Xây dựng quy trình chế biến bột chè xanh hòa tan

Trước triển vọng phát triển của thị trường đối với mặt hàng chè hòa tan, cũng như mong muốn đáp ứng nhu cầu sử dụng loại sản phẩm truyền thống và tạo ra sản phẩm mới lạ ti

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Khoa : CNSH & CNTP

Khoá học : 2011 - 2015

Thái Nguyên, năm 2015

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Lớp : K43 – CNTP

Khoa : CNSH & CNTP Khoá học : 2011 – 2015 Giảng viên hướng dẫn: Th.S Phạm Thị Tuyết Mai

Thái Nguyên, năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình ho ̣c tâ ̣p và hoàn thành luâ ̣n văn này , tôi đã nhâ ̣n

được sự hướng dẫn , giúp đỡ quý báu của các thầy cô , các anh chị, các em và

các bạn sinh viên cùng h ọc Với lòng kính tro ̣ng và biết ơn sâu sắc tôi xin

được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới:

Ban giám hiê ̣u , Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực Phẩm

trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã ta ̣o mo ̣i điều kiê ̣n thuâ ̣n lợi giúp

đỡ tôi trong quá trình ho ̣c tâ ̣p và hoàn thành luâ ̣n văn

Th.s Phạm Thị Tuyết Mai, đã hết lòng giúp đỡ , dạy bảo, đô ̣ng viên và

tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành

luâ ̣n văn tốt nghiê ̣p

Các anh chị phụ trách phòng thí nghiệm Viện Khoa học và Sự sống – ĐH

Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ cho tôi trong suốt quá trình

thực hiện đề tài tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Nguyễn Thị Thắm

DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG KHÓA LUẬN

Bảng 2.1: Sự biến đổi hàm lượng nước trong búp chè theo các tháng 8

Bảng 2.2: Hàm lượng nước trong các bộ phận của búp chè 8

Bảng 2.3: Hàm lượng chất hòa tan trong các bộ phận của búp chè 9

Bảng 2.4: Hàm lượng tro trong các loại nguyên liệu 10

Bảng 2.5:Thành phần tổ hợp Tanin và catechin trong lá chè tươi và chè xanh 11

Bảng 2.6 Hàm lượng tanin trong lá chè 12

Bảng 2.7 Giới thiê ̣u sự thay đổi hàm lượng caffein theo vi ̣ trí lá chè 14

Bảng 2.8 Sự thay đổi hàm lượng protein theo giống chè 15

Bảng 4.1: Ảnh hưởng của diệt men đến hàm lượng pectin, hàm lượng chất hòa tan và hàm lượng tanin 30

Bảng 4.2: Ảnh hưởng của phương pháp nghiền đến hàm lượng pectin, hàm lượng chất khô hòa tan và hàm lượng tanin 31

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của phương pháp trích ly đến tính hàm lượng pectin, hàm lượng chất hòa tan,hàm lượng tanin của dịch chè 32

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ cô đặc đến tích chất của dịch cô 33

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng sản phẩm 34

DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG KHÓA LUẬN

Hình 2.1 Quy trình công nghệ chế biến bột chè xanh hòa tan 21 Hình 4.1 Sản phẩm bột chè xanh hoà tan 35 Hình 4.2 Quy trình chế biến thử nghiệm bột chè xanh hòa tan từ lá chè già 36

MỤC LỤC

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.3 Ý nghĩa 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1.Tổng quan về cây chè 3

2.1.1 Tên khoa học, nguồn gốc, xuất xứ cây chè 3

2.1.2 Phân loại chè 4

2.1.3 Vai trò cây chè đối với nền kinh tế quốc dân 6

2.2 Các hợp chất hóa học chủ yếu có trong lá chè 7

2.2.1 Nước 7

2.2.2 Chất hòa tan (chất chiết) 9

2.2.3 Các nguyên tố tro 9

2.2.4 Tanin ( chất chát) 10

2.2.5 Caffein (hợp chất alkaloid) 14

2.2.6 Protein và axit amin 14

2.2.7 Hợp chất pectin 15

2.2.8 Hợp chất gluxid 15

2.2.9 Enzyme trong chè 16

2.2.10 Vitamin 16

2.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và ở Việt Nam 17

2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới 17

2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trong nước 19

2.4 Quy trình chế biến bột chè xanh hòa tan 21

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.1 Đối tượng và nguyên vật liệu 24

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 24

3.1.2 Hóa chất 24

3.1.3 Dụng cụ, thiết bi ̣ 24

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 24

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu 24

3.2.2 Thời gian nghiên cứu 24

3.3 Nội dung nghiên cứu 24

3.4 Phương pháp nghiên cứu 25

3.4.1 Bố trí thí nghiệm 25

3.4.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý 27

3.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 29

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

4.1 Kết quả của pương pháp diệt men đến tính chất của dịch chè 30

4.2 Ảnh hưởng của phương pháp nghiền đến tính chất của dịch chè 31

4.3 Ảnh hưởng của phương pháp trích ly đến chất lượng của dịch chè 32

4.4 Kết quả của nhiệt độ cô đặc đến tính chất của dịch cô 33

4.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến tính chất của sản phẩm 34

4.6 Xây dựng quy trình chế biến thử nghiệm bột chè xanh hòa tan 36

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39

5.1 Kết luận 39

5.2 Kiến nghị 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Chè là một thứ đồ uống có giá trị, người ta ưa thích chè không chỉ vì hương thơm độc đáo của nó mà còn do uống nước chè có lợi cho sức khỏe Các nhà Khoa Học Nhật Bản khi nghiên cứu các loại thực phẩm được pha chế từ các loại dược liệu tự nhiên có tác dụng bổ dưỡng cơ thể,chống ung thư,chống bệnh tim mạch,chóng viêm xương,…Chè tạo cho cơ thể trạng thái hưng phấn kéo dài, uống chè còn là biện pháp hữu hiệu phòng bệnh [12]

Những tài liệu nghiên cứu về tác dụng y sinh học của chè đã có những thông báo: uống nước chè xanh làm giảm nicotin trong người nghiện,chống nhiễm khuẩn và chống một số bệnh ở người cao tuổi như béo phì, đái tháo đường,…Các nhà khoa học Mỹ và Nhật còn nhận thấy trong chè xanh có hóa chất đặc biệt có khả năng hủy diệt các phần tử thự do tấn công ADN trong tế bào là nguyên nhân gây ra ung thư [12] Trên thị trường chè thế giới, chè xanh có những ưu thế về thành phần bổ dưỡng có lợi cho sức khỏe con người,có tác dụng phòng và chữa bệnh Ngoài ra chè xanh còn phong phú về chủng loại mặt hàng, mỗi mặt hàng chè đều mang những nét độc đáo riêng về chất lượng [1]

Gần đây người ta phát hiện những gì mà Trung Quốc đã được biết đến nhiều năm Chè xanh không chỉ đại diện cho hòa bình và thanh thản, nó thực

sự có thể làm bạn khỏe mạnh Nó còn có thể giúp bạn giảm cân Tại Nhật Bản, chè thậm chí còn được tôn kính trong các nghi thức, nghi lễ của dân tộc Các trà đạo Nhật Bản thường uống chè để đạt được một cảm giác bình

an như được nêu trong Phật giáo Người Trung Quốc có được biết đến về những lợi ích y học của trà xanh từ thời cổ đại, sử dụng nó để điều trị tất cả mọi thứ từ đau đầu đến trầm cảm.Trong thực tế, chè xanh đã được sử dụng như một loại thuốc ở Trung Quốc ít nhất là 4000 năm [6]

Hiện nay, khoa học kỹ thuật hiện đại cùng với nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng mà trên thị trường xuất hiện nhiều loại chè khác nhau,

một số loại trà uống liền như trà xanh 00, trà lipton, trà xanh C2… trong đó sản phẩm chè xanh hòa tan vẫn còn rất mới trên thị trường Trước triển vọng phát triển của thị trường đối với mặt hàng chè hòa tan, cũng như mong muốn đáp ứng nhu cầu sử dụng loại sản phẩm truyền thống và tạo ra sản phẩm mới lạ tiện ích cho cuộc sống hiện đại, phù hợp với sở thích của người

Việt Nam, chúng tôi thực hiện đề tài “Xây dựng quy trình chế biến bột chè

xanh hòa tan” để góp phần đa dạng sản phẩm và tăng giá trị cây chè

- Xác định được ảnh hưởng của phương pháp trích li đến dịch trích li

- Xác định được ảnh hưởng của phương pháp sấy đặc đến tính chất của sản phẩm

- Xây dựng được quy trình công nghệ chế biến thử nghiệm bột chè xanh hòa tan từ lá chè già

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1.Tổng quan về cây chè

2.1.1 Tên khoa học, nguồn gốc, xuất xứ cây chè

Cây chè nằm trong hệ thống phân loại thực vật như sau:

- Ngành hạt kín Angiospermae

- Lớp song tử diệp Dicotyledonae

- Bộ chè: Theacae

- Chi chè: Camellia

- Loài: Camellia sinensis

Tên khoa học của cây chè được nhiều nhà khoa học công nhận là:

Camellia sinensis(L) O Kuntze và có tên đồng nghĩa là: Thea sinensis L Hiện nay,các nhà thực vật học gộp hai chi Thea và Camellia làm một và gọi

là chi Camellia Vì vậy tên khoa học của cây chè được nhiều người thường gọi là Camellia sinensis(L) O kuntze [5]

Theo truyền thuyết, cây chè lần đầu tiên được phát hiện bởi người Trung Quốc vào 2700 trước công nguyên Đầu tiên được sử dụng như một dược liệu,sau trở thành một đồ uống mang đậm tính dân tộc của Trung

Quốc Cây chè cÓ tên khoa học là Camellia sinensis và xuất xứ từ vùng

hình quạt nằm giữa ngọn đồi Naga, manipuri và Lushai dọc theo biên giới giữa Assam và Miến Điện và Thái Lan vào Việt Nam Trục Tây Đông chạy

Những công trình nghiên cứu của Đjêmukhatze(1961-1976) về phức catechin của lá chè từ các nguồn gốc khác nhau, so sánh về thành phần các chất catechin giữa các loại chè được trồng trọt và chè mọc hoang dại đã nêu lên luận điểm về sự tiến hóa sinh hóa của cây chè và trên cơ sở đó xác minh nguồn gốc cây chè xuất xứ như trên [15]

Năm 1823 R.Bruce phát hiện được những cây chè dại, lá to ở vùng atxam (Ấn Độ), từ đó các học giả người Anh cho rằng nguyên sản của cây chè là ở Ấn Độ chứ không phải là ở Trung Quốc Trong tất cả các tài liệu gần đây hầu như không có sự nhất quán nêu lên về nơi xuất xứ của cây chè Chúng ta biết rằng muốn xác định vùng nguyên sản của một cây trồng cần căn

cứ vào những điều kiện tổng hợp, trong đó cây dã sinh chỉ là một điều kiện mà chủ yếu là cần xét đến tập quán sử dụng, lịch sử trồng trọt và tình hình phân bố các loại hình phân bố các loại hình có quan hệ tới cây trồng đó [5]

Hiện nay chè được phân bố khá rộng trong những điều kiện tự nhiên

(Gruzia-Liên xô) là những nơi có điều kiện tự nhiên khác rất xa vùng nguyên sản Chè được trồng ở Nhật Bản năm 805-814, Indonesia 1684,Liên Xô 1833,Xrilanca 1837-1840,Ấn Độ 1834-1840 và Tasmania năm 1940 [14]

Những thành tựu gần đây của các nhà nông học Liên Xô cũng như một số nước khác đã tạo ra nhiều giống chè mới có khả năng thích ứng trong những điều kiện khí hậu khác nhau mở ra nhiều triển vọng cho sự nghiệp trồng chè trên thế giới

2.1.2 Phân loại chè

Dưới đây giới thiệu phân loại của Cohen stuart (1919) Cách phân

loại này được nhiều người chấp nhận.Tác giả chia Camellia sinensis L làm

4 thứ (varietas):

a) Chè Trung Quốc lá nhỏ (Camellia sinensis var.Bohea)

- Cây bụi thấp phân cành nhiều

- Lá nhỏ, dày nhiều gợn sóng, màu xanh đậm, lá dài 3,5 - 6,5 cm

- Có 0,6 – 0,7 đôi gân lá không rõ, răng cưa nhỏ, không đều

- Khả năng chịu rét ở nhiệt độ -120C đến -150

C

- Phân bố chủ yếu ở miền đông, đông nam Trung Quốc, Nhật Bản và một số vùng khác [5]

b) Chè Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var.macrophylla)

-Thân gỗ nhỡ cao tới 5m trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên

- Lá to trung bình chiều dài 12-15 cm Chiều rộng 5-7 cm, màu xanh nhạt, bóng, răng cưa sâu không đều, đầu lá nhọn

- Có trung bình 8- 9 đôi, gân lá rõ

- Năng suất cao, phẩm chất tốt

- Nguyên sản ở Vân Nam,Tứ Xuyên Trung Quốc [5]

c) Chè Shan (Camellia sinensis var.Shan)

- Thân gỗ cao 6-10 m

- Lá to và dài 15-18 cm màu xanh nhạt, đầu lá dài, răng cưa nhỏ và dày

- Tôm chè có nhiều lông tơ, trắng và mịn trông như tuyết, nên còn gọi

là chè tuyết

- Có khoảng 10 đôi gân lá

- Có khả năng thích ứng trong điều kiện ấm ẩm, ở địa hình cao, năng suất cao, phẩm chất thuộc loại tốt nhất

- Nguyên sản ở Vân Nam Trung Quốc, miền bắc của Miến Điện và Việt Nam [5]

d) Chè Ấn Độ (Camellia sinensis var.atxamica)

- Thân gỗ cao tới 17m phân cành thưa

- Lá dài tới 20-30 cm, mỏng, mềm, thường có màu xanh đậm, dạng lá hình bầu dục, phiến lá gợn sóng đầu lá dài

- Có trung bình 12 – 15 đôi gân lá

- Rất ít hoa quả

- Không chịu được rét hạn

- Năng suất, phẩm chất tốt

- Trồng nhiều ở Ấn Độ, Miến Điện, Vân Nam và một số vùng khác Bốn thứ chè trên trình bày trên đây đều có trồng ở Việt Nam, nhưng

phổ biến nhất là 2 thứ Camellia sinensis var.macrophylla và Camellia sinensis var.Shan

Camellia sinensis var.macrophylla được trồng nhiều nhất ở các tỉnh

trung du với các tên gọi của địa phương (tùy theo màu sắc của lá) như Trung

du lá xanh,trung du lá vàng,v.v…Tỷ lệ trồng các giống chè trung du ở miền bắc đạt tới 70% Năng suất búp trong sản xuất đại trà chè 5- 19 tuổi thường đạt 4-5 tấn/ha [5]

Các giống chè trung du chịu được đất xấu, nhưng nhiều xâu hại: rầy xanh, bọ cánh tơ…,ở vùng cao thường bị bệnh phồng lá Chè trung du thường để chế biến chè xanh, chè đen đều cho phẩm chất tốt

- Camellia sinensis var.Shan được trồng ở miền núi các tỉnh miền bắc

và ở miền nam Tây Nguyên(Lâm Đồng) Ở mỗi địa phương có các giống khác nhau như: Shan Mộc Châu, Shan Tham Vè, Shan Trấn Ninh… Năng suất búp thường đạt 6-7 tấn/ha Búp chè có nhiều tuyết, dùng để chế biến chè xanh, chè đen đều cho phẩm chất tốt nhưng thích hợp với chế biến chè xanh hơn [5]

2.1.3 Vai trò cây chè đối với nền kinh tế quốc dân

Cây chè là cây công nghiệp, nguồn nguyên liệu quan trọng đối với ngành công nghiệp chế biến chè Sản phẩm chè là mặt hàng xuất khẩu có giá trị kinh tế cao

Từ xưa, chè là nguồn thu nhập quan trọng của nền kinh tế hộ gia đình Cây chè đã góp phần cải thiện và nâng cao cuộc sống đời sống vật chất của nông dân, công nhân Hiện nay, cây chè còn góp phần phủ xanh đất trồng đồi núi trọc và là cây xóa đói giảm nghèo cho nhân dân vùng núi [12]

Giá trị của cây chè không chỉ ở hương vị tự nhiên, ngọt ngào, thơm thảo mà còn ở những giá trị tiềm ẩn.Vì vậy cây chè có một giá trị rất rộng…Nhờ có khoa học kỹ thuật, lao động sáng tạo của người làm chè mà sản phẩm chè đã trở thành một thứ hàng hóa có giá trị cao Chính những phẩm chất cao quý, những giá trị tuyệt vời đó là nguồn sức mạnh đã góp phần to lớn làm cho chè Việt Nam từ chỗ không tên tuổi trở thành một trong

10 nước đúng đầu về sản xuất và xuất khẩu chè [12]

Với truyền thống chế biến chè cùng cơ sở vật chất hiện kỹ thuật hiện đại, ngành công nghiệp chè đã đáp ứng được nhu cầu nội tiêu và xuất khẩu Khi mà sản lượng chè Việt Nam đang lớn mạnh như vậy thì ngành công nghiệp chè cần đẩy mạnh việc phát triển những sản phẩm chè đặc sản sẵn có

và các giống chè có phẩm cấp cao của các nước trồng chè trên thế giới Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao thị trường xuất khẩu, khi đó vai trò của cây chè đối với nền kinh tế quốc dân càng được khẳng định rõ ràng hơn

2.2 Các hợp chất hóa học chủ yếu có trong lá chè

phân,…[11]

Trong các giai đoạn thời kì sinh trưởng khác nhau hàm lượng nước trong cơ thể sinh vật cũng khác nhau Nhìn chung trong thời kì sinh trưởng trong các tế bào bao giờ hàm lượng nước cũng cao hơn Qua hàm lượng nước có trong nguyên liệu chè cũng có thể đoán biết được độ non già của lá

chè và biết được chất lượng của chè tươi Nước trong nguyên liệu chè chiếm

khoảng 75-80% [11]

Hàm lượng nước trong các búp chè, lá non cao hơn trong lá chè già

nó thay đổi lớn phụ thuộc vào thời gian thu hái, các điều kiện khí hậu và các yếu tố khác Nếu xét theo tính chất thời vụ và giống chè thì sự biến đổi hàm

lượng nước trong búp chè 1 tôm 3 lá non như sau

Bảng 2.1: Sự biến đổi hàm lượng nước trong búp chè

2.2.2 Chất hòa tan (chất chiết)

Chất khô trong lá chè từ 20-25% Khối lượng nguyên liệu, trong đó

chất hòa tan chiếm 35-50% chất khô [11] Hàm lượng hòa tan là một trong các chỉ tiêu khách quan và quan trọng để đánh giá chất lượng của nguyên liệu cũng như chất lượng chè thành phẩm Hàm lượng chất hòa tan càng cao chất lượng chè thành phẩm càng tốt Chất hòa tan khi pha chè thì tan trong nước nóng Hàm lượng chất hòa tan của mỗi loại chè khác nhau, nó cũng phụ thuộc vào chất lượng mỗi loại chè ban đầu và mức độ đúng đắn của việc thực hiện các quá trình công nghệ và mùa chế biến

Hàm lượng chất hòa tan trong búp chè được trình bày trong bảng sau:

Bảng 2.3: Hàm lƣợng chất hòa tan trong các bộ phận

Chất tro được chia thành 2 nhóm: Tan và không tan trong nước trong

đó nhóm không tan trong nước được chia thành tan và không tan trong axit(HCl,d=1,184 pha loãng 25 lần) [11]

Lượng các nguyên tố trong lá chè tươi và trong các loại chè thành phẩm năm trong khoảng 4-7%, hơn nữa trong các lá chè già và các lá chè cấp thấp có chứa lượng tro lớn hơn so với các lá non và chè cao cấp,có thể thấy điều này qua bảng sau:

Bảng 2.4: Hàm lƣợng tro trong các loại nguyên liệu [11]

Lƣợng tro hòa tan

Lƣợng tro chung

Lƣợng tro hòa tan

Lƣợng tro chung

Lƣợng tro hòa tan

ra hàm lượng tro trong loại chè thành phẩm còn phản ánh mức độ vệ sinh công nghiệp Vì những lí do trên nhiều nước đã đưa vào tiêu chuẩn nhà nước quy định hàm lượng tro tối đa trong các loại chè như sau:

- Chè xanh, chè đen có hàm lượng tro 6,5%

- Chè vụn có hàm lượng tro 7,0%

- Chè ép bánh có hàm lượng tro 7,5%

2.2.4 Tanin ( chất chát)

Trong chè chứa nhiều hợp chất có giá trị nhưng chủ yếu là hợp chất tanin Búp càng non thi hàm lượng tanin càng cao Trong búp chè tôm 2-3 lá non có chưa hàm lượng tanin khoảng từ 25% đến 35% khối lượng chất khô Trong từng thành phần búp chè, hàm lượng tanin cũng khác nhau[14]

Từ thế kỷ 19, người ta đã tiến hành nghiên cứu bản chất hóa học của tanin trong lá chè Năm 1947, F.Rocfeder đã tách được acid galic trong chè

xanh,đến năm 1867, H.Lazivet đã tách được acid galic, các chất flavonol từ chè đen Hiện nay sau khi đã xác định dược thành phần hóa học của phức chất tanin chè, người ta tập trung sự nghiên cứu vào vấn đề sự chuyển hóa của các catechin trong quá trình lên men lá chè và sự hình thành của chúng trong cây chè [15]

Bảng 2.5:Thành phần tổ hợp Tanin và catechin trong lá chè tươi

và chè xanh [10]

Tên chất

Hàm lượng tanin (tính theo %)

Hàm lượng catechin (tính theo %) Búp 3 lá

(Liên Xô)

Chè xanh (Xalanca)

Búp 3 lá (Việt Nam)

Hàm lượng tanin trong chè tươi luôn thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống chè, điều kiện đất đai, điều kiện sinh trưởng của cây chè…[11]

Ngoài ra, hàm lượng tanin hòa tan phụ thuộc vào nhiều vị trí của lá trên búp chè và hầu như tất cả các giống chè đều theo quy luật chung lá càng non chứa tanin càng nhiều và ngược lại

Các tính chất tannin trong chè:

- Ở dạng tinh khiết là hỗn hợp chất màu trắng , bị oxy hóa trong không khí chuyển thành dạng keo màu nâu , hòa tan trong rượu etylich , metylich, nước, axeton

- Tanin trong chè hầu như không có thuô ̣c tính thuô ̣c da , khả năng kết tủa protein kém

Pb(CH3COO)2 tạo kết tủa màu vàng xám

- Tác dụng v ới NH4OH ta ̣o thành hợp chất màu nâu , hợp chất này bi ̣

bô ̣t kẽm hoă ̣c acid yếu khử thành tannin chè ban đầu

- Bị oxy hóa bởi enzyme polyphenol oxidase

- Tanin bị biến đổi ở nhiê ̣t đô ̣ cao (180oC – 200oC) Hợp chất polyphenol thường chiếm khoảng 20 – 30% chất khô trong chè Thành phần tannin trong lá chè tươi gồm:

monomer) chiếm khoảng trên 80% tổng lượng tannin chè , có vị đắng – chát mạnh hơn so với tannin đặc biệt

chát dịu cho chè

(EC), Epigallocatechin (EGC), Gallocatechin (GC), Epicatechingallat (ECG), Epigallocatechingallat (EGCG), Gallocatechingallat (GCG) và

catechin (C) [13]

Vai trò của tanin đối với chất lượng của chè và tác dụng sinh học của nó

Tanin chè là thành phần hóa học quan trọng nhất trong lá chè tươi cũng như trong chè thành phẩm, nó quyết định chất lượng của chè, tanin không những tạo nên vị độc đáo cho chè mà còn tham gia vào các quá trình biến đổi hóa học dưới tác dụng của enzyme oxy hóa để tạo ra hương thơm,

màu sắc nước pha cho mỗi loại chè [11]

Tùy theo mức độ sử dụng các enzyme oxy hóa để gây ra những biến đổi hợp chất polyphenol catechin ở mức độ khác nhau trong cùng ở một loại

nguyên liệu, qua các quá trình công nghệ khác nhau

Trong thành phần tổ hợp của tanin chè nhóm chất tanin đặc biệt có vị chát dịu dễ chịu và có khả năng tự oxy hóa mạnh, nhóm chất polyphenol có vị chát mạnh hơi đắng và bền với oxy không khí nhưng chính nhóm chất sau mới là thành phần chính của tanin chè không những chiếm tỉ lệ hàm lượng lớn mà còn giữ vai trò hết sức quan trọng trong quá trình biến đổi hóa sinh,

nó quyết định đến tính chất màu sắc, hương vị của nước chè đen [11]

Nhìn chung hàm lượng tanin trong chè thành phẩm càng cao thì chất lượng chè càng tốt, nhưng cần chú ý đến hàm lượng các chất khác với tỉ lệ thích đáng mới có lợi, mới tạo nên chất lượng toàn diện của chè, nói khác đi thì chỉ có

hàm lượng cao và các chỉ tiêu hóa học cao chưa đủ mà còn phải chú ý đến các

chỉ tiêu chất lượng cảm quan vì chè là sản phẩm thực phẩm [10]

2.2.5 Caffein (hợp chất alkaloid)

Trong chè có nhiều loại Alkaloid nhưng nhiều nhất là caffein Caffein trong chè là dẫn xuất củ a nhân purin có tên go ̣i theo công thức cấu ta ̣o là 1,3,7 trimethyl -2,6 dioxy- purin, có dạng tinh thể hình kim , trắng, vị đắng, tan trong chloroform, trong nướ c, dễ tan trong dung di ̣ch benzoate và ít tan

nhiều hơn trong lá cà phê từ 2 – 3 lần Sự thay đổi hàm lượng caffein trong chè nguyên liệu phụ thuộc vào giống , tuổi lá, thời vu ̣ thu h oạch, điều kiê ̣n canh tác…[13]

Bảng 2.7 Giơ ́ i thiê ̣u sự thay đổi hàm lươ ̣ng caffein theo vi ̣ trí lá chè [10]

2.2.6 Protein và axit amin

phần hóa học của lá chè, nó giữ vai trò quan trọng không những trong quá trình sinh trưởng mà cả trong quá trình chế biến vì protein tham gia cấu tạo nên phần lớn các ezyme và các phản ứng enzyme lại là cơ sở cho quá trình sinh trưởng và phát triển thực vật

Protein cũng có ý nghĩa quan trọng đối với việc hình thành chất lượng

Của chè vì nó là nguồn cung cấp các axit amin tự do tăng cường hương thơm cho chè

Protein Enzyme axit amin

Axit amin + tanin(hoặc đường) các chất thơm

Cũng như các thành phần hóa học khác hàm lượng protein trong lá chè luôn thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống chè, thời vụ thu hai, điều kiện sinh trưởng, cách bón phân… [11]

Bảng 2.8 Sự thay đổi hàm lượng protein theo giống chè [10]

Khi pectin tác dụng với nước làm tăng độ nhớt của nước chè và làm cho nước chè sánh lại và hấp dẫn, ngoài ra còn làm cho chè có vị dễ chịu, đặc biệt trong quá trình làm héo lá chè, pectin có thể tham gia vào sự tạo thành thơm mùi táo chín thường xuất hiện khi làm héo chè [11]

2.2.8 Hợp chất gluxid

khoảng 1 – 2%) và polysaccharide (chiếm khoảng 10 – 12%) Trong lá chè chứa rất ít gluxid hòa tan, cellulose và hemicellulose cũng tăng lên theo tuổi của lá, vì vậy nguyên liệu càng già chất lượng càng kém Hàm lượng đường

hòa tan trong chè tuy ít nhưng rất quan trọng đối với hương vị chè Đường tác dụng với các axid amin ta ̣o nên các chất thơm [13]

2.2.9 Enzyme trong chè

2.2.9.1 Men thủy phân:

- Men amilaza thủy phân tinh bột tạo thành đường (hòa tan) có lợi đến chất lượng chè vì nó tham gia vào quá trình caramen hóa

- Men proteaza thủy phân protein tạo thành các axit amin có ý nghĩa đến chất lượng chè vì axit amin tham gia vào các quá trình dehydro hóa tạo nên mùi thơm cho chè

- Men pectinaza thủy phân protopectin tạo thành pectin hòa tan đây là phản ứng có lợi vì pectin tạo nên vị ngọt và độ nhớt cao làm cho nước chè sánh lại [11]

2.2.9.2 Men oxy hóa:

- Men polyphenoloxydaza (PPO) tham gia xúc tác quá trình tanin tác dụng với O2 tạo thành các sản phẩm ngưng tụ khác nhau và các chất đặc trưng cho chè đen

(peoxit) tạo thành các sản phẩm ngưng tụ không tan, không có vị, không có màu, không có lợi cho chè đen nên trong sản xuất chè hạn chế sự hoạt động của men PO và tạo điều kiện thuận lợi cho men PPO hoạt động làm cho chất lượng chè tốt [11]

2.2.10 Vitamin

Vitamin là nhóm hợp chất hữu cơ phân tử thấp có bản chất hóa học khác nhau, chúng có tác dụng là kết hợp với protein tạo nên các enzyme Chúng được chia thành 2 nhóm lớn: Vitamin tan trong nước và vitamin tan trong chất béo

- Nhóm tan trong chất béo: Vitamin nhóm A(A1,A2) ,Vitamin nhóm

- Nhóm vitamin tan trong nước:Vitamin nhóm B và vitamin nhóm C

chứa hàm lượng khá lớn trong chè.Vitamin C có tác dụng chống bệnh hoại huyết, tham gia vào các quá trình oxy hóa khử trong cở thể và rất dễ bị phá hoại bởi các chất oxy hóa [11]

2.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và ở Việt Nam

2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới

2.3.1.1 Tình hình sản xuất

Theo điều tra của FAO cho thấy cây chè chỉ trồng được ở một số vùng nhất định trên thế giới (khoảng 40 nước) Trong đó Châu Á có 17 nước, Châu Phi có 15 nước, Châu Mỹ có 4 nước và Châu Đại Dương có 3 nước Tuy nhiên chỉ có khoảng 10 nước sản xuất chè theo hướng công nghiệp như

Ấn Độ, Trung Quốc, Srilanka, Nhật Bản, Braxin, Grudia,Việt Nam…[12]

Các quốc gia sản xuất chè lớn nhất thế giới:

- Châu Á: Trung Quốc, Srilanka, Nhật Bản, Indonesia,Việt Nam

- Châu Phi: Kenia và các nước láng giềng của kenia

- Châu Âu: Grudia

2.3.1.2 Tình hình tiêu thụ

Nhu cầu tiêu dùng của con người trên thế giới ngày càng tăng nhiều, hơn một nửa số dân trên thế giới có nhu cầu uống chè Lượng chè tiêu dùng bình quân một người trong một năm của thế giới khoảng 0,5kg chè khô Những nước Châu Âu, Châu Mỹ không sản xuất chè nhưng lại có nhu cầu dùng chè cao nhất như Anh 4,4kg chè khô/người/năm; Ireland 3,6kg; Canada 0,75kg; Mỹ 0,35kg Ngoài ra một số nước Châu Á cũng có nhu cầu tiêu thụ chè khá cao như Nhật Bản, Trung Quốc [12]

Theo FAO, năm 2009 nguồn cung chè thế giới có thể giảm nhẹ so với năm 2008 do ảnh hưởng của thời tiết xấu đã làm giảm sản lượng chè ở một số quốc gia sản xuất chè Như tại Kenya, nước xuất khẩu chè đen lớn nhất thế giới, những tháng đầu năm 2009 đang phải đối mặt với thời tiết khô hạn kéo dài, làm sản lượng chè giảm mạnh Sản lượng chè thu hoạch của kenya trong 4 tháng đầu năm 2009 đã giảm 50% so với cùng kì năm 2009 [4]

Về thị trường tiêu thụ, theo dự đoán của FAO, trong giai đoạn 2010,nhập khẩu chè đen thế giới ước tính khoảng 1,15 triệu tấn, mức tăng trung bình khoảng 0,6%/năm Các nước nhập khẩu chính như Anh,Nga,Pakistan, Mỹ, Nhật Bản…sẽ chiếm khoảng 60% tổng lượng nhập khẩu chè toàn thế giới vào năm 2010 Cụ thể, Pakistan tăng 2,9% /năm, từ 109,400 tấn lên 150.000 tấn; Nhật Bản cũng tăng từ 18.000 lên 22.000 tấn, tăng 1,8%/năm

2009-Tại thị trường Mỹ, mặc dù kinh tế đang trong thời kỳ suy giảm nhưng nhu cầu tiêu thụ chè không những không giảm mà còn tăng mạnh Người tiêu dùng mỹ đã hạn chế mua những đồ uống đắt tiền như cà phê, nước trái cây, nước ngọt…mà thay vào đó là tiêu dùng các sản phẩm rẻ hơn như chè, đặc biệt là những loại chè có chất lượng trung bình [4]

Tại thị trường Châu Âu, các nước Đức,Anh,Nga đều có xu hướng tăng nhu cầu tiêu dùng chè Ngay từ những tháng đầu năm 2009, tại các thị trường này, người dân đã có xu hướng chuyển từ các đồ uống khác sang tiêu dùng các sản phẩm từ chè như các loại chè truyền thống, chè uống liền, chè chế biến đặc biệt Như tại Nga, (một trong những nước tiêu thụ chè lớn trên thế giới), với mức tiêu thụ trung bình khoảng hơn 1kg chè/người/năm [4]

Trong giai đoạn 2009-2010, nhập khẩu chè đen của Nga sẽ tăng từ 223.600 tấn lên 315.200 tấn,mức tăng trung bình hàng năm là 3% Tuy nhiên, mức tiêu thụ chè đen (loại chè chiếm gần 80% mức tiêu thụ hàng năm) sẽ trong xu hướng suy giảm.Tỷ lệ chè xanh, chè hoa quả, chè làm từ các loại cây thảo mộc sẽ có xu hướng gia tăng Các thị trường khác như Ai Cập, Iran, Iraq nhu cầu tiêu dùng chè cũng tăng

Nhật Bản đứng thứ 5 thế giới về nhập khẩu chè với số lượng 47.341 tấn,đạt kim ngạch xuất khẩu chè trên toàn thế giới Hàng năm Nhật Bản tiêu thụ khoảng 100.000 tấn chè, chủ yếu là chè xanh, trong đó khoảng 85% là chè xanh sản xuất nội địa Các loại chè xanh phổ biến nhất tại Nhật Bản là Sencha(75%), Bancha (10%), Tamarykucha(5%) [4]

Diễn biến của chè thế giới trong những năm gần đây cho thấy: nhu cầu dùng các loại chè làm đồ uống ngày càng tăng, đặc biệt là các nước công nghiệp phát triển Như vậy, có thể thấy nhu cầu tiêu dùng chè tại các nước phát triển đang chuyển dần từ các sản phẩm chè thông thường thành các sản phẩm chè uống liền vè chè chế biến đặc biệt trong khi các nước Tây Á và Châu Á vẫn thích dùng các sản phẩm chè truyền thống [1]

2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trong nước

2.3.2.1 Tình hình sản xuất

Việt Nam có lịch sử trồng chè từ lâu đời, nhưng cây chè chỉ mới được trồng và phát triển với quy mô lớn từ 100 năm nay, tập trung ở vùng trung

du miền núi phía Bắc và Tây Nguyên như: Thái Nguyên, Sơn La, Hà Giang, Tuyên Quang, Lâm Đồng, Gia Lai… Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn, năm 2009, diện tích trồng chè của Việt Nam là 131,5 nghìn ha tăng 1.900 ha so với năm 2007 Năng suất trồng chè năm 2009 đạt 6,5 tấn búp tươi/ha, tăng so với mức 5,9 tấn/ha của năm 2007 Mặc dù tốc độ tăng diện tích chè cao trong vòng 10 năm (1996-2005), lên tới gần 150%,nhưng sản lượng chè nguyên liệu vẫn thiếu hụt do không đáp ứng được với số lượng nhà máy, cơ sở chế biến được thành lập mới và do năng suất chè không cao Trên 70% diện tích chè hiện sử dụng là giống chè có chất lượng

trung bình [1]

2.3.2.2 Tình hình tiêu thụ

Theo thống kê, 10 tháng đầu năm 2014, tổng lượng chè xuất khẩu của cả nước đạt 109.630 tấn với giá trị 186,2 triệu USD, giảm 5,4% về lượng và 0,326% về giá trị so với cùng kỳ năm trước Giá chè xuất khẩu bình quân 10 tháng đầu năm 2014 đạt 1.698 USD/tấn, tăng 5,33% so với cùng kỳ năm

2013 Tháng 11 ước xuất khẩu 11 nghìn tấn, giá trị đạt 20 triệu USD, đưa khối lượng xuất khẩu chè 11 tháng đầu năm ước đạt 121 nghìn tấn, giá trị đạt 206 triệu USD, giảm 5,2% về khối lượng nhưng lại tăng 0,3% về giá trị

so cùng kỳ năm 2013 Hiệp hội Chè Việt Nam (Vitas) ước tính, tổng lượng chè xuất khẩu cả năm khoảng 135.000 tấn, trị giá 235 triệu USD, giảm gần 10% về lượng nhưng tăng khoảng 6% về giá trị so với năm trước [16]

Ba thị trường xuất khẩu chè chính của Việt Nam là Pakistan, Đài Loan và Nga Trong đó, Pakistan là thị trường nhập khẩu chè lớn nhất của Việt Nam Loại chè được xuất khẩu chủ yếu sang Pakistan là chè đen, đây cũng là loại chè xuất khẩu chủ lực của Việt Nam với khoảng 80% tổng sản lượng xuất khẩu Mặc dù năm 2014, giá xuất khẩu chè có tăng so với cùng kỳ năm

2013 nhưng Việt Nam vẫn đang là một trong những nước có giá xuất khẩu chè thấp trên thế giới Nguyên nhân là bởi chất lượng chè xuất khẩu