LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA SỰ BIẾN ĐỔI MỘT
SỐ CHẤT CƠ BẢN CỦA LÁ CHÈ TRONG QUÁ TRÌNH
HÉO VỚI CHẤT LƯỢNG CHÈ THÀNH PHẨM KHI SẢN
XUẤT CHÈ XANH
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÃ SỐ: 003920C79
TĂNG THỊ PHỤNG
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN DUY THỊNH
T¨ng ThÞ Phông
1
HÀ NỘI 2009
CHTP 07-09
Luận văn thạc sĩ khoa học
LI CM N
Tụi xin by t li cm n chõn thnh ti PGS.TS. Nguyn Duy Thnh,
nào khác.
Hà Nội, ngày…tháng …năm 2009
Tăng Thị Phụng
T¨ng ThÞ Phông
3
CHTP 07-09
LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................. 6
PHẦN I.MỞ ĐẦU ........................................................................................... 9
PHẦN II.TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................. 12
2.1. BIẾN ĐỔI MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG GIAI ĐOẠN HÉO CHÈ
..................................................................................................................... 13
2.1.1. Chất hòa tan ................................................................................. 14
2.2.2. Tanin............................................................................................. 15
2.2.3. Axit amin ...................................................................................... 19
2.2.4. Enzime Poliphenoloxidaza........................................................... 25
2.2.5. Đường khử ................................................................................... 27
2.2. MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN
PHẨM ........................................................................................................... 28
2.3. GIỐNG CHÈ LDP1 ................................................................................ 41
PHẦN III.NGUYÊN VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
XUẤT CHÈ XANH CÓ HÉO ............................................................................. 62
4.1.1. Biến đổi hàm lượng một số thành phần hóa học trong sản xuất
chè xanh có héo...................................................................................... 63
4.1.2. Biến đổi hàm lượng axit amin thành phần của lá chè trong sản
xuất chè xanh có héo ............................................................................. 69
4.2. BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH
SẢN XUẤT CHÈ XANH KHÔNG HÉO .............................................................. 79
4.2.1. Biến đổi hàm lượng một số thành phần hóa học của lá chè trong
sản xuất chè xanh không héo................................................................ 79
4.2.2. Biến đổi hàm lượng axit amin thành phần của lá chè trong sản
xuất chè xanh không héo....................................................................... 81
4.3. NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN HÓA HỌC
TRONG QUÁ TRÌNH HÉO VỚI CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN CHÈ XANH ……….84
4.3.1. Biến đổi một số thành phần hóa học trong chè có héo và chè
không héo ............................................................................................... 84
4.3.2. Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan chè có héo và chè không
héo........................................................................................................... 89
PHẦN V.......................................................................................................... 98
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 98
5.1. KẾT LUẬN ............................................................................................. 98
5.2. KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 100
T¨ng ThÞ Phông
5
CHTP 07-09
Luận văn thạc sĩ khoa học
Bng 2.2.6. Cht lng nguyờn liu chố Shan theo thi gian hộo.................. 39
Bng 2.2.7. nh hng thi gian hộo n s to thnh hng thm ca lỏ chố
hộo ................................................................................................................... 40
Bng 2.3.1. Thnh phn c gii t chố bỳp 3 lỏ non .................................... 44
Bng 2.3.2. Hm lng tanin v cht hũa tan trong t chố bỳp 2 lỏ............. 45
Bng 3.3.1. Ch tiờu cm quan v cỏc h s quan trng ................................. 61
Bng 3.3.2. Xp loi cht lng chố da vo tng im ................................ 61
Tăng Thị Phụng
6
CHTP 07-09
LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
Bảng 4.1.1. Biến đổi hàm lượng một số thành phần hóa học trong sản xuất
chè xanh có héo ............................................................................................... 63
Bảng 4.1.2. Tỷ lệ biến đổi hàm lượng chất hòa tan và tanin của lá chè trong
sản xuất chè xanh có héo................................................................................. 64
Bảng 4.1.3. Biến đổi axit amin thành phần của là chè trong sản xuất chè xanh
có héo .............................................................................................................. 73
Bảng 4.1.4. Tỷ lệ biến đổi axit amin thành phần của là chè trong sản xuất chè
xanh có héo...................................................................................................... 74
Bảng 4.1.5. Sự xuất hiện mùi thơm của lá chè sau khi héo ............................ 76
Bảng 4.2.1. Biến đổi một số thành phần hóa học trong sản xuất chè thành
phẩm không qua héo ....................................................................................... 80
Bảng 4.2.2. Biến đổi axit amin thành phần trong sản xuất chè xanh không héo
......................................................................................................................... 82
Hình 4.1.5 Sắc ký đồ phân tích axit amin chè héo.......................................... 71
Hình 4.1.6. Sắc ký đồ phân tích axit amin thành phần chè thành phẩm có héo
......................................................................................................................... 72
Hình 4.1.7. Biểu đồ tỷ lệ biến đổi hàm lượng axit amin thành phần của chè
héo so với nguyên liệu .................................................................................... 75
Hình 4.1.8. Biểu đồ tỷ lệ giảm hàm lượng các axit amin của chè héo so với
chè thành phẩm................................................................................................ 78
Hình 4.2.1 Sơ đồ công nghệ chế biến chè xanh không héo ............................ 79
Hình 4.2.2. Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi hàm lượng một số thành phần hóa
học trong sản xuất chè thành phẩm không héo ............................................... 81
Hình 4.2.3. Sắc ký đồ phân tích axit amin thành phần chè thành phẩm không
héo ................................................................................................................... 82
Hình 4.2.1. Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi hàm lượng axit amin thành phần
trong sản xuất chè thành phẩm không héo...................................................... 84
Hình 4.3.1. Biểu đồ biểu thị tỷ lệ biến đổi của chè thành phẩm có héo so với
lá chè sau héo và chè không héo so với nguyên liệu ...................................... 86
Hình 4.3.2. Tỷ lệ biến đổi axit amin thành phần của chè xanh thành phẩm có
héo so với lá ché sau héo và chè không héo so với nguyên liệu..................... 88
Hình 4.3.3. Chè nguyên liệu........................................................................... 90
Hình 4.3.4. Lá chè sau héo.............................................................................. 90
Hình 4.3.5. Đánh giá cảm quan chè thành phẩm qua hương, vị .................... 96
Hình 4.3.6. .Đánh giá cảm quan chè thành phẩm qua hương, vị và ngoại hình
......................................................................................................................... 96
T¨ng ThÞ Phông
8
CHTP 07-09
Tăng Thị Phụng
9
CHTP 07-09
Luận văn thạc sĩ khoa học
men c ng u v trit hn. iu cú ý ngha quan trng trong quỏ
trỡnh hộo nh l trong t chố xy ra nhng bin i sinh húa cú li n cht
lng sn phm chố xanh nh phỏt huy hng thm c trng ca ging, to
v thun du nc pha sn phm. Hộo chố to iu kin thun li cho cỏc
nhúm enzyme hot ng trong ú cú enzym thy phõn nh enzym thy phõn
protein thnh cỏc axit amin tham gia phn ng to hng v v cho chố hay
enzym oxi húa bc u c kớch hot tham gia phn ng oxi húa
polyphenol to thnh sn phm cú v chỏt du. Trong quỏ trỡnh hộo, cht
lng chố ph thuc vo rt nhiu yu t: cht lng nguyờn liu, nhit ,
m ca tỏc nhõn hộo, lu lng ca dũng khụng khớ, thi gian hộo cú
cht lng chố hộo tt cng nh cht lng chố thnh phm tt cn phi quan
tõm n cỏc yu t nh hng c bit l thi gian hộo v nguyờn liu dựng
sn xut cho phự hp vi tng loi sn phm.
Trong lỏ chố thnh phn húa hc rt phong phỳ v a dng. Qua cỏc
giai on ch bin thnh phn ny cú th mt i hoc sinh ra mt s thnh
phn mi ó c tỡm thy trong chố thnh phm. Chớnh s bin i ca cỏc
thnh phn ny nh hng rt ln n cht lng chố. Hộo chố l cụng on
quan trng xy ra nhiu bin i ca cỏc thnh phn húa hc c bn trong
nguyờn liu hỡnh thnh nờn hng thm c trng cho sn phm chố xanh.
õy l nhng bin i cú li cho sn phm, nhng ngoi ra cũn cú nhng
Luận văn thạc sĩ khoa học
PHN II
TNG QUAN TI LIU
Hin nay, Vit Nam l mt trong 10 quc gia ng u th gii v din
tớch v sn lng chố. C nc cú 34 tnh, thnh ph sn xut chố vi tng
din tớch 120.000 ha, tng sn phm trờn 120 nghỡn tn trong ú 30% l chố
xanh. Mc tiờu th bỡnh quõn u ngi Vit Nam t 0,3kg/ngi/nm
[12]. Khi din tớch v sn lng chố tng lờn thỡ mt yờu cu cp thit l
khụng ngng hon thin cụng ngh. ó cú mt s cụng trỡnh nghiờn cu v
cụng ngh ch bin chố xanh t ging chố PH1 ti Vin nghiờn cu chố cho
thy nu b sung cụng on hộo trc khi dit men khụng nhng khụng lm
gim cht lng chố xanh m cũn gúp phn ci thin cỏc ch tiờu cm quan c
v c v ngoi hỡnh, mu nc v c bit l phỏt huy ỏng k v hng v
to v thun d chu. i vi chố xanh vic phỏt huy hng thm v to v
chỏt du l yu t quyt nh chớnh n giỏ tr sn phm. Trong cụng on lm
hộo cú hai bin i xy ra ú l bin i v mt lý hc v húa hc. Trong ú
hộo trong ch bin chố en thỡ bin i v vt lý v húa hc u nh hng
n cht lng chố sn phm nhng trong ch bin chố xanh tỏc ng quan
trng nht n cht lng chố xanh thnh phm ú l nhng bin i húa hc.
Chớnh bin i ca cỏc thnh phn húa hc c bn trong lỏ chố xanh to
nhng tin cht tham gia vo cỏc phn ng to hng v cho sn phm. Hin
nay, bc u ó cú nhng nghiờn cu v mt s thnh phn húa hc trong
giai on hộo chố v nh hng ca chỳng khi tham gia phn ng hỡnh thnh
nờn cht lng sn phm.
Tăng Thị Phụng
12
- Cht khoỏng:
3-4%
- Lignin:
6-7%
- Axit ascobic thy phõn:
2-3%
- Cellulose v Hemicellulose: 6-18%
- Pectin:
2-3%
- Protein khụng tan:
- Cafein:
2-4%
- ng:
4-5%
20-22%
Cht hũa tan
1
24,56
2,44
3,91
40,91
2
23,81
2,16
3,76
40,37
3
23,15
1,92
3,56
37,32
Ngoi ra ngi ta cũn thy cú s bin i ca cỏc thnh phn húa hc
trong nguyờn liu theo thi gian hộo.
Bng 2.1.2. Bin i mt s thnh phn húa hc theo thi gian hộo
Thi gian
Tanin
Cht hũa tan
Nit ho tan
Protein
hộo (gi)
(%)
(%)
(%)
(%)
2
11,86
37,14
CHTP 07-09
LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
quan thuận với nhau có nghĩa là hàm lượng chất hòa tan càng lớn thì chất
lượng chè càng cao [8].
Trong quá trình chế biến chè, chất hòa tan xảy ra những biến đổi cả về
chất và lượng. Sự biến đổi chất hòa tan là do những biến đổi sinh hóa trong
búp chè qua một số giai đoạn chế biến như nguyên liệu, héo, và thành phẩm
[18].
Bảng 2.1.3. Biến đổi hàm lượng chất hòa tan trong một số công đoạn chế
biến chè xanh
Công đoạn
Giống
PH1
1A
777
Trung Du
Nguyên liệu
45,84
46,58
trong môi trường axit, tanin chè sẽ kết tủa thành một chất màu nâu và axit
gallic được tách ra. Nghiên cứu hợp chất tanin trong lá chè được bắt đầu bởi
Munder K.I vào năm 1838. Đến khi Oparin, Cuôcxannov, Bacutrava,
Djemukhadze, Roberts nghiên cứu hợp chất tanin trong lá chè và cho rằng
hương và vị đặc trưng của chè được hình thành do tác dụng chủ yếu của tanin
và sản phẩm oxi hóa của chúng trong quá trình chế biến [8].
T¨ng ThÞ Phông
15
CHTP 07-09
LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
Trong chè tanin chiếm đến 90% của tất cả các hợp chất khử. Hàm
lượng tanin trong chè phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống chè, độ cao
nương chè, thời vụ thu hoạch… Trong búp chè tôm 2-3 lá non có chứa hàm
lượng tanin khoảng 25-35% khối lượng chất khô. Trong hợp chất tanin phần
lớn là catechin, hàm lượng của nó chiếm khoảng 90% hợp chất tanin.
Bảng 2.1.4. Thành phần catechin của búp chè
Các dạng catechin
D.L. catechin (±) C
% TS
Các dạng catechin
% TS
5,00
Cộng
95,57
L. epicatechingallat (-) ECG
18,1
Khi có mặt của enzime PPO các catechin dễ dàng bị oxi hóa thành các
octoquinon. Sau khi catechin bị oxi hóa nó trở thành chất khử rất mạnh có thể
oxi hóa các hợp chất khác như glucose, axit ascobic… còn bản thân bị khử
thành catechin ban đầu.
Song song với quá trình thủy phân, khi làm héo chè cũng xảy ra quá
trình oxi hóa gây nên sự liên kết và kết tủa polyphenol chè mà trước hết là các
hợp chất catechin. Trong giai đoạn héo, quá trình oxi hóa tanin-catechin xảy
ra và chuyển về trạng thái không tan chính vì thế mà hàm lượng chất hòa tan
không tăng trong quá trình héo. Cho nên, để nhận được chè sản phẩm với chất
hòa tan cao cần đặc biệt chú ý đến chất lượng làm héo. Sự biến đổi hóa sinh
phức tạp của các hợp chất hóa học mà trước tiên là các hợp chất tanincatechin khi làm héo làm thay đổi vị của nước chè. Kết quả nghiên cứu sự
biến đổi hàm lượng tanin trong quá trình làm héo búp chè thể hiện trong bảng
2.1.5 [6].
T¨ng ThÞ Phông
16
CHTP 07-09
8
21,20
Kt qu cho thy hm lng tanin ho tan gim xung khi tng thi
gian hộo. Nghiờn cu ca Vn Chng trong bng 2.1.6 cho cng cho
thy hm lng tanin gim i sau giai on hộo [1].
Bng 2.1.6. Bin i hm lng tanin ca bỳp chố trong quỏ trỡnh lm hộo
(% khi lng cht khụ)
Thớ nghim
Hm lng tanin
Nguyờn liu
Chố hộo
Gim (%)
1
33,50
30,50
3,0
2
32,30
nh trong bng 2.1.7 [18].
Tăng Thị Phụng
17
CHTP 07-09
LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
Bảng 2.1.7. Biến đổi hàm lượng tanin trong một số công đoạn chế biến chè xanh
Công đoạn
Giống
PH1
1A
777
Trung Du
Nguyên liệu
35,92
36,99
Nhiều công trình nghiên cứu cũng cho thấy tuy hàm lượng tanin tổng số
giảm xuống nhưng quá trình héo làm cho phần polyphenol tan trong este bị
giảm xuống 2-3 lần còn hàm lượng tanin riêng được tăng lên 6,41%. Điều này
có ý nghĩa quan trọng đối với chất lượng chè sản phẩm. Bởi các chất
polyphenol-catechin có vị đắng chát còn tanin riêng cho vị chát dịu đậm đà dễ
chịu. Những thí nghiệm của M. Bacutrava được tiến hành cùng với V.
Kevanisvili và N. Tedesvili-Razmadze chỉ ra rằng khi thẩm tách chất hòa tan
của lá chè tươi có đến 70-80% chất tanin hòa tan chuyển vào trong nước trong
khi đó thẩm tách chất hòa tan của lá chè héo chỉ có khoảng 50% tanin hòa tan
chuyển vào nước. Điều này cho thấy, trong quá trình héo búp chè làm giảm
hàm lượng polyphenol và catechin đơn giản, tức là phần tanin có phân tử thấp
và làm tăng phần tanin có phân tử cao. Sự biến đổi trạng thái phân tử của
tanin có ý nghĩa to lớn để tiến hành đồng đều quá trình oxi hóa. Những chất
T¨ng ThÞ Phông
18
CHTP 07-09
Luận văn thạc sĩ khoa học
polyphenol phõn t thp n gin b oxi húa nhanh hn phõn t cao. V ngi
ta ó nghiờn cu c s bin i thnh phn catechin ca lỏ chố trong quỏ
trỡnh hộo th hin trong bng 2.1.8.
Bng 2.1.8. S bin i thnh phn catechin trong quỏ trỡnh hộo bỳp chố
Nguyờn liu chố
ti
Thnh phn catechin
19,53
20,71
19,48
15,3
dl-gallocatechin
12,6
10,10
9,85
13,26
21,3
7,15
5,71
8,32
7,82
16,36
106,33
100
15,03
l-epicatechin+dlcatechin
2.2.3. Axit amin
Axit amin l sn phm thy phõn ca protein. Axit amin trong chố
khụng ch trong thnh phn protein m cũn trng thỏi t do v cú ý ngha
ln i vi cht lng chố. Trong quỏ trỡnh sn xut, axit amin ch yu tham
gia vo cỏc phn ng sinh húa to nờn hng thm ca chố sn phm. c
bit trong chố cú 7 loi axit amin khụng thay th i vi c th ngi, cú nh
hng tt n giỏ tr sinh hc ca chố sn phm. Ngoi ra, mt s axit amin
tham gia vo s hỡnh thnh v ca nc chố.
Tăng Thị Phụng
19
CHTP 07-09
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trong cụng ngh ch bin chố xanh, protein cú tỏc dng tt trong iu
ho v chố. Chố cú nhiu protein thỡ non cao, d vũ xon lm cho ngoi
hỡnh chố khụ p (múc cõu). Axit amin cú trong lỏ chố gm 17 loi cú tỏc
Bng 2.1.9. Hm lng mt s axit amin trong chố xanh
TT
Axit amin
Hm lng (mg/g CK)
1
Glutamic
0,903
2
Aspartic
0,829
3
Serine
0,632
4
Methione
0,423
0,483
0,314
0,413
0,610
Serine
0,043
0,038
0,027
0,031
0,056
Axit glutamic
0,190
0,137
0,163
0,071
0,001
0,001
0,001
0,003
Valin
0,006
0,008
0,007
0,014
0,033
Methionin
0,001
0,001
0,001
0,001
0,006
0,004
0,012
0,04
Phenylalanin
0,006
0,008
0,004
0,006
0,001
Lysin
0,012
0,011
0,006
0,009
0,775
0,595
0,631
1,051
Hay khi nghiên cứu biến đổi thành phần các axit amin trong nguyên
liệu và chè đen thành phẩm Popop VR thấy có 16 axit amin trong chè Grudia
và 3 amid trong bảng 2.1.11 [8].
T¨ng ThÞ Phông
22
CHTP 07-09
LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
Bảng 2.1.11. Thành phần axit amin của búp chè Grudia và chè thành phẩm
(Tính theo: %CK)
TT
Thành phần axit amin
Búp chè tươi
Chè đen
0,0256
5
Axit asparaginic
0,0496
0,0372
6
Xerin
0,0315
0,0405
7
Axit glutamic
0,1496
0,1395
8
Treonin
Valin
0,0115
0,0291
13
Triptophan
0,0990
0,0655
14
Phenilalanin + leucin
0,0931
0,0411
15
Tổng
0,7565
0,6311
29,66
Nit amin
2,28
3,07
Nit amit
2,68
2,98
Hm lng axit amin tng lờn trong quỏ trỡnh hộo. Vi bỳp 2 lỏ khi ti
hm lng axit amin 2,29% cũn khi hộo 2,98%.
Trong quỏ trỡnh hộo xy ra s phõn gii cỏc protein tớch lu hp cht
nit hũa tan dng axit amin l c tớnh ca quỏ trỡnh ny. Theo A.
Cuụcxavov (1935), nu trong bỳp chố ti cha 4% m hũa tan thỡ trong bỳp
chố hộo hm lng ca nú n khong 7,12%. Khi nghiờn cu hp cht cha
nit ca bỳp chố Grudia trong lm hộo, G.Xerenkov (1940) ó tỏch nit dng
sch t bỳp chố ti v chố hộo, tin hnh nghiờn cu v so sỏnh cho s liu
trong bng 2.1.13 [4].
Bng 2.1.13. nh hng ca hộo n bin i protein v mt s axit amin
ca lỏ chố
( Tớnh theo % khi lng nit tng s)
Thnh phn
T bỳp chố ti
3,07
Tyrosine
1,20
0,95
Alanine
4,29
5,03
Axit mono amino-carbonic
20,75
12,85
24
CHTP 07-09
Tăng Thị Phụng
Luận văn thạc sĩ khoa học
3
6 gi
20,24
c bit hm lng phenylalaline, axit aspartic, axit glutamic, alanine,
serine tng nhanh do thu phõn protein. Khi nghiờn cu s bin i tớnh cht
sinh hoỏ ca lỏ chố hộo E.R.Kvatrianhi (1978) cho rng trong quỏ trỡnh hộo
hm lng axit amin thay i ph thuc vo thi gian lm hộo.
2.2.4. Enzime Poliphenoloxidaza
Men trong bỳp chố cú 450 loi (Kretovic, 1956) c chia thnh 5
nhúm sau:
1. Men oxi húa kh
2. Men chuyn húa
3. Men thy phõn
Tăng Thị Phụng
25
CHTP 07-09