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
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu và kết quả trong luận án là trung thực và chưa có ai đã công bố trong
bất kỳ công trình nào khác.
Người hướng dẫn khoa học
1. PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú
2. PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh
Hà Nội, tháng …..năm 2017
Nghiên cứu sinh
Hoàng Quốc Tuấn
LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành nghiên cứu và viết luận án này, trước hết tôi xin
chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú và PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh
đã có những ý kiến và định hướng rất có giá trị về mặt khoa học cho nghiên cứu
sinh.
Tôi xin cảm ơn TS. Vũ Hồng Sơn, Trưởng Bộ Môn Quản Lý Chất Lượng,
đã có những đóng góp rất có ý nghĩa cho luận án với cương vị vừa là Thầy vừa là
đồng nghiệp.
Nghiên cứu sinh xin cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa, Viện Công nghệ
Sinh học và Công nghệ Thực Phẩm, Bộ môn Quản lý chất lượng đã tạo điều kiện
cho tôi tiến hành nghiên cứu, học tập và hoàn thiện luận án.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn tất cả người thân, đồng nghiệp và bạn đã động
viên, hỗ trợ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
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
CHƯƠNG 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
cứu liên quan đến chất thơm. ................................................................................39
CHƯƠNG 2 ..........................................................................................................45
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................45
2.1 Đối tượng nghiên cứu .....................................................................................45
2.1.1 Chè đen OTD và CTC .................................................................................45
2.2 Thí nghiệm chế biến chè đen OTD quy mô phòng thí nghiệm ......................46
2.3 Sơ đồ nghiên cứu của luận án .........................................................................48
2.4 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................49
2.4.1. Lấy mẫu ................................................................................................ 49
2.4.2. Phân tích thành phần carotenoid trong lá chè ...................................... 49
2.4.3. Phân tích thành phần axít amin trong lá chè ........................................ 50
2.3.4. Phân tích thành phần axít béo trong lá chè .......................................... 51
2.4.5 Phân tích thành phần bay hơi ................................................................ 53
2.4.6 Phân tích hoạt tính peptidase và lypoxygenase..................................... 54
2.4.7 Xác định hàm lượng chất béo tổng số ................................................... 55
2.4.8 Xác định hàm lượng protein tổng số ..................................................... 56
2.4.9 Phân tích cảm quan ............................................................................... 56
2.4.10 Phương pháp xử lí số liệu ................................................................... 57
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................58
3.1 Nghiên cứu thành phần hợp chất bay hơi của chè đen thành phẩm ...............58
3.1.1 Thành phần bay hơi một số loại chè đen thành phẩm từ một số nước .58
3.1.2 Thành phần bay hơi của chè đen OTD theo cấp loại ............................ 61
3.2 Nghiên cứu mối tương quan giữa các cấu tử bay hơi trong sản phẩm và thành
phần tiền chất trong lá chè đối với cảm quan thị hiếu về mùi sản phẩm chè đen
OTD. .....................................................................................................................67
3.2.1 Mô hình hồi quy tương quan giữa điểm cảm quan thị hiếu về mùi và cấu tử
bay hơi của chè đen ...............................................................................................67
3.2.1.1 Mô hình hồi quy xây dựng từ điểm cảm quan thị hiếu và cấu tử bay
hơi được thu nhận theo phương pháp chiết nước........................................... 68
3.2.1.2 Mô hình hồi quy xây dựng từ điểm cảm quan thị hiếu và cấu tử bay
hơi được thu nhận theo phương pháp HP-SPME........................................... 71
3.2.2 Sự tương 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 hưởng của một số thông số công nghệ đến chất lượng mùi
thơm chè đen OTD............................................................................................. 116
3.5.1 Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của thời gian héo đến thành phần bay
hơi................................................................................................................. 116
3.5.2 Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men đến thành phần
bay hơi .......................................................................................................... 123
3.5.3 Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến thành phần bay
hơi................................................................................................................. 129
3.5.4 Nghiên cứu kiểm chứng ảnh hưởng của một số thông số công nghệ
trong quá trình chế biến chè đen OTD đến chất lượng mùi sản phẩm. ....... 132
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 135
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 137
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu,
Chú giải
chữ viết tắt
Tiếng Việt
Tiếng Anh
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
OTD
Chè đen truyền thống
Orthodox Black tea
CTC
Chè đen CTC
Crushing, Tearing và
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
Dust
VFC
Cấu tử bay hơi
Volatile Flavor
compound
GC
Sắc ký khí
Gas Chromatography
GC/MS
Sắc ký khí ghép khối phổ
Gas chromatography–
mass spectrometry
HPLC
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
High Performance
Liquid Chromatography
PLSR
Hồi quy bình phương tối thiểu riêng
Partial Least Squares
phần
Regression
SH
Shan Chất Tiền
TD
Trung du
PH
PH11
DCM
Dichloromethane
BHT
Butylhydroxytoluene
AQC
6-aminoquinolyl-Nhydroxysuccinimidyl carbamate
HS-SPME
Phương pháp vi chiết pha rắn không Headspace–Solid Phase
gian hơi
PDMS/DVB
Polydimethylsiloxane/divinylbenzen
LOX
Lypoxygenase
PCA
Phân tích thành phần chính
Microextraction
Principal component
analysis
OTV
Ngưỡng cảm nhận mùi
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 lượng các cấu tử bay hơi được tìm thấy trong lá chè ............ 18
Bảng 1.3. Bảng số lượng các cấu tử bay hơi được 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 Chương 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 lượng w* của thành phần bay hơi theo phương pháp
chiết nước .............................................................................................................. 69
Bảng 3.3. Các chất bay hơi chính dùng để xây dựng mô hình dự báo chất lượng
sản phẩm ............................................................................................................... 70
Bảng 3.4. Ma trận các thành phần đặc trưng (ma trận thuộc tính w*) của thành
phần bay hơi theo phương pháp chiết HP-SPME ................................................. 72
Bảng 3.5. Các chất bay hơi chính dùng để xây dựng mô hình dự báo chất lượng
sản phẩm ............................................................................................................... 73
Bảng 3.6. Thành phần β-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
Bảng 3.12. Thành phần axít béo chính dùng để xây dựng mô hình dự báo chất
lượng mùi chè đen OTD ....................................................................................... 79
Bảng 3.13. Thành phần chất axít amin chính dùng để xây dựng mô hình dự báo
chất lượng mùi chè đen OTD................................................................................ 79
Bảng 3.11 Giống, thời điểm thu hái ảnh hưởng đến hoạt tính peptidase và
lipoxygenase ......................................................................................................... 81
Bảng 3.12. Thành phần axít amin tại một số thời điểm thu hái ............................ 83
Bảng 3.13. Thành phần carotenoid tại một số thời điểm thu hái .......................... 85
Bảng 3.14. Thành phần axít béo tại một số thời điểm thu hái .............................. 88
Bảng 3.15. Thành phần bay hơi ở các thời điểm khác nhau trong quá trình chế
biến chè đen từ giống chè PH11 ........................................................................... 92
Bảng 3.15. Thành phần bay hơi ở các thời điểm khác nhau trong quá trình chế
biến chè đen từ giống chè PH11 (tiếp tục)........................................................... 93
Bảng 3.16 Sự thay đổi hoạt tính enzym, protein và chất béo trong quá trình chế
biến chè từ giống chè PH11 ................................................................................ 101
Bảng 3.17. Thành phần axít amin tại một số thời điểm trong quá trình chế biến
chè đen OTD ....................................................................................................... 102
Bảng 3.18. Sự biến đổi carotenoid trong quá trình chế biến chè đen OTD ........ 108
Bảng 3.19. Sự biến đổi hàm lượng của một số axít béo trong quá trình chế biến
chè đen OTD ....................................................................................................... 112
Bảng 3.20 Thành phần hợp chất bay hơi thuộc nhóm I và II được phát hiện trong
mẫu chè đen OTD có thời gian héo khác nhau ................................................... 117
Bảng 3.21 .Thành phần hợp chất bay hơi thuộc nhóm I và II của mẫu chè đen
OTD có thời gian lên men khác nhau ................................................................. 123
Bảng 3.21 .Thành phần hợp chất bay hơi thuộc nhóm I và II của mẫu chè đen
OTD có thời gian lên men khác nhau (tiếp tục) ................................................. 124
Bảng 3.22 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên thành phần bay hơi chè đen .......... 129
Bảng 3.22 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên thành phần bay hơi chè đen (tiếp tục)
............................................................................................................................. 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): βoxidation; (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 β-carotene, α-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 β-primeveroside bởi βprimeverosidase .................................................................................................... 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. β-Scission của monohydroperoxide.................................................... 33
Hình 1.17. Sự hình thành các aldehyde từ 9-hydroperoxide của axít linoleic...... 33
Hình 1.18. Phản ứng ngưng tụ carbonyl – amin ................................................... 34
Hình 1.19. Phản ứng chuyển vị Amadori ............................................................. 34
Hình 1.20. Phản ứng chuyển vị Heyns ................................................................ 35
Hình 1.21. Sự hình thành các desoxyosonse ........................................................ 35
Hình 1.22. Sự hình thành các Strecker aldehyde .................................................. 36
Hình 1.23. Sự hình thành các chất bay hơi và không bay hơi trong quá trình gia
nhiệt β-carotene. ................................................................................................... 38
Hình 2.1 Hình ảnh đọt chè của 3 giống chè sử dụng nghiên cứu……………….46
Hình 2.2. Hình ảnh thí nghiệm chế biến chè đen OTD………………………….47
Hình 3.1 Thành phần nhóm bay hơi là sản phẩm oxi hóa chất béo ...................... 59
Hình 3.2. Thành phần nhóm bay hơi sản phẩm oxi hóa carotenoid ..................... 59
Hình 3.3 Thành phần bay hơi thuộc nhóm chất phân giải từ chất có liên kết
glycoside ............................................................................................................... 60
Hình 3.4 Đồ thị phân cụm (nhóm) của 14 mẫu chè đen dựa trên 11 chất bay hơi
............................................................................................................................... 60
Hình 3.5. Thành phần nhóm bay hơi là sản phẩm oxi hóa chất béo phân tích theo
HP-SPME .............................................................................................................. 65
Hình 3.6 Thành phần nhóm bay hơi là sản phẩm oxi hóa chất béo phân tích theo
phương pháp chiết nước........................................................................................ 65
Hình 3.7. Thành phần nhóm bay hơi là sản phẩm oxi hóa carotenoid phân tích
theo HP-SPME ...................................................................................................... 66
Hình 3.8. Thành phần nhóm bay hơi là sản phẩm oxi hóa carotenoid phân tích
theo phương pháp chiết nước ................................................................................ 66
Hình 3.9. Phân tích PCA ....................................................................................... 67
Hình 3.10. Phân tích PCA ..................................................................................... 67
Hình 3.11. Điểm thị hiếu về mùi và sản phẩm ..................................................... 68
Hình 3.12 Điểm cảm quan thị hiếu về mùi của người tiêu dùng đối với 3 mẫu chè
đen OTD................................................................................................................ 76
Hình 3.13 Sự phân bố của các giống chè trong mặt phẳng chính thứ nhất .......... 86
Hình 3.14. Sự tương 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 tương 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 αlinolenic axít ở giai đoạn héo ................................................................................ 94
Hình 3.18. Sự thay đổi của cấu tử bay hơi thuộc nhóm sản phẩm phân giải từ αlinolenic 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 hưởng 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 hưởng đến cảm quan về mùi
của chè đen trong quá trình lên men ................................................................... 105
Hình 3.27. Đồ thị Tương quan chính tắc giữa axít amin và cấu tử bay hơi ....... 105
Hình 3.28. Sự thay đổi hàm lượng carotenoid tổng số và của β-carotene,
zeaxanthine trong giai đoạn héo ......................................................................... 108
Hình 3.29. Sự thay đổi hàm lượng carotenoid tổng số và của β-carotene,
zeaxanthine trong giai đoạn lên men .................................................................. 109
Hình 3. 30. Tương quan chính tắc giữa carotenoid và cấu tử bay hơi ................ 110
Hình 3.31. Sự biến đổi của một số axít béo ảnh hưởng đến điểm cảm quan về mùi
của chè đen trong giai đoạn héo.......................................................................... 113
Hình 3.32. Sự biến đổi của một số axít béo ảnh hưởng đến điểm cảm quan về mùi
của chè đen trong giai đoạn lên men................................................................... 114
Hình 3. 33. Tương quan chính tắc giữa axít béo và cấu tử bay hơi .................... 115
Hình 3.34. % khác biệt về tỉ lệ hàm lượng cấu tử bay hơi là sản phẩm oxi hóa αlinolenic axít được phát hiện trong mẫu chè đen được héo ở các mức thời gian
khác nhau (so với mẫu 8 giờ héo) ....................................................................... 118
Hình 3.35. % khác biệt về tỉ lệ hàm lượng cấu tử bay hơi là sản phẩm oxi hóa
linoleic axít được phát hiện trong mẫu chè đen được héo ở các mức thời gian
khác nhau (so với mẫu 8 giờ héo) ....................................................................... 119
Hình 3.36. % khác biệt về tỉ lệ hàm lượng cấu tử bay hơi là sản phẩm oxi hóa
oleic axít được phát hiện trong mẫu chè đen được héo ở các mức thời gian khác
nhau (so với mẫu 8 giờ héo) ............................................................................... 119
Hình 3.37. % khác biệt về tỉ lệ hàm lượng cấu tử bay hơi là sản phẩm phân giải từ
nhóm chất có liên kết glycoside được phát hiện trong mẫu chè đen được héo ở
các mức thời gian khác nhau (so với mẫu 8 giờ héo) ......................................... 121
Hình 3.38. % khác biệt về tỉ lệ hàm lượng cấu tử bay hơi là sản phẩm oxi hóa αlinolenic axít được phát hiện trong mẫu chè đen lên men ở các mức thời gian
khác nhau (so với mẫu 120 phút lên men) .......................................................... 125
Hình 3.39. % khác biệt về tỉ lệ hàm lượng cấu tử bay hơi là sản phẩm oxi hóa axít
linoleic được phát hiện trong mẫu chè đen lên men ở các mức thời gian khác nhau
(so với mẫu 120 phút lên men) ........................................................................... 125
Hình 3.40. % khác biệt về tỉ lệ hàm lượng cấu tử bay hơi là sản phẩm phân giải từ
nhóm chất có liên kết glycoside được phát hiện trong mẫu chè đen được héo ở
các mức thời gian khác nhau (so với mẫu 120 phút lên men) ............................ 127
Hình 3.41. Sự phân bố thành phần bay hơi và mẫu trên mặt phẳng chính thứ nhất
............................................................................................................................. 131
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Việt Nam là nước có sản lượng chè lớn và được xuất khẩu đi nhiều nước trên
thế giới. Tuy nhiên, hiện nay thị trường xuất khẩu chủ yếu tập trung vào các nước
thuộc khu vực Trung Đông và Châu Á như Pakistan và Đài Loan v.v. Trong khi
đó lượng chè xuất khẩu đến các nước Châu Âu vẫn còn rất thấp do không đáp
ứng yêu cầu về tiêu chuẩn chất lượng và an toàn [11]. Do nhu cầu phát triển thị
trường và nâng cao lợi nhuận cho ngành chè, nhà nước và doanh nghiệp đã đầu tư
kinh phí cho rất nhiều đề tài và dự án để phát triển nhiều loại giống chè, nghiên
cứu công nghệ và chế tạo cải tiến trang thiết bị v.v nhằm sản xuất và chế biến
được sản phẩm chè chất lượng. Các nghiên cứu và dự án chủ yếu được chia thành
ba hướng như sau:
- Nông nghiệp: Nghiên cứu phát triển giống chè chất lượng cao, trong đó bao
gồm nghiên cứu đánh giá thành phần hóa học của các giống chè đã và đang sử
dụng, nghiên cứu sự ảnh hưởng của điều kiện canh tác đến chất lượng lá chè
[7, 22].
- Chế biến : Nghiên cứu cải tiến công nghệ và thiết bị [1, 4, 12, 13].
- Thị trường và phát triển sản phẩm: Nghiên cứu phát triển các sản phẩm có
giá trị từ cây chè, áp dụng hệ thống quản lý chất lượng và xây dựng thương
hiệu chè, v.v.[6, 23].
Kết quả nghiên cứu về phát triển giống chè trong những năm qua đã đem lại
cho nước ta một lượng giống chè rất đa dạng với hơn 173 loại giống cho chất
lượng và năng suất cao với hương vị đặc biệt được các thị trường thế giới ưa
chuộng như: Shan, PH11, LDP1, LDP2, PT14 và các giống chè nhập nội như:
PT95, Bát tiên, Ngọc Thúy, Kim Tuyên, Ô Long Thanh tâm, v.v để thay thế dần
các giống chè Trung du có năng suất thấp và chất lượng sản phẩm không cao.
Sảm phẩm chè Việt Nam chủ yếu là chè đen chiếm tỉ lệ 63% (trong đó có khoảng
60% là chè đen Orthodox và 3% là chè CTC), còn lại 37% là chè xanh và hương.
Do đó, đối tượng chè đen được quan tâm và thực hiện nhiều nghiên cứu để có thể
sản xuất ra được loại chè chất lượng cao. Các kết quả đã được công bố liên quan
đến thành phần hóa học cho thấy các nghiên cứu chủ yếu phân tích hàm lượng và
1
thành phần các loại polyphenol và một số thành phần cơ bản như caffein, axít
amin tổng số v.v. có trong lá chè thuộc các giống chè khác nhau. Trong khi
đó,các nghiên cứu về cải tiến công nghệ và thiết bị tập trung vào nghiên cứu chế
tạo các thiết bị ở công đoạn héo, lên men và phân loại chè đen. Kết quả áp dụng
thực tế các kết quả nghiên cứu về thiết bị này cho thấy đã góp phần nâng cao
được chất lượng chè đen [5, 14].
Tuy nhiên, bên cạnh nội dung nghiên cứu phát triển giống chè và cải tiến
thiết bị, hướng nghiên cứu chuyên sâu về các biến đổi sinh hóa trong quá trình
chế biến chè đen sẽ làm cơ sở khoa học cho nghiên cứu đổi mới công nghệ nhằm
nâng cao chất lượng cũng cần được nghiên cứu một cách đầy đủ. Đã có nhiều kết
quả nghiên cứu về quá trình biến đổi sinh hóa của nhóm chất polyphenol liên
quan đến tính chất màu và vị của sản phẩm chè đen được công bố [118]. Nhưng
các nghiên cứu liên quan đến nhóm chất tạo nên tính chất mùi của sản phẩm chè
đen còn rất hạn chế, đặc biệt là các nghiên cứu trong nước trên các đối tượng chè
Việt Nam. Do đó, việc tiến hành nghiên cứu về nhóm chất có liên quan đến tạo
mùi cho sản và sự ảnh hưởng của chúng đối với điểm cảm quan về mùi của sản
phẩm chè đen là rất cần thiết. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần định hướng giúp
các nhà nông học có thể vận dụng để chọn giống chè nhằm rút ngắn thời gian tạo
ra giống mới theo định hướng sản phẩm có mùi thơm tốt hơn từ việc phân tích
những tiền chất ngay từ khi cây non. Các nhà công nghệ có thể vận dụng để tìm
cách hạn chế những chuyển hóa bất lợi và tăng cường các chuyển hóa có lợi để
sản phẩm có chất lượng cảm quan về mùi tốt nhất.
Xuất phát từ những vấn đền trên, đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi thành phần
một số chất tạo mùi trong chế biến chè đen” được tiến hành nhằm tìm ra cơ sở
khoa học về sự biến đổi các thành phần tiền chất và thành phần bay hơi có ảnh
hưởng đến giá trị điểm cảm quan về mùi của sản phẩm góp phần vào định hướng
phát triển giống chè, xây dựng chế độ công nghệ phù hợp nhằm nâng cao chất
lượng chè đen OTD. Từ đó nâng cao sức cạnh tranh của sản phẩm chè đen Việt
Nam, tăng khả năng tiêu thụ và giá trị sản phẩm.
2.
Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá được vai trò ảnh hưởng của các cấu tử bay hơi trong chè đen OTD
2
đối với điểm cảm quan thị hiếu về mùi của chè đen sản phẩm; xác định được
mối tương quan giữa tiền chất tạo cấu tử bay hơi đối với điểm cảm quan thị
hiếu về mùi của chè đen sản phẩm.
- Xây dựng được cơ sở dữ liệu thành phần các tiền chất tạo cấu tử bay hơi
(carotenoid, axít amin, axít béo) trong lá chè (Camellia sinensis) nguyên liệu
thuộc các giống Trung du, PH11, Shan chất tiền nhằm xác định sự biến đổi
của các thành phần này trong quá trình chế biến chè đen OTD.
3. Nội dung nghiên cứu
Để nghiên cứu sự biến đổi một số thành phần tiền chất tạo mùi trong quá trình
chế biến chè đen, đề tài đã nghiên cứu trực tiếp các vấn đề có liên quan với nội
dung chính như sau:
- Nghiên cứu một số thành phần hợp chất bay hơi của chè đen.
- Nghiên cứu mối tương quan giữa các cấu tử bay hơi trong sản phẩm và thành
phần tiền chất trong lá chè đối với điểm cảm quan thị hiếu về mùi sản phẩm chè
đen OTD.
- Nghiên cứu khảo sát nhóm tiền chất tạo cấu tử bay hơi trong lá chè nguyên liệu
giống Trung du, PH11, Shan chất tiền.
- Nghiên cứu sự biến đổi một số thành phần tiền chất và cấu tử bay hơi trong quá
trình chế biến chè đen OTD mô phỏng ở quy mô phòng thí nghiệm.
- Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến chất lượng mùi
thơm chè đen OTD
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
4.1 Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu về thành phần bay hơi trong các mẫu chè đen OTD và
CTC là đóng góp khoa học có độ tin cậy cao, góp phần làm phong phú thêm
cơ sở dữ liệu về thành phần bay hơi trong mẫu chè đen.
- Đã xây dựng được mô hình hồi quy tương quan giữa điểm cảm quan thị hiếu
về mùi và thành phần bay hơi của sản phẩm chè đen OTD. Trên cơ sở đó xác
định vai trò của một số cấu tử bay hơi đối với điểm cảm quan thị hiếu về mùi
của chè đen OTD. Trong đó, nhóm cấu tử là sản phẩm oxi hóa từ axít béo có
xu hướng làm giảm điểm cảm quan thị hiếu về mùi. Nhóm cấu tử là sản phẩm
3
oxi hóa carotenoid, sản phẩm phản ứng của axít amin và nhóm chất nằm
trong liên kết glycoside có xu hướng làm tăng điểm cảm quan thị hiếu về mùi
của chè đen.
- Xây dựng được mô hình hồi tương quan giữa cảm quan thị hiếu về mùi của
sản phẩm chè đen và thành phần tiền chất tạo cấu tử bay hơi có trong lá chè.
Trên cơ sở đó đã xác định được vai trò của một số thành phần tiền chất axít
béo, axít amin và carotenoid trong lá chè đến điểm cảm quan thị hiếu về mùi
của chè đen OTD.
- Đã xác định được một số nhóm tiền chất tạo cấu tử bay hơi và hàm lượng của
chúng gồm axít béo, axít amin và carotenoid trong lá chè nguyên liệu của các
giống chè Shan Chất Tiền, Trung Du và PH11, và nghiên cứu được sự biến
đổi của các thành phần này trong quá trình chế biến chè đen OTD.
- Đã xác định được sự ảnh hưởng của thông số công nghệ gồm thời gian héo,
thời gian lên men và nhiệt độ sấy lên thành phần bay hơi và điểm cảm quan
về mùi của chè đen sản phẩm đối với mẫu được chế biến ở quy mô phòng thí
nghiệm, và có khả năng góp phần đưa ra dự báo về xu hướng thay đổi của
thông số công nghệ đối với 03 giống chè sử dụng trong nghiên cứu.
4.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả phân tích thành phần tiền chất trong một số giống chè và mô hình hồi
quy tương quan giữa các thành phần tiền chất trong đọt chè với điểm cảm
quan thị hiếu về mùi của chè đen sản phẩm là cơ sở khoa học góp phần cho
việc định hướng phát triển và chọn giống chè nhằm tạo ra chè đen đáp ứng thị
hiếu Kết quả nghiên cứu về sự biến đổi của nhóm tiền chất và các cấu tử bay
hơi trong quá trình chế biến chế biến chè đen, và sự ảnh hưởng của một số
thông số công nghệ góp phần định hướngđưa ra dự báo về sự thay đổi thông
số công nghệ cho phù hợp với từng giống chè nhằm nâng cao và ổn định chất
lượng cảm quan về mùi của chè đen.
- Các kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo khoa học có giá trị về
sự hình thành và biến đổi của các cấu tử bay hơi trong quá trình chế biến chế
biến chè đen phục vụ cho đào tạo và nghiên cứu liên quan đến ngành chè.
4.3 Những điểm mới của luận án
4
- Xem thêm -