Giống chè Kim Tuyên

37

c. Kỹ thật canh tác

Đặc tính chống chịu sâu bệnh khá, chống hạn trung bình, thích hợp cho chế biến chè xanh, ch đen. Giống Kim Tuyên đã được trồng ở Việt Nam tại các tỉnh Phú Thọ, Sơn La, Quảng Ninh, Lạng Sơn, Yên Bái, Lâm Đồng từ năm 1994 - 1995 đến nay.

d. Năng suất

Trong điều kiện canh tác tốt tại Lâm Đồng, Kim Tuyên trồng năm 1995 đến tuổi 5 đạt năng suất 10,5 tấn/ha và tuổi 8 đạt 11 tấn/ha; tại Phú Thọ, Lạng Sơn cũng cho năng suất từ 4-6 tấn/ha cho chè tuổi 5.

Giống Kim Tuyên chế biến chè xanh cho chất lượng rất tốt. Thậm chí giống chè này khi chế biến chè ô long cũng cho chất lượng tốt. Dự đoán nguyên liệu giống chè Kim Tuyên sản xuất Matcha chất lượng tốt.

1.3.5. Các yếu tố canh tác khác

Điều kiện khí tượng như nhiệt độ môi trường, độ ẩm tương đối của không khí, mưa, nắng, lưu lượng gió, áp suất khí quyển… đều ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu đọt chè tươi. Khi thời tiết của môi trường thay đổi giữa ngày và đêm, thời tiết nóng chuyển sang thời tiết lạnh, hanh khô sang ẩm ướt; tức là khi nhiệt độ, áp suất, ánh sáng, tốc độ gió...thay đổi, cây chè phải sản sinh ngay ra một lượng tinh dầu để nó điều tiết cây chè thích nghi với điều kiện môi trường bên ngoài. Ở những vùng trồng ch có độ cao so với mực nước biển càng lớn (vùng núi cao) iên độ nhiệt độ giữa ngày và đêm thay đổi càng nhiều thì cây chè phải sản sinh ra tinh dầu để tinh dầu điều tiết sự thích nghi của cây chè với môi trường bên ngoài [60]. Bởi vậy hàm lượng tinh dầu càng nhiều thì chất lượng chè càng tốt. Điều này giải thích vì sao cùng một giống ch , nhưng trồng ở vùng núi cao ngon hơn vùng thấp, chè thu hái và chế biến vào những ngày trời nắng ngon hơn trời mưa.

Ngoài yếu tố về giống chè, về vị trí địa lý thì việc canh tác cũng ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng nguyên liệu, từ đó ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Kỹ thuật canh tác cho cây chè được thể hiện ở việc đốn ch , hái ch có đúng kỹ thuật không? Việc sử dụng chủng loại phân bón và qui trình sử dụng phân bón, nếu chúng ta sử dụng phân vô cơ đơn độc (phân đạm) hoặc N-P-K không theo qui định có thể cây ch cho năng suất cao nhưng chất lượng nguyên liệu kém: đạm tập trung ở các bộ phận còn non như úp và lá non và đạm tham gia vào sự tổng hợp axit amin và protein. Nếu ón đạm đủ cây phát triển tốt, khỏe, nhiều búp, lá xanh. gược lại nếu thiếu đạm lá chè vàng, búp nhỏ. Tuy nhiên, nếu bón quá nhiều đạm chè có vị đắng và giảm chất lượng. Theo nghiên cứu của tác giả De Costa W.A cho rằng nếu che

38

phủ cây chè thì nguyên liệu sử dụng làm matcha, còn nếu cây chè phát triển trong điều kiện không che phủ chỉ làm chè xanh [42].

Vì vậy, luận n nghiên cứu xây dựng mô hình thí nghiệm tại Phú Hộ, Phú Thọ và cố định điều kiện canh t c để tìm ra quy luật về ảnh hưởng của cường độ ánh sáng, thời gian che phủ đến sự tổng hợp L - theanine, EGCG và chlorophyll trong lá chè.

1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi các hợp chất hóa học của chè trong quá trình chế biến trình chế biến

1.4.1. Phươ p áp diệt men

Diệt men là quá trình dùng nhiệt độ cao để phá hủy hệ enzyme (hay còn gọi là men) có trong lá, từ đó làm đình chỉ hoạt động của các men, khống chế quá trình oxy hóa, cố định màu xanh của lá chè và các hợp chất hữu cơ khác làm cho nước ch khi pha có màu nước xanh tươi [4], [70]. Trong đó enzyme peroydoxyaza là loại enzyme ền nhiệt nhất nên nếu enzyme này ị vô hoạt thì tất cả các enzyme khác trong ch cũng ở trạng thái vô hoạt. Vì thế khi diệt men, để xác định mức độ diệt men triệt để hay chưa tiến hành kiểm tra xác định hoạt tính của enzyme peroxyaza. Trong chế biến chè xanh, nếu diệt men chưa triệt để, hay còn gọi là diệt men chưa tới mức (đọt ch xanh xỉn) thì không những ngoại hình của chè xanh thành phẩm có màu sắc không đẹp; màu nước pha thường vàng sậm hay mầu nước đỏ; vị ch chát đậm không có hậu và hương kém thơm, thậm chí còn lộ rõ mùi hăng ngái. hưng nếu diệt men quá mức (đọt chè bị khô hoặc cháy sém) khi vò ch kém xoăn; màu nước vàng sậm; hương kém thơm lộ mùi cao lửa; vị chát đắng, thô không có hậu. Đối với quá trình diệt men để sản xuất matcha, chất lượng sản phẩm matcha không những phụ thuộc vào thông số kỹ thuật của các phương pháp diệt men (xào diệt men, hấp diệt men…) mà còn phụ thuộc vào chất lượng chè sau diệt men (diệt men chưa tới mức, tới mức hoặc quá mức). Vì vậy ngoài việc tạo ra sản phẩm có màu sắc xanh đặc trưng của matcha, sản phẩm phải bảo tồn được hàm lượng EGCG, chlorophyll và L - theanine đã được hình thành trong giai đoạn trước đó. Hiện nay, để diệt men chè xanh có những phương pháp: diệt men bằng phương pháp chần (nhúng ch vào nước sôi), diệt men bằng hơi nước ão hòa (phương pháp hấp), diệt men bằng phương pháp tiếp xúc với thành thiết bị (phương pháp xào), diệt men bằng sóng điện từ. Tuy nhiên mỗi phương pháp có ưu nhược điểm. ấp diệt men là lợi dụng sức nóng của hơi nước ở áp suất thường hay áp suất cao để diệt men. Ưu điểm của phương pháp này ch có mầu xanh nhưng nhược điểm sau khi hấp lượng nước trong lá ch tăng lên vì thế hương thơm kém và kéo dài thời gian sấy. Đối với diệt men ằng phương pháp xào là

39

sử dụng sức nóng của chảo hay thiết ị xào kiểu thùng quay đã được đốt nóng để tiêu diệt các loại men có trong lá ch . Phương pháp xào diệt men, ch được diệt men triệt để, tạo ra hương thơm và đồng thời làm ốc hơi nước một phần. Tuy nhiên với phương pháp này nếu không khống chế được nhiệt độ và thời gian diệt men đúng lúc thì ch sẽ ị hấp vàng, mầu sắc không xanh tươi hoặc có thể ị cháy. Để sản xuất matcha ở Nhật Bản thường sử dụng phương pháp hấp diệt men, trong khi ở Hàn Quốc và Trung Quốc lại sử dụng phương pháp xào để diệt men. Kết quả cho thấy hoạt tính của enzym chlorophyllase trong lá ch tươi giảm nhanh chóng trong suốt thời gian hấp và gần như không còn khi thời gian hấp dài hơn 120 giây [69].

Ở Việt Nam bên cạnh phương pháp diệt men hấp và xào thì phương pháp diệt men bằng sóng điện từ cũng đã được nghiên cứu. Theo kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả Phạm Ngọc Tuyên và cộng sự [10] diệt men bằng công nghệ vi sóng cho chất lượng chè sau diệt men đồng đều và triệt để. Nguyên liệu sau khi diệt men vẫn giữ nguyên màu sắc, búp và lá chè mềm d o không bị cháy cạnh, sản phẩm có chất lượng cao, hàm lượng các hợp chất hóa học như tanin, chất hòa tan, đường trong chè thành phẩm đều cao hơn so với phương pháp diệt men truyền thống và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.

Vì vậy, trong nội dung nghiên cứu của luận án, tiến hành so sánh hiệu quả của 3 phương ph p diệt men hấp, xào và vi sóng đến chất lượng của bột chè xanh dạng matcha để hạn chế tổn thất hàm lượng các chất hóa học của nguyên liệu trong quá trình diệt men như L - theanine, EGCG, chlorophyll, giữ được mầu sắc và hương vị đặc trưng của matcha.

1.4.2. Làm khô

Làm khô (sấy) là một quá trình không thể thiếu trong ngành công nghiệp thực phẩm. Làm khô là công đoạn chế biến đối với một số sản phẩm, nhưng ên cạnh đó làm khô là biện pháp để nâng cao tuổi thọ của sản phẩm, giảm chi phí bao bì, giảm trọng lượng vận chuyển và duy trì giá trị dinh dưỡng của sản phẩm trong quá trình bảo quản [34], [105]. Nguyên lý của quá trình làm khô là loại bỏ ẩm trong nông sản thực phẩm. Có nhiều phương pháp làm khô nhưng làm khô ằng phương pháp nào thì việc xem xét đến hiệu quả kinh tế, vấn đề môi trường và chất lượng sản phẩm là ba mục tiêu chính của nghiên cứu quá trình làm khô (sấy) trong công nghiệp thực phẩm [105]. Tuy nhiên, điều không mong muốn sau khi làm khô như hàm lượng các chất dinh dưỡng, hương vị của sản phẩm suy giảm, màu sắc thay đổi là điều cần phải xem xét để hạn chế tối đa sự tổn thất chúng [19]. Nguyên nhân do ảnh hưởng mật độ phân bố vật liệu khi sấy, khả năng dịch chuyển nước, các chất hoà tan từ

40

phần bên trong của các loại vật liệu khô ra bề mặt từ đó thời gian khô kéo dài và chịu ảnh hưởng của nhiệt độ cao…[92], [147].

Máy sấy ơm nhiệt bao gồm một buồng sấy thông thường với một hệ thống lưu thông không khí và các thành phần thông thường của một hệ thống làm lạnh điều hòa không khí. guyên tắc hoạt động của công nghệ sấy ơm nhiệt ( PD): dòng tác nhân sấy là không khí được tuần hoàn kín trong uồng sấy, mỗi chu kỳ tuần hoàn được thực hiện hai quá trình trao đổi nhiệt ẩm với giàn nóng và giàn lạnh của một hệ thống máy lạnh hai chiều. Không khí ẩm sau khi đi qua giàn lạnh được làm lạnh xuống điểm đọng sương và tách ẩm, sau đó đi qua giàn nóng được sấy hoàn nhiệt và tạo nên trạng thái không khí có độ ẩm thấp. Lúc này tác nhân sấy là không khí khô ở nhiệt độ thấp có thể ằng hoặc dưới nhiệt độ của môi trường. HPD cơ ản là một quá trình sử dụng nhiệt độ thấp mà nhiệt độ này có thể được điều khiển từ 20°C đến 60°C bằng cách chọn một chất làm lạnh thích hợp và điều chỉnh công suất máy nén và chảy không khí trong hệ thống. Đây là điều mà các phương pháp sấy ằng gia nhiệt thông thường khó tạo được độ ẩm không khí thấp và phụ thuộc nhiều vào khí hậu [6].

Trong các nghiên cứu so sánh chất lượng sản phẩm giữa các máy ơm nhiệt và các phương pháp làm khô khác, cho thấy màu sắc và mùi hương của sản phẩm sấy PD tốt hơn so với sấy thường [33], [107]. Sử dụng máy ơm nhiệt đã nghiên cứu thành công khi sấy các sản phẩm có hàm lượng vitamin cao, mầu sắc dễ dàng thay đổi khi sấy và nhạy cảm với nhiệt độ [134]. Sản phẩm sau sấy có chất lượng tốt hơn với giá thấp tiêu thụ năng lượng thấp [9], [92], [95], [107]. Cụ thể như làm khô đậu à Lan ở nhiệt độ 25oC, vận tốc không khí 1,5 m/s sản phẩm có mầu tự nhiên. Hay đối với gừng khi sử dụng công nghệ sấy PD vị cây của gừng được ảo tồn 26% cao hơn so với sấy thường chỉ giữ lại được 2 % vị cay. Đối với sấy tỏi, khi sấy ở nhiệt độ 46oC, tốc độ tác nhân sấy ,79 m/s, vận tốc dài của vật liệu trong thùng quay ,26 m/s, khi đó hàm lượng tinh dầu đạt ,364% ck [9].

Đối với qui trình sản xuất matcha, thường ch được làm khô bằng phương pháp sấy có sử dụng không khí nóng khô, dưới tác dụng của nhiệt độ cao trong quá trình làm khô, hàm lượng L- theanine cũng như một số hợp chất hóa học như EGCG, chlorophyll có thể bị giảm đi. Tuy nhiên sự giảm đi nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiệt độ làm khô cao hay thấp và thời gian làm khô dài hay ngắn, khi làm khô ở nhiệt độ quá cao dẫn đến chè khô nhanh nên sản phẩm kém thơm, thậm chí có thể gây cháy ch và hàm lượng L - theanine giảm mạnh. Việc sử dụng nhiệt độ thấp trong quá trình làm khô để bảo tồn các hợp chất hóa học đặc trưng

41

cho sản phẩm bột chè xanh dạng matcha như L - theanine, EGCG, chlorophyll nhưng phải làm khô được ch là điều cần phải quan tâm. Vì vậy, ứng dụng phương pháp sấy ơm nhiệt để sấy nguyên liệu ch nhằm ảo tồn thành phần hóa học của matcha là nội dung cần thiết nghiên cứu của luận án.

1.4.3. P ươ p áp iền

Những tính chất của matcha như: kích thước hạt, độ linh động, khả năng tạo bọt phụ thuộc vào phương pháp nghiền [123], [124]. Sau khi ch được làm khô, thu được Tencha (theo qui định và cách gọi của người Nhật). Công đoạn tiếp theo là nghiền tencha để thu được bột chè gọi là matcha. Độ ẩm của tencha khi đưa vào nghiền vào khoảng 2 - 3 % là phù hợp nhất. Yêu cầu bột matcha sau khi nghiền là: bột chè mịn, kích thước của hạt bột từ 5 - 17 µm; bột chè phải tơi xốp, độ ẩm thường từ 5 - 6 %; màu sắc của bột matcha có màu xanh sáng như màu cẩm thạch hoặc màu ngọc bích màu xanh lá cây [120]. Để thực hiện công đoạn nghiền, người Nhật thường dùng cối xay bằng đá granít, quá trình xay có thể thực hiện bằng tay hoặc mô tơ điện, tuy nhiên tốc độ quay của cối rất chậm, khoảng 10 vòng/phút để nhiệt độ khối ch khi xay không được tăng lên, nhằm bảo toàn các hợp chất hóa học đã được hình thành ở các công đoạn chế biến trước đó. Cũng giống như hật Bản, trong nghiên cứu này ước đầu sử dụng cối đá để nghiền và nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ nghiền đến khả năng thu hồi và kích thước của bột chè.

Từ phần tổng quan nói trên cho thấy matcha là bột chè xanh đã được sử dụng rất phổ biến trên thế giới. Bởi trong thành phần của matcha có chứa một số các hợp chất hóa học rất tốt cho sức khỏe của con người đó là L - theanine, EGCG và chlorophyll. Trong đó L - theanine là hợp chất có giá trị nhất tạo nên sự khác biệt giữa matcha và các sản phẩm chè kh c. Cường độ ánh sáng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự tích lũy L - theanine trong đọt chè và L - theanine có thể tổn thất trong quá trình chế biến. Vì vậy nghiên cứu ảnh hưởng của mức độ, thời gian, thời điểm che phủ đến sự tích lũy L - theanine để làm nguyên liệu sản xuất bột chè xanh dạng matcha cũng như nghiên cứu công nghệ chế biến matcha từ các giống chè trồng ở Việt Nam và trong điều kiện của Việt Nam là một hướng nghiên cứu hoàn toàn mới và có tính thực tiễn cao.

42

PHẦN 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nguyên vật liệu, địa điểm nghiên cứu

2.1.1. Nguyên liệ i cứ

- Nguồn nguyên liệu để nghiên cứu cho sản xuất bột chè xanh dạng matcha là đọt chè 1 búp 3 lá của giống chè Phúc Vân Tiên và Kim Tuyên trồng tại Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc (Phú Hộ, Phú Thọ). Đây là hai giống chè có năng suất cao, sản phẩm có hương thơm và vị rất tốt, thường được dùng để chế biến chè xanh, chè Ô long. Đồng thời đã được trồng phổ cập ở nhiều vùng chè trong cả nước [4]. Nguyên liệu được thu hoạch từ tháng 3 đến tháng 10 các năm 2 13, 2 14.

- Sản phẩm matcha của Nhật Bản được nhập khẩu của Công ty T trà Chính Sơn - 257 Quan Nhân, Thanh Xuân, Hà Nội làm đối chứng.

2.1.2. Vật liệ i cứ

- Lưới che nắng làm bằng vật liệu chất d o, mầu đen, gồm hai loại thưa và dầy (hình 2.3) của Công ty Cổ phần lưới Thái Việt. Tùy theo từng công thức nghiên cứu sẽ sử dụng số lớp lưới và số loại lưới khác nhau.

2.1.3. điểm i cứ

- Phòng phân tích đất và chất lượng nông sản - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc

- Trung tâm nghiên cứu và phát triển chè - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc

- Phòng Bảo quản - Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch. - Phòng Hóa phân tích - Viện Dinh dưỡng Quốc Gia

- Phòng Hóa phân tích - Viện Dược liệu

- Phòng phân tích Hóa dầu - Viện Kỹ thuật Hóa học, Đại học Bách Khoa Hà Nội

- Công ty Cổ phần bánh kẹo Tràng An - Khu Công nghiệp Thạch Thất, huyện Thạch Thất, Hà Nội

- Công ty Cổ phần bánh kẹo Hữu Nghị - Khu Công nghiệp Tân Quang, Văn Lâm, ưng