Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè lên men từ chè Shan và ứng dụng để sản xuất nước giải khát

- Vì vậy, ngành chè cần có những giải pháp cụ thể nâng cao hiệu quả, chất lượng và khả năng cạnh tranh của chè Việt Nam trên trường quốc tế.
- Thị trường thế giới ngày càng đòi hỏi những sản phẩm có chất lượng cao, các sản phẩm phải có lợi cho sức khỏe con người .
- Hiện nay các nhà khoa học Trung Quốc đã đầu tư nghiên cứu sâu về chè lên men hay chính là chè Phổ Nhĩ .Tác dụng của chè với cơ thể con người như điều hòa chức năng sinh lý, bảo vệ sức khỏe, ngành y học Trung quốc đã chứng minh rằng uống chè lên men có tác dụng làm giảm mỡ trong máu, giảm cholesteron có hại trong cơ thể con người.
- Chính vì vậy nhu cầu chè lên men ngày càng tăng, chủ yếu tiêu thụ ở Vân Nam, Tú Xuyên, Quảng Đông,TâyTạng, Hồng Công, Macao, Đài Loan.Trong những năm gần đây chè lên men được xuất sang Singapore, Malayxia, Nhật Bản, Đức, Mỹ.
- Vì vậy để đa dạng các sản phẩm chè Việt Nam, tạo ra sản phẩm chè lên men có lợi cho sức khỏe con người, chất lượng tương đương với chè Phổ nhĩ của Trung quốc.
- Lên men là khâu mấu chốt quan trọng trong việc hình thành chất lượng chè.
- Trong quá trình lên men đã xảy ra hàng loạt các biến đổi hóa học, vị chát giảm, tính hòa tan của đường và các chất hòa tan tăng, mùi vị nồng chuyển hóa thành hương vị đậm đà của sản phẩm chè lên men .
- Uống chè lên men có tác dụng giảm mỡ máu Chlolesteron, chống oxi hóa, chống ung thư, giảm béo, kháng khuẩn, trợ tiêu hóa nhuận dạ dày, giải độc.v.v.
- Trong quá trình chế biến chè lên men các hợp chất này biến đổi về lượng và chất, tạo thành các hợp chất mới có giá trị dinh dưỡng cao.
- Xuất phát từ những vấn đề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài ” Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè lên men từ chè Shan và ứng dụng để sản xuất nước giải khát.
- Mục tiêu nghiên cứu Đề tài tiến hành nhằm mục tiêu.
- Xây dựng công nghệ sản xuất chè vàng để làm nguyên liệu sản xuất chè lên men - Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè lên men từ chè vàng.
- Sử dụng chè lên men để sản xuất nước giải khát.
- Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè vàng.
- Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè lên men.
- Nghiên cứu công nghệ sản xuất nước giải khát từ chè lên men.
- Ý nghĩa khoa học - Đã sơ bộ đánh giá được vai trò của VSV, đặc biệt là ba loại nấm sợi là Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus và Penicilium chrysogenum, và nấm men là Saccharomyces cerevisiae trong việc hình thành và ổn định các cấu tử tạo hương thơm cho chè lên men.
- Đã chứng minh được sự chuyển hóa các chất trong chè vàng dưới tác dụng của VSV ở giai đoạn lên men.
- Gợi ý một cách tiếp cận mới trong việc đa dạng hóa chủng loại sản phẩm chè, góp phần nâng cao chất lượng chè lên men nhờ khả năng tham gia của VSV trong quá trình lên men chè.
- Là tài liệu tham khảo cho các nhà công nghệ ngành chè, khi nghiên cứu cải tạo và chế biến chè thành các sản phẩm phục vụ đời sống cộng đồng .
- Ý nghĩa thực tiễn - Nghiên cứu một cách có hệ thống các yếu tố công nghệ nhằm xây dựng quy trình sản xuất chè vàng và chè lên men có chất lượng cao.
- Tìm kiếm và nhận dạng các loài VSV có vai trò hình thành chất lượng của chè lên men.
- Nghiên cứu tổng thể về quy trình công nghệ sản xuất nước giải khát từ chè.
- Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn và có tính khả thi cao.
- Những điểm mới của luận án - Luận án là công trình nghiên cứu đầy đủ về quy trình công nghệ sản xuất chè vàng từ nguyên liệu giống chè Shan của Hà giang.
- Trên cơ sở đó xây dựng công nghệ sản xuất chè lên men có chất lượng cao ổn định.
- Xác định được tên các loài VSV có vai trò trong quá trình sản xuất chè lên men.
- Bước đầu nghiên cứu vai trò bổ sung chủng Aspergillus niger 7F1 trong quá trình sản xuất chè lên men nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian lên men.
- Từ sản phẩm chè lên men, xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất nước giải khát.
- Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU Chè lên men là một loại chè được sản xuất theo phương thức ủ lên men dưới tác dụng của VSV tạo nên phẩm chất độc đáo ngọt, đậm và giữ được hương vị đặc trưng và bảo quản được lâu dài.
- Chè lên men là loại chè đặc sản truyền thống của Vân Nam (Trung Quốc).
- Ngày nay các nhà khoa học Trung quốc đã đầu tư nghiên cứu sâu về chè lên men và tác dụng của nó đối với cơ thể con người.
- Cho đến nay, các kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học chè lên men trong và ngoài nước còn rất ít .
- Thành phần hóa học của chè lên men phụ thuộc vào tính chất ban đầu của nguyên liệu nơi sản xuất, quy trình công nghệ và các nhân tố ảnh hưởng đến quy trình công nghệ mà dẫn đến sự khác biệt tương đối lớn.
- Trong quá trình lên men kết quả nghiên cứu cho thấy: hàm lượng nước của chè bán thành phẩm giảm thiểu và tỷ lệ nghịch với số lần đảo đống khối chè, catechins, thearubigins, đường tan, acid amine, poliphenol chè, protopectin và các chất hòa tan – thành phần hàm lượng của 7 hợp chất hóa học này giảm thiểu.
- Đặc biệt Lovastatin là hợp chất duy nhất phát hiện trong chè lên men, nó là chất trích ly trong nước chè.
- Do vậy rằng uống chè lên men có tác dụng làm giảm mỡ trong máu, giảm cholesteron có hại trong cơ thể con người 4 Quy trình công nghệ chế biến chè lên men hiện nay là sự kết hợp giữa quy trình sản xuất cổ đại và quy trình sản xuất hiện đại (phương pháp lên men đống), từ đây hình thành hương vị đặc biệt của chè lên men.
- Đây chính là nguồn nguyên liệu để sản xuất chè lên men .
- Lên men là khâu mấu chốt quan trọng trong việc hình thành chất lượng chè lên men Trong quá trình lên men đã xảy ra hàng loạt các biến đổi hóa học vị chát giảm, tính hòa tan của đường và các chất hòa tan trong nguyên liệu tăng, mùi vị nồng của nguyên liệu chuyển hóa thành hương vị đậm đà của sản phẩm Trong quá trình sản xuất chè lên men lượng nước, nhiệt độ, oxygen, và hệ VSV có vai trò quyết định Tóm lại, trong quá trình sản xuất chè lên men, sự biến đổi các chủng vi sinh vật rất phức tạp, một vài chủng vi sinh vật xuất hiện từ đầu đến cuối của quy trình có vai trò tích cực trong sự hình thành chất lượng, một vài chủng chỉ có mặt /hiện diện ở một vài giai đoạn/công đoạn nào đó lại có vai trò tích cực trong sự hình thành hương vị độc đáo.Mặt khác sự hiện diện một số chủng vi sinh lại là bất lợi cho sự hình thành chất lượng.
- Vì vậy, việc nghiên cứu mối quan hệ giữa vi sinh vật và sự hình thành chất lượng chè lên men là rất quan trọng.
- Bản chất của sự hình thành hương vị chè lên men là sự đồng kết hợp của các enzyme vi sinh vật và tác dụng của nhiệt và ẩm (nguồn nhiệt trong quá trình hong khô và nhiệt thải ra của vi sinh vật trong quá trình lên men), làm các thành phần bên trong lá chè thực hiện một loạt các phản ứng sinh học phức tạp: oxydate, polymerization, condensation, decompose để hình thành các sản phẩm tương ứng có lợi cho chất lượng chè lên men , làm cho màu xanh, vị nồng của lá chè chuyển hóa thành màu đỏ nâu, vị đậm đà và hương thơm đặc trưng của khối chè được lên men.
- Trên thế giới hiện nay mới chỉ có Trung quốc là nước có công nghệ chế biến chè bằng phương pháp lên men bởi vi sinh vật.
- Đó chính là loại chè nổi tiếng của Trung Quốc có tên gọi là Chè Phổ Nhĩ.Đến cuối 2008 Trung 5 Quốc đã sản xuất và tiêu thụ khoảng 160 – 200 nghìn tấn chè lên men sản phẩm và, thu được khoảng 20 tỷ nhân dân tệ (tương đương 3 tỷ USD).
- Theo các tài liệu tham khảo và tập hợp các công trình nghiên cứu về chế biến chè lên men cho thấy một số tỉnh miền núi phía Bắc như Hà Giang, Lào Cai, Lai Châu, Sơn La, Điện Biên đang tồn tại một diện tích khá lớn cây chè Shan mọc hoang dại trên núi cao.
- Việt nam rất có tiềm năng về nguyên liệu cả về số lượng và chất lượng để sản xuất chè vàng và từ đó sản xuất ra chè lên men có chất lượng cao.
- Sản phẩm chè lên men được chế biến từ nguyên liệu chè Shan núi cao của Việt Nam đã được các chuyên gia Trung quốc đánh giá có chất lượng khá đặc biệt.
- Ở Việt nam, vấn đề nghiên cứu và sản xuất chè lên men dạng sản phẩm như chè Phổ Nhĩ của Trung Quốc gần như mới chỉ là bắt đầu.
- Chính vì vậy, việc nghiên cứu ”Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè lên men từ chè Shan và ứng dụng để sản xuất nước giải khát.
- Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.
- Nguyên vật liệu - Nguyên liệu nghiên cứu là đọt chè 1 tôm 3 lá non thuộc giống chè Shan Tham Vè Hà giang Thời gian lấy mẫu: Tháng 3, tháng 4 năm 2009 2.1.2.
- Phương pháp nghiên cứu 2.2.1.
- Phương pháp xử lý số liệu 6 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè vàng 3.1.1 Lựa chọn nguồn chè cho nghiên cứu Chè Shan Hà Giang là nguồn nguyên liệu sạch, đến nay các vùng chè Shan lâu đời của Hà Giang, đồng bào vẫn không sử dụng phân hoá học, thuốc bảo vệ thực vật chủ yếu là khai thác tự nhiên.
- Do vậy chúng tôi lựa chọn chè Shan Hà Giang là nguồn nguyên liệu trong quá trình nghiên cứu đề tài.
- 3.1.2 Nguyên liệu dùng để sản xuất chè vàng Thủy phần trong nguyên liệu chè Shan Hà giang chiếm từ .
- Hàm lượng tanin khá cao chiếm từ chất hòa tan cũng khá cao chiếm từ đường khử ni tơ tổng số thấp Nhìn chung các chất chủ yếu của thành phần hóa học trong nguyên liệu chè Shan đều khá cao, là điều kiện thuận lợi để chế biến chè vàng có chất lượng tốt.Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi chọn giống chè Shan tham vè Hà Giang.
- Nghiên cứu công nghệ héo lá chè Trong quá trình héo nhẹ, độ ẩm của lá chè giảm dần và tính chất cơ lý của lá chè thay đổi theo.
- Đặc biệt lá chè xuất hiện mùi thơm của quả chín rất dễ chịu là một trong những biểu hiện tốt về chất lượng của sản phẩm sau này.
- Vì vậy chọn thời gian làm héo là 4 giờ và được sử dụng cho các quá trình nghiên cứu các chế độ công nghệ tiếp theo.
- Nghiên cứu quá trình ủ chè vàng 3.1.5.2.
- Nghiên cứu sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm và trạng thái của chè trong thời gian ủ Thời gian ủ đến 12 giờ, khối chè chuyển sang màu vàng, lá chè có mùi thơm nhẹ của chè Phổ Nhĩ.
- 3.1.5.3.Nghiên cứu sự thay đổi thành phần hóa học trong quá trình ủ chè Bảng 3.5 Thành phần hoá học của lá chè vàng phụ thuộc vào thời gian ủ( Tính theo % chất khô ) Thời gian ủ chè (giờ) Hàm lượng ta nin.
- 0 33,1±0,24a 44,5±0,24a 3,2±0,51a 3,6±0,23a b 43,6±0,23b 2,9±0,25ab 3,5±0,24a c 43,2±0,24c 2,8±0,14b 3,4±0,24a d 43,1±0,37c 2,7±0,14b 3,3±0,28a Từ kết quả nghiên cứu chỉ ra ở bảng 3.6 cho thấy: Hàm lượng các chất đều biến đổi theo chiều hướng giảm, thời gian ủ càng dài thì hàm lượng các chất giảm càng nhiều.
- Nghiên cứu chất lượng cảm quan của chè vàng phụ thuộc vào thời gian ủ.
- Chọn thời gian ủ là 12 giờ cho các nghiên cứu tiếp theo .
- 3.1.5.5 Nghiên cứu quá trình làm khô chè vàng Có hai phương pháp làm khô đó là phơi nắng và sấy khô.
- Sự biến đổi hàm lượng các chất cơ bản trong quá trình sản xuất chè vàng Trong suốt quá trình sản xuất, hàm lượng tanin và chất hoà tan trong chè giảm đáng kể, trong đó tanin giảm nhiều hơn so với sự hàm lượng chất hoà tan.
- Hàm lượng đường khử, ni tơ tổng số và axit amin cũng giảm dần trong quá trình chế biến nhưng tốc độ giảm rất chậm.
- Trong quá trình chế biến chè, đường và axit amin vừa bị mất đi do tham gia các phản ứng tạo mùi cho chè, vừa được hình thành do các phản ứng thuỷ phân tinh bột và protein.
- Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất chè vàng Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè vàng 3.2.
- Nghiên cứu công nghệ chè lên men 3.2.1.
- Đánh giá chất lượng chè vàng làm nguyên liệu sản xuất chè lên men Giống chè Shan Tham vè cho sản phẩm chè vàng có hàm lượng tanin và chất hòa tan không khác biệt nhau nhiều và đều khá cao.
- Điều này có thể đáp ứng được yêu cầu về nguyên liệu để sản xuất chè lên men.
- Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất chè lên men 3.2.2.1.
- Nghiên cứu ảnh hưởng độ ẩm của chè đến chất lượng chè lên men Trong quá trình ủ, chè vàng có sự biến đổi các thành phần hóa học dẫn đến sự thay đổi về mùi, vị và màu sắc.
- Xét về mặt đánh giá cảm quan, mẫu chè lên men ở độ ẩm 35% cho chất lượng tốt nhất.
- Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ môi trường đến đến chất lượng chè lên men Chất lượng của chè lên men khi lên men ở nhiệt độ thấp đạt được chất lượng cao nhất ở thời điểm 49 ngày.
- Nghiên cứu sự biến đổi nhiệt độ và độ ẩm của chè trong quá trình lên men Sự biến đổi độ ẩm: Độ ẩm của khối chè lên men liên tục giảm xuống.
- Giai đoạn tăng nhiệt: Nhiệt độ của khối chè tăng lên khá nhanh ở giai đoạn đầu của quá trình lên men.
- Giai đoạn ổn định: Nhiệt độ của khối chè khá ổn định ở mức cao (khoảng 550C) từ ngày lên men thứ 7 đến ngày lên men thứ 42.
- Giai đoạn giảm nhiệt: Từ ngày thứ 42 nhiệt độ giảm dần xuống còn khoảng 370C ở ngày lên men thứ 56.
- Nghiên cứu sự biến đổi thành phần hóa học trong quá trình ủ chè lên men.
- Hàm lượng tannin: Giảm liên tục từ đầu quá trình ủ đến khi kết thúc.
- *Hàm lượng nitơ tổng số: Tăng lên dần từ ngày đầu của quá trình ủ và tiếp tăng lên chậm ở những giờ ủ tiếp theo, đến ngày thứ 28 thì đạt trị số lớn nhất và giảm dần cho đến khi kết thúc quá trình ủ.
- Hàm lượng Thearubigin và Theaflavin : Trong quá trình lên men TR liên tục giảm xuống theo số lần đảo trộn, còn TF bất biến và có tăng đôi chút.
- Đồ thị thể hiện sự biến đổi hàm lượng tanin và hàm lượng chất hòa tan theo thời gian lên men Hình 3.4 Đồ thị thể hiện sự biến đổi hàm lượng đường khử và hàm lượng nitơ tổng số theo thời gian lên men Hình 3.5 Đồ thị thể hiện sự biến đổi hàm lượng theaflavin và hàm lượng thearubigins theo thời gian lên men 12 Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất chè lên men Hình 3.5 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè lên men từ chè vàng 3.3.
- Nghiên cứu hệ vi sinh vật trong quá trình lên men chè 3.3.1.
- Động học quá trình sinh trưởng của các nhóm vi sinh vật trong chè lên men Bằng phương pháp cấy đếm vi sinh vật trên nhiều loại môi trường khác nhau, chúng tôi đã tìm ra số lượng tổng thể các nhóm nấm sợi, nấm men, vi Làm ẩm Ủ và đảo trộn Làm khô Hấp và Ép bánh Làm khô bánh chè Tàng trữ Chè lên men dạng rời Chè vàng Hà Giang Sản phẩm - Dạng rời - Độ ẩm 11.
- Xếp loại chất lượng: khá - Đến độ ẩm 35.
- Khối lượng bánh 500g - Áp suất hơi: 2,5kg/cm2 - Sấy nhiệt độ 50 – 600C - Độ ẩm từ khuẩn và xạ khuẩn trong từng giai đoạn của quá trình lên men.
- Trong số đó, số lượng vi khuẩn chiếm số ưu trong toàn công đoạn lên men.
- Phân lập vi sinh vật trong quá trình ủ chè Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng số các chủng VSV phân lập được là 94 chủng gồm nấm sợi, nấm men vi khuẩn, xạ khuẩn.
- Kết quả đã phân lập được 25 dạng tế bào vi sinh vật khác nhau từ chè lên men.
- Vai trò của vi sinh vật trong quá trình hình thành chất lượng chè lên men 3.3.3.2.
- Phân loại các chủng vi sinh vật Từ 25 chủng vi sinh vật phân lập được trong quá trình lên men chè chúng tôi đã đánh giá và lựa chọn được 4 chủng có vai trò quan trọng trong việc hình thành chất lượng chè lên men.
- Nghiên cứu vai trò của chủng nấm sợi Aspegillus niger trong lên men chè 3.3.4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ bào tử nấm Aspergillus niger 7F1 trong quá trình lên men Từ kết quả nghiên cứu cho thấy: Với tỷ lệ bổ sung 10 3CFU/ gam chè, chất lượng chè thành phẩm gần giống với mẫu đối chứng không bổ sung.
- Bổ sung104 CFU/gam cho kết quả chè lên men có hương đậm, nước đỏ nâu sáng, cảm quan tốt.
- 3.3.4.2 Động học quá trình sinh trưởng của các nhóm vi sinh vật khi bổ sung Aspegillus niger Đặc biệt, khi bổ sung chủng nấm sợi này đã làm giảm đáng kể lượng tế bào vi khuẩn tạp nhiễm trong đống ủ, là cơ sở để tăng chất lượng chè thành phẩm.
- 15 Hình 3.20 Động học quá trình sinh trưởng của các nhóm nấm sợi và vi khuẩn hiếu khí trong quá trình lên men chè khi ủ tự nhiên (A) và khi ủ có bổ sung với chủng Aspergillus niger 7F1 (B).
- 1.0E+031.0E+041.0E+051.0E+061.0E+071.0E+081.0E Th?i gian (ngày)S? lư?ng t? bào (CFU/gram) Vi khu?nN?m m?c 1.0E+031.0E+041.0E+051.0E+061.0E+071.0E+081.0E Th?i gian (ngày)S? lư?ng t? bào (CFU/gram)Vi khu?nN?m m?c A) B) Thời gian (ngày) Vi khuẩn Nấm sợi Số lượng tế bào (CFU/gram Vi khuẩn Nấm sợi Số lượng tế bào (CFU/gram Thời gian (ngày Ảnh hưởng của bổ sung chủng chủng Aspergillus niger 7F1 đến thời gian lên men Bảng 3.28 Sự biến đổi màu sắc nước, hương, vị trong quá trình lên men Thời gian Tỷ lệ Màu sắc nước Hương Vị Ban đầu Không bổ sung - Vàng ánh - Hương đặc trưng - Chát dịu Có bổ sung 104CFU/gam - Vàng ánh - Hương đặc trưng - Chát dịu 7 ngày Không bổ sung - Vàng đậm - Hài hòa - Vẫn còn chát Có bổ sung 104CFU/gam - Vàng đậm - Hài hòa - Vẫn còn chát 14 ngày Không bổ sung - Vàng - Nồng - Hài hòa, hơi chát Có bổ sung 104CFU/gam - Đỏ da cam, sáng - Nồng - Hài hòa, 21 ngày Không bổ sung - Đỏ da cam -Hơicó hương - Hài hòa Có bổ sung 104CFU/gam - Nâu đỏ - sáng - Có hương - Hài hòa, ngọt 28 ngày Không bổ sung - Đỏ cam - Hơi có hương - Hài hòa Có bổ sung 104CFU/gam - Nâu đỏ - Có hương - Ngọt, thuần khiết 35 ngày Không bổ sung -Nâu đỏ - Có hương - Ngọt, thuần khiết Có bổ sung 104CFU/gam - Đỏ nâu , sáng - Hương trần thơm đặc trưng - Ngọt, hậu 42 ngày Không bổ sung - Đỏ đậm, sáng - Hương trần thơm đặc trưng - Ngọt hậu Có bổ sung 104CFU/gam - Đỏ đậm hơi đục - Hương trần hơi ngái - Ngọt hậu Bảng 3.28 cho thấy: Khi bổ sung với tỷ lệ phù hợp làm chất lượng chè tăng lên, thời gian lên men rút ngắn xuống chỉ còn có 35 ngày.
- Điều này có ý nghĩa rất lớn trong thực tế sản xuất

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt