BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI PHAN THU HƯƠNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ XANH
HÒA TAN TỪ LÁ CHÈ GIÀ
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
Mã số: 60.54.01.04
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thị Bích Thủy
Bộ môn CNSTH – Khoa CNTP
Hà Nội - 2013
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
i
LỜI CAM ðOAN
Bích Thủy, ThS. Giang Trung Khoa – Khoa Công nghệ Thực phẩm và các thầy
cô trong Khoa Cơ điện – Trường Đại Học Nông nghiệp Hà Nội là những người
đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Tôi xin thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ
Thực phẩm, khoa Cơ điện đã giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập
và nghiên cứu tại trường.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè và người thân đã luôn động viên
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đề tài.
Hà Nội, ngày tháng năm 2013
Học viên
Phan Thu Hương
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
iii
MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
1.3.4 Ankaloid 11
1.3.5 Protein và acid amin 12
1.3.6 Carbohydrates 12
1.3.7 Các chất màu 12
1.3.8 Vitamin và khoáng 13
1.3.9 Enzyme 13
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
iv
1.4 Chè tươi truyền thống và các sản phẩm từ chè 14
1.4.1 Chè tươi truyền thống 14
1.4.2 Phân loại các sản phẩm chè chế biến 14
1.5 Sản phẩm chè xanh hòa tan và các nghiên cứu về công nghệ chế
biến chè hòa tan 15
1.5.1 Sản phẩm chè xanh hòa tan 15
1.5.2 Nghiên cứu trong và ngoài nước về công nghệ chế biến chè hòa tan 17
Chương 2 VẬT LIỆU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32
3.1 Thành phần hóa học cơ bản của lá chè Trung Du 32
3.2 Ảnh hưởng của biện pháp diệt men đến chất lượng của dịch ép 33
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
v
3.3 Ảnh hưởng của độ mịn chè nghiền đến chất lượng dịch ép 35
3.4 Ảnh hưởng của lực ép đến chất lượng của dịch ép 36
3.5 Ảnh hưởng của loại màng lọc đến chất lượng dịch lọc 37
2.6 Ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến chất lượng của dịch cô 39
3.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng của sản phẩm 41
3.8 Thiết lập quy trình sản xuất chè tươi hòa tan 44
KẾT LUẬN- ĐỀ NGHỊ 47
1 Kết luận 47
2 Đề nghị 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO 48
3.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy tới tính chất cảm quan của bột chè 42
3.13 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy tới tính chất cảm quan của nước chè 43
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CK : Chất khô
CT : Công thức
CHT : Chất hòa tan
CRT : Chất rắn tổng số
PPT : Polyphenol tổng số
CAT : Catechin tổng số
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
1
MỞ ðẦU
1 ðặt vấn ñề
Cây chè có tên khoa học là Camellia sinensis O.Kuntze, được phát hiện
từ rất sớm, vào khoảng 2700 trước công nguyên. Đầu tiên, chè được sử dụng
như một dược liệu sau nhanh chóng trở thành một loại đồ uống phổ biến
mang tính văn hóa, cổ truyền của nhiều dân tộc, đặc biệt ở Trung Quốc, Nhật
Bản, Việt Nam và nhiều nước khác trên thế giới [8].
Từ lâu, tác dụng của việc uống chè đối với sức khoẻ con người đã được
làm rõ. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, nước chiết/polyphenol chè có tác
2.1. Mục ñích
Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chè xanh hòa tan tiện ích trong
sử dụng, cơ bản mang được hương vị sản phẩm truyền thống, góp phần đa
dạng sản phẩm và gia tăng giá trị cây chè ở Việt Nam.
2.2. Yêu cầu
− Xác định được đặc tính chất lượng của nguyên liệu lá chè già.
− Xác định được ảnh hưởng của phương pháp diệt men đến chất lượng
của dịch ép.
− Xác định được ảnh hưởng của phương pháp nghiền, ép, lọc đến chất
lượng của dịch ép.
− Xác định được ảnh hưởng của chế độ cô đặc đến chất lượng của dịch cô.
− Xác định được ảnh hưởng của chế độ sấy phun đến chất lượng của
sản phẩm.
− Thiếp lập quy trình công nghệ sản xuất chè tươi hòa tan .
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
3
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về cây chè
1.1.1. Nguồn gốc
Nhiều công trình nghiên cứu trước đây cho rằng nguồn gốc của cây chè
là vùng cao nguyên Vân Nam Trung Quốc, nơi có khí hậu ẩm ướt và ấm.
Theo các tài liệu của Trung Quốc thì cách đây khoảng 4.000 năm, người
Trung Quốc đã biết dùng chè để làm dược liệu và sau đó mới dùng để uống.
Cũng theo các nguồn tài liệu này thì vùng biên giới Tây Bắc nước ta nằm
trong vùng nguyên sản của giống chè tự nhiên trên thế giới. 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
1840, Ấn Độ 1834 - 1840 và Tasmania (châu Đại Dương) năm 1940. Những
thành tựu của các nhà nông học Liên Xô (cũ) 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 [23].
1.1.2. Phân loại
Cây chè thuộc ngành Ngọc Lan. Thuộc bộ, họ, chi chè. Để dễ phân loại
người ta phân chia ra như sau:
- Chè Ấn ðộ (Camellia sinensis Var Assamica): Cây thuộc loại độc
thân, lá to, mềm, bóng, rất thích hợp với khí hậu nhiệt đới. Chè Ấn Độ có hàm
lượng Tanin cao.
- Chè Trung Quốc ( Camellia sinensis Var Sinensis): Lá nhỏ, cứng.
Có thể độc thân hoặc đa thân. Có khả năng thích nghi với đièu kiện khắc
nghiệt như nhiệt độ thấp, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt. Hàm lượng
Tanin cao [8].
1.1.3. ðặc ñiểm một số giống chè trồng ở Việt Nam
Chè là loại cây dễ lai chéo nên có khả năng tạo ra nhiều giống mới.
Dưới đây là đặc điểm của một số giống chè được trồng chủ yếu ở nước ta.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
5
- Giống chè Trung Du: Thực chất là giống Trung Quốc, do người
Trung Quốc đưa vào từ rất lâu ở vùng Trung du Bắc Bộ: Phú Thọ, Yên Bái.
Hiện giống này chiếm khoảng 50% tổng diện tích trồng chè cả nước [5]. Đặc
điểm chính: Thân gỗ nhỏ, lá to trung bình, trọng lượng búp nhỏ đến trung
bình (0,70 – 0,78g), năng suất chè 10 - 25 tuổi được thâm canh cho năng
suất 6 - 10 tấn/ha. Chè được dùng chế biến chè đen, chè xanh đạt tiêu
chuẩn xuất khẩu, tanin khoảng 26,3% - 34% chất khô (CK). Chất hoà tan
51,4%CK, cánh chè nhỏ, dễ xoăn. Chè có tiếng trong nước là chè Thái
Nguyên [14].
- Giống chè PH1: Được tạo ra bằng phương pháp chọn lọc cá thể từ
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới
Cho đến nay, chè được sản xuất ở 39 nước thuộc 5 châu lục. Trong đó,
Châu Á có 17 nước, Châu Phi có 15 nước, Châu Mỹ có 4 nước, Châu Úc có 2
nước, Châu Âu có 1 nước.
Bảng 1.1: Diện tích trồng chè phân theo châu lục
năm 2000 – 2009 (1000 ha)
Châu lục 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Châu Phi
224 228 243 241 245 255 256 262 270 276
Châu Mỹ
47 45 45 44 43 43 45 44 47 46
Châu Á
2105 2133 2183 2216 2314 2408 2444 2607 2600 2665
Châu Âu
2 2 2 2 1 1 1 1 1 1
Châu Úc
7 7 7 5 7 7 7 7 7 7
Thế giới
2384 2415 2479 2507 2611 2714 2753 2921 2925 2996
(Nguồn: FAO, 2011) [24]
Qua bảng trên cho thấy, chè được trồng chủ yếu tại Châu Á và Châu
Phi, trong đó Châu Á chiếm đến 89% diện tích, kế đến là Châu Phi với
khoảng 9%. Phần nhỏ diện tích trồng chè còn lại được trồng tại Châu Mỹ,
Châu Âu, Châu Úc. Tuy nhiên, trong giai đoạn 2000 - 2009, chúng ta thấy
rằng diện tích trồng chè tại khu vực Châu Mỹ, Châu Âu và Châu Úc. Trong
đó giảm nhiều nhất là khu vực Châu Âu với tốc độ giảm diện tích trung bình
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
7
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 sang các sản phẩm chè uống
liền và chè chế biến đặc biệt trong khi tại các nước Tây Á và châu Á vẫn thích
dùng các sản phẩm chè truyền thống [27].
1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè ở Việt Nam
Việt Nam bắt đầu sản xuất chè hơn 3000 năm trước. Sau khi chiếm đóng
Đông Dương, thực dân Pháp đã nhập nội một số giống chè từ cuối thế kỷ 19. Đến
năm 1954, ngành sản xuất chè bắt đầu phát triển mạnh. Năm 1958, diện tích trồng
chè là 30.000 ha và Việt Nam có hai nhà máy chế biến chè ở Hà Nội và Phú Thọ
với tổng công suất chế biến là 1.100 tấn/năm. Từ khi thực hiện công cuộc đổi mới
và chè được coi là mặt hàng chiến lược, sản xuất ngày càng phát triển.
Bảng 1.2: Diện tích, sản lượng chè tại Việt Nam 2000-2009
Năm Tổng diện tích (ha) Sản lượng (tấn khô)
2000 87.700 63.700
2001 95.600 76.800
2002 108.000 89.440
2003 116.000 106.950
2004 120.000 119.050
2005 123.742 133.350
2006 125.574 142.500
2007 127.300 150.820
2008 129.600 158.000
2009 131.000 159.000
(Nguồn: Hiệp hội chè Việt Nam)
Qua bảng 1.2 cho thấy, trong giai đoạn 2000 - 2009 diện tích trồng và
sản lượng chè có xu hướng tăng dần theo các năm. Cụ thể là năm 2009 có
diện tích trồng chè là 131.000 tăng gấp hai lần và sản lượng cũng tăng gần ba
lần so với năm 2000.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
(%)
Kim
ngạch
Tỷ
trọng
(%)
Pakistan
29,5 26,7 31,8 23,8 38,2 25,9 46,0 25,5
Nga
10,2 9,3 11,9 8,9 16,4 11,1 27,4 15,2
ðài Loan
19,1 17,3 19,7 14,8 21,5 14,6 24,5 13,6
Ấn ðộ
8,2 7,4 1,5 1,1 3,4 2,3 9,6 5,3
Trung Quốc
7,6 6,9 17,5 13,1 6,7 4,6 7,2 4,0
Mỹ
1,6 1,4 2,5 1,8 3,1 2,1 5,8 3,2
Irap
4,5 4,1 0,2 0,1 0,9 0,6 5,6 3,1
(Nguồn:Cơ sở dữ liệu thương mại của Liên Hợp Quốc)[9]
Qua bảng trên cho thấy hiện Pakistan là quốc gia nhập khẩu chè lớn
nhất của Việt Nam (chiếm 25,5 kim ngạch xuất khẩu chè của Việt Nam
vào năm 2009), tiếp đến Nga là quốc gia thứ hai và đây là thị trường chè
truyền thống trước kia của Việt Nam. Những năm gần đây chè xuất khẩu
vào thị trường Nga liên tục tăng nhanh, từ năm 2006 chỉ chiếm 9,3 % kim
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
10
(2004) đã chỉ ra rằng lá chè càng trưởng thành thì hàm lượng các chất hòa tan
càng giảm [8].
1.3.3. Hợp chất phenol (tanin)
Tanin chè là hỗn hợp phức tạp của các hợp chất phenol bao gồm các
chất polyhydroxylphenol đơn giản (chủ yếu là catechine), các chất polyphenol
đa phân tử và các hợp chất thực vật phi tanin có màu và vị rất đắng. Tanin
trong chè là thành phần hóa học quyết định đến các tính chất màu sắc, hương
vị của các loại chè sản phẩm do chính chúng tạo ra, hoặc do những biến đổi
hóa học của chúng đem lại. Tanin bị biến đổi ở nhiệt độ cao (180 - 200
o
C).
Hợp chất polyphenol thường chiếm khoảng 20-30% chất khô trong chè.
Thành phần tanin trong lá chè tươi gồm:
- Nhóm chất catechin (thuộc nhóm chất polyhydroxylphenol -
monomer) chiếm khoảng trên 80% tổng lượng tanin chè, có vị chát - đắng
mạnh hơn so với tanin
- Nhóm tanin đặc biệt: Chính là polyphenol đa phân tử, tạo màu và vị
chát dịu cho chè.
- Nhóm chất phi tanin: Gồm 7 catechin khác nhau là Epicatechin
(EC), Epigallocatechin (EGC), Gallocatechin (GC), Epicatechingallat (ECG),
Epigallo catechingallat (EGCG), Gallocatechingallat (GCG) và catechin (C) [10].
Trong quá trình sản xuất chè xanh, tanin tổn thất không nhiều, do đó
có thể dùng nguyên liệu chè có ít tanin để sản xuất chè xanh.
1.3.4. Ankaloid
Trong chè có nhiều loại ancaloit nhưng nhiều nhất là cafein. Hàm
lượng cafein ở trong chè có từ 3 - 5% thường nhiều hơn cafein ở trong lá cà
phê từ 2 - 3 lần. Nó không có khả năng phân ly ion H+ tức là không có tính
axít mà chỉ là một kiềm yếu. Cafein chỉ hòa tan trong nước với tỷ lệ 1/46, rất
dễ hòa tan trong dung môi clorofoc. Cafein có khả năng kết hợp với tanin để
Có 3 nhóm sắc tố chính được tìm thấy là chlorophylls, anthocyanidins,
carotenoids.
Chlorophyll: Chất màu đầu tiên được xét tới là chlorophyll, Nhờ có
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
13
chlorophys mà lá chè có màu xanh lục. Chlorophyll 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. Chlorophyll chính
là hỗn hợp của hai chất gần giống nhau về thành phần cấu trúc và cấu trúc là
Chlorophyll a-C
55
H
72
O
5
N
4
Mg (màu xanh lam) và Chlorophyll b-
C
55
H
70
O
5
N
4
Mg (màu xanh vàng). Hàm lượng Chlorophyll trong lá chè ảnh
hưởng xấu đến chất lượng của chè. Hàm lượng Chlorophyll được tăng lên
cùng với các loại chè thô. Chè càng có phẩm chất thấp thì hàm lượng
vậy ngay từ giai đoạn đầu của quá trình chế biến chè xanh người ta phải dùng
nhiệt độ cao để vô hoạt enzyme bằng cách chần hoặc sao [10].
1.4. Chè tươi truyền thống và các sản phẩm từ chè
1.4.1. Chè tươi truyền thống
Người Việt từ thành thị đến nông thôn đều uống chè tươi như một thức
uống truyền thống, mang đậm nét văn hóa Việt. Chè được coi là một thức
uống không thể thiếu trong sinh hoạt hàng ngày, không những có lợi cho sức
khỏe mà còn là nghi thức giao tiếp giữa con người với con người.
Người Việt uống chè theo nhiều kiểu: dân dã có, sang trọng, cầu kì
cũng có. Tùy vào thời gian và sở thích riêng mà mỗi người tìm cho mình một
cách thưởng trà khác nhau. Cách pha chè tươi cũng có chút khác biệt tùy vào
từng vùng. Chè tươi để nguyên lá, rửa sạch, không vò cho vào nồi nấu như tại
Tiên Lữ, Vĩnh Phúc… Chè tươi rửa sạch, vò nát, nấu để uống từ sáng đến
chiều như người Hà Nội và một số tỉnh Bắc Trung Bộ. Chè tươi băm hoặc giã
nát, ủ, phơi khô rồi mới hãm như người Huế…. Tuy nhiên, chè được pha chế
theo kiểu nào thì chè tươi vẫn tạo ra được những nét độc đáo riêng mà không
loại chè nào có được: nước xanh trong hoặc xanh vàng, vị chát dịu và hương
thươm “ngái” đặc trưng [31].
1.4.2. Phân loại các sản phẩm chè chế biến
Hiện nay, dựa vào tính chất của các loại chè và dựa vào công nghệ chế
biến chè, người ta phân loại chè thành phẩm như sau:
- Chè xanh: Trong chè xanh tùy theo phương pháp diệt men và phương
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
15
pháp hong khô khác nhau mà lại chia ra nhiều loại theo tính chất hương vị đặc
biệt của nó. Các loại chè xanh khác khau có phẩm chất khác nhau nhưng đặc
tính chung của chè xanh là màu nước xanh tươi, vị chát mạnh và có hương
thơm tự nhiên của chè, các chất có trong thành phần của chè tươi rất ít bị biến
đổi, cho nên giá trị của chè tươi tương đối cao.
Chè hòa tan chứa nhiều chất có giá trị sinh lý đối với con người, sử
dụng thuận tiện (khi uống dùng một lượng khoảng 0,5g cho vào cốc đổ nước
sôi vào). Chè hòa tan không những là nước giải khát mà còn dùng làm dược
liệu và chất màu thực phẩm trong công nghiệp bánh kẹo, rượu, nước ngọt…
Hiện nay, sản phẩm chè hòa tan có mặt trên thị trường chủ yếu ở hai
dạng: rắn và lỏng (bột hoặc dung dịch pha chế sẵn). Dưới đây là quy trình sản
xuất chè hòa tan từ lá chè tươi: Nguyên liệu
Diệt men
Cô đặc
Trích ly (chiết)
Nghiền, vò
Sấy khô
Bột chè
hòa tan
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
17
* Thuyết minh quy trình chế biến chè hòa tan
- Diệt men: nguyên liệu sau thu hái sẽ được đem đi diệt men bằng một
trong các phương pháp như sau:
1.5.2.1. Nguyên cứu nước ngoài về công nghệ chế biến chè hòa tan
Bột chè hòa tan là sản phẩm được sản xuất từ những lá chè búp hoặc lá
kém chất lượng sẽ được tận thu nhằm tạo ra dịch chè hoặc bột chè hòa tan,
làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến phẩm mầu, nước chè đóng chai,
chè sữa, cà phê, mỹ phẩm, kem đánh răng.
Copyright: Tài liệu đại học ©