Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất bột màu vàng từ lá chè và thử nghiệm ứng dụng để sản xuất bánh quy

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết quả trong luận văn: “Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất bột màu vàng thực phẩm từ lá chè già và thử nghiệm ứng dụng sản xuất Bánh quy” là công trì

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan kết quả trong luận văn: “Nghiên cứu quy trình công nghệ

sản xuất bột màu vàng thực phẩm từ lá chè già và thử nghiệm ứng dụng sản xuất Bánh quy” là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận

văn là trung thực chưa từng được công bố trong các công trình khác, các số liệu trích dẫn đã được nêu rõ nguồn gốc Nếu có gì không đúng tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Tác giả luận văn

Hoà ng Thị Thu Lệ

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành Luận văn này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quý báu: Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm và Khoa Sau đại học sự kính trọng, niềm tự hào được học tập và nghiên cứu tại Trường trong những năm qua

Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: TS Đỗ Văn Ninh – nguyên Phó hiệu trưởng Trường Đại học Nha Trang – người đã tận tình trực tiếp hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn Bên cạnh đó tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh người đã hết lòng chỉ dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ban giám hiệu trường Trung cấp nghề Thủy sản Hải Phòng đã tạo điều kiện và cho phép tôi được đi học để nâng cao trình độ

Xin cảm ơn quý thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Chế biến Thủy sản, cán bộ,

kỹ thuật viên các phòng thực hành kiểm tra chất lượng Nông – Thủy sản, phòng Hóa sinh và bạn bè đồng nghiệp trường Trung cấp nghề Thủy sản đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn vừa qua

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn tình cảm, sự giúp đỡ của gia đình và bạn

bè đã luôn luôn chia sẻ kịp thời với tôi trong quá trình nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Khánh Hòa , ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Hoàng Thị Thu Lệ

MỤC LỤC

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu và nội dung cơ bản của đề tài: 2

2.1 Mục tiêu 2

2.2 Nội dung nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .2.

3.1 Ý nghĩa khoa học .3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn .3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan về cây chè tại Việt Nam 4

1.1.1 Đặc điểm sinh vật học của cây chè 4

1.1.2 Thành phần hóa học của chè 6

1.1.3 Đặc điểm sinh học hai giống chè Kim Tuyên và LDP1 10

1.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trong nước và thế giới 12

1.2.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trên thế giới 12

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trong nước 14

1.3 Giới thiệu về chất màu vàng thực phẩm 17

1.3.1 Chất màu vàng thực phẩm nhân tạo 17

1.3.2 Chất màu vàng thực phẩm tự nhiên 18

1.3.3 Một số ứng dụng của chất màu vàng trong sản xuất thực phẩm 19

1.4 Cơ sở khoa học của công nghệ thu nhận chất màu vàng thực phẩm từ lá chè và ứng dụng trong chế biến thực phẩm 19 1.4.1 Cơ sở khoa học về thu nhận chất màu vàng từ lá chè 19

1.4.2 Nghiên cứu ứng dụng chất bột màu vàng để sản xuất thực phẩm 23

1.5 Tổng quan về phương pháp sấy phun 24

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, CÁC THIẾT BỊ CHÍNH VÀ

2.1 Nguyên liệu 26

2.2 Hóa chất 26

2.3 Thiết bị 26

2.4 Phương pháp nghiên cứu: 26

2.4.1 Phương pháp chung 26

2.4.2 Phương pháp phân tích 26

2.4.3 Phương pháp đánh giá chất lượng 27

2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 27

2.4.5 Phương pháp so sánh màu 27

2.5 Bố trí thí nghiệm 27

2.5.1 Thu nhận và bảo quản mẫu 27

2.5.2 Xác định thành phần hóa học 29

2.5.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 30

2.5.4 Xây dựng quy trình sản xuất bánh Quy có bổ sung bột màu vàng thu được từ lá chè già 38

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 3.1 Kết quả nghiên cứu lựa chọn lá chè già thích hợp để chiết xuất chất màu vàng từ chè 43

3.2 Kết quả nghiên cứu sản xuất và thử nghiệm sản xuất sản phẩm bột màu vàng dưới dạng bột trong phòng thí nghiệm 44

3.2.1 Kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất bột màu vàng từ lá chè tươi dạng bột 44

3.2.2 Kết quả thử nghiệm sản xuất bột màu vàng từ lá chè già dưới dạng bột quy mô phòng thí nghiệm 50

3.2.3 Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan bột màu vàng 54

3.3 Kết quả xác định một số chỉ tiêu sinh hóa, an toàn thực phẩm của màu

vàng thực phẩm từ chè 54

3.3.1 Hàm lượng một số thành phần sinh hóa trong chất màu vàng dạng bột từ lá chè 54

3.3.2 Kiểm nghiệm các chỉ tiêu an toàn thực phẩm 55

3.4 Bảo quản chất màu vàng dạng bột 57

3.5 Chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm màu vàng từ chè 58

3.5.1 Tính chi phí nguyên liệu, vật tư 58

3.5.3 Chi phí điện năng 58

3.5.4 Chi phí lao động 59

3.5.5 Hạch toán giá thành 1 kg sản phẩm chất màu vàng dạng bột khô 60

3.6 Kết quả nghiên cứu thử nghiệm sử dụng bột màu vàng từ lá chè già thu được để sản xuất bánh Quy có hương vị chè 62

3.6.1 Đánh giá sơ bộ khả năng ứng dụng bột màu vàng từ chè vào sản xuất bánh quy dai và bánh quy xốp 62

3.6.2 Quy trình sản xuất bánh quy dai bổ sung bột màu vàng từ chè 63

3.6.3 Đánh giá mức độ ưa thích của người thử đối với mẫu bánh quy dai có bổ sung 1,5% bột màu vàng từ chè 66

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 69 4.1 KẾT LUẬN 69

4.2 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 A Tài liệu tiếng Việt 71

B Tài liệu Tiếng Anh 72

C Tài liệu từ internet 73

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

disulphonic của Quinophtalin và quinolyindanedion, có màu vàng

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của chè ……… 7 Bảng 1.2 Danh mục các chất màu thực phẩm được phép sử dụng ở Việt

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của thời gian chiết xuất đến điểm cảm quan màu

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy phun đến điểm đánh giá

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến điểm cảm quan sản

Bảng 3.6 Một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong quá trình cô đặc……… 49

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của thời gian sấy phun đến tỷ lệ thu hồi và màu

Bảng 3.8 Đánh giá cảm quan bột màu vàng từ lá chè……… 51

Bảng 3.9 Hàm lượng một số thành phần hóa học trong bột màu vàng từ

Bảng 3.14 Biến đổi chất lượng cảm quan của bánh quy dai sử dụng chất

màu vàng chiết xuất từ lá chè trong quá trình bảo quản……… 63

DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Búp chè……… 14

Hình 1.2 Hoa chè……… 15

Hình 1.3 Quả chè……… 15

Hình 2.1 Sơ đồ thu nhận và bảo quản mẫu……… 25

Hình 2.2 Sơ đồ xác định thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu lá chè già hai giống Kim Tuyên và LDP1……… 26

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát……… 27

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tìm thời gian ủ thích hợp……… 28

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tìm thời gian chiết xuất thích hợp……… 20

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tìm nhiệt độ không khí sấy……… 32

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tìm tốc độ bơm nhập liệu……… 34

Hình 2.8 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bánh quy dai……… 36

Hình 2.9 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bánh quy xốp……… 37

Hình 3.1 Sơ đồ biểu diễn mối quan hệ giữa thời gian ủ với tỷ lệ TF/TR……… 42

Hình 3.2 Ảnh hưởng của thời gian chiết xuất tới hiệu suất chiết màu vàng…… 43

Hình 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hiệu suất thu hồi và độ ẩm sản phẩm 45 Hình 3.4 Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi và độ ẩm sản phẩm……… 46

Hình 3.5 Sơ đồ quy trình kỹ thuật sản xuất chất màu vàng từ lá chè già ở quy mô phòng thí nghiệm……… 48

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

1 Tên tác giả: Hoàng Thị Thu Lệ

2 Tên luận văn: “Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất bột màu vàng thực

phẩm từ lá chè già và thử nghiệm ứng dụng sản xuất Bánh quy”

3 Ngành khoa học của luận văn: Khoa học kỹ thuật

4 Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 60540104

5 Tên đơn vị đào tạo SĐH: Trường Đại học Nha Trang

6 Mục đích và đối tượng nghiên cứu của luận văn

6.1 Mục đích

Tạo ra bột màu vàng từ chè đảm bảo các tiêu chuẩn ATVSTP làm phụ gia cho các ngành chế biến thực phẩm khác

6.2 Đối tượng nghiên cứu của luận văn:

Lá chè già của giống hai giống chè Kim Tuyên và LDP1 tại xã Minh Tân – huyện Thủy Nguyên – Hải Phòng

7 Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng

- Sử dụng phương pháp bố trí thí nghiệm cổ điển và phân tích trong phòng thí nghiệm

- Áp dụng các phương pháp phân tích thống kê toán học để bố trí thí nghiệm và

xử lý số liệu đảm bảo khách quan, chính xác với sự hỗ trợ của các phần mềm Excel, Stagrafic XV

ôn có nhiệt độ 120C, thời gian 3h  Diệt men trong nước nóng có nhiệt độ 1000C, thời gian 10’ Cô đặc dịch chiết trên thiết bị GN-100, kết quả cho thấy cứ 0,94kg lá chè tươi thu được 01 lít dịch cô đặc có TSS khoảng 110Brix  Sấy phun, chế độ sấy thích hợp là: nhiệt độ không khí sấy 1300C, tốc độ bơm nhập liệu 30 phút, tỷ lệ thu hồi sản phẩm đạt khoảng 6,30%  Bột màu vàng

8.1.3 Đánh giá được chất màu vàng dạng bột từ lá chè già đáp ứng được các yêu cầu

về vệ sinh an toàn thực phẩm

8.1.4 Ứng dụng thành công chất màu vàng thực phẩm từ lá chè già trong sản xuất bánh quy dai Với tỷ lệ bổ sung 1,5% bột màu vàng so với tổng khối lượng nguyên liệu làm bánh, thu được sản phẩm bánh quy có hương, vị chè xanh và đạt điểm thị hiếu tương đối cao

8.2 Kết luận

Kết quả nghiên cứu của luận văn đóng góp một số kết quả nghiên cứu khoa học

về công nghệ sản xuất chất màu tự nhiên, an toàn, từ các hợp chất có trong lá chè

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn trong việc ứng dụng để sản xuất một dạng sản phẩm mới, an toàn từ nguồn nguyên liệu chè, được định hướng ứng dụng làm chất phụ gia tạo màu, vị trong sản xuất thực phẩm, đảm bảo an toàn và vệ sinh thực phẩm, thay thế cho các chất màu nhân tạo

Với việc tạo ra sản phẩm mới từ cây chè ứng dụng được vào sản xuất thực phẩm, luận văn góp phần phát triển hơn ngành trồng và chế biến chè, tạo thêm công ăn việc làm, tăng thu nhập cho người lao động, đồng thời góp phần đảm bảo sức khỏe cộng đồng

9 Từ khóa

“ Lá chè già; hương, vị chè xanh; tỷ lệ TF/TR; bột màu vàng; bánh quy dai”

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, sự phát triển của kinh tế xã hội, chất lượng cuộc sống con người được nâng lên rất nhiều Trước đây, người ta chỉ nghĩ đến ăn no, mặc ấm thì ngày nay con người nghĩ đến việc ăn ngon, mặc đẹp Thực tế có những nhu cầu ăn uống đã trở thành nghệ thuật, người ta ăn để thưởng thức chứ không chỉ nhằm mục đích đơn thuần là cung cấp năng lượng cho cơ thể Do đó, thực phẩm ngày nay phải đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ, nhu cầu thưởng thức nghệ thuật trong

ăn uống

Chính vì vậy các nhà chế biến thực phẩm rất chú trọng tạo nên các loại thực phẩm có hình thức trình bày đẹp, bắt mắt người tiêu dùng Một trong những cách đó là nhuộm màu cho thực phẩm

Nhuộm màu cho thực phẩm hiện nay chủ yếu dùng chất màu tổng hợp vì tính sẵn

có cũng như giá thành thấp Tuy nhiên chất màu tổng hợp là các hợp chất hữu cơ, đa

số là dẫn xuất của các hợp chất thơm, mà các hợp chất thơm thường là các tác nhân gây ung thư và có tác động khác không tốt đối với cơ thể [41] Còn chất màu thực phẩm tự nhiên là một trong các thành phần của thực phẩm tự nhiên và hầu như không độc hại lại chưa được dùng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm, do màu tự nhiên có giá thành cao hơn rất nhiều so với màu tổng hợp và mới chỉ đáp ứng được 30% nhu cầu trong chế biến thực phẩm

Hiện nay, một trong những chất màu tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong chế biến các loại thực phẩm khác nhau điển hình là E104 (Quinolein vàng) – là muối Natri của acid monosulphonic và disulphonic của Quinophtalin và quinolyindanedion, có màu vàng Nhưng sau nghiên cứu của các nhà khoa học tại đại học Southampton (Anh) được công bố rộng rãi và được xác nhận là có độ chính xác cao thì nhiều nước

đã có quy định chặt chẽ hơn về việc sử dụng E104 Theo Quy định (EC) số 1333/2008 của Nghị viện Châu Âu của Hội đồng Châu Âu ngày 16-12-2008 về các chất phụ gia thực phẩm, trong danh sách các màu thực phẩm phải ghi rõ thông tin bổ sung trên nhãn, có phẩm màu vàng (E104) Phẩm màu này buộc phải ghi những dòng chữ như

“có thể ảnh hưởng xấu đến hoạt động và sự chú ý của trẻ” Tại Mỹ cũng có các khuyến cáo tương tự

Theo Qui định & Tiêu chuẩn về Phụ gia thực phẩm của Tổ chức Thương mại Hải ngoại ban hành tháng 4-2011, phẩm màu vàng Quinoline Yellow bị cấm dùng

trong nhiều loại thực phẩm, trong đó có mỳ gói Theo tiêu chuẩn JAS của Nhật Bản, chất Quinoline Yellow cũng không nằm trong danh mục các chất phẩm màu được sử dụng trong mỳ

Ở nước ta hầu hết các sản phẩm thực phẩm sản xuất, kinh doanh trong nước thường sử dụng chất màu thực phẩm được nhập từ nước ngoài hoặc mua ở thị trường

tự do không rõ nguồn gốc, xuất xứ Việc sử dụng chất màu như vậy tiềm ẩn nguy cơ gây ra nhiều bệnh tật, kể cả những bệnh hiểm nghèo cho người tiêu dùng nhưng hiện chưa có biện pháp quản lý hữu hiệu

Cây chè ở nước ta, là một trong những cây trồng rất phổ biến không chỉ ở các vùng Trung du, miền núi mà còn có ở rất nhiều địa phương trên cả nước Đó là nguồn nguyên liệu rất dồi dào để sản xuất ra nhiều loại chất màu thực phẩm tự nhiên

Từ nguyên liệu lá chè có thể tạo ra nhiều loại chất màu như: màu xanh, màu vàng, màu nâu Trong đó màu vàng là một trong những chất màu được sử dụng phổ biến để phối chế và tạo màu cho thực phẩm

Với mong muốn góp phần giải quyết những vấn đề trên, chúng tôi đề xuất đề

tài: “Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất bột màu vàng thực phẩm từ lá chè

già và thử nghiệm ứng dụng để sản xuất Bánh quy”

2 Đối tượng và phạm vinghiên cứu của đề tài luận văn

- Các hợp chất tạo màu vàng trong lá chè già thuộc hai giống chè Kim Tuyên và LDP1 trồng tại Thủy Nguyên - Hải Phòng và khả năng ứng dụng chúng để tạo màu và hương, vị chè đặc trưng cho thực phẩm

- Phạm vi nghiên cứu: Các hợp chất tạo màu vàng trong lá chè già (từ lá thứ 4 đến lá thứ 8) thuộc hai giống chè Kim Tuyên và LDP1 trồng tại Thủy Nguyên - Hải Phòng, thời gian thu hoạch từ tháng 3 đến tháng 8 và thử nghiệm sản xuất bánh quy có màu, hương, vị chè tại nhà máy bánh kẹo Công Tuyền, TP Hải Phòng

3 Mục tiêu và nội dung cơ bản của đề tài:

3.1 Mục tiêu

Tạo ra bột màu vàng từ chè đảm bảo các tiêu chuẩn ATVSTP làm phụ gia cho các ngành chế biến thực phẩm khác

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu, lựa chọn được nguyên liệu lá chè già thích hợp để chiết xuất chất màu vàng từ chè

- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất và thử nghiệm sản xuất sản phẩm bột màu vàng từ lá chè dưới dạng bột trong phòng thí nghiệm

- Xác định được một số chỉ tiêu sinh học, an toàn thực phẩm của màu vàng thực phẩm từ chè

- Hạch toán giá thành sản xuất chất màu vàng thực phẩm từ chè

- Bước đầu thử nghiệm sử dụng bột màu vàng từ lá chè thu được để sản xuất bánh Quy có hương vị chè

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

4.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài cung cấp số liệu, dẫn liệu về thành phần hóa học cơ bản của 2 giống chè LDP1 và Kim Tuyên trồng tại Thủy Nguyên - Hải Phòng, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết rút các chất màu vàng dạng bột từ lá chè nguyên liệu, chỉ tiêu hóa học

và an toàn vệ sinh thực phẩm của bột màu vàng thu được từ lá chè, ảnh hưởng của chất bột màu vàng từ lá chè đến các chỉ tiêu cảm quan và an toàn thực phẩm của bánh quy Các số liệu và dẫn liệu trên lần đầu được chúng tôi nghiên cứu và công bố có thể dùng làm tài liệu tham khảo trong giảng dạy và nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học công nghệ chất màu thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Các quytrình công nghệ chiết rút chất màu vàng thực phẩm từ lá chè già, làm khô dịch chiết để sản xuất bột màu vàng từ lá chè và sản xuất bánh quy dai bổ sung bột màu vàng chè, tạo sản phẩm bánh quy có màu, hương, vị chè đặc trưng, đảm bảo an toàn, vệ sinh thực phẩm đã đề xuất từ kết quả nghiên cứu đề tài hoàn toàn có thể ứng dụng để phát triển sản phẩm mới trong thực tế sản xuất

Từ lá chè già, có thể phát triển sản xuất sản phẩm mới là bột màu vàng, có thể

sử dụng như chất phụ gia tạo màu, hương, vị chè xanh, đảm bảo an toàn và vệ sinh thực phẩm,thay thế các chất màu nhân tạo trong sản xuất thực phẩmđang sử dụng phổ biến, tiềm ẩn nhiều nguy cơ rất khó kiểm soát

Với việc tạo ra sản phẩm mới từ cây chè sẽ tạo đầu ra cho nguyên liệu chè, góp phần phát triển ngành trồng và chế biến chè, tạo thêm công ăn việc làm, tăng thu nhập cho người trồng chè, đồng thời góp phần đảm bảo sức khỏe cộng đồng, thúc đẩy ngành chè Việt Nam phát triển ổn định và bền vững

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về cây chè tại Việt Nam

1.1.1 Đặc điểm sinh vật học của cây chè

1.1.1.1 Đặc điểm

Cây chè sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên là đơn trục, trên đó phân ra các cấp cành Do đặc điểm sinh trưởng và do hình dạng phân cành khác nhau, người ta chia thân chè ra làm ba loại: than gỗ, thân nhỡ (thân bán gỗ) và thân bụi

Trên cây chè có những loại mầm: mầm dinh dưỡng và mầm sinh thực Mầm dinh dưỡng phát triển thành cành lá, mầm sinh thực phát triển thành nụ hoa và quả [43]

Búp chè là đoạn non của một cành chè Búp chè được hình thành từ các mầm dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe ra) và hai hoặc ba

lá non Kích thước của búp thay đổi tùy theo giống, loại và liều lượng phân bón, các khâu kỹ thuật canh tác khác như: đốn, hái và điều kiện địa lý nơi trồng trọt

Búp chè gồm có hai loại: búp bình thường và búp mù Búp bình thường (gồm

có tôm và 2 – 3 lá non) Búp mù là búp phát triển không bình thường, trọng lượng bình quân của một búp mù thường bằng khoảng 1/2 trọng lượng búp bình thường và phẩm chất thì thua kém rõ rệt Trên một cành chè, một năm có 4 – 5 đợt sinh trưởng của búp

Rễ chè kỵ vôi, do đó yêu cầu đất có phản ứng chua Canxi rất cần cho cây chè,

nó có mặt ở những nơi phân bào và sinh trưởng như mút rễ, ngọn cây, là thành phần của màng tế bào vv…

Hoa chè màu trắng với nhiều nhị vàng Mỗi hoa gồm 7 cánh và rất nhiều nhị dài

Hình 1.2 Hoa chè

Quả chè thường mọc thành từng chùm Ban đầu có màu xanh của chồi sau đó tăng trưởng và cứng dần thành quả màu nâu chứa hạt bên trong Khi quả chín, vết rãnh

mở ra Hạt bên trong có thể dùng để gieo trồng [43]

(Nguồn: 1935 – Hội nghị Quốc tế về thực vật)

Flavonols và flavonol glucosides 3 – 4

Polyphenolic acids và depsides 3 – 4

Là thành phần chủ yếu trong lá chè, chiếm 75 – 80% Nước là môi trường xảy

ra sự tác dụng tương hỗ giữa các chất hòa tan Nước còn là thành phần chính tham gia

vào các phản ứng thủy phân và oxy hóa – khử xảy ra không ngừng trong các tế bào

của lá chè Hàm lượng nước trong lá chè giảm dần từ tôm đến các lá già

1.1.1.2 Alkaloid

Alkaloid chính của chè là Caffeine, có tác dụng dược lý, tạo cảm giác hưng

phấn cho người uống Hàm lượng caffeine trong chè chiếm khoảng 2,5 – 5,5% trọng

lượng khô trong lá chè tươi

Caffeine trong sản xuất do quá trình lên men phản ứng với các sản phẩm oxi

hóa của catechin tạo ra tanat-caffeine có mùi thơm và vị dễ chịu Khi pha nước, hợp

chất tanat caffein bị kết tủa khi nước chè để nguội và tạo thành váng chè (creamy)

Chè càng non, hàm lượng caffeine càng cao Trong quá trình chế biến, hàm lượng

caffeine trong lá không bị biến đổi, chỉ thay đổi trong một giới hạn nhỏ

1.1.1.3 Protein và amino acid

Protein là một trong các nhóm chất chủ yếu và quan trọng trong thành phần của

lá chè Protein trong búp chè phân bố không đồng đều, chiếm khoảng 15% tổng lượng

chất khô của lá chè tươi Trong quá trình chế biến chè, protein là nguồn cung cấp các

acid amin tự do vì một phần protein bị phân giải bởi các enzyme tương ứng tạo ra các

acid amin kết hợp với tannin hoặc đường trở thành các aldehyde bay hơi góp phần

tăng cường hương thơm cho chè Các aminoacid trong chè không nhiều, thường

khoảng từ 0,2 – 0,3% chất khô, nó có tác dụng tốt đối với chất lượng của chè đen và

chè xanh

1.1.1.4 Lipid và acid béo

Chất béo là chất có tính hấp phụ và là chất giữ mùi Mặt khác, bản thân chất

béo có một số cấu tử có sẵn mùi thơm dễ chịu hoặc dưới tác dụng của nhiệt độ cao

chuyển hóa thành các chất có mùi đặc trưng góp phần tham gia trực tiếp vào sự hình

thành hương thơm độc đáo của sản phẩm

1.1.1.5 Carbonhydrate

Lá chè chứa hầu hết các loại đường như: glucose, fructose, galactose, maltose,

citose, arabinose, ribose, … Hàm lượng monose trong lá chè chỉ chiếm 1 – 2% và

saccharose chiếm từ 0,5 – 2,5% Trong khi đó, hàm lượng các polysaccharide trong lá

chè lên đến 10 – 12% và cao hơn nữa

Ngoài ra, cần nhấn mạnh rằng, glucose và fructose dưới tác dụng của nhiệt độ

cao trong quá trình chế biến nhiệt cho chè sẽ tham gia vào quá trình caramel hóa tạo

cho chè có mùi cốm thơm dễ chịu

Thành tế bào của lá có cấu tạo cellulose được bao xung quanh bởi

hemicellulose và lignin, ngăn chặn sự xâm nhập của enzyme thủy phân Ở búp trưởng

thành, tính chất mọng nước giảm đi là do sự liên kết cấu trúc giữa các thành phần

phenolic của lignin, polysacharide và cutin của thành tế bào

Hợp chất pectin thuộc nhóm hydratcarbon và là hỗn hợp phức tạp của polysaccharide và dẫn xuất của chúng Phần lớn các chất pectin là những chất keo và

trong những điều kiện nhất định thì chúng đông tụ lại Hàm lượng pectin trong lá chè

luôn luôn thay đổi, phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan sát thấy lá chè non thì

chứa nhiều pectin tan trong nước nhưng tổng pectin thì ít so với lá chè già, đặc biệt

trong cuộng chè rất giàu pectin

1.1.1.6 Sắc tố

Có 3 nhóm sắc tố chính được tìm thấy là chlorophylls, anthocyanidins,

carotenoids

Chlorophylls:

Chlorophys tạo cho lá chè có màu xanh lục Chlorophylls cũng có các tính chất

như những chất màu khác là ít hòa tan trong nước nóng hơn so với khi hòa tan cùng

với các nhóm chất màu khác trong dung môi hữu cơ Khi đun nóng, Mg sẽ tách khỏi

phân tử Chlorophylls và hydro sẽ được thay thế vào Do đó, ta sẽ thu được chất khác

gọi là feofitin – a và feofitin – b và dung dịch lúc này sẽ có màu vàng xám

Anthocyanidins:

Delphenidin và cyanidin là thành phần anthocyanidin chính được tìm thấy trong

lá chè

Carotenoids:

Có 14 loại được tìm thấy trong lá chè Những thành phần chính: Xanthophylls,

β-carotene, violaxanthine và neoxanthine

1.1.1.7 Enzyme

Là nhân tố quan trọng trong quá trình sinh trưởng và chế biến chè Trong búp

chè có 2 loại enzyme chủ yếu là:

- Nhóm enzyme thủy phân: amylase, protease, glucosidase, …

- Nhóm enzyme oxi hóa – khử: peroxydase (PO), polyphenoloxydase (PPO)…

Ta sẽ tìm hiểu rõ về một số loại enzyme trong chè có ảnh hưởng tới quá trình công nghệ trong đề tài:

 Polyphenol oxydase: hiện diện trong tế bào biểu bì của lá

 5 – Dehydroshikimate reductase: là enzyme chính trong quá trình sinh tổng hợp các hợp chất phenol thông qua con đường phenylalanine

 Phenylalanine ammonia-lyase: xúc tác cho quá trình phân tách của phenylalanine thành trans-cinnamate và NH3, đóng vai trò quan trọng cho quá trình sinh tổng hợp phenols Hoạt tính của chúng trong lá chè tương thích với hàm lượng của catechins và epicatechins

 Proteinases: tạo quá trình thủy phân protein làm tăng hàm lượng peptides và acid amine tự do

 Chlorophyllases tham gia vào quá trình phân hủy chlorophyll, transaminases

 Pectin methylesterase: quá trình demethylation của pectin, tạo thành gel acid pectic, ảnh hưởng lên độ thấm của màng membrane tế bào, làm giảm sự khuếch tán oxy vào lá trong quá trình lên men

1.1.1.8 Vitamin

Nhóm vitamin không hòa tan trong nước có trong lá chè là A, D, E, F, K… Trong đó thì vitamin K (liều lượng 300 – 500 đơn vị sinh lý trong 1g chè) chiếm tỉ lệ lớn, loại vitamin này có khả năng làm máu đông tụ

Nhóm vitamin hòa tan trong nước là B, PP, C,…Trong nhóm vitamin B, có các vitamin B1 (tiamin) và vitamin PP (acid nicotinic), vitamin B2 (riboflavin) và acid pantotenic Ngoài ra, trong lá chè, lượng vitamin C (acid ascorbic) cũng có rất nhiều nhưng hàm lượng ở các phần khác nhau của búp chè không giống nhau

1.1.1.9 Hợp chất thơm

Các chất thơm là một hỗn hợp các chất bay hơi tập trung trong các cơ quan của cây chè Chất thơm này được hình thành trong quá trình sinh trưởng phát dục của cây chè và cả trong quá trình chế biến chè

Theo tài liệu của nhiều tác giả, trong chè tươi và chè thành phẩm có chứa các cấu tử thơm sau:

Nhóm các acid hữu cơ gồm các acid: acetic, propionic, salicilic, n-butyric, isobutyric, isovalerianic, capronic, caprilic, hexenic panmitinic, phenylacetic, benzoic,…

Nhóm rượu gồm có: isoamylic, isobutylic, n-butylic, hexanol, n-octanol, pentanol, benzilic, benzyletylic, isopentanol, metyletyletanol, phenyletanol, metylbutanol, acetylpirol,…

Nhóm aldehyd gồm có: n- và iso-butaral, n-valerianal, metylacetal, hexenal, benzal, vanilin, paraoxybenzealaldehyd,…

Nhóm các hợp chất khác gồm: phenol, cresol, geraniol, linalol, citral, citronelol, tecpineol, acetonphenol, metylacetat, acrolein, metylsalicilat,…

Trong đó, nhóm aldehyde là một trong những thành phần cấu tử quan trọng của tinh dầu chè

1.1.1.10 Hợp chất polyphenol

Hợp chất polyphenol – tanin là thành phần chính trong các chất hòa tan của chè,

nó chiếm 27 – 35% tổng lượng chất khô Trong nghiên cứu này chúng tôi quan tâm nhất tới thành phần polyphenol vì nó có ảnh hưởng nhiều nhất đến kết quả nghiên cứu

1.1.3 Đặc điểm sinh học hai giống chè Kim Tuyên và LDP1

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng lá chè già của hai giống chè Kim

Tuyên và LDP1 là đối tượng nghiên cứu chính Đây là hai giống chè mới, được trồng nhiều tại Hải Phòng, cho năng suất cao và có hàm lượng tanin cao, phù hợp với mục tiêu nghiên cứu của đề tài

1.1.3.1 Đặc điểm sinh học của giống chè Kim tuyên

Giống chè Kim Tuyên là giống chè vô tính của Đài Loan, được chọn lọc từ tổ hợp lai hữu tính giữa mẹ là giống Ôlong lá to của địa phương và bố là giống Raiburi của Ấn Độ vào năm 1975 Nhập nội vào Việt Nam từ 1994 Trồng nhiều nhất ở các tỉnh Lâm Đồng, Yên Bái, Phú Thọ, Lạng Sơn

Giống chè Kim Tuyên dạng thân bụi, thế cây hơi đứng Thế lá ngang, kích thước lá nhỏ (dài lá 6,8cm, rộng lá 3,43cm) răng cưa mờ, có 8 đôi gân lá Màu sắc xanh đậm, trơn bóng, mép lượn sóng, lá non phớt tím Búp non có tuyết, trọng lượng búp 1 tôm 3 lá: 0,52g Bật mầm sớm, sức sinh trưởng mạnh, mật độ búp trung bình

Về năng suất: Giống chè Kim Tuyên là giống chè mới cho sản lượng khá và ổn định tại Việt Nam Năng suất trung bình 6 – 8 tấn/ha (Phú Thọ, Lạng Sơn) Năng suất

thâm canh đạt 10 – 12 tấn/ha (Lâm Đồng) Trong điều kiện thâm canh tăng lượng phân bón hữu cơ và có tưới tiêu cho năng suất khá cao Khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn các giống Ôlong Thanh Tâm và giống Vân Xương Trong điều kiện thâm canh và

ở vùng cao nguyên giống ít bị sâu bệnh hơn so điều kiện không thâm canh hoặc ở vùng đồi núi thấp

Về chất lượng: Giống chè Kim Tuyên có nội chất tốt, hàm lượng tanin 28,50%, đường khử là 0,59%, chất hòa tan là 39,52%, axít amin là 1,58% và cafein tổng số là 132mg/gck… Chế biến chè xanh và chè Ôlong có chất lượng cao, nhưng thích hợp cho chè Ôlong hơn chè xanh

Hình 1.4 Giống chè Kim Tuyên

1.1.3.2 Đặc điểm sinh học của giống chè LDP1

Giống chè LDP1 là giống chè mới do Viện nghiên cứu chè chọn tạo và di thực vào Lâm Đồng năm 1996 Giống mẹ của LDP1 là Đại Bạch Trà, một giống chè có chất lượng thơm nổi tiếng của Trung Quốc nhưng năng suất thấp Giống bố của LDP1

là PH1 có năng suất cao từ 18 đến 20 tấn/ha

Giống LDP1 giữ được năng suất cao của PH1 và hương vị thơm ngon của Đại Bạch Trà Lá hình bầu dục dài, tương đối dày, màu xanh nhạt Ra búp sớm và kết thúc muộn, búp nhỏ, trọng lượng búp từ 0,48 – 0,55g Tính thích ứng rộng có thể trồng ở vùng nóng, lạnh Hiện nay giống này chủ yếu trồng ở các tỉnh phía Bắc

Đặc điểm sinh vật học: Giống LDP1 là giống thân gỗ nhỡ, phân cành thấp, số cành nhiều Lá dày màu xanh đậm, bóng, mép lượn sóng, răng cưa nông đều, thế lá nằm ngang, lá hình trứng, chiều dài lá 8,56 cm, rộng 4,0 cm, có 7-9 đôi gân lá Cây

sinh trưởng khỏe, bật mầm sớm, búp nhiều tuyết, trọng lượng búp 1 tôm 3 lá 0,95g/búp

Giống chè LDP1 là giống chè có nội chất tốt, hàm lượng tanin 31,36%, đường khử 2,00%, cattechin 161,15 mg/g CK, chất hòa tan 43,60%, axitamin 2,40%

Hình 1.5 Giống chè LDP1

1.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trong nước và thế giới

1.2.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trên thế giới

Chất màu nói chung và chất màu thực phẩm nói riêng đã được người dân các nước trên thế giới sử dụng vào đời sống từ thời xa xưa Một chất màu được dùng cho thực phẩm nhất thiết phải hội đủ 3 tiêu chuẩn về mặt y tế của chất phụ gia thực phẩm:

+ Nhuộm thực phẩm thành màu theo mục đích, phù hợp với công nghệ chế biến thực phẩm

+ Không có độc tính (gồm cả độc tính cấp, bán cấp và trường diễn)

+ Không là nguyên nhân hoặc tác nhân gây bệnh

Ngoài ra, do yêu cầu riêng của thực phẩm, các chất nhuộm màu dùng trong lĩnh vực này không gây mùi lạ và làm thay đổi chất lượng thực phẩm

Hiện nay, nghiên cứu các chất nhuộm màu cho thực phẩm trên thế giới được tập trung vào các yêu cầu sau đây:

- Điều tra, phát hiện và nghiên cứu chiết tách các chất nhuộm màu thực phẩm từ nguyên liệu tự nhiên, nhưng chủ yếu từ thực vật Đây là hướng nghiên cứu được đặc biệt quan tâm, bởi chất màu thu được thường có tính an toàn cao, giá thành hạ

- Nghiên cứu bán tổng hợp chất màu từ các hợp chất thu nhận từ thực vật Đây

là hướng nghiên cứu có triển vọng, có thể sản xuất nhiều chất màu khác nhau Tuy

nhiều chất màu đang được sử dụng được sản xuất theo hướng này (Beta Carotenal, Beta- apro-carotenal )

- Nghiên cứu sản xuất chất nhuộm màu thực phẩm bằng công nghệ sinh học: đây là hướng nghiên cứu đang được triển khai ở một số nước có trình độ kỹ thuật cao Theo hướng nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm thu nhận chất nhuộm màu từ nuôi cấy mô một số loài thực vật (Aralia armata, ), hoặc sử dụng một

số hệ men, một số loài vi khuẩn để chuyển hóa hợp chất hữu cơ thành chất màu Tuy nhiên, hướng nghiên cứu này cho tới nay chưa đạt được kết quả thực tế như mong muốn

- Tổng hợp các chất vô cơ không có độc tính để nhuộm màu cho thực phẩm Đây là hướng nghiên cứu được tiến hành từ lâu Mặc dù vậy, các chất vô cơ có thể sử dụng cho thực phẩm còn rất hạn chế Hiện nay các chất vô cơ được phép dùng cho thực phẩm mới chỉ có một số oxít sắt: FeO(OH)xH2O (màu đỏ), FeO.Fe2O3 (màu đen), FeO(OH).xH2O (màu vàng),… Xu hướng hiện nay của thế giới là hạn chế dùng các chất nhuộm màu có nguồn gốc vô cơ trong công nghiệp thực phẩm

Trên thế giới trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu mới đã áp dụng công nghệ sinh học trong việc nâng cao sản lượng tổng hợp các chất màu tự nhiên

Năm 1995, Ajinomoto đã đưa ra một phương pháp điều chế màu đỏ tự nhiên bằng cách nuôi cấy mô sần của các cây thuộc chi Aralia [21]

Năm 1998-1999, Cai YZ và cộng sự đã nghiên cứu và sản xuất chất màu đỏ từ rau dền đỏ Amaranthus Kết quả đã tạo ra được sản phẩm bột màu đỏ từ rau dền đỏ bằng phương pháp sấy phun [24], [25]

Năm 2002, Wybraniec, S and Mizrahi, Y đã nghiên cứu và xác định chất màu

đỏ có trong các loại trái cây xương rồng [33]

RU Zong-ling và cộng sự đã nghiên cứu chiết tách chất màu vàng từ Rosa Chinensis bằng phương pháp siêu âm Kết quả chỉ ra rằng các điều kiện tối ưu là dung môi ethanol 80%, giá trị pH 2,0, tỷ lệ nguyên liệu 1:20, thời gian chiết 30 phút, tiến hành 3 lần Năng suất chiết là 70,4% và giá trị của màu vàng là 7,31 [32]

Các nghiên cứu về chất màu thực phẩm tự nhiên không chỉ được tiến hành đối với các loài thực vật mà còn được nghiên cứu đối với các tế bào vi sinh vật Một số chi được quan tâm nhiều là Aspergillus, Pseudomonas Tuy nhiên các chất màu thực

phẩm được sản xuất từ vi sinh vật chỉ mang tính chất nghiên cứu và chưa đưa rộng rãi

ra thị trường [30]

Tóm lại, hiện nay nghiên cứu chất màu thực phẩm trên thế giới được quan tâm rất lớn ở nhiều quốc gia với nhiều hướng nghiên cứu mới Trong các hướng nghiên cứu đó, tìm kiếm và chiết tách chất màu từ thực vật vẫn được ưu tiên hàng đầu trong các nghiên cứu

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trong nước

Chất màu thực phẩm không có nhiều ý nghĩa trong giá trị dinh dưỡng nhưng nó

là một trong những phụ gia không thể thiếu trong chế biến thực phẩm Trong dân gian thường dùng gấc nhuộm màu vàng cho sản phẩm, dùng lá gai để nhuộm màu đen cho bánh lá gai Xu thế sử dụng chất màu tự nhiên từ thực vật ngày càng phát triển

Hầu hết các chất màu thực phẩm ở Việt Nam đều phải nhập khẩu từ nước ngoài Do yêu cầu về ATVSTP, Bộ Y tế nước ta chỉ cho phép nhập và sử dụng chất màu thực phẩm với số lượng hạn chế (bảng 1.2)

Bảng 1.2 Danh mục các chất màu thực phẩm (màu vàng, da cam) được phép sử dụng ở Việt Nam

1 Beta-apro- Carotenal Da cam, họ caroten Tổng hợp

2 Beta-Carotene (Synthetic) Da cam, họ caroten Tổng hợp

3 Carotenes (Natural extract) Dacam, Họ Caroten Tự nhiên

4 Beta-apro-8-carotenic acid,

Methyl or Ethyl Ester Da cam, họ caroten Tổng hợp

5 Iron oxide, yellow Vàng, FeO(OH).xH2O Tổng hợp

7 Quinoline yellow Vàng, nhóm Quinophtalone Tổng hợp

8 Riboflavin (lactoflavin) Vàng, nhóm iso-alloxazine Tự nhiên

9 Sunset Yellow FCF Vàng, nhóm monoazo Tổng hợp

(Nguồn: Trích trong “Danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm” Cục Quản lý chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, Bộ Y tế, 2001) [2]

Như vậy, trong số 10 chất màu vàng, da cam được phép sử dụng cho thực phẩm

ở Việt Nam mới chỉ có 03 chất được chiết xuất từ thực vật (nguyên thủy hoặc phức chất) và hoàn toàn nhập từ nước ngoài

Từ lâu, các nhà khoa học đã tiến hành chiết tách các chất nhuộm màu thực phẩm từ thực vật Tuy nhiên hiện vẫn còn phải sử dụng nhiều chất màu được tổng hợp bằng con đường hóa học Khi chất màu công nghiệp được đem vào và sử dụng rộng rãi trong sinh hoạt của nhân dân thì người ta đã phát hiện ra các nhược điểm của sản phẩm chất màu công nghiệp vì chúng có thể gây nên các tác dụng phụ (chúng có thể là tác nhân gây ung thư, rối loạn thần kinh, tiêu hóa hoặc ngộ độc gây tử vong…)

Vì vậy trong những năm gần đây con người càng thấy được tính ưu việt của các sản phẩm tự nhiên và đã quan tâm nghiên cứu các chất nhuộm màu có nguồn gốc thực vật để sử dụng chúng nhất là trong ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm

Hiện nay ở trong nước các nhà khoa học cũng đang tìm kiếm các giải pháp tốt

để nghiên cứu sản xuất chất màu thực phẩm từ thực vật không gây độc hại cho sức khỏe con người, thay thế cho sản phẩm ngoại nhập, tiết kiệm được ngoại tệ, giá thành

hạ

Đáng lưu ý là các công trình nghiên cứu sau:

Giai đoạn 2004-2005, tác giả Lưu Đàm Cư – Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và cộng sự đã tiến hành đề tài: “Nghiên cứu chiết tách chất nhuộm màu thực phẩm theo kinh nghiệm sử dụng thực vật của đồng bào dân tộc thiếu số” Kết quả nghiên cứu của đề tài đã lựa chọn được 3 loại cây có triển

vọng để chiết tách chất màu gồm Mật mông (Buddleja officinalis), Đậu biếc (Clitoria

ternatea) và Cẩm (Peristrophe bivalvis) Xây dựng kỹ thuật chiết tách chất màu và thu

nhận được chất màu từ 3 loài cây trên Đề xuất quy trình chiết chất màu gồm 2 giai đoạn chính: Chiết chất màu thô từ nguyên liệu bằng dung môi nước và loại các chất không màu bằng dung môi cồn/nước (4/6) Các chất màu thu được đã được ứng dụng chế biến thử nghiệm một vài loại thực phẩm (nhuộm xôi nhiều màu, cải thiện màu cho rượu nếp cẩm và tạo màu vàng cho nước ép lõi dứa) [6]

Năm 2006, Huỳnh Thị Kim Cúc - Trường Cao đẳng Lương thực Thực phẩm và

Lê Văn Hoàng, Lê Thị Lệ Hường - Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng đã nghiên cứu "chiết betacyanin từ quả dâu bằng sunfuric và một số đặc tính của chúng" Kết quả đã nghiên cứu được ở quả dâu quá chín có màu đậm nhất, cho hàm lượng màu betacyanin cao nhất; Với nước SO2 ở nồng độ 1100ppm và nhiệt độ 600C cho hàm lượng betacyanin tương đối cao; Khi chiết trong nước SO2 thì hàm lượng betacyanin, mật độ màu, độ màu polyme ít hơn, nhưng phần trăm màu polyme lại nhiều hơn so với mẫu chiết trong dung môi etanol/nước; Độ bền màu của betacyanin chiết trong nước

SO2 cao hơn khi chiết trong ethanol/nước; Ở pH=3,0 betacyanin bền hơn so với pH=4;

5 và 6 [5]

PGS.TS Nguyễn Kim Vũ cùng các đồng nghiệp Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) đã tìm cách chiết xuất màu đỏ tự nhiên từ vỏ quả thanh long Các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp sấy phun để thu nhận sản phẩm màu thích hợp Sản phẩm thu được có hai dạng: bột màu dạng khô có màu hồng và dạng keo có màu đỏ thắm Qua thực nghiệm, các nhà khoa học nhận thấy, dung môi thích hợp nhất để chiết xuất chất màu đỏ từ vỏ quả thanh long

là ethanol 400, trong điều kiện nhiệt độ thấp hơn 400C Tuy nhiên cần lưu ý, màu đỏ của dung dịch chất màu từ vỏ quả thanh long bị biến đổi rõ rệt nhất trong môi trường kiềm Sản phẩm bột màu có tính hút ẩm mạnh nên cần chú ý tránh ẩm ướt

Viện công nghiệp thực phẩm Hà Nội đã nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất chất màu thực phẩm β-carotene từ nấm sợi blakeslea trispora quy mô xưởng thực nghiệm Tóm tắt quy trình sản xuất như sau:

Giống nấm sợi blakeslea trispora → nhân giống các cấp → lên men → ly tâm thu rửa khối nấm sợi chứa chất màu β-carotene → tách chiết chất màu bằng dung môi

→ làm sạch → cô đặc → vi nang hóa → sản phẩm bột màu β-carotene tan trong nước, đạt tiêu chuẩn nước ngoài

Năm 2008, Viện Hoá học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam cũng đã công bố kết quả thực hiện Đề tài cấp Nhà nước: “Nghiên cứu sản xuất chất màu xanh nguồn gốc thiên nhiên (từ các loại lá cây) dùng làm chất màu thực phẩm”

Quy trình công nghệ được mô tả như sau:

Lá cây (tre, nứa, trúc, mai ) → sơ chế → tách màu xanh (diệp lục tố) → ổn định chất diệp lục tố → loại dung môi → loại bỏ sắc tố vàng → tinh chế → sấy loại nước → phẩm màu xanh dùng trong thực phẩm

Nguyên liệu dùng để chiết tách chất màu xanh là lá các loại cây thuộc họ tre, nứa gồm tre, nứa, trúc, mai, vầu…Chất màu tạo ra có màu xanh lá cây tươi, bền màu, không độc, có loại tan trong rượu, cồn, dầu, có loại tan trong nước, ứng dụng trong công nghiệp bánh kẹo, công nghiệp đồ hộp, rau quả và thực phẩm cô đặc [17]

Theo kinh nghiệm dân gian, dùng hoa dành dành, nghệ để tạo màu vàng cho thực phẩm

Đào Hùng Cường và Nguyễn Đình Anh – Đại học Đà Nẵng đã nghiên cứu xác định các chất màu có trong curcumin thô chiết từ củ nghệ vàng ở miền trung Việt Nam Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng thành phần hợp chất mang màu có trong curcumin thô thay đổi theo phương pháp chiết [7]

Năm 2011, T.S Ngô Xuân Cường – Bộ Khoa học và công nghệ, tiến hành nghiên cứu đề tài:“Nghiên cứu công nghệ thu nhận bột màu vàng thực phẩm từ lá chè” Nghiên cứu đã đưa ra quy trình công nghệ thu nhận chất màu vàng chanh từ lá chè như sau [8]

Nguyên liệu  Nghiền  Diệt men, chiết bằng dung dịch Na2CO3  Vắt lọc

 Cô đặc  Sấy phun  Chất màu vàng chanh

Năm 2014, TS Hoàng Thị Huệ An, Trường ĐH Nha Trang đã công bố kết quả

nghiên cứu “Xây dựng quy trình công nghệ quy mô phòng thí nghiệm thu nhận Lutein

từ hoa cúc vạn thọ Tagetes erecta L Ứng dụng làm chất màu thực phẩm”

Các công trình nghiên cứu nói trên đã thu được những kết quả rất khả quan, chứng minh một cách khoa học về khả năng thực tế có thể sản xuất chất màu thực phẩm từ nguyên liệu thực vật ở nước ta

1.3 Giới thiệu về chất màu vàng thực phẩm

1.3.1 Chất màu vàng thực phẩm nhân tạo

Màu vàng thực phẩm nhân tạo gồm: Tatrazine (E102), Quinoline Yellow

(E104), Orange yellow S (E110),…

Quinolein Yellow (E104): Là muối Natri của axit Monosulphoric và Disulphoric của Quinophtalin và quinolyindanedion, có màu vàng, được dùng trong sản xuất bánh kẹo, đồ uống, phomat, thực phẩm tráng miệng, vỏ ngoài thịt chín Liều dùng 2,5mg/kg khối lượng cơ thể

Orange yellow S (E110): Là muối Na của axit Naphtol-sulphoric, có màu vàng

da cam, được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu, trứng

cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín

Tatrazine (E102): Là dẫn xuất của axit pyrazol cacboxylic, có màu vàng chanh, được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu, trứng cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín Liều dùng 7,5 mg/kg khối lượng cơ thể [13]

Năm 2011, sau những tin tức rầm rộ về sự nguy hại của E104 trong một số sản phẩm thực phẩm như mì ăn liền, thạch… Cục An toàn vệ sinh thực phẩm dẫn tư vấn của các chuyên gia về phụ gia thực phẩm tại Đại hội đồng Codex (Thụy Sĩ) cho rằng mức ăn chất E104 hàng ngày chấp nhận được là 0 - 2,5mg/kg [14]

Việc sản xuất, kinh doanh, sử dụng chất màu hiện nay chưa được quản lý, kiểm soát chặt chẽ Điều đó đã dẫn đến khá nhiều vụ ngộ độc thực phẩm do các chất màu gây ra, gần đây sau những sự cố về hàng loạt chất hóa học có hại cho sức khỏe vừa được phát hiện trong thực phẩm chế biến, như Melamine trong sữa, 3-MCDP trong nước tương, chất tạo đục DEHP trong thạch rau câu thì khả năng gây hại của chất tạo màu E104 trong thực phẩm vẫn là câu hỏi bức thiết cần có lời giải đáp kịp thời, hợp lý

và minh bạch

Bên cạnh hạn chế sản xuất các chất màu nhân tạo, các nhà chuyên môn đã tìm kiếm các giải pháp mới, nghiên cứu sản xuất các chất màu tự nhiên từ thực vật không gây độc hại mà còn có tác dụng tốt cho sức khỏe con người [38], [40], [42]

1.3.2 Chất màu vàng thực phẩm tự nhiên

Các chất nhuộm màu vàng là annato E160(B), chiết xuất từ hạt quả mận châu Mỹ

và E100 từ củ nghệ Dạng hòa tan trong nước của E160(B) được sử dụng để nhuộm vỏ ngoài tự nhiên cho giò chả, các loại thực phẩm quý, các bán thành phẩm từ thịt gà, sữa chua đặc làm từ hoa quả Giới hạn sử dụng của E160(B) là 2,5 mg/kg Còn giới hạn sử dụng của E100 là 0,1 mg/kg Dạng tan trong nước và tan trong mỡ của E100 trong propylen glycol có thể sử dụng để nhuộm màu cho các sản phẩm sữa và thịt

- Curcumin: Có màu da cam Thu được chất này từ củ nghệ và có thể đạt được nồng độ 99% Curcumin được dùng trong sản xuất bột cary, mù tạt, nước dùng, bột canh rau, các sản phẩm sữa với liều dùng 0,1 mg/kg khối lượng cơ thể

- Riboflavin (Lactoflavin) hoặc vitamin B2: Có màu vàng da cam Người ta thu được chất này từ nấm men, mầm lúa mì, trứng và gan động vật

Riboflavin được dùng trong sản xuất các sản phẩm sữa, kem, làm bánh ngọt, mứt kẹo với liều dùng 0,5 mg/kg khối lượng cơ thể

Tính độc hại: Tất cả các chất màu tự nhiên đều không độc

Các chất màu tự nhiên thường gặp như màu vàng cam của gấc, màu vàng của nghệ, màu tím của lá cẩm, màu nâu của cà phê, ca cao, màu xanh của lá dứa, hay màu đen của lá gai Về thực chất chúng đều là những thành phần dễ trích ly, dễ hòa tan trong nước, tạo được màu sắc và mùi thơm cho thực phẩm theo yêu cầu của người chế biến Trong các chất màu tự nhiên, ngoài các chất màu riêng biệt cho từng loại màu sắc, chúng còn chứa các thành phần có hoạt tính sinh học cao như vitamin, axít hữu

cơ, glucozil, chất thơm và các yếu tố vi lượng

Các chất màu trên đây có thể pha trộn với nhau theo tỷ lệ khác nhau sẽ thu được những màu khác nhau Theo quy định chất màu chứa trong sản phẩm không được vượt quá 0,03% [13]

1.3.3 Một số ứng dụng của chất màu vàng trong sản xuất thực phẩm

Màu vàng thực phẩm được ứng dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm thực phẩm như: Bánh, mứt, kẹo, rượu, nước giải khát, mì ăn liền,… để làm tăng tính hấp dẫn cho sản phẩm

Trong công nghiệp sản xuất thực phẩm, màu vàng được sử dụng đối với các sản phẩm có màu vàng từ vàng sáng tới vàng sẫm

1.4 Cơ sở khoa học của công nghệ thu nhận chất màu vàng thực phẩm từ lá chè

và ứng dụng trong chế biến thực phẩm

1.4.1 Cơ sở khoa học về thu nhận chất màu vàng từ lá chè

1.4.1.1 Thành phần polyphenol (catechin) trong chè

Polyphenol là một nhóm hợp chất hóa học trong đó có chứa hơn một nhóm phenolic Có nhiều phụ nhóm của polyphenol được biết như: Các polyphenol đơn giản, các flavanols, các polyphenol khác và tanin

Polyphenol đơn giản là chất trong giai đoạn đầu của polyphenol tổng hợp sinh hoá của các đọt chè đâm chồi Nó gồm Gallic acid, theogallin, chlorogenic, p-coumaryl-quinine acids, theogallin (khoảng 1%), ellagic acid, corilagin, chebulagic acid và một số ít hợp chất acid chưa xác định có trong các chồi non [27]

Đặc tính của polyphenol là: không màu và có đặc tính se thắt khứu giác Nó không cho mùi vị, nhưng nó lại là chất chống sự oxy hóa cực mạnh và mang nhiều lợi ích vô số cho sức khỏe [28] Có một điều là không phải tất cả polyphenol đều tan trong nước nóng, bởi vì sự đồng phân của nó, nên một số polyphenol vẫn không tan được

Hàm lượng của polyphenol tan trong nước tùy vào nhiệt độ của nước pha chè, thời gian chè ngâm trong nước sôi trong bình và hàm lượng của chè có trong ấm chè Nhiệt

độ nước pha càng nóng, thì màu nước càng nâu đen Nhiệt độ nước pha thấp, màu càng xanh hơn

Nhiều nghiên cứu cho thấy thành phần các polyphenol của lá chè rất đa dạng nhưng các chất thuộc nhóm catechin chiếm tỷ trọng nhiều nhất (chiếm 15-20% chất khô và trên 70% tổng lượng polyphenol của lá chè) [35]

Ngày nay, đã tìm thấy tác dụng của polyphenol chè ở mức độ khác nhau 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 [23] Polyphenol chè còn được sử dụng

có hiệu quả và an toàn trong công nghiệp thực phẩm để thay thế các chất antioxidant tổng hợp,… dễ gây tác dụng phụ có hại Nhờ những tác dụng quý giá như nói trên của các polyphenol chè, nên chúng có giá trị cao trên thị trường hiện nay

1.4.1.2 Cơ chế phản ứng tạo màu trong các sản phẩm chè

Các sản phẩm chè hiện có: chè đen, chè đỏ, chè vàng, chè xanh… với màu nước, hương thơm và vị đặc trưng rất khác nhau, phụ thuộc vào mức độ và chiều hướng của phản ứng oxy hóa bằng enzyme (và phi enzyme) các polyphenol có trong lá chè Nếu như ở chè xanh phản ứng oxy hóa được “đình chỉ” ngay từ đầu thì chè đen lại

được tiến triển đến mức tối đa

Trong tế bào lá chè, các hợp chất polyphenol chiếm khoảng 27 - 35% chất khô Các hợp chất polyphenol là những chất không màu, nhưng rất dễ bị oxy hóa dưới tác dụng xúc tác của enzim có trong dịch tế bào lá để tạo thành các hợp chất có màu vàng (teaflavin) và màu đỏ (tearubigin) Nhiều nghiên cứu cho thấy thành phần các polyphenol của lá chè rất đa dạng nhưng các chất thuộc nhóm catechin chiếm tỷ trọng nhiều nhất (chiếm 15-20% chất khô và trên 70% tổng lượng polyphenol của lá chè)[22], [35]

Theo Robert, chỉ có L – epigallocatechin (L – EGC) và L –

epigallocatechingallate (L – EGCG) mới có khả năng tạo thành sản phẩm có màu đỏ tươi Nhưng nếu thuần túy chỉ có hai chất này thì mới tạo ra được màu vàng Muốn có màu đỏ, trong hỗn hợp phản ứng phải có mặt các chất vận chuyển hydro, tức là chất catechin chưa bị oxy hóa

Các phản ứng tạo màu do sự oxy hóa các polyphenol như sau:

- Oxy hóa: Dưới tác dụng của polyphenoloxydaza

- Ngưng tụ tạo thành dime

- Khi tương tác của phân tử diphenolquinon với một polyphenol thì phân tử diphenolquinol sẽ bị khử để tạo thành bisflavanol không màu

- Phản ứng oxy hóa các dime trung gian

- Phản ứng tạo thành tearubigin

Theo Roberts, tearubigin (TR) là sản phẩm chuyển hóa của teaflavin (TF) và bisflavanol Trước khi tạo thành tearubigin không thể có giai đoạn trùng hợp ở mức độ cao hơn nữa của các phẩm vật oxy hóa vì có án ngữ không gian Do đó mà các dime mất đi khả năng trùng hợp Tearubigin là hợp chất có tính acid do các nhóm cacboxyl được tạo nên khi mở vòng pirogalol trong gốc benzotropolon của teaflavin Để tạo nên được tearubigin bắt buộc phải có mặt trong môi trường phản ứng các catechin có nhân pirocatechin

Vì tearubigin là sản phẩm oxy hóa của teaflavin và các bisflavanol, cho nên chúng không phải là một đơn chất mà là hỗn hợp của nhiều chất

Cũng theo Roberts, ở nhiệt độ thấp (< 150C), quá trình chuyển hóa teaflavin (TF) và bisflavanol để tạo thành tearubigin bị hạn chế

Màu sắc và vị đậm đà của nước chè là do tỉ lệ giữa teaflavin và tearubigin quyết định Roberts phân tích tearubigin thấy chứa 0,55% nitơ Còn khi thủy phân tearubigin bằng acid thì được alanine, arginine, glicocol, leucine, isoleucine, lysine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tysosine, valine, acid aspartic và acid glutamic Như vậy tearubigin là một hỗn hợp các chất khác nhau do ngưng tụ octoquinon của catechin (hoặc dicatechin) với aminoacid

Teaflavin và tearubigin là 2 chất màu đặc trưng có trong chè vàng và chè đen, tùy theo mức độ oxy hóa hợp chất polyphenol mà thành phần của chúng khác nhau trong mỗi sản phẩm chè Teaflavin có màu vàng ánh kim, còn tearubigin ở trạng thái

tự do có màu hồng nhạt Chúng được hình thành do hàng loạt phản ứng kế tiếp nhau, oxy hoá các hợp chất polyphenol trong quá trình lên men lá chè, nhờ đó, đã tạo ra những tính chất đặc trưng về mùi, vị, màu sắc của chè Quá trình oxy hóa polyphenol nhờ xúc tác của enzim thường kèm theo sự phá hủy chlorophyll làm mất dần màu xanh của chè [9], [10]

1.4.1.3 Nghiên cứu thu nhận chất màu vàng từ chè

Từ các nghiên cứu về hợp chất polỵhenol, chất màu và cơ chế tạo màu của các sản phẩm từ nguyên liệu chè, rút ra nguyên lý cơ bản để thu nhận chất màu vàng từ chè nguyên liệu là:

Màu vàng từ chè có thể tạo ra bằng cách oxy hóa các hợp chất tanin để chuyển hóa polyphenol thành teaflavin Quá trình này thường kèm theo sự tạo thành bisflavanol (không màu) và tearubigin (màu đỏ) nên sản phẩm màu của sự oxy hóa tanin sẽ có màu vàng từ vàng rơm cho đến vàng sẫm do sự pha trộn giữa tỷ lệ màu vàng của teaflavin và màu đỏ của tearubigin

Mặt khác, trong lá chè còn có carotenoid là sắc tố màu vàng với số lượng nhỏ Carotenoid có khả năng hấp thụ ánh sáng màu xanh tím, hấp thụ ánh sáng cực đại vào khoảng 450 - 452µm Trong quá trình chế biến lá chè, carotenoid cũng bị biến đổi giảm số lượng đến 50% so với hàm lượng ban đầu Carotenoid (sắc tố vàng) cũng tham gia góp phần hình thành màu vàng thành phẩm

Ngoài ra, trong lá chè còn có màu xanh của chlorophyll nhưng quá trình oxy hóa polyphenol nhờ xúc tác của enzim thường kèm theo sự phá hủy làm mất dần màu xanh của chè [9], [10]

Như vậy, màu vàng của chè được quyết định chủ yếu bởi tỷ lệ giữa hai thành phần là teaflavin và tearubigin Nếu tỷ lệ này thích hợp sẽ cho sản phẩm có màu vàng và cường độ màu cao Ngoài ra, sắc tố carotenoid nếu được bảo tồn trong quá trình chế biến sẽ góp phần tạo màu vàng cho sản phẩm

Từ nguyên lý trên, trong đề tài chúng tôi sẽ nghiên cứu tìm các điều kiện thích hợp nhất để thúc đẩy quá trình oxy hóa polyphenol tạo teaflavin sao cho thu được tỷ

lệ thích hợp giữa teaflavin và tearubigin để sản phẩm có màu vàng (giống màu của E104) và cường độ màu lớn nhất

Trên cơ sở đó xây dựng quy trình thu nhận chất màu vàng từ lá chè

1.4.2 Nghiên cứu ứng dụng chất bột màu vàng để sản xuất thực phẩm

Chất màu thực phẩm nói chung, chất bột màu vàng từ lá chè nói riêng, khi bổ sung vào thực phẩm, ngoài tác dụng tạo cho sản phẩm có màu vàng tự nhiên theo thị hiếu người tiêu dùng, phải đảm bảo an toàn, vệ sinh thực phẩm, không gây bất kỳ tác dụng phụ không mong muốn nào cho người sử dụng

Chất bột màu vàng chiết rút từ lá chè xanh đảm bảo đầy đủ các yêu cầu trên do

có nguồn gốc tự nhiên là lá chè, một loại đồ uống truyền thống lâu đời ở Việt Nam và thế giới Quá trình công nghệ thu nhận chất bột màu vàng từ lá chè xanh sử dụng dung môi là nước, cồnđể chiết chất tan, sau đó cô đặc và sấy khô nên hoàn toàn đảm bảo

an toàn, vệ sinh thực phẩm, không có bất kỳ tác dụng phụ không mong muốn nào cho người sử dụng

Ngoài ra, chất tạo màu vàng từ lá chè có thành phần chủ yếu gồm các hợp chất polyphenol là các hợp chất có hoạt tính chống oxi hóa cao, sử dụng thường xuyên sẽ

có tác dụng hỗ trợ, tăng cường khả năng phòng và chống 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 Hiện nay ở nhiều nước trên thế giới, polyphenol chè được

sử dụng có hiệu quả và an toàn trong công nghiệp thực phẩm để thay thế các chất chống oxi hóa (antioxidant) tổng hợp

Màu vàng thực phẩm được ứng dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm thực phẩm như: Bánh, mứt, kẹo, rượu, nước giải khát, mì ăn liền,… để làm tăng tính hấp dẫn cho sản phẩm

Vì vậy màu vàng thu được từ chè vừa có thể thay thế chất tạo màu tổng hợp trong chế biến thực phẩm vừa góp phần tạo vị, tạo nên những giá trị dược lý rất quý cho thực phẩm

1.5 Tổng quan về phương pháp sấy phun

1.5.1 Khái niệm về sấy

Sấy là một trong những phương pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn và

dễ dàng Sấy làm giảm nhiệt độ của vật liệu đến mức cần thiêt do đó vi khuẩn, nấm mốc và nấm men bị ức chế không phát triển và hoạt động được, giảm hoạt động của các enzym, giảm kích thước và trọng lượng của sản phẩm

Trong quá trình sấy xảy ra các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất, cụ thể là

từ chất tải nhiệt cho vật sấy, quá trình truyền ẩm từ trong vật liệu sấy ra ngoài bề mặt vật liệu sấy, quá trình truyền ẩm từ bề mặt vật sấy ra ngoài môi trường Các quá trình truyền nhiệt, truyền chất trên xảy ra đồng thời trên vật sấy, chúng có qua lại lẫn nhau

Sấy phun là một trong những công nghệ sấy công nghiệp chính do khả năng sấy một bậc nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng bột khá đơn giản, dễ dàng kiểm soát nhiệt

độ và định dạng hạt một cách chính xác

Sản phẩm của sấy phun là các dạng bột mịn như: bột sữa, bột đậu nành, bột trứng,…hoặc các chế phẩm sinh học, dược liệu

1.5.2 Nguyên lý của phương pháp sấy phun

Một hệ phân tán mịn của nguyên liệu từ chất lỏng hòa tan, nhũ tương, huyền phù đã được cô đặc trước (40 – 60% ẩm) được phun để hình thành những giọt mịn, rơi vào trong dòng khí nóng cùng chiều hoặc ngược chiều ở nhiệt độ khoảng 150 – 3000C trong buồng sấy lớn Kết quả là hơi nước được bốc đi nhanh chóng Các hạt sản phẩm được tách ra khỏi tác nhân sấy nhờ hệ thống thu hồi riêng

1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy

- Nồng độ chất khô của nguyên liệu:

Nồng độ cao: Giảm được thời gian bốc hơi nhưng lại tăng độ nhớt của nguyên liệu gây khó khăn cho quá trình sấy

Nồng độ thấp: Tốn nhiều thời gian và năng lượng cho quá trình sấy

Thực tế nồng độ vào khoảng: 45 – 52%

- Nhiệt độ tác nhân sấy: Đây là yếu tố ảnh hưởng quyết định đến độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy phun, khi cố định thời gian sấy, nếu ta tăng nhiệt độ tác nhân sấy thì

độ ẩm của sản phẩm sẽ giẩm đi

Tuy nhiên việc gia tăng nhiệt độ cao có thể gây biến đổi một số chất nhạy cảm nhiệt trong sản phẩm sấy và làm tăng mức tiêu hao năng lượng cho toàn bộ quá trình Với dịch chiết từ chè, nhiệt độ dưới 700C sẽ không làm ảnh hưởng tới chất lượng của các thành phần có trong dịch chè

- Kích thước, số lượng và quỹ đạo chuyển động của các hạt nguyên liệu trong buồng sấy

Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy phun là tốc độ bơm đưa dòng nguyên liệu vào cơ cấu phun sương, lưu lượng không khí nóng vào buồng sấy, cấu tạo và kích thước buồng sấy…

1.5.4 Ưu nhược điểm của phương pháp sấy phun

1.5.4.1 Ưu điểm

- Quá trình sấy nhanh

- Có thể điều khiển được tỷ trọng sản phẩm

- Vận hành liên tục và có thể tự động hóa hoàn toàn

- Chi phí nhân công thấp

- Vận hành và bảo dưỡng đơn giản

- Thiết kế đa dạng cho từng loại sản phẩm, từng quy mô nhà máy

- Áp dụng được cho các sản phẩm bền nhiệt và không bền nhiệt, nguyên liệu ở dạng gel, dung dịch, paste, hồ vữa, huyền phù…

- Chất lượng bột được đảm bảo trong quá trình sấy

- Vật liệu hầu như không tiếp xúc với bề mặt kim loại của thiết bị

1.5.4.2 Nhược điểm

- Chi phí đầu tư cao

- Yêu cầu ban đầu về độ ẩm của nguyên liệu cao để đảm bảo nguyên liệu có thể bơm đến thiết bị tạo giọt lỏng

- Chi phí nguyên liệu cao hơn để tách ẩm

- Thất thoát các chất dễ bay hơi cao hơn

Trên cơ sở tổng quan về nguyên liệu chính sử dụng trong đề tài, nguyên lý thu hồi chất màu vàng từ lá chè và phương pháp sấy phun, trong đề tài chúng tôi sẽ kế thừa những kết quả của các nghiên cứu trước đã cho hiệu quả tốt và tìm hướng mới trong các quá trình thực hiện

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, CÁC THIẾT BỊ CHÍNH VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu

- Lá chè già của 02 giống chè Kim Tuyên và LDP1 Các giống chè trên được thu hái tại xã Minh Tân - huyện Thủy Nguyên - thành phố Hải Phòng

- Lá chè già là các lá dưới búp chè (lá thứ 5 – lá thứ 8), loại bỏ lá sâu, dập nát

- Địa điểm nghiên cứu: Trường Trung cấp nghề Thủy sản Hải Phòng

2.2 Hóa chất

Các hóa chất sử dụng đều được bảo đảm chất lượng về nồng độ và thời hạn sử dụng mỗi loại

2.3 Thiết bị

Một số thiết bị chính dùng trong nghiên cứu:

- Máy nghiền dao cắt quay ly tâm

- Máy lọc RO membranes

- Tủ bảo ôn

- Thiết bị cô đặc GN – 100

- Máy sấy phun BUCHI MINI SPRAY DRYER B -191 của Thụy Điển

2.4 Phương pháp nghiên cứu:

2.4.1 Phương pháp chung

Bố trí thí nghiệm theo phương pháp cổ điển

2.4.2 Phương pháp phân tích

2.4.2.1 Phương pháp phân tích thành phần hóa học trong dịch chiết từ chè

- Xác định hàm lượng chất hòa tan theo Voronxop

- Xác định hàm lượng tanin theo Lewelthal

- Xác định hàm lượng carotenoid bằng sắc ký giấy

- Xác định hàm lượng polyphenol theo phương pháp Folin – Ciocalteu

- Xác định hàm lượng Teaflavin (TF) và Tearubigin (TR) bằng phương pháp đo quang phổ (theo E.A.A.Robert và R.F.Smith)

2.4.2.2 Kiểm nghiệm các chỉ tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm

Kiểm nghiệm các chỉ tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm tại Trung tâm chất lượng Nông Lâm Thủy sản vùng 1 – NAFIQAD 1

- Xác định kim loại nặng và dư lượng thuốc bảo vệ thực vật: Theo TCVN AOAC- 2007 và phương pháp FAO 14/13 1992

- Xác định Coliform theo TCVN 6848-2007 Xác định E.Coli theo TCVN 6846:

2007

- Xác định Salmonella theo TCVN 4829 : 2005

2.4.3 Phương pháp đánh giá chất lượng

- Đánh giá sản phẩm màu bằng cảm quan theo 10TCN 258-96 [1]

- Đánh giá chất lượng bánh quy bằng phương pháp cảm quan theo TCVN

5909-1995 (Phương pháp cho điểm thị hiếu, phương pháp so sánh cặp đôi thị hiếu) [18];

[19]; [20], được thực hiện bởi phòng Kỹ thuật Công ty Cổ phần Chế biến thực phẩm

bánh, mứt kẹo Công Tuyền

2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm

Các thí nghiệm được thực hiện song song ba lần, mỗi lần ba mẫu Số liệu được

xử lý, tính toán bằng phần mềm thống kê Microsoft Office Excel 2007 và phần mềm thống kê STAGRAFIC XV (Giá trị của p < 0,05 được xem là có ý nghĩa về mặt thống kê)

2.4.5 Phương pháp so sánh màu

Pha chất màu vào nước theo tỷ lệ nhất định 0,2g/0,4 lít nước, đánh giá sự biến đổi màu sắc bằng cảm quan, so sánh với màu mẫu chất chuẩn: Chất màu vàng: E104 - màu vàng đậm, màu nước pha 0,1g E104/0,4 lít nước có màu vàng rơm sáng [18]

2.5 Bố trí thí nghiệm

2.5.1 Thu nhận và bảo quản mẫu

Hình 2.1 Sơ đồ thu nhận và bảo quản mẫu

+ Mục đích:

Để đảm bảo nguyên liệu đưa vào các thí nghiệm đều có chung nguồn gốc và điều kiện bảo quản như nhau Đảm bảo kết quả thu được đúng phương pháp và có thể dùng để so sánh giữa các mẫu thí nghiệm với nhau

+ Tiến hành:

Chọn nguyên liệu lá chè già thuộc hai giống chè Kim Tuyên và LDP1, được thu

hái vào buổi sáng từ 6h30’ cho đến 7h30’ Lá chè sau khi thu hái xuống được cho vào thùng xốp có các lỗ thoáng khí và bên dưới có trải lớp nước đá để bảo quản gián tiếp nguyên liệu, mỗi thùng xốp khoảng 5kg nguyên liệu, vận chuyển về phòng thí nghiệm Sau đó lấy mẫu xác định thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu Phần còn lại được để trong thùng xốp bảo quản ở nhiệt độ 8 ± 20C

Nguyên liệu lá chè già