Nghiên cứu công nghệ sản xuất trà xanh hòa tan bằng phương pháp trích ly vi sóng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA VÀ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ XANH HÒA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA VÀ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

TRÀ XANH HÒA TAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP

TRÍCH LY CÓ HỖ TRỢ VI SÓNG

GVHD: TS NGUYỄN TIẾN LỰC SVTH: PHAN THỊ CAO NGUYÊN MSSV: 11116046

S K L 0 0 3 9 1 8

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

SVTH: PHAN THỊ CAO NGUYÊN MSSV: 11116046

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨ

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Ph n Th C o Nguyên MSSV: 11116046 Ngành: C ng ngh th ph m

1 Tên đồ án: Nghi n ứu ng ngh s n u t tr nh h tan ng ph ng ph p tr h l vi

6 Họ tên người hướng dẫn: TS Ngu n Tiến

Phần hướng dẫn: toàn b khóa luận

Nội dung và yêu cầu đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bởi

Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm

Tp.HCM, ngày 16 tháng 7 năm 2015

Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn

Ờ N

u tr nh nghi n ứu ề t i th hi n t i ph ng th nghi m m n C ng ngh th ph m kho C ng ngh Hóa h c và Th c ph m - tr ờng Đ i h S ph m Kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh Để ho n th nh ề t i n , ngo i s n l ủ n th n, h ng t i n nhận

LỜ A ĐOAN

T i in m o n to n s li u c trình bày trong khóa luận t t nghi p là ng

tr nh nghi n ứu của tôi T i in m o n n i ung c tham kh o trong khóa luận t t nghi p c trích d n h nh v ủ theo qui nh

TP Hồ Ch inhNgày 16 tháng 7 năm 2015

Ký tên

Ph n Th C o Ngu n

Ụ Ụ

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i

ỜI C N ii

ỤC ỤC iv

NH S CH NG IỂU vii

NH S CH H NH V viii

NH ỤC CH VI T TẮT ix

T TẮT ĐỒ N x

Ở Đ U 1

CHƯ NG 1 TỔNG U N T I IỆU 3

1.1 Gi i thi u chung về h 3

1.1.1 C h 3

1.1.2 Đặc t nh sinh h ủa cây chè 3

1.1.3 Đặ iểm m t s gi ng chè trồng ở Vi t Nam 4

1.1.4 Tình hình s n xu t, tiêu thụ chè trên thế gi i và Vi t Nam 5

1.1.5 Thành ph n hóa h c của lá chè 8

1.1.5 Ch t i tru ền th ng và các s n ph m t chè 12

1.2 Gi i thi u ng ngh vi s ng 13

1 2 1 Vi s ng 13

1.2.4 Ngu n l 14

1.2.5 Tính ch t 15

1.2.6 Tr h l i s h tr của vi sóng 15

1.2.7 Ưu nh iểm của vi sóng 16

1.2.8 Ứng dụng của vi sóng 16

1.2.9 Lò vi sóng 17

1.3 Công ngh chế biến trà xanh hòa tan 18

1.4 Nghiên cứu trong v ngo i n c 20

1.4.1 Nghiên cứu ngo i n c 20

1.4.2 Nghiên cứu trong n c 21

CHƯ NG 2 VẬT IỆU V PHƯ NG PH P NGHI N CỨU 23

2.1 Đ iểm nghiên cứu 23

2.2 Vật li u nghi n ứu 23

2.2.1 Ngu n li u 23

2.2.2 Hóa ch t 23

2.2.3 Dụng cụ và thiết b 23

2.3 S ồ nghi n ứu 25

2.4 B trí thí nghi m 25

2.5 Ph ng ph p ph n t h 31

2.5.1 Ph ng ph p ph n t h vật lý 31

2.5.3 Ph ng ph p thiết kế thí nghi m và x lý s li u 32

2.5.4 Ch t l ng c m quan của s n ph m nh theo TCVN 3218:2012 33

CHƯ NG 3 T QU V IỆN UẬN 35

3.1 Thành ph n hóa h n củ l h t i 35

3.2 h o s t qu tr nh i t men 35

3.3 h o s t nh h ởng ủ ếu t trong qu tr nh tr h l ng vi s ng 37

3.3.1 h o s t nh h ởng ủ nồng eth nol 37

3.3.2 h o s t nh h ởng ủ thời gi n ng m tr khi tr h l ng vi s ng 38

3.3.3 h o s t nh h ởng ủ t l ngu n li u ung m i 40

3.3.4 h o s t nh h ởng ủ thời gi n tr h l ng vi s ng 41

3.4 T i u h qu tr nh tr h l 42

3.4.1 Gi i i to n t i u qu tr nh tr h l v i h m mụ ti u h m l ng h t h t n 44

3.4.2 Gi i i to n t i u qu tr nh tr h l v i h m mụ ti u h m l ng t nin 44

3.4.3 T i u h h m mụ ti u 44

3.5 Đ nh gi nh h ởng củ nhi t ặc 47

3.6 Đ nh gi nh h ởng ủ ếu t trong qu tr nh s y phun 49

3.6.1 Đ nh gi v l h n nồng m lto e trin th h h p trong qu tr nh s 49

3.6.2 Đ nh gi nh h ởng nhi t s phun ến h t l ng s n ph m 50

3.7 X ng qu tr nh s n xu t chè xanh hòa tan 52

3.7.1 u tr nh ng ngh 52

3.8 Đ nh gi h t l ng s n ph m 55

3.8.1 Đ nh gi h ti u h l 55

3.8.2 Đ nh gi m qu n ủa s n ph m 56

CHƯ NG 4 T LUẬN – ĐỀ NGHỊ 57

TÀI LIỆU THAM KH O 58

PHỤ ỤC 66

AN S N U

B ng 1.1 Di n tích trồng chè phân theo châu lụ năn 2000 – 2009 (1000 ha) 5

B ng 1.2 Di n tích và s n l ng h t i Vi t Nam 2000 – 2009 7

B ng 1.3 Các th tr ờng xu t kh u chè chủ yếu của Vi t Nam (tri u USD) 7

B ng 1.4 Hàm l ng các ch t trong l h t i 8

B ng 1.5 Thành ph n hóa h c của tôm h t i v l h non 8

B ng 1.6 S phân b n c trong búp chè 9

B ng 1.7 ng ờng hòa tan trong búp chè (tính theo ph n trăm h t khô) 10

B ng 1.8 Thành ph n catechin của búp chè (tính b ng mg/g tanin trong búp chè) 11

ng 2 1 Th ng iểm nh gi m qu n 32

ng 2 2 ứ qu n tr ng ủ t ng h ti u nh gi 32

B ng 3.1 Thành ph n hóa h c của nguyên li u h t i 33

B ng 3.2 nh h ởng của bi n pháp di t men ến h m l ng h t h t n trong d ch trích 33

B ng 3 3 nh h ởng củ ph ng ph p i t men ến ch t l ng c m quan củ h tr h 34

ng 3 4 C mứ ếu t nh h ởng 41

ng 3 5 ết qu l th nghi m h m mụ ti u theo m trận tr gi o p 2 41

ng 3 6 Gi tr t i u l thu ết ủ 3 ếu t kh o s t 43

ng 3 7 Gi tr th tế h ti u 46

ng 3 8 C ng thứ t i u ho q tr nh hiết u t h h 47

B ng3.9 nh h ởng của nhi t ặ ến ch t l ng d ch cô 48

ng 3 10 nh h ởng ủ nồng m lto e trin ến h t l ng s n ph m t h nh s u s phun 47

B ng3.11 nh h ởng của nhi t s ến ch t l ng của s n ph m 48

ng 3 12 nh h ởng ủ nhi t s ến t nh h t m qu n ủ t h 49

ng 3 13 t s h ti u h l ủ s n ph m 53

AN S N V

Hình 1.1 Búp chè 1 tôm và 2 lá non 4

Hình1.2 Quang phổ i n t 14

Hình1.3 H nh minh h lo i l vi s ng 18

H nh 2 1 Thiết l vi s ng S NY , Nhật n 23

H nh 2 2 Thiết qu h n kh ng UCHI, Thụ S 23

H nh 2 3 Thiết s phun UCHI, Thụ S 24

H nh 3 1 nh h ởng ủ nồng eth nol ến h m l ng h t h t n v t nin 37

H nh 3 2 nh h ởng ủ thời gi n ng m tr khi tr h l ng vi s ng ến h m l ng h t h t n v t nin 39

H nh 3.3 nh h ởng ủ t l ngu n li u ung m i ến h m l ng h t h t n v t nin 40

H nh 3 4 nh h ởng ủ thời gi n vi s ng ến h m l ng h t h t n v t nin 41

H nh 3 5 S n ph m t h nh h t n 56

AN Ụ V T TẮT

Ở Đ U

1 Đ t v n đ

T ến n , tr l m t lo i thứ u ng quen thu i v i m i ng ời Tr s ụng phổ iến tr n to n thế gi i N tr h ng th m ặ tr ng, vi h t, h i ắng nh ng hậu v ng t U ng n tr gi p tăng ờng ho t ng ủ h th n kinh, g h ng ph n,

s ng kho i, u t n m t m i v s n ph m hứ h t ho t t nh h ng o h

Ở n t , ngo i h nh, h h ng ho n tồn t i m t s n ph m n gi n tru ền

th ng m i ng ời hết sứ hu ng, l h t i Đ l lo i ồ u ng gắn liền v i văn

h n gi n ủ ng ời Vi t, kh ng thể thiếu trong ho t ng ng ồng, t ụng gi i

kh t t t N h t i hu n ng h l l h t i gi hoặ nh t r s h, thể v nh , s u h m trong n s i v i thời gi n kho ng 5-7 ph t Tu nhi n, hi n

n tr nh p s ng hi n i, on ng ời ng ng t thời gi n ho vi n i tr V i mong

mu n p ứng nhu u s ụng lo i s n ph m tru ền th ng n , t o r s n ph m ti n h thể s ụng ở t ứ u, t ứ thời iểm n o, ph h p v i m i u tr gi nh, ặ i t

ph h p v i u s ng ng nghi p , ồng thời n ng o hi u su t s n u t, h ng t i tiến

h , ổ tru ền ủ nhiều n t , ặ i t ở Trung u , Nhật n, Vi t N m v nhiều n

b nh tiêu ch y và kiết l , chứng không tiêu, c m nhi m ở h tiết ni u, ch a tr viêm gan d ng

ho ng m c p tính, ch u ụng o giun ũ v u răng, h a chứng cao cholesterol trong máu, chứng béo phì, ch a chứng suy n, phong nhi t u u, ch ho ng ời ng b nh lao, ch a c m, kháng khu n, b o v răng, gi m ngu tiểu ờng [54] n nh , pol phenol h n s ụng hi u qu v n to n trong ng nghi p th ph m ể th thế h t h ng o h tổng h p nh H , HT g t ụng phụ h i [55 [28]

1.1.2 Đ c tính sinh họ của cây chè

Thân và cành: cây chè có thân thẳng và tròn, phân nhánh liên tục thành m t h th ng cành

và chồi Tùy theo chiều o, k h th c củ th n v nh m h c chia làm 3 lo i: cây bụi, cây g nh và cây g v a Thân cành và lá t o thành tán cây chè; t n h ể m c t nhiên

có d ng v m ều Nh ng cây chè tán to, r ng th iểm sinh tr ởng nhiều, cho búp nhiều và s n l ng cao [23] Hoa chè: Hoa chè bắt u nở khi h t 2-3 tuổi Cây chè là

m t lo i th c vật ho l ng tính [23] Qu chè: qu chè là lo i qu có 1-4 h t, có hình tròn, tam giác hoặc hình vuông Qu h th ờng m th nh h m , n u có màu xanh của chồi hi tăng tr ởng, qu chè cứng d n và chuyển sang màu nâu và nứt ra H t bên trong qu

có thể ng ể gieo trồng

Lá chè: lá chè m c cách nhau trên cành, m i t có m t lá Hình d ng v k h th c của

l h th ổi tùy theo t ng gi ng Lá chè là m t b phận quan tr ng trong vi c khai thác cây

 Chè Assam: Camellia assamica

 Chè Nam Indo: Camellia asamica

1.1.3 Đ điểm một số giống chè trồng ở Việt Nam

Chè là m t lo i cây d lai chéo nên có kh năng t o ra nhiều gi ng m i i l ặc iểm của m t s gi ng h c trồng chủ yếu ở n c ta

- Giống chè Trung Du: Th c ch t là gi ng h Trung Qu , o ng ời Trung Qu

vào t r t lâu ở vùng Trung du Bắc B : Phú Th , Yên Bái Hi n gi ng chè này chiếm kho ng 50% tổng di n tích trồng chè c n Đặ iểm chính: thân g nh , k h th l trung bình

Ch c dùng chế biến h en, h nh t tiêu chu n xu t kh u, tanin kho ng 26,3% - 34% ch t khô (CK) Ch t hòa tan 51,4% ch t khô, cánh chè nh , d oăn [24]

- Giống chè PH1: Đ c t o ra b ng ph ng ph p h n l c cá thể t tập o n ss m –

Manipur t i tr i chè Phú H (Phú Th ) S n ph m chế biến t gi ng chè này có ch t l ng trung nh o h ng k m v trong th nh ph n của phức t nin h h m l ng c u t EGCG Epig llo C te hin G ll te o n n ể l i v ắng cho s n ph m [32]

Tôm chè

Lá non 1

Lá non 2

- Giống chè Shan: Th ờng c trồng ở vùng núi cao phía Bắc Chiếm kho ng 20% di n

tích trồng chè c n Đặ iểm chính: lá to, mặt i lá có nhiều lông mao Thích nghi v i iều ki n t ng i l nh, năng su t o C h m l ng tanin cao (27,1%) nên phù h p s n

xu t h en v h nh [77]

- Chè 1A: Đ c bắt u tuyển ch n t năm 1969 tr n n ng h nipur, l h m u

xanh vàng phát triển kh e, sinh tr ởng t t h n Năm 1971 tiến h nh gi m nh t i

tr i chè Phú H (Phú Th Đặ iểm chính: Búp c màu xanh vàng, lá mềm Ch t l ng s n

ph m t t, n c chè pha có v chát d u phù h p cho c s n xu t h en v h nh [62]

- Giống chè TRI 777: c ch n l c t gi ng chè Shan Chồ Lồng (M c Châu) Đặc

iểm chính: búp có lá thô, dày, màu xanh th m, mập h n so v i búp của gi ng Trung Du

Năng su t trung bình Ch t l ng s n ph m t t [76]

1.1.4 Tình hình sản xu t, tiêu thụ chè trên th giới và Việt Nam

1.1.4.1 Tình hình sản xu t và tiêu thụ chè trên th giới

Cho ến n , h c s n xu t ở 39 n c thu c 5 châu lục Trong , Ch u 17

n , Ch u Phi 15 n c, Châu Mỹ 4 n , Ch u Ú 2 n , Ch u Âu 1 n c

Bảng 1.1 Di n tích trồng chè phân theo châu lụ năm 2000 – 2009 (1000 ha)

kh nh nh, trong Ch u tăng nh qu n i n t h l 2,7 năm v Ch u Phi l 2,3 năm Trong gi i o n này, di n tích trồng chè trên thế gi i tăng v i t trung bình là 2,3% Nhìn chung trong thập niên g n , i n tích chè trên thế gi i biến ng kh ng ng kể

S n l ng chè trên thế gi i t tr n 3,8 tri u t n v o năm 2009, trong 97 s n l ng

c s n xu t t i qu gi ng ph t triển S n l ng chè thế gi i tăng trung nh 3 năm

trong gi i o n t năm 2000 – 2004, tăng 2,5 năm trong gi i o n t năm 2004 – 2009 Nh vậy, t tăng s n l ng có xu h ng gi m trong nh ng năm g n S n l ng tăng tập trung ở n c s n xu t chè l n nh t thế gi i l Vi t Nam v i t tăng s n l ng t mức cao nh t 12,1 năm, tiếp theo là Trung Qu t 7,2 năm trong gi i o n 2000 – 2009 [18]

Về th tr ờng tiêu thụ, trong năm 2008, tổng kim ng ch củ 10 n c nhập kh u chè l n

nh t thế gi i t 2,18 t l ỹ, chiếm kho ng 50% tổng kim ng ch nhập kh u chè toàn thế

gi i So v i cùng kỳ năm 2007, kim ng ch nhập kh u h n n tăng trung nh 16,89% Năm n c có kim ng ch nhập kh u chè l n nh t thế gi i năm 2008 l Ng , nh, ỹ, Nhật B n v Đức

T i th tr ờng Ch u Âu, n Đứ , nh, Ng ều u h ng tăng nhu u tiêu dùng chè Ngay t nh ng th ng u năm 2009, t i các th tr ờng n , ng ời dân u h ng chuyển t ồ u ng khác sang tiêu dùng các s n ph m t h nh lo i chè truyền th ng, chè u ng liền, chè chế biến ặc bi t

Nh vậy, nhu c u tiêu dùng chè t i n c phát triển ng hu ển d n t các s n ph m

h th ng th ờng sang các s n ph m chè u ng liền và chè chế biến ặc bi t, trong khi t i các

n c Tây Á và Châu Á v n thích dùng trà truyền th ng [18]

1.1.4.2 Tình hình sản xu t và tiêu thụ chè ở Việt Nam

Vi t Nam bắt u s n xu t h h n 3000 năm tr c S u khi hiếm ng Đ ng ng,

th n Ph p nhập n i m t s gi ng h t u i thế k 19 Đến năm 1954, ng nh s n u t chè bắt u ph t triển m nh Năm 1958, di n tích trồng chè là 30.000 ha và Vi t Nam có hai nhà máy chế biến chè ở Hà N i và Phú Th v i tổng công su t chế biến là 1.100 t n năm T khi th c hi n công cu ổi m i v h c coi là mặt hàng chiến l c, s n xu t ngày càng phát triển

Bảng 1.3 Các th tr ờng xu t kh u chè chủ yếu của Vi t Nam (tri u USD)

Thành ph n hóa h c của lá chè phụ thu c vào r t nhiều yếu t nh gi ng cây, thời tiết khí hậu,

t i v iều ki n canh tác [80] Bên c nh th th nh ph n hóa h c ủ các lá chè trên cùng

m t h ũng kh nh u o , trong ng nghi p chế biến chè xanh và các lo i chè khác, các nhà s n xu t ch qu n t m ến thành ph n hóa h c của tôm chè và các lá chè non

Bảng 1.5 Thành ph n hóa h c của tôm chè và các lá chè non (%CK)[83]

0,5 – 0,6

Cellulose và hemicellulo

se

4 – 7

Epicatechin

Trong h , h m l ng n c gi m d n t l ến thân cây và v i t ng l ũng kh

nh u H m l ng n tăng n t các tế o sở ến các thành ph n ngoài của lá Khi tuổi

th củ v l h ng o th h m l ng n c trong lá chè càng th p