Nghiên cứu sản xuất bột trà xanh từ lá cây trà phụ liệu bằng phương pháp hấp, sấy và nghiền bi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỖ XUÂN HƯNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT TRÀ XANH TỪ LÁ CÂY TRÀ PHỤ LIỆU BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP, SẤY VÀ NGHIỀN BI Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã số: 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2018 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa –ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa: GS TS Đống Thị Anh Đào Cán chấm nhận xét 1: PGS TS Phạm Văn Hùng Cán chấm nhận xét 2: PGS TS Phan Ngọc Hoà Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 12 tháng 01 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS Trần Bích Lam PGS TS Phạm Văn Hùng PGS TS Lê Nguyễn Đoan Duy PGS TS Phan Ngọc Hòa TS Trần Thị Thu Trà Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HỐ HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đỗ Xuân Hưng MSHV : 1570426 Ngày, tháng, năm sinh: 14/01/1992 Nơi sinh: TP HCM Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số : 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu sản xuất bột trà xanh từ trà phụ liệu phương pháp hấp, sấy nghiền bi II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Khảo sát phương pháp xác định polyphenol tổng - Khảo sát thời gian hấp để thu mẫu bột sản phẩm có hàm lượng chlorophyll polyphenol tổng cao kích thước hạt yêu cầu < 0.3 mm - Khảo sát chế độ sấy với tần số sấy (đối với sấy vi sóng) nhiệt độ sấy (đối với sấy đối lưu) để thu mẫu bột sản phẩm có hàm lượng chlorophyll polyphenol tổng cao kích thước hạt yêu cầu < 0.3 mm - Khảo sát thời gian nghiền bi để thu hàm lượng bột cao kích thước hạt yêu cầu < 0.3 mm tối ưu hóa trình sấy - Đánh giá cảm quan sản phẩm bột trà xanh III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 10/07/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/12/2017 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : GS TS Đống Thị Anh Đào Tp HCM, ngày 02 tháng 01 năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Để hồn thành cơng trình nghiên cứu này, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ban lãnh đạo Bộ môn Công nghệ thực phẩm, thuộc Khoa kỹ thuật hóa học, trường Đại học Bách Khoa TP.HCM trường Đại học Công nghiệp thực phẩm HCM trang bị sở vật chất đầy đủ tạo điều kiện giúp tơi hồn thành đề tài tiến độ Bên cạnh đó, tơi xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Bộ môn nhiệt tình giúp đỡ truyền đạt kinh nghiệm q báu giúp tơi tránh nhiều sai sót trình thực đề tài Đặc biệt cảm ơn cô GS.TS Đống Thị Anh Đào luôn tận tình hướng dẫn bảo tơi để tơi giải khó khan cách tốt Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình ln ln ủng hộ, cảm ơn quan công tác tạo điều kiện cho tham gia làm đề tài hồn thành nghiên cứu Trân trọng! TP.HCM, ngày 30 tháng 11 năm 2017 Đỗ Xuân Hưng TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, nguyên liệu trà xanh (Camellia sinensis) Tận dụng từ trà xanh phụ liệu trình hấp nước 90oC khoảng thời gian 1, phút; sau xử lý hai phương pháp sấy (sấy đối lưu sấy vi sóng) để tạo ngun liệu có độ ẩm phù hợp cho q trình nghiền bi để thu lượng bột cao với kích thước hạt qua rây 0.3 mm đồng thời có màu sắc đẹp, độ ẩm thích hợp, hàm lượng cao chất chống oxy hóa polyphenol tổng, EGCG Bên cạnh đó, nghiên cứu cịn khảo sát dung mơi trích ly (nước, cồn 70o, cồn 98o), tỉ lệ bột:dung mơi để thu dịch trích từ bột trà xanh có hàm lượng polyphenol cao để kết phân tích polyphenol sản phẩm xác q trình nghiên cứu Loại bột trà xanh đáp ứng nhu cầu sử dụng cho người tiêu dùng với giá thành hợp lý nguồn nguyên liệu rẻ Kết phân tích phương sai ANOVA cho thấy biến có ảnh hưởng đến hàm lượng polyphenol tổng cholorophyll Kết thu cho thấy với trình hấp nước 90OC với thời gian phút cho hàm lượng polyphenol cao so với khoảng thời gian phút phút Với chế độ sấy sấy đối lưu sấy vi sóng ✓ Sấy đối lưu với khoảng nhiệt độ (60OC, 70OC 80oC): Với khoảng nhiệt độ sấy 70oC cho sản phẩm có màu sắc với hàm lượng cholorophyll thích hợp hàm lượng polyphenol tổng cao ✓ Sấy vi song với tần số (80 Wh/140g, 240 Wh/140g 400 Wh/140g): Với tần số 240 Wh/140g cho sản phẩm có màu sắc với hàm lượng cholorophyll thích hợp hàm lượng polyphenol tổng cao Với chế độ sấy gồm sấy đối lưu 70OC sấy vi sóng 240 Wh cho khoảng độ ẩm (5-6%, 8-9% 12-13%) nguyên liệu khô trước đem vào nghiền bi để thu lượng bột nhiều nhất, kết thu cho thấy Với khối lượng trà sau sấy: 45-65 g ✓ Nguyên liệu khô 5-6% vào trình nghiền bi cho 10 g bột ✓ Ngun liệu khơ 8-9% vào q trình nghiền bi cho 20-30 g bột ✓ Nguyên liệu khô 12-13% vào trình nghiền bi cho 3- g bột Kết thu bột trà xanh có tiêu tốt trải qua giai đoạn hấp phút 90 C, sấy đối lưu 70OC/sấy vi sóng 240 Wh/140g cho nguyên liệu với độ ẩm 9% Với kết phân tích ANOVA hàm lượng polyphenol tổng đạt 105.03 ± 0820 mgGAE/g chất khô 112.22±0.960 mgGAE/g chất khô, hoạt tính chống oxy hóa DPPH đạt 0.27± 0.00722 g Trolox/g chất khô, EGCG đạt 5.79% O ABSTRACT In this research, the green tea leaf (Camellia sinensis) is material used for researching Taking advantage of this material through steaming at 90oC in the different time (1, 3, minutes) After that, It is processed by two drying method (convection and microwave) to create the pre-material which has moisture proper for balls grinding with the main purpose is not only taking maximum mass of powder (particle can go through pan-sifter 0.3 mm) but also gaining suitable color, adequate moisture, high content of antioxidants such as polyphenol, EGCG Besides, this research investigate solvent extraction (water, ethanol 70o, ethanol 90o), ratio powder:solvent to receive extraction which has the highest content of polyphenol in order to have polyphenol analyzing result exactly The green tea powder in this research can meet the demand of consumer because of its cost price All of variance ANOVA method result that illustrate factors effects on content of polyphenol and chlorophyll The optimum result on research that the material need to be processed by steaming 90oC in minutes compare with 1, minutes ✓ The drying convection at 70oC creates the most suitable product with the highest contents of polyphenol and chlorophyll ✓ The drying microwave at 240 Wh/140g creates the most suitable product with the highest contents of polyphenol and chlorophyll With every upon drying method make materials before going through balls grinding to gain the most volume of powder ✓ The drying materials with 5-6% moisture go through balls grinding to make 10g powder ✓ The drying materials with 8-9% moisture go through balls grinding to make 20-30g powder ✓ The drying materials with 12-13% moisture go through balls grinding to make 3-5 g powder The optimum result include the steaming 90OC at minutes, the drying method (The drying convection at 70oC; the drying microwave at 240 Wh/140g), moisture of pregrinding material is 9% with ANOVA is that the total polyphenol content gains 105.03 ± 0820 mg GAE/g solid and 112.22±0.960 mg GAE/g solid respectively, DPPH is 0.27± 0.000722 g Trolox/g solid, EGCG is 5.79% LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo tài liệu liên quan trích dẫn cụ thể ghi nguồn rõ ràng theo yêu cầu trích dẫn tài liệu tham khảo Tác giả luận văn Đỗ Xuân Hưng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan trà xanh 1.1.1 Phân loại khoa học 1.1.2 Phân bố đặc điểm trà [1] 1.1.3 Đặc tính sinh học trà [3] 1.1.4 Hoạt tính kháng khuẩn 1.1.5 Tác dụng dược lý trà xanh 10 1.1.6 Tình hình nghiên cứu trà xanh 11 1.1.7 Các phương pháp diệt men trà 12 1.1.8 Các phương pháp xử lý trình chế biến bột trà xanh 14 1.1.9 Các thành phần hóa học khác có trà 15 1.2 Tổng quan phương pháp nghiền bi 19 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 Nguyên vật liệu 20 2.1.1 Trà xanh 20 2.1.2 Hóa chất 21 2.2 Dụng cụ thiết bị 21 2.2.1 Dụng cụ 21 2.2.2 Thiết bị 21 2.3 Phương pháp nghiên cứu 23 2.3.1 Sơ đồ nghiên cứu 23 2.3.2 Quy trình sản xuất bột trà xanh phương pháp hấp, sấy, nghiền bi 24 2.3.3 Bố trí thí nghiệm 26 2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 30 2.3.5 Phương pháp phân tích 30 2.3.5 Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm 30 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 32 3.1 Kết xác định số thành phần nguyên liệu 32 3.2 Kết thí nghiệm 1: Xác định dung mơi tỉ lệ trích ly thích hợp kích thước hạt