B GIÁO DO
I HC BÁCH KHOA HÀ NI

C HUY NGHIÊN CU CÔNG NGH BO QUN
BPHÁP MAHPD LUN ÁN TI THC PHM

Hà Ni - 2015
I

L
 
do tôi  trong  tài cc u công
ngh và h thng thit b bo qun chè bng t hp Silo có s dng bm nhi Mã
s KC.07.04/11-15.
các s liukt qu trong lun án là trung
thc công b
 Tp th ng dn

Hà N
Tác gi lun án
C HUY
II

LỜI CẢM ƠN


C HUY
III MC LC
M U 1
t v 1
2. Mc tiêu nghiên cu 3
ng và phm vi nghiên cu 3
4. Ni dung nghiên cu 3
4.1. Kho sát mt s c tính v thành phn sinh hóa ca các lo 3
4.2. Nghiên cu công ngh sy l 3
4.3. Nghiên cu công ngh bo qu 4
4.4. Kho nghim quy trình công ngh sy li và bo qu hp
silo có ng dn/silo. 4
c và thc tin 4
c 4
c tin 4
6. Nhi ca lun án 5
7. Cu trúc ca lun án 5
1 TNG QUAN 6
1.1. Tình hình sn xut, tiêu th  gii và Vit Nam 6
1.1.1. Quy trình sn xu 6
1.1.2. Th gii 6
1.1.3. Vit Nam 8
1.2. Chng và s bii cho qun 10
1.2.1. Ch 10
1.2.2. S bii cho qun 13
IV

u thc nghim công ngh sy l 44
 cu thc nghim công ngh bo qun chè CTC 46
2.2.3 ch 47
2.2.4quy hoch thc nghim ca Box-Wilson 54
2.2.5. ng thui s dng phn mm
Design  Expert version 7.1 56
3 KT QU VÀ THO LUN 57
3.1. Kt qu kho sát mt s c tính v thành phn sinh hóa c 57
3.2. Kt qu nghiên cu công ngh sy l . 58
3.2.1. ng nhi n chng và thi gian sy l 59
3.2.2. ng c m tác nhân sy ln chng và thi gian sy li chè
 64
3.2.3. ng ca t tác nhân sn chng và thi gian sy li chè
 66
 xut gii pháp công ngh và quy trình sy lng t hp
silo có ng dng  68
3.3. Kt qu nghiên cu công ngh bo qu      
MAHPD 73
3.3.1. Kt qu nghiên cu ng c n ch
trong quá trình bo qun 73
3.3.2. Kt qung ca n khí oxy n ch
CTC trong quá trình bo qun 79
3.3.3. Kt qu kho sát ng ca nhi trong quá trình bo qun chè 85
3.3.4. Kt qu nghiên cu u t (n  m chè và
nhi bo qun chng và thi gian bo qun ch 85
VI 3.3.5 xut gii pháp công ngh và quy trình bo qung h
thng silo ng d 98

Cht khô
CT
Công thc
CTC
Crushing - Tearing - Curling (n xui
n ép - ct - 
Creaming
Ch s  sánh

i chng

u king
EC
(-)-epicatechin
ECG
(-)-epicatechin gallate
EGC
(-)-epigallocatechin
EGCG
(-)-epigallocatechin gallate
ERH
 i ca không khí
FAO
Food and Agriculture Organization of the United Nations (T chc
c và Nông nghip Liên Hip Quc)
HL
ng
HPD
Heat Pump Drying (St)
IBMK

Polystyrene
SAS
Statistical Analysis System (Phn mm thng kê phân tích h thng)
TCVN
Tiêu chun Vit Nam
TF
Theaflavin
TN
Thí nghim
TNHH
Trách nhim hu hn
TNS
Tác nhân sy
TR
Thearubigin
TF3G
Theaflavin-3-gallate
TFDG
Theaflavin--digallate
TS
Tng s
UV
Ultraviolet (tia cc tím)
VSV
Vi sinh vt

IX DANH MC CÁC BNG

Bng 3.13 Tng hp s liu thí nghiu t 87
Bng 3.14 Tng hng mi chng so vi kt qu t 96
Bng 3.15 Kt qu th nghim st 102
Bng 3.16  i ca không khí bên trong các silo 103
Bng 3.17  i ca không khí và c 103
Bng 3.18 Kt qu sy li chè trong silo s 15 và silo s 16 bt 104
Bng 3.19  i ca không khí và cm 105
Bng 3.20 Kt qu sy li chè trong silo s 15 và silo s 16 bt 105
Bng 3.21  i ca không khí và ca chè bên trong 2 silo thí nghim 106
Bng 3.22 Kt qu sy li chè trong silo s 15 và silo s 16 bt 106
Bng 3.23  107
Bng 3.24 Các ch tiêu chng ca mu 108
Bng 3.25 Tng hp chng mo nghim 109

XI DANH MC HÌNH  TH
Hình 1.1  17
Hình 1.2  23
Hình 1.3 Mi quan h gia ho c và s phát trin ca vi sinh vt 24
Hình 1.4 Mi quan h gia ho  m 25
Hình 1.5 ng cong hút nh m c nhi bo qun 35
o
C 25
Hình 1.6  nguyên lý ca thit b st HPD 36
Hình 2.1 Thit b  m và thit b  gió 41
Hình 2.2 Thit b st 42
Hình 2.3 B u khin nhi và b u khi m 42
Hình 2.4 Thit b  khí oxy 43

Hình 3.20 B mp tr cu t l TF/TR theo n  m chè 92
Hình 3.21 B m cu t l TF/TR theo n khí oxy và nhi 92
Hình 3.22 B m cu t l TF/TR theo  m chè và nhi 93
Hình 3.23 Biu din s i ca các yu t thc nghim và mc tiêu 95
Hình 3.24 Biu din mô hình t nh nhi bo qun ti 21
o
C 95
Hình 3.25 Biu din mc ca mô hình thc nghim 96
Hình 3.26 Mô t gii pháp công ngh bo qung t hp silo 98
ng d 98
Hình 3.27 Nguyên lý cm thit b u bin khí MA 99
Hình 3.28  quy trình công ngh bo qu  
MAHPD 100
Hình 3.29 a h thng MAHPD 102

1 M U
t v
Chè không ch s dng vi m
   i, do có tác dng quan tr    bnh v
huyt áp, tim mch, ng rung, làm chi th và
c s dng hiu qu, an toàn trong công nghip thc phm. Vì vy,  thành cây
công nghip ch lc ca Vit Nam và mt s quc gia [9, 126].
Sn phm chè ca Vit Nam ng hóa, t ch ch có hai loi chè
t khu và chè xanh cho th c, n 
loi chè khác phc v nhu cu tiêu th ng trên th giic s
n thng OTD (Orthordox) và CTC (Crushing
- Tearing - Curling: ép - ct - ). Sm 70-75% th phn chè th

m là ph thuc rt nhiu vào vt li
n kém chi phí máy móc hút chân không, to
khí, vn chuynn vic rò r khí trong
quá trình bo qun.
 m bo s ng nht v  m ca các loc khi xut khu, các doanh
nghip ch yu s dng máy sy (tng sôii không khí nóng có nhi 70-
90
o
C, các gii pháp này có m là khó kim soát các ch  công ngh, t
ng cho qut và các thit b thu hi, tr lc lp sôi ln, tiêu hao nhi thi
khí to lp sôi, iu kin v sinh công nghip khó thc hin tt nên không nhng gây mt
màu, mùi v còn gây nhim tp cht và nhim khun t ng, mt khác chè d b
gy vc làm t l vn b20].
Trên th gii có nhiu hãng chè ln tc, h
nhng trung tâm tn tr và phi trn chè quy mô công nghi bo
qun c ng dng ph bin là o qun kín bng t hu tit
nhit m và thành phn khí, tuy nhiên các ch  công ngh c công b hoc
gi bí mt [23].
n phi tin hành nghiên c và có h th khoa hc
và thc tin v các yu t n chng ca chè trong quá trình bo qun và
sy li t  các gii pháp tng th v công ngh và thit b  khc phc s suy
gim chng chè.
Xut phát t nhng phân tích trên, chúng tôi tin hành thc hi tài “Nghiên cứu
công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD" bao gm ng d
pháp sy  t (HPD: Heat Pump Drying)  s   o qun chè trong môi
u bin khí (MA: Modified Atmosphere).
3 2. Mc tiêu nghiên cu
- Nghiên cu thc nghim ng ca t tác nhân sn chng và thi
gian sy l
-  xut quy trình công ngh sy lPD.
4.3. Nghiên cu công ngh bo qu
- Nghiên cu ng ca  m chè n ch
bo qun
- Nghiên cu ng ca n n ch
trình bo qun
- Kt qu kho sát ng ca nhi trong quá trình bo qun chè
- Nghiên cu   u t (n   m chè và nhi  bo
qun chng và thi gian bo qu.
-  xut gii pháp công ngh và quy trình bo qung h thng silo
ng d
4.4. Kho nghim quy trình công ngh sy li và bo qutrên t
hp silo có ng dng  MAHPD quy mô 4 tn/silo.
c và thc tin
c
-  khoa h xut gii pháp ng d
 sy lp vu kin sn xut ti Vit Nam.
-  khoa h xut gii pháp ng d
nhm hn ch s bii cht lng co qun 12 tháng.
- c gii pháp kt hp quá trình sy li và bo qun bng t hp silo có
ng d.
c tin
- i quya doanh nghic thù phi y l
o qun ttrong quá trình sn xut và tiêu th i Vit Nam.
- Kt qu ca lu khoa h ng dng tính toán thit k và ch to t
hp silo ng dn ti Công ty TNHH chè Á Châu -
1 TNG QUAN
1.1. Tình hình sn xut, tiêu th  gii và Vit Nam
1.1.1. Quy trình sn xu5, 14]
Sn xun xu
pháp nào thì v khoa hc bii hóa sinh bi enzyme có trong búp
 to nên màu st s  th:
Phương pháp OTD theo quy trình sau:
Nguyên liu  Làm héo V Lên men Sy khô  C
thành phm  Phân loi  Các mt hàng chè (OP, P, FBOP, PS, BPS, F, D).
Phương pháp CTC theo quy trình sau:
Nguyên liu  Làm héo  (Ép, ct, vò  qua h thng CTC và máy Rotovan) 
Lên men  Sy khô  sàng phân loi  Các mt hàng chè (BOP, BP, OF,
PF, D).
Chè CTC sn xunày viu chnh quá trình sinh hóa
không ch nh enzyme có trong nguyên liu, c vò, ép, xé v cao nên
g t bào trong lá chè b phá v, vì th s dng tri hot tính ca enzyme.
c chè pha  sáng, sánh, có vin vàng sáng. V
m có hu, bã c u, sáng.
Hic nhi
dng do có nhim n thng [14, 131].
Phương pháp nhiệt luyện theo quy trình sau [14, 104]:
Nguyên lihit luyn
( hân loác mt hàng chè (OP, P, FBOP, PS, BPS, F, D).
1.1.2. Th gii
1.1.2.1 Tình hình sn xut và tiêu th
Theo báo cáo ca T chc và Nông nghip Liên Hip Quc (FAO), hin
c trng chè ch yu và 162 quc gia ung chè. Mi n
ng chè ca th gii t 77.000 tn 100.000 tn [6, 119].

2.166
229
367
2003
1.322
2.536
244
447
2004
1.311
2.806
269
569
2005
1.404
2.982
290
647
2006
1.447
3.414
321
759
2007
1.492
3.643
335
859
2008
1.571

chè rng chè túi nhúng, chè hòa 
nhanh, thun tin và m bo v sinh. Sn phm chè  mt s c bu chuyn t dng
rn sang dng lng. Song song vi sn phm chè thun nht hin các loi chè có
pha, trn c tho, chè bo v sc kho, chè h15].
1.1.3. Vit Nam
1.1.3.1 Tình hình sn xut và tiêu th
 có 35 tnh trng chè vi din tích khong 135 nghìn ha, s  t
khong 980.000 tn sn phm [117]. V thu
hong t n tháng 11, các tháng còn li h
 120]. Hin nay có trên 4   ch bin chè vi công sut t 1000kg chè búp
 lên. Trong  có  là công ty trách nhim hu hn 70
công ty c phn. S c ngoài gn 20 công ty và tp trung ch yu ti
Phú Th, Yên Bái, Tuyên Quang, Ngh ng, Gia Lai. Tng công sut theo thit
k trên 4600 tn/ngày,  ch bin trên 1,43 triu ti s
phát trin c   ng yêu cu th ng, mt s    
chuyn thit b, công ngh m ch bin chè có chng cao, chè túi nhúng và chè ô
long [14, 24, 115, 127].
Vit Nam xut khu chè gn 100 quc gia và tr ng th 
gii v sng xut khc Trung Quc, , Srilanca, Kenya.
Tuy vy, sn phm chè Vit Nam có tính cnh tranh thp.
t khu trung bình ca Vit Nam là 1,26 USD/kg, trong khi
 ng th gii là 2,42 USD/kg, tc giá xut khu chè
t Nam ch bng khong 52% so vi giá th gii [128].
t kht 142 ngàn tn vi giá tr t 230 triu USD, gim 3,5% v
 giá tr so v c
hin nay vi mc tiêu dùng bình quân kho ng dân s thì
ng chè tiêu th c gn 25-30 ngàn tn, giá bình quân là 7 USD/kg, gp 5 ln
giá bình quân chè xut khu [6].
9


43,32
69,27
67,11
105,41
110,43
2007
44,61
58,20
71,12
75,30
115,73
133,50
2008
38,30
55,00
66,43
92,50
104,73
147,50
2009
41,36
58,49
65,28
119,54
92,51
178,03
2010
47,58
76,85
88,01

ng chè còn ct ch tiêu quan tr
,


n
TCVN 3218-2011 và [16].
hóa hc 
Acid amine: N tng s acid amine t do chim t 1-5% cht khô trong chè.
Các thành phn  là theanine, glutamine, acid glutamic và arginine. L-theanine. Mi
acid amine t  riêng hoc là kt hp ca các v ngt, mng và v
umami. Tc chè cid amine t do  ch yu  v du ngt.
Mt s hp cht d n gc t các acid amine t do. Trong quá
trình sn xut  u kin nhi cao, các acid amine t c bit là L-arginine và L-
11 theanine có th phn ng v t
 a chè [46, 58, 63, 76, 106].
Polyphenol: Tc gi là tanin chè, là các hp cht phenolic 
20-40% cht khô trong búp chè. Các hp cht phenolic trc tip hoc gián tip
 c tính ca chèmàu s
chim  trong chè là các catechin (flavan-3-ol) và gallate ca chúng: (-)-epicatechin
(EC), (-)-epigallocatechin (EGC), (-)-epicatechin gallate (ECG) và (-)-epigallocatechin
gallate-ng chim ti 15-17% trng khô. EGCG là catechin
, a mt s
--flavonoid khác bao gm anthocyanin, flavonol
(quercetin, kaemperol, myricetin) và glycoside c   
ng h
c dù không nh
n màu sc cn to v chát 23, 35, 48, 54, 55,