Bài viết này tìm hiểu mối quan hệ giữa sự biến đổi một số thành phần hóa học trong quá trình làm héo của giống chè LDP1 với chất lượng chè xanh thành phẩm. Kết quả cho thấy quá trình làm héo nhẹ khiến cho hàm lượng tanin và chất hòa tan giảm, nhưng hàm lượng đường khử, axit amin tổng số và hoạt tính của men PPO tăng lên.
Trang 1Tìm hiểu mối liên quan giữa sự biến đổi một số thành phần hóa học của lá chè trong quá trình làm héo tới chất lượng
chè xanh thành phẩm
The relation between transformation of chemical compositions of tea leaf
in withering process and quality of green tea product
Tăng Thị Phụng, Hoàng Thị Hòa
Email: tangphungcntp@gmail.com
Trường Đại học Sao Đỏ
Ngày nhận bài: 26/11/2018 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 21/3/2019
Ngày chấp nhận đăng: 28/3/2019
Tóm tắt
Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng nguyên liệu chè khi qua công đoạn héo nhẹ sẽ tạo ra chất lượng chè xanh thành phẩm cao hơn so với việc không qua công đoạn héo như trước đây Vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu này là tìm hiểu mối quan hệ giữa sự biến đổi một số thành phần hóa học trong quá trình làm héo của giống chè LDP1 với chất lượng chè xanh thành phẩm Kết quả cho thấy quá trình làm héo nhẹ khiến cho hàm lượng tanin và chất hòa tan giảm, nhưng hàm lượng đường khử, axit amin tổng số
và hoạt tính của men PPO tăng lên Qua quá trình làm héo hầu hết các axit amin tăng nhưng trong chè thành phẩm thành phần này lại giảm Sự biến đổi về thành phần hóa học này làm cho chè thành phẩm sản xuất theo quy trình có áp dụng giai đoạn héo có vị dịu, độ ngọt có hậu hơn, không còn thấy vị chát đắng, đồng thời hương thơm được cải thiện rất nhiều Các thông số kỹ thuật cần đạt được theo quy trình này như sau: Độ dày lớp chè là 20.16 cm, nhiệt độ làm héo là 32.67oCđến độ ẩm là 70%
Từ khóa: Chè xanh; làm héo; thành phần hóa học; chè LDP1.
Abstract
Recent studies have reported that withering of tea leaves will yield better quality of the final green tea products Therefore, the aim of this study is to investigate the relation between transformation of some chemical components of LDP1 tea variety due to withering process and the quality of green tea products The results showed that tea leaf withering decreased the content of tannins, soluble reducing agents but increased reducing sugar, total amino acids and PPO activity By the wilting process most amino acids were increased but the chemical components of final tea product were reduced This conversionis profitable for production, because it forms the characteristic flavor and taste of the final product, such as mildly sweet, non-bitter taste and improved aroma The process parameters were obtained as follows: Thickness of tea leaf layer was 20,16 cm withering temperature was 32,67oC with the moisture of 70%
Keywords: Green tea; withering; chemistry components; LDP1 tea variety.
1 GIỚI THIỆU CHUNG
Cây chè có tên khoa học là Camellia sinensis là
loại cây mà lá và chồi non của chúng được sử
dụng để sản xuất ra nhiều loại sản phẩm chè khác
nhau Trước đây, quy trình chế biến chè xanh theo
phương pháp truyền thống không có công đoạn
làm héo Tuy nhiên, một số kết quả nghiên cứu
gần đây cho thấy nếu bổ sung công đoạn làm héo
trước khi diệt men giúp nâng cao chất lượng chè Trong quá trình héo nhẹ, đọt chè xảy ra những biến đổi sinh hóa có lợi đến chất lượng sản phẩm chè xanh như phát huy hương thơm đặc trưng của giống, tạo vị thuần dịu ở nước pha sản phẩm Héo chè tạo điều kiện thuận lợi cho các nhóm enzyme hoạt động như enzyme thủy phân protein thành các axit amin tham gia phản ứng tạo hương và vị cho chè hay enzyme oxi hóa bước đầu được kích hoạt tham gia phản ứng oxi hóa polyphenol tạo thành sản phẩm có vị chát dịu Vì vậy, héo chè là
Người phản biện: 1 TS Bùi Văn Ngọc
2 PGS.TS Phan Thanh Tâm
Trang 2công đoạn quan trọng xảy ra nhiều biến đổi các
thành phần hóa học cơ bản trong nguyên liệu hình
thành nên hương thơm đặc trưng cho sản phẩm
chè xanh Ngoài những biến đổi có lợi cho sản
phẩm, héo chè còn có những biến đổi làm giảm
chất lượng sản phẩm mà chúng ta cần hạn chế
[6] Do đó, tiến hành nghiên cứu quá trình biến
đổi một số thành phần hóa học cơ bản trong quá
trình héo làm cơ sở khoa học nhằm hoàn thiện
quy trình công nghệ tạo ra sản phẩm chè xanh
chất lượng cao là điều có ý nghĩa
2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng giống chè LDP1 được trồng
tại Phú Thọ Chè được lấy mẫu vào tháng 5 với
búp chè một tôm ba lá non
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Lập mô hình nghiên cứu sản xuất
chè xanh
Búp chè → diệt men → vò và rũ tơi → làm khô →
chè bán thành phẩm → chè thành phẩm
Hình 1 Mô hình sản xuất chè xanh theo phương
pháp truyền thống
- Nguyên liệu: chè hái vào buổi sáng ngày khô ráo
Khối lượng chè tươi sử dụng một lần sản xuất là
10 kg Tiến hành 3 lần sản xuất vào tháng 5
- Diệt men: dùng máy sao gaz, lượng chè 10 kg/
mẻ, thời gian diệt men: 6÷7 phút, nhiệt độ diệt
men: 300oC
- Vò và rũ tơi: vò trên máy vò VC-03, lượng chè vò
5 kg chè tươi/mẻ, chế độ vò: vò làm 2 lần: lần 1 vò
15 phút, lần 2 vò 20 phút, giữa 2 lần vò có rũ tơi
- Làm khô: sấy sơ bộ trên máy sấy thí nghiệm kiểu
rút khay 5 kg chè tươi/mẻ Nhiệt độ sấy 110÷120oC
Thủy phần sau sấy 30% Chè sau khi sấy rải ra
nong với độ dày 4÷6 cm trong thời gian 1 giờ Sau
đó tiến hành sao khô: làm 2 lần trên máy S-30 Lần
1 sao 15 phút ở nhiệt độ thùng sao 140÷150oC,
thủy phần còn lại khoảng 10÷12% Chè sao lần 2
được sàng tách vụn cám Phần trên sàng đem sao
lần 2 ở nhiệt độ 110÷120oC, thủy phần chè 3÷4%
Thời gian sao lần 2 khoảng 8÷10 phút
Búp chè → Héo chè → diệt men → vò và rũ tơi
→ làm khô → chè bán thành phẩm → chè thành
phẩm
Hình 2 Mô hình sản xuất chè xanh theo phương
pháp có áp dụng giai đoạn héo
Các giai đoạn nguyên liệu, diệt men và làm khô được tiến hành như với chè sản xuất theo phương pháp truyền thống (hình 1) Trong giai đoạn héo, chúng tôi tiến hành dựa trên nghiên cứu của Đỗ Văn Chương [4] và có điều chỉnh cho phù hợp với sản xuất chè xanh như sau:
Chè được héo trên các máng héo, nhiệt độ biến động khoảng 25÷35oC, tốc độ lưu thông không khí 35.000 m3/giờ, độ dày lớp chè 15÷25 cm Héo chè đến độ ẩm 70% Thí nghiệm được tiến hành trong các ngày nắng ráo
2.2.2 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và bề dày lớp chè giai đoạn héo
Theo dõi ảnh hưởng của hai yếu tố là nhiệt độ và
bề dày của lớp chè héo với hàm mục tiêu là tanin, đường khử và axit amin tổng số bằng phương pháp đáp ứng bề mặt
Bảng 1 Bảng thiết kế thực nghiệm
Ma trận quy hoạch thực nghiệm thể hiện trên bảng 2
Bảng 2 Ma trận quy hoạch thực nghiệm
Số TN
Nhiệt độ
2.2.3 Lấy mẫu
2.2.3.1 Mẫu chè tươi và chè sau khi héo
Chè tươi vừa thu hái và lá chè sau khi héo được dàn đều để lấy mẫu trung bình theo phương pháp đường chéo Mẫu này được đem phân tích ngay hoạt tính của enzyme polyphenol oxidaza, lượng mẫu còn lại mang cố định để phân tích các chỉ tiêu khác
Trang 3Cố định mẫu: chè tươi đặt trong tấm vải màn ướt
hấp cách thủy ở 100oC, thời gian 3 phút sau đó
sấy ở nhiệt độ 70oC đến độ ẩm 4÷6% Mẫu khô
được bảo quản trong túi PE [1]
2.2.3.2 Mẫu chè thành phẩm
Chè sau khi sản xuất được phối trộn, dàn đều
và lấy mẫu trung bình theo phương pháp đường
chéo Mẫu được bảo quản khô trong túi PE đặt
trong bình hút ẩm
2.2.4 Các phương pháp phân tích
- Chất hòa tan tổng số: chất hòa tan được xác định
theo phương pháp Voronxob [1]
- Tanin: hàm lượng tanin được xác định theo
phương pháp Levethal [1]
- Axit amin tổng số: phân tích axit amin tổng số
theo phương pháp (B.P Pleshkov 1968) [1]
- Xác định hàm lượng đường khử theo phương
pháp Bartrand [3]
- Xác định độ ẩm theo phương pháp sấy đến khối
lượng không đổi [3]
- Axit amin thành phần: sử dụng phương pháp sắc
ký lỏng cao áp (HPLC)
Cân 0,5 g chè khô đã nghiền nhỏ qua sàng 0,5
mm cho vào bình dung tích 50 ml Rót 40 ml nước
đun sôi Đặt bình trong nồi đun cách thủy trong thời gian 30 phút Lấy bình ra để nguội, lọc qua phễu lọc có hút chân không được dung dịch chè trong Dung dịch chè trong định mức bằng nước cất lên 50 ml Lấy dịch phân tích đưa đi ly tâm ta được mẫu đông khô Mẫu đông khô được bổ sung
1 µl nước cất và bơm vào hệ thống HPLC
Máy HPLC loại Agilent 110 Serries HPLC của hãng Aligent Technologies Detecto sử dụng loại MWD1A với bước sóng λ = 338 nm, tốc độ dòng 0,45 ml/phút
- Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3218:2012 về chè
2.2.5 Xử lý số liệu
Sử dụng phần mềm Design Expert 11.0 để thiết kế quy hoạch thực nghiệm và xử lý số liệu
3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Sự biến đổi một số thành phần cơ bản trong sản xuất chè xanh có áp dụng công đoạn héo
3.1.1 Sự biến đổi của chất hòa tan, tanin, đường khử và axit amin tổng số
Kết quả phân tích một số thành phần hóa học của chè xanh sản xuất có áp dụng công đoạn héo được thể hiện trên bảng 3
Bảng 3 Sự biến đổi của chất hòa tan, tanin, đường khử và axit amin tổng số trong quá trình sản xuất chè xanh có áp dụng công đoạn héo
(Tính theo % chất khô)
Từ kết quả cho thấy hàm lượng tanin giảm đi
trong quá trình sản xuất Hàm lượng tanin giảm đi
trong lá chè sau khi héo là vì tanin đã kết hợp với
protein Tuy nhiên, quá trình này không làm ảnh
hưởng đến chất lượng chè thành phẩm vì trong
chè xanh hàm lượng tanin quá cao sẽ gây nên vị
chát mạnh, do đó nếu hàm lượng tanin giảm đi sẽ
tạo cho sản phẩm có vị chát dịu hơn Chất hòa tan
trong quá trình sản xuất chè xanh có áp dụng giai
đoạn héo giảm dần Hàm lượng chất hòa tan giảm
đi chứng tỏ một số chất tan đã tham gia phản ứng
tạo thành hợp chất không tan mà chủ yếu là do
hàm lượng tanin giảm đi khi tham gia phản ứng
với protein tạo thành hợp chất không tan làm giảm hàm lượng tanin đồng thời cũng làm giảm hàm lượng chất hòa tan
Hàm lượng đường khử trong lá chè sau héo tăng lên so với lá chè tươi, nguyên nhân là do quá trình thủy phân nhờ các enzyme tham gia thủy phân tinh bột Đường góp phần làm tăng chất lượng cảm quan cho chè vì nó tham gia vào điều vị cho chè Vì vậy, hàm lượng đường khử tăng trong lá chè héo là tốt và cần thiết giúp làm tăng chất lượng sản phẩm Đường khử trong chè thành phẩm lại giảm so với lá chè sau héo vì sau giai đoạn héo
Trang 4lá chè héo được đưa đi diệt men, vò và làm khô,
đó là các giai đoạn chế biến có nhiệt độ cao nên
phản ứng giữa đường khử và các axit amin xảy
ra tạo hương cho sản phẩm [5, 7] Chính vì vậy,
hàm lượng đường khử giảm xuống là tốt cho quá
trình hoàn thiện sản phẩm Tỷ lệ giảm hàm lượng
đường khử so với chè sau khi héo càng cao thì
phản ứng xảy ra càng mạnh
Hàm lượng axit amin tổng số của lá chè sau héo
tăng lên so với lá chè tươi Đây là một yếu tố có lợi
vì khi hàm lượng axit amin tổng số tăng lên cũng
đồng nghĩa với hàm lượng các axit amin thành
phần tăng, axit amin lại là thành phần có khả năng
tham gia phản ứng tạo mùi cho sản phẩm Axit
amin tổng số trong chè thành phẩm giảm Vì các
axit amin tham gia phản ứng tạo hương với tanin
và đường khử do đó hàm lượng các axit amin
giảm xuống
3.1.2 Sự biến đổi các axit amin trong sản xuất
chè xanh có áp dụng công đoạn héo
Ngoài các thành phần hóa học trên, các axit amin
có vai trò quan trọng tạo nên chất lượng chè thành
phẩm vì axit amin tham gia phản ứng tạo mùi thơm
cho chè [6]
Theo nghiên cứu vai trò của đường khử, tanin
và các axit amin trong việc tạo mùi thơm cho chè
xanh tác giả Nguyễn Bá Ngọc tiến hành làm một
số thí nghiệm mô phỏng theo phương pháp của T
Bacutrava [2] Nghiên cứu khi cho thêm các axit
amin khác nhau vào dung dịch tanin chè và đun
nóng hỗn hợp ở 70oC giữ nguyên trong 12 giờ thu
được kết quả trong bảng 4
Bảng 4 Mùi thơm của dung dịch sau khi cho tanin
chè tác dụng với các axit amin
Tanin
Ngoài ra còn xảy ra sự tương tác giữa đường khử
và các axit amin. Trong giai đoạn chế biến có nhiệt
độ cao axit amin sẽ chuyển hóa thành aldehid, CO2
và NH3, còn đường khử thì chuyển thành fucfural
hoặc oxi fucfural Mô phỏng thí nghiệm tạo thành hương thơm khi cho hỗn hợp dung dịch đường và phenylalanine đun nóng ở 70oC trong 12 giờ đã được tiến hành kiểm nghiệm và thu được kết quả trong bảng 5 [2]
Bảng 5 Sự tạo thành hương thơm khi cho dung dịch đường phản ứng với phenylalanin
Phenylalanin
Khi tiến hành nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng các axit amin, chúng tôi thu được kết quả trên bảng 6
Bảng 6 Sự biến đổi hàm lượng các axit amin trong
lá chè khi sản xuất chè xanh có áp dụng công đoạn héo
(Tính theo: % chất khô)
Nghiên cứu đã xác định được hàm lượng 16 loại axit amin trong lá chè tươi, cũng như trong lá chè sau khi héo và chè thành phẩm Các axit amin xuất hiện trên sắc ký đồ cũng theo thứ tự lần lượt như trên sắc ký đồ hình 3, 4 và 5
Trang 5Hình 3 Sắc ký đồ phân tích axit amin lá chè tươi
Hình 4 Sắc ký đồ phân tích axit amin lá chè
sau héo
Hình 5 Sắc ký đồ phân tích axit amin chè
thành phẩm trong qua trình sản xuất chè xanh
có áp dụng giai đoạn héo
Trong lá chè tươi axit glutamic có hàm lượng cao
nhất 0,1820%, cũng như trong lá chè héo và chè
thành phẩm Ngoài ra, các axit amin khác như
aspartic, alanine, valine, phenilalanine, leucine và
proline cũng có hàm lượng rất cao Sau khi héo,
hầu hết toàn bộ các axit amin trong lá chè đều
tăng lên so với lá chè tươi, còn hàm lượng các
axit amin trong chè thành phẩm đều thấp hơn so
với lá chè sau khi héo Tổng hàm lượng các axit
amin vẫn tăng lên 18,68% Trong giai đoạn héo chè, hầu hết hàm lượng các axit amin đều tăng lên
vì trong giai đoạn héo, protein bị thủy phân thành các axit amin dưới xúc tác của enzyme thủy phân protein có sẵn trong lá chè tươi Như vậy, héo chè không chỉ góp phần tích cực cho quá trình điều vị cho chè như làm hàm lượng tanin-catechin trong
lá chè giảm, hàm lượng đường khử tăng lên do đó
có tác dụng làm cho chè có vị chát dịu hơn mà còn làm tăng hàm lượng các axit amin là chất có khả năng tham gia phản ứng tạo mùi hương cho sản phẩm Các axit amin tăng lên trong giai đoạn héo
là một biến đổi có lợi cho mùi sản phẩm Do đó, hàm lượng axit amin càng cao càng tốt Kết quả còn cho thấy lá chè sau héo có serine, methionine
và proline lại là những axit amin có tỷ lệ tăng nhanh nhất Axit amin tham gia vào phản ứng tạo hương ngay trong giai đoạn héo chè, ta có thể cảm nhận được hương thơm bay ra từ giàn héo Lá chè tươi ban đầu ta ngửi thấy mùi hăng, ngái nhưng sau khi héo ta thấy mùi thơm của hương hoa và mùi thơm hoa quả, đặc biệt cảm nhận rõ nhất mùi hương hoa hồng Hiện tượng này cho thấy ngay trong thời gian héo chè xanh thì các axit amin tự
do đã tham gia vào phản ứng tạo hương thơm cho sản phẩm hay các tiền chất thơm như các aldehid
để hình thành chất lượng sản phẩm trong các giai đoạn chế biến tiếp theo
Như vậy, héo chè không những xảy ra quá trình thủy phân làm tăng hàm lượng các axit amin tự
do góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn tạo điều kiện cho các phản ứng hóa sinh xảy
ra trong chè ngay trong giai đoạn héo hình thành hương thơm và các chất làm tiền đề tham gia vào quá trình tạo hương cho sản phẩm Kết quả này một lần nữa khẳng định những nghiên cứu trước đây về các phản ứng hóa học xảy ra trong chế biến chè xanh về vai trò của axit amin trong quá trình tạo mùi cho sản phẩm, vì vậy làm cho các axit amin giảm đi Vì axit amin có vai trò rất lớn trong quá trình hình thành hương thơm cho sản phẩm, do đó axit amin có trong lá chè trước khi đưa đi vò, sấy càng lớn càng tốt, qua đây một lần nữa khẳng định vai trò của công đoạn héo rất quan trọng trong việc nâng cao hàm lượng của các axit amin thành phần
3.2 So sánh sự biến đổi các thành phần hóa học trong sản xuất chè xanh có áp dụng giai đoạn héo và chè xanh truyền thống
3.2.1 So sánh sự biến đổi chất hòa tan, tanin, đường khử và axit amin tổng số
Ta thấy chè xanh thành phẩm chế biến theo phương pháp truyền thống và chè xanh sản xuất
Trang 6Bảng 7. Tỷ lệ biến đổi hàm lượng chất hòa tan, tanin, đường khử và axit amin tổng số
Chè xanh thành phẩm
Hàm lượng (%
Hàm lượng (% CK)
Chú giải: dấu (-) thể hiện tỷ lệ giảm
Hàm lượng chất hòa tan và tanin trong chè thành
phẩm sản xuất theo phương pháp truyền thống
cao hơn so với chè thành phẩm sản xuất có áp
dụng giai đoạn héo Do hàm lượng tanin thấp hơn
nên hàm lượng chất hòa tan cũng thấp hơn Hàm
lượng tanin trong chè thành phẩm cao chứng tỏ
tanin trong chè xanh truyền thống biến đổi ít hơn
trong chè có áp dụng giai đoạn héo, hay nói cách
khác là các thành phần hóa học này tham gia phản
ứng hóa học với hàm lượng thấp hơn Trong chè
xanh thành phẩm, hàm lượng tanin lớn sẽ gây ra
vị chát mạnh cho nước chè, đó chè thành phẩm
truyền thống sẽ có vị chát mạnh hơn chè có áp
dụng giai đoạn héo Polyphenol-catechin có vị
đắng chát còn tanin riêng (polyphenoldi-catechin)
cho vị chát dịu đậm đà dễ chịu Oxi hóa tanin một
phần làm cho vị chè dịu đi Tanin trong chế biến
chè xanh truyền thống ít bị biến đổi chỉ có một bộ
phận nhỏ có khả năng tự oxi hóa, do đó chè có
vị chát mạnh, hương thơm đặc trưng Quá trình
héo đã tạo ra sự chuyển hóa nội bộ rất quan trọng
của tanin Đây là những biến đổi có lợi cho sản
phẩm vì hương, vị của chè sẽ tăng lên rất nhiều
nếu hàm lượng các chất tham gia các phản ứng
tạo hương tăng Vai trò của men PPO là xúc tác
cho quá trình oxi hóa hợp chất tanin Tuy nhiên
với chè xanh phản ứng oxi hóa tanin không xảy ra
triệt để, do đó chỉ xảy ra phản ứng tạo thành các
orthoquinon không màu Như vậy, sản phẩm tạo
ra chỉ dưới dạng các hợp chất không màu cho nên
không ảnh hưởng đến màu sắc nước chè thành
phẩm Nhưng quá trình oxi hóa hóa tanin dưới xúc
tác của PPO thành orthoquinon lại là sản phẩm có
vị chát dịu hơn tanin ban đầu đồng thời là chất dễ
theo phương pháp có áp dụng giai đoạn héo thì
hàm lượng các thành phần hóa học đều giảm
nhưng nếu đi so sánh tỷ lệ giảm hàm lượng qua
các công đoạn sản xuất giống nhau ta sẽ thấy có
sự khác nhau rất lớn Nghĩa là với chè xanh sản
xuất theo quy trình công nghệ truyền thống đi từ lá chè tươi đến thành phẩm và chè có áp dụng giai đoạn héo đi từ lá chè sau khi héo đến thành phẩm
ta có kết quả trong bảng 7
bị oxi hóa hơn nên có khả năng tham gia phản ứng với axit amin để tạo thành các sản phẩm có mùi thơm cho chè thành phẩm
Hàm lượng đường và axit amin tổng số trong hai loại chè tương đương nhau, do đó vị của chè do đường khử tạo nên trong nước chè thành phẩm có giá trị ngang nhau Tuy nhiên, nếu xét tỷ lệ biến đổi của chúng trong quá trình chế biến ta sẽ thấy có
sự khác biệt Hàm lượng đường khử và axit amin tổng số trong chè thành phẩm sản xuất có áp dụng giai đoạn héo đều có tỷ lệ giảm tương đối cao hơn chè sản xuất theo phương pháp truyền thống Vì trong quy trình chế biến chè xanh truyền thống và sản xuất chè xanh có áp dụng giai đoạn héo chỉ khác giai đoạn héo còn sau đó đều qua các giai đoạn chế biến như nhau, với cùng điều kiện công nghệ nên khi hàm lượng đường khử, axit amin và tanin cùng giảm với tỷ lệ lớn hơn chứng tỏ là phản ứng Mailard xảy ra giữa đường khử với axit amin trong quá trình sấy và tanin với axit amin xảy ra mạnh hơn theo như thí nghiệm kiểm chứng bảng
4 và 5 nên sẽ giúp tạo hương cho sản phẩm tốt hơn Như vậy, có thể thấy giai đoạn héo có những biến đổi có lợi cho các phản ứng hóa học xảy ra trong các giai đoạn chế biến sau nhằm hoàn thiện chất lượng sản phẩm
Chất hòa tan trong quá trình sản xuất giảm do hàm lượng đường khử, axit amin và tanin giảm sẽ dẫn đến hàm lượng chất hòa tan giảm
3.2.2 So sánh sự biến đổi hàm lượng axit amin thành phần
Các axit amin là thành phần quan trọng nhất khi tham gia vào quá trình tạo hương cho sản phẩm vì
Trang 7Với chất hòa tan và tanin, tỷ lệ giảm tương đối của
lá chè sau héo thấp hơn so với tỷ lệ giảm tương
đối của chè thành phẩm so với lá chè sau giai
đoạn héo Kết quả này cho thấy tanin tham gia
phản ứng với hàm lượng cao hơn trong các giai
đoạn chế biến sau héo
Hàm lượng các axit amin thành phần trong chè
thành phẩm của cả chè sản xuất theo phương
pháp có áp dụng giai đoạn héo và chè thành phẩm
sản xuất theo phương pháp truyền thống có hàm
lượng ngang nhau, do đó tổng hàm lượng các axit
amin trong chè thành phẩm của cả hai loại không
có sự khác biệt lớn Tuy nhiên, nhìn chung tỷ lệ
giảm của tất cả các axit amin thành phần trong chè
thành phẩm có áp dụng giai đoạn héo đều lớn hơn
trong chè thành phẩm truyền thống, vì sau giai
đoạn héo các axit amin hầu hết đều tăng lên Kết
quả này cho thấy trong chế biến axit amin thành
phần chè chế biến có áp dụng giai đoạn héo có tỷ
lệ biến đổi nhiều hơn hay nói cách khác các axit
amin tham gia vào các phản ứng với hàm lượng
cao hơn Như vậy, trong chè có áp dụng giai đoạn
héo đã có những biến đổi tốt các thành phần hóa
học tạo điều kiện thuận lợi hơn cho các phản ứng
hình thành hương thơm cho chè thành phẩm
nó tham gia phản ứng với cả đường khử và tanin,
do đó nghiên cứu tỷ lệ biến đổi hàm lượng các axit
amin để xác định rõ vai trò của chúng là mục tiêu
quan trọng trong nghiên cứu Vì vậy, để xác định
rõ mục tiêu này tiến hành so sánh sự biến đổi hàm lượng các axit amin trong chè truyền thống và chè
có áp dụng giai đoạn héo, kết quả so sánh được thể hiện trong bảng 8
Bảng 8 Tỷ lệ biến đổi hàm lượng các axit amin thành p hần
Chè xanh thành phẩm có áp dụng giai
đoạn héo M2
Chú giải: dấu (-) thể hiện tỷ lệ giảm
3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và bề dày lớp chè đến giai đoạn héo
Từ thiết kế thí nghiệm ta có kết quả phân tích các hàm mục tiêu theo bố trí thí nghiệm được trình bày trong bảng 9
Bảng 9 Kết quả phân tích các hàm mục tiêu theo
bố trí thí nghiệm
Số TN
Biến chuẩn Biến thực
Tanin (%)
Đường khử (%)
Axit amin tổng
số (%)
( o C)
Bề dày (cm)
Sử dụng phần mềm Design Expert 11.0 để tối
ưu hoá với giá trị hàm mục tiêu tanin phải giảm mức tối thiểu do theo TCVN 9740:2013 tanin có
Trang 8Hình 6. Đồ thị biểu diễn giá trị mong đợi của hàm
mục tiêu
Hình 7 Ảnh hưởng nhiệt độ và độ dày nguyên liệu
quá trình héo đến hàm lượng tannin
Design-Expert® Software
Factor Coding: Actual
Đường khử (%)
Design points above predicted value
X1 = A: Nhiệt độ X2 = B: Độ dày
15
17
19
21
23
25
25 27 29 31 33 35
3 3.5
4 4.5
5 5.5
6
A: Nhiệt độ (0C) B: Độ dày (cm)
Hình 8. Ảnh hưởng nhiệt độ và độ dày nguyên liệu
quá trình héo đến hàm lượng đường khử
Design-Expert® Software
Factor Coding: Actual
Acid amin tổng số (%)
Design points above predicted value
X1 = A: Nhiệt độ X2 = B: Độ dày
15
17
19
21
23
25
25 27 29 31 33 35 2.4
2.45 2.5 2.55 2.6 2.65 2.7
A: Nhiệt độ (0C) B: Độ dày (cm)
Hình 9 Ảnh hưởng nhiệt độ và độ dày nguyên liệu
quá trình héo đến hàm lượng axit amin tổng số
Giá trị tối ưu thu được từ hàm mục tiêu là:
nhiệt độ 32,67oC, độ dày lớp chè 20,16 cm, theo
đó hàm lượng tanin 28,29%, đường khử 3,59% và axit amin tổng số 2,44% Đồng thời qua kết quả đồ thị 6 cho thấy giá trị mong đợi của hàm mục tiêu với tanin, đường khử và amin tổng số lần lượt là 0,75; 0,83 và 0,89 Kết hợp lại giá trị mong đợi đạt được là 0,81
Chúng tôi đã áp dụng chế độ héo đã nghiên cứu trên lý thuyết vào thực nghiệm cho kết quả hàm lượng tanin 28,40%, đường khử 3,55% và axit amin 2,34% Với kết quả trên gần tương ứng với giá trị hàm mục tiêu lý thuyết Như vậy, các thông
số hoàn toàn phù hợp với thực tế
3.4 Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm
Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3218:2012 về chè - xác định các chỉ tiêu cảm quan bằng phương pháp cho điểm chúng tôi thu được kết quả như trên bảng 10 Kết quả một lần nữa cho thấy chè xanh sản xuất theo phương pháp có áp dụng giai đoạn héo cho cải thiện đáng kể về mùi và vị từ những biến đổi của các thành phần hóa học cơ bản tạo nên
giá trị tối thiểu là 11%, theo Sabu M Chackoet Val
và Meenashi Mohan et al [7, 8] thì hàm lượng
axit amin trong chè xanh là từ 1÷4% chất khô và
carbonhydrat 1÷7% chất khô, vì vậy với giá trị của
hàm mục tiêu tại bảng 7 đều lớn hơn giá trị tối
thiểu cần đạt được của chè xanh Mặt khác khi
qua quá trình làm khô chè xanh, phản ứng xảy
ra do tanin phản ứng với axit amin và phản ứng
Mailard của đường với axit amin càng nhiều càng
có lợi giúp cải thiện hương thơm cho chè, vì vậy
tối ưu hóa hàm mục tiêu chúng tôi chọn giá trị
minimize của axit amin, tanin và đường Kết quả
thu được các phương trình hồi quy cho các hàm
mục tiêu như sau:
Tanin: Y1 = 31,14 -1,31X1 -0.71X2 + 1,33X1X2 –
0,43X12 -1,53X22 , R12 = 0,998
Đường khử: Y2 = 4,15 +0,12X1 -0,35X2 -0,37X1X2
+0,07X12 +0,11X22, R22 = 0,993
Axit amin tổng số: Y3 = 2,54 + 0,07X1 -0,06X2
-0,06X1X2 - 0,01X12 -0,02X22 R32 = 0,993
Xét mức độ quan trọng của thành phần tanin,
đường khử và axit amin lần lượt là 60% (++++),
20% (++) và 20% (++) cho giá trị mong muốn của
hàm mục tiêu trên đồ thị hình 6 và đồ thị biểu diễn
các hàm mục tiêu 7, 8 và 9
Trang 9Bảng 10 Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan chè xanh thành phẩm sản xuất theo phương pháp
truyền thống và chè xanh sản xuất có áp dụng giai đoạn héo
Sản
phẩm
Nhận
xét Điểm Nhận xét Điểm Nhận xét Điểm Nhận xét Điểm Xếp loại Điểm
M1 Xanh tự
nhiên 4,05
Xanh, sánh 4,65 Mùi thơm bền 3,25
Vị chát mạnh, cảm nhận được
vị chát đắng của nước chè
3,05 Đạt 14,40
M 2
Xoăn,
xanh
tự
nhiên
4,10
Xanh,
v à n g
n h ạ t , sánh
4,55
Thơm bền, có mùi hương hoa
tự nhiên, mùi quả mạnh, cảm nhận
rõ nhất mùi hương hoa hồng
4,50
Vị chát êm dịu không còn vị chát đắng, có vị ngọt hậu
4,50 Khá 17,69
4 KẾT LUẬN
Qua quá trình làm héo, hàm lượng tanin, chất hòa
tan giảm nhưng hàm lượng đường khử lại tăng
lên Đồng thời trong giai đoạn héo hàm lượng của
hầu hết các axit amin tăng lên Kết quả này giúp
chè xanh sản xuất theo quy trình công nghệ có áp
dụng giai đoạn héo cho chất lượng cảm quan tốt
hơn chè xanh sản xuất theo phương pháp truyền
thống Chế độ héo chè: nhiệt độ héo 32,67oC, độ
dày lớp chè 20,16 cm, tốc độ gió 35.000 m3/giờ,
héo chè đến độ ẩm 70%
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Đỗ Văn Ngọc, Trịnh Văn Loan (2008), Các biến đổi
hóa sinh trong quá trình chế biến và bảo quản chè,
NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
[2] Nguyễn Bá Ngọc (2008), Lựa chọn mô hình và xác
định các thông số công nghệ lên men liên tục trong
sản xuất chè đen orthodox (OTD), Luận án tiến sĩ
kỹ thuật.
[3] Hà Duyên Tư (2009), Phân tích hóa học thực phâm,
Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
[4] Đỗ Văn Chương (2010), Tối ưu hóa quá trình héo
chè bằng máng héo trong sản xuất chè đen, Tạp
chí Khoa học Công nghệ tập 48, số 1, tr 119-125.
[5] Chi-Tang Ho, et al (2015), Tea aroma formation,
Food Science and Human Wellness 4, pp 9–27.
[6] Jabeen, S et al (2015), Withering timings affect
the total free amino acids and mineral contents of tea leaves during black tea manufacturing, Arabian
Journal of Chemistry, Vol 11, No.3, pp 1-6.
[7] Saptashish Deb1, K R Jolvis Pou2* (2016), A
Review of Withering in the Processing of Black Tea,
Journal of Biosystems Engineering, Vol 41, No.4,
pp 365-372.
[8] Sabu M Chacko, Priya T Thambi, Ramadasan
effects of green tea Chinese Medicine, pp 5-13.
[9] Meenashi Mohan, ganesh jeevanandan, mithun raja
S (2018), the role of green tea in oral health, Asian
11, Issue 4, pp 1-3.
Trang 10Tăng Thị Phụng
- Tóm tắt quá trình đào tạo, nghiên cứu (thời điểm tốt nghiệp và chương trình đào tạo, nghiên cứu);
+ Năm 2006: Tốt nghiệp Đại học Nông nghiệp 1 Hà Nội + Năm 2009: Tốt nghiệp Thạc sĩ ngành Công nghệ thực phẩm - Đại học Bách khoa Hà Nội
- Tóm tắt công việc hiện tại: Giảng viên, khoa Thực phẩm và Hóa học, Trường Đại học Sao Đỏ
- Lĩnh vực quan tâm: Dinh dưỡng, Vệ sinh an toàn thực phẩm, Quản lý chất lượng thực phẩm
- Email: tangphungcntp@gmail.com
- Điện thoại: 0978760967
THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ
Hoàng Thị Hòa
- Tóm tắt quá trình đào tạo, nghiên cứu (thời điểm tốt nghiệp và chương trình đào tạo, nghiên cứu):
+ Năm 2004: Tốt nghiệp Đại học ngành Công nghệ Kỹ thuật hoá học chuyên ngành Hữu cơ - Hóa sinh, khoa Hóa học - Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội
+ Năm 2006: Tốt nghiệp Thạc sĩ ngành Hoá kỹ thuật, khoa Hoá học - Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội
+ Năm 2016: Bảo vệ luận án Tiến sĩ ngành Hóa học, chuyên ngành Hóa hữu cơ tại Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Tóm tắt công việc hiện tại: Phó trưởng khoa Khoa Thực phẩm và Hoá học, Trường Đại học Sao Đỏ
- Lĩnh vực quan tâm: Polyme thiên nhiên, Hợp chất có hoạt tính sinh học
- Email: hoangthihoadhsd@gmail.com
- Điện thoại: 0934375210