Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu sản xuất bột trà xanh từ lá cây trà phụ liệu bằng phương pháp hấp, sấy và nghiền bi

NHIEM VỤ VÀ NOI DUNG: - Khao sát phương pháp xác định polyphenol tổng- Khao sát thời gian hấp để thu được mẫu bột sản phẩm có ham lượng chlorophyll và polyphenol tong cao nhất ở kích thư

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HO CHÍ MINH, tháng 01 năm 2018

Công trình được hoàn thành tai: Trường Đại Học Bách Khoa -DHOG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa: GS TS Đồng Thị Anh DaoCán bộ chấm nhận xét 1: PGS TS Phạm Văn HùngCan bộ cham nhận xét 2: PGS TS Phan N øọc Hoà

Luan van thạc sĩ dược bảo vệ tại Truong Đại học Bach Khoa, DHOG Tp HCMngày 12 thang ĐT năm 2018

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:L TS Trần Bích Lam

2 PGS TS Pham Van Hùng3 PGS TS Lê Nguyễn Doan Duy4 PGS TS Phan Ngọc Hòa

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ tên học viên: Đỗ Xuân Hưng MSHV : 1570426Ngày, thang, nam sinh: 14/01/1992 Noi sinh: TP HCM

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số : 60540101I TÊN ĐÈ TÀI:

Nghiên cứu sản xuất bột trà xanh từ lá cây tra phụ liệu bang phương pháp hấp,say và nghiên bi

II NHIEM VỤ VÀ NOI DUNG:

- Khao sát phương pháp xác định polyphenol tổng- Khao sát thời gian hấp để thu được mẫu bột sản phẩm có ham lượng

chlorophyll và polyphenol tong cao nhất ở kích thước hạt yêu cau < 0.3 mm- Khao sát các chế độ sấy với tần số sấy (đối với sấy vi sóng) và nhiệt độ say

(đối với say đối lưu) dé thu được mau bột sản phẩm có hàm lượng chlorophyllvà polyphenol tổng cao nhất ở kích thước hạt yêu cầu < 0.3 mm

- Khao sát thời gian nghiền bi dé thu được hàm lượng bột cao nhất kích thướchạt yêu cầu < 0.3 mm và tôi ưu hóa quá trình say

- _ Đánh gia cảm quan vé sản phâm bột trà xanhIII NGÀY GIAO NHIEM VU : 10/07/2017

IV NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 03/12/2017V CAN BO HUONG DAN : GS TS Đống Thi Anh Dao

LOI CAM ONĐề hoàn thành công trình nghiên cứu nay, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến banlãnh đạo Bộ môn Công nghệ thực phẩm, thuộc Khoa kỹ thuật hóa học, trường Đại họcBách Khoa TP.HCM và trường Đại học Công nghiệp thực phẩm HCM đã trang bị nhữngcơ sở vật chất đầy đủ tạo điều kiện giúp tôi có thể hoàn thành dé tài đúng tiến độ.

Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong Bộ môn đã nhiệttình giúp đỡ và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu giúp tôi tránh được nhiều sai sóttrong quá trình thực hiện đề tài Đặc biệt cảm ơn cô GS.TS Đống Thị Anh Đào luôn luôntận tình hướng dan và chi bảo tôi dé tôi có thé giải quyết các khó khan một cách tốt nhất

Cuôi cùng, xin cảm ơn gia đình đã luôn luôn ủng hộ, cảm ơn cơ quan công tác đãtạo điêu kiện cho tôi được tham gia làm dé tai và hoàn thành nghiên cứu của minh.

Trân trọng!TP.HCM, ngày 30 tháng 11 năm 2017

Đỗ Xuân Hưng

TÓM TẮT

Trong nghiên cứu này, nguyên liệu lá trà xanh (Camellia sinensis) Tận dụng từ

những lá trà xanh phụ liệu này băng quá trình hấp hơi nước ở 90°C trong các khoảng thờigian 1, 3 và 5 phút; sau đó được xử lý băng hai phương pháp sấy (sấy đối lưu và sấy visóng) dé tạo ra nguyên liệu có độ âm phù hợp cho quá trình nghiền bi dé thu được lượngbột cao nhất với kích thước hạt có thể qua rây 0.3 mm đồng thời có màu sắc đẹp, độ âmthích hợp, ham lượng cao các chất chống oxy hóa như polyphenol tổng, EGCG

Bên cạnh đó, nghiên cứu còn khảo sát dung môi trích ly (nước, cồn 70°, cồn 98°), tỉlệ bột:dung môi để thu được dịch trích từ bột trà xanh có hàm lượng polyphenol cao nhấtđể kết quả phân tích polyphenol trong sản phẩm được chính xác trong quá trình nghiên

Cứu.

Loại bột trà xanh này có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng cho người tiêu dùnghiện nay với giá thành hợp lý và nguồn nguyên liệu rẻ Kết quả phân tích phương saiANOVA cho thấy các biến đều có ảnh hưởng đến hàm lượng polyphenol tổng và

cholorophyll.

Kết qua thu được cho thay với quá trình hấp bang hơi nước ở 90°C với thời gian 3phút cho ra hàm lượng polyphenol cao nhất so với khoảng thời gian 1 phút và 5 phút Với2 chế độ sấy là say đối lưu và sấy vi sóng

V Say đôi lưu với các khoảng nhiệt độ (60°C, 70°C và 80°C): Với khoảng nhiệtđộ sấy 70°C cho ra sản phẩm có màu sắc với hàm lượng cholorophyll thíchhợp và hàm lượng polyphenol tổng cao nhất

Vv Say vi song với các tan số (80 Wh/140g, 240 Wh/140g va 400 Wh/140g):Với tần số 240 Wh/140g cho ra sản phẩm có màu sắc với hàm lượngcholorophyll thích hợp và hàm lượng polyphenol tổng cao nhất

Với chế độ say gồm sấy đối lưu 70°C và say vi sóng 240 Wh sẽ cho ra các khoảngđộ âm (5-6%, 8-9% và 12-13%) của nguyên liệu khô trước khi đem vào nghiền bi dé thulượng bột nhiều nhất, kết quả thu được cho thay răng Với khối lượng trà sau say: 45-65 g

* Nguyên liệu khô 5-6% khi đi vào quá trình nghiền bi cho ra 10 g bộtY Nguyên liệu khô 8-9% khi đi vào quá trình nghiền bi cho ra 20-30 g bột* Nguyên liệu khô 12-13% khi đi vào quá trình nghiền bi cho ra 3- 5 g bộtKết quả thu được bột trà xanh có chỉ tiêu tốt nhất trải qua các giai đoạn hấp 3 phútở 90°C, say đối lưu 70°C/say vi sóng 240 Wh/140g cho ra nguyên liệu với độ am là 9%.Với kết quả phân tích ANOVA thì hàm lượng polyphenol tổng lần lượt đạt 105.03 + 0820mgGAE/g chat khô và 112.22+0.960 mgGAE/g chất khô, hoạt tính chống oxy hóa DPPHđạt 0.27+ 0.00722 g Trolox/g chất khô, EGCG dat 5.79%

ABSTRACTIn this research, the green tea leaf (Camellia sinensis) is material used forresearching Taking advantage of this material through steaming at 90°C in the differenttime (1, 3, 5 minutes) After that, It is processed by two drying method (convection andmicrowave) to create the pre-material which has moisture proper for balls grinding withthe main purpose is not only taking maximum mass of powder (particle can go throughpan-sifter 0.3 mm) but also gaining suitable color, adequate moisture, high content ofantioxidants such as polyphenol, EGCG

Besides, this research investigate solvent extraction (water, ethanol 70°, ethanol90°), ratio powder:solvent to receive extraction which has the highest content of polyphenolin order to have polyphenol analyzing result exactly.

The green tea powder in this research can meet the demand of consumer because ofits cost price All of variance ANOVA method result that illustrate factors effects oncontent of polyphenol and chlorophyll The optimum result on research that the materialneed to be processed by steaming 90°C in 3 minutes compare with 1, 5 minutes

Y The drying convection at 70°C creates the most suitable product with the

highest contents of polyphenol and chlorophyll

Y The drying microwave at 240 Wh/140g creates the most suitable product

with the highest contents of polyphenol and chlorophyllWith every upon drying method make materials before going through balls grindingto gain the most volume of powder

Y The drying materials with 5-6% moisture go through balls grinding to make

The optimum result include the steaming 90°C at 3 minutes, the drying method (The

drying convection at 70°C; the drying microwave at 240 Wh/140g), moisture of grinding material is 9% with ANOVA is that the total polyphenol content gains 105.03 +0820 mg GAE/g solid and 112.22+0.960 mg GAE/g solid respectively, DPPH is 0.27+0.000722 g Trolox/g solid, EGCG 1s 5.79%

pre-LỜI CAM BOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các kết quanghiên cứu và các kết luận trong bài luận văn này là trung thực, không sao chép batcứ từ nguồn nao và đưới bất ky hình thức nao

Việc tham khảo các tài liệu liên quan đã được trích dan cụ thé và ghi nguôn TÕrang theo đúng yêu câu trích dan tài liệu tham khảo

Tac giả luận văn

Đã Xuân Hưng

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠNTÓM TẮTCHƯƠNG 1: TONG QUAN 21222 12212211211211.2112112111211211111211211 c6 |

1.1 Tổng quan về trà XanÌn - - (SE SE TH H111 1 111cc ng rreg |

INJNN 0 1 2n Ta nnốốốỐốỐẦỐẦỐẦỐẦỐẦố.Ố |

1.1.2 Phân bố và đặc điểm lá trà [ Ïj' - St EEEEEESEEEEEEEEEEEEEkekekekrkrkrkrkeerree 2

1.I.3 Đặc tính sinh học của trà |jL c c1 11 1 11 1 xe 7

1.1.4 Hoạt tính kháng KAUGM vooccccccccccscssssssssesessssssssssssssssvsvscsvsvsesessscecsensnsasassvavens 9

LDS Tac Aung Aue by CU U7 NAMM occ cece cece cece cece cece cece e ence e ene e essen eeeeeeeeeeeeeseeeeeees 10

1.1.6 Tình hình nghiên cứu VỀ tra X@HÌH - - -ks+teEeEeEEEEEEkEkekekekrkeeersrerrcee 1]

1.1.7 Các phương phúp diét men ẨFÙ Gv kg và 12

1.1.8 Các phương pháp xử lý trong quá trình chế biến bột trà xanh - 141.1.9 Các thành phân hóa học khác có trong fFÀ sec serkrkrkekeeeeeesree 151.2 Tổng quan về phương pháp nghiền bi - - + << SE +EeEeEeEeeeeerreree 19CHƯƠNG 2: VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - 20

2 Hài: Vat TEU 0 == - 20PJNNI 80 87 ằ.ằ.aẢÔ 20

2.1.2 Hóa CHHẤT, St ctSEỀ E2 11 21.11111111 212.2 Dụng cu và thiết Đị - - - ch T TT 1111111 ng 21

„m8 mne 21

2.2.2 01728278888 21

2.3 Phương pháp nghiền CỨU - - - - (<0 1111111111119 1 11 11kg ng và 23

2.3.1 SO đồ HghiÊH CỨPH - + t1 E11 51 1111111111111 1111110 1 ru 232.3.2 Quy trình sản xuất bột trà xanh bằng phương pháp hấp, sấy, nghiên bỉ 242.3.3 BO tri thi NQWIGM 0n on 262.3.4 Phương pháp xử lý SỐ lÏỆM - - - ke 11111111 tre 30

2.3.5 Phương Phap Pan ẨÍCỈH Q 00000 KTS 00311 1k khe 30

2.3.5 Phương pháp đánh giá chất lượng và cảm quan sản phẩm 30CHƯƠNG 3: KET QUA VA BAN LUẬNN - << cv gxgrgrereerreg 32

3.1 Kết quả xác định một số thành phan trong nguyên liệu 323.2 Kết quả thí nghiệm 1: Xác định dung môi và tỉ lệ trích ly thích hợp ở kích

Chur Wat <O.3 a 017 33

3.3 Kết quả thí nghiệm 2: Xác định nhiệt độ trích ly thích hợp ở kích thước hạt

<).3 mìm - - - LG - Q0 HS ng nu 9E E6 56 35

3.4 Kết qua thí nghiệm 3: Xác định độ am nguyên liệu trà trước khi nghiền bi déthu hồi chất khô (H%) tốt nhất ở kích thước hạt <0.3 mm 5-5 552 363.5 Kết qua thí nghiệm 4: Xác định thời gian hấp dé san phẩm ở kích thước hạt<0.3 mm có được hàm lượng polyphenol và chlorophyll thích hợp nhất 383.6 Kết quả thí nghiệm 5: Xác định các chế độ sấy với tần số sấy (đối với sấy vi

song) và nhiệt độ say (đôi với say doi lưu) dé cho ra mau bot có hàm lượng

polyphenol cao nhất và cholorophyll thích hợp ở kích thước hạt <0.3 mm 423.7 Kết qua thí nghiệm 6: Xác định anh hưởng thời gian nghiền bi đến việc thu

bột sản pham ở kích thước hạt <0.3 mm ÚC G0 G0001 H11 Hn HH HS S992 111111 xka 46

Hình 3.16: Anh hưởng thời gian nghiền bi đến việc thu bột san phẩm ở kích thước

at <O.3 WM 0 H AAÂẦÂẢ)ẢẢẢẢẢ.Ả 46

3.8 Két qua phan tich mot số hợp chất chống oxy hóa cho sản phẩm bột cuối cùng

sau khi trai qua hap, say, nghiên bi - HH HH HH HH ng 00545111 xka 47

3.9 Kết quả ảnh hướng của thời gian bảo quản đến hàm lượng cholorophyll và

hàm lượng polyphenol tông cccccccssssssssncceeeeeeccceeeesseeessnsseeeeeeeeceeeeseseeeeaas 48

3.10 Kết quả đánh giá cảm quan so với mẫu thị trường 5 55s cssssssssd 503.11 Tối ưu hóa chế độ sấy - - << E111 11111 11T ng nrkg 53CHƯƠNG 4: KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, - Gv gEeErEersrerrree 61'Nẽš{c 1 na 614.2 Kiến nghị LH T TT TT 11H11 ri 62TÀI LIEU THAM KHẢO (5 (+ S339 E1 E1 E19151 1111111 1v rreg 63

I:10506 95 =-:4 67

PHU LUC A - CÁC PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH 2-5-5 +e+EsEzxzxeese 671 Xác định độ Ấm - - G1111 1E TT HT T1 1T TT ngư 67

PS c8 8.7 acc 67Pa, ©: (0ì))008(0laIIIAAIAIIIiiiiiiiiiÝiẳiẳ 67

4 Xác định đường tong ccc ccccsesececscscscseccececscscscsvsvevsvsvsesesececscacasasavavavens 69

5S MAC dinh AwOng KAW ae 70

" fYtdi in na 72

7 Xác định hàm lượng cellulose - - - - 5-5 5 5 5 5 5 1111101101111 111 1111111 131315151511133 2xx 72

8 Xac định polyphenol tỐng - x19 SE ST ccư cưng nenerreg 739 Xác định hoạt tinh chống oxi hóa theo DPPH 5-5 sex sxsx£s£erecee 7510 Nac Ginh EGCG 2.0 "-"' - 77

11 Xac dinh chlorophyll 80

Bang phụ luc ảnh hưởng hàm ẩm đến quá trình thu bột sản phẩm 88

Bang phụ lục anh hưởng thời gian hấp đến hàm lượng polyphenol tong 90

Bảng phụ lục anh hưởng thời gian hấp đến hàm lượng chlorophyll 91

Bang phụ lục anh hướng thời gian hap đến hàm lượng polyphenol tổng của say000810 ằ 92

Bang phụ lục anh hưởng thời gian hấp đến hàm lượng polyphenol tổng của sấy vi10: 0 H ,ÔỎ 94Bảng phụ lục anh hưởng chế độ sấy đôi lưu đến hàm lượng polyphenol tong 95

Bang phụ lục ảnh hưởng chế độ sấy đôi lưu đến hàm lượng chlorophyll 97

Bảng phụ lục anh hưởng chế độ sấy vi sóng đến hàm lượng polyphenol tổng 98

Bảng phụ lục anh hưởng chế độ sấy vi sóng đến hàm lượng chlorophyll 99

MỤC LỤC HÌNHHình 1.1: Công thức cau tạo của một số loại catechin -5-5 5-5552 R)Hình 1.2: Công thức cau tạo của các Anthoeyanidins 5-5-5-5<¿ 6Hình 1.3: Công thức cấu tạo của các acid phenoÌiC << 5s sss=s=ses 7Hình 1.4: Các nhóm có chức năng chống oxy hóa của polyphenol 7

Hình 2.1: Lá trà nguyên TIỆU - < G G 6G G Ă Ă Ă 5555999999999 8555688896969999956 20

Hình 2.2: Máy nghiền bi 2 5 55-552 S SE Sư Sư S33 E3ExESESESekekeeeersrsre 22Hinh 2.3: NOi Ap r8 22Himh 2.4: Khay Say 2.7 22Hình 3.1: Anh hướng tỉ lệ bột:dung môi nước đến ham lượng polyphenol tong

Hình 3.12: Anh hướng nhiệt độ sấy (sấy đối lưu) đến hàm lượng polyphenol tong

Hình 3.16: Ảnh hướng thời gian nghiền bi đến việc thu bột sản phẩm ở kích thước

hạt <0.3 mm

Hình 3.17: Hoạt tính chong oxy hóa của các mẫu qua các chế độ sấy 48Hình 3.18: Hàm lượng EGCG của các mẫu qua các chế độ say và mẫu tươi 48Hình 3.19: Ảnh hướng thời gian bao quản đến hàm lượng cholorophyll 49Hình 3.20: Sự khác biệt về màu sắc của 2 mẫu bột sau 3 thang bảo quản 49Hình 3.21: Anh hưởng của thời gian bảo quan đến hàm lượng polyphenol tong

Hình 3.22: So sánh 3 mẫu CAM quañ << 55 << <5 55x E55 sex eseses 50Hình 3.23: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy đến hiệu suất thu nhận

polyphenol tong va Chlorophyll do 5555599999 385959998999896969999956 56

Hình 3.24: Anh hưởng của tan số sấy và thời gian sấy đến hiệu suất thu nhận

polyphenol tong va Chlorophyll do 5555599999 385959998999896969999956 60

MỤC LUC BANG

Bang 1.1: Bang phan loại khoa học trà xanh [1] 555555 s3 1

Bang 1.2: Thanh phan hóa học của lá trà tươi [ Í ] - 5-5555 seses=ses 2Bang 1.3: Thành phan các hop chat polyphenol trong lá trà xanh [2] 3Bang 1.4: Thành phan catechin trong lá trà [2] -5-5-5-5-55< << << << =s<s=s 4

Bang 1.5: Hàm lượng các acid amin trong lá trà tươi [36 ] - << «<< 16

Bang 1.6: Thông số máy nghiền bỉ 2 5-5-5 s5 SE £eEeeeeeeeeeeesesesesee 19Bang 3.1: Thành phan trong lá cây trà phu liệu 5-5-5555 s=s=ses 32Bang 3.2: Kết qua cho điểm cảm quan (trên thang điểm 7) 5-5-5< 55 50

Bang 3.3: So sánh mau thí nghiệm và mau thị (rường 5ssses 5

Bang 0.4: Cac mức yếu tô thí nghiệm tối wu hóa trong bài toán tối ưu hóa các yếu tố

nhiệt độ say và thời gian say dén hàm lượng polyphenol tông và chlorophyll 53

Bang 0.5: Kết qua hàm lượng polyphenol tổng va chlorophyll theo các yếu tố nhiệtđộ say, thời gian sấy khi tiền hành thí nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm 53Bang 3.6 Hệ số phương trình hồi quy va anh hướng của các biến đến ham lượngpolyphenol tổng (mg GAE/g chat Kh6) <5 5 5s SE sscscsesesee 4Bang 3.7 hệ số phương trình hồi quy và anh hưởng của các biến đến hàm lượngchlorophyll (mg/g €hiất Ik]iô)) - o2 << << << 5559999 x cv cv xe eeeeevee 55Bang 0.8: Cac mức yếu tổ thí nghiệm tối ưu hóa trong bài toán toi ưu hóa các yếu tdnhiệt độ sấy và tan số say đến hàm lượng polyphenol tổng và chlorophylI 57Bang 0.9: Kết qua hàm lượng polyphenol tổng va chlorophyll theo các yếu tổ nhiệtđộ sấy, tần số say khi tiến hành thí nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm 57Bang 3.10 hệ số phương trình hồi quy và anh hưởng của các biến đến hàm lượngpolyphenol tổng (mg GAE/g chat Kh6) <5 5 5s SE sscscsesesee 58Bang 3.11 Hệ số phương trình hồi quy va anh hướng của các biến đến hàm lượngchlorophyll (mg/g €hiất Ik]iô)) - o2 << << << 5559999 x cv cv xe eeeeevee 59

DANH MỤC CHỮ VIET TAT

EG: EpicatechinEGCG: Epigallocatechin-3-gallateEGC: Epigallocatechin

EC: EpicatechinEGCG: Epigalocatechin-3-gallateEGC: Epigallocatechin

ECG: EpicatechingallateGC: Gallocatechin

C: Catechin

CHƯƠNG 1: TONG QUAN1.1 Tong quan về trà xanh

1.1.1 Phân loại khoa hoc

Cây trà có tên khoa học là Camellia sinensis thuộc họ Theaceae, đã được nhận

biết về tính ưu việt và tính đa chức năng của loại cây này Nhiều tác giả đã nghiêncứu về các đặc tính của cây trà và chỉ ra hai đặc tính sinh học tiêu biểu của trà là đặctinh chong oxy hóa và kha năng kháng khuẩn [1]

Theo Trịnh Xuân Ngọ (2009) cây trà có nguồn gốc từ Đông Nam Châu Á Đâylà một loại cây công nghiệp lâu năm, cho hiệu quả kinh tế cao, được trồng ở hơn 30quốc gia Trà có nhiều giống khác nhau, các giống tra phô biến hiện nay là: TheaJiunnanica, Thea Assamica, Thea Ainensis, có nguồn gốc từ Trung Quốc và miềnBắc nước ta.[1]

Về phân loại khoa học cây trà được thể hiện trong bảng sau:

Bang 5.1: Bang phan loại khoa học trà xanh [1]

Phân loại khoa học

Giới Plantee

Nganh MagnoliopsidaBộ EricaleHo TheaceaeChi CamelliaLoai C Sinensis

(Nguồn: Trịnh Xuân Ngo, 2009)

* Vùng trà Tây Nguyên (Gia Lai, Kon Tum, Lâm Đồng, Dac Lac) chủ yếutrồng giống trà Ấn Độ và trà shan, chè Ô Long.

Lá trà tươi có ham âm chiếm 75-82%, ảnh hưởng quan trọng đến quá trìnhbiến đổi sinh hóa trong búp trà và sự hoạt động của các men Bên cạnh đó hàmlượng các chất hòa tan trong trà là một trong những mối quan tâm hàng dau Trongđó nhóm chất tanin chiếm tỉ lệ cáo nhất, khoảng 27 — 34% chất khô trong chè

Bang 1.6: Thanh phan hóa học của lá trà tươi [1]Thành phần Hàm lượng(%) chất

khôPolyphenol 36

Methylxanthines 3.5Aminoacids 4

Acid hữu co 1.5Carotennoids <0.1

Volatiles <0.1Carbonhydrate 25

Protein 15

` Hàm lượng(%) chấtThành phân

khôLignin 6.5Lipids 2

Flavan-3-ols(catechin) 12-24%Flavonol va glycosides 3-4%Anthocyanins,

2-3%Leucoanthocyanidin

Phenolic ~5%

Ty lệ các chất trong thành phan hỗn hợp của tanin không giống nhau và tùy theotừng giống trà mà thay đối Tuy nhiên, người ta đã xác định được trong trà, tanin gồm có3 nhóm chủ yếu là catechin, flavonol va glycoside, anthocyanidin và leucoanthocyanidin

Tanin là một trong những thành phan chủ yếu quyết định đến phẩm chat trà Tanincòn gọi chung là hợp chất phenol thực vật bao gồm các polyphenol đơn giản và cácpolyphenol đa phân tử, bên cạnh đó chúng còn kèm theo các hợp chất phenol thực vật phitanin có màu và vị rất đăng Tanin trong trà là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất

polyphenol thực vật, bao gồm các polyhydroxylphenol đơn giản chủ yếu là catechin, vàcác chất polyphenol đa phân tử gọi là tanin đặc biệt.

Y Catechin [2]

La một nhóm nhỏ thuộc tannin, chúng là hop chất không mau, tan trong nước, có vịđăng chát ở mức độ khác nhau và có khả năng chống oxi hóa Catechin chiếm khoảng 85-90% tong lượng tannin trong tra Chúng dé dàng bị oxy hóa va tạo hợp chất phức tạp vớinhiều với nhiều chất khác nhau như methylxanthine

Trong lá trà có 6 loại catechin chính đó là epicatechin (EG), gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin (EC),epigalocatechin-3-gallate(EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechingallate (ECG), gallocatechin (GC), va

epigallocatechin-3-catechin (C) Trong đó EGCG là thành phan polyphenol chủ yếu trong tra chiếm khoảng12% khối lượng chất khô trong trà kế đến là EGC, ECG và EG Tỉ lệ các thành phần đượcthể hiện trong bảng sau

Bang 1.8: Thành phan catechin trong lá trà [2]

Thành phan Hàm lượng

Epicatechin (EC) 1-3%Epigallocatechin (EGC) 3-6%Epicatechin gallate (ECG) 3-6%Epigallocatechin gallate (EGCG) 8-12%

Catechin (C) 1-2%Gallocatechin (GC) 3-4%

Chiếm khoảng 1-2% chất khô va bao gồm các thành phan chính quercetin

(0,27-0,48%) kaempferol (0,14-0,32), myricitin (0,07 -0,2%) Cac glucoside của flavonol là

dạng liên kết của Flavonol với monosacchaside (như glucose, rhamnose, galactose,

arabinose) hoặc disaccharide (như rutinose) Những flavonol glucoside cơ ban trong trà

bao gồm: rutin (0,05-0,1%), quercerin glycoside (0,2 — 0,5%) và kaempferol glycoside(0,16 -0,35%) Các flavonol va glucoside thường có mau vàng sáng Có ít nhất 14 chất đãđược tìm thay Các flavonol ít bị bién đồi trong quá trình lên men Chúng là các thành phancó lợi cho sức khỏe trong chè mà không có độc tính Sau khi vào cơ thể chúng xuất hiệntrong máu, thể hiện hoạt tính mà không tích lũy lại

Anthocyanidins bao gồm pelargonidin, cyanidin, delphinidin, and tricetinidin,chúng chiếm khoảng 0.01% khối lượng lá trà khô.

Hình 1.6: Công thức cầu tao của các Anthocyanidins [2]

Bên cạnh các chất Anthocyanidin, trong lá trà còn thấy có Leucoanthocyanidin(Flavadiol — 3,4) và các dẫn xuất glucoside của chúng Leucoanthocyanidin hợp chất khôngmau, dé dang bị oxy hóa và ngưng tụ hình thành sắc tố trong quá trình lên men trà Chúnglà tiền t6 của nhóm chat màu quan trọng là anthocyanidin va anthocyanin (Anthocyanidin

Protein chiếm 15% hàm lượng chất khô trong trà, protein này bao gồm các enzym

như: polyphenol oxydase (xúc tác phan ứng oxy hóa catechin), glucosidase (xúc tac

phản ứng thủy phân các hợp chat mùi) lipooxydase (xúc tác sự hình thành các andehydedé bay hơi) và một số enzym xúc tác cho sự tông hop methyl xanthine

Hơn nữa trong trà còn có một số chất như canxi, mangan, crom, flo Một sỐ hợpchất bay hơi bao gồm: alcohol, carbonyl, ester, và các hợp chất vòng

OH m

0 OHOH OH /⁄

OH

OH COOH COOH COOHOH )

OHOH OH

OH OH OH

Axit galic Theogallin Axit chlorogenic

Hình 1.8: Công thức cau tao của các acid phenolic [2]

113 Đặc tính sinh học của trà [3]

Y Hoạt tính chong oxy hóa [3]Co nhiéu nghién cuu da khang dinh hoat tinh chéng oxy hóa chính của trà là do hoạttính của các hợp chất polyphenol Tác dụng sinh học của các polyphenol trà hay của dịchchiết lá trà xanh được giải thích là do chúng có tác dụng khử các gốc tự do, giỗng như tácdụng của các chat antioxidant Trong các polyphenol trà, những gốc có chức năng chống

oxy hóa là gốc ortho-3,4-dihydroxyl (catechol), hoặc các vị trí 3,4,5-trihydroxyl (gallate)

của vòng B, nhóm gallate ở vi trí C3 của vòng C, nhóm hydroxyl ở vi trí C5, C7 của vòngA.

Cơ chế chống oxy hóa của trà thuộc cơ chế chống oxy hóa của các hợp chat phenol.Tính chống oxy hóa của các ankylphenol thể hiện ở chỗ chúng có khả năng vô hiệu hóacác gốc peroxyt, do đó nó có thé cat mạch oxy hóa Sản phẩm đầu tiên xuất hiện là các gốcphenol tạo thành do nguyên tử hydro của nhóm hydroxyl được nhường cho gốc peroxyt

Các gốc phenol rất ôn định, kém hoạt tính, nhờ vậy chúng không có khả năng sinhmạch oxy hóa tiếp theo Hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất ankylphenol được tănglên băng cách hydroxyl hóa vào phân tử phenol, vì các hợp chất polyphenol có hoạt tínhtốt hơn monophenol Chúng có một số tính chất sau:

e Dạng khử của chúng có thé phản ứng với các gốc tự do, chuyền thành dạng

e Dạng oxy hóa của chúng có thé chuyền thành dạng lưỡng gốc và như vậychúng có khả năng phản ứng với hai gốc tự do nữa.

EC tạo phức với kim loại là 3:2, 2:1, 2:1, 3:1.

Cả 2 catechin và theaflavin có thé tạo phức với Fe (III) Theaflavin có thé tạo phứcvới Fe (III) để tạo thành dạng phức, sau đó bị oxy hóa thành o-quinon va được chuyền đổi

thành dehdro theaflavin, theanaph thoquinon va polymer [3].

1.1.4 Hoạt tính kháng khuẩn

Tháng 8/1996 giáo sư T Shimaura công tác tại trường Đại học y khoa Showa (Nhật

Ban) đã có công trình diễn thuyết “về tac động diệt khuẩn E-coli-157” tại hội thảo chuyênđề diệt khuân của trà xanh Ông đã khăng định răng catechin trong trà xanh có khả năngtiêu diệt các loại vi khuân làm hư hỏng thực phẩm và loại bỏ các độc t6 do chúng gây ra.Các thí nghiệm của ông cho thay trà xanh có thé diệt 100.000 khuẩn E Coli trong vòng 5h.Cơ chế hoạt động của các catechin là phá hủy màng tế bao bên ngoài của vi khuẩn

EGCG và ECG có khả năng kháng khuẩn mạnh nhất trong các hợp chất catechin dochúng có thé gây ra hiện tượng ngưng kết với protein trong tế bảo vi sinh vật Đây là tínhchất đặc trưng của catechin chịu trách nhiệm cho hoạt tinh khang khuẩn.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng ra rang thành phan của thành tế bào là yếu tố quyếtđịnh đến khả năng kháng EGCG của vi khuẩn Peptidogly trong thành tế bao vi khuẩn cókhả năng ngăn chặn các hoạt động diệt khuẩn của EGCG Peptidoglycan là một phức liênkết ngang của polysaccharide và peptide Thành tế bào của vi khuẩn gồm có 30-50 lớppeptidoglycan bảo vệ vi khuẩn trước áp suất thâm thấu EGCG có thể trực tiếp liên kết vớipeptidoglycan và làm tế bào bị đông tụ ngăn cản hoạt động sinh tổng hợp của vi khuẩn

Catechin cua trà có khả năng ức chê các enzym có nguồn gôc từ vi khuân.

Đề ức chế hoạt động của enzyme EGCG liên kết trực tiếp với các phân tử sinh họcvà gây ra hiện tượng ngưng kết làm mắt hoạt tinh của enzyme

115 Tác dung dược lj của trà xanh

Theo tác giả Ngô Đức Phương, về dược ly học, trà có vi đăng chát, tính mát, có tácdụng thanh nhiệt giải khát, tiêu cơm, lợi tiểu, định thần làm cho đầu não được thư thái,khỏi chóng mặt xây xâm, da thịt mát mẻ, bớt mụn nhọt và cầm tả ly Do có cafein vatheophyllin, tra xanh được xem là một chất kích thích não, tim và hô hap, giúp tăng cường

sức làm việc của trí óc và cua cơ, tăng cường và điêu hoà nhịp đập của tim.

Thanh phan catechin có trong trà xanh đã được nhiều nghiên cứu chứng minh có tácdụng giảm nguy cơ gây ung thư, giảm kích thước khối u, giảm lượng đường trong máu,giảm cholesterol, diệt khuẩn, diệt virus cúm, chống hôi miệng Ngoài ra, các nghiên cứutrên thế giới cũng cho thấy tác dụng chống phóng xạ của trà xanh Các flavonol vàpolyphenol làm cho trà có tính chất của vitamin P

Những chất polyphennol có trong trà xanh có vai trò quan trọng trong việc phòngchống bệnh ung thư So với trà đen thì trà xanh có hàm lượng polyphenol cao hơn vì khôngbị quá trình ủ men làm thay đối thành phan Đặc biệt, EGCG là loại polyphenol chủ yếu

tạo nên dược tính của trà xanh, nó có công dụng ngăn ngừa các enzym kích hoạt sự sao

chép nhân bản tế bảo.Tác giả Ngô Đức Phuong phân tích thêm các thành phan vitamin trong trà cũng cótác dụng tích cực đối với sức khoẻ, ví dụ như vitamin C giúp làm tăng sức dé kháng, vàphòng chống bệnh cúm; vitamin nhóm B trợ giúp cho quá trình trao đối carbon hydrat;Vitamin E tác dụng chống oxy hóa và hạn chế lão hóa

1.1.6 Tình hình nghiên cứu về trà xanhSản phẩm bột trà xanh dạng matcha đang được quan tâm ứng dụng trong một số thựcphẩm như kẹo, bánh, nước uống hoặc các sản phâm thực phẩm chức năng Tuy nhiên, cácnghiên cứu này thường lẫy từ các nguyên liệu là búp trà xanh Đây là nguyên liệu cao cấpđể sản xuất các loại bột có giá thành rất cao; trong khi đó, lá trà phụ liệu lại chưa được tậndụng triệt dé mặc dù hàm lượng polyphenol va các hoạt chất chéng oxy hóa, vitamin,khoáng, axit amin, cholorophyll van đảm bảo có thé sản xuất ra dạng các sản phẩm dạngbột đáp ứng nhu cầu cho con người Tại Việt Nam đã có một số đề tài được thực hiện bởitác gia Đặng Thị Thanh Quyên (2015) về “Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột tra xanhdạng matcha và ứng dụng trong một số thực phẩm”; va của tác giả Nguyễn Thi PhươngTâm (2011) về “Nghiên cứu ứng dụng bột trà xanh matcha trong sản xuất thực phẩm chức

năng” |3 |

Các nghiên cứu thực hiện trong vòng vài năm trở lại đây trên thế giới cho thấy trà xanhlà loại có nhiều tính năng y học vượt trội như khả năng chống oxy hóa, Các polyphenoltrong trà xanh chứa nhiều EGCG, EGC, ECG và EC-, theaflavins va thearubigins trong trađen có hoạt tính chồng oxy hóa [6], đặc biệt là EGCG và ECG, có khả năng thu nhặt gốctự do và bảo vệ tế bào khỏi sự phá hủy DNA do các gốc oxy phản ứng (ROS) gây ra [6].Polyphenol trong trà cũng có tác dụng ức chế sự tăng sinh tế bảo ung thư và cảm ứng quátrình chết của tế bao (apotosis) trong nghiên cứu ở phòng thí nghiệm và trên động vat [7,13]

.Trong các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và động vật khác, catechin trong trà đã được

chứng minh khả năng ức chế sự hình thành mạch và xâm In tế bào ung thư [8] Ngoài ra,chất polyphenol trong trà có thể bảo vệ chống lại những tác lai gây ra bởi bức xa tia cực

tim (UV) đồng thời có khả năng điều chỉnh chức năng của hệ thống miễn dịch [6,10] Honnữa, trà xanh còn có thể kích hoạt các enzym giải độc, chắng hạn như Glutathione S-transferase và Quinone reductase, có thé chéng lai su phat triển của khối u [10] Mặc dùrất nhiều tác động có lợi của trà được cho là do hoạt tính chống oxy hóa mạnh mẽ của

polyphenol trong trà [7|.

Liên quan đến trà xanh, có hai nghiên cứu về phòng chống ung thư Trong một nghiêncứu ở phụ nữ Nhật Bản đã được chân đoán mắc bệnh ung thư vú ở giai đoạn đầu (khôngdi căn), những người tiêu thụ ít nhất ba tách trà xanh mỗi ngày, có khả năng tái phát ít hơn57% so với những phụ nữ uống một tách hoặc ít hơn mỗi ngày [11] Một nghiên cứu kháctại Nhật Ban cho thay những người đàn ông bị ung thư tuyến tiền liệt, những người tiêuthụ hơn năm cốc trà mỗi ngày Điều này làm giảm 50% nguy cơ tiến triển ung thư tuyếntiền liệt của họ [12]

Thay được rất nhiều lợi ích từ cây trà xanh có thé tận dụng làm ra các sản phẩm, với détài “Nghiên cứu sản xuất bột trà xanh từ lá cây trà phụ liệu bằng phương pháp hap, say vànghiền bi” do tôi thực hiện với mục đích có thé tạo ra loại sản phẩm có giá thành hợp lýhơn cho người tiêu dùng hiện này, vừa có thể tận dụng được lá trà phụ liệu mà trước đâychưa được khai thác triệt dé

1.1.7 Cac phương pháp diệt men trà

Diệt men là quá trình dùng nhiệt độ cao để phá hủy hệ enzyme (hay còn gọi là men) cótrong lá, từ đó làm ngưng hoạt động của các men, khống chế quá trình oxy hóa, cô địnhmau xanh của lá trà và các hợp chất hữu cơ khác làm cho nước trà khi pha có mau nướcxanh tươi [14], [15] Trong đó enzyme peroxidase là loại enzyme bên nhiệt nhất nên nếuenzyme nay bị vô hoạt thi tat cả các enzyme khác trong trà cũng ở trạng thái vô hoạt Déxác định mức độ diệt men cần tiễn hành kiểm tra xác định hoạt tính của enzyme peroxidase.Trong chế biến trà xanh, nếu diệt men chưa triệt dé, hay còn gọi là diệt men chưa tới mức(dot trà xanh xin) thì không những ngoại hình của tra xanh thành phâm có màu sắc không

đẹp; màu nước pha thường vàng sam hay màu nước đỏ; vi trà chát đậm không có hậu va

hương kém thơm, thậm chí còn lộ rõ mùi hăng ngái Nhưng nếu diệt men quá mức (đọt trà

bị khô hoặc cháy sém) khi vò trà kém xoăn; màu nước vàng sậm; hương kém thơm lộ mùi

cao lửa; vị chát đăng, thô không có hậu Đối với quá trình diệt men để sản xuất bột trà

xanh hay matcha, chất lượng sản phẩm không những phụ thuộc vào thông số kỹ thuật củacác phương pháp diệt men (xào diệt men, hap diệt men ) ma còn phụ thuộc vào chất lượng

trà sau diệt men (diệt men chưa tới mức, tới mức hoặc quá mức) Vì vậy ngoài việc tao ra

sản phẩm có mau sắc xanh đặc trưng của matcha, sản phẩm phải bảo tôn được hàm lượng

EGCG, chlorophyll và L - theanine đã được hình thành trong giai đoạn trước đó Hiện nay,

dé diệt men trà xanh có những phương pháp: diệt men bằng phương pháp chan (nhúng travào nước sôi), diệt men bằng hơi nước bão hòa (phương pháp hap), diệt men bang phươngpháp tiếp xúc với thành thiết bị (phương pháp xảo), diệt men bằng sóng điện từ Tuy nhiênmỗi phương pháp có ưu nhược điểm Hap diệt men là lợi dụng sức nóng của hơi nước ởáp suất thường hay áp suất cao dé diệt men Ưu điểm của phương pháp nảy tra có mauxanh nhưng nhược điểm sau khi hap lượng nước trong lá tra tăng lên vì thế hương thomkém và kéo dai thời gian say Đối với diệt men bang phương pháp xảo là sử dụng sức nóngcủa chảo hay thiết bị xào kiểu thùng quay đã được đốt nóng để tiêu diệt các loại men cótrong lá trà Phương pháp xào diệt men, trà được diệt men triệt để, tạo ra hương thơm vàđồng thời làm bốc hơi nước một phan Tuy nhiên với phương pháp này nếu không khốngchế được nhiệt độ và thời gian diệt men đúng lúc thì trà hấp sẽ bi vàng, màu sắc khôngxanh tươi hoặc có thể bị cháy Để sản xuất matcha ở Nhật Bản thường sử dụng phươngpháp hấp diệt men, trong khi ở Hàn Quốc và Trung Quốc lại sử dụng phương pháp xào đểdiệt men Kết quả cho thay hoạt tính của enzym chlorophyllase trong lá trà tuoi giảm nhanhchóng trong suốt thời gian hấp và gần như không còn khi thời gian hấp dài hơn 120 giây

[16].

O Việt Nam bên cạnh phương pháp diệt men hap và xào thì phương pháp diệt menbăng sóng điện từ cũng đã được nghiên cứu Theo kết quả nghiên cứu của nhóm tác giảPhạm Ngọc Tuyên và cộng sự [17] diệt men bằng công nghệ vi sóng cho chất lượng tràsau diệt men đồng đều và triệt dé Nguyên liệu sau khi diệt men van giữ nguyên mau sắc,búp và lá trà mềm dẻo không bị cháy cạnh, sản phẩm có chất lượng cao, hàm lượng cáchợp chất hóa học như tanin, chất hòa tan, đường trong trà thành phẩm đều cao hơn so với

phương pháp diệt men truyền thống và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.Vì vay, trong nội dung nghiên cứu của luận van, tôi tiến hành so sánh hiệu quả củaphương pháp diệt men hấp cũng như kết hợp với chế độ sấy vi sóng với các khoảng thờigian va tần số khác nhau dé hạn chế tốn that hàm lượng các chất hóa học của nguyên liệu

trong quá trình diệt men.

1.1.8 Các phương pháp xử lý trong quá trình chế biến bột trà xanhv Say

Làm khô (sấy) là một quá trình không thể thiếu trong ngành công nghiệp thực phẩm.Làm khô là công đoạn chế biến đối với một số sản phẩm, nhưng bên cạnh đó làm khô làbiện pháp dé nâng cao tuôi thọ của sản phẩm, giảm chi phí bao bì, giảm trọng lượng vanchuyển và duy trì giá trị dinh dưỡng của sản phẩm trong quá trình bao quan [18], [19].Nguyên lý của quá trình làm khô là loại bỏ âm trong nông sản thực phẩm Có nhiều phươngpháp làm khô nhưng làm khô bang phương pháp nao thì việc xem xét đến hiệu quả kinh tế,van dé môi trường và chất lượng sản phẩm là ba mục tiêu chính của nghiên cứu quá trìnhlàm khô (say) trong công nghiệp thực phẩm Tuy nhiên, điều không mong muốn sau khilàm khô như hàm lượng các chất dinh dưỡng, hương vị của sản phẩm suy giảm, màu sắcthay đổi là điều cần phải xem xét dé hạn chế tối da sự tốn that chúng [19] Nguyên nhândo ảnh hưởng mật độ phân bố vật liệu khi say, kha nang dich chuyén nước, các chất hoatan từ phan bên trong cua các loại vat liệu khô ra bề mặt từ đó thời gian khô kéo dài và chịu

ảnh hưởng của nhiệt độ cao.

Đối với qui trình sản xuất bột trà xanh hay matcha, thường trà được làm khô bằngphương pháp say có sử dung không khi nóng khô, dưới tác dung của nhiệt độ cao trongquá trình làm khô, hàm lượng L- theanine cũng như một số hợp chất hóa học như EGCG,chlorophyll có thé bị giảm di Tuy nhiên sự giảm đi nhiễu hay it phụ thuộc vào nhiệt độlàm khô cao hay thấp và thời gian làm khô dai hay ngắn, khi làm khô ở nhiệt độ quả caodan đến chè khô nhanh nên sản phẩm kém thơm, thậm chi có thé gây cháy chè Việc sửdụng nhiệt độ thấp trong quá trình làm khô đề bảo tôn các hợp chất hóa học đặc trưng cho

sản phâm bột trà xanh là diéu can phải quan tam Vi vậy, cân phải so sảnh hai chê độ sáy

là say doi lưu va say vi sóng dé say nguyên liệu trà nhăm bao tốn thành phan hóa học cua

bột trà xanh là nội dung cần thiết nghiên cứu của luận văn.VY Nghiền

Những tính chất của bột trà xanh hay matcha như: kích thước hạt, độ linh động khảnăng tạo bọt phụ thuộc vào phương pháp nghiên [20], [21] Sau khi chè được làm khô, thuđược Tencha (theo qui định và cách gọi của người Nhật) Công đoạn tiếp theo là nghiềntencha dé thu được bột trà gọi là matcha Độ âm của tencha khi đưa vào nghiền vào khoảng2 - 3 % là phù hợp nhất Yêu cầu bột matcha sau khi nghiên là: bột chè mịn, kích thước của

hạt bột từ 5 - 17 inch; bột chè phải tơi xốp, độ âm thường từ 5 - 6 %; mau sắc của bột

matcha có màu xanh sáng như màu cam thạch hoặc màu ngọc bích màu xanh lá cây [22].Đề thực hiện công đoạn nghiền, người Nhật thường dùng cối xay bang đá granite, quá trìnhxay có thể thực hiện băng tay hoặc mô tơ điện, tuy nhiên tốc độ quay của cối rất chậm,khoảng 10 vòng/phút dé nhiệt độ khối chè khi xay không được tăng lên, nhằm bảo toàn cáchop chất hóa học đã được hình thành ở các công đoạn chế biến trước đó Cũng giỗng nhưNhật Ban, trong nghiên cứu nay bước dau sử dụng cối đá dé nghiền và nghiên cứu ảnhhưởng của tốc độ nghiền đến khả năng thu hồi và kích thước của bột chè

Hiện nay, có rất nhiễu phương pháp nghiên như búa hoặc dao Tuy nhiên, nhữngphương pháp này lại thường lam tăng nhiệt độ khá lớn cho các sản phẩm nghiên; nguyênliệu trà khô trải qua những quá trình nghiên này rat dé ảnh hưởng đến các hợp chat hóahọc hoặc mờu sắc sẽ không còn đẹp khi ra sản phẩm dang bội Do đó, mục dich luận vannày sử dụng máy nghiên bi dé có thé phan nào giảm di yếu to ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao

cho sản pham.

1.1.9 Các thành phan hóa hoc khác có trong trà

Y Protein và các axit amin [36] [37]

Protein va các acid amin trong lá trà tươi chiếm khoảng 14 — 17% khối lượng chat khô

của trà, thay đôi tùy theo giống, thời vụ, điều kiện canh tác và các yếu tố khác Protein

trong trà không hòa tan trong nước, ít liên quan đến chất lượng của lá trà, nhưng liên quan

dén công nghệ chê biên tra.

Hàm lượng acid amin trong trà tươi cũng khá cao Người ta đã tìm thấy trong trà tươi

có chứa 17 loại acid amin khác nhau, các acid amin dong vai trò quan trọng trong quá trình

tạo hương thơm cho trà sản phẩm

Bảng 1.5: Hàm lượng các acid amin trong lá trà tươi [36]

Thành phần Hàm lượng (ug/g chất khô)

Aspartic acid 560 + 21,4Glutamic acid 619+ 27,4ASN 206 + 9,73Serine 126 + 36,2

Histidine 693 + 79,8

Arginine 414 + 40,4Glycine 30,7 + 5,43Threonine 65,9 + 8,32Theanine 4025 + 59,1Tyrosine 63,5 + 36,7

Methionine 25,5 + 1,78Tryptophan 61,9 + 3,33Phenylalanine 30,5 + 24

Isoleucine 35,8 + 23Leucine 27,5 +9,7Lysine 44 + 12,4

L — Theanine là acid amin có hàm lượng cao nhất, khoảng 50 — 60% trên tổng acid amin.L — Theanine hầu như chi được tìm thấy trong trà, L — Theanine là hop chat đóng vai trò

xúc tác trong quá trình trao đối chất, đồng thời là tác nhân giúp các hoạt động của não đượccải thiện một cách đáng ké va nâng cao khả năng tập trung, đồng thời L — Theanine đóngvai trò quan trọng trong việc tạo hương, điều hòa vị trà, làm trà hài hòa, có hậu vị tốt [37].

Y Hợp chat alkaloid

Alkaloid là hợp chất không mau, có vi đăng, kích thích đầu lưỡi và ít hòa tan trong nước,

các hợp chat alkaloid có trong lá trà: xanthine, theobromine, theophylline, caffeine Caffeine là alkaloid chiếm ham lượng cao nhất trong tra, có công thức phân tử CsHi002Na.Caffeine là chất kích thích thần kinh, gây nghiện, có kha năng tổn tại khá lâu trong máu,caffeine thăng hoa ở nhiệt độ 180°C nên ít bị ton thất nhiều khi sấy

Tác dụng sinh lý của caffeine:

- Kích thích hệ thần kinh trung ương làm cho tinh thần minh mẫn, tăng cường sự tập

Vv Chất béoTrong lá trà, chất béo chiếm khoảng 3 — 5% chất khô, hàm lượng chất béo cũng luônthay đôi và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống trà, thời vụ thu hái, vị trí lá trên cây Chấtbéo có ảnh hưởng đến chất lượng trà, nó tham gia vào sự hình thành hương thơm do trongthành phân chất béo cũng có một số cầu tử có mùi thơm hoặc dưới tác dụng của nhiệt độsẽ chuyển thành chat thom

Y Carbonhydrate

Đường tự do được tìm thấy trong lá tra là glucose, fructose, sucrose, raffinose vastachyose, đóng vai trò tạo hương, là tiền thân của những hợp chat polyphenol Thành phan

các polysaccharide bao gôm cellulose, hemicellulose, pectin và lignin Trong đó pectingồm có 3 loại: protopectin, pectin và acid pectic: là những chat háo nước, làm cho độ âmtrong trà khô tăng lên gây khó khăn trong việc bảo quản trà, từ đó làm giảm chất lượng của

trà.

Y Sắc tổLá trà có chứa các sắc tố hòa tan trong chất béo như chlorophyll, carotenoid va

anthocyanidin,

- Chlorophyll giữ vai trò quan trọng trong quá trình quang hop Trong sản xuất tra xanh,

chlorophyll và carotenoid tạo màu xanh tươi hoặc xanh vàng tự nhiên cho nước trà,

nhưng trong sản xuất trà den, chlorophyll ảnh hưởng không tốt đến mau nước va bã tràthường có màu xám, không có ánh xanh lá cây Trong công nghệ sản xuất trà xanh thìchlorophyll bị tôn thất ít ở giai đoạn hấp va sấy, còn carotenoid biến đối không đáng

- Anthocyanidin: Delphenidin va cyanidin là thành phần anthocyanidin chính được timthay trong lá trà Trong trà xanh, anthocyanidin làm xau màu nước tra, tăng vị đăng

vx Enzyme (men)

Trong lá trà có chứa hầu hết các loại enzyme, hai nhóm enzyme quan trọng nhất đối với

công nghệ sản xuât trà mà nhóm enzyme thủy phân và nhóm enzyme oxi hóa khử.

- _ Nhóm enzyme thủy phân trong lá trà gồm có protease, pectinase, amylase, invertase, Các enzyme này giữ vai trò quan trọng trong sự phân giải các hợp chất phức tạp, đaphân tử, không hòa tan thành các chất có phân tử thấp, hòa tan Do đó góp phần làmtăng hàm lượng chất hòa tan trong trà, đồng thời là tiền chất hình thành các chất mới,tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm trà

- _ Nhóm enzyme oxi hóa khử trong trà gồm có catalase, peroxydase, polyphenol oxydase

Trong đó, polyphenol oxydase và peroxydase là hai enzyme thực hiện quá trình lên men

(quá trình oxy hóa) dé biến đồi trà xanh thành trà đen Trong sản xuất trà xanh, cần bấthoạt các enzyme này để tránh oxy hóa catechin

1.2 Tổng quan về phương pháp nghiền biNghién bi động năng cao hay nghiền bi năng lượng cao (xuất phát từ tên gốc tiếng Anh

là High-energy ball milling) là một kỹ thuật cho phép tạo ra các bột vật liệu có kích thước

vài chục micromet đến nanomet băng cách nghiền các vật liệu dựa trên sự va đập từ các bithép cứng được quay trong buông kín với tốc độ rất cao

Máy nghiên bi thuộc loại máy nghiền min mà sự nghiền xảy ra là do sự va đập và chà xátcủa các viên bi với vật liệu đem nghiền Thùng được đỡ bằng một trục nằm ngang và quayxung quanh trục này Trong thùng chứa các viên bi (vật nghiên) Khi thùng quay, các vật

nghiền được nâng lên đến một độ cao nào đó rồi rơi hoặc trượt xuống Vật liệu đem nghiền

được nạp vào băng tay qua cửa nạp Vật liệu nghiền cùng chuyển động với vat nghién và

sự nghiên xảy ra do sự va đập chà xát và ép.

Bang 1.6: Thông số máy nghiền biKiểu BMU-100Vận tốc (rpm) 0 ~ 600 rpm

Thời gian 99 hours: 59minThing bi 012 ~ 30cm

Công suất 400W

Kích thước máy W97 x D36 x H41

Nguồn điện sử dung ACII0/4A AC220V/2A

Uu diém: Câu tạo đơn giản, dé sử dung, an toàn, không sinh nhiệt độ cao và có thê điêu

chỉnh được mức độ nghiên.

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2 Nguyên vật liệu2.I.I Trà xanh

Trà xanh được mua tại chợ Hóc Môn, TPHCM Nguồn gốc trà là từ Bảo Lộc, Lâm

Đồng La trà phụ liệu tươi, dạng than bụi, kích thước lá nhỏ (dài lá 7,6 cm, rộng lá 3,5 cm)

răng cưa mờ, có 8 đôi gân lá Lá màu xanh đậm, bóng, mép lượn sóng, thế lá ngang Lá tràsử dụng sau thu hoạch 1 ngày va bảo quản trong điều kiện thoáng khí với nhiệt độ mát (18— 20°C) đến khi sử dung Lá cây trà phụ liệu là lá được lay từ những cây tra đã thu hoạch

tôm và lá non.

Hình 2.1: Lá trà nguyên liệu

Phương pháp bảo quản: Nguyên liệu sau thu hái rất dễ bị hư hỏng do các hoạt động traođôi chất vẫn tiếp tục diễn ra ở lá trà, nhất là khi trà bị dập nát do bảo quản, vận chuyểnkhông tốt Vì vậy, cần phải có chế độ bảo quản từ sau khi thu hái đến khi chế biến

Sau khi thu hoạch, búp trà thường có hiện tượng héo Hiện tượng héo là quá trình chuyểnbién những vật chất hóa học ở trong lá và lá bị chuyển màu nâu từng phan hoặc toan phandẫn đến búp trà bị thối nhữn hoan toàn

Trong quá trình bảo quản trà, các túi đựng khối trà không được buộc quá chặt, tránh

dập nát, không để trà lẫn tạp chất, tránh mưa, năng Độ dày bao quản không quá 20 cm

Nhiệt độ môi trường bảo quản phải thông thoáng, sạch sẽ, nhiệt độ phòng bảo quản dưới

20°C Không bảo quản nguyên liệu quá 3-5 ngày, nếu thời gian bảo quản càng lâu thì trà

sẽ bi 61, làm màu của sản phâm bi tôi, hương kém thơm.

2.1.2 Hóa chất

vx Ethanol 98°Y Acid galic (Merk, Duc)¥ NazCO3 (Merk, Đức)Y Folin — ciocalteu (Merk, Đức)Y DPPH (Sigma — Aldrich, Mỹ)Y Trolox (Sigma — Aldrich, Mỹ)

Pipet 1 ml, 10 mlMicropipet 100 ul, 1 ml

2.2.2 Thiét bi

May say âm hồng ngoại

Máy ghép mi chan không

Tủ sấy đối lưuMáy lắc

Máy quang phố UV-VIS

Tủ lạnh

Máy nghiền biThiết bị sấy vi sóngBếp điện từ

Ông nghiệmGiá đỡ ống nghiệm

Đũa thủy tính

Ông nhỏ giọtNồi hấp inox

Hình 2.3: Nồi hấp tra Hình 2.4: Khay sấy trà

2.3 Phương pháp nghiền cứu

2.3.1 Sơ dé nghiên cứu§ (y Protein »

wor Y Carbonhydrate

C _J Y Polyphenol tong

J ` ⁄

h om on r ` hà X

Xác định điều kiện trích ly va a Tỉ lệ bột:dung môi = (ida kién trich )

đo hàm lượng polyphenol — 1/5; 1/10; 1/15; 1/20 ly và xác địnhtông theo Folin — Ciocalteu Dung môi: Nước, cồn polyphenol` S 70°, cdn 98° chính xác trong

J LY Nhiệt độ: 60, 65 70, 75, QT thi nghiệm

Khảo sát hàm am thích hợp ⁄ 5-6%

cho nghiên bi Y 8-9%

VY 12-13%

, >Y Khôi lượng bột

với kích thướchạt <0.3 mm

yy,

J NS

1, 3, 5 phút với nhiệt——| độ hấp là 90°C bang

Khảo sát thời gian hấp hơi nước

vx Hàm lượng

polyphenol tổngvà cholorophyll

/

-.240, 400 Wh)`-

vx Hàm lượng

polyphenol tổngvà chlorophyll

y

Phân tích một số hoạt tínhchống oxy hóa trong sản phẩm

Phenolic

DPPHEGCG

SN NA Cholorophyll

“ự Độ am

Y Carbonhydrate

Phân tích thành phần sảnphẩm bột trà xanhw Xo

Y Proteinv Đánh giá cam quan¬ 70, 80°C) (

Khảo sát chê độ sây Lo! Y Say vi sóng (80 |——>

¬

2.3.2 Quy trình sản xuất bột trà xanh bằng phương pháp hấp, say, nghiên bi

Rua va lam rao

Ghép mí chân không

yy,

Thuyét minh quy trình

+ SấyMục đích: Làm giảm hàm lượng nước trong lá tra để chuẩn bị cho công đoạn nghiền bi

được thuận lợi, đông thời hồ trợ vô hoạt hệ enzyme nêu còn sót sau quá trình hấp

Sử dụng 2 chế độ say gồm: Say vi sóng (240 Wh) và sấy đối lưu (70°C) đến khi đạt đếnđộ âm yêu cau là 8-9%

+ Nghiền biMục đích: Phá vỡ cấu trúc của lá trà khô, với sự tác động do lực ma sát giữa các viên bi và

thành thùng bi sẽ làm câu trúc lá thành những hat min có kích thước là 84 um.

Qúa trình nghiền bi không tạo ra nhiệt độ cao cho môi trường nên đảm bao được nhữngthành phan của trà không bị ảnh hưởng nhiều như các quá trình khác

% Ray

Mục đích: Phân loại khối bột có kích thước đồng nhất và loại bỏ những thành phan xo, khôkhông đạt cau trúc sau quá trình nghiền bi

% Ghép mí chân không

Mục đích: Tránh sự tác động của oxi trong không khí, vi sinh vật vào sản phẩm Ngăn can

sự hút âm trở lại của khôi bột.

2.3.3 Bồ trí thí nghiệmY Thí nghiệm 1: Khảo sát dung môi và tỉ lệ trích ly dé thu hàm lượng polyphenol cao

nhất Sử dụng nhiệt độ trích ly cho tất cả thí nghiệm là 90°C

Nước 1:5Nước 1:10⁄ Hán 1 phút Nước 1:15

ap ! phù Nưó 1:20

Y Sấy đối lưu 60°C =— Hàm lượng

⁄ Nshiền bị 4 giờ và Côn 70 1:5 lvphenol

tốc độ vòng quay | —©o870" 1:10 viene

là 400 rpm SP n T 3) (mg GAE/g

Y Kích thước hat < = : chất khô)

Côn 98° 1:50.3 mm

Con 98° 1:10

Côn 98° 1:15Côn 98° 1:20Y Thí nghiệm 2: Khảo sát nhiệt độ trích ly dé thu polyphenol có hàm lượng cao nhất

Sử dụng dung môi là cồn 70° với tỉ lệ mẫu bột : Con 70° là 1:10

Yêu tô cô định Nhiệt độ trích ly Chỉ tiêu

đánh gia60°C

v Hập 1 phút 65°C

¥ Say doiluu 60°C - 70°C Ham luongY Nghiên bi 4 giờ va toc độ vòng polyphenol

quay là 400 rpm 75°C tong

¥ Dung môi côn 70° 5 (mg GAE/g

Y Tilé bột:dung môi = 1:10 80°C chất khô)

Y Kích thước hạt < 0.3 mm §5%C

90°C

- Thi nghiệm 3: Khao sát độ âm sau qua trinh say dé thu duoc ham lượng bột caonhất ở quá trình nghiền bi Do hàm lượng bột thu được là hàm mục tiêu, nên ta cóthé chọn bat kỳ chế độ say nào Ở đây, tôi chọn chế độ sấy vi sóng vi:

- - Thời gian say nhanh hơn- - Dê kiêm soát độ âm

- _ Khối lượng trà sau say: 45 — 65 g