Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế biến nước chè đắng giải khát

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI *** NGUYỄN THỊ THANH LOAN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƯỚC CHÈ ðẮNG GIẢI KHÁT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI *** NGUYỄN THỊ THANH LOAN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƯỚC CHÈ ðẮNG GIẢI KHÁT CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mà SỐ : 60.54.01.04 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. HOÀNG THỊ LỆ HẰNG HÀ NỘI NĂM 2013 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ii LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực. Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin ñược trích dẫn trong luận văn này ñã ñược ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 23 tháng 09 năm 2013 Học viên Nguyễn Thị Thanh Loan Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn này, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tôi ñã nhận ñược sự ñộng viên và giúp ñỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể. Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới TS. Hoàng Thị Lệ Hằng, trưởng Bộ môn Bảo quản chế biến - Viện Nghiên cứu rau quả - Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội ñã tận tình giúp ñỡ, tạo mọi ñiều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn tới sự giúp ñỡ của các anh, chị Bộ môn Bảo quản chế biến - Viện nghiên cứu rau quả ñã giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia ñình và bạn bè ñã ñộng viên và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực hiện ñề tài và viết luận văn này. Hà Nội, ngày 23 tháng 09 năm 2013 Học viên Nguyễn Thị Thanh Loan Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iv MỤC LỤC Lời cam ñoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục bảng vii Danh mục hình viii PHẦN THỨ NHẤT – MỞ ðẦU 1 1.1 ðặt vấn ñề 1 1.2 Mục ñích – Yêu cầu 2 PHẦN THỨ HAI – TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1 Giới thiệu về cây chè ñắng ILEX KAUSHUE S.Y.Hu 3 2.1.1 ðặc tính thực vật 3 2.1.2 Thành phần hóa học của lá chè ñắng[24] 4 2.2 Tình hình sản xuất, chế biến và bảo quản chè ñắng trong và ngoài nước 10 2.2.1 Trên thế giới [1] 10 2.2.2 Trong nước [1] 12 2.3 Phương pháp và dung môi trích ly [24] 14 2.3.1 Phương pháp và ñiều kiện trích ly 15 2.3.2 Chọn dung môi trích ly chè ñắng 17 PHẦN THỨ BA NGUYÊN LIỆU – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.1 Nguyên liệu 21 3.2 Nội dung nghiên cứu 21 3.3 Phương pháp nghiên cứu 22 3.3.1 Xác ñịnh hệ số truyền quang (Light transmittance): 22 3.3.2 ðộ hấp phụ (Absorbance): 22 3.3.3 Xác ñịnh màu sắc và sự thay ñổi màu sắc của dịch trích ly: 22 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp v 3.3.4 Xác ñịnh hàm lượng chất rắn hòa tan bằng chiết quang kế: theo TCVN 5613- 1999 [25] 22 3.3.5 Xác ñịnh ñộ ẩm của chè: theo phương pháp cân ñến khối lượng không ñổi [25] 22 3.3.6 ðịnh lượng Saponin trong sản phẩm và bán thành phẩm[16] 22 3.3.7 Tính hiệu suất quá trình trích ly 23 3.3.8 Xác ñịnh hàm lượng vi sinh vật tổng số của sản phẩm: theo TCVN 4886-8 23 3.3.9 Phương pháp ñánh giá các chỉ tiêu cảm quan 23 3.3.10 Phương pháp toán học 24 3.4 Bố trí thí nghiệm 25 PHẦN BỐN – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30 4.1 Nghiên cứu xác ñịnh phương pháp trích ly saponin thích hợp 30 4.2 Ảnh hưởng của dung môi ñến quá trình trích ly saponin từ chè ñắng 31 4.3 Xác ñịnh kích thước nguyên liệu thích hợp 33 4.4 Nghiên cứu xác ñịnh các thông số kỹ thuật tối ưu trong quá trình trích ly saponin từ lá chè ñắng (tỷ lệ chè ñắng/dung môi, nhiệt ñộ trích ly, thời gian trích ly) nhằm thu ñược hàm lượng saponin tối ưu (hay hiệu suất trích ly saponin cao nhất). 34 4.4.1 Xác ñịnh miền ảnh hưởng của tỷ lệ lá chè ñắng khô/dung môi (nước) ñến khả năng chiết xuất saponin 34 4.4.2 Xác ñịnh miền ảnh hưởng của thời gian trích ly ñến khả năng trích ly saponin 36 4.4.3 Xác ñịnh miền ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến khả năng trích ly saponin 37 4.5 Nghiên cứu xác ñịnh tỷ lệ phối chế dịch trích ly thích hợp nhằm tạo sản phẩm nước chè ñắng giải khát. 44 4.5.1 Nghiên cứu xác ñịnh tỷ lệ pha chế thích hợp 44 4.5.2 Nghiên cứu sử dụng ñường cỏ ngọt làm chất ñiều vị nhằm tạo cho sản phẩm có vị hấp dẫn 46 4.6 Nghiên cứu sử dụng axit ascorbic nhằm ổn ñịnh màu cho sản phẩm 48 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vi 4.7 Nghiên cứu xác ñịnh chế ñộ thanh trùng cho sản phẩm nước chè ñắng giải khát. 50 4.8 Theo dõi sự biến ñổi chất lượng của sản phẩm trong thời gian bảo quản tàng trữ 53 4.9 Thiết lập sơ ñồ qui trình công nghệ sản xuất 55 4.10 Hạch toán sơ bộ hiệu quả kinh tế 57 PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 58 5.1 Kết luận 58 5.2 ðề nghị 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC 64 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vii DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 4.1 Ảnh hưởng của các phương pháp trích ly ñến hàm lượng saponin và hiệu suất trích ly saponin trong dịch chiết 30 4.2 Ảnh hưởng của loại dung môi ñến hàm lượng saponin từ chè ñắng 31 4.3 Ảnh hưởng của nồng ñộ acid trong dung môi ñến hiệu suất trích ly saponin 32 4.4 Ảnh hưởng của kích thước chè ñắng ñến hàm lượng saponin 33 4.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ chè /nước ñến hiệu suất trích ly saponin 34 4.6 Ảnh hưởng của thời gian ñến hiệu quả trích ly saponin 36 4.7 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ nước chiết ñến hiệu quả chiết suất saponin 37 4.8 Ma trận thí nghiệm tối ưu ñối với quá trình chiết suất saponin trong lá chè ñắng 40 4.8 Hệ số của hàm hồi quy thực nghiệm 41 4.9 Giá trị tối ưu của hàm ñáp ứng 43 4.10 Giá trị hàm mong ñợi 43 4.11 Giá thị biến tối ưu cho hàm mục tiêu 44 4.12 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế dịch chiết saponin từ lá chè ñắng ñến chất lượng nước chè ñắng giải khát 45 4.13 Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch cỏ ngọt ñến chất lượng của nước chè ñắng giải khát 47 4.14 Ảnh hưởng của hàm lượng axit ascorbic ñến sự biến màu của sản phẩm 49 4.15 Ảnh hưởng của chế ñộ thanh trùng tới hàm lượng Saponin có trong sản phẩm (%) 51 4.16 Ảnh hưởng của chế ñộ thanh trùng ñến các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm nước chè ñắng giải khát 52 4.17 Ảnh hưởng của chế ñộ thanh trùng ñến các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm nước chè ñắng giải khát 52 4.18 Sự biến ñổi chất lượng của sản phẩm trong thời gian bảo quản 54 4.19 Giá thành sản xuất 1 tấn sản phẩm nước chè giải khát ñóng lon nhôm 250 ml 57 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sự biến thiên hàm lượng saponin ñược chiết suất từ lá chè ñắng theo tỷ lệ chè/nước và nhiệt ñộ chiết suất khi thời gian ñược cố ñịnh 75 phút 42 Hình 1.2. Sự biến thiên hàm lượng saponin ñược chiết suất từ lá chè ñắng theo tỷ lệ chè/nước và thời gian chiết suất khi nhiệt ñộ cố ñịnh ở 90 0 C 42 Hình 1.3: Sự biến thiên hàm lượng saponin ñược chiết suất từ lá chè ñắng theo nhiệt ñộ và thời gian chiết suất khi cố ñịnh tỷ lệ chè/ nước là 1/5 43 PHẦN THỨ NHẤT – MỞ ðẦU 1. 1.ðặt vấn ñề Lĩnh vực sản xuất nước giải khát ñã có lịch sử phát triển rất lâu ñời, ñây là một ngành công nghiệp hấp dẫn bởi thị trường tiêu thụ rất lớn, thu hồi vốn nhanh, có tỷ lệ sinh lời cao và giải quyết ñược nhiều công ăn việc làm. Cùng với sự phát triển của xã hội, nước giải khát ngày càng thể hiện vai trò quan trọng của mình, nó không chỉ nhằm cung cấp nước cho cơ thể, mà còn là cách thưởng thức hương vị thơm, ngon, mát, bổ của các nguyên liệu tự nhiên. Việt Nam là một nước cận nhiệt ñới với khí hậu mùa hè nắng nóng, nên nhu cầu về ñồ uống chưa ñược ñáp ứng ñủ, ñặc biệt là ñồ uống có nguồn gốc tự nhiên. Với xu hướng tiêu thụ nước uống có nguồn gốc từ thực vật ñang dần thay thế các loại nước pha chế do chúng chứa nhiều các chất dinh dưỡng tự nhiên như hiện nay thì việc nghiên cứu chế biến các sản phẩm ñồ uống từ nguồn nguyên liệu thực vật tự nhiên sẵn có ñiều rất cần thiết và ñáp ứng ñược yêu cầu thực tế. Cây chè ñắng là loài cây phát triển rất tốt ở những vùng núi ñá vôi như Lào Cai, Ninh Bình, Hòa Bình và có nhiều ở Cao Bằng. Cây chè ñắng ñược coi như một cây thuốc có giá trị cao ñang ñược nhiều nước trên thế giới quan tâm, vì vậy ñây là loại cây trồng rất có triển vọng cho mục ñích phát triển kinh tế của người dân ở các tỉnh vùng núi. Theo một số nghiên cứu cho thấy chè ñắng có chứa 16 loại axit amin, ngoài ra trong lá chè ñắng nhóm saponin chiếm tỷ lệ cao. Saponin có tác dụng tăng cường quá trình trao ñổi chất và có quan hệ chặt chẽ ñến cơ cấu dinh dưỡng của cơ thể. Vì vậy, ngoài việc dùng ñể uống như trà, chè ñắng còn có giá trị về mặt dược liệu, trong dân gian ñã dùng lá cây chè ñắng uống thay chè có tác dụng thanh nhiệt, giải ñộc, ñiều hoà huyết áp. Lá chè ñắng còn ñược dùng chữa bệnh lỵ, sốt nóng, ñau ñầu, ñau răng, ñau mắt, ăn không ngon. Uống chè ñắng thường xuyên có tác dụng làm trí óc minh mẫn, lợi tiểu, giúp tiêu hoá tốt và kéo dài tuổi thọ. [...]... ñ tài: Nghiên c u xây d ng quy trình công ngh ch bi n nư c chè ñ ng gi i khát 1.2 M c ñích – Yêu c u 1.2.1 M c ñích Xây d ng quy trình công ngh s n xu t nư c gi i khát t cây chè ñ ng, góp ph n ña d ng s n ph m và gia tăng giá tr cho cây chè ñ ng Vi t Nam 1.2.2 Yêu c u - Xác ñ nh ñư c phương pháp và các thông s k thu t thích h p trong quá trình trích ly saponin t lá chè ñ ng - Xác ñ nh ñư c công th... dung nghiên c u - Nghiên c u l a ch n phương pháp trích ly saponin thích h p - Nghiên c u l a ch n lo i dung môi trích ly thích h p - Nghiên c u kích thư c nguyên li u thích h p cho quá trình trích ly - Nghiên c u xác ñ nh các thông s k thu t thích h p trong quá trình trích ly saponin t lá chè ñ ng (t l chè ñ ng/dung môi, nhi t ñ trích ly, th i gian trích ly) nh m thu ñư c hàm lư ng saponin t i ưu - Nghiên. .. n ph m, công ty ñã s n xu t ñư c 21 m t hàng t ngu n nguyên li u t i ch , trong ñó nhi u m t hàng không ñ cung c p cho th trư ng như: chè búp, chè ñ ng túi l c, vương trà, trà dây Thông Nông Công ty cũng ñang s n xu t th nghi m, chu n b ñưa ra th trư ng m t s m t hàng m i mang tính ñ t phá như: chè ñ ng hoà tan, dư c ph m t chè ñ ng vv ð kh c ph c tình tr ng "ñói" nguyên li u, Công ty ñã xây d ng... cây chè ñ ng ñã tr ng và ch bi n t i trên 20.000 m u TQ cây chè ñ ng kh ñinh trà Ch bi n chè ñ ng thành s n ph m hàng hoá cũng có nhi u phương pháp T i Nam M , chè ñ ng ñư c ch bi n thành các s n ph m ñóng gói, tinh d u và các s n ph m thông d ng khác dùng làm chè u ng, dư c li u, m ph m vv T i Trung Qu c ngoài s n ph m chè ñư c nghi n nh ñóng túi, ngư i dân còn thu hái búp và nh ng lá non cây chè. .. công b , chè ñ ng có tác d ng gi m cholestorol, gi m m máu, gi m ch ng cao huy t áp, tăng cư ng lưu thông máu, ngăn ch n suy thoái ch c năng tim và não, giãn khí qu n, ñi u hòa mô m , gi m tích t m , làm cho cơ th cân ñ i (ch ng béo phì) D ch trích ly nư c chè ñ ng có tác d ng kháng khu n cao [9],[4] Nh ng b ng ch ng khoa h c g n ñây v tác d ng c a cây chè ñ ng ñã ñư c xác nh n qua các công trình nghiên. .. c Dư c G n ñây nh t, s Khoa h c Công ngh t nh Cao B ng ñã ph i h p v i Vi n Dư c li u ti n hành nghiên c u v tác d ng c a cây chè ñ ng, k t qu thu ñư c cho th y, lá chè ñ ng không có tính ñ c c p, cây chè ñ ng là lo i th o dư c có tính an toàn v phương di n th c nghi m D ch trích ly chè ñ ng có tác d ng làm gi m s xơ c ng m ch máu Tác d ng gi m ch ng cao huy t áp c a chè ñ ng r t t t và ñ c bi t là... s n ph m làm t chè ñ ng cao c p nh t 2.2.2 Trong nư c [1] nư c ta sau khi phát hi n có cây chè ñ ng, ngay t nh ng năm ñ u 90 Trung Qu c ñã t ch c thu mua lá chè ñ ng t Vi t Nam (ch y u t i Cao B ng), T năm 1996 nh n th y ñây là cây ñ c s n quí hi m c a ñ a phương nên t nh u và UBND t nh Cao B ng ñã giao cho S Khoa h c Công ngh và Môi trư ng nghiên c u tr ng th nghi m và phát tri n cây chè ñ ng t i m... c mi n núi ñá vôi, t năm 2000 B Khoa h c Công ngh & Môi trư ng ñã h tr cho t nh Cao B ng xây d ng m t xư ng ch bi n chè ñ ng t i th tr n ðông Khê huy n Th ch An v i công su t ban ñ u 300 kg lá và búp tươi/ngày theo chương trình H tr ng d ng khoa h c k thu t ph c v phát tri n kinh t xã h i nông thôn & mi n núi giai ño n 1998 – 2002 Cho ñ n nay, xư ng ch bi n chè Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu... c ñi vào ho t ñ ng v i s n ph m ch l c là chè d ng túi l c và chè búp khô ñóng túi PE ñã m ra m t s n ph m mang tính ñ c s n có giá tr kinh t cao, kích thích phát tri n vùng nguyên li u, góp ph n phát tri n kinh t xã h i t nh Cao B ng Cu i năm 2001, công ty chè ñ ng Cao B ng (tr c thu c S KHCN-MT) ñư c thành l p Cùng v i vi c ña d ng hoá s n ph m, công ty chè ñ ng Cao B ng t p trung m r ng th trư ng... nh ñ c thu tinh th Ngoài lá cây chè ñ ng Cao B ng Ilex kaushue S.Y Hu lá cây c a m t s loài khác trong chi Ilex cũng có công d ng gi ng cây chè ñ ng như: I latifolia Thunb; I dunniana Levl; I pentagona S.K.Chen, Y.X.Feng & C.F Liang K t qu nghiên c u m i ñây c a Vi n Dư c li u Vi t Nam khi phân tích ñ nh tính v thành ph n hóa h c c a chè ñ ng Cao B ng cho th y trong lá chè ñ ng có 5 nhóm ch t chính . hành nghiên cứu ñề tài: Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế biến nước chè ñắng giải khát . 1.2. Mục ñích – Yêu cầu 1.2.1. Mục ñích Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất nước giải khát. HÀ NỘI *** NGUYỄN THỊ THANH LOAN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƯỚC CHÈ ðẮNG GIẢI KHÁT CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mà SỐ : 60.54.01.04 . NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI *** NGUYỄN THỊ THANH LOAN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƯỚC CHÈ ðẮNG GIẢI KHÁT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2013