BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

HOÀNG QUỐC TUẤN

NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN MỘT SỐ CHẤT TẠO
MÙI TRONG CHẾ BIẾN CHÈ ĐEN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Hà Nội – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

HOÀNG QUỐC TUẤN

NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN MỘT SỐ CHẤT TẠO
MÙI TRONG CHẾ BIẾN CHÈ ĐEN
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã số: 62540101

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. NGUYỄN THỊ MINH TÚ
2. PGS.TS. NGUYỄN DUY THỊNH

Hà Nội – 2017


Hà Nội, tháng …...năm 2017

Hoàng Quốc Tuấn


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết....................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu.........................................................................................2
3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................3
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ......................................................3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................6
1.1. Thành phần hóa học trong lá chè .....................................................................6
1.2. Công nghệ chế biến và sự tạo thành các hợp chất bay hơi ..............................8
1.2.1 Công đoạn làm héo ......................................................................................11
1.2.2 Công đoạn phá vỡ tế bào ............................................................................12
1.2.3 Công đoạn lên men ......................................................................................13
1.2.4 Công đoạn sấy ..............................................................................................14
1.3. Tình hình nghiên cứu liên quan đến chè đen tại Việt Nam ...........................16
1.4. Sự hình thành hợp chất bay hơi từ một số nhóm tiền chất có trong lá chè....18
1.4.1. Chất bay hơi có trong nguyên liệu lá chè ...................................................19
1.4.1.1 Chất bay hơi hình thành từ chất béo .................................................. 20
1.4.1.2 Chất bay hơi hình thành từ axít amin ................................................. 22
1.4.1.3. Chất bay hơi từ carotenoid ................................................................ 24
1.4.1.4. Chất bay hơi tồn tại trong liên kết glycoside .................................... 25
1.4.2. Chất bay hơi hình thành trong quá trình chế biến.......................................28
1.4.2.1 Sự hình thành chất bay hơi do phản ứng oxi hóa axít béo ................. 28
1.4.2.2 Sự hình thành chất bay hơi do phản ứng Maillard ............................. 34
1.4.2.3 Sự hình thành chất bay hơi do phản ứng phân giải carotenoid .......... 37
1.5. Sự kết hợp của phân tích cảm quan và phân tích bằng công cụ trong nghiên

hơi đƣợc thu nhận theo phƣơng pháp chiết nƣớc........................................... 68
3.2.1.2 Mô hình hồi quy xây dựng từ điểm cảm quan thị hiếu và cấu tử bay
hơi đƣợc thu nhận theo phƣơng pháp HP-SPME........................................... 71


3.2.2 Sự tƣơng quan giữa cảm quan thị hiếu về mùi của chè đen sản phẩm và
nhóm tiền chất có trong đọt chè nguyên liệu. .......................................................75
3.3 Nghiên cứu khảo sát nhóm tiền chất tạo mùi trong lá chè nguyên liệu giống
Trung du, PH11, Shan chất tiền. ...........................................................................80
3.3.1 Hoạt tính peptidase, lipoxygenase trong lá chè nguyên liệu .......................80
3.3.2 Thành phần nhóm tiền chất tạo mùi.............................................................82
3.3.2.1 Thành phần axít amin và một số chất thuộc nhóm carotenoid .......... 82
3.3.2.2 Thành phần axít béo ........................................................................... 87
3.4 Nghiên cứu sự thay đổi nhóm tiền chất tạo mùi và các cấu tử bay hơi trong
chế biến chè đen ....................................................................................................91
3.4.1 Sự biến đổi thành phần bay hơi ...................................................................92
3.4.2 Sự biến đổi hoạt tính của lypoxygenase và peptidase .............................. 100
3.4.3 Sự biến đổi thành phần axít amin ............................................................. 102
3.4.4 Sự biến đổi của carotenoid ........................................................................ 107
3.4.5 Sự biến đổi thành axít béo ........................................................................ 111
3.5 Nghiên cứu sự ảnh hƣởng của một số thông số công nghệ đến chất lƣợng mùi
thơm chè đen OTD ............................................................................................. 116
3.5.1 Nghiên cứu khảo sát ảnh hƣởng của thời gian héo đến thành phần bay
hơi................................................................................................................. 116
3.5.2 Nghiên cứu khảo sát ảnh hƣởng của thời gian lên men đến thành phần
bay hơi .......................................................................................................... 123
3.5.3 Nghiên cứu khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến thành phần bay
hơi................................................................................................................. 129
3.5.4 Nghiên cứu kiểm chứng ảnh hƣởng của một số thông số công nghệ
trong quá trình chế biến chè đen OTD đến chất lƣợng mùi sản phẩm. ....... 132

Curling

OP

Chè cấp loại OP

Orange Pekoe

P

Chè cấp loại P

Pekoe

BPS

Chè cấp loại BPS

Brokon Pekoe
Shouchong

F

Chè cấp loại F

Faning

D

Chè cấp loại D

PLSR

Hồi quy bình phƣơng tối thiểu riêng

Partial Least Squares

phần

Regression

SH

Shan Chất Tiền

TD

Trung du

PH

PH11

DCM

Dichloromethane

BHT

Butylhydroxytoluene



Odor threshold value


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Thành phần hóa học trong lá chè .......................................................... 6
Bảng 1.2. Thành phần hóa học một số giống chè Việt Nam .................................. 8
Bảng 1.3. Bảng số lƣợng các cấu tử bay hơi đƣợc tìm thấy trong lá chè ............ 18
Bảng 1.3. Bảng số lƣợng các cấu tử bay hơi đƣợc tìm thấy trong lá chè (tiếp tục)
............................................................................................................................... 19
Bảng 1.4. Các chất bay hơi hình thành do quá trình tự oxi hóa các axít không no
............................................................................................................................... 32
Bảng 1.5 Một số Strecker aldehyde hình thành trong phản ứng Maillard từ tiền
chất axít amin ....................................................................................................... 37
Bảng 2.1 Mẫu chè đen sử dụng để nghiên cứu thành phần bay hơi…………….45
Bảng 2.2 Chƣơng trình gradient…………………………………………………51
Bảng 3.1. Thành phần hợp chất bay hơi của các loại chè đen OTD ..................... 63
Bảng 3.1. Thành phần hợp chất bay hơi của các loại chè đen OTD (tiếp tục) ..... 64
Bảng 3.2. Bảng hệ trọng lƣợng w* của thành phần bay hơi theo phƣơng pháp
chiết nƣớc .............................................................................................................. 69
Bảng 3.3. Các chất bay hơi chính dùng để xây dựng mô hình dự báo chất lƣợng
sản phẩm ............................................................................................................... 70
Bảng 3.4. Ma trận các thành phần đặc trƣng (ma trận thuộc tính w*) của thành
phần bay hơi theo phƣơng pháp chiết HP-SPME ................................................. 72
Bảng 3.5. Các chất bay hơi chính dùng để xây dựng mô hình dự báo chất lƣợng
sản phẩm ............................................................................................................... 73
Bảng 3.6. Thành phần -carotene và zeaxanthin trong 03 giống chè................... 76
Bảng 3.7. Thành phần axít amin trong 03 giống chè ............................................ 77
Bảng 3.9. Thành phần axít béo trong 03 giống chè .............................................. 78

............................................................................................................................. 130
Bảng 3.23. Thành phần bay hơi thuộc nhóm I và II của mẫu chè đen làm từ 3
giống chè ............................................................................................................. 133


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến chè đen .......................................... 9
Hình 1.2. Biến đổi sinh hóa tạo thành chất bay hơi trong lá chè .......................... 20
Hình 1.3. Quá trình sinh tổng hợp của axít linolenic với xúc tác bởi lipoxygenase
(LOX) .................................................................................................................... 21
Hình 1.4. Sự hình thành các aldehyde từ các axít linoleic và axít linolenic theo cơ
chế phân giải heterolytic ....................................................................................... 22
Hình 1.5. Quá trình sinh tổng hợp các aldehyde, alcohol từ axít amin. (A): oxidation; (B): Quá trình Acyl-ACP; (C): quá trình tạo isoamyl acetate từ Lleucine .................................................................................................................. 23
Hình 1.6. Sự hình thành phenylpropanoid và bezenoid ....................................... 24
Hình 1.7. Sinh tổng hợp của 2-phenylethanol từ phenylalanine thông qua
phenethylamine và 2-phenylacetaldehyde ............................................................ 24
Hình 1.8. Sự hình thành các chất bay hơi từ -carotene, -carotene, lutein, và
zeaxanthin do bị cắt ở vị trí 9-10 hoặc 9’-10’ bởi enzyme CCD1 ........................ 25
Hình 1.9. Cấu trúc và sự xuất hiện của chất bay hơi alcoholic nằm trong liên kết
glycoside ở trong lá chè ....................................................................................... 26
Hình 1.10. Cơ chế tạo thành chất bay hơi từ tiền chất -primeveroside bởi primeverosidase .................................................................................................... 26
Hình 1.11. Chất bay hơi nằm trong liên kết glycoside của benzaldehyde (A),
coumarin (B), và damascenone (C) ...................................................................... 27
Hình 1.12. Quá trình oxi hóa axít oleic................................................................. 29
Hình 1.13. Quá trình oxi hóa axít linoleic. ........................................................... 30
Hình 1.14. Trạng thái hoạt động và vô hoạt của chất nhạy ánh sáng ................... 30
Hình 1.15. Các cơ chế phản ứng oxi hóa quang hóa của axít béo tạo thành các
hydroperoxides ...................................................................................................... 31
Hình 1.16. -Scission của monohydroperoxide.................................................... 33
Hình 1.17. Sự hình thành các aldehyde từ 9-hydroperoxide của axít linoleic...... 33

Hình 3.13 Sự phân bố của các giống chè trong mặt phẳng chính thứ nhất .......... 86


Hình 3.14. Sự tƣơng quan của các thành phần carotenoid và axít amin trong các
giống chè ............................................................................................................... 86
Hình 3.15 Sự phân bố của các giống chè trong mặt phẳng chính thứ nhất .......... 90
Hình 3.16 Sự tƣơng quan của các thành phần axít béo trong các giống chè ........ 90
Hình 3.17. Sự thay đổi của cấu tử bay hơi thuộc nhóm sản phẩm phân giải từ linolenic axít ở giai đoạn héo ................................................................................ 94
Hình 3.18. Sự thay đổi của cấu tử bay hơi thuộc nhóm sản phẩm phân giải từ linolenic axít ở giai đoạn lên men và sấy.............................................................. 95
Hình 3.19. Sự thay đổi của cấu tử bay hơi thuộc nhóm sản phẩm phân giải từ
linoleic axít ở giai đoạn héo .................................................................................. 95
Hình 3.20. Sự thay đổi của cấu tử bay hơi thuộc nhóm sản phẩm phân giải từ
linoleic axít ở giai đoạn lên men và sấy................................................................ 96
Hình 3.21. Sự thay đổi của cấu tử bay hơi thuộc nhóm sản phẩm phân giải từ
carotenoid ở giai đoạn héo .................................................................................... 97
Hình 3.22. Sự thay đổi của cấu tử bay hơi thuộc nhóm sản phẩm phân giải từ
carotenoid ở giai đoạn lên men và sấy .................................................................. 97
Hình 3.23. Sự thay đổi của cấu tử bay hơi thuộc nhóm sản phẩm phân giải từ
nhóm chất có liên kết glycoside ở giai đoạn héo .................................................. 98
Hình 3.24. Sự thay đổi của cấu tử bay hơi thuộc nhóm sản phẩm phân giải từ
nhóm chất có liên kết glycoside ở giai đoạn lên men ........................................... 99
Hình 3.25. Sự thay đổi thành phần axít amin có ảnh hƣởng đến cảm quan về mùi
của chè đen trong quá trình héo .......................................................................... 103
Hình 3.26. Sự thay đổi thành phần axít amin có ảnh hƣởng đến cảm quan về mùi
của chè đen trong quá trình lên men ................................................................... 105
Hình 3.27. Đồ thị Tƣơng quan chính tắc giữa axít amin và cấu tử bay hơi ....... 105
Hình 3.28. Sự thay đổi hàm lƣợng carotenoid tổng số và của β-carotene,
zeaxanthine trong giai đoạn héo ......................................................................... 108
Hình 3.29. Sự thay đổi hàm lƣợng carotenoid tổng số và của β-carotene,
zeaxanthine trong giai đoạn lên men .................................................................. 109



Luận án đầy đủ ở file: Luận án full