Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè xanh hòa tan từ lá chè già

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI PHAN THU HƯƠNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ XANH HÒA TAN TỪ LÁ CHÈ GIÀ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mã số: 60.54.01.04 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thị Bích Thủy Bộ môn CNSTH – Khoa CNTP Hà Nội - 2013 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam đoan rằng: mọi số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng. Tôi xin cam đoan rằng: mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn và mọi thông tin trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Học viên Phan Thu Hương Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… ii LỜI CẢM ƠN Đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất chè xanh hòa tan từ lá chè già” được thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Chế biến – Khoa Công nghệ Thực phẩm – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Để hoàn thành đề tài này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy cô, gia đình và bạn bè. Trước hết, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS. Nguyễn Thị Bích Thủy, ThS. Giang Trung Khoa – Khoa Công nghệ Thực phẩm và các thầy cô trong Khoa Cơ điện – Trường Đại Học Nông nghiệp Hà Nội là những người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Tôi xin thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm, khoa Cơ điện đã giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè và người thân đã luôn động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Học viên Phan Thu Hương Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục chữ viết tắt vii MỞ ĐẦU 1 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1 Giới thiệu chung về cây chè 3 1.1.1 Nguồn gốc 3 1.1.2 Phân loại 4 1.1.3 Đặc điểm một số giống chè trồng ở Việt Nam 4 1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và Việt Nam 6 1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới 6 1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè ở Việt Nam 8 1.3 Thành phần hóa học của lá chè 10 1.3.1 Nước 10 1.3.2 Chất hòa tan 10 1.3.3 Hợp chất phenol (tanin) 11 1.3.4 Ankaloid 11 1.3.5 Protein và acid amin 12 1.3.6 Carbohydrates 12 1.3.7 Các chất màu 12 1.3.8 Vitamin và khoáng 13 1.3.9 Enzyme 13 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iv 1.4 Chè tươi truyền thống và các sản phẩm từ chè 14 1.4.1 Chè tươi truyền thống 14 1.4.2 Phân loại các sản phẩm chè chế biến 14 1.5 Sản phẩm chè xanh hòa tan và các nghiên cứu về công nghệ chế biến chè hòa tan 15 1.5.1 Sản phẩm chè xanh hòa tan 15 1.5.2 Nghiên cứu trong và ngoài nước về công nghệ chế biến chè hòa tan 17 Chương 2 VẬT LIỆU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm nghiên cứu 21 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21 2.1.2 Vật liệu nguyên cứu 21 2.1.3 Địa điểm nghiên cứu 21 2.2 Nội dung nghiên cứu 21 2.3 Phương pháp nghiên cứu 22 2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 22 2.3.1.1 Thí nghiệm xác định đặc tính của nguyên liệu 22 2.3.2 Các chỉ tiêu phân tích 25 2.4 Các phương pháp phân tích 25 2.4.1 Xác định hàm lượng chất hòa tan theo phương pháp VORONSOV 25 2.4.2 Xác định hàm lượng polyphenol tổng số theo 14502-1-2005 27 2.4.3 Xác định hàm lượng cafein và catechin tổng số theo 14502-2-2005 30 2.4.4 Chất lượng cảm quan của sản phẩm được xác định theo TCVN 3218:2012 31 2.5 Xử lý thống kê kết quả thí nghiệm 31 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Thành phần hóa học cơ bản của lá chè Trung Du 32 3.2 Ảnh hưởng của biện pháp diệt men đến chất lượng của dịch ép 33 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… v 3.3 Ảnh hưởng của độ mịn chè nghiền đến chất lượng dịch ép 35 3.4 Ảnh hưởng của lực ép đến chất lượng của dịch ép 36 3.5 Ảnh hưởng của loại màng lọc đến chất lượng dịch lọc 37 2.6 Ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến chất lượng của dịch cô 39 3.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng của sản phẩm 41 3.8 Thiết lập quy trình sản xuất chè tươi hòa tan 44 KẾT LUẬN- ĐỀ NGHỊ 47 1 Kết luận 47 2 Đề nghị 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC 51 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 1.1 Diện tích trồng chè phân theo châu lục năm 2000 – 2009 (1000 ha) 6 1.2 Diện tích, sản lượng chè tại Việt Nam 2000-2009 8 1.3 Các thị trường xuất khẩu chè chủ yếu của Việt Nam (triệu USD) 9 3.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu chè Trung du 32 3.2 Ảnh hưởng của biện pháp diệt men đến chất lượng dịch ép 33 3.3 Ảnh hưởng của phương pháp diệt men đến chất lượng cảm quan của dịch ép 34 3.4 Ảnh hưởng của độ mịn chè nghiền chất lượng dịch ép 35 3.5 Ảnh hưởng của độ mịn chè nghiền đến chất lượng cảm quan của dịch ép 36 3.6 Ảnh hưởng của lực ép đến chất lượng của dịch ép 37 3.7 Ảnh hưởng của loại màng lọc đến chất lượng dịch lọc 38 3.8 Ảnh hưởng của loại màng lọc đến chất lượng cảm quan của dịch lọc 39 3.9 Ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến chất lượng của dịch cô 40 3.10 Ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến chất lượng cảm quan của dịch cô đặc 41 3.11 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng của sản phẩm 42 3.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy tới tính chất cảm quan của bột chè 42 3.13 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy tới tính chất cảm quan của nước chè 43 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CK : Chất khô CT : Công thức CHT : Chất hòa tan CRT : Chất rắn tổng số PPT : Polyphenol tổng số CAT : Catechin tổng số Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 1 MỞ ðẦU 1 ðặt vấn ñề Cây chè có tên khoa học là Camellia sinensis O.Kuntze, được phát hiện từ rất sớm, vào khoảng 2700 trước công nguyên. Đầu tiên, chè được sử dụng như một dược liệu sau nhanh chóng trở thành một loại đồ uống phổ biến mang tính văn hóa, cổ truyền của nhiều dân tộc, đặc biệt ở Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam và nhiều nước khác trên thế giới [8]. Từ lâu, tác dụng của việc uống chè đối với sức khoẻ con người đã được làm rõ. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, nước chiết/polyphenol chè có tác dụng tốt đối với bệnh ung thư, bệnh tim mạch, bệnh cao huyết áp, bệnh đường ruột, bệnh răng và có tác dụng làm chậm quá trình lão hoá, tăng tuổi thọ [18]. Bên cạnh đó, polyphenol chè còn được sử dụng có hiệu quả và an toàn trong công nghiệp thực phẩm để thay thế các chất chống oxy hóa tổng hợp như BHA, BHT dễ gây tác dụng phụ có hại [16, 17]. Hiện ở nước ta cây chè đã được phát triển ở 34 tỉnh, với khoảng 6 triệu lao động tham gia và 600 nhà máy chế biến chè, diện tích chè đạt trên 130.000ha. Theo kế hoạch đến 2015, diện tích này sẽ được nâng lên là 150 nghìn ha. Năm 2010, Việt Nam xuất khẩu trên 135.000 tấn, kim ngạch đạt gần 200 triệu USD [19]. Việt Nam đang có sản lượng chè đứng thứ 5 thế giới và xuất khẩu ra khoảng 110 nước. Tuy nhiên, vùng nguyên liệu chỉ đáp ứng được 50% nhu cầu là một trong những nguyên nhân khiến giá chè xuất khẩu của nước ta chỉ bằng một nửa giá chè bình quân trên thế giới [15]. Ở nước ta, ngoài chè xanh, chè hương hoa còn tồn tại một sản phẩm dân gian truyền thống được mọi người hết sức ưu chuộng, đó là chè tươi. Đây là loại đồ uống gắn liền với văn hóa dân gian của người Việt, không thể thiếu trong các hoạt động cộng đồng, có tác dụng giải khát tốt. Nước chè tươi được chuẩn bị bằng cách lấy lá chè tươi (già hoặc bánh tẻ) được rửa sạch, có thể Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 2 được vò nhẹ, sau đó hãm trong nước sôi với thời gian khoảng 5-7 phút. Tuy nhiên hiện nay trước nhịp sống hiện đại, con người ngày càng ít thời gian cho việc nội trợ nên việc sử dụng loại đồ uống này ngày càng mai một theo thời gian. Với mong muốn đáp ứng được nhu cầu sử dụng loại sản phẩm truyền thống này, đồng thời tạo cho sản phẩm có tính tiện ích "có thể sử dụng ở bất cứ đâu, bất cứ thời điểm nào, phù hợp với mọi cấu trúc gia đình, đặc biệt phù hợp với cuộc sống công nghiệp", chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè xanh hòa tan từ lá chè già”. 2. Mục ñích và yêu cầu 2.1. Mục ñích Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chè xanh hòa tan tiện ích trong sử dụng, cơ bản mang được hương vị sản phẩm truyền thống, góp phần đa dạng sản phẩm và gia tăng giá trị cây chè ở Việt Nam. 2.2. Yêu cầu − Xác định được đặc tính chất lượng của nguyên liệu lá chè già. − Xác định được ảnh hưởng của phương pháp diệt men đến chất lượng của dịch ép. − Xác định được ảnh hưởng của phương pháp nghiền, ép, lọc đến chất lượng của dịch ép. − Xác định được ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến chất lượng của dịch cô. − Xác định được ảnh hưởng của chế độ sấy phun đến chất lượng của sản phẩm. − Thiếp lập quy trình công nghệ sản xuất chè tươi hòa tan . [...]... ng tanin, catesin, axit amin, cafeine r t cao, màu nư c, v chè ñ t yêu c u, nhưng hương nh t vì bay h t trong quá trình chi t xu t, cô ñ c và s y [6] 1.5 S n ph m chè xanh hòa tan và các nghiên c u v công ngh ch bi n chè hòa tan 1.5.1 S n ph m chè xanh hòa tan Chè hòa tan, hay còn g i là cao chè hay chè tinh ch t, là ph n khô thu ñư c khi cô ñ c các ch t hòa tan t lá chè già, cành chè non, ho c t chè. .. trong th i gian 12 tháng [8] 1.5.2 .Nghiên c u trong và ngoài nư c v công ngh ch bi n chè hòa tan 1.5.2.1 Nguyên c u nư c ngoài v công ngh ch bi n chè hòa tan B t chè hòa tan là s n ph m ñư c s n xu t t nh ng lá chè búp ho c lá kém ch t lư ng s ñư c t n thu nh m t o ra d ch chè ho c b t chè hòa tan, làm nguyên li u cho công nghi p ch bi n ph m m u, nư c chè ñóng chai, chè s a, cà phê, m ph m, kem ñánh... ho c t chè bán thành ph m các lo i Chè hòa tan hi n nay tr thành m t hàng ph bi n chi m kh i lư ng l n trong th trư ng chè th gi i Nh ng năm g n ñây Xrilanca, Nh t B n, n ð , Trung Qu c… ñã nghiên c u thành công và ch bi n ñư c chè xanh, chè ñen hòa tan nư c ta ñã nghiên c u s n xu t chè hòa tan t chè xanh, chè ñen bán thành ph m, ch bi n t nguyên li u chè tươi và lá già ñã thu ñư c k t qu t t Trư ng... ñ 170oC là t i ưu nh t ð mc a chè hòa tan sau quá trình s y phun kho ng 1,5% Hi u su t trích ly c a chè cu ng so v i hàm lư ng ban ñ u c a nó là 65,5% S n ph m chè hòa tan s n xu t t chè cu ng ph li u có ch t lư ng tương ñương chè hòa tan s n xu t t chè thành ph m [1] Huỳnh H u Thành ( 2006) ñã nghiên c u quy trình ch bi n chè hòa tan b ng phương pháp s y thăng hoa t lá chè tươi nh m tìm ra ñư c phương... n xu t b t chè hòa tan còn r t h n ch nên vi c nghiên c u xây d ng công ngh ch bi n chè hòa tan s t o ra m t s n ph m m i mang thương hi u Vi t, góp ph n ña d ng hóa s n ph m chè ch bi n trên th trư ng, tránh vi c ph i nh p b t chè gây th t thoát ngo i t trong khi chè Vi t Nam ñang dư th a, khó tiêu th ð Văn Cư ng (2010) ñã nghiên c u xây d ng quy trình công ngh s n xu t chè hòa tan t chè cu ng ph... nguyên li u chè nhi u ho c ít ñ u làm cho lá chè b nát khi vò Trong quá trình ch bi n chè c n kh ng ch s bay hơi nư c, ñ c bi t trong s n xu t chè ñen [10] 1.3.2 Ch t hòa tan M t trong nhưng ch tiêu quan tr ng nh t ñ ñánh giá ch t lư ng chè chính là hàm lư ng ch t hòa tan Nh ng ch t này trong quá trình trích ly (pha chè) s tan vào nư c pha Hàm lư ng ch t hòa tan trong nư c chè ph thu c vào lo i chè thành... b i chè và tanin chè gây ra Chè cu ng là lo i chè ph li u chi m t l cao nh t (63%) trong t ng s chè ph li u M c dù là chè ph li u nhưng trong chè cu ng hàm lư ng ch t hòa tan r t cao (28,8 %CK) Phân tích ch t lư ng chè cu ng b ng phương pháp c m quan và hóa h c cho th y, ch t lư ng chè cu ng không thua kém nhi u so v i chè OP (m t lo i s n ph m chè ñen có ch t lư ng t t nh t trong các m t hàng chè. .. c ng s (2007) ñã nghiên c u công ngh s n xu t chè hòa tan b ng cách gia nhi t lá chè tươi v i nhi t ñ ñ ñ vô ho t enzyme, sau ñó nghi n nh , trích ly b ng nư c nóng và làm khô b ng cách s y khô ho c ñông khô Kh o sát ñư c th c hi n v i m c tiêu phát tri n công ngh s n xu t chè hòa tan d ng b t và t i ưu hóa các thông s công ngh trong các công ño n khác nhau c a s n xu t trà Nh ng nghiên c u cũng ñư... m (chè xanh, chè ñen…), ph m ch t c a nguyên li u, quy trình công ngh và th i v ch bi n Trong ñó ph m ch t nguyên li u cũng nh hư ng l n t i hàm lư ng ch t hòa tan trong chè Nguy n Duy Th nh Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ……………………… 10 (2004) ñã ch ra r ng lá chè càng trư ng thành thì hàm lư ng các ch t hòa tan càng gi m [8] 1.3.3 H p ch t phenol (tanin) Tanin... th k t h p v i ñư ng, tanin t o ra các h p ch t aldehyde, alcol có mùi thơm cho chè ñen, và chúng cũng góp ph n ñi u v cho chè xanh [10] 1.3.6 Carbohydrates Trong lá trà ch a r t ít glucid hòa tan, trong khi ñó các glucid không hòa tan l i chi m t l l n Cellulose và Hemicellulose cũng tăng lên theo tu i c a lá, vì v y nguyên li u càng già ch t lư ng càng kém Hàm lư ng ñư ng hòa tan trong trà tuy ít . công nghiệp", chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè xanh hòa tan từ lá chè già . 2. Mục ñích và yêu cầu 2.1. Mục ñích Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chè. biến chè hòa tan 15 1.5.1 Sản phẩm chè xanh hòa tan 15 1.5.2 Nghiên cứu trong và ngoài nước về công nghệ chế biến chè hòa tan 17 Chương 2 VẬT LIỆU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 . 1.4 Chè tươi truyền thống và các sản phẩm từ chè 14 1.4.1 Chè tươi truyền thống 14 1.4.2 Phân loại các sản phẩm chè chế biến 14 1.5 Sản phẩm chè xanh hòa tan và các nghiên cứu về công nghệ