Đề tài Nghiên cứu và sản xuất nước giải khát từ trà xanh lên men (Phần 1)

Nội dung text: Đề tài Nghiên cứu và sản xuất nước giải khát từ trà xanh lên men (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ TRÀ XANH LÊN MEN S K C 0 0 0 2 8 1 MÃ SỐ: SV 2010 - 49 S K C 0 0 2 7 9 2 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 2010
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM  ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ TRÀ XANH LÊN MEN MÃ SỐ: SV2010 - 49 NGƯỜI CHỦ TRÌ : PHẠM QUANG HUY NGƯỜI THAM GIA : LÊ THỊ THÙY LINH : ĐỒN MINH TUẤN ĐƠN VỊ : KHOA CNHH&TP TP. HỒ CHÍ MINH – 2010
3. Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men Mục Lục I. Tổng quan 4 1. Nhìn nhận đề tài 4 1.1 Đặt Vấn đề 4 1.2 Luận điểm mới của đề tài 4 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 4 1.4 Phạm vi đề tài 4 2. Nguyên liệu 5 2.1 Nước 5 2.2 Polyphenol 5 2.3 Flavonols và flavonol glycoside 8 2.4 Flavone 8 2.5 Acid phenolic và depside 8 2.6. Amino acid 8 2.7. Các hợp chất màu 9 2.8. Carbohydrate 10 2.9 Acid hữu cơ 10 2.10 Caffeine và các alkaloid khác 11 2.11 Khống 11 2.12. Vitamin 13 2.13. Enzyme 13 2.14. Dầu thơm 14 ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 1
4. Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men 3. Giống vi sinh vật 15 3.1 Đặc điểm 15 3.2 Sinh hố 16 II. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 17 1. Vật liệu 17 1.1 Đối tượng nghiên cứu 17 1.2 Dụng cụ - thiết bị - hĩa chất 17 2. Phương pháp 18 3. Các phương pháp thí nghiệm 20 3.1 Chuẩn bị nguyên liệu 20 3.2 Phương pháp xác định các thơng số cho quá trình trích ly 20 3.3 Phương pháp xác định tỷ lệ giống cấy 20 3.4 Phương pháp xác định các thơng số của quá trình lên men 21 3.5 Thu nhận dịch lên men 22 3.6 Phương pháp khảo sát các thơng số thanh trùng 22 3.7 Khảo sát tỷ lệ hương bổ sung 23 III. Kết quả và bàn luận 24 1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly 24 2. Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ dung mơi - cơ chất đến quá trình trích ly 25 3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình trích ly 27 4. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến quá trình lên men 28 5. Khảo sát ảnh hưởng của độ Brix ban đầu đến quá trình lên men 29 ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 2
5. Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men 6. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men 31 7. Khảo sát thời gian lên men 31 8. Khảo sát nhiệt độ lên men 32 9. Khảo sát các thơng số của chế độ thanh trùng 33 9.1 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng 33 9.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thanh trùng 35 10. Khảo sát cảm quan sản phẩm 38 10.1 Xác định nồng độ chất hương bổ sung vào sản phẩm sau khi lên men phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng 38 10.2 Đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm 40 IV. Kết luận và kiến nghị 42 1. Kết luận 42 2. Kiến nghị 44 Tài liệu tham khảo 45 Phụ lục 47 ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 3
6. Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men I. Tổng quan [TLTK 5, 9,10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18] 1. Nhìn nhận đề tài 1.1 Đặt Vấn đề Trong dân gian, từ lâu ở một số vùng, nhân dân đã sử dụng con giấm để lên men nước chè (trà), sau đĩ dùng dịch lên men như một loại nước uống thanh nhiệt, giải khát cho cơ thể. Người ta gọi sản phẩm này với tên gọi đơn giản là giấm trà hay trà giấm. Theo nhiều người sử dụng, thức uống này tác dụng tốt cho cơ thể và cĩ thể uống hằng ngày. Từ thức uống dân gian này, qua quá trình tìm hiểu, chúng tơi đã tìm hiểu được nhiều nghiên cứu về sản phẩm này ở một số quốc gia như: Ấn Độ, Nga, Mỹ, Trung Quốc, Nhật, Canada Nhiều nghiên cứu đã chứng minh được cơng dụng của sản phẩm này. Tuy nhiên nhìn chung sản phẩm này trên thị trường cịn chưa xuất hiện. Đặc biệt, ở Việt Nam chưa được nhiều người biết đến. Chính vì lý do trên, chúng tơi quyết định tiến hành đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu và sản xuất nước giải khát từ trà xanh lên men”, với mong muốn đưa ra một sản phẩm mới về trà đĩng chai, sử dụng phương pháp lên men. 1.2 Luận điểm mới của đề tài Đưa ra được một sản phẩm nước giải khát mới, gĩp phần đa dạng hĩa sản phẩm trà xanh đĩng chai. Sử dụng được lá trà xanh là nguyên liệu chính. 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Trong đề tài nghiên cứu này, chúng tơi sẽ - Tìm hiểu khả năng lên men của vi khuẩn A.xylinum trong mơi trường dịch trà trích ly - Đề xuất quy trình cơng nghệ lên men trà xanh - Đưa ra được sản phẩm trà xanh lên men đĩng chai 1.4 Phạm vi đề tài Do thời gian, trang thiết bị cịn hạn chế, nên chúng tơi chỉ tiến hành: - Khảo sát quá trình trích ly trà xanh nguyên liệu - Khảo sát các điều kiện lên men - Khảo sát quá trình thanh trùng sản phẩm ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 4
7. Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men 2. Nguyên liệu [TLTK 5, 10] Thành phần hĩa học trong lá trà Trà xanh ngày nay được sử dụng làm thức uống rất phổ biến. Thành phần các chất trong lá trà rất đa dạng và cĩ rất nhiều chất cĩ hoạt tính tốt cho sức khỏe. Nắm bắt được những thành phần hĩa sinh trong trà để làm cơ sở cho việc nghiên cứu, tìm ra những sản phẩm mới từ trà nhằm tận dụng được những đặc tính tốt của trà. 2.1 Nước Nước là thành phần chủ yếu trong búp trà. Nước cĩ liên quan đến quá trình biến đổi hĩa sinh trong búp trà và đến hoạt động của các men, là chất quan trọng khơng thể thiếu được để duy trì sự sống của cây. Hàm lượng nước trong búp trà thay đổi theo giống, tuổi cây, đất đai, kỹ thuật canh tác, thời gian hái, tiêu chuẩn hái, 2.2 Polyphenol Tổng hàm lượng polyphenol trong búp trà non khoảng 20 – 35%, và trong lá trà tươi là khoảng 11 – 20%. Polyphenol là một nhĩm hợp chất phenolic mà trong đĩ catechin là thành phần chủ yếu. Đây chính là thành phần chính tạo nên màu sắc và vị của dịch trà. Nĩ cũng là thành phần cơ bản tạo nên chất lượng của trà. Polyphenol trong trà được chia làm 6 nhĩm hợp chất là flavonols, hydroxy-4-flavonols, anthocyanins, flavones, flavonols and phenolic acids. Trong số 6 nhĩm trên thì nhĩm Flavonols (mà chứa chủ yếu là catechin) là thành phần quan trọng nhất chiếm từ 60 – 80% tổng lượng polyphenol trong trà. Khoảng 90 – 95% các flavonol này chịu tác động của quá trình oxy hĩa tạo ra các sản phẩm gĩp phần tạo màu và mùi vị cho dung dịch trà. Các polyphenol là những hợp chất khơng màu và tan trong nước. Catechin, thành phần chiếm một lượng lớn trong tổng hàm lượng polyphenol là thành phần chính đĩng vai trị tạo nên vị đắng và vị chát cho trà. Thành phần này chính là tiền chất tạo nên theaflavin trong trà đen. Các catechin chủ yếu trong lá trà đã được tìm thấy như EC, (-)- ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 5
8. Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men ECG, (-)-EGC, (-)-EGCG, (+)-C, (+)-GC. Ngồi ra cịn cĩ nhiều loại catechin khác chiếm tỷ lệ khá thấp trong lá trà. Trong số những catechin này thì (-)-ECC và (-)-EGCG cĩ vị đắng và chát nhiều hơn so với (-)-EGC và (-)-EC. Tỷ lệ các catechin trong trà do yếu tố di truyền quyết định. Mặt khác, nĩ cịn phụ thuộc vào các mùa khác nhau trong năm và các yếu tố mơi trường. Lượng catechin trong trà vào mùa hè (thường trà cho lá to hơn) thường cao hơn vào mùa xuân (thường cho lá nhỏ hơn). Lượng catechin trong lá trà giảm cũng đồng nghĩa với việc hàm lượng các chất xơ tăng cao hơn. Do vậy, những búp trà non thường cho chất lượng cao hơn bởi hàm lượng catechin nhiều hơn trong những lá già, cĩ hàm lượng catechin ít và xơ nhiều. Hàm lượng catechin trong trà chính là yếu tố quyết định đến phẩm chất của trà. Hình 1 Hình dạng tinh thể của các catechin khác nhau [TLTK 10] Bảng 1 - Các catechin cĩ trong trà [TLTK 10] ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 6
9. Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men Hình 2 – Cấu trúc tinh thể của một số catechin Bảng 2 – Cấu trúc tinh thể và một số đặc tính vật lý của catechin trong trà ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 7