Nghiên cứu chế biến trà từ phế liệu của quy trình chế biến cà phê nhân

Cascara tea, a product from coffee pulp husk, is mostly manual processed at coffee farms in some localities in ountry.. The aim of this study is obtained a Cascara tea containing the hig

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Tr n T N Y n Cán bộ chấm phản biện 1: TS L M n H n

Tôi xin b y t l n b ết n s u sắ đến TS Tr n T N Y n, n ườ tr t ếp ư n

n v truy n đạt k ến t ứ p t n ữn đ n ư n tốt n tron đ t Cảm n

C đã qu n t m v độn v n tron suốt quá tr n t n n n ứu

Tôi xin chân thành cảm n quý T y C Bộ môn Công Ngh Th c Ph m – khoa Kỹ Thuật Hóa H – trườn Đạ Bá K o TP HCM đã tận t n ản ạy v ỗ trợ trang thiết b máy móc, vật tư p t o n t n đ t luận văn

T ũn x n ảm n đ n v bạn bè đã p đỡ, động viên trong thời gian làm

vi c, nghiên cứu tại phòng thí nghi m

Tp Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 01 năm 2020

H v n th c hi n

ĐỖ PH NG VY

Trà Cascara, là sản ph m đượ ế b ến từ v p , đ số được chế biến thủ công tại

á vườn ở một số đ p ư n tron nư c Từ những công bố trên thế gi i cho th y,

v p ứ n u ợp t oạt t n s n n ư x t loro n , x t

ff , rut n, nt o y n ns,… Mụ đ ư ng t i một sản ph m trà Cascara có chứa hoạt ch t sinh h c cao nh t từ nguyên li u là v cà phê phế ph m thu nhận từ quá trình chế biến cà phê nhân t o p ư n p áp ư t v p ư n p áp k tạ á vườn cà phê hữu V ư t được khảo sát để ch n l p ư n p áp l m k Xá đ nh thông số của quá trình rang cho 2 loại nguyên li u v p ư t sau làm khô và v cà phê khô Kết quả n n ứu o t y, quá trình làm khô b n p ư n p áp s y đố lưu

50oC trong 13 giờ o v ư t t lượn tốt n so v p ư n p áp p , v ư t

s u k l m k độ m l 13,57 ± 0,59% Khảo sát quá trình rang cho th y, hai loại

v cà phê có chế độ r n k á n u để tr C s r có hoạt tính kháng oxy hóa cao

nh t V p ư t sau khi làm khô đượ r n ở 160oC tron 240 y, tr

m lượn polyp nol l 26,77 2,38 m GAE t khô, á tr IC50 t o DPPH l 4,69 mg/mL, đạt 55,75% so v i oạt t n k án oxy ủ nư c nguyên li u

b n đ u V p k được rang ở 120oC tron 210 y o tr m lượn polyp nol tổn v oạt t n k án oxy o n t (41,61 1,33 m GAE t

k , á tr IC50 t o DPPH l 3,60 m mL), đạt 93,06% so v i oạt t n k án oxy

ủ d nư c của nguyên li u b n đ u N o r , tr từ loạ v n y ũn

o t y oạt t n ứ ế nzym - lu os s v IC50 l n lượt l 2,3 mL v 10,5 mL tư n ứng v i v p khô và v p ư t Sản p m tr Cascara của

cả 2 loại v p m u ủ trá y v m p ; v độ m ư 10 p

ợp để bảo quản ở n t oán mát

Cascara tea, a product from coffee pulp (husk), is mostly manual processed at coffee farms in some localities in ountry From t worl ’s publ s r s r s, t off pulp contains many bioactive compounds such as chlorogenic acid, caffeic acid, rutin, anthocyanins, The aim of this study is obtained a Cascara tea containing the highest bioactive compounds from a waste of processing coffee beans follow by wet-processing method (coffee pulp) and dry-processing method (coffee husk) in the organic coffee farms Coffee pulp from wet-processing were surveyed to select a drying method The roasting parameters were also determined for dried coffee pulp and coffee husk The results of the study showed that the drying process with convection drying equipment at 50oC for 13 hours has better quality dried coffee pulp than the room-drying method, the dried coffee pulp from wet-processing has the moisture of 13.57 ± 0,59% Survey of roasting process showed that two types of coffee pulp have different roasting condition to get a Cascara tea with highest antioxidant activity The dried coffee pulp is roasted at 160°C for 240 seconds, the tea extracted solution has a polyphenol content of 26.77 ± 2.38 mgGAE/g dry matter, the IC50 value according to DPPH is 4.69 mg/mL, reaching 55.75% of the antioxidant activity of aqueous solution of the material Coffee husk is roasted at 120°C for 210 seconds to give tea extracted solutions with the highest total polyphenol content and antioxidant activity (41.61 ± 1.33 mgGAE/g dry matter, the IC50 value according to DPPH is 3.60 mg/mL), reaching 93.06% of the antioxidant activity of aqueous solution of the material In addition, tea extracts from these two coffee pulps also showed an

n b t on of -glucosidase enzyme with IC50 of 2.3 µg/mL and 10.5 µg/mL, respectively, coffee pulp from wet-processing and coffee husk from dry-processing The Cascara tea products of coffee pulp and coffee husk have the sour aroma of tropical fruits and coffee flavor; with moisture below 10% suitable for storage in a cool place

Tôi xin m đo n đ tài “Nghiên cứu chế biến trà từ phế liệu của quy trình chế biến cà

phê nhân l n n ứu o t tr t ếp t n, ư s ư n n ủ T ến sĩ Tr n

Th Ng c Yên T t ả á số l u, kết quả tr n b y tron luận văn tốt n p l k á

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC HÌNH v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi

C ư n 1: MỞ Đ U 1

C ư n 2: TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan v cà phê 3

2.1.1 Gi i thi u chung v quả cà phê 3

2.1.2 P ư n p áp ế biến cà phê nhân 5

2.1.2.1 P ư n p áp ế b ến k p n n 5

2.1.2.2 P ư n p áp ế b ến ư t p n n 7

2.1.3 Gi i thi u v v quả cà phê 8

2.1.3.1 C u tạo v quả cà phê 8

2.1.3.2 Thành ph n hóa h c v quả cà phê 9

2.1.3.3 Hoạt t n s n ủ v p 12

2.2 Tổng quan v chế biến trà 15

2.3 Tổng quan v Cascara 17

2.4 Một số nghiên cứu l n qu n đến v cà phê 19

2.4.1 Các nghiên cứu củ nư c ngoài 19

2.4.2 Các nghiên cứu tron nư c 21

2.5 Tổng quan v p ư n p áp l m k 21

2.5.1 C ế thoát m 21

2.5.2 Cá p ư n p áp l m k 22

2.6 Tổn qu n v quá tr n r n 23

2.6.1 C sở k o ủ quá tr n r n 23

2.6.2 Cá b ến đổ tron quá tr n r n 24

C ư n 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PH NG PHÁP NGHI N CỨU 26

3.1 Nguyên li u 26

3.2 Hóa ch t - thiết b 27

3.2.1 Hóa ch t 27

3.2.2 Thiết b 28

3.3 Nội dung nghiên cứu 29

3.4 Bố trí thí nghi m 31

3.4.1 Thí nghi m 1: Xá đ nh thành ph n hóa h n uy n l u 32

3.4.2 Thí nghi m 2: Khảo sát p ư n p áp l m k v p ư t 33

3.4.3 Thí nghi m 3: Khảo sát nhi t độ và thời gian rang 34

3.4.4 Thí nghi m 4: Đán á t lượng trà thành ph m 34

3.4.5 Thí nghi m 5: Khảo sát hoạt tính ức chế nzym -glucosidase của nguyên li u và d ch trà 35

3.5 P ư n p áp p n t 36

3.5.1 Xá đ n độ m 36

3.5.2 Xá đ nh hoạt tính kháng oxy hóa 36

3.5.3 Xá đ n m lượng polyphenol tổng 36

3.5.4 Xá đ n m lượng tro tổng 37

3.5.5 Xá đ n m lượn đường khử 37

3.5.6 Xá đ n m lượng axit hữu tổng 37

3.5.7 Xá đ n m lượng ch t chiết tron nư c 37

3.6 P ư n p áp xử lý số li u 37

C ư n 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 38

4.1 Kết quả khảo sát thành ph n hóa h c của nguyên li u: 38

4.2 Kết quả khảo sát p ư n p áp l m k v p ư t: 41

4.3 Kết quả khảo sát nhi t độ và thời gian rang: 44

4.3.1 Kết quả khảo sát nhi t độ rang 44

4.3.2 Kết quả khảo sát thời gian rang 48

4.4 Kết quả đán á t lượng trà thành ph m 53

4.5 Kết quả khảo sát hoạt tính ức chế nzym -glucos s ủ n uy n l u v tr 58

C ư n 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGH 61

5.1 Kết luận 61

5.2 Kiến ngh 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

PHỤ LỤC A – CÁC PH NG PHÁP PHÂN TÍCH i

PHỤ LỤC B – Đ ỜNG CHUẨN CÁC PH NG PHÁP PHÂN TÍCH xi

PHỤ LỤC C – SỐ LIỆU THÔ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU xiii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Thành ph n hóa h c của v cà phê 10

Bảng 2.2: Hoạt t n k án oxy ủ v p 13

Bảng 2.3: Hoạt t n k án k u n ủ v p 14

Bảng 3.1: Hóa ch t dùng trong nghiên cứu 27

Bảng 3.2: Thiết b dùng trong nghiên cứu 28

Bảng 3.3: Bảng tóm tắt bố trí thí nghi m 31

Bảng 4.1: Thành ph n hóa h c của nguyên li u 38

Bảng 4.2: H m lượng polyphenol tổng, hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH và FRAP của v cà phê nguyên li u 40

Bảng 4.3: S ản ưởng củ p ư n p áp l m k đến độ m v m lượng axit hữu tổn , m lượn đườn k ử tron v p ư t s u l m k 42

Bảng 4.4: H m lượng polyphenol tổng và hoạt tính kháng oxy hóa 43

Bảng 4.5: Ản ưởng của nhi t độ ran đến m lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa của v p ư t sau làm khô 45

Bảng 4.6: Ản ưởng của nhi t độ r n đến m lượng polyphenol tổng và hoạt tính kháng oxy hóa của v cà phê khô 46

Bảng 4.7: Một số chỉ tiêu ch t lượng trà khô từ v cà phê 54

Bảng 4.8: H m lượng polyphenol tổng và hoạt tính kháng oxy hóa của sản ph m 55

Bảng 4.9: Chỉ tiêu vi sinh vật của trà khô 57

Bảng 4.10: Kết quả giá tr IC50 (µg/mL) hoạt tính ức chế -glucosidase 60

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: C u tạo quả cà phê 4

Hình 2.2: Thành ph n v quả và phê từ á p ư n p áp ế biến cà phê nhân 9

Hình 2.3: Quy trình chế biến tr x n v tr đ n 16

Hình 2.4: Một số sản ph m từ v cà phê trên th trường 19

Hình 3.1: V cà phê nguyên li u 26

Hình 3.2: T ết b r n 29

Hình 3.3: Quy trình chế biến trà từ v cà phê 30

Hình 4.1: S t y đổi màu sắc d ch trà của v p ư t k tăn n t độ rang từ 120oC đến 180o C (từ trái sang phải) 48

Hình 4.2: Ản ưởng của thờ n r n đến m lượng polyphenol tổn v oạt t n k án oxy ủ v p ư t sau làm khô (nhi t độ rang: 160oC) 50

Hình 4.3: Ản ưởng của thờ n r n đến m lượng polyphenol tổn v oạt t n k án oxy ủ v cà phê khô (nhi t độ rang: 120oC) 51

DANH MỤC CHỮ VI T TẮT

ABTS - D mmon um 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate)

AAE - Đư n lượn x t s orb

DPPH - 1,1 diphenyl-2-picrylhydrazyl

EtOH - Ethanol

FRAP - P ư n p áp k ử ion sắt (III)

GAE - Đư n lượn xit gallic

IC50 - G á tr nồn độ của v cà phê mà tạ đ có thể ức chế 50% ố t o o enzyme

MIC - G á tr nồn độ tố t ểu của v cà phê để ứ ế v s n vật

ORAC- khả năn p thụ gốc oxy hóa

TPC - H m lượn polyp nol tổn

w/w - K ố lượn tr n k ố lượn

Chương 1: MỞ ĐẦU

V t N m l quố xu t k u p đứn t ứ tr n T ế G , s u Br z l; đồn

t ờ l nư c sản xu t và xu t kh u cà phê Robusta l n nh t toàn c u Tron đ , lượng

cà phê xu t kh u chủ yếu là cà phê nhân, chiếm khoảng 90% Theo Cục Trồng tr t, năm 2019, di n tích cà phê Vi t N m đạt trên 664 000 ha, sản lượn p đạt trên 1,5 tri u t n n n năm; p Robust ếm di n tích l n (93%), còn lại là cà phê Arabica [1] N n ế b ến p n n p át tr ển v n tr u t n một năm, đồn

t ờ ũn tạo r một lượn l n p ế l u l v p P n v quả b loạ b tron quá

tr n ế b ến p n n t o p ư n p áp k l 30 k ố lượn quả k v 43,2 k ố lượn quả tư nếu t o p ư n p áp ế b ến ư t [2] Tuy n n, ỉ một lượn n đượ sử ụn o n n n p, n n mỹ p m v ượ mỹ p m

o sử ụn l m n n l u, p n n lạ ư đượ tận ụn tr t để

B n ạn đ , tron v p n ữn ợp t lợ o sứ k n ư ff n, x t chlorogenic, tannin, rutin, catechin, anthocyanin,… [3] Ax t loro n k ả năn

p đ u o lượng glucose có trong máu và hạn chế quá trình lão hoá của da Ant o y n n l ợp t m u ữu p n ăn n ừ un t ư, ả t n ứ năn

m n v ảm n uy mắ b n t m mạ N o r , v p ũn oạt tính

kháng khu n chống lại vi khu n Gr m ư n (Staphylococcus aureus, Staphylococcus

cholermidis) và vi khu n Gram âm (Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli) [4]

T nh p n ếm lượn l n tron v p l rbo y r t v prot n; l p v

v t m n ỉ ếm một lượn n Cá n n ứu v t n p n v p o t y,

đ y ũn l một n uồn n uy n l u ồ o v oạt t n k án oxy v t n k án

k u n o H n nay, tạ V t N m, ư n u n n ứu k ảo sát t n p n v

ứn ụn n uồn n uy n l u v p tron t p m

T o á uy n tron n n t c ph m đồ uống do Công ty cổ ph n Báo cáo Đán á V t Nam (Vietnam Report JSC) tiến n k ảo sát năm 2018, nhu c u tiêu dùng th c ph m sạ v đồ uống có lợi cho sức kh đ n tăn o Tron đ , 46% các chuyên gia nhận đ nh r ng sản ph m có nguồn gốc hữu , t n n n v 36% nhận đ nh r ng sản ph m ti n lợi, sản ph m khác lạ cho gi i trẻ sẽ là những xu

ư ng chính của các dòng sản ph m trên th trường trong thời gian t V vậy, v

tạo r n sản p m m từ n uy n l u n uồn ố t n n n n ư á loạ tr

t ảo mộ lợ o sứ k l p ợp v xu ư n t trườn đồ uốn n tạ

đượ n u u t trườn Do đ , đ t “Nghiên cứu chế biến trà từ phế liệu của quy

trình chế biến cà phê nhân” đượ t ến n n m t m r p ư n p áp l m k v ế

độ r n p ợp, o n t n á tr ủ sản p m, p p n n n o v t ế tr

Cascara tr n t trườn V t N m

Chương 2: TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về cà phê

2.1.1 Giới thiệu chung về quả cà phê

Cà phê (Coffea) thuộc h Thiên thảo (Rubiaceae), là cây thân gỗ, cành phân thành

nhi u đốt, mỗ đốt có một c p lá đối xứng, có ế r o v đậu quả Cây cà phê phát triển ở vùng nhi t đ i và cận nhi t đ n ư á nư c thuộc Nam Mỹ (Brazil và Colomb ), C u Á, C u Đạ Dư n , C u P , Trun Mỹ và Mexico Thế Gi i có

n 125 ốn p , n ưn chỉ có hai loại cà phê vối (Coffea canephora) và cà phê chè (Coffea arabica) là có khả năn t ư n mại cao Một số n v n trồng cà phê mít (Coffea liberica) v i sản lượng th p để làm gốc ghép do có thân, lá và quả to, ch u hạn

tốt; y n để phối trộn v i các loại cà phê khác tạo v chua [3]

Cà phê vố y n được g l p Robust , được trồng ở độ cao 400 – 1000 m

v i nhi t độ s n trưởng là 24 – 29oC, c n nhi u án sán N ược lại, cà phê Arabica được trồng tại vùng khí hậu nhi t đ i và cận n đ , lượng ánh sáng c n ở mức trung

Tại Vi t N m, p được trồng tại ba vùng canh tác tr n đ ểm:

- Khu v c Tây Bắc là một vùng núi th p độ cao từ 500 – 1500 m n m khu t sau

ãy Ho n L n S n r t thuận lợi cho canh tác cà phê chè

- Khu v c mi n Trung ngoài những giống Arabica truy n thốn (C t mor) được trồn ,

n y nay, vi n Khoa h c Kinh tế Nông Lâm Nghi p T y N uy n đã l tạo ra nhi u giống cà phê Arabica năn su t và ch t lượn o đ ển n n ư K S n (Quảng

Tr ) và Phủ Quỳ (Ngh An)

- Khu v c Tây Nguyên có khí hậu thích hợp o p Robust , n ư C u Đ t, Núi Min, Trạm H n (L m Đồn ) v đ c bi t Buôn Ma Thuột (Đắk Lắk) là v a cà phê Robust đứn đ u thế gi i Ngoài ra, ở độ cao trên 1500 m so v i m nư c biển, v i

nhi u v n đồi dốc thoai thoải cùng khí hậu mát mẻ, L m Đồn ũn l n lý tưởng cho giống Arabica phát triển và sản sinh ra những hạt cà phê có ch t lượng ngon

C u tạo quả p ồm l p v ngoài, th t quả, l p n t, v tr u (v thóc), v lụ v nhân

Hình 2.1: Cấu tạo quả cà phê

L p v quả là l p v ngoài, m m, n o b m u đ , v cà phê Arabica m m n phê Robusta và cà phê Liberica Dư i l p v m ng là l p v th t, chứa nhi u ch t

ng t, d xay xát h n Hạt cà phê sau khi loại các ch t nh t v p k i là cà phê thóc

V tr u (v thóc) của cà phê Arabica m n n p ê Robusta Phía ngoài nhân cà phê còn một v m ng, m m g i là v lụa, chúng có màu sắ v đ c tính khác nhau tùy theo loại cà phê V lụa cà phê chè có màu trắng bạc r t m ng và d bong ra kh i hạt trong quá trình chế biến V lụa cà phê màu nâu nhạt hay màu vàng nhạt bám sát vào nhân cà phê

Trong cùng là nhân cà phê, l p tế bào ph n ngoài của nhân cứng có những tế bào nh , trong có chứa những ch t d u Phía trong có những tế bào l n và m m n Một quả

p t ường có 1, 2 ho c 3 nhân, ủ yếu l 2 nhân

2.1.2 Phương pháp chế biến cà phê nhân

“Dry-P ư n p áp ế b ến k p n n đ n ản n ưn p ụ t uộ n u v o quá tr n

p o s y p xuốn độ m 10 – 12 % m t ể n máy xát k loạ b á

l p v b o b n n, nên t ờ n sản xu t b k o 25 – 30 n y N o r , p ư n

p áp n y k n t n qu n đoạn ế b ến t n p t

Vì toàn bộ p tư p ụ thuộ v o “độ nắn , n n phát sinh s k n đồn đ u

v độ m của khối hạt k p Đ y l đ u ki n cho các vi sinh vật lây nhi m phát triển trong khối hạt, kết quả là làm giảm mùi v của cà phê nhân khi uống

+ Quá tr n p o s y quả ả p t đ y quá tr n b y nư n n l m ảm

độ m v tăn nồn độ t k ủ n uy n l u

+ T ể t , k ố lượn , tỉ tr n ủ quả sẽ ảm đ , đồn t ờ độ n, độ ứn ủ v tăn l n, o t n p n x k n t n, l n n v llulos ếm p n l n tron v phê

+ Quả p k sẽ đượ xát ỉ ừ lạ l p v lụ b o b ạt p n n, n n v

p p ế l u l á mản vỡ k t ư 1 – 5 mm, p ụ t uộ t ết b xát v C u tạo quả p k ũn n u k á b t v quả p tư , tron đ p n v

n o v t t quả tạo t n một l p v ứn b n n o , p n n t s u k l m k tạo một l p v m n ở ữ , v uố n l l p v tr u

N o r , á axit cacboxylic tạo r tron quá tr n l n m n n ư x t tr , m l v

t ũn tạo v u o v p

- H lý: á ợp t b y n t n o á p ản ứn y quá tr n l n

m n ũn sẽ t oát r m trườn b n n o

- S n : quả p v n p s u k á n n s tr o đổ t ủ tế b o v m

n uy n l u t vật o nzym v n n ra Do quả p ứ n u n ưỡn v

k n đảm bảo đượ đ u k n tron quá tr n p n n tạo đ u k n o s p át tr ển

-Cá ợp t n ư đườn , x t m n, x t ữu , muố … tron t t quả sẽ b t t

t oát o á ợp t n y t n v o nư v t oát r n o Cá ợp t s n

n ư polyp nol sẽ b oxy o p n t t quả b vỡ, n t ếp x v k n k

b n n o s u k xát v

-S p át tr ển ủ v k u n l t , v k u n t , n m mố v n m m n l m ảm

á t n p n n ưỡn tron v p

2.1.3 Giới thiệu về vỏ quả cà phê

2.1.3.1 Cấu tạo v quả cà phê

Quả cà phê có nhi u l p v v i những c u tạo khác nhau [2][10], gồm:

5% (w/w)

khố lượng 5,8% (w/w)

quá trình rang, chiếm tỉ l th p nh t 4,2% (w/w)

Tùy theo p ư n p áp ế biến cà phê nhân mà phế li u v có những thành ph n khác nhau

Hình 2.2: Thành phần vỏ quả và phê từ các phương pháp chế biến cà phê nhân

 Đối v p ư n p áp ế biến ư t, v cà phê chỉ bao gồm l p v ngoài và

ph n th t quả

quả L p v ngoài và ph n th t quả sau nhi u tu n p nắng tạo thành một l p v cứn , y, m u đ n b o b c bên ngoài; kế tiếp là một l p v m ng do l p nh t b khô tạo thành và l p v tr u Ba l p v này tách bi t v i l p v lụa dính ch t vào nhân Phế li u từ quá trình chế biến k p n n được thu nhận sau khi xát không bao gồm l p v lụa

2.1.3.2 Thành phần hóa học v quả cà phê

Thành ph n hóa h c của v cà p tư n t v i hạt p , tuy n n, ư n bố

v s có m t của kahweol và cafestol trong v cà phê [11]

a) Quả cà phê khô b) Vỏ quả cà phê từ

phương pháp chế biến khô

c) Vỏ quả cà phê từ phương pháp chế biến ướt

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của vỏ cà phê từ phương pháp chế biến ướt và chế

biến khô cà phê nhân [12]

Thành phần hóa học

(wt%)

Vỏ cà phê từ phương pháp chế biến ướt

Vỏ cà phê từ phương pháp chế biến khô

V p ũn đã được sử dụng trong sản xu t fructooligosaccharides (FOSs) [14] FOSs là các oligomer fructose có giá tr calo th p, đ c tính k n y un t ư v ảm

s n t n phospholipids, tr ly r v ol st rol; l pr b ot k t s p át

tr ển prob ot s tron đườn ruột

N u n m ợp t polyp nol đượ t m t y tron v p n ư fl v nols,

hydroxycinnamic [13] Cá ợp t k án oxy tron tr n ư t n,

p t n, rut n ũn đượ t m t y tron v p [15] Cá ợp t polyp nol

n tron v p l pro nt o y n ns, x t y roxy nn m v á n xu t ủ

n , tron đ ủ yếu l x t loro n

N ư p n n x n , v p ũn ứ x t loro n , đ y l nhóm hợp ch t hình thành thông qua liên kết ester giữa axit quinic v i các axit hydroxycinnamic (chủ yếu là axit caffeic, ferulic và p-coumaric) (Clifford, 1999) Nhi u nghiên cứu chỉ ra

r ng bột cà phê xanh có r t nhi u tác dụn đối v i sức kh on n ườ n ư hạ huyết

áp, ức chế s tích tụ ch t béo, hạn chế tăn tr n lượn t ể v đ u chỉnh hàm lượn đường trong máu (Farah, 2008) [16] Các tác dụng tích c c này là do s có m t

củ x t loro n p tăn k ả năn k án ox , k án v m, k án un t ư, chống béo phì, hạ huyết áp và chống co giật N o r , x t loro n ũn tá

ụn đối v i Hội chứng chuyển hóa (Metabolic syndrome), bao gồm một loạt các yếu

tố sinh lý, hóa sinh, lâm sàng và chuyển l m tăn n uy mắc các b nh tim mạch

và tiểu đường type 2 [17] O n s v á ộn s (1994) đã báo áo r n x t chlorogenic t ể ốn lạ s p roxy x t l nol [18] Tuy n n, m lượn

x t loro n b ảm tron quá tr n ế b ến n ư r n p

V p ũn ứ một lượn đán kể t nn n, đ y l ợp t t n tron nư v khả năn tạo liên kết b n vững v i các protein vá các hợp ch t hữu o p n tử

k á n ư á m no x t v lk lo V u tr , t nn ns b o ồm n m: t nn n

t ủy p n ( y rolys bl t nn n) v t nn n n ưn tụ ( on ns t nn n) Tanin thuỷ

p n l á x t y roxyb nzo , n đượ l t n n pyrogallic vì sau khi b thuỷ phân, những tanin thuộc nhóm này sẽ b cắt r t n lu os v x t ll Cá báo

áo k o o t y, á t nn n t ủy p n t xu t n tron v p n á

t nn n n ưn tụ[15] Dư i tác dụng củ x t y nzym , t nn n n ưn t tạo thành oligomeric proanthocyanidins ho á sản ph m trùng hợp polym r pro nt o y n ns n ư p lob p n, t ườn tron v quế v r t t t n tron nư c [13] T nn n p tạo v át v đắn tron rượu v n , è v p ; n o r , t nn n

ũn k ả năn k án oxy , k án k u n v t m năn k án un t ư [19]

H ợp t lk lo n tron v p l ff n v tr on ll n Caffein là một methylxanthine thuộc nhóm alkaloid b n nhi t; là hợp ch t tạo v đắng, có khả năn kích thích não bộ và th n kinh do cạnh tranh v i adenosine trong vi c liên kết v i

r ptor đ c hi u (Baelo và các cộng s , 2011) Caffein, cùng v i các sản ph m d hóa của nó n ư theobromine và xanthine, là thành ph n chính của trà và cà phê Các hợp

ch t này có c u tr tư n t n ư x t ur , một ch t chốn oxy được biết đến có trong máu ở nồn độ tư n đố o, n ưn ũn o t y hoạt động của prooxidant khi l n kết á on đồn [20] N u n n ứu o t y, ff n tá ụn l m

ảm b n P rk nson, ảm mỡ tron máu, á b n v n y ỗ trợ đ u tr t m

mạ v l u lượn t p [21]

Trong k đ , trigonelline l ti n thân của nhi u ợp t b y tron p

r n , n ư pyrrol s v pyr n s Tr on ll n ũn tá ụn l m ảm đườn uyết,

ốn v m, k án oxy v l m ảm quá tr n p rox l p [22] N o r ,

ư tá ụn n t độ, trigonelline được chuyển thóa thành niacin – ti n ch t của vitamin B3, á v t m n n y đượ s n r tron quá tr n r n p n n oạt t n

s n o n so v ạn l n kết tron t n n (Trugo, 2003) [23]

2.1.3.3 oạt t n s n ọ v p

N y n y, n o v đ n lượn á t n p n ủ n uy n l u, t á k ảo sát v oạt t n s n ũn đ n n đượ qu n t m Cá n uồn n uy n l u đượ đán á oạt t n s n tạo t uận lợ o á n n ứu ứn ụn tron t

p m, mỹ p m v ượ p m Một số p ư n p áp đán á oạt tính sinh h c đượ

sử ụn n n y l oạt t n y độ tế b o, oạt tính kháng viêm, hoạt t n k án oxy , oạt t n k án k u n, oạt t n ứ ế nzym …

Cá ứn ụn ủ v p ỉ m đượ n n ứu rộn rã tron n ữn năm n

đ y, o đ , á k ảo sát v oạt t n s n ư đ ạn , ủ yếu l oạt t n

k án oxy v k án k u n

Hoạt t n k án oxy l khả năn n ăn n, trì hoãn và bảo v các t khác

n u n ư DNA v l p , tron t ể sốn , th c ph m k quá tr n oxy [24] Oxy hóa là quá trình xảy ra phản ứng hóa h c l m hình thành nên gốc t do, s gia tăn á ốc t o tron t ể sinh ra các phản ứng dây chuy n phá hủy tế bào Ch t

k áng oxy l á ợp t p n ăn n ho c làm chậm quá trình oxy hóa ch t khác b ng cách loại b các gốc t do trung gian và ức chế các phản ứng oxy hóa khác [25] D tr n ế oạt độn , á t k án oxy đượ l m n m

n l chuyển nguyên tử hydro (HAT – Hydrogen Atom Transfer) và chuyển đ n tử electron (SET – Single Electron Transfer) Tron một số trườn ợp, r t k để p n

b t ế n y v n n r đồn t ờ o kết ợp; n ư ế chuyển một

electron chuyển proton (Single Electron Transfer Proton Transfer – SET-PT) hay c chế chuyển proton m t electron (Sequential Proton Loss Electron Tr nsf r − SPLET) Hoạt t n k án oxy ủ v p l o s m t ủ một số t n p n n ư axit chlorogenic, axit caffeic, axit quinic,… Đ y l á polyp nol ế k án oxy theo HAT – uyển y ro tron á ố y roxyl đ n tr n v n b nz n [26] Ho liên kết các kim loại t o (đ c bi t là sắt) trong các tế b o, n ăn n s tạo t n á ố t o từ p ản ứn F nton (Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + •HO + OH-) [27]

N o r , một số ợp t t uộ n m polyp nol ũn o t y k ả năn k án oxy

t o SET-PT v SPLET [26] C sở đ p ợp v kết quả đượ t ốn k ở bản 2.2; nư từ v p oạt t n k án oxy k k ảo sát t o á p ư n

p áp k á n u n ư k ả năn bắt ố t o DPPH y ABTS, năn l k ử sắt FRAP, k ả năn p t ụ ố t o ứ oxy oạt độn ORAC

Bảng 2.2: Hoạt t nh kháng oxy h a của vỏ cà phê

Vỏ cà phê từ phương pháp chế biến ướt

Vỏ cà phê

từ phương pháp chế biến khô

Niramol v ộn s (2015) [28]

L Castaldo v

ộn s (2018) [29]

A Kos ńsk Cagnazzo v ộn

-s (2017) [30]

mmolTE 100 tr

26,61 – 29,55 mmolTE/kg

n uy n l u

51 – 92 µmolTE t k

µmolTE t k (-) P ư n p áp k n đượ sử ụn tron n n ứu

V k ả năn k án k u n, v phê k ả năn ứ ế v k u n Gr m ư n o

n v k u n Gram âm t o á kết quả n ận từ bản 2.3 Dun m đượ sử ụn tron n n ứu ủ Niramol v L Castaldo đ u l nư , đ u n y t ể ản ưởn đến k ả năn k án k u n ủ v p V k u n Gr m ư n v v k u n Gr m

m s k á b t v u tr t n tế b o, tron đ , m n tế b o t b n n o ủ

v k u n Gr m m ứ á l popolys r k nư Do đ , nư từ v

p k x m n ập v o t n tế b o ủ v k u n Gr m m n v k u n Gr m ư n [28] V p được c u tạo bởi một số hợp ch t n ư nư c, caffeine, lipid, axit tannic, ch t khoáng, glucide, theobromine, axit hữu , alkaloids và một số vitamin,

đ y l á ợp t đ u tác dụng kháng khu n Hoạt t n k án k u n ủ v

p ũn t ể l o s n t n hợp ch t phenolic ho á melanoidin từ p ản

ứn M ll r [29] Tuy nhiên, các ợp t k án k u n n ho ế kháng khu n của v cà phê v n ư được làm rõ

Bảng 2.3: Hoạt t nh kháng khu n của vỏ cà phê

Vỏ cà phê

từ phương pháp chế biến ướt

Vỏ cà phê

từ phương pháp chế biến khô

Tên vi sinh vật MIC

(mg/mL)

Staphylococcus aureus 13,74 Penicilliums camemberti 25,0

Bacillus subtilis 6,87 Penicilliums expansum 6,3

Listeria monocytogene 6,87 Penicilliums roqueforti 12,5

Escherichia coli 27,48 Aspergillus flavus 25

Salmonella typhimurium 13,744 Aspergillus niger 25,0

b n n n m mỡ ở uột b o p Các thí nghi m tế bào Caco-2 được th c hi n để

ư lượng s h p thu các hợp ch t thông qua niêm mạc củ đường tiêu hóa, o nu

c y các tế bào gan nguyên phát hay các tế bào giống tế b o n (H pG2, H p RG) để nghiên cứu v đ n lượng hóa s tr o đổi ch t hóa h c T o n n ứu, CPE có tác

dụng l m ảm cholesterol trong t n m in vitro và in vivo thông qua ức chế h p

thu cholesterol ở ruột b ng cách kích hoạt LXR qu trun n NPC1L1 đ u hòa và can thi p vào s hình thành phức hợp m ll ( ồm muố mật v á x t b o mạ ) [31] CPE ũn có k ả năn ức chế s h p thụ axit béo t do qua trung gian của FAT/CD36 và cải thi n tình trạng kháng insulin thông qua AMPK, SREBP-1c và PPARγ [32] T o đ , CPE t ể được phát triển n ư một sản ph m để n ăn n ừa béo phì do rối loạn lipid máu và kháng insulin

Cá t n p n n ủ v p n ư x t loro n v x t ff đ u k ả năn ức chế hoạt động củ - myl s v - lu os s v á tr IC50 t p (2 – 8

μ mL) [33] Tuy n n, n n y ư n n ứu v k ả năn ức chế các enzyme

chủ chốt l n qu n đến b nh tiểu đường type 2 (in vitro) ủ v p

2.2 Tổng quan về chế biến trà

Trà được phân loại d a trên giốn tr v đ p ư n trồng trà; d a vào mứ độ lên men oxy hóa các polyphenol trong nguyên li u trong quy trình sản xu t; d a vào hình dạng của sản ph m; d v o ư n t m m đoạn ư p ư n y k n ư p

ư n Tron đ , mứ độ l n m n oxy á polyp nol t ường quyết đ nh các tính

ch t đ trưn ủa d tr n ư mứ độ l n m n n o, nư c trà càng m t màu

x n , tăn n màu vàng rồ đến đ , v át v đắng giản, v ng t tăn , m ăn ủa

lá tư ảm và xu t hi n á ư n t m m i, g n giốn ư n o tư , quả chín

Cụ thể, trà trắn o n to n k n quá tr n l n m n, tr x n ư i 10% tổng lượng tannin trong nguyên li u b oxy hóa, trà vàng có khoảng 10 – 50% tổn lượng tannin trong nguyên li u b oxy hóa, tr đ n đến khoảng 50 – 80% tổn lượng tannin trong nguyên li u b oxy K m lượng polyphenol trong nguyên li u b oxy hóa hoàn toàn thì sản ph m được g l tr đ n [5]

Tr x n v tr đ n l sản ph m phổ biến nh t v i hai quy trình chế biến có nhi u

đ ểm khác bi t n ư s đồ 2.1

Hình 2.3: Quy trình chế biến trà xanh và trà đen

Quy trình chế biến trà xanh:

- Các nzym n ư polyp nol oxy s b ức chế ngay từ đoạn đ u hay còn g i là quá trình di t men Do đ , á quá tr n p, thủy phân và oxy hóa nguyên li u đ u

b đ n ỉ, và sản ph m giữ đượ m lượng polyphenol cao nh t Hi n nay, quá trình di t m n được th c hi n theo một số p ư n p áp n ư s o chè, h p chè, di t men b ng không khí nóng có bổ sung m…

- Vò trà nh m mụ đ p á vỡ các tế bào của lá chè, giải phóng d ch bào ra ngoài và bám trên b m t sản ph m trà khô, nhờ đ tăn u quả tr ly tron nư c nóng Trà sau khi di t men sẽ được vò thủ công hay b n b n v , n o r ũn t ể kết hợp

v i s y để tr độ m khoảng 13%

- L m k l để tr độ m an toàn, giúp cho các phản ứng hóa h c di n ra tạo

ư n v đ c trung cho trà xanh thành ph m P ư n p áp l m k t ườn l p ư n pháp s o, p ư n p áp s y ho p ư n p áp s o – s y kết hợp đến khi sản ph m có

độ m đạt 5%

Quy trình chế biến trà đen:

- Làm héo là quá trình quyết đ nh trong quy trình chế biến trà có lên men, nh t là trà

đ n Quá tr n n y p l m ảm độ m nguyên li u, tăn nồn độ t cho phản ứng oxy hóa do h nzym tron lá tr x tá P nắng, hong gió hay làm héo nhân tạo b ng quạt l á p ư n p áp l m o t n ụng

- Vò l đoạn chu n b o quá tr n l n m n, l m tăn lượng h p thụ oxy trong khối trà, d ch bào thoát ra b m t lá tr l m tăn mứ độ oxy hóa các thành ph n n ư polyp nol, lorop yl,… T y t uộc vào loạ tr đ n m á p ư n p áp v k á nhau

- Lên men sẽ tạo đ u ki n thích hợp để h enzyme oxy hóa hoạt động Biến đổi quan

tr ng nh t là quá trình oxy hóa các catechins thành các orthiquinones được xúc tác bởi enzyme polyphenol oxydase Các quinones này sẽ c p đ v i nhau tạo ra các theaflavin quyết đ nh màu sắ v ư n v của d ch trà

- Làm khô nh m mụ đ k o t ời gian bảo quản sản ph m v á p ư n p áp

tư n t quy trình chế biến trà xanh

2.3 Tổng quan về Cascara

Các nghiên cứu trà từ v cà phê k n xá đ n được nguồn gốc s r đời của loạ đồ uống này, tuy nhiên, có nhi u khẳn đ n đ y l tr truy n thống của n ười Yemen

v i tên g i là Qishr Tạ Y m n, n ườ n k n t ường sử dụn p , t y v o đ

h sử dụng Qishr v x m n ư một loạ “ p ừn V n được làm từ v cà phê,

gừn , đườn , đ k l quế, v được sử dụn n n B n đ u, Q s r được các tín đồ Hồi giáo sử dụn n ư một ph n của nghi l tôn giáo, s u đ , n t ườn được phục vụ

n ư một d u hi u của lòng hiếu khách [34]

Loại trà này v n ư được phổ biến o đến khi Aida Batlle tạo ra khái ni m Cascara – v quả, theo tiếng Tây Ban Nha Aida Battle là một n ười trồng cà phê thế h thứ năm ở El Salvador B tll đã t n ờ phát hi n những v p s u k được loại b

v p ư i nắng có mùi g n giốn n ư m ủa hoa bụp gi m và một số loại hoa

Hình 2.4: Một số sản ph m từ vỏ cà phê trên thị trường

P ư n p áp ế biến Cascara chủ yếu là thu nhận v p phế li u từ quá trình sản

xu t p n n, p nắn đến độ m thích hợp, có thể được nghi n nh trư c khi trích ly trong nư tạo tr , o á sản p m đồ uốn k á

Tại Vi t Nam, v cà phê ph n l n được dùng làm ch t đốt, p n b n v t để nuôi vi sinh vật Một lượn r t n v p đượ sử ụn để sản xu t trà Cascara,

ủ yếu l p ư n p áp t ủ n tạ á n n trạ n

2.4 Một số nghiên cứu liên quan đến vỏ cà phê

2.4.1 Các nghiên cứu của nước ngoài

C u tạo v t n p n ủ v p đã đượ n n ứu từ t ế kỉ XX tạ

n u nư tr n t ế Kết quả ủ n u n m n n ứu v prot n, m no x t, carbohydrates, k oán , á ợp t ữu ,… ủ v p đượ J.E Br m v R

Br ss n tổn ợp v xu t bản sá từ năm 1979 Cá ợp t s n ủ yếu đượ

t m t y tron v p l x t oloro n , tr on ll n , nt o y n n, axit protocatechuic, axit gallic, rutin, caffein,… [2] Theo ghi nhận của Leandro S

Oliveira và các cộng s (2007), v cà phê chứ lượng l n anthocyanin (19,2 mg cyanidin 3-rutinoside/100 g nguyên li u), l n uồn n uy n l u p ợp để sản xu t phụ gia th c ph m[35]

Kết quả k ảo sát ủ P yus Son v á ộn s (2019) o t y v p ũn

c ứ n u t x v 27,66 tổn m lượn t x , o n lúa mì (6,6%), yến mạch (15%) và bột v xoài (19%) N m n n ứu n y ũn sử ụn bột v p

để l m bán ook u x v oạt t n k án oxy K bổ sun 20 (w w) bột

v p tron n t ứ bán ook từ t n bột sắn v ủ on , tổn m lượn

t x tăn từ 11,69 l n 19,48 , oạt t n k án oxy ũn tăn từ 32,31 l n 40,10% [36]

N o r , á oạt t n k án oxy tron v p ũn đượ Agnieszka Kosinska-Cagnazzo và các cộng s n bố v o năm 2017 Từ đ , á k ảo sát đ u

k n tr ly để t u n ận á ợp t k án oxy tron v p ũn đượ n u

n k o n n ứu Nổ bật l kết quả k ảo sát s ản ưởng của dung môi và

hỗ trợ sóng siêu âm trong quá trình thu nhận d ch trích giàu hoạt tính kháng oxy hóa của Neuza Jorge và các cộng s (2019) Kết quả cho th y, d ch trích v cà phê Arabica trong ethanol 40 – 50%, có sử dụng sóng siêu âm từ 40 – 60 phút cho d ch trích có hoạt tính kháng oxy hóa cao nh t[37]

Tr Cascara từ v p n uồn ố l u đờ , n ưn á n n ứu v ứn ụn

n y ư đ ạn H u ết á n n ứu v quy tr n ế b ến tr Cascara ỉ tập trun ở p ư n p áp l m k Theo Dzurratun Nafisah (2018), trà được chế biến từ

v p Ar b p t nhiên o t lượn o n so v p ư n p áp s y, v i

tỉ l v p nư c là 3/100 cho kết quả m lượng polyphenol tổng là 743,82 mg/L;

m lượng tannin là 136,78 mg/L; pH = 4,53; chứa 17,27 mg/L cafein; IC50 theo DPPH đạt 233,96 ppm [38]

N u n n ứu ũn o t y, ết xu t v p tron nư n u oạt t n

s n v lợ o sứ k N ư trà Cascara đ n t o n t ức của La Semeuse S.A gồm d ch trà từ v quả p v nư c cốt n , được ghi nhận là chứa

226 mg cafein/L và 283 mgGAE/L, tron đó, khả năn ống oxy hóa theo ORAC lên

t i 8,9 mmolTE/L [30] N o r , ết xu t v p tron nư ũn tá ụn bảo v n, ốn lạ n n m mỡ ở uột b o p t o n n ứu ủ At r porn Ontawong v n m ộn s (2019) [32]

2.4.2 Các nghiên cứu trong nước

Hi n nay, các khảo sát v thành ph n hóa h c và ứng dụng v cà phê tạ V t N m n

n u ạn ế Kết quả k ảo sát đ u k n tr ly polyphenol và flavonoid tổng trong

v cà phê l n đ u đượ Đỗ M N uy n P ư n v á ộng s n bố v o năm

2018 V đ u ki n trích ly v cà phê ở 70o

C trong 50 phút tỷ l 1:30 m lượn polyphenol, flavonoid tổn tư n ứn l 112,509 ± 2,830 mgGAE/g và 21,236 ± 0,409 mgQE/g [39] N m tạo sản p m tr Cascara m lượn polyp nol v flavono tổn o n, n m n n ứu ủ Đỗ M N uy n P ư n ũn t ến n

tố ưu đ u k n tr ly v p Kết quả tố ưu o tr m lượn polyp nol v fl vono s tổn l n lượt l 23,816 m GAE t k v 11,365 mgQE t k v đ u k n tr ly từ m n quy oạ t n m Tron đ , tỉ

l n uy n l u nư l 1 40,77 v đượ tr ly tron 48,39 p t ở 71,59oC [40]

N o r , Bùi Anh Võ và Nguy n Đứ Lượng thu nhận pectin từ v cà phê khi trích ly trong dung môi H2SO4 v i tỉ l dung môi/v là 19/1, nhi t độ trích ly 1000C, ở pH = 1, thời gian trích ly là 1 giờ Lượn p t n t u đượ tron đ u ki n tố ưu đã k ảo sát là 12,22 , tư n ứng v lượng pectin thô là 16,25% so v i nguyên li u [41]

2.5 Tổng quan về phương pháp làm khô

2.5.1 Cơ chế thoát ẩm

Nh m loại b nư c trong nguyên li u v i mụ đ ế biến, khai thác hay bảo quản,

có thể sử dụng nhi u p ư n p áp k á n u n ư t m th u, ép, ly tâm, xử lý b ng nhi t… Tron n n ứu này, nguyên li u được xử lí b ng nhi t để làm bay

nư c, tr n sở của s truy n nhi t và truy n khối

B m t nguyên li u nhận nhi t từ m trường hay tác nhân s y b ng ba ế sau [5]:

- S bức xạ nhi t từ thành thiết b , nguyên li u nhận bức xạ và chuyển thành nhi t

- S đố lưu n t do chuyển động của dòng không khí nóng

- S d n nhi t do tiếp xúc giữa b m t nguyên li u và khay chứa

Ngoài ra, còn có s d n nhi t từ b m t nguyên li u vào bên trong nguyên li u v i tốc

độ chậm

Động l c của quá trình truy n khối là s chênh l ch áp su t tại b m t nguyên li u

v m trường; và s chênh l ch m tại b m t và tâm của nguyên li u K độ m không khí th p sẽ làm ph n m từ b m t nguyên li u b y K đ , độ m tại vùng

b m t th p n v n t m, n n s d ch chuyển m từ tâm ra b m t nguyên li u và

b y K tố độ thoát m từ vùng b m t r n o m trường l n n tố độ khuếch tán m từ vùng tâm ra vùng b m t của nguyên li u sẽ hình thành l p v khô bao b c nguyên li u, gây cản trở quá trình thoát m

2.5.2 Các phương pháp làm kh

P ư n p áp l m k ở n t độ t p chỉ tá được ph n m liên kết lý, m liên kết th m th u và một ph n m liên kết h p phụ, riêng ph n m liên kết hóa h c sẽ không b phá vỡ G đoạn đ u củ quá tr n l m k , n uy n l u độ m o v

ư tá độn ủ n t độ t p ư 60oC, các phản ứng enzyme trong nguyên li u tiếp tục di n ra mạnh mẽ đồng thời xảy ra phản ứng thủy phân các hợp ch t có trong nguyên li u [5] S l n m n s u k t u oạ p sẽ t đ y s n t n á

t n t ư n v qu n tr n , p p n p át tr ển m ư n đ trưn o sản p m tron quá tr n r n [42]

Quá trình l m k gồm p ư n t ức n : s y t n n (p ) sử dụn năn lượng m t trờ , để l m b y nư c; s y nhân tạo trong các thiết b v i các tác nhân s y k á n u n ư s y đố lưu, s y lạnh, s y t ăn o ,… Cụ t ể, p ư n pháp được sử dụn để khảo sát tron đ tài là s y đố lưu v p

 S y đố lưu l p ư n p áp sử dụn k n k n n để làm tác nhân s y Thiết

b s y đố lưu l một buồng s y v i nhi u k y lư i và k n k n n được chuyển động tu n hoàn, tiếp xúc v i b m t nguyên li u, l m o m có trong vật bố , rồi chuyển động ra ngoài theo chính luồn k n k đ u

đ ểm củ p ư n p áp n y l k ểm soát được nhi t độ và tố độ của tác nhân

s y Tuy nhiên, vi c s y ở nhi t độ quá cao trong thời gian dài sẽ ảnh ưởng đến ch t lượng nguyên li u

 P là một hình thức s y t n n tr n k y lư i trong khu v c thoáng mát,

đố lưu k n k b n quạt, hạn chế s tiếp xúc tr c tiếp của ánh nắng m t trời Nhi t độ m trườn o động từ 28 – 30oC không làm m t nhi u thành

ph n hóa h c của nguyên li u Tuy n n, độ m nguyên li u giảm chậm, thời gian làm khô kéo dài, vi c kiểm soát quá trình di n r k k ăn o s phát triển của vi sinh vật

2.6 Tổng quan về quá tr nh rang

2.6.1 Cơ sở khoa học của quá tr nh rang

R n l t uật n ữ v p ư n p áp ế b ến ở n t độ o n o á loạ ạt v

n ũ ố C sở k o ủ quá tr n r n n u đ đ ểm tư n đồn v p ư n

p áp l m k , ồm s truy n n t v truy n k ố B m t n uy n l u ũn n ận

n t t o ế bứ xạ, s đố lưu k n k v s n n t

K á v p ư n p áp l m k , r n được xem là quá trình vật lý; b n tron n uy n

l u k n n r á p ản ứn nzym o n t độ m trườn cao (100 – 240oC) Tuy nhiên, quá trình rang xảy ra ở áp su t khí quyển nên nhi t độ tại tâm nguyên li u không thể vượt quá 100oC [43] Bên cạn đ , n uy n l u đượ đảo trộn l n tụ b n tron t ết b

Quá tr n r n y u u n uyên li u độ m th p, do đ mụ đ ủa quá trình chủ yếu là hoàn thi n một số chỉ tiêu cảm quan cho sản ph m Ngoài ra, n ữn b ến đổ

ủ t n p n n uy n l u tron quá tr n r n n r p ứ tạp n so v p ư n

p áp l m k

Tư n t n ư ế biến cà phê rang, quá trình chế biến trà Cascara ũn bao gồm quá trình rang v cà phê để tạo ư n v đ trưn ũn n ư ức chế hoạt động của enzyme, vi sinh vật Thành ph n hóa h c của v cà phê bao gồm các hợp ch t tư n

t n ư tron n n, o đ , những biến đổi hóa h c chính của v cà phê trong quá trình rang giống quá trình rang cà phê nhân Chủ yếu là các phản ứng hình thành hợp ch t mùi giữ đường khử và axit amin, phản ứng hóa nâu do s oxy hóa của các amadori,

s phân hủy các hợp ch t n ư x t loro n y tr on ll n l m tăn oạt tính kháng oxy hóa của sản ph m…

2.6.2 Các biến đổi trong quá tr nh rang

Cá b ến đổ qu n tr n tron quá tr n r n l s p át tr ển v m ư n , s t y

đổ u tr sản p m so v n uy n l u t ; o n t độ o l m t y đổ t n p n

v t đ y á p ản ứn k á Quá tr n r n ũn p á ủy á nzym v

v s n vật, l m ảm độ m ủ sản p m

Hai phản ứng tiêu biểu trong quá trình rang là phản ứng Maillard và Caramel hóa

N o r , s oxy á x t b o ũn tạo á sản p m l y , l ton, ketone, rượu và este Quá trình caramel hóa xảy ra khi gia nhi t chậm các loạ đường ở nhi t

độ khoản 170 C, tron đ , v c loại b nư c kh đường, d n đến đồng phân hóa và trùng hợp đường thành các hợp ch t cao phân tử Các hợp ch t n ư fru tos -anhydride có thể được tạo ra từ các monosaccharide sau khi m t nư c Các phản ứng phân mảnh tạo nên các hợp ch t phân tử lượng th p d b y v t ể tạo ư n v Phản ứng trùng hợp tạo thành các hợp ch t cao phân tử n ư furfur l v y roxym t yl furfural sẽ làm cho sản ph m m u n u đậm [43]

Phản ứng Maillard giữa nhóm khử củ đường và nhóm amino của các axit amin,

p pt … tạo thành các melanoidin v i màu sắc và mùi v đ trưn P ản ứn

M ll r l p ản ứn n u p nzym ữ đườn k ử v prot n, p pt , x t

m n o á m n , t n qu p ản ứn tạo N- ly os v một uỗ p ản ứn kế

t ếp k á Cá l osyl m n tron p ản ứn uyển v tạo á ợp t trun n

m or Ở pH 4 – 7, á m or b p n ủy t n á oxyoson t n qu một loạt á p ản ứn n ư nol , loạ nư , n ưn tụ l ols , t y t ế n m m n

t n n m y roxyl… tạo r á fur non , r u ton ,… – n ữn ợp t p p n tạo n n m u sắ , m v tron t p m Cá ợp t m or ũn t ể b oxy tạo á sản p m t ứ p m u n u Cá l y đ n v tr l t m t

p m ũn đượ tạo t n qu p ản ứn Str k r ữ á oxyoson tạo r tron

p ản ứn M ll r v á x t m n t o [44] [45]

Sản p m ủ p ản ứn M ll r m ư n k á n u t y t uộ v o s kết ợp

ủ á x t m n ụ t ể v một loạ đườn n t đ n v đ u k n n t độ A r n (1982) đã đư r một số v ụ v á ợp t m ư n đượ n t n tron quá

tr n r n đậu p ộn , p v o Tron đ , l u n tạo m áy, p m , mạ nha, bán m ; l n n o p ản ứn m r m l, mạ n , m ạt;

p m Cá prot n b b ến t n , s ắt mạ ủ á polys r t n á ợp t

đ n ản t n tron nư , o s uyển từ nt o y n n k n t n tron

nư t n á nt o y n n t n tron nư k b tá độn ở n t độ o [46]

Cá v t m n ũn b tổn t t n tron quá tr n r n , n o trừ v t m n C n n ư b

m t to n bộ Tuy n n, á n n ứu v quá tr n r n ủ p o t y s tăn m lượn v t m n n m B o s p n ủy ủ tr on ll n [43]

Một số b ến đổ b t lợ n t n khi rang ở n t độ o, t ờ n ũn y ản ưởn đến sứ k v ảm qu n ủ sản p m N u n n ứu o t y s xu t

n ủ ryl m tron p , s tăn m lượn p ụ t uộ v o đ u k n r n

v p ư n p áp ết xu t [47] A ryl m đượ n t n bở p ản ứn M ll r

ữ asparagine v đườn k ử ở n t độ tr n 120o

C Các nghiên cứu trên uột đã phát hi n ra r n ryl m l m tăn n uy mắc một số loạ un t ư khi chuyển đổi thành một hợp ch t g i là glycidamide, ợp t k ả năn y đột biến và p á

oạ DNA [48]

Chương 3: NGUYÊN LI U V PHƯ NG PHÁP NGHI N CỨU

3.1 Nguyên liệu

V cà phê sử dụng trong nghiên cứu là phế li u của quá trình chế biến cà phê nhân Robusta tại nông trại cà phê hữu ở C u Đ t – L m Đồng, v i hai loại v cà phê k

v v cà phê ư t

Hình 3.1: Vỏ cà phê nguyên liệu

- V cà phê khô: v p đã xát từ quá trình chế biến p n n t o p ư n p áp khô; gồm các mảnh vỡ k t ư c 2 – 5 mm từ l p v ngoài, l p v m ng do ph n

nh t b khô và l p v tr u V cà phê được bảo quản trong túi zip ở nhi t độ phòng,

3.2 Hóa chất - thiết bị

3.2.1 Hóa chất

Bảng 3.1: Hóa chất dùng trong nghiên cứu

m lượng axit hữu

đ nh hoạt tính kháng oxy hóa Chỉ th phenolphtalein Trung Quốc Chỉ th trong thí nghi m xá đ nh hàm

lượng axit hữu 3,5-Dinitrosalicylic axit

Hóa ch t chu n b thuốc thử DNS Dung d ch chu n độ xá đ n m lượng axit hữu

Natri acetate trihydrate

Hóa ch t trong thí nghi m xá đ nh hoạt tính kháng oxy hóa