Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu chế biến bột trà xanh hòa tan (Camellia sinensis)

NHIEM VU VA NOI DUNG: Nghiên cứu nay tập trung các nội dung sau: - _ Tổng quan tài liệu và trà xanh, enzyme dùng trong thủy phân lá trà xanh.- Phan tích một số thành phan co bản của lá t

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trà xanh được mua tại siêu thị Coopmart Phú Lâm, phường 13, quận 6,

TPHCM Nguyên liệu này do nhà cung cấp Đức Nguyên sản xuất và đóng gói quy cách gói 200g Trà xanh sẽ được rửa sạch, bỏ cuống, chọn những lá tươi, không hư hỏng để thực hiện thí nghiệm.

Enzyme được mua tại công ty BrennTag Việt Nam, TPHCM, xuất xứ từ hãng

Enzyme Pectinase Cellulase Protease Tên chê pham Pectinex UltraSP-L Viscozyme Cassava C Flavourzyme 500 MG

Thanh phan Polygalacturonase Endoglucanse (EG) Endoprotease va

(PG) Exopeptidase Hoat tinh 4751 U/ml 5021U/mL 500 LAPU/g Ty trong 1,12 g/ml 1 22 g/ml 1 g/ml

Số đơn vị hoạt lực 5,32 U/ml 6,13 U/l 0,5 U/pl pH 3,0—5,0 3,0 —7,0 55-75 Nhiệt độ 40 — 55°C 40 — 55°C 35 —55°C Nguồn gốc Aspergillus acHleatus — Trichoderma reesei Aspergillus oryzae Bao quan 0- 10°C 0 - 10°C 2-8

Maltodextrin sử dụng sản phẩm Glucidex 12D, xuất xứ Pháp, độ âm nguyên liệu 3,3%.

Methanol (Merk, Đức)Acid gallic (Merk, Duc)

DPPH (Sigma-Aldrich, Mỹ) Trolox (Sigma-Aldrich, Mỹ)

2.2 Dung cu và thiết bị

Lon sắt tây Cuvet Thau nhựa Ong nghiém Binh định mức 50ml, 100ml Gia đỡ ống nghiệm

Bình tam giác 250ml Dia thủy tinh

Binh thủy tinh tối mau Ong nhỏ giọt Pipet Iml, 5ml, 10ml Chén say 2.2.2 Thiết bị

Cân 2 chữ số, 4 chữ số Máy quang phố UV-VIS pH kế Máy cô quay chân không Bề điều nhiệt Máy sấy phun (SD-06AG spray dryer, Anh) May say âm hồng ngoại Tủ lạnh

Máy hút chân không Bếp hồng ngoại Tủ sấy Máy xay sinh tô Máy lắc

Phân tích thành phân lá trà xanh

26 Độ am, tro Protein tong

Khao sat thoi gian chan

Khao sat qua trinh thuy phan voi cellulase va pectinase

Hoạt tính chồng oxy hóa (DPPH)

Polyphenol tổng Đường tổng đường khử y,

Ham muc tiéu Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chân

Hàm lượng chlorophyll của dịch trích ly sau quá trình thủy

Ty lệ pectinase/ cellulase pH

Nhiệt độ Ỳ Khảo sát quá trình thủy phân với enzyme protease

G ưu hóa 4 yếu tố phân với hôn hợp enzyme pectinase va cellulase

Hiệu suất thu hồi chât khô của dịch thủy phan

Tôi ưu hóa 2 yêu tô

Hiệu suất thu hồi chât khô của dịch thủy phan y,

⁄ Độ am, tro Protein tông Cellulose va pectin

Hoat tinh chong oxy hóa (DPPH)

2.3.2 Quy trình trích ly dịch trà xanh bằng enzyme

Sơ chế Nước, cuống, lá hỏng, tạp chất,

Enzyme _ ¥ - cellulase va Thuy phan t pectinase J :

| Vv Bot tro loc sO Loc ~ bentonite S\ Ba loc

Mục đích: Loại bỏ bớt các tạp chất, vi sinh vật, thuốc bảo vệ thực vật, để đảm bảo tính đồng nhất và chính xác cho nghiên cứu.

Phương pháp thực hiện: Rua dưới vòi nước chày, loại bỏ các lá hư hỏng, thối, cuéng, va giữ lai lá tươi, không hư hỏng. s* Chan

Mục dich: Đình chỉ hoạt động các enzyme oxy hóa, ngăn ngừa trà xanh bị biến đổi màu, đồng thời cũng tiêu diệt một số vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu Quá trình làm tăng độ thâm thấu của nguyên sinh chất, làm cho dịch bào thoát ra dễ dàng khi tiến hành nghiên xay nguyên liệu Trong giai đoạn này, một số vitamin có thé bị phân hủy do nhiệt và oxy hóa.

Phương pháp thực hiện: Khao sát quá trình chan với những khoảng nhiệt độ và thời gian khác nhau. s* Nghiên

Mục dich: Phá v6 cau trúc nguyên liệu tạo điêu kiện thuận lợi cho quá trình xử lý enzyme về sau.

Phương pháp thực hiện: Nghién bang cách xay bằng máy xay đạt kích thước 0.5mm. s* Thúy phân

Mục đích: Phân cắt chuỗi cellulose, pectin và protein thành những đơn vị ngắn hơn nhằm làm tăng hiệu suất thu hồi dịch trong quá trình lọc.

Phương pháp thực hiện: Quá trình thủy phân được thực hiện trong bề điều nhiệt có lắc đảo 120 vòng/ phút nhăm tăng khả năng tương tác giữa enzyme và cơ chất giúp cho quá trình thủy phân hiệu qua hơn [53]. s* Vô hoạt enzyme

Mục dich: Đình chỉ hoạt động của enzyme bổ sung trong quá trình thủy phân, nhằm tránh các biến đổi diễn ra sau thủy phân do enzyme bổ sung và làm cho sản phẩm không còn lẫn enzyme [30].

Phương pháp thực hiện: Cho các mẫu thủy phân vào nước nóng 90°C trong 3 phút

Mục dich: Tach các thành phan không qua được lỗ loc, làm trong dịch, đồng thời tránh ảnh hưởng xấu đến quá trình thủy phân sau này.

Phương pháp thực hiện: Loc băng ray kích thước lỗ 0.5mm Sau khi phối trộn chuẩn bị sây phun, dịch phối trộn sẽ được lọc băng rây kích thước lỗ 0.2mm trước khi sây phun. s* Cô đặc

Mục đích: Tách bớt một phần nước ra khỏi dịch lọc, tăng hàm lượng chất khô có trong dịch.

Phương pháp thực hiện: Dùng bộ cô đặc chân không ở áp suất 300mmHg, 50°C đến hàm lượng chất khô 8,5%.

Mục đích: Trộn thêm chất mang vào dịch trà xanh làm tăng hàm lượng chất khô, tạo cau trúc bột mịn cho sản phẩm tăng hiệu suất thu hồi cho quá trình sấy phun.

Phương pháp thực hiện: Tính toán hàm lượng và bố sung maltodextrin vào dịch trà xanh dé đạt nồng độ chất khô từ 15 — 30% (w/w) Khuấy tan hoàn toàn trước khi dem đi sấy.

Mục đích: Làm bốc hơi nhanh lượng nước trong dung dịch sau phối trộn băng nhiệt độ cao, tao ra sản phẩm dạng bột mịn với độ hút âm thấp và bảo quản được lâu.

Phương pháp thực hiện: Dịch trà xanh sau khi phối trộn được say phun bằng hệ thống sây phun Mobile Minor — Model E của hãng Niro A/S (Đan Mạch), đầu phun dạng đĩa ly tâm, nguyên liệu và thiết bi say cùng chiêu Chế độ say trong quá trình thí nghiệm như sau: e Nông độ chất khô của dung dịch trước khi say : 17%. e Nhiệt độ tác nhân sấy đầu vào : 160C. e Áp suất khí nén : 3 bar. e Luu lượng nhập liệu : 26,92¢ phút (ứng với tốc độ 12 vòng/ phút của bơm nhu động).

2.3.3 Bồ trí thi nghiệm thủy phân

Thủy phân với enzyme pectinase và cellulase Thí nghiệm 1:

Yêu tô khảo sát Giá tri

Tỉ lệ pha loãng với nước 1/5 [47]

Ti lé pectinase /cellulase: 1/1 [43] on cự pH 5,0 [47]

Nông độ enzyme (tính trên chất khô)

Yếu tô thay doi Nhiệt độ chân

3,10, 15,20 s Chi tiêu đánh giá Ham lượng chlorophyll

Ghi chú: nông độ enzyme 0,6%v/w, tỷ lệ enzyme pectinase và cellulase là 1/1 tương ung với 40 U Pectinex Ultra SP-L và 46 U Viscozyme Cassava C.

Thi nghiệm 2: Xác định ti lệ pha loãng thích hợp

Yêu tô khảo sát Giá tri Nhiệt độ và thời gian chân Theo TNI

Yếu tổ cô định pH Sỹ

Nhiệt độ 45°C Nông độ enzyme (tinh trên chất khô) 0,6%

Yếu tô thay doi Tỉ lệ pha loãng với nước 1/3:1/4; 1/5; 1/6; 1/7Chỉ tiêu đánh giá — Hiệu suat thu hôi chất khô H (%)

Thí nghiệm 3: Xác định tỉ lỆ enzyme pectinase : cellulase

Yếu tô khảo sát Giá tri Nhiệt độ và thời gian chân Theo TNI

Tỉ lệ pha loãng với nước Theo TN2

Yếu tổ cô định ph Sỹ

Nhiệt độ 45°C Nông độ enzyme 0,6%

Yếu to thay đổi Tỉ lệ pectinase /cellulase 1/0, O/1, 1/1, 1/2, 2/1, 1/3, 3/1 Chỉ tiêu đánh giá — Hiệu suất thu hôi chất khô H (%)

Thí nghiệm 4: Khao sat ảnh hưởng của pH

Yếu tô khảo sát Giá tri Nhiệt độ và thời gian chân Theo TNI

Tỉ lệ pha loãng với nước Theo TN2 ơ Tỉ lệ pectinase /cellulase Theo TN3 Yêu tô cô định

Yếu tô thay doi pH 4.0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0

Chỉ tiêu đánh giá — Hiệu suat thu hôi chất khô H (%)

Thi nghiệm 5: Khảo sat ảnh hưởng của nhiệt độ

Yếu tô khảo sát Giá tri Nhiệt độ và thời gian chân Theo TNI

Tỉ lệ pha loãng với nước Theo TN2 véu tố cổ định Tỉ lệ pectinase /cellulase Theo TN3 pH Theo TN4

Yếu tô thay doi Nhiệt độ 35,40 45, 50, 55

Chi tiêu đánh gia Hiệu suất thu hôi chất khô H (%)

Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme trên chất khô

Yếu tô khảo sát Giá tri Nhiệt độ và thời gian chân Theo TNI

Tỉ lệ pha loãng với nước Theo TN2 ơơ Tỉ lệ pectinase /cellulase Theo TN3 Yêu tô cô định pH Theo TN4 Nhiệt độ Theo TN5

Yếu tô thay đổi Nông độ enzyme (%) 0,0; 0,2; 0.4; 0.6; 0.8; 1.0; 1,2Chi tiêu đánh gia Hiệu suất thu hôi chất khô H (%)

Thí nghiệm 7: Khao sat ảnh hưởng của thời gian

Yếu tô khảo sát Giá tri Nhiệt độ và thời gian chân Theo TNI

Tỉ lệ pha loãng với nước Theo TN2 Véu tổ cố dink Tỉ lệ pectinase /cellulase Theo TN3 pH Theo TN4

Nông độ enzyme Theo TNG Yếu tô thay doi Thời gian (phút) 30, 60, 90, 120, 150 Chỉ tiêu đánh giá — Hiệu suat thu hôi chất khô H (%)

Thí nghiệm 8: Tối ưu hóa các điều kiện thủy phân 4 yếu tô tối ưu hóa là pH, nhiệt độ, nông độ enzyme và thời gian thủy phân.

Quá trình tối ưu hóa các yếu tổ được thực hiện băng Phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Method - RSM) và phần mém Modde 5.0 với hàm mục tiêu là hiệu suất thu hồi chất khô H (%) Giá trị ở tâm và bước nhảy trong các thí nghiệm tối ưu được chọn như sau:

Bảng 2.1 Giá trị ở tâm và bước nhảy trong thí nghiệm tối ưu hóa

Yếu tổ khảo sát Giá trị ở tâm Bước nhảy pH ŒZ¡) Kết quả TN4 0,5 Nhiệt độ (Z2) Kết quả TNS 5°C Nông độ enzyme (Z4) Kết quả TN6 0.2%

Thời gian (Z4) Kết quả TN7 30 phút

Với 4 yếu tố khảo sát, số điểm ở tâm là 7, phần mềm Modde 5.0 sẽ cho bang quy hoạch thực nghiệm gồm 31 thí nghiệm bố trí như sau:

Bang 2.2 Bảng quy hoạch thực nghiệm 4 yếu tô

STT XI ÄX¿ X3 Xu 1 HN -] HN -]

4 +1 +1 HN HN 5 HN HN +1 HN 6 +1 HN +1 HN 7 HN +1 +1 HN 8 +1 +1 +1 HN 9 HN HN HN +]

Trong đó: x1, Xa, xa, X4 là 4 yếu tổ khảo sát “0” là giá trị tam tìm được ở các thi nghiệm trước, “-1” “+1” là các giá tri biên, “-œ” “+a” được xác định dựa vào quy tắc đòn bay. Đề đánh giá mức độ tin cậy của mô hình thí nghiệm, hai giá trị dùng để đánh gid là R° và Qˆ Khi RÝ > 0,8 và Q*> 0,5 thì các giá trị hồi quy có ý nghĩa và mô hình đáng tin cậy Phương trình hồi quy được biểu diễn như sau:

H (%) = bo + bịxi + bạX¿ + b3x3 + baXa + biaXIXa + ĐịaXIXas + ÐịaXIXa + ĐạaX2Xa +

DoaXoX4 + basXaXa + bX + box + b33X3~ + busXa-

Các biến xạ, Xa, Xa, xa tìm được trong Modde 5.0 là các biến mã hóa vì vậy các biến nay cần được chuyền sang biến thực theo công thức:

Z1: giá tri thực cua yếu tố khảo sát x, : gia trị mã hóa cua yếu tô khảo sát x,: gia tri mức cơ Sở

Thí nghiệm 9: Kiểm chứng giá trị tôi ưu từ lý thuyết bang thực nghiệm Sau khi tìm được các giá trị tối ưu hóa từ phương trình hồi quy, Modde 5.0 sẽ dự đoán hiệu suất cao nhất có thể có được từ các thông số toi ưu hóa trên Thi nghiệm 9 sẽ tiền hành kiểm chứng lại để đánh giá tính xác thực của mô hình.

Thủy phân với enzyme protease

Dịch sau khi thủy phân với enzyme pectinase và cellulase sẽ được tiếp tục ủ với enzyme protease.

Thi nghiệm 10: Khao sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme trên chất khô

Yếu tô khảo sát Giá tri Yếu tô cô định Thời gian (phút) 60 phút Yếu tô thay doi Nông độ enzyme (%) 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 Chỉ tiêu đánh giá — Hiệu suat thu hôi chất khô H (%)

Thí nghiệm 11: Khao sát ảnh hưởng của thời gian

Yếu tô khảo sát Giá triYếu tô cô định Nông độ enzyme Theo TN9Yếu tô thay doi Thời gian (phút) 30, 60, 90, 120, 150Chỉ tiêu đánh giá — Hiệu suat thu hôi chất khô H (%)

KẾT QUÁ VÀ BÀN LUẬN

3.1 Kết quả xác định một số thành phan trong nguyên liệu

Bảng 3.1 Một số thành phần trong nguyên liệu trà xanh

Thành phần Đơn vị Kết quả Độ âm % khôi lượng 69.82 Carbohydrat % khôi lượng chất khô 23.54 Đường tông % khôi lượng chat khô 681 Đường khử % khôi lượng chat khô 3.08 Protein % khôi lượng chat khô 15,57 Cellulose % khôi lượng chat khô 5,66

Pectin % khôi lượng chat khô 5.72 Tro % khối lượng chat khô 45

Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng cho thấy nước chiếm phan lớn trong nguyên liệu (69,82%), hàm lượng carbohydrat, cellulose, pectin va protein chiém tương ứng 23,54; 5,66; 5,72 và 15,57% hàm lượng chất khô Và chúng là thành phân chính làm nên cấu trúc của lá trà, do đó việc thủy phân chúng giải phóng chất khô là hoàn toàn phù hợp Đồng thời, hàm lượng đường tổng và đường khử cũng chiém khá cao, đến 6,81% và 3,08% hàm lượng chất khô Điều này cũng dễ gây nên hiện tượng biến mau của sản phẩm do kết hợp với protein và acid amin Hàm lượng tro cũng khá cao, chiếm 4.5%, chứng tỏ chất khoáng của trà cũng rất cao Hàm lượng polyphenol tong là 53,38 mgGAE/g và hoạt tính chống oxy hóa là 409,8 mgTEAC/100g.

3.2 Kết qua thí nghiệm 1: Xác định nhiệt độ va thời gian chan

- Chan trà ở các chế độ với nhiệt độ thời gian khác nhau:

Tỉ lệ nước : trà: 100g trà/ [000ml nước (Na;COằ 0,1% )

- _ Tiến hành thủy phân => thu dịch => trích ly chlorophyll.

- Po độ hap thu ở các bước sóng: 664 nm và 646 nm.

- Mau sắc của dịch trà được so sánh một cách tương đói thông qua hàm lượng chlorophyll — được xác định theo công thức:

Chlorophyll b (w g/D = 0.0229 As+— 0,00468 Ages Total Chlorophyll (ug/l) = Chlorophyll a + Chlorophyll b [54]

Quá trình gia nhiệt sé làm biến màu hỗn hop trà xay, cụ thé ở đây là mau xanh của lá trà — chủ yếu do chlorophyll tạo nên Do đó để đảm bảo lá trà đạt được màu tối ưu nhất sau quá trình chan, chúng tôi khảo sát chế độ chan với các chế độ nhiệt độ và thời gian khác nhau như đã trình bày ở mục 2.3.3 Kết quả thu được như đồ thị hình

Hình 3.1 Anh hưởng của chế độ chân đến ham lượng chlorophyll trong lá trà

Ghi chú: các giá trị biểu diễn là trung bình của ba lần lặp lại + độ lệch chuẩn Các giá trị nghiệm thức có cùng kí tự thì không có sự khác biệt có ý nghĩa về thống kê với mức ý nghĩa a = 0,05 Cơ sở đánh giá dựa vào kết qua phân tích phương sai ANOVA và kiểm định LSD theo phụ lục BI.

Chlorophyll bị biến đổi khi nhiệt độ cao hơn 60 °C và bên ở khoảng pH từ 3 - 9, pH < 5,8 sẽ chuyển sang màu xanh oliu Quá trình chan thực hiện trong dung dich Na;COa 0,1%, pH bang 9 nhằm làm bên và giữ màu xanh chlorophyll của lá trà, sau đó rửa lại lá trà nhiêu lân với nước đê pha loãng nông độ ion trong dung dich dé giảm

4] pH xuống còn 6,5 Từ đó mới điều chỉnh các thông số thực hiện quá trình thủy phân va khảo sát hàm lượng chlorophyll.

Kết quả khảo sát quá trình chan được thé hiện ở hình 3.1 Cụ thé là khi không chan, hàm lượng chlorophyll là 22;79+0,02* zg/1 và tăng lên 40,13+0,65' zg/1 ở nhiệt độ chan 80 °C trong thời gian 15 giây Sau khoảng thời gian đó, ở 20 giây, hàm lượng chlorophyll đã giảm xuống giá trị 33,85+0,20' g/l Ở nhiệt độ chan 90°C, hàm lượng chlorophyll cũng có xu hướng tăng lên sau đó giảm xuống theo thời gian chân, đạt được giá trị tối đa trong nghiệm thức này là 41,34+0,29! „g/1 ở thời gian chan 10 giây.

Trong khi đó, chan ở nhiệt độ 100 °C, hàm lượng chlorophyll có xu hướng giảm theo thời gian chan, đạt giá trị thấp nhất trong khảo sát này là 24,96+0,08" g/l trong điều kiện có gia nhiệt Các giá trị đã được xử lý thong kê va cho thay ở nhiệt độ chan 90°C và thời gian chan 10 giây, hàm lượng chlorophyll đạt giá trị tối ưu giúp giữ màu của dịch trà xanh.

Lá trà có màu xanh tự nhiên đặc trưng của chúng Sau khi chan ở pH 9 tương ứng với các nhiệt độ 80, 90 và 100 °C, màu sắc lá trà có sự biến đổi Theo lý thuyết, dưới tác dụng của nhiệt độ và acid chứa trong dịch bào của rau quả hoặc acid có trong dung dịch, hai ion H* trong phân tử acid chiếm lấy vi trí ion Mg”” trong phân tử chlorophyll và thay thế chúng làm cho chlorophyll chuyển hóa thành pheophytin có màu xanh oliu sam Thời gian gia nhiệt càng dài thì sự sam màu diễn ra càng mạnh mẽ Sự sam màu này xảy ra mạnh hơn nữa đối với các loại rau quả có hàm lượng acid cao.Do đó, những sản phẩm thực phẩm chua như lá me, khế, xoài bị mất màu xanh và có màu oliu ngay trong quá trình chan Mặt khác, có thé giải thích điều này răng: do protein bị đông tụ phá hủy vỏ tế bào, mặt khác liên kết giữa chlorophyll và protein bị đứt gay làm chlorophyll dễ dàng tham gia phản ứng thông qua sự bắt màu của chlorophyll Trong trường hợp chan ở nhiệt độ 80 °C và 90 °C, do vách tế bào trương nở, liên kết phản ứng hydrat hóa làm chlorophyll trở nên lỏng lẻo, protein biến tính chưa hoàn toàn nên dé dàng phóng thích chlorophyll, làm cho hàm lượng chlorophyll năm trong dịch trích tăng cao Sau khoảng thời gian tối ưu đó, protein đã biến tính liên kết với chlorophyll chặt chẽ khó giải phóng chlorophyll.

Các polyphenol bền ở khoảng pH từ 4 - 8 và bị phá hủy ở nhiệt độ cao hơn 90 °C Quá trình chan ở nhiệt độ 80, 90 và 100 °C vô hoạt được enzyme polyphenol oxydase cùng các enzyme khác, khắc phục được sự biến màu do enzyme gây ra Ở nhiệt độ 100 °C, chlorophyll va polyphenol đều bị biến đối và phân hủy dan dan, do đó, mau sắc của mẫu chan ở nhiệt độ này cho màu sac kém hon các mẫu chan ở nhiệt độ 80 và 90 °C Tuy nhiên, ở pH 9, các polyphenol sẽ bị biến đổi, song do thời gian chan ngắn nên sự biến đổi này không đáng kế và sau khi chan còn có giai đoạn rửa lại với nước Kết quả thực nghiệm cho thấy sự biến đối màu sắc thông qua hàm lượng chlorophyll, đồng thời hàm lượng polyphenol sẽ được xác định sau khi thủy phân với enzyme protease.

Nham giữ lại màu sắc tốt nhất cho lá trà trước khi xay nghiền được tinh thông qua hàm lượng chlorophyll, chúng tôi chọn chế độ chan là: nhiệt độ chan 90 °C và thời gian chan là 10 giây làm cơ sở cho các thí nghiệm kế tiếp.

3.3 Kết qua thí nghiệm 2: Xác định tỉ lệ pha loãng thích hop

Do lá trà xanh xay ra hỗn hợp khá thô và khô, không b6 sung nước sẽ rất khó khăn cho quá trình xay nghiền cũng như thủy phân bang enzyme Do đó, chúng tôi tiễn hành thí nghiệm pha loãng với các thông số cô định và thay đổi như đã nêu trong phan phương pháp nghiên cứu Kết quả thu được như sau:

Hình 3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ pha loãng lá trà/nước đến H (%)

Ghi chú: các giá trị biểu diễn là trung bình của ba lần lặp lại + độ lệch chuẩn.

Các giá trị nghiệm thức có cùng kí tự thì không có sự khác biệt có ý nghĩa về thống kê với mức ý nghĩa œ = 0,05 Cơ sở đánh giá dựa vào kết quả phân tích phương sai ANOVA và kiểm định LSD theo phụ lục B.2.

Kết quả khảo sát cho thấy tỉ lệ pha loãng với nước có ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi chất khô H (%) Cụ thé ở hình 3.2 biểu diễn sự ảnh hưởng của tỉ lệ pha loãng lá trà/ nước cho thấy, khi pha loãng tỉ lệ 1/3, H (%) đạt ở mức 21,03+1,87°, nhưng khi pha loãng với nước ở tỷ lệ 1/4, 1/5 thì H (%) tăng rõ rệt lên đến cao nhất là 28.54+0,19° (ở tỉ lệ pha loãng 1/7) và 6n định ở mức này khi tỷ lệ pha loãng đến 1/7. Điều này có thể giải thích là do mẫu pha loãng với ít nước hơn có độ nhớt cao hơn làm cản trở quá trình tiếp xúc giữa enzyme và cơ chất dẫn đến hiệu suất thu được không cao Khi tăng lượng nước sử dụng cho quá trình thủy phân, cụ thé là ở tỉ lệ pha loãng1/5, 1/6, 1/7 thì H (%) có xu hướng ôn định va không có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê với mức ý nghĩa a = 0,05 dù đã tăng hàm lượng nước lên, kết quả H (%) thu được tương ứng là 28,31+0,23°, 27,60+0.28°, 28,54+0,19° Điều này có thé được giải thích là do bản thân trong nguyên liệu chứa một lượng nước liên kết khá thấp(69.82%) nên cần bổ sung thêm một lượng nước lớn để hỗ trợ cho quá trình xay

44 nghiền giúp chất khô hòa tan được giải phóng nhiều hơn, đồng thời làm giảm độ nhớt giúp enzyme dễ thủy phân hơn thì H (%) thu được cao hơn, bên cạnh đó khi hàm lượng nước thấp thì nồng độ chất khô hòa tan trong dịch dịch thủy phân cao, do đó kha năng phan bã lọc còn sót lại các chất khô hòa tan nhiều, dẫn đến H (%) không cao.

Bên cạnh đó, khi tăng tỉ lệ pha loãng đến một khoảng nhất định thì mức độ tiếp xúc gitra enzyme và cơ chất dần dat mức tối da, từ đó H (%) 6n định và đạt gia tri cao nhat. Điều này cho thay, xác định ti lệ pha loãng thích hợp là vô cùng quan trọng trong việc xác định hiệu quả quá trình thủy phân.

KET LUẬN — KIÊN NGHỊ

Trà xanh là một loại nguyên liệu có nhiều giá trị dinh dưỡng cùng các chất giàu hoạt tính sinh học, giảu hoạt tính chống oxy hóa với hàm lượng phenolic phân tích được trên lá trà là 53,3840 48mgGAE/g chất khô và hoạt tính chống oxy hóa theo

Khi pha loãng lá trà xay ở tỉ lệ lá trà/ nước là 1/5 kết hợp với tỉ lệ enzyme pectinase/cellulase là 1/1 cho thấy hiệu suất của quá trình đạt được cao hơn khi không pha loãng và không sử dụng enzyme.

Khi tối ưu hóa quá trình thủy phân trên lá tra xanh với các điều kiện pH = 6.0: nhiệt độ thủy phân 45,3 °C; nông độ enzyme 0,8 %v/w khối lượng chất khô; thời gian thủy phan 90 phút thì hiệu suất thực nghiệm thu được là 27,20+0,04% tăng 14,31% so với khi không sử dụng enzyme.

Sau khi thủy phân với enzyme pectinase và cellulase, hỗn hợp sẽ được tiếp tục thủy phân với enzyme protease Quá trình tối ưu hóa với các thông số tối ưu: nồng độ enzyme 0.95 %w/w hàm lượng chất khô; thời gian 67 phút làm tăng hiệu suất từ

27,41+0,12% khi không sử dụng enzyme protease lên 48,62 + 0,10%.

Như vậy, sau quá trình thủy phan với ba loại enzyme pectinase, cellulase va protease, hiệu suất thu hồi chất khô tăng lên 35,52%.

Sản phẩm bột trà xanh có dạng hạt mịn, vẫn giữ được mùi vị đặc trưng của trà.

Kết qua phân tích các hợp chất chống oxy hóa cho thấy sản phẩm có hàm lượng phenolic đạt 24,06+0,16mgGAE/g chất khô, hoạt tinh chồng oxy hóa theo DPPH đạt

Kết quả nghiên cứu cho thấy nguyên liệu trà xanh sản xuất theo phương pháp enzyme đạt được hiệu quả thu hồi chất khô cao, giúp giữ lại được nhiều thành phần có giá trị trong nguyên liệu đặc biệt là các hợp chất có khả năng chống oxy hóa Nghiên cứu cũng cho thay quy trình hoan toàn có thé áp dụng ở quy mô công nghiệp và san phẩm có thé được ứng dụng sản xuất thương mai.

Nghiên cứu phương pháp giữ màu hoặc lam tang mau sản phẩm từ qua trình chan cho đến thủy phân, đồng thời cũng là giữ màu cho bột trà xanh.

Nghiên cứu về mức độ yêu thích, chấp nhận sản phẩm cũng như thời hạn sử dụng cho sản phẩm.

Mở rộng nghiên cứu thêm trên các giống trả và nguyên liệu dược thảo khác nhau cũng như nghiên cứu ứng dụng các phương pháp khác nhau để tạo nhiễu sản phẩm công nghiệp khác nhau từ các nguyên liệu tự nhiên nhằm cung cấp các sản phẩm thân thiện với tự nhiên, giàu dinh dưỡng và rẻ tiền cho con nguoil.

Nghiên cứu các thành phan trong trà xanh.

Nghiên cứu điều kiện sấy phun ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi chất khô,polyphenol và một số các hợp chất có lợi khác.

TAI LIEU THAM KHAO (Theo IEEE)

Parmar Namita et al, “Camellia Sinensis (Green Tea): A Review”, Global Journal of Pharmacology, Vol 6 (2): 52-59, 2012.

Tariq Mahmood et al, “The morphology, characteristics, and medicinal properties of Camellia sinensis’ tea”, Journal of Medicinal Plants Research, Vol 419), pp 2028-2033, 4 October, 2010.

Carmen Cabrera et al, “Determination of Tea Components with Antioxidant Activity”, J Agric Food Chem.2003,51,4427—4435.

Bauer E Sumpio et al, “Green Tea, the “Asian Paradox,” and Cardiovascular Disease”, American College of Surgeons , 2006.

Carmen Cabrera et al, “Beneficial Effects of Green Tea - A Review”, Journal of the American College of Nutrition, Vol 25, No 2, 79-99 (2006).

Hasan Mukhtar and Nihal Ahmad, “Tea polyphenols: prevention of cancer and optimizing health”, American Society for Clinical Nutrition, 2000.

Anna H.Wu and Mimi C Yu, “Tea, hormone-related cancers and endogenous hormone levels”, Mol Nutr FoodRes.2006,50, 160-169.

Trịnh Xuân Ngo, Cây chè và kỹ thuật chế biến, NXB Khoa học tự nhiên &

S P J Namal Senanayake, “Green tea extract: Chemistry, antioxidant properties and food applications — A review”, Journal of Functional Foods, 2013.

Kaison Chang, “World tea production and trade Current and future development”, FAO Intergovernmental Group on Tea, 2015.

Tống Van Hang, Co sở sinh hóa và kĩ thuật chế biến tra, NXB Tp.HCM 1985.

Lawrance Peter Wright, “Biochemical analysis for identification of quality in balck tea (Camellia sinensis)’, Doctoral Thesis, University of Pretoria, South Africa, 2005.

Yukihiko Hara, “Green tea: Health benefits and applications”, Marcel Dekker Incorporated, 2001.

Hemingway, R.W, Larks, “Polyphenol plant”, Lees G.L, 1992.

T.A Geissman, “The Chemistry of Flavonoid compounds”, The Macmillan Company, New York, 1962.

Yukiaki, Yukihiko Hara, “Antimutagenic and anticarcinogenic acitivity of tea polyphenols”, Mutation Reasearch 436, p 69 — 97, 1999.

Hirota Fujikia et al, “Green tea: cancer preventive beverage and/or drug”, Cancer Letters 188, p 9-13, 2002.

Conrad Astill et al, “Factors affecting the caffeine and polyphenol contents of black and green tea infusions”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49, p 5340 — 5347, 2001.

Leticia M.Costa et al, “Comparison of heating extraction procedures for Al, Ca, Mg and Mn in tea samples”, Analytical sciences Vol.18, p 313 — 318, 2002.

S Gupta, B Saha, A.K Giri, “Comparative antimutagenic and anticlastogenic effects of green tea and black tea: a review”, Mutation Research 512, 37-65, 2002.

D6 Ngọc Quy, Cây chè Việt Nam : san xuất, chế biễn và tiêu thu, Nha xuất ban

Huang X et al, “Effect of life styles on the risk of subsite specific gastric cancer in those with and without family history”, J Epidemiol 9: 40 — 45, 1999.

Kazunori Shibata et al, “Green Tea Consumption and Chronic Atrophic Gastritis: A Cross - Sectional Study in a Green Tea Production Village”, Journal of Epidemiology, 2000.

Zhong et al, “A population-based case-control study of lung cancer and green tea consumption among women living in Shanghai, China”, Epidemiology, Vol.

Inoue et al, “Regular consumption of green tea and the risk of breast cancer recurrence’, Cancer Lett, 167, 175-182, 2001.

Anna H Wu et al, “Green Tea And Risk Of Breast Cancer In Asian Americans’, Int J Cancer: 106, 574 —579 (2003).

Jian L et al, “Protective effect of green tea against prostate cancer: a case- control study in southeast China”, Int J Cancer 108, 130 — 135, 2004.

W Tanthapanichakoon and S W Jian, “Bioethanol Production from Cellulose and Biomass — Derived Syngas”, Engineering Journal, Vol 16, No 5 (2012).

Nguyễn Van Tiếp va cộng sự, Kỹ thuật sản xuất đô hộp rau qua, NXB Thanh

Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự, Công nghệ chế biến thực phẩm NXB Đại học Quốc gia TPHCM, 2011.

K Mehraj Pasha, “Applications of Pectinases in Industrial Sector”, International Journal of Pure and Applied Sciences and Technology, vol.16, 89-95(2013).

N Nayebyazdi et al, “Pectinase Activity of some Micromycetes Isolated from Agricultural Soils”, Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran, vol.23(A4), 305-311(2012).

B.P.Danielle, “Pectin and Pectinases: Production’, Characterization and Industrial Application of Microbial Pectinolytic Enzymes, The Open Biotechnology Journal, vol.3, 9-18(2009).

N Nazanin et al, “Investigation of cellulase activity in some soil borne fungi isolated from agricultural soils”, Annals of Biological Research, vol.3 (12), 5705-5713(2012).

R.K Sukumaran, “Microbial cellulases — production, applications and challenges”, Journal of scientific an industrial research, vol.64, 832- 844(2005).

Arja M.O, “Trichoderma reesei strains for production of cellulase for the textile industry”, VTT publications 550, 96p(2004).

H.Liao, “A minimal set of bacterial cellulases for consolidated bioprocessing of lignocellulose”, Biotechnology journal, vol.6, 1-10@Q011).

S.Yasmin, “Isolation, Characterization and Molecular weight determination of Cellulase from Trichoderma viride”, African Journal of Biotechnology, Vol.

S Sahin, “Purification and Characterization of Endo-B-1,4-Glucanase fromLocal Isolate Trichoderma Ouroviride”, International Journal of Bioscience,Biochemistry and Bioinformatics, Vol 3, 129-132(2013).

[57] Đỗ Thị Bích Thủy, “Bài giảng hóa sinh thực phẩm 1”, Trường Đại Học Nông Lâm Huế, 2011.

Nguyễn Văn Mùi, Thực hành hóa sinh học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội,

Pratima Vijayvargia, “Preliminary Phytochemical Screening Of Limonia Acidissima Linn.”, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, vol 6, no 1, pp ISSN- 0975-1491, 2014.

A K Sharma et al, “Optimization of enzymatic process parameters for increased juice yield from carrot (Daucus Carota L.) using response surface methodology”, Eur Food Res Technol, vol 221, pp 106-112, Jun 2005.

H D Belitz, W Grosch, P Schieberle, Food Chemistry, 4"" ed Berlin:

Phạm Thị Trân Châu, Hóa sinh hoc, NXB Giáo dục Việt Nam, 2009.

Lê Ngọc Tú, Hóa sinh công nghiệp, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002.

S Bahramian et al, “Optimization of Enzymatic Extraction of Sugars from Kabkab Date Fruit”, Middle-East Journal of Scientific Research 7 (2): 211-216, 2011.

H K Sreenath, “Improvement of Juice Recovery from Pineapple Pulp/Residue Using Cellulases and Pectinases”, Journal Of Fermentation And Bioengineering Vol 78, No 6, 486-488 1994.

M Kaurl * and H K Sharma, “Effect of enzymatic treatment on carrot cell wall for increased juice yield and effect on physicochemical parameters”,

Academic Journal, vol 7, no 6, pp 234-243, Jun 2013.

Hoang Quốc Khánh và cộng sự, “Thu nhận enzyme cellulase va xylanase từ giá thé trồng nam sau thu hoạch và thử nghiệm xử lý rom ra”, Tạp chí Sinh hoc, 34

Arja M.O, “Enhanced Production ofTrichoderma reeseiEndoglucanases and Use of the New Cellulase Preparations in Producing the Stonewashed Effect on Denim Fabric’, Applied and environmental microbiology, vol.68, 3956—

L.Ma, “Improvement of cellulase activity in Trichoderma reesei by heterologous expression of a beta-glucosidase gene from Penicillium decumbens”, Enzyme and Microbial Technology, vol 49, 366— 371(2011).

H.K Sreenath and B.J Radola, “The effect of removing cellulase( s) from a commercial pectinase on maceration and liquefaction of carrots”, Journal of Biotechnology, 4 (1986) 269-282.

M.A H Shibghatallah et al, “Measuring Leaf Chlorophyll Concentration from Its Color: A Way in Monitoring Environment Change to Plantations”, Arxiv, 2013.

Thamer A Khalil, “Effect Of Fungal Pectinases And Gelatin On Apple Juice Clarification”, Mesopotamia J of Agric Vol (41) No (4) 2013.

S Singh and R Gupta, “Apple Juice clarification using fungal pectinolytic enzyme and gelatin”, Indian Journal of Biotechnology, Vol 3 Oct 2004, pp 573 — 576.

Saimah Yusof & Nurzarina Ibrahim, “Quality of soursop juice after pectinase enzyme treatment”, Food Chemistry 51 (1994) 83 - 88.

Lin Wang et al, “Analysis of free amino acids in Chinese teas and flower of tea plant by high performance liquid chromatography combined with solid-phase extraction”, Food chemistry, vol 123, pp.1259 — 1266, 2010.

W Aehle, Enzyme in Industry, 3 ed, Ed Germay: Wiley — VHC, 2007.

R.K Sukumaran, “Microbial cellulases — production, applications and challenges”, Journal of scientific an industrial research, vol.64, 832- 844(2005).

Mukhtar, H and N Ahmad, “Tea polyphenols: Prevention of cancer and optimizing health” Am J.Clin Nutr.,71(6 Suppl): 1698S-1702S, 2000.

S.K Chandini et al, “Enzymatic treatment to improve the quality of black tea extracts”, Food Chemistry 127 (2011) 1039-1045.

C H Tsai, “Enzymatic Treatment Of Black Tea’, United States Patent, 1987.

Yang-Hee HONG et al, “Enzymatic Improvement in the Polyphenol Extractability and Antioxidant Activity of Green Tea Extracts”, Biosci.

Anirban Chatterjee et al, “Green tea: A boon for periodontal and general health”, Journal of Indian Society of Periodontology, Vol 16, No 2, April- June, 2012, pp 161-167.

Hoàng Trọng và Chu Nguyễn Mộng Ngọc, Phân tích dit liệu nghiên cứu với SPSS, NXB Hong Đức —- DH Kinh Tế TPHCM, 2008.

Pandey R.K., Manimehalai N., “Production of Instant Tea Powder by Spray Drying”, International Journal of Agriculture and Food Science Technology, Volume 5, Number 3, pp 197-202(2014).

Susantikarn P and Donlao N, “Optimization of green tea extracts spray drying as affected by temperature and maltodextrin content”, International Food Research Journal 23(3): 1327-1331(2016).

Weerachet Jittanit, “Study of Spray Drying of Pineapple Juice Using Maltodextrin as an Adjunct”, Chiang Mai J Sci 2010; 37(3) : 498-506(2010).

Harold N.Graham, “Green tea composition, consumption, and polyphenol chemistry”, Preventive Medicine, Vol.21, Issue 3, pp 334 — 350, 1992.

D.T.P.Darsini, “Antioxidant potential and amino acid analysis of underutilized tropical fruit Limonia acidissima L.”, Free Radicals and Antioxidants, vol.3, 62-69(2013).

W Brand-Williams (1995), “Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity”, Food Science and Technology, Vol.28, 25—30(1995).

Nguyễn Thùy Linh và Lê Pham Công Hoang, “Anh Hưởng Của Một Số YếuTổ Lên Quá Trình Tach Chiết Chlorophyll Từ Rong Mitt (Porphyra sp.)”, KhoaThủy Sản Trường DH Nông Lâm, Tp Hỗ Chí Minh.

Phụ lục A: Các phương pháp phân tích

1 Xác định hàm lượng các hợp chat phenolic — Phương pháp Folin-Ciocalteu [71]

Polyphenol trong mẫu sẽ khử Folin (dung dich màu vàng của polyphosphatetungstenate và molydate) trong môi môi trường bazơ nhẹ tạo mau xanh đa trời đậm.

Chuẩn bị mẫu Đối với nguyên liệu ran: cân 10g nguyên liệu, sấy qua đêm ở 45°C Chuyển toàn bộ mẫu say vào bình định mức 100ml, thêm methanol đến vạch Thực hiện lac mẫu với tốc độ 120 vòng/ phút liên tục trong 5 giờ Sau đó lọc băng giấy lọc để thu dịch mẫu Mẫu được chuẩn bị để sử dụng cho phân tích hàm lượng phenolic.

Thuốc thử Folin-Ciocalteu của hãng Meck (Đức)

Acid gallic của hang Meck (Đức), pha thành dung dịch acid gallic 1000ppm NazCO+ của hãng Meck (Duc), pha thành dung dịch Na;COa 20% w/v

Bảng A.1: Các bước xây dựng đường chuẩn acid gallic Nông độ dung dich acid gallic chuẩn (mgGAE/I) 0 | 20 | 40 | 60 80 | 100 Tong thé tich (ml) 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 Thể tích dung dịch acid gallic (ml) 0 |; 02 | 04 | 06 | 08 1 Thể tích nước cất (ml) 109896194 | 92 | 9

Thêm 3ml dung dịch acid gallic chuân Thêm thuốc thử Folin-Ciocalteu (ml) 05 | 05 | 05 | 05 | 05 | 05

Sau 3 phút Dung dịch Na;COa 20% w/v 2 | 2 | 2 2 2 2

U trong nước sôi 100°C trong 1 phút và làm lạnh nhanh

Lac đều va đo độ hap thu ở 650nm

Nồng độ acid gallic (mg GAE/L)

Hinh phu luc A.1: Duong chuan acid gallic Tién hanh phan tich

Lay 3ml mẫu đã pha loãng cho vào ống nghiệm Các bước tiếp theo thực hiện tương tự như đối với dung dịch chuẩn Mẫu trang được chuẩn bị tương tự nhưng thay 3ml mẫu bang nước cất Sau đó đo độ hap thu ở bước sóng 650nm.

2 Phân tích hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH [72]

Chất chống oxy hóa sẽ khử gốc tự do DPPH* (2,2 — Diphenyl — | — picrylhydrazyl) và làm cho dung dịch chuyển từ màu tim sam sang vàng được do tại bước sóng 515nm Hoạt tinh chồng oxy hóa được xác định dựa vào đường chuẩn độ giảm hap thu tại bước sóng 515nm.

Khả năng bắt các gốc tự do DPPH của mẫu thử (%) tính băng công thức:

A sample: độ hap thu của mẫu pha với DPPHAconrot độ hap thu của DPPH không pha mẫu (dung dịch B)Hoa chat sir dung

DPPH cua hang Sigma-Aldrich (Mỹ) Methanol cua hang Merck (Đức) Trolox (6 — hydroxyl - 2,5,7,8 — tetramethylchroman — 2 — carboxylic acid) cua hang Sigma-Aldrich (Mỹ).

Xây dựng đường chuẩn Pha DPPH thành dung dịch nồng độ 0.15mM bằng methanol (dung dịch A).

Pha loấng dung dịch A bằng methanol cho tới đạt độ hấp thu 1,140,02 ở bước sóng 515nm (dung dịch B).

Pha dung dịch trolox stock 1000uM bang ethanol 96°

Dung duong chuẩn trolox 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 uM

Bảng A.2: Các bước xây dựng đường chuẩn trolox cho DPPH Nông độ dung dịch trolox chuẩn (uM) | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 Tong thé tích (ml) 2/2 |2 |2 |2 |2 |2 J2 Thể tích dung dịch trolox stock] 0 |02|04|06|08|10|12|14

Lac déu, ủ 20 phút ở nhiệt độ phòng trong bóng tôi

Lac đều và đo độ hap thu ở 515nm

Phần trăm giảm độ hấp thu Ww © +> fen) N © pany oO oO

Hinh phu luc A.2: Duong chuan trolox cho DPPH Tién hanh phan tich