3.2.Chỉ tiêu hóa học 9

3.3.Chỉ tiêu hóa lý 10

3.4 Chỉ tiêu cảm quan 10

4 Nghiên cứu trong và ngoài nước về công nghệ chế biến chè hòa tan 10

PHẦN III: ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .12

1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm nghiên cứu 12

1.1 Đối tượng nghiên cứu 12

1.2 Vật liệu nguyên cứu 12

3 Phương pháp nghiên cứu 13

3.1 Vật liệu nghiên cứu 13

3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp diệt men trước và sau nghiền ép đến tính chất của dịch chiết 13

3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình nghiền đến tính chất của dịch chiết 13

3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình ép-trích ly đến tính chất của dịch chiết 14

3.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ dung môi (nước) trích ly đến tính chất của dịch ép 14

3.4.2 Ảnh hưởng của quá trình ép đến tính chất của dịch ép 14

3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình lọc đến tính chất của dịch chiết 15

3.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến tính chất của dịch cô 15

3.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy phun đến tính chất của sản phẩm 16

3.8 Phương pháp phân tích 16

3.8.1.Hàm lượng chất hòa tan được xác định theo phương pháp VORONSOV 16

3.8.2 Hàm lượng polyphenol tổng số được xác định theo phương pháp ISO 14502-1-2005 18

3.8.3.Chất lượng cảm quan của sản phẩm được xác định theo TCVN 3219-1993 20

3.9 Xử lý thống kê kết quả thí nghiệm 20

PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21

4.1 Xác định thành phần hóa học cơ bản của lá chè Trung Du 21

4.2 Ảnh hưởng của biện pháp diệt men đến tính chất của dịch ép 22

4.2.1 Ảnh hưởng của biện pháp diệt men đến hàm lượng chất rắn tổng số, chất hòa tan và polyphenol tổng số 22

4.2.2 Ảnh hưởng của biện pháp diệt men đến tính chất cảm quan của dịch ép 23

4.3 Ảnh hưởng của độ mịn chè nghiền đến tính chất dịch ép 24

4.3.1 Ảnh hưởng của độ mịn chè nghiền đến hàm lượng chất rắn tổng số, chất hòa tan và polyphenol tổng số 24

4.3.2 Ảnh hưởng của độ mịn chè nghiền đến tính chất cảm quan của dịch ép 24

4.4 Ảnh hưởng của lực ép đến tính chất của dịch ép 25

4.4.1 Ảnh hưởng của lực ép đến hàm lượng chất rắn tổng số, chất hòa tan, polyphenoltổng số và thể tích của dịch ép 25

4.4.2 Ảnh hưởng của lực ép đến tính chất cảm quan của dịch ép 26

4.5 Ảnh hưởng của loại màng lọc đến tính chất dịch ép 26

4.5.1 Ảnh hưởng của loại màng lọc đến hàm lượng chất rắn tổng số, chất hòa tan và polyphenol tổng số của dịch ép 26

4.5.2 Ảnh hưởng của loại màng lọc đến tính chất cảm quan của dịch ép 27

4.6 Ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến tính chất dịch sau cô đặc 28

4.6.1 Ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến hàm lượng chất hòa tan và polyphenol của dịch cô đặc 28

4.6.2 Ảnh hưởng của điều kiện cô đặc đến tính chất cảm quan của dịch cô đặc 29

4.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến các tính chất cơ bản của sản phẩm 29

4.7.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng chất hòa tan và polyphenol tổng số của bột chè 29

4.7.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy tới tính chất cảm quan của sản phẩm 31

4.8 Quy trình sản xuất 33

PHẦN V: KẾT LUẬN- ĐỀ NGHỊ 36

5.1 KẾT LUẬN 36

5.2 ĐỀ NGHỊ 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

PHỤ LỤC 39

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Diễn biến diện tích, sản lượng chè thế giới giai đoạn 1999-2008 [FAO, 2011] 3 Bảng 2 Một số amino acid tự do trong nước chè xanh (Nakabayashi, 1991;Bradfield và Penny, 1948) [9] 7 Bảng 3 Hàm lượng glucid trong lá chè (% chất khô) Bacutrava 1958 7 Bảng 4 Xây dựng dãy chuẩn acid gallic 19 Bảng 5: Ảnh hưởng của lọai nguyên liệu đến độ ẩm, hàm lượng chất hòa tan

và hàm lượng polyphenol tổng số trong giống chè Trung du 21 Bảng 6: Ảnh hưởng của biện pháp diệt men đến hàm lượng chất rắn tổng số, chất hòa tan và polyphenol tổng số 22 Bảng 7: Ảnh hưởng của phương pháp diệt men đến tính chất cảm quan của dịch ép 23 Bảng 8 Ảnh hưởng của độ mịn chè nghiền đến hàm lượng chất rắn tổng số, chất hòa tan và thể tích của dịch ép 24 Bảng 9 Ảnh hưởng của độ mịn chè nghiền đến tính chất cảm quan của dịch ép 24 Bảng 10 Ảnh hưởng của lực ép đến hàm lượng chất rắn tổng số, chất hòa tan, polyphenol tổng số và thể tích của dịch ép 25 Bảng 11 Ảnh hưởng của lực ép đến tính chất cảm quan của dịch ép 26 Bảng 12 Ảnh hưởng của loại màng lọc đến hàm lượng chất rắn tổng số, chất hòa tan và polyphenol của dịch ép 26 Bảng 13.Ảnh hưởng của loại màng lọc đến tính chất cảm quan của dịch 27 Bảng 14 Ảnh hưởng của điều kiện cô đặc đến hàm lượng chất hòa tan và polyphenol tổng số 28 Bảng 15 Ảnh hưởng của điều kiện cô đặc đến tính chất cảm quan của dịch cô đặc 29 Bảng 16 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng chất hòa tan và 29 polyphenol của sản phẩm 29

PHẦN THỨ HAI TỔNG QUAN TÀI LIỆU

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

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

Đến năm 2002, tổng điện tích chè toàn thế giới đạt hơn 2.550.000 ha Tronggần 70 năm, tính từ năm 1934 diện tích trồng chè trên toàn thế giới tăng gần gấp 3lần Diện tích chè ngày càng được mở rộng Trong vòng 30 năm gần đây, tính từnăm 1970 đến năm 2002 diện tichs trồng chè tăng gần gấp 2 lần, từ 1.585.900 halên trên 2.560.000 ha.[10]Theo thống kê, hiện có khoảng 60 nước và vùng lãnh thổsản xuất chè, đứng đầu là

Ấn Độ, tiếp đến là Trung quốc, Kenya và Việt Nam (FAO, 2011) Diễn biến vềdiện tích chè và sản lượng chè một số năm gần đây được thể hiện trong bảng 1.[10]

Bảng 1 Diễn biến diện tích, sản lượng chè thế giới

giai đoạn 1999-2008 [FAO, 2011]

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

 Tình hình sản xuất

Hiện nay nước ta có khoảng 34 tỉnh thành trồng chè với diện tích khoảng 130nghìn ha, trong đó tập trung vào 14 tỉnh [9]

Theo kết quả thống kê, năm 2010 diện tích chè cả nước đạt 129.400 ha, trong

đó 113.300 ha cho thu hoạch với năng suất bình quân 73 tạ búp chè tươi/ha, tăng

45,4% về diện tích, tăng 74,6% về năng suất so với năm 2000 Năm 2011, măc dùdiện tích chè cả nước giảm 2,8% so với năm 2010 nhưng sản lượng thu hoạch vẫntăng 6,5% đạt 888.600 tấn, kim ngách suất khẩu đạt xấp xỉ 200 triệu USD, tuy giảmnhẹ so với năm 2010 nhưng cao gấp 3, 4 lần so với năm 2000.[8]

Tuy nhiên bên cạnh những thành tựu đã đạt được ngành chè còn tồn tạikhông ít những bất cập Việc áp dụng sản xuất nông nghiệp tốt (GAP) còn rất thấpdưới 10% Việc cải tạo trồng chè ở nhiều nơi còn gặp nhiều khó khăn về giống, vốnđầu tư, kiểm soát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật vẫn là một thách thức lớn Đờisống của một bộ phận người trồng chè còn chưa được cải thiện Ngoài ra, chiếnlược phát triển ngành chè ở nước ta hiện nay vẫn chưa hợp lý, tình trạng cạnh tranhnội bộ ngành chè diễn ra rất khốc liệt dẫn đến hiện tượng tranh mua nguyên liệubằng mọi giá, bất chấp tiêu chuẩn, ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm cuối cùngnên giá bán chỉ bằng 60% giá chè bình quân của thế giới Điều này đã gây tổn hạilớn đến các doanh nghiệp chè cũng như ngánh chè nước ta.[8]

2 Thành phần hóa học của chè

2.1 Nước

Nước là thành phần lớn nhất của búp chè (75-82%) Nước tham gia trực tiếpvào nhiều phản ứng thủy phân, oxi hóa khử Hàm lượng nước có quan hệ mật thiếtđối với quá trình chế biến chè Nếu nguyên liệu chè bị mất nước quá nhanh thì biếnđổi sinh hóa diễn ra nhanh và không triệt để, đôi khi enzyme bị ức chế nếu hàm

lượng nước quá thấp (<10%) Nước trong nguyên liệu chè nhiều hoặc ít đều làmcho lá chè bị nát khi vò Đồng thời, nước liên quan tới định mức chỉ tiêu nguyênliệu cho một đơn vị sản phẩm trong sản xuất các loại chè.[1,8]

Các tính chất của tanin chè:

- Ở dạng tinh khiết là hỗn hợp chất màu trắng, bị ôxi hóa trong không khíchuyển thành dạng keo màu nâu, hòa tan trong rượu etylic, metilic, nước, axeton

- Tanin chè hầu như không có tính thuộc da, khả năng kết tủa protein kém

- Bị ôxi hóa hoàn toàn bằng KMnO4

- Tác dụng FeCl3 tạo kết tủa màu xanh đen, kết tủa với Pb(CH3COO)2 tạo kếttủa màu vàng xám

- Tác dụng với NH4OH tạo thành hợp chất màu nâu, hợp chất nàybị bột kẽmhoặc các acid yếu khử thành tanin như ban đầu

- Bị ôxi hóa bởi enzyme polyphenol Oxidase

- Tanin bị biến đổi ở nhiệt độ cao (180-2000C) Hợp chất polyphenol thườngchiếm khoảng 20-30% chất khô trong chè Thành phần tanin trong lá chè tươi gồm:

 Nhóm chất catechin (thuộc nhóm chất polyhydroxylphenol – monomer)chiếkhoảng trên 80% tổng lượng tanin chè, có vị chát- đắng mạnh hơn so với taninđặc biệt

 Nhóm tanin đặc biệt: Chính là polyphenol đa phân tử, tạo màu và vị chátdịu cho chè

 Nhóm chất phi tanin: Gồm 7 catechin khac nhau là Epicatechin (EC),Epigalocatechin (EGC), Galocatechin (GC), Epicatechingalat (ECG), Epigalocatechingalat (EGCG), Galocatechingalat (GCG) và catechin.[1,9]

2.3 Caffein

Trong chè có nhiều loại alkaloid nhưng nhiều nhất là cafein Caffein là dẫnxuất của purine có tên và gọi theo cấu tạo là 1, 3, 5- trimethylxanthine Hàm lượngcafein ở trong chè có từ 3 - 5% thường nhiều hơn cafein ở trong lá cà phê từ 2 - 3lần Nó không có khả năng phân ly ion H+ tức là không có tính axít mà chỉ là mộtkiềm yếu Cafein chỉ hòa tan trong nước với tỷ lệ 1/46, rất dễ hòa tan trong dungmôi chlorofoc Cafein có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, kích thích cơnăng hoạt động của tim, có tác dụng lợi tiểu Cafein rất bền vững trong chế biến Nó

có khả năng kết hợp với tanin để tạo thành hợp chất tanat cafein có hương vị dễchịu, sắc nước chè xanh, giảm vị đắng và nâng cao chất lượng thành phẩm Theo tàiliệu của Roberto, hợp chất tanat cafein được tạo thành chủ yếu từ cafein, theaflavin,thearubigin, theaflavingalat, ngoài ra còn có sự tham gia của ECG và EGCG [1,8,9]

Sự thay đổi hàm lượng cafein trong chè nguyên liệu phụ thuộc vào giống, ví dụ:

- Giống trà Trung Quốc: 2,29 - 2,31%

2.4 Protein và acid amin

Protein là hợp chất hữu cơ phức tạp chứa N, phân bố không đều ở các phầncủa búp chè và thay đổi tùy theo giống, thời vụ, điều kiện canh tác và các yếu tốkhác Protein có thể trực tiếp kết hợp với tanin, polifenol tạo ra những hợp chấtkhông tan làm ảnh hưởng xấu đến phẩm chất chè đen Do đặc điểm của việc chếbiến chè xanh là diệt men ngay từ đầu, nên hàm lượng tanin trong chè ít bị thay đổi

và còn quá cao làm cho chè có vị đắng Protein kết hợp với một phần tanin làm cho

vị chát và đắng giảm đi Vì thế trong một chừng mực nào đó, protein có lợi chophẩm chất chè xanh Ngày nay người ta đã tìm thấy trong chè có khoảng 20 acidamin (Bảng 2), các acid amin này kết hợp với đường và tanin tạo thành aldehid cómùi thơm của trà đen và làm cho trà xanh có dư vị tốt.[8,9]

Bảng 2 Một số amino acid tự do trong nước chè xanh (Nakabayashi,

1201.9277.2265.0226.6206.183.930.429.923.121.220.819.8

45.912.79.210.87.53.81.41.41.21.01.11.0

2.5 Glucid và pectin

Trong lá chè chứa rất ít glucid hòa tan, trong khi đó các glucid không hòa tanlại chiếm tỷ lệ lớn

Bảng 3 Hàm lượng glucid trong lá chè (% chất khô) Bacutrava 1958

0,640,851,662,062,52

1,632,003,063,694,33

Cellulose và Hemicellulose cũng tăng lên theo tuổi của lá, vì vậy nguyên liệucàng già chất lượng càng kém Hàm lượng đường hòa tan ở trong chè tuy ít nhưng

rất quan trọng đối với hương vị chè Đường tác dụng với protein hoặc acid amin tạonên các chất thơm

Pectin thuộc về nhóm glucid và nó là hỗn hợp của các polysaccharid khácnhau và những chất tương tự chúng Ở trong chè, pectin thường ở dạng hòa tantrong nước, tan trong acid oxalic, tan trong amon oxalat Pectin tham gia vào việctạo thành hương vị chè, làm cho chè có mùi táo chín trong quá trình làm héo Ởmức độ vừa phải, pectin làm cho chè dễ xoăn lại khi chế biến nhưng nó có ảnhhưởng xấu đến quá trình bảo quản chè thành phẩm vì pectin dễ hút ẩm Theo số liệucủa Gôghia, hàm lượng pectin trong lá chè như sau: mầm và lá thứ nhất: 3,08%, láthứ hai: 2,63%, lá thứ ba: 2,21% [9]

2.7 Vitamin và khoáng

Trong búp chè chứa hầu hết các loại vitamin như vit A, B1, B2, PP, đặc biệtVit C có rất nhiều trong chè, cao gấp 3- 4 lần so với cam, chanh Trong quá trình chếbiến chè đen hàm lượng vit C giảm nhiều, còn trong chè xanh thì giảm không đáng kể

Vì vậy hàm lượng Vit C trong chè xanh thường cao gấp 10 lần so với chè đen.Trong chè thành phần khoáng chủ yếu là K, chiếm gần 50 % tổng lượng khoáng.[1,8]

2.8 Enzyme

Là nhân tố quan trọng trong quá trình sinh trưởng và chế biến chè, đặc biệttrong chế biến chè đen Enzyme có vai trò quyết định chiều hướng biến đổi cácphản ứng sinh hóa trong giai đoạn làm héo, vò, lên men Trong búp chè có 2 loạienzyme chủ yếu là:

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

- Nhóm enzyme oxi hóa – khử : peroxidase, polyphenoloxidase, …

Enzyme peroxidase, polyphenoloxidase đóng vai trò quan trọng nhất và cótác dụng khác nhau trong quá trình lên men chè đen Các enzyme này đều hoạt độngmạnh ở 45°C, đến 70°C thì hoạt động yếu hẳn đi và ở nhiệt độ cao hơn sẽ bị vô hoạthoàn toàn Trong chế biến chè xanh, không cần tạo nên những biến đổi sinh hóa chotanin, nên enzyme không có ích cho quá trình chế biến Vì vậy ngay từ giai đoạnđầu của quá trình chế biến chè xanh người ta phải dùng nhiệt độ cao để vô hoạtenzyme bằng cách chần hoặc sao.[1,8]

Dầu thơm có tác dụng điều tiết sinh lý của cây để thích hợp với điều kiện bênngoài (khi nhiệt độ quá cao hay quá thấp) và ngăn cản những bức xạ có bước sóngngắn, tác hại đến cây chè Đối với cơ thể con người dầu thơm có tác dụng kíchthích hệ thần kinh trung ương làm cho tinh thần minh mẫn, thoải mái dễ chịu nângcao hiệu suất làm việc của các cơ năng trong cơ thể.[1,9]

3 Chất lượng chè hòa tan

Không bị hút ẩm khi bảo quản.

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

Bột chè xanh (Matcha) là sự khám phá hấp dẫn nhất của thế kỷ 21 trongngành chè Matcha đã được các nhà sư sử dụng cách đây hơn 800 năm làm chètrong lúc thiền và ngày nay được xem là loại chè tốt nhất , có giá trị nhất tại NhậtBản Bột chè xanh đã tồn tại và phát triển rất lâu Hiện nay, chúng ta chưa xây dựngđược quy trình sản xuất bột chè Do đó bột chè thường nhập khẩu từ nước ngoài.Chúng tôi xin giới thiệu quá trình sản xuất bột chè xanh truyền thống tại Nhật Bản.Cây chè được dùng để làm bột chè xanh phải được trồng trong bóng râm Trước khithu hoạch vài tuần, người ta che kín các cây chè, làm cho quá trình phát triển chậmlại và lá chè trở lên xanh thẫm hơn Sau đó, chỉ những búp chè chất lượng tốt nhấtđược hái Lá chè sau đó sẽ được phơi khô, một số nơi còn hấp chúng trước khi phơi.Khi lá chè đã khô, người ta lột bỏ sống lá, phần lá còn lại được đem xay thành bộtchè trong cối đá Đó chính là bột chè mà chúng ta sử dụng Rất nhiều người tiêudùng ngày nay có xu hướng dùng chà này và ngay cả ngành công nghiệp thực phẩmcũng đang có xu hướng đưa Matcha vào các loại thực phẩm có mùi vị chè xanh.[13]

Theo Đỗ Văn Chương (Trường ĐH Kinh tế - Kỹ thuật công nghiệp) thựchiện nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chè hòa tan từ chè cuộngphế liệu, giúp tiết kiệm và thu được đáng kể một nguồn sản phẩm thực phẩm có giátrị dinh dưỡng, góp phần giảm ô nhiễm môi trường do bụi chè và tanin chè gây ra.Nghiên cứu tiến hành với chè cuộng phế liệu của Cty TNHH Chè Hoài Trung (tỉnhPhú Thọ) Chè cuộng là loại chè phế liệu chiếm tỷ lệ cao nhất (63,0%) trong tổng sốchè phế liệu Mặc dù là loại chè phế liệu nhưng trong chè cuộng hàm lượng chấthòa tan rất cao (28,8% so với chất khô) Xác định chất lượng chè cuộng bằng

phương pháp cảm quan và hóa học cho thấy, chất lượng chè cuộng không thua kémnhiều so với chè OP (một loại sản phẩm chè đen có chất lượng tốt nhất trong cácmặt hàng chè đen xuất khẩu của Việt Nam) Đối với chè phế liệu, chỉ cần trích ly 2lần, thời gian trích ly khoảng 10 phút, phương pháp đun sôi cho hiệu suất trích lycao nhất (tỷ lệ chè/nước – g/ml 1/8 là tối ưu) Cô đặc bằng phương pháp giảm áp ởnhiệt độ thấp không những cho thời gian cô đặc nhanh mà chất lượng rất tốt, đặcbiệt ở nhiệt độ 50 độ C và 60 độ C Để tạo ra sản phẩm chè bột chè hòa tan, tiếnhành sấy phun dịch chè cô đặc có độ Bx từ 10-12 và nhiệt độ 170 độ C là tối ưunhất Độ ẩm của chè hòa tan sau quá trình sấy phun khoảng 1,5% Hiệu suất trích lycủa chè cuộng so với hàm lượng ban đầu của nó là 65,5% Sản phẩm chè hòa tansản xuất từ chè cuộng phế liệu có chất lượng tương đương chè hòa tan sản xuất từchè thành phẩm.

PHẦN THỨ BA ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm nghiên cứu

1.1 Đối tượng nghiên cứu

Chè hòa tan được sản xuất từ lá chè già

1.2 Vật liệu nguyên cứu

*Hóa chất:

Thuốc thử Folin-Ciocalteu (Merck, Germany), Muối natri cacbonat (Na2CO3)(A.R, China), Methanol (Merck, Germany), Nước cất

* Dụng cụ, thiết bị

- Cân phân tích với độ chính xác 0,001g

- Ống chiết hoặc ống tube

- Máy khuấy từ

- Các dụng cụ thông thường phòng thí nghiệm

1.3 Địa điểm nghiên cứu

Bộ môn Công nghệ chế biến, khoa Công nghệ Thực Phẩm, khoa Cơ Điện,trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu được đăc tính về độ ẩm, hàm lượng chất hòa tan, hàm lượngchất rắn tổng số, hàm lượng polyphenol tổng số của lá chè già

- Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp diệt men trước và sau nghiền ép đếntính chất của dịch ép

- Nghiên cứu ảnh hưởng của phương phápnghiền, ép-trích ly đến tính chấtcủa dịch ép

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến tính chất của dịch cô

- Nghiên cứu của chế độ sấy phun đến tính chất của sản phẩm

- Xây dựng quy trình sản xuất chè hòa tan từ lá chè già

3 Phương pháp nghiên cứu

3.1 Vật liệu nghiên cứu

- Nguyên liêụ: lá chè già giống Trung Du, lá thứ 6-10 trên cành

- Địa điểm lấy mẫu: Xóm 4 thôn Long Phú, xã Hòa Thạch, huyện Quốc Oai,thành phố Hà Nội

3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp diệt men trước và sau nghiền ép đến tính chất của dịch chiết

- Thí nghiệm được tiến hành theo 03 công thức:

CT1: Chè sau thu hái được vô hoạt enzyme ngay bằng cách hấp (100oC/3phút), sau đó làm nguội nhanh và được nghiền (kích thước lỗ sàng 6mm), ép-trích

ly (bổ sung nước sôi 100oC theo tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/0.5, sau đó ép ở lực663.22 N/cm2), sau đó lọc

CT2: Chè sau thu hái được chần trong nước sôi với thời gian 1 phút, sau đó

vớt ra, làm nguội nhanh và được nghiền (kích thước lỗ sàng 6mm), ép-trích ly (bổsung nước sôi 100oC theo tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/0.5, sau đó ép ở lực 663.22N/cm2), sau đó lọc

CT3: Chè sau thu hái được nghiền (kích thước lỗ sàng 6mm), ép-trích ly (bổ

sung nước sôi 100oC theo tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/0.5, sau đó ép ở lực 663.22N/cm2), sau đó lọc

Chỉ tiêu đánh giá:

+ Thể tích dịch ép, hàm lượng chất hòa tan, hàm lượng chất rắn tổng số, hàmlượng polyphenol tổng số

+ Chỉ tiêu cảm quan: mùi, màu, trạng thái của dịch ép

3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình nghiền đến tính chất của dịch chiết

- Quá trình diệt men được tiến hành dựa vào kết quả của thí nghiệm 3.2.Trong thí nghiệm này, chè sau khi diệt men được băm sơ bộ 30s sau đó được mang

đi nghiền với các kích thước lỗ sàng xác định

- Thí nghiệm được tiến hành theo 5 công thức, mỗi công thức nhắc lại 3 lần,mỗi lần 500g chè diệt men Để xác định được ảnh hưởng của quá trình nghiền đến

thể tích và đặc tính của dịch ép, 250g chè nghiền ở mỗi công thức được mang ép(lực ép 663.22 N/cm2) Sau đó dịch ép được xác định các chỉ tiêu.

+ Chỉ tiêu cảm quan: mùi, màu, trạng thái của dịch ép

3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình ép-trích ly đến tính chất của dịch chiết Căn cứ vào kết quả nghiên cứu của Row và Jin (2005), Labbes và cộng sự

(2005), chúng tôi tiến hành một số thí nghiệm sau:

3.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ dung môi (nước) trích ly đến tính chất của dịch ép

Thí nghiệm tiến hành ở 3 công thức, mỗi công thức 3 lần nhắc lại, mỗi lần250g chè nghiền

CT9: Không bổ sung nước ( Đối chứng )

CT10: Trích ly ở nhiệt độ 80oC

CT11: Bổ sung nước ở nhiệt độ 100oC

Chè nghiền được bổ sung nước theo tỷ lệ 1:0.5, sau đó được trích ly ở nhiệt

độ tương ứng với từng công thức thí nghiệm trong 30 phút (có khuấy đều), cuốicùng được ép kiệt trên máy ép (lực ép 663.22 N/cm2)

Chỉ tiêu đánh giá:

+ Thể tích dịch ép, hàm lượng chất hòa tan, hàm lượng chất rắn tổng số, hàmlượng polyphenol tổng số

+ Chỉ tiêu cảm quan: mùi, màu, trạng thái của dịch ép

3.4.2 Ảnh hưởng của quá trình ép đến tính chất của dịch ép

Chè sau khi được diệt men, làm nhỏ kích thước và trích ly dựa vào kết quảnghiên cứu trếnẽ được mang đi ép ở các lực ép xác định

Thí nghiệm tiến hành ở 5 công thức, mỗi công thức nhắc lại 3 lần, mỗi lần250g chè nghiền.

+ Chỉ tiêu cảm quan: mùi, màu, trạng thái của dịch ép

3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình lọc đến tính chất của dịch chiết

- Dịch chè sau khi ép được trộn lẫn với nhau sau đó được mang đi lọc bằngcác tấm lọc có kích thước xác định

- Thí nghiệm được tiến hành ở 6 công thức, mỗi công thức nhắc lại 2 lần,mỗi lần 250ml dịch chiết

3.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến tính chất của dịch cô

- Dịch chè sau khi lọc được cô đặc ở điều kiện nhiệt độ xác định bằng máy

cô quay chân không

- Thí nghiệm được tiến hành ở 6 công thức, mỗi công thức 2 lần nhắc lại,mỗi lần nhắc lại 210ml dịch chiết

CT22: 40oC

CT23: 50oC

CT24: 60oC

+ Chỉ tiêu cảm quan: mùi, màu, trạng thái của dịch cô đặc.

3.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy phun đến tính chất của sản phẩm

- Dịch chè sau khi cô đặc đến 30oBx sẽ được đem đi sấy ở các điều kiệnnhiệt độ khác nhau và một phần dịch chè được đem sấy thăng hoa để làm côngthức đối chứng

- Thí nghiệm được tiến hành ở 7 công thức, mỗi công thức 2 lần nhắc lại,mỗi lần nhắc lại 100ml dịch

CT28: Cô đặc 30oBx, sấy thăng hoa

CT29: Ly tâm, sấy thăng hoa

CT30: Sấy thăng hoa

+ Hàm lượng chất hòa tan, hàm lượng polyphenol tổng số

+ Chỉ tiêu cảm quan: màu, mùi, trạng thái của bột chè sản phẩm và nước pha

 Phương pháp tiến hành

Đối với sản phẩm bột chè

Cân chính xác 2g bột chè vào bình tam giác 250 ml, rót vào đó 100ml nướccất đun sôi, đặt trong nồi đun cách thủy, chiết xuất trong thời gian 30 phút Để yênvài phút rồi lọc qua bông vào bình định mức 250 ml lên thể tích bằng nước cất đunsôi Dung dịch chiết này dùng làm dịch mẫu để phân tích

Dùng ống đong 50ml lấy 30ml dung dịch chiết cho vào cốc sứ chịu nhiệt thểtích 50ml (đã biết trọng lượng chính xác của cốc) Sau đó, đặt cốc vào nồi cách thủy

để làm bốc hết hơi nước và đem sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 100- 150oC đến khốilượng không đổi Cân cốc sau khi sấy

Tính hàm lượng chất hòa tan theo công thức sau:

100

X  

Trong đó:

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

P2: khối lượng cốc sứ và chất hòa tan cân lần cuối cùng (g)

P1: khối lượng cốc sứ (g)

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

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

Dùng ống đong 50ml lấy 30ml dung dịch chiết cho vào cốc sứ chịu nhiệt thểtích 50ml (đã biết trọng lượng chính xác của cốc) Sau đó, đặt cốc vào nồi cách thủy

để làm bốc hết hơi nước và đem sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 100- 150oC đến khốilượng không đổi Cân cốc sau khi sấy

Tính hàm lượng chất hòa tan theo công thức sau.

100

30

25 ).

( 2 1 1

w V

V P P

X  

Trong đó:

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

P2: khối lượng cốc sứ và chất hòa tan cân lần cuối cùng (g)

P1: khối lượng cốc sứ (g)

V1: thể tích dịch ép (ml)

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

25: hệ số pha loãng

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

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

100: hệ số chuyển thành %

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

3.8.2 Hàm lượng polyphenol tổng số được xác định theo phương pháp ISO 2005.

 Xây dựng đồ 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 định mức 100 ml, hoà tan với nước cất sau đó lên thể tíchđến vạch và khuấy đều ta thu được dung dịch chuẩn có nồng độ khoảng 1000 μg/ml(Dung dịch chỉ sử dụng trong ngày)

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

Bảng 4 Xây dựng dãy chuẩn acid gallic

DD A Gallic Thể tích dung

dịch mẹ (ml)

Thể tích nước cất cho thêm (ml)

Nồng độ A Gallic pha loãng (μg/ml)

nm với blank bằng nước cất Song song với các mẫu trong dãy pha loãng, tiến hànhvới mẫu trắng, hút 1ml nước cất rồi lên màu tương tự như các mẫu pha loãng Kếtquả so màu từ các mẫu pha loãng trừ kết quả so màu ở mẫu trắng được sử dụng đểxây dựng đồ thị chuẩn acid Gallic bằng phương pháp thống kê

 Chiết xuất Polyphenol

Chè ở độ ẩm <= 5% được đem nghiền đến kích thước 0.5 - 1mm Cân chính xác0,2 ± 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 700Ctrong 30 phút

- Đặt ống tube chứa mẫu vào bể ổn nhiệt ở 700C, để khoảng 1 phút rồi cho 5

ml methanol 70% ở 700C vào ống chiết Sau đó, lấy ra và khuấy trộn trên Vortex

- Tiếp tục nâng nhiệt ống chiết trong bề ổn nhiệt (700C) và khuấy trộn lại trênVortex ở các thời điểm 5 và 10 phút trích ly

- Sau khi chiết (10 phút), dịch chiết được hạ xuống nhiệt độ phòng bằng

phương pháp tự nhiên và được ly tâm ở tốc độ 3500 vòng/phút trong 10 phút.

- Gạn cẩn thận phần dịch trong phía trên của ống chiết vào một ống tube khắc

độ 10 ml (hoặc bình định mức 10 ml) Phần bã tiếp tục được chiết lại một lần nữa vớithủ tục như trên Sau đó dịch chiết sau ly tâm của lần chiết 2 được dồn với lần chiết 1(trong bình địch mức 10 ml) và dùng methanol 70% ở nhiệt độ thường lên thể tích tớivạch (Dịch chiết này có thể ổn định trong 24h nếu bảo quản ở 40C) Tuy nhiên trướckhi pha loãng để xác định Polyphenol, phải để dịch chiết đạt đến nhiệt độ phòng

● Xác định hàm lượng Polyphenol:

Pha loãng dịch chiết 100 lần bằng cách hút chính xác 1ml dịch chiết vào bìnhđịnh mức 100ml và lên nước cất 2 lần đến vạch, lắc đều thu được dịch pha loãng.Tiến hành lên màu với trình tự hút 1ml dịch chiết thêm vào 5ml thuốc thử Folin-Ciocalteu 10% lắc đều, tiếp tục thêm 4ml dung dịch Na2CO3 7,5% lắc đều và đểtrong 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:

Hàm lượng Polyphenol tổng số (WT, % CK) được tính theo công thức:

(Dsample - Dintercept) x Vsample x d x 100

WT =

Sstd x msample x 10.000 x WDM,sample

Trong đó:

Dsample: mật độ quang thu được của dung dịch mẫu

Dintercept: mật độ quang khi x bằng 0

Sstd: giá trị hệ số góc (a)

msample: khối lượng mẫu phân tích (g)

Vsample: thể tích dịch chiết (ml) (10 ml)

d: hệ số pha loãng (100)

WDM,sample: hàm lượng chất khô của mẫu phân tích

3.8.3.Chất lượng cảm quan của sản phẩm được xác định theo TCVN 3219-1993.

3.9 Xử lý thống kê kết quả thí nghiệm

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

PHẦN THỨ TƯ