Nghiên Cứu Hoàn Thiện Quy Trình Sản Xuất Trà Túi Lọc Từ Lá Gai

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN ĐỨC NGỌC Tên đề tài: NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ TÚI LỌC TỪ LÁ GAI KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2015 - 2019 Thái Nguyên, năm 2019 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN ĐỨC NGỌC Tên đề tài: NGHIÊN CỨU HỒN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ TÚI LỌC TỪ LÁ GAI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Cơng nghệ thực phẩm Lớp : K47 CNTP Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2015 - 2019 Giảng viên hướng dẫn : TS Trần Văn Chí Thái Nguyên, năm 2019 i LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, phòng ban liên quan, Ban chủ nhiệm khoa CNSH – CNTP giảng dạy, hướng dẫn để em có kiến thức ngày hơm Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Trần Văn Chí giảng viên khoa Cơng nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên hướng dẫn giúp em suốt thời gian thực làm khóa luận tốt nghiệp đại học Xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo khoa Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm hướng dẫn tận tình kỹ phịng thí nghiệm Động viên tinh thần tạo điều kiện tốt để em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Cuối em xin gửi lời cảm ơn tới chị Nguyễn Hồng Ngọc hướng dẫn em nhiều kiến thức làm thí nghiệm xin cảm ơn gia đình, bạn bè suốt thời gian qua động viên dành thời gian giúp đỡ cho em hồn thành khóa luận Khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót định, hạn chế kinh nghiệm kiến thức nên mong nhận góp ý q thầy bạn để khóa luận hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày tháng năm 2019 Sinh viên Trần Đức Ngọc ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học Gai Bảng 2.2 Hàm lượng vitamin chất khoáng Gai Bảng 3.1 Thành phần lít mơi trường (MPA) 24 Bảng 3.2 Cơng thức thí nghiệm nhiệt độ sấy nguyên liệu 25 Bảng 3.3 Bảng cho điểm đánh giá cảm quan nhiệt độ sấy nguyên liệu 25 Bảng 3.4 Cơng thức thí nghiệm khảo sát hàm lượng nguyên liệu bổ sung: Cỏ Ngọt, Cam Thảo 27 Bảng 3.5 Bảng cho điểm đánh giá cảm quan tỉ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung 28 Bảng 3.6 Cơng thức thí nghiệm khảo sát nhiệt độ nước trích ly trà 29 Bảng 3.7 Cơng thức thí nghiệm khảo sát thời gian trích ly gói trà 30 Bảng 3.8 Bảng cho điểm đánh giá cảm quan màu sắc, mùi, vị trạng thái trà 30 Bảng: 3.9 Hệ số trọng lượng (hệ số quan trọng) trà túi lọc 35 Bảng: 3.10 Đánh giá mức chất lượng sản phẩm thực phẩm theo TCVN 3215-79 36 Bảng: 3.11 Mô tả điểm cảm quan 37 Bảng 4.1 Kết tiêu nghiên cứu 38 Bảng 4.2 Bảng ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị sản phẩm 39 Bảng 4.3 Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến cảm quan sản phẩm 40 Bảng 4.4 Ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn Cam Thảo, Cỏ Ngọt đến chất lượng cảm quan màu sắc, mùi, vị trạng thái sản phẩm 41 Bảng 4.5a Bảng ảnh hưởng nhiệt độ trích ly trà đến chất lượng cảm quan sản phẩm trà 43 Bảng 4.5b Ảnh hưởng thời gian trích ly đến chất lượng cảm quan sản phẩm trà 44 Bảng 4.6 Kết thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Gai 46 Bảng 4.7 Kết phân tích chất lượng sản phẩm 47 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Cây Gai Hình 2.2 Bột Gai 10 Hình 2.3 Sản phẩm bánh Gai 10 Hình 2.4 Cây Cam Thảo đất 11 Hình 2.5 Cây Cỏ Ngọt 12 Hình 2.6 Một số sản phẩm trà túi lọc 16 Hình 2.7 Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc Gai dự kiến 22 Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kích thước nguyên liệu 26 Hình 3.2 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối trộn Cỏ Ngọt Cam Thảo 27 Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ trích ly trà 29 Hình 4.1 Hình ảnh trà gai sấy mức nhiệt độ khác 38 Hình 4.2 Đồ thị thể ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan sản phẩm 39 Hình 4.3 Đồ thị thể tổng điểm cảm quan tỉ lệ phối trộn nguyên liệu khác ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 42 Hình 4.4 Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly trà đến chất lượng cảm quan sản phẩm 43 Hình 4.5 Ảnh hưởng thời gian trích ly đến chất lượng cảm quan sản phẩm44 Hình 4.6 Kết khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Gai với Escherichia coli 45 Hình 4.7 Kết khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Gai với Staphylococcus aureus 45 Hình 4.8 Kết khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Gai với Bacillus subtilis 46 Hình 4.9 Kết mẫu đối chứng kháng sinh Ampicillin 46 Hình 4.10 Hình ảnh sản phẩm trà túi lọc Gai 47 Hình 4.11 Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc Gai 48 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CT Cơng thức HSCTL Hệ số có trọng lượng MPA Môi trường nuôi cấy vi khuẩn Malt Peptone Agar TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TL Trọng lượng v MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học đề tài 2.2 Tổng quan tình hình nước giới 2.2.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ trà giới 2.2.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ trà túi lọc Việt Nam 2.3 Cây Gai (Boehmeria nivea) 2.3.1 Đặc điểm thực vật 2.3.2 Thành phần hóa học 2.3.3 Tác dụng dược lý 2.3.4 Tình hình phát triển Gai Việt Nam 2.3.5 Sản phẩm từ Gai 2.4 Tổng quan nguyên liệu sử dụng bổ sung để sản xuất trà túi lọc gai 11 2.4.1 Cam thảo 11 2.4.2 Cỏ Ngọt (Stevia rebaudiana) 12 2.5 Tổng quan trà túi lọc 15 2.5.1 Giới thiệu trà túi lọc 15 2.5.2 Các sản phẩm trà túi lọc 16 2.6 Tổng quan trình sấy 17 2.6.1 Quá trình sấy 17 2.6.2 Những biến đổi nguyên liệu trình làm khơ 21 vi 2.6.3 Quy trình sản xuất trà túi lọc gai dự kiến 22 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 23 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 23 3.1.2 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm 23 3.1.3 Hóa chất 23 3.2 Phạm vi nghiên cứu 24 3.3 Thời gian địa điểm 24 3.4 Nội dung nghiên cứu 24 3.5 Phương pháp nghiên cứu 24 3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 24 3.5.2 Phương pháp phân tích tiêu nghiên cứu 32 3.6 Phương pháp xử lý số liệu: Xử lý số liệu: sử dụng phần mềm SPSS 36 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 4.1 Kết xác định số thành phần Gai 38 4.2 Xác định nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm 38 4.3 Xác định kích thước nguyên liệu sau nghiền đến chất lượng sản phẩm 40 4.4 Xác định tỉ lệ phối trộn nguyên liệu bổ sung 41 4.5 Xác định ảnh hưởng nhiệt độ nước pha thời gian pha đến hiệu trích ly gói trà 42 4.6 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Gai 45 4.7 Kết phân tích chất lượng sản phẩm trà túi lọc Gai 47 4.8 Quy trình sản xuất trà túi lọc Gai 48 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 5.1 Kết luận 50 5.2 Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Hiện Việt Nam giới xu hướng sử dụng loại dược liệu có nguồn gốc tự nhiên ngày nhiều Khí hậu Việt Nam vùng nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao thuận lợi cho cối thực vật phát triển đa dạng phong phú tạo điều kiện cho việc sản xuất số sản phẩm chức có tính tiện dụng, có lợi cho sức khỏe người Một số dạng chế phẩm từ dược liệu cao, bột Từ xa xưa trà dùng làm thức uống hàng ngày loại nước giải khát thân thiện dễ kiếm gần gũi người Cho đến tận dù sống động đại trà giữ vị trí quan trọng nếp sống người Việt Hiện nay, thị trường có nhiều sản phẩm gọi trà chế biến từ chè mà từ loại khác Chúng chế biến từ loại thảo dược y học cổ truyền sử dụng chữa nhiều bệnh người ta chế biến thành trà để tiện lợi cho việc sử dụng nên người ưa chuộng Qua q trình tìm hiểu thấy Gai loài thực vật phổ biến nước ta nhiều nước giới, đặc biệt nước nhiệt đới cận nhiệt đới Lá Gai có chứa nhiều chất dinh dưỡng 100g Gai có khoảng 22% protein, – 29% chất xơ, 15 – 17% chất tro Trong Gai chứa nhiều hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe chlorogenic acid, rhoifolin, acid palmitic, acid stearic, vitamin E…[2], [11] Xuất phát từ thực tế công dụng quý báu Gai tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu hồn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ Gai” với mục đích đem lại tiện dụng nhiều dược tính tốt cho người tiêu dùng, đồng thời giúp người tiêu dùng có thêm nhiều lựa chọn mua hàng, nâng cao hiệu góp phần phổ biến sản phẩm từ Gai 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Xây dựng quy trình chế biến trà túi lọc từ Gai nhằm tạo sản phẩm trà có chất lượng, có giá trị tăng cường sức khỏe người, mang lại hiệu kinh tế làm đa dạng hóa sản phẩm trà thị trường 1.2.2 Mục tiêu cụ thể Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất trà túi lọc từ Gai, Cam Thảo Cỏ Ngọt điều kiện phịng thí nghiệm Xác định thơng số nhiệt độ, thời gian sấy Gai, Cam Thảo Cỏ Ngọt Lựa chọn tỉ lệ phối trộn nguyên liệu thích hợp Tạo sản phẩm tiện lợi với nhiều công dụng tốt từ nguyên liệu, nâng cao giá trị sử dụng Gai 1.3 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học Xác định thông số công nghệ công đoạn quy trình chế biến trà túi lọc từ xây dựng quy trình sản xuất trà túi lọc quy mơ phịng thí nghiệm hướng tới mở rộng quy mô công nghiệp 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn Tạo sản phẩm có chất lượng tốt, có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, giá thành hợp lý Khai thác tiềm Gai Làm đa dạng hóa sản phẩm thị trường 48 4.8 Quy trình sản xuất trà túi lọc Gai Từ kết nghiên cứu phân tích tơi đưa quy trình sản xuất trà túi lọc từ Gai sau: Nguyên liệu Phân loại, rửa Phơi khô Nhiệt độ: 60ºC Sấy Thời gian: 3h 30 Nghiền nhỏ 0.5 < d ≤ mm Sàng Lá gai: 1,6 g Phối trộn Cỏ Ngọt: 0,24 g Cam Thảo: 0,16 g Bao gói Túi lọc Sản phẩm Hình 4.11 Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc Gai Thuyết minh quy trình: Phân loại: Lựa chọn nguyên liệu đạt yêu cầu chất lượng, không bị dập nát, hư hỏng đảm bảo cho trình chế biến Rửa: Làm nguyên liệu, loại bỏ tạp chất, bụi đất, vi sinh vật bám bề mặt nguyên liệu Nguyên liệu đem rửa nước máy 2-3 lần tránh dập nát để nước Phơi khô: Làm giảm bớt hàm lượng nước có ngun liệu, giúp q trình bảo quản nguyên liệu lâu 49 Sấy: Giảm hàm lượng ẩm nguyên liệu tới 7-8 % độ ẩm an toàn, đảm bảo chất lượng thời gian bảo quản Tạo điều kiện cho trình chế biến tiếp theo, nguyên liệu sấy nhiệt độ 60ºC thời gian 30 phút Nghiền nhỏ: Làm nhỏ nguyên liệu sau sấy đến kích thước thích hợp để thuận lợi cho q trình trích ly chất tan trà Sau cho vào máy nghiền kích thước nguyên liệu chọn lựa 0.5 < d ≤ mm Sàng: Tạo cho sản phẩm có kích thước đồng đều, loại bỏ phần bột cám sau nghiền nâng cao chất lượng cảm quan Phối trộn: Sử dụng tỉ lệ phối trộn thích hợp tạo sản phẩm có hương vị hài hịa thành phần nguyên liệu Với công thức lựa chọn Gai 1.6g, Cỏ Ngọt 0.24g, Cam Thảo 0.16g Bao gói: Sau trà phối trộn theo tỉ lệ 2g/gói trà đem đóng gói vào túi lọc chuẩn bị sẵn, hàn mí túi, ghép dây đóng vào hộp giấy Bao gói chứa đựng, thơng tin, bảo quản, bảo vệ, tiện ích mang theo bên gia tăng thẩm mỹ kinh tế cho sản phẩm 50 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Từ kết thu trình nghiên cứu, đề tài đạt số kết luận sau đây: + Xác định số thành phần nguyên liệu Gai Độ ẩm nguyên liệu 80,7% Chất khơ hịa tan 19,3% Độ tro khoảng 3,3% Polyphenol tổng 13,35% + Xác định nhiệt độ sấy gai 60ºC, thời gian sấy 210 phút + Xác định kích thước nguyên liệu 0.5 < d ≤ 1mm + Xác định tỉ lệ phối trộn nguyên liệu 1.6g Gai, 0.24g Cỏ Ngọt, 0.16g Cam Thảo + Xác định nhiệt độ thời gian trích ly trà 90 - 100ºC thời gian phút + Xác định số tiêu sản phẩm độ ẩm 5,24%, hàm lượng tro 4,53% + Xác định khả kháng khuẩn dịch trích Gai với số loại vi khuẩn thường gặp thực phẩm Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis với vòng kháng khuẩn mm, mm, 9mm + Xây dựng hồn thiện quy trình sản xuất trà túi lọc từ Gai quy mơ phịng thí nghiệm mở rộng sản xuất quy mơ công nghiệp 5.2 Kiến nghị Do thời gian nghiên cứu cịn hạn chế, nghiên cứu cần nghiên cứu thêm số vấn đề sau: Tiến hành phân tích, định lượng thành phần có hoạt tính sinh học Gai Nghiên cứu phối trộn gai với thành phần nguyên liệu khác để tăng giá trị cảm quan đa dạng hóa sản phẩm thị trường 51 Trong q trình sàng có nhiều bột Gai, sử dụng lượng bột làm sản phẩm bột làm bánh Gai tạo sản phẩm khác 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Đỗ Tất Lợi (2001), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học Đỗ Huy Bích (2004), Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam, Nxb KH & KT, Hà Nội Hoàng Văn Hộ (2006), Những có vị thuốc Việt Nam, Nxb trẻ Nguyễn Thị Chính, Trương Thị Hịa, (2005), Vi sinh vật Y học, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội Hà Duyên Tư (2010), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, Nxb Khoa học Kỹ thuật Lê Ngọc Thụy (2009), Các q trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm, Nxb Bách Khoa, Hà Nội Hà Dun Tư (chủ biên) (2009), Phân tích hóa học thực phẩm, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Đỗ Phúc (2013), Staphylococcus aureus Võ Văn Chi (2003), Từ điển thực vật thông dụng, tập 10 Hoàng Văn Chước (1999), Kỹ thuật sấy, Nxb Khoa học kỹ thuật Tài liệu tiếng anh 11 Andréa C bertolini, 2010, Starcher: Characterization, Properties, and Applications, CRC Press Taylor & Francis Group 12 Naveen Kumar V R, Anti ulcer activity of Boehmeria nivea, (2011), Department of Pharmacology, Dayananda Sagar College of Pharmacy Bangalore – 78 13 D.P Singh, RAMIE (boehmeria nivea), India Council of Agricultural Research Krishi Bhavan, New Delhi – 110 001 14 Youn Ri Lee, Jin Woo Nho, In Guk Hwang, Woon Ju Kim, Yu Jin Lee and Heon Sang Jeong, 2009, Chemical composition and Antioxidant Activity of Ramie Leaf (Boehmeria nivea L.), Food Science and Biotechnol, Vol 18, No 5, pp 1096-1099 53 PHỤ LỤC Phụ lục Phiếu cho điểm đánh giá cảm quan sản phẩm PHIẾU CHO ĐIỂM Phép thử cho điểm chất lượng (TCVN 3215-79) Họ tên người thử:……………………………………Ngày thử………… Thí nghiệm……………………………………………………… …………… Trả lời: Chỉ tiêu Mẫu CT1 CT2 CT3 CT4 Màu sắc Mùi Vị Trạng thái Cách cho điểm: cho điểm theo thang điểm Điểm Chỉ tiêu sáng, Trong sáng, Đạt Màu Trong sắc màu vàng nâu màu vàng chuẩn, sáng đặc trưng nâu, đặc thuật cho sản phẩm trưng tiêu Màu vàng Màu nhạt kỹ nhạt, không nâu theo đặc trưng cho đậm sản yêu cầu sản phẩm phẩm Mùi Thơm tự nhiên, Thơm tự Đạt tiêu Kém gây ấn tượng nhiên, ấn chuẩn u có hài hịa hấp tượng hài cầu dẫn, dễ chịu hòa hấp dẫn, thuật, đặc trưng cho đặc mùi lạ lạ kỹ mùi mùi có khuyết đặc đặc trưng trưng sản Khơng có mùi cho sản phẩm lạ mùi phẩm phẩm sản phẩm khuyết tật, mùi tật, khuyết tật thơm không sản trưng mùi thơm, Lộ rõ mùi 54 thơm mạnh bền Vị Ngọt dễ chịu Ngọt dễ Đạt đặc trưng cho chịu đặc chuẩn sản phẩm, trưng ngon hấp dẫn, sản hài hòa mùi hài vị tiêu Vị u khơng cho cầu nhạt Khơng có đặc vị, vị lạ kỹ trưng, vị lạ hay vị phẩm, thuật, vị khuyết khó uống hịa dễ chịu tật khơng có khơng khuyết tật có mùi vị lạ hay có khuyết tật Trạng Nước pha hấp Nước thái dẫn, sống động tương khơng có cặn hấp bẩn lơ lửng không pha Đạt tiêu Nước bị đục, Nước đối chuẩn theo không đặc đục, dẫn, yêu cầu kỹ trưng cho sản nhiều cặn có thuật, khơng phẩm, có cặn lơ lửng cặn bẩn lơ cặn bẩn lơ bẩn lơ lửng lửng lửng không bị đục (TCVN 3218-1993, Bộ Khoa học – Công nghệ môi trường, số 212/QĐ ngày 12/5/1993) 55 Phụ lục Hình ảnh 56 Phụ lục Kết xử lý số liệu Kết cảm quan nhiệt độ sấy nguyên liệu 57 58 Kết cảm quan tỉ lệ phối trộn nguyên liệu 59 60 Kết cảm quan nhiệt độ trích ly trà 61 62 Kết cảm quan thời gian trích ly trà ... xuống 2.6.3 Quy trình sản xuất trà túi lọc gai dự kiến Lá gai Làm Sấy khô Nghiền Cỏ Ngọt Phối trộn Cam thảo Đóng gói Túi lọc Sản phẩm Hình 2.7 Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc Gai dự kiến... phẩm từ Cỏ Ngọt trà Atiso shevia, trà Sâm Quy shevia, trà Nhân Trần [1], [2] 2.5 Tổng quan trà túi lọc 2.5.1 Giới thiệu trà túi lọc Trà túi lọc loại trà mà hay sử dụng với túi lọc nhỏ vải lọc. .. nghệ cơng đoạn quy trình chế biến trà túi lọc từ xây dựng quy trình sản xuất trà túi lọc quy mơ phịng thí nghiệm hướng tới mở rộng quy mơ công nghiệp 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn Tạo sản phẩm có chất