Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu gama aminobutyric axit (GABA) bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CƠ ĐIỆN NÔNG NGHIỆP VÀ CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH NGUYỄN VIỆT TẤN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ ĐEN GIÀU GAMA AMINOBUTYRIC ACID BẰNG KỸ THUẬT LÊN MEN TỪ MỘT SỐ GIỐNG CHÈ VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 10/2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CƠ ĐIỆN NÔNG NGHIỆP VÀ CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH NGUYỄN VIỆT TẤN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ ĐEN GIÀU GAMA AMINOBUTYRIC ACID BẰNG KỸ THUẬT LÊN MEN TỪ MỘT SỐ GIỐNG CHÈ VIỆT NAM Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 9540104 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN DUY THỊNH PGS.TS NGUYỄN DUY LÂM LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học riêng hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh PGS.TS Nguyễn Duy Lâm Các số liệu, kết nghiên cứu nêu luận án trung thực chưa công bố trước nơi Người hướng dẫn khoa học Tác giả luận án PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh Nguyễn Việt Tấn PGS.TS Nguyễn Duy Lâm i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành nghiên cứu viết luận án này, trước hết xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh PGS.TS Nguyễn Duy Lâm, người thầy tâm huyết có định hướng hướng dẫn có giá trị khoa học cho nghiên cứu sinh Tôi chân thành cảm ơn Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch, Phịng Nghiên cứu Cơng nghệ bảo quản nơng sản thực phẩm, Phịng Khoa học Hợp tác quốc tế trực thuộc Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch, Trường Cao đẳng công nghiệp thực phẩm, Bộ Công Thương tạo điều kiện cho tơi tiến hành nghiên cứu, học tập hồn thành luận án Cuối cùng, xin cảm ơn tất người thân, đồng nghiệp người bạn động viên, hỗ trợ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Hà Nội, tháng 10 năm 2022 Nguyễn Việt Tấn ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt viii Danh mục bảng xii Danh mục hình xv MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan chè, thành phần, hoạt tính sinh học sản phẩm 1.1.1 Giới thiệu chung chè 1.1.2 Thành phần hóa học chè tươi 1.1.3 Hoạt tính sinh học tác dụng chè sức khỏe 11 1.1.4 Các sản phẩm chè khác biệt cơng nghệ tính chất 13 1.2 Tổng quan gama-aminobutyric axit (GABA) 1.2.1 Giới thiệu chung GABA 15 15 1.2.2 Hóa học, phân bố tự nhiên chuyển hóa GABA 16 1.2.3 Vai trò ứng dụng GABA 18 1.2.4 Sản xuất sản phẩm GABA thương mại 21 1.2.5 Tình trạng pháp lý GABA liều lượng sử dụng 22 1.3 Chế biến chè giàu GABA lên men vi sinh vật 24 1.3.1 Thực phẩm giàu GABA lên men vi sinh vật 24 1.3.2 Chè lên men vi sinh vật 27 1.3.3 Chè giàu GABA lên men vi sinh vật 30 1.4 Chế biến chè giàu GABA lên men yếm khí 32 1.4.1 Sự chuyển hóa GABA thực vật chè 32 1.4.2 Cơng nghệ lên men yếm khí đặc điểm chè giàu GABA 33 1.4.3 Lợi ích chè giàu GABA 1.5 Một số nghiên cứu thực phẩm chè giàu GABA Việt Nam 37 38 1.5.1 Thực phẩm giàu GABA lên men vi sinh vật 38 1.5.2 Thực phẩm giàu GABA từ hạt nảy mầm 39 1.5.3 Chế biến chè lên men chè giàu GABA Việt Nam 40 1.6 Kết luận từ tổng quan giả thuyết nghiên cứu 41 1.6.1 Những kết luận rút từ tổng quan 41 1.6.2 Những định hướng giả thuyết nghiên cứu luận án 43 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.1 Nguyên vật liệu thiết bị nghiên cứu 45 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 45 2.1.2 Hóa chất mơi trường nuôi cấy vi sinh vật 45 2.1.3 Thiết bị phân tích thiết bị cơng nghệ 47 2.2 Kỹ thuật công nghệ để nghiên cứu chế biến chè 47 2.2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ để nghiên cứu lên men chè 47 2.2.2 Kỹ thuật làm héo, vò sấy chè 47 2.2.3 Kỹ thuật tạo môi trường yếm khí 48 2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 49 2.3.1 Các thí nghiệm lựa chọn chủng giống vi sinh vật chè thích hợp 49 2.3.2 Các thí nghiệm xác định tác dụng lên men yếm khí 51 2.3.3 Các thí nghiệm xác định tác dụng lên men yếm khí kết hợp lên men lactic 53 2.3.4 Các thử nghiệm hồn thiện cơng nghệ sản xuất quy mơ pilot 53 2.3.5 Thí nghiệm bảo quản chè đen giàu GABA 2.4 Phương pháp phân tích 53 53 2.4.1 Phương pháp phân tích hàm lượng GABA 53 2.4.2 Phương pháp xác định enzym glutamate decarboxylase 55 2.4.3 Phương pháp phân tích tiêu chất lượng chè 55 2.5 Phương pháp xử lý số liệu 55 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 57 3.1 Nghiên cứu lựa chọn vi khuẩn lactic nguyên liệu chè thích hợp cho sản xuất chè giàu GABA phương pháp lên men 57 3.1.1 Tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic có khả sinh tổng hợp enzym glutamate decarboxylase cao 57 3.1.2 Thẩm định đặc điểm hình thái phân loại chủng vi khuẩn lactic 58 3.1.3 Thử nghiệm khả lên men tạo GABA chè 63 3.1.4 Xác định chế độ công nghệ sản xuất sinh khối vi khuẩn lactic để lên men chè giàu GABA 64 3.1.5 Tối ưu hóa q trình ni cấy vi khuẩn lactic 72 3.1.6 Phân tích số chất lượng số giống chè Việt Nam 77 3.1.8 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.1 83 3.2 Tác dụng lên men yếm khí tới hiệu tích lũy GABA chất lượng chè đen giàu GABA 83 3.2.1 Thăm dị khả tích lũy GABA q trình lên men yếm khí 83 3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng trình lên men yếm khí 84 3.2.3 Tối ưu hóa q trình lên men yếm khí 86 3.2.4 So sánh chất lượng chè đen lên men yếm khí với chè đen sản xuất theo quy trình truyền thống 89 3.2.5 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.2 90 3.3 Tác dụng lên men yếm khí kết hợp lên men vi khuẩn lactic tới hiệu tích lũy GABA chất lượng chè đen giàu GABA 91 3.3.1 Xác định khoảng thay đổi có ý nghĩa cơng nghệ yếu tố ảnh hưởng đến lên men yếm khí có sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic 91 3.3.2 Tối ưu hóa trình lên men yếm khí kết hợp lên men lactic 95 3.3.3 So sánh chất lượng chè đen bán thành phẩm từ phương án lên men yếm khí khơng có sử dụng chế phẩm vi khuẩn 97 3.3.4 Tối ưu hóa lên men yếm khí chè đen phương pháp thang điểm có sử dụng hệ số quan trọng cho tiêu chất lượng 99 3.3.5 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.3 106 3.4 Thực nghiệm sản xuất chè giàu GABA quy mô Pilot 106 3.4.1 Sản xuất chè quy mô pilot 10 kg nguyên liệu/mẻ 106 3.4.2 Hoàn thiện quy trình cơng nghệ sản xuất chè đen giàu GABA quy mô pilot 10 kg nguyên liệu/mẻ 111 3.4.3 Áp dụng quy trình hồn thiện để sản xuất chè đen giàu GABA quy mô pilot với số giống chè Việt Nam 119 3.4.4 Sự biến đổi chất lượng cảm quan chè đen giàu GABA giống Phúc Vân Tiên Kim Tuyên trình bảo quản 121 3.4.5 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.4 124 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 125 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO CỦA LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 PHỤ LỤC 145 PHỤ LỤC ĐỊNH DANH VÀ PHÂN LOẠI CHỦNG VI KHUẨN LACTIC 146 PHỤ LỤC THU HỒI, LÀM KHÔ VÀ BẢO QUẢN SINH KHỐI CHỦNG GIỐNG 150 PHỤ LỤC QUY TRÌNH SẢN XUẤT SINH KHỐI CHỦNG GIỐNG VI KHUẨN 154 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM VÀ SẢN PHẨM 158 Cấy 5% giống cấp (nuôi 20-24 h) chủng vi khuẩn (Lactobacillus plantarum VTCC-B-439 Lactobacillus casei VTCC-B-411) vào thiết bị lên men lít chứa lít mơi trường MT2(pH6), ni khuấy 30 vịng/ph 35 oC Sau 8-12 h, kiểm tra độ tinh cách cấy ria vào môi trường thạch MT2 Sau 20-24 h, lấy 1ml dịch nuôi kiểm tra mật độ tế bào máy đo quang phổ bước sóng 600 nm Mật độ tế bào đạt OD600 ≥2,5 (≥1010 cfu/ml) Đồng thời quan sát khuẩn lạc đĩa thạch MT2 cấy Hình PL-1 Sơ đồ quy trình sản xuất sinh khối vi khuẩn lactic sử dụng lên men chè giàu GABA (e) Nhân giống cấp III thiết bị lên men 30 lít: Cấy 5% giống cấp (nuôi 20-24 h) chủng vi khuẩn (Lactobacillus plantarumVTCC-B-439 Lactobacillus casei VTCC-B-411) vào thiết bị lên men 30 lít chứa 20 lít mơi trường MT2 (pH6), ni khuấy 30 vòng/ph, 35 oC Sau 8-12 h, kiểm tra độ tinh cách cấy ria vào môi trường thạch MT2 Lấy 1ml dịch nuôi kiểm tra mật độ tế bào máy đo quang phổ bước sóng 600 nm sau 20-24 h Mật độ tế bào đạt OD 600 ≥2,5 (≥1010 cfu/ml) Đồng thời quan sát khuẩn lạc đĩa thạch MT2 cấy (g) Lên men thiết bị 300 lít: Cấy 5% giống cấp (nuôi 20-24 h) chủng vi khuẩn (Lactobacillus plantarumVTCC-B-439 Lactobacillus casei VTCC-B-411) vào thiết bị lên men 300 lít chứa 200 lít mơi trường MT2(pH6), ni khuấy 50 vịng/ph 35 oC Sau 8-12 h, kiểm tra độ tinh cách cấy ria vào môi trường thạch MRS Lấy 1ml dịch nuôi kiểm tra mật độ tế bào máy đo quang phổ bước sóng 600 nm sau 24 h Mật độ tế bào đạt OD600 ≥2,5 (≥1010 cfu/ml) Đồng thời quan sát khuẩn lạc đĩa thạch MT2 cấy (h) Cô đặc tế bào: Dịch nuôi chủng vi khuẩn từ thiết bị lên men 300 lít lọc qua thiết bị lọc tiếp tuyến xuống 1/20 để thu tế bào thời gian 125-160 ph, thu khoảng 8-10 lít dịch tế bào (i) Trộn chất mang đông khô: Mẫu sau trộn tủ vô trùng, sử dụng chất mang lactose sữa gầy theo tỷ lệ 1:1, đưa vào thiết bị đông khô từ 12-14 h, đến độ ẩm 6-8% Sản phẩm sau làm khô đem nghiền nhỏ thành dạng bột mịn Lấy mẫu để kiểm tra mật độ vi sinh vật sống (đạt > 1010 CFU/g với hai chủng LactobacillusplantarumVTCC-B-439 Lactobacillus casei VTCC-B-411) mức độ vi sinh vật tạp nhiễm dựa theo TCVN (k) Đóng gói bảo quản: Sản phẩm dạng bột chủng VTCC-B-439 chủng VTCC-B-411 đạt mật độ yêu cầu, đóng gói bao tráng nhơm bao plastic kín, tránh ánh sáng Tùy vào mục đích sử dụng, đóng túi 100 - 500g Chế phẩm bảo quản tủ - 20oC Chế phẩm bảo quản 06 tháng, số lượng vi sinh vật đạt ≥ 3x1010 CFU/g Sản xuất sinh khối vi khuẩn lactic sử dụng lên men chè giàu GABA Từ quy trình sản xuất sinh khối, chúng tơi tiến hành lên men sản xuất 10 mẻ thu sinh khối vi khuẩn Sau mẻ sản xuất, kiểm tra số lượng tế bào chủng vi khuẩn lactic độ mẻ lên men Kết thể Bảng PL5 Kết bảng PL-5 cho thấy quy trình sản xuất sinh khối chủng vi khuẩn lactic có tính khả thi có độ ổn định cao mẻ Dựa vào khối lượng sinh khối thu mẻ độ mẻ thu hồi cho thấy quy trình mà chúng tơi xây dựng phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam Bảng PL-5 Kết lên men vi khuẩn lactic Mẻ sản xuất Khối lượng sinh khối Độ (%) Mật độ CFU/ml Mẻ (g) 148.5 98.9 trước thu sinh khối 4.1010 Mẻ 149.4 99.2 2,1.1010 Mẻ 152.7 98.7 5.1010 Mẻ 153.3 98.6 7.1010 Mẻ 151.8 98.2 4.1010 Mẻ 144.3 98.7 1,9.1010 Mẻ 151.2 98.8 4.1010 Mẻ 148.2 99.2 5.1010 Mẻ 152.4 98.6 6.1010 Mẻ 10 154.2 98.6 6.1010 ******* Phụ lục MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM VÀ SẢN PHẨM Keo Am Tích Phúc Vân Tiên Kim Tuyên Trung Du Hình PL4.1 Chè nguyên liệu dùng nghiên cứu luận án Hình PL4.2 Phịng chế biến chè (trái) thiết bị chè (phải) Hình PL4.3 Phun trộn chè với dịch thể chủng giống vi khuẩn để lên men Hình PL4.4 Chè sau lên men yếm khí kết hợp lên men vi khuẩn lactic Hình PL4.5 Hoạt động chuẩn bị mẫu nước chè để đánh giá cảm quan chất lượng Hình PL4.6 Chè thành phẩm thí nghiệm bảo quản túi PE Hình PL4.7 Sản phẩm chè giàu GABAthành phẩm Hình PL4.8 Sản phẩm chè giàu GABA tham gia hội chợ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ ĐEN GIÀU GAMA AMINOBUTYRIC ACID BẰNG KỸ THUẬT LÊN MEN TỪ MỘT SỐ GIỐNG CHÈ VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ ĐEN GIÀU GAMA AMINOBUTYRIC ACID BẰNG KỸ THUẬT LÊN MEN TỪ MỘT SỐ GIỐNG CHÈ VIỆT NAM Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 9540104 LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU Mục tiêu luận án Nội dung luận án Những đóng góp luận án Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Ý nghĩa khoa học Ý nghĩa thực tiễn: Cấu trúc luận án ******** Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan chè, thành phần, hoạt tính sinh học sản phẩm 1.1.1 Giới thiệu chung chè 1.1.2 Thành phần hóa học chè tươi 1.1.2.1 Nước 1.1.2.2 Hợp chất phenol polyphenol 1.1.2.3 Hợp chất alcaloid caffein 1.1.2.4 Protein axit amin 1.1.2.5 Gluxit pectin 1.1.2.6 Các chất màu, vitamin khoáng 1.1.2.7 Enzym 1.1.2.8 Các hợp chất khác 1.1.3 Hoạt tính sinh học tác dụng chè sức khỏe 1.1.3.1 Tác dụng chống ô xy hóa flavonoid 1.1.3.2 Tác dụng enzym 1.1.3.3 Tác dụng kháng sinh, chống viêm nhiễm 1.1.3.4 Tác dụng ung thư 1.1.3.5 Các tác dụng khác chè 1.1.4 Các sản phẩm chè khác biệt cơng nghệ tính chất 1.2 Tổng quan gama-aminobutyric axit (GABA) 1.2.1 Giới thiệu chung GABA 1.2.2 Hóa học, phân bố tự nhiên chuyển hóa GABA 1.2.2.1 Bản chất hóa học tính chất Hình 1.1 Gamma‐aminobutyric axit (GABA, 4‐aminobutyric axit) 1.2.2.3 Sự chuyển hóa GABA Hình 1.2 Chu trình chuyển hóa GABA (tổng hợp phân giải) 1.2.3 Vai trò ứng dụng GABA 1.2.3.1 Vai trò GABA thực vật, động vật vi sinh vật Hình 1.3 Vai trò GABA động vật, vi sinh vật thực vật a) Vai trò thực vật b) Vai trò vi sinh vật 1.2.3.2 Vai trò ứng dụng GABA sức khỏe người 1.2.4 Sản xuất sản phẩm GABA thương mại 1.2.5 Tình trạng pháp lý GABA liều lượng sử dụng 1.3 Chế biến chè giàu GABA lên men vi sinh vật 1.3.1 Thực phẩm giàu GABA lên men vi sinh vật 1.3.1.1 Thực phẩm lên men chứa GABA 1.3.1.2 Vai trò vi sinh vật sản xuất GABA 1.3.2 Chè lên men vi sinh vật 1.3.2.1 Giới thiệu chè lên men 1.3.2.2 Sản xuất chè lên men 1.3.2.3 Vai trò vi sinh vật trình lên chè 1.3.3 Chè giàu GABA lên men vi sinh vật 1.4 Chế biến chè giàu GABA lên men yếm khí 1.4.1 Sự chuyển hóa GABA thực vật chè 1.4.2 Cơng nghệ lên men yếm khí đặc điểm chè giàu GABA Bảng 1.1 Hàm lượng GABA (mg/l00g) loại chè khác Hình 1.4 Các quy trình để sản xuất chè GABA lên men yếm khí 1.4.3 Lợi ích chè giàu GABA 1.5 Một số nghiên cứu thực phẩm chè giàu GABA Việt Nam 1.5.1 Thực phẩm giàu GABA lên men vi sinh vật 1.5.2 Thực phẩm giàu GABA từ hạt nảy mầm 1.5.3 Chế biến chè lên men chè giàu GABA Việt Nam 1.6 Kết luận từ tổng quan giả thuyết nghiên cứu 1.6.1 Những kết luận rút từ tổng quan 1.6.2 Những định hướng giả thuyết nghiên cứu luận án 1.6.2.1 Định hướng nghiên cứu 1.6.2.1 Giả thuyết nghiên cứu luận án Hình 1.5 Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất chè đen GABA dự kiến Chương 2: 2.1 Nguyên vật liệu thiết bị nghiên cứu 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 2.1.2 Hóa chất mơi trường ni cấy vi sinh vật 2.1.2.1 Hóa chất 2.1.2.2 Mơi trường nuôi cấy vi sinh vật 2.1.3 Thiết bị phân tích thiết bị cơng nghệ 2.2 Kỹ thuật cơng nghệ để nghiên cứu chế biến chè 2.2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ để nghiên cứu lên men chè 2.2.2 Kỹ thuật làm héo, vò sấy chè 2.2.3 Kỹ thuật tạo mơi trường yếm khí 2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.3.1 Các thí nghiệm lựa chọn chủng giống vi sinh vật chè thích hợp 2.3.1.1 Lựa chọn chủng giống vi khuẩn lactic 2.3.1.2 Thí nghiệm xác định khả lên men tạo GABA chè 2.3.1.3 Xác định thông số độ công nghệ sản xuất sinh khối vi khuẩn 2.3.1.4 Thí nghiệm tối ưu hóa q trình ni cấy vi khuẩn lactic 2.3.1.5 Thí nghiệm lựa chọn giống chè phù hợp 2.3.2 Các thí nghiệm xác định tác dụng lên men yếm khí 2.3.2.1 Thí nghiệm thăm dị khả tích lũy GABA lên men yếm khí 2.3.2.2 Thí nghiệm xác định yếu tố ảnh hưởng lên men yếm khí 2.3.2.3 Thí nghiệm tối ưu hóa lên men yếm khí 2.3.2.4 Thí nghiệm nhằm so sánh chất lượng sản phẩm chè 2.3.3 Các thí nghiệm xác định tác dụng lên men yếm khí kết hợp lên men lactic 2.3.4 Các thử nghiệm hồn thiện cơng nghệ sản xuất quy mơ pilot 2.3.5 Thí nghiệm bảo quản chè đen giàu GABA 2.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 2.4.1 Phương pháp phân tích hàm lượng GABA 2.4.1.1 Phương pháp định tính GABA sắc kí mỏng TLC 2.4.1.2 Phương pháp định lượng GABA quang phổ 2.4.1.3 Phương pháp định lượng GABA HPLC 2.4.2 Phương pháp xác định enzym glutamate decarboxylase 2.4.3 Phương pháp phân tích tiêu chất lượng chè 2.5 Phương pháp xử lý số liệu Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu lựa chọn vi khuẩn lactic nguyên liệu chè thích hợp cho sản xuất chè giàu gaba phương pháp lên men 3.1.1 Tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic có khả sinh tổng hợp enzym glutamate decarboxylase cao Bảng 3.1 Các chủng vi khuẩn lactic có khả sinh enzym glutamatedecarboxylase sàng lọc sơ 3.1.2 Thẩm định đặc điểm hình thái phân loại chủng vi khuẩn lactic 3.1.2.1 Đặc điểm hình thái Hình 3.1 Hình thái khuẩn lạc (bên trái) hình thái tế bào (bên phải) chủng vi khuẩn lactic VTCC-B-439 (bar 5µm) Hình 3.2 Hình ảnh khuẩn lạc (bên trái) hình ảnh tế bào (bên phải) chủng vi khuẩn lactic VTCC-B-411 (bar µm) Hình 3.3 Hình ảnh khuẩn lạc hình ảnh tế bào (bên phải) chủng vi khuẩn lactic 66 (bar 5µm) Hình 3.4 Hình ảnh khuẩn lạc (trái) hình ảnh tế bào (phải) chủng vi khuẩn lactic 67 (bar 5µm) Hình 3.5 Cây phát sinh chủng loại chủng nghiên cứu số lồi có quan hệ họ hàng gần thuộc chi Lactobacillus dựa vào trình tự rRNA 16S 3.1.3 Thử nghiệm khả lên men tạo GABA chè Bảng 3.2 Khả lên men tạo GABA chè chủng vi khuẩn 3.1.4 Xác định chế độ công nghệ sản xuất sinh khối vi khuẩn lactic để lên men chè giàu GABA 3.1.4.1 Lựa chọn môi trường thời gian ni cấy thích hợp Bảng 3.3 Khả sinh trưởng hàm lượng GABA môi trường nuôi cấy chủng vi khuẩn VTCC-B-439 Bảng 3.4 Khả sinh trưởng hàm lượng GABA môi trường nuôi cấy chủng vi khuẩn VTCC-B-411 khác 3.1.4.2 Lựa chọn nhiệt độ ni cấy thích hợp Hình 3.6 Mức độ sinh trưởng vi khuẩn lactic VTCC-B-439 VTCC-B-411 nhiệt độ khác Bảng 3.5 Mức độ sinh trưởng pH môi trường sau nuôi cấy hai chủng nghiên cứu pH khác 3.1.4.4 Lựa chọn điều kiện cung cấp khí Hình 3.7 Mức độ sinh trưởng hai chủng nghiên cứu VTCC-B-439 VTCC-B-411 điều kiện cung cấp khí khác Hình 3.8 Mức độ sinh trưởng chủng nghiên cứu VTCC-B-439 VTCC-B-411 tỷ lệ giống khác Hình 3.9 Mức độ sinh trưởng hai chủng nghiên cứu VTCC-B-439 VTCC-B-411 nguồn nitơ khác Hình 3.10 Mức độ sinh trưởng hai chủng nghiên cứu VTCC-B-439 VTCC-B-411 nguồn cacbon khác Hình 3.11 Mật độ tế bào chủng nghiên cứu ni cấy mơi trường có tỷ lệ glutamate khác 3.1.5 Tối ưu hóa q trình ni cấy vi khuẩn lactic (a) Nội dung phương pháp nghiên cứu tối ưu hóa: (b) Kết thực nghiệm xây dựng mơ hình: Bảng 3.6 Kết thực nghiệm theo ma trận Bảng 3.7 Lược đồ tối ưu hóa thực nghiệm Bảng 3.8 Hàm lượng GABA số cảm quan mẫu sản phẩm chè lên men (*) 3.1.6 Phân tích số chất lượng số giống chè Việt Nam 3.1.6.1 Độ ẩm nguyên liệu giống chè 3.1.6.2 Hàm lượng chất hòa tan nguyên liệu giống chè Bảng 3.9 Độ ẩm nguyên liệu giống chè theo thời gian năm (%) 3.1.6.3 Hàm lượng tanin nguyên liệu giống chè 3.1.6.4 Hàm lượng tổng axit amin nguyên liệu giống chè Bảng 3.11 Hàm lượng tanin nguyên liệu giống chè theo thời gian năm (% chất khô) 3.1.6.5 Hàm lượng axit amin thành phần nguyên liệu giống chè Bảng 3.12 Hàm lượng tổng axit amin nguyên liệu giống chè theo thời gian năm (%) Bảng 3.14 So sánh hàm lượng thành phần nguyên liệu giống chè (% chất khô) 3.1.7 Tiêu chuẩn chất lượng chè nguyên liệu để sản xuất chè giàu GABA Bảng 3.15 Tiêu chuẩn chè nguyên liệu dùng cho sản xuất chè giàu GABA 3.1.8 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.1 3.2 Tác dụng lên men yếm khí tới hiệu tích lũy gaba chất lượng chè đen giàu GABA 3.2.1 Thăm dị khả tích lũy GABA q trình lên men yếm khí Bảng 3.16 Hàm lượng GABA số chất lượng bán thành phẩm chè đen lên men theo phương án 3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng trình lên men yếm khí 3.2.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ lên men yếm khí đến hàm lượng GABA tích lũy chè Bảng 3.17 Ảnh hưởng nhiệt độ lên men yếm khí đến hàm lượng GABA 3.3.2.2 Ảnh hưởng thời gian lên men yếm khí đến hàm lượng GABA tích lũy chè Bảng 3.18 Ảnh hưởng thời gian lên men yếm khí đến hàm lượng GABA chè 3.2.3 Tối ưu hóa q trình lên men yếm khí Bảng 3.19 Hàm lượng GABA số chất lượng cảm quan mẫu thí nghiệm theo ma trận Kiểm định lời giải trình tối ưu thực nghiệm: Bảng 3.21 Hàm lượng GABA mẫu thí nghiệm kiểm định 3.2.4 So sánh chất lượng chè đen lên men yếm khí với chè đen sản xuất theo quy trình truyền thống Bảng 3.22 Các tiêu chất lượng mẫu chè lên men kiểm chứng 3.2.5 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.2 3.3 Tác dụng lên men yếm khí kết hợp lên men vi khuẩn lactic tới hiệu tích lũy gaba chất lượng chè đen giàu GABA 3.3.1 Xác định khoảng thay đổi có ý nghĩa cơng nghệ yếu tố ảnh hưởng đến lên men yếm khí có sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic 3.3.1.1 Ảnh hưởng lượng sinh khối giống khởi động Hình 3.12 Hàm lượng GABA chè lên men vi khuẩn lactic với tỷ lệ giống khác Hình 3.13 Hàm lượng GABA chè lên men vi khuẩn lactic với độ ẩm lên men khác Bảng 3.23 Hàm lượng GABA chè đen giống Phúc Vân Tiên lên men thời gian nhiệt độ khác 3.3.2 Tối ưu hóa q trình lên men yếm khí kết hợp lên men lactic Bảng 3.24 Hàm lượng GABA (mg/100g chè) theo ma trận khuyết 1/2 Xác định bước nhảy biến: Thực q trình tối ưu hóa Bảng 3.25 Kết thực nghiệm theo ma trận tối ưu hóa 3.3.3 So sánh chất lượng chè đen bán thành phẩm từ phương án lên men yếm khí khơng có sử dụng chế phẩm vi khuẩn Bảng 3.26 Các số cảm quan mẫu chè có chế độ lên men yếm khí có khơng sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic 3.3.4 Tối ưu hóa lên men yếm khí chè đen phương pháp thang điểm có sử dụng hệ số quan trọng cho tiêu chất lượng 3.3.4.1 Nội dung tối ưu hóa 3.3.4.2 Kết thực tối ưu hóa (b) Tìm phương án phù hợp cho lên men yếm khí chè đen với tiêu chất lượng yếu tố ảnh hưởng: Bảng 3.27 Kết phân tích hàm lượng GABA (mg/100g) 27 mẫu thí nghiệm Bảng 3.28 Kết phân tích số cuối 12 mẫu (c) Tiến hành thực nghiệm để kiểm định lời giải toán: Bảng 3.29 Điểm tổng hợp tiêu chất lượng chè 3.3.5 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.3 3.4 Thực nghiệm sản xuất chè giàu GABA quy mô Pilot 3.4.1 Sản xuất chè quy mô pilot 10 kg nguyên liệu/mẻ 3.4.1.1 Quy trình thơng số kỹ thuật sản xuất chè đen giàu GABA Hình 3.14 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất loại chè đen Các thông số quy trình QT2: Các thơng số QT3: 3.4.1.2 Thực nghiệm sản xuất loại chè đen (b) Vò chè: (c) Lên men: 3.4.1.3 Đánh giá chất lượng cảm quan loại chè đen Bảng 3.30 Các số chất lượng chè đen sản xuất theo QT1, QT2 QT3 3.4.2 Hồn thiện quy trình cơng nghệ sản xuất chè đen giàu GABA quy mô pilot 10 Kg ngun liệu/mẻ 3.4.2.1 Hồn thiện cơng đoạn làm héo búp chè Bảng 3.31 Ảnh hưởng thời gian héo đến biến đổi tính chất chè 3.4.2.2 Hồn thiện cơng đoạn vị chè Bảng 3.33 Ảnh hưởng thời gian vò đến chất lượng chè vò (a) Lên men yếm khí có sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic: Bảng 3.34 Ảnh hưởng thời gian lên men yếm khí đến tiêu hóa lý chè đen giàu GABA (b) Đề xuất quy trình sản xuất chè đen giàu GABA bổ sung công đoạn lên men yếm khí có sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic Bảng 3.35 Ảnh hưởng thời gian lên men yếm khí đến tiêu cảm quan chè đen GABA 3.4.3 Áp dụng quy trình hồn thiện để sản xuất chè đen giàu GABA quy mô pilot với số giống chè Việt Nam Bảng 3.36 Các số cảm quan hàm lượng GABA (mg/100g) mẫu chè 3.4.4 Sự biến đổi chất lượng cảm quan chè đen giàu GABA giống Phúc Vân Tiên Kim Tuyên trình bảo quản 3.4.4.1 Biến đổi độ ẩm chè theo thời gian bảo quản Bảng 3.37 Sự biến đổi độ ẩm theo thời gian mẫu chè bảo quản bao bì túi chất dẻo PE (B1) Bảng 3.39 Sự biến đổi độ ẩm theo thời gian mẫu chè bảo quản bao bì túi phức hợp hút chân không (B3) 3.4.4.2 Sự biến đổi chất lượng cảm quan chè theo thời gian bảo quản loại bao bì khác Bảng 3.40 Sự biến đổi chất lượng cảm quan theo thời gian mẫu chè bảo quản bao bì túi chất dẻo PE (B1) Bảng 3.42 Sự biến đổi chất lượng cảm quan theo thời gian mẫu chè bảo quản bao bì túi phức hợp (B3) 3.4.5 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kiến nghị ******* DANH MỤC CÁC BÀI BÁO CỦA LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh Phụ lục ĐỊNH DANH VÀ PHÂN LOẠI CHỦNG VI KHUẨN LACTIC Phụ lục Phụ lục Phụ lục MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM VÀ SẢN PHẨM ... NGHIỆP VÀ CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH NGUYỄN VIỆT TẤN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ ĐEN GIÀU GAMA AMINOBUTYRIC ACID BẰNG KỸ THUẬT LÊN MEN TỪ MỘT SỐ GIỐNG CHÈ VIỆT NAM Chuyên ngành: Công nghệ sau... axit (GABA) kỹ thuật lên men từ số giống chè Việt Nam? ?? Mục tiêu luận án Xác định thiết lập số thông số trình cải tiến hệ thống chế biến chè đen Việt Nam thành chè đen giàu GABA, bao gồm chủng giống. .. GABA tinh khiết cao phương pháp lên men tiến hành thăm dò [3] Tuy nhiên, nghiên cứu sản xuất chè lên men chè giàu GABA hạn chế, nghiên cứu chè giàu GABA [5,6] Nghiên cứu tác giả luận án chủ trì mang