Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam

Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid bằng kỹ thuật lên men từ một số giống chè Việt Nam.Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu Gamma Aminobutyric Acid 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 - 1/2023 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 HÀ NỘI - 1/2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi 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 cơng bố trước nơi Người hướng dẫn khoa học Tác giả 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 Tác giả Nguyễn Việt Tấn ii MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG ix DANH MỤC CÁC HÌNH xi MỞ ĐẦU CHƯƠNG 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 khác biệt cơng nghệ chế biến tính chất 13 1.2 Tổng quan gama-aminobutyric acid (GABA) 15 1.2.1 Giới thiệu chung GABA 15 1.2.2 Hóa học, phân bố tự nhiên GABA 16 1.2.3 Vai trò ứng dụng GABA 17 1.2.4 Sản xuất sản phẩm GABA thương mại 20 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 23 1.3.1 Thực phẩm giàu GABA lên men vi sinh vật 23 1.3.2 Chè lên men vi sinh vật 27 1.3.3 Cơ chế hóa sinh q trình tạo GABA lên men vi sinh vật 31 1.3.4 Công nghệ chế biến chè giàu GABA lên men vi sinh vật 32 1.4 Chế biến chè giàu GABA lên men yếm khí 33 1.4.1 Cơ chế hóa sinh hình thành GABA thực vật chè 33 1.4.2 Cơng nghệ lên men yếm khí chè đặc điểm chè giàu GABA 39 1.4.3 Lợi ích chè giàu GABA 43 1.5 Một số nghiên cứu thực phẩm chè giàu GABA Việt Nam 44 1.5.1 Thực phẩm giàu GABA lên men vi sinh vật 44 1.5.2 Thực phẩm giàu GABA từ hạt nảy mầm 45 iii 1.5.3 Chế biến chè lên men chè giàu GABA Việt Nam 46 1.6 Kết luận từ tổng quan giả thuyết nghiên cứu 47 1.6.1 Những kết luận rút từ tổng quan tài liệu 47 1.6.2 Những định hướng giả thiết nghiên cứu luận án 48 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 51 2.1 Nguyên vật liệu thiết bị nghiên cứu 51 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 51 2.1.2 Hóa chất môi trường nuôi cấy vi sinh vật 51 2.1.3 Thiết bị phân tích thiết bị cơng nghệ 52 2.2 Kỹ thuật công nghệ để nghiên cứu chế biến chè đen 53 2.2.1 Sơ đồ quy trình nghiên cứu lên men chè 53 2.2.2 Kỹ thuật làm héo, vò sấy chè 54 2.2.3 Kỹ thuật tạo môi trường yếm khí 54 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 55 2.3.2 Các thí nghiệm xác định tác dụng lên men yếm khí 55 2.3.3 Các thí nghiệm tác dụng lên men yếm khí kết hợp lên men lactic 57 2.3.4 Các thí nghiệm hồn thiện cơng nghệ sản xuất quy mơ pilot 59 2.3.5 Thí nghiệm bảo quản chè đen giàu GABA 59 2.4 Phương pháp phân tích 60 2.4.1 Phương pháp định tính GABA sắc kí mỏng TLC 60 2.4.2 Phương pháp định lượng GABA quang phổ 61 2.4.3 Phương pháp định lượng GABA HPLC 61 2.4.4 Phân tích tiêu chất lượng chè 62 2.4.5 Phân tích chất lượng cảm quan 62 2.5 Phương pháp xử lý số liệu 62 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63 3.1 Nghiên cứu lựa chọn vi khuẩn nguyên liệu chè thích hợp cho sản xuất chè đen giàu GABA phương pháp lên men 63 iv 3.1.1 Tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic có khả sinh tổng hợp enzym glutamate decarboxylase cao 63 3.1.2 Thẩm định đặc điểm hình thái phân loại chủng vi khuẩn lactic 64 3.1.3 Thử nghiệm khả lên men tạo GABA chè 69 3.1.4 Xác định chế độ công nghệ sản xuất sinh khối vi khuẩn lactic để lên men chè đen giàu GABA 70 3.1.5 Tối ưu hóa q trình ni cấy vi khuẩn lactic 78 3.1.6 Phân tích số chất lượng số giống chè Việt Nam 84 3.1.7 Tiêu chuẩn chất lượng chè nguyên liệu để sản xuất chè đen giàu GABA 89 3.1.8 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.1 90 3.2 Tác dụng lên men yếm khí tới hiệu tích lũy GABA chất lượng chè đen giàu GABA 91 3.2.1 Thăm dị khả tích lũy GABA q trình lên men yếm khí 91 3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng q trình lên men yếm khí 92 3.2.3 Tối ưu hóa q trình lên men yếm khí 94 3.2.4 So sánh chất lượng chè đen lên men yếm khí với chè đen sản xuất theo quy trình truyền thống 98 3.2.5 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.2 99 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 100 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 100 3.3.2 Tối ưu hóa q trình lên men yếm khí sử dụng chế phẩm vi khuẩn 105 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 107 3.3.4 Tối ưu hóa trình lên men yếm khí chè đen phương pháp thang điểm có sử dụng hệ số quan trọng tiêu chất lượng 109 3.3.5 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.3 113 3.4 Thực nghiệm sản xuất chè giàu GABA quy mô pilot 113 3.4.1 Sản xuất chè đen quy mô pilot 10 kg ngun liệu/mẻ 113 3.4.2 Hồn thiện quy trình công nghệ sản xuất chè đen giàu GABA 119 v 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 128 3.4.4 Sự biến đổi chất lượng cảm quan chè đen giàu GABA giống Phúc Vân Tiên Kim Tuyên trình bảo quản 130 3.4.5 Tóm tắt kết kết luận nội dung mục 3.4 133 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 135 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO CỦA LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO 138 PHẦN PHỤ LỤC 151 Phụ lục Định danh phân loại chủng vi khuẩn lactic 151 Phụ lục Thu hồi, làm khô bảo quản sinh khối chủng giống 155 Phụ lục Quy trình sản xuất sinh khối chủng giống vi khuẩn lactic 158 Phụ lục 4: Một số hình ảnh thí nghiệm sản phẩm nghiên cứu 162 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BABA CACA CAS CFU CTC beta-aminobutyric axit cis-aminocrotonic axit dịch vụ tóm tắt hóa chất đơn vị hình thành khuẩn lạc chè đen cơng nghệ CTC GABA beta-aminobutyric acid cis-aminocrotonic acid chemical abstract services colony forming unit crushing tearing and curling black tea orthodox - black tea diamineoxidase 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl dietary supplements deoxynucleic acid epicatechin epicatechin gallate epigallocatechin epigallocatechin gallate European Food Safety Authority European Medicines Agency U.S Environmental Protection Agency U.S Food and Drug Administration gallocatechin immunofunctional growth hormone gamma-aminobutyric acid GAD glutamate decarboxylase enzym glutamat decacboxylaza GBR germinated brown rice gạo lứt nảy mầm GHB gamma-hydroxybutyrate gamma-hydroxybutyrat GHBDH GHB dehydrogenase enzym GHB dehydrogenaza GC gas chromatography sắc kí khí GTE green tea extract dịch chiết chè xanh OTD DAO DPPH DS DNA EC ECG EGC EGCG EFSA EMA EPA FDA GC GH vii chè đen công nghệ OTD enzym diamineoxidase 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl chất bổ sung dinh dưỡng deoxynucleic axit epicatechin epicatechin gallat epigallocatechin epigallocatechin gallat Cục An toàn TP Châu âu Cục quản lý Thuốc Châu Âu Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Mỹ gallocatechin hocmon tăng trưởng có chức miễn dịch gamma-aminobutyric axit SSF solid state fermentation lên men môi trường rắn HDL high-density lipoprotein lipoprotein tỷ trọng cao HGH human growth hormone hocmon tăng trưởng người HPLC high performance liquid chromatography sắc kí lỏng hiệu cao JECFA Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives Hội đồng Chuyên gia Hỗn hợp FAO/WHO Phụ gia TP LAB lactic acid bacteria vi khuẩn lên men axit lactic LDH lactate dehydrogenase enzym lactat dehydrogenaza PCR polymerase chaine reaction phản ứng chuỗi polymeraza ppm part per million đơn vị phần triệu SSA succinic semialdehyde succinic semialdehid TCA tricarboxylic acid cycle chu trình axit tricacboxylic hay chu trình Krebs TCVN tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam - TLC thin layer chromatography sắc kí mỏng TSTBNM-M tổng số tế bào nấm mốc - men TSVKHK tổng số vi khuẩn hiếu khí TSVKYK tổng số vi khuẩn yếm khí VTCC-B-439 Chủng vi khuẩn Lactobacillus plantarium VTCC-B-439 VTCC-B-411 Chủng vi khuẩn Lactobacillus casei VTCC-B-411 66 Chủng vi khuẩn Lactobacillus brevis 66 67 Chủng vi khuẩn Lactobacillus brevis 67 viii