Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD

1. Đặt vấn đề MỞ ĐẦU Chè không chỉ s d ng với m đ ò ý ĩ ă ườ b o ệ ỏe o ười, do có tác d ng quan trọ ư ò ố ư bệnh về huy t áp, tim mạch, đường ruộ ă ệng, làm ch o o ă ổi thọ và được s d ng hiệu qu , an toàn trong công nghiệp th c phẩm. Vì v y, è đ ở thành cây công nghiệp ch l c c a Việt Nam và một số quốc gia [9, 126]. S n phẩm chè c a Việt Nam đượ đ ạng hóa, từ chỗ chỉ có hai loại chè è đe o x ất khẩu và chè xanh cho thị ườ o ước, đ n đ loại chè khác ph c v nhu c u tiêu th đ ạng trên th giới C è đe được s x ấ eo ươ ươ ền thống OTD (Orthordox) và CTC (Crushing - Tearing - Curling: ép - cắt - ò xoă ). S ượ è đe m 70-75% thị ph n chè th giới, ở Việ N è đe hi m 60-70% tổng s ượng chè s n xuất khẩu ă [5, 14, 24, 115, 127]. Tuy v y, chè xuất khẩu c a Việt Nam luôn có giá trị thấp so với th giớ ý o ơ b n là chúng ta ư i pháp công nghệ phù hợp và qu n lý chấ ượng trong chuỗi tr ng, thu hái, v n chuyển, ch bi n, b o qu n, phối trộn đ b o và xây d ươ ệu. Một số ước không có nhiều tiề ă ề vùng nguyên liệu thì t p trung nh p khẩu chè thành phẩm và đ ư ệ, thi t bị với nhữ đoạn chính ư ơ , b o qu n, phối trộ ươ đ Bằ ươ đ ạo ra s n phẩm có ươ ệu và giá trị ă o [133]. Th c trạng ngành chè xuất khẩu V ệ N o ấy các doanh nghiệp c n t n trữ, ư o è phẩm, với lý do: Thứ nhất, do chè ch y được ch bi n, thu mua theo thời v từ ơ ở khác nhau với số ượng hạn ch , trong khi c ũ đ s ượng theo đơ đặt hàng (đặc biệt là các doanh nghiệp lớn) hoặc chờ thờ đ ểm phù hợp để xuất khẩu với giá trị cao. Thứ hai, thị ường luôn có s đổi, bi động về s ượng nh p khẩu, ph i t n trữ đ đơ đặt hàng. Thứ ba, yêu c u c a mỗi khách hàng là khác nhau về tỷ lệ các loại chè, c ư o để đ m b o đ các mặt hàng chè cho quá trình phối trộn. Th c t cho thấ ư kho, t n trữ chè rời với khố ượng lớn, các doanh nghiệp ch y “đóng bao tạm” trong túi PE, bên ngoài bao PP tại nhà kho ở đ ều kiệ ường. Với khí h u đặc thù nóng ẩm c a Việt Nam, chè dễ bị hút ẩm do có cấu trúc xốp làm thúc đẩy các ph n ng hóa học, bi đổi hóa sinh và phát triển vi sinh v t, nhiễm vi khuẩn, nấm mốc, vị lạ từ ường d đ n chè bị suy gi m chấ ượ đ ể Đ ng thời, chè còn dễ g y v n do quá trình x p ch ng, chấ đố [14]. Ngoài ra, trong quá trình thu mua, v n chuyển chè s n phẩm từ đơ ị s n xuất khác nhau về nhà máy, chấ ượ è ũ s bi n đổ N ư y, sẽ phát sinh nhữ đoạ đặc thù “sấy lại”, “bảo ản tạm”, “ hối trộn” để đ m b o s đ đều về ngoại hình và nội chất c a s n phẩm. Mặc dù, một số doanh nghiệ đ n hành gi i pháp khắc ph c bằng ươ x p các bao chè trong các bao bì lớ đ ú đ ề ơ [8]. Tuy nhiên gi i ượ đ ểm là ph thuộc rất nhiều vào v t liệ b o b ă ề ẩ ễ o ừ b o è ớ ốn kém chi phí máy móc hút chân không, tạo khí, v n chuyể xưởn ă ặn việc rò rỉ khí trong quá trình b o qu n. Để đ m b o s đ ng nhất về độ ẩm c a các loạ è ước khi xuất khẩu, các doanh nghiệp ch y u s d ng máy sấy (t ng sôi bă …) ới không khí nóng có nhiệ độ 7090 o C, các gi i pháp này có ượ đ ểm là khó kiểm soát các ch độ công nghệ, tố ă ượng cho quạt và các thi t bị thu h i, trở l c lớp sôi lớn, tiêu hao nhiề đ ệ ă để thổi khí tạo lớp sôi, điều kiện vệ sinh công nghiệp khó th c hiện tốt nên không những gây mất màu, mùi vị còn gây nhiễm tạp chất và nhiễm khuẩn từ ường, mặt khác chè dễ bị g y v o đ ơ ọc làm tỷ lệ v n b ă [20]. Trên th giới có nhiều hãng chè lớn tạ Đ c, Ấ Độ A H L … đ h những trung tâm t n trữ và phối trộn chè quy mô công nghiệ o đ ệ b o qu n được ng d ng phổ bi n là ươ b o qu n kín bằng tổ hợ o đ ều ti t nhiệt ẩm và thành ph n khí, tuy nhiên các ch độ công nghệ ư được công bố hoặ được giữ bí m t [23]. N ư n ph i ti n hành nghiên c đ đ và có hệ thố ơ ở khoa học và th c tiễn về các y u tố ưở đ n chấ ượng c a chè trong quá trình b o qu n và sấy lại từ đ đư các gi i pháp tổng thể về công nghệ và thi t bị để khắc ph c s suy gi m chấ ượng chè. Xuất phát từ những phân tích trên, chúng tôi ti n hành th c hiệ đề tài “Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD" bao g m ng d ươ pháp sấy bơ ệt (HPD: Heat Pump Drying) để sấ ạ b o qu n chè trong môi ườ đ ều bi n khí (MA: Modified Atmosphere).

B GIÁO DO I HC BÁCH KHOA HÀ NI C HUY NGHIÊN CU CÔNG NGH BO QUN BPHÁP MAHPD LUN ÁN TI THC PHM Hà Ni - 2015 B GIÁO DO I HC BÁCH KHOA HÀ NI C HUY NGHIÊN CU CÔNG NGH BO QUN B Chuyên ngành: Công ngh sau thu hoch Mã s: 62540104 LUN ÁN TI THC PHM NG DN KHOA HC: 1. TS. NGUYN MINH H 2. PGS.TS. NGUYN DUY THNH Hà Ni - 2015 I L   do tôi  trong  tài cc u công ngh và h thng thit b bo qun chè bng t hp Silo có s dng bm nhi Mã s KC.07.04/11-15. các s liukt qu trong lun án là trung thc công b  Tp th ng dn  Hà N Tác gi lun án C HUY II LỜI CẢM ƠN Trong thi gian thc hin công trình nghiên cu, c nhiu s n và ch bo  tình ca các Thy Cô, bng nghip và  u tiên, tôi xin trân trng c Giáo do, Vio Si hc - i hc Bách khoa Hà No u kin cho tôi hoàn thành lun án ti Tôi xin bày t lòng bin GVCC.TS Nguyn Minh H, PGS.TS Nguyn Duy Thnh, TS. Phm Anh Tung dn, ch bo  tôi trong sut quá trình thc hin và hoàn thành lun án. Tôi xin chân thành cn các Thy Cô ca Vin Công ngh Sinh hc và Công ngh Thc phm - i hc Bách khoa Hà N tôi trong sut quá trình thc hin lun án. Tôi xin chân thành co Vin Nông nghip và Công ngh Sau thu hoch - B Nông nghip và Phát trin Nông thôn, TS. Nguy ng cùng cán b trong Vin và Công ty TNHH chè Á Châu - Phú Th o u kin cho tôi cùng cng tác, thc hin các ni dung thí nghim và ng dng kt qu nghiên cu ca lun án vào thc tin. Tôi xin co Cc ng dng và Phát trin công ngh - B Khoa hc và Công ngh ng nghiu ki tôi trong thi gian thc hin lun án. Tôi xin chân thành c tch hi ng, y viên phn bin và y viên h c và tham gia hng chm lun án này. Cui cùng, tôi xin t lòng bii, ngoi, v, con tôi và b ng viên, c  trong sut quá trình thc hin lun án. Tác gi lun án C HUY III MC LC M U 1 t v 1 2. Mc tiêu nghiên cu 3 ng và phm vi nghiên cu 3 4. Ni dung nghiên cu 3 4.1. Kho sát mt s c tính v thành phn sinh hóa ca các lo 3 4.2. Nghiên cu công ngh sy l 3 4.3. Nghiên cu công ngh bo qu 4 4.4. Kho nghim quy trình công ngh sy li và bo qu hp silo có ng dn/silo. 4 c và thc tin 4 c 4 c tin 4 6. Nhi ca lun án 5 7. Cu trúc ca lun án 5 1 TNG QUAN 6 1.1. Tình hình sn xut, tiêu th  gii và Vit Nam 6 1.1.1. Quy trình sn xu 6 1.1.2. Th gii 6 1.1.3. Vit Nam 8 1.2. Chng và s bii cho qun 10 1.2.1. Ch 10 1.2.2. S bii cho qun 13 IV 1.3. Các yu t n cho qun 16 1.3.1. ng ca n khí oxy 16 1.3.2. ng ca nhi 19 1.3.3. ng c m chè 20 1.3.4. ng ca ho c 23 1.3.5. ng ca vi sinh vt 26 1.3.6. ng ca bao bì 27 1.3.7. ng ca ánh sáng 29 1.4. Tình hình ng dng công ngh, thit b bo qun chè trên th gii và Vit Nam 29 1.4.1. Th gii 29 1.4.2. Vit Nam 31 c v công ngh bo qun bu bin khí MA và sy t HPD 32 u bin khí MA 32 1.5.2.  HPD 36 1.6. Tng hnh nhim v nghiên cu ca lun án 39 1.6.1. V công ngh 39 1.6.2. V thit b 40 ng nghiên cu 40 2 NGUYÊN LIU 41 2.1. Nguyên vt liu nghiên cu 41 2.1.1. Nguyên liu 41 2.1.2. Thit b c và dng c 41 m và thi gian nghiên cu 43 V 2.2u 44 u thc nghim công ngh sy l 44  cu thc nghim công ngh bo qun chè CTC 46 2.2.3 ch 47 2.2.4quy hoch thc nghim ca Box-Wilson 54 2.2.5. ng thui s dng phn mm Design  Expert version 7.1 56 3 KT QU VÀ THO LUN 57 3.1. Kt qu kho sát mt s c tính v thành phn sinh hóa c 57 3.2. Kt qu nghiên cu công ngh sy l . 58 3.2.1. ng nhi n chng và thi gian sy l 59 3.2.2. ng c m tác nhân sy ln chng và thi gian sy li chè  64 3.2.3. ng ca t tác nhân sn chng và thi gian sy li chè  66  xut gii pháp công ngh và quy trình sy lng t hp silo có ng dng  68 3.3. Kt qu nghiên cu công ngh bo qu       MAHPD 73 3.3.1. Kt qu nghiên cu ng c n ch trong quá trình bo qun 73 3.3.2. Kt qung ca n khí oxy n ch CTC trong quá trình bo qun 79 3.3.3. Kt qu kho sát ng ca nhi trong quá trình bo qun chè 85 3.3.4. Kt qu nghiên cu u t (n  m chè và nhi bo qun chng và thi gian bo qun ch 85 VI 3.3.5 xut gii pháp công ngh và quy trình bo qung h thng silo ng d 98 3.4. Kt qu kho nghim quy trình công ngh ng d    102 3.4.1. Kt qu kho nghim quy trình công ngh sy lng h th dng  102 3.4.2. Kt qu kho nghim quy trình công ngh bo qung h thng silo ng d 108 4 KT LUN VÀ KIN NGH 111 KIN NGH V NHNG NGHIÊN CU TIP THEO 112 DANH M CA LUN ÁN 113 TÀI LIU THAM KHO 114 I. Tài liu ting Vit 114 II. Tài liu ting Anh 116 III. Tài liu ting Nga và Bungary 122  123 VII DANH MC CÁC KÝ HIU VÀ CH VIT TT T vit tt  ANOVA  AZO T Adolf Zimmermann in Osterburken cc a w Water Activity (Ho c) CHT Cht hòa tan CK Cht khô CT Công thc CTC Crushing - Tearing - Curling (n xui n ép - ct -  Creaming Ch s  sánh  i chng  u king EC (-)-epicatechin ECG (-)-epicatechin gallate EGC (-)-epigallocatechin EGCG (-)-epigallocatechin gallate ERH  i ca không khí FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations (T chc c và Nông nghip Liên Hip Quc) HL ng HPD Heat Pump Drying (St) IBMK Iso-Butyl Methyl Ketone KN Kho nghim MA Modified Atmosphere u bin khí) NDP Non Dialysable Pigment (Sc t không th phân tách) nl  LSD (5%) Least Significant Difference (S khác bit nh nh  OTD Chè Orthordox (Chè sn xut theo n thng) p/kg Pound/kilogam PE Polyethylene VIII PET Polyethylene Terephthalate PPO Polyphenol Oxidase PVC Polyvinylchloride PP Polyproylene PS Polystyrene SAS Statistical Analysis System (Phn mm thng kê phân tích h thng) TCVN Tiêu chun Vit Nam TF Theaflavin TN Thí nghim TNHH Trách nhim hu hn TNS Tác nhân sy TR Thearubigin TF3G Theaflavin-3-gallate TFDG Theaflavin--digallate TS Tng s UV Ultraviolet (tia cc tím) VSV Vi sinh vt [...]... và thi t bị để khắc ph c s suy gi m chấ ượng chè Xuất phát từ những phân tích trên, chúng tôi ti n hành th c hiệ đề tài Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD" bao g m ng d pháp sấy bơ ườ ệt (HPD: Heat Pump Drying) để sấ đ ều bi n khí (MA: Modified Atmosphere) ạ ươ b o qu n chè trong môi 3 2 Mục tiêu nghiên cứu -X định ch độ công nghệ sấy lại và b o qu ươ HPD k t hợp è đe CTC... Nghiên c u th c nghiệm gian sấy lạ è đe CTC bằ ươ độ ẩm tác nhân sấ đ n chấ ượng và thời HPD 4 ưởng c a tố độ tác nhân sấ đ n chấ ượng và thời - Nghiên c u th c nghiệm è đe CTC bằ gian sấy lạ ươ HPD - Đề xuất quy trình công nghệ sấy lạ è đe CTC bằ ươ HPD 4.3 Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen CTC bằng phương pháp MAHPD ưởng c a độ ẩm chè đ n chấ ượ - Nghiên c u è đe CTC o b o qu n ưởng c a n - Nghiên. .. và Công nghệ Sau thu hoạch - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Tổ ch c kh o sát một số Nhà máy s n xuất chè tại Phú Thọ, Tuyên Quang, Vĩ P ú 5 ă Thời gian: Từ 2010 đ 5 ă 2015 4 Nội dung nghiên cứu 4.1 Khảo sát một số đặc tính về thành phần sinh hóa của các loại chè đen CTC 4.2 Nghiên cứu công nghệ sấy lại chè đen CTC bằng phương pháp HPD ưởng c a nhiệ độ đ n chấ ượng và thời gian sấy lại - Nghiên. .. c a nhiệ độ trong quá trình b o qu n chè - K t qu kh o sát ưở - Nghiên c u đ u tố (n qu ) đ n chấ ượng và thời gian b o qu độ ox è đe CTC - Đề xuất gi i pháp công nghệ và quy trình b o qu ươ ng d độ ẩm chè và nhiệ độ b o è đe CTC bằng hệ thống silo MAHPD 4.4 Khảo nghiệm quy trình công nghệ sấy lại và bảo quản chè đen CTC trên tổ hợp silo có ứng dụng phương pháp MAHPD quy mô 4 tấn/silo 5 Ý nghĩa khoa... có ng d MAHPD đ m b o tính kh è đe CTC bằng tổ hợp silo o đ ều kiện s n xuất quy mô công nghiệp 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đố ượng nghiên c u: C è đe CTC và được lấy m u tại nhà máy ch bi n chè c a Công ty TNHH một thành viên chè Á Châu - Phú Thọ M u chè thí nghiệm loại BP là một o ă oạ è đe CTC (BOP BP OF PF D) Phạm vi nghiên c u c a Lu n án: Qua o ước và trên th giớ Trong phạm vi nghiên c... lại” và è đe CTC ại Việt Nam ơ ở khoa họ để ng d ng tính toán thi t k và ch tạo tổ MAHPD 64 ấn tại Công ty TNHH chè Á Châu - 5 Phú Thọ, là s n phẩm Đề tài cấ ước Nghiên cứu công nghệ và hệ thống thiết bị bảo quản chè bằng tổ hợp Silo có sử dụng bơm nhiệt” Mã số KC.07.04/11-15 ă - Góp ph n gi m tổn thất sau thu hoạch, phẩm chè đe CTC V ệt Nam phù hợp vớ Đề ă nâng cao giá trị ị và s c cạnh tranh c a s n... t bị sấy lại và b o qu hợp silo có ng d - Đ đă bơ ý 01 bằ è đe CTC bằng tổ ệt k t hợ đ ều bi n khí (MAHPD) ở quy mô công nghiệp độc quyền gi i pháp hữu ích “Thiết bị sấy lại và bảo quản chè đen bằng hương há bơm nhiệt kết hợp với điều biến khí” (Quy định số 14116/QĐ- SHTT ngày 6/3/2015 c a C c Sở hữu trí tuệ và Công báo sở hữu công nghệ số 325 t p A (04.2015), tr 21) 7 Cấu trúc của luận án Lu n án... phối trộn chè quy mô công nghiệ qu n được ng d ng phổ bi n là ươ …đ đ b o qu n kín bằng tổ hợ nhiệt ẩm và thành ph n khí, tuy nhiên các ch độ công nghệ h ệb o o đ ều ti t ư được công bố hoặ được giữ bí m t [23] N ư n ph i ti n hành nghiên c và th c tiễn về các y u tố sấy lại từ đ đư ưở đ đ và có hệ thố ơ ở khoa học đ n chấ ượng c a chè trong quá trình b o qu n và các gi i pháp tổng thể về công nghệ và... i pháp công nghệ b o qu ng d ươ độ ẩm chè 92 đợi c a các y u tố th c nghiệm và m c tiêu 95 Hình 3.24 Biểu diễn mô hình tố ư Hình 3.25 Biểu diễn m ox è đe CTC bằng tổ hợp silo 98 MAHPD 98 Hình 3.27 Nguyên lý c m thi t bị đ ều bi n khí MA 99 Hình 3.28 Sơ đ quy trình công nghệ b o qu è đe CTC bằ ươ MAHPD 100 Hình 3.29 M ố a hệ thống MAHPD 102 1 MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Chè. .. thụ chè đen trên thế giới và Việt Nam 1.1.1 Quy trình sản xuất chè đen [5, 14] è đe S n xuấ ề ù pháp nào thì v ươ ư ơ ở khoa học bi è để tạo nên màu sắ đặ ư è đe ù n xuấ eo ươ đổi hóa sinh bởi enzyme có trong búp ột số ươ thể: Phương pháp OTD theo quy trình sau: Nguyên liệu → Làm héo → Vò ơ → Lên men → Sấy khô → C è đe b thành phẩm → Phân loại → Các mặt hàng chè (OP, P, FBOP, PS, BPS, F, D) Phương pháp . thc hi tài Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD& quot; bao gm ng d pháp sy  t (HPD: Heat Pump Drying)  s   o qun chè trong môi. mô công nghip. ng và phm vi nghiên cu ng nghiên cu: C và c ly mu ti nhà máy ch bin chè ca Công ty TNHH mt thành viên chè Á Châu - Phú Th. Mu chè. Mc tiêu nghiên cu 3 ng và phm vi nghiên cu 3 4. Ni dung nghiên cu 3 4.1. Kho sát mt s c tính v thành phn sinh hóa ca các lo 3 4.2. Nghiên cu công ngh