Tiến Sĩ Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD

III


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1 Đặt vấ đề . 1
2. M c tiêu nghiên c u . 3
3 Đố ượng và phạm vi nghiên c u 3
4. Nội dung nghiên c u 3
4.1. Kh o sát một số đặc tính về thành ph n sinh hóa c a các loạ è đe CTC . 3
4.2. Nghiên c u công nghệ sấy lạ è đe CTC bằ ươ HPD . 3
4.3. Nghiên c u công nghệ b o qu è đe CTC bằ ươ MAHPD . 4
4.4. Kh o nghiệm quy trình công nghệ sấy lại và b o qu è đe CTC ổ hợp
silo có ng d ươ MAHPD 4 ấn/silo. 4
5 Ý ĩ o ọc và th c tiễn 4
5 1 Ý ĩ o ọc . 4
5 2 Ý ĩ c tiễn . 4
6. Nhữ đ ới c a lu n án 5
7. Cấu trúc c a lu n án . 5
1 TỔNG QUAN 6
1.1. Tình hình s n xuất, tiêu th è đe giới và Việt Nam 6
1.1.1. Quy trình s n xuấ è đe . 6
1.1.2. Th giới . 6
1.1.3. Việt Nam . 8
1.2. Chấ ượng và s bi đổi chấ ượ è đe o b o qu n 10
1.2.1. Chấ ượ è đe . 10
1.2.2. S bi đổi chấ ượ è đe o b o qu n 13 IV


1.3. Các y u tố ưở đ n chấ ượ è đe o b o qu n . 16
1.3.1. Ả ưởng c a n độ khí oxy 16
1.3.2. Ả ưởng c a nhiệ độ . 19
1.3.3. Ả ưởng c độ ẩm chè 20
1.3.4. Ả ưởng c a hoạ độ ước . 23
1.3.5. Ả ưởng c a vi sinh v t 26
1.3.6. Ả ưởng c a bao bì 27
1.3.7. Ả ưởng c a ánh sáng 29
1.4. Tình hình ng d ng công nghệ, thi t bị b o qu n chè trên th giới và Việt Nam 29
1.4.1. Th giới . 29
1.4.2. Việt Nam . 31
1 5 Sơ ược về công nghệ b o qu n bằ ươ đ ều bi n khí MA và sấy
bơ ệt HPD . 32
1 5 1 P ươ đ ều bi n khí MA . 32
1.5.2. P ươ ấ bơ ệ HPD 36
1.6. Tổng hợ đ x định nhiệm v nghiên c u c a lu n án 39
1.6.1. Về công nghệ 39
1.6.2. Về thi t bị . 40
1 6 3 Đị ướng nghiên c u 40
2 NGUYÊN LIỆ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41
2.1. Nguyên v t liệu nghiên c u . 41
2.1.1. Nguyên liệu . 41
2.1.2. Thi t bị đo đạc và d ng c . 41
2 1 3 Đị đ ểm và thời gian nghiên c u 43 V


2.2 P ươ u . 44
2 2 1 P ươ u th c nghiệm công nghệ sấy lạ è đe CTC 44
2 2 2 P ươ c u th c nghiệm công nghệ b o qu n chè CTC 46
2.2.3 P ươ đ chấ ượ è đe CTC 47
2.2.4 P ươ quy hoạch th c nghiệm c a Box-Wilson . 54
2.2.5. P ươ ố ư bằng thu o o đợi s d ng ph n mềm
Design – Expert version 7.1 . 56
3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 57
3.1. K t qu kh o sát một số đặc tính về thành ph n sinh hóa c è đe CTC . 57
3.2. K t qu nghiên c u công nghệ sấy lạ è đe CTC bằ ươ HPD . 58
3.2.1. Ả ưởng nhiệ độ đ n chấ ượng và thời gian sấy lạ è đe CTC . 59
3.2.2. Ả ưởng c độ ẩm tác nhân sấy lạ đ n chấ ượng và thời gian sấy lại chè
đe CTC 64
3.2.3. Ả ưởng c a tố độ tác nhân sấ đ n chấ ượng và thời gian sấy lại chè
đe CTC 66
3 2 4 Đề xuất gi i pháp công nghệ và quy trình sấy lạ è đe CTC bằng tổ hợp
silo có ng d ng ươ HPD 68
3.3. K t qu nghiên c u công nghệ b o qu è đe CTC bằ ươ
MAHPD . 73
3.3.1. K t qu nghiên c u ưởng c độ ẩ è đ n chấ ượ è đe CTC
trong quá trình b o qu n . 73
3.3.2. K t qu o ưởng c a n độ khí oxy đ n chấ ượ è đe
CTC trong quá trình b o qu n 79
3.3.3. K t qu kh o sát ưởng c a nhiệ độ trong quá trình b o qu n chè 85
3.3.4. K t qu nghiên c u ưở đ u tố (n độ ox độ ẩm chè và
nhiệ độ b o qu ) đ n chấ ượng và thời gian b o qu n chè đe CTC 85 VI


3.3.5 Đề xuất gi i pháp công nghệ và quy trình b o qu è đe CTC bằng hệ
thống silo ng d ươ MAHPD 98
3.4. K t qu kh o nghiệm quy trình công nghệ ng d ươ MAHPD
ổ ợ o 102
3.4.1. K t qu kh o nghiệm quy trình công nghệ sấy lạ è đe CTC bằng hệ thố
o d ng ươ HPD 102
3.4.2. K t qu kh o nghiệm quy trình công nghệ b o qu è đe CTC bằng hệ
thống silo ng d ươ MAHPD 108
4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 111
KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 112
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN . 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO 114
I. Tài liệu ti ng Việt 114
II. Tài liệu ti ng Anh 116
III. Tài liệu ti ng Nga và Bungary 122
IV T ệ I e e 123 VII


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt Tên đầy đủ
ANOVA A of V e (P ươ )
AZO T đo Adolf Zimmermann in Osterburken c Đ c
a w Water Activity (Hoạ độ ước)
CHT Chất hòa tan
CK Chất khô
CT Công th c
CTC Crushing - Tearing - Curling ( è đe n xuấ eo ươ ới
đoạn ép - cắt - ò xoă )
Creaming Chỉ số độ sánh
ĐC Đối ch ng
đ Đ ều kiệ ường
EC (-)-epicatechin
ECG (-)-epicatechin gallate
EGC (-)-epigallocatechin
EGCG (-)-epigallocatechin gallate
ERH Độ ẩ ươ đối c a không khí
FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ ch c
Lươ c và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc)
HL H ượng
HPD Heat Pump Drying (Sấ bơ ệt)
IBMK Iso-Butyl Methyl Ketone
KN Kh o nghiệm
MA Modified Atmosphere (Đ ều bi n khí)
NDP Non Dialysable Pigment (Sắc tố không thể phân tách)
nl N ệ
LSD (5%) Least Significant Difference (S khác biệt nhỏ nhấ ý ĩ P≤0 05)
OTD Chè Orthordox (Chè đe s n xuất theo ươ ền thống)
p/kg Pound/kilogam
PE Polyethylene VIII


PET Polyethylene Terephthalate
PPO Polyphenol Oxidase
PVC Polyvinylchloride
PP Polyproylene
PS Polystyrene
SAS Statistical Analysis System (Ph n mềm thống kê phân tích hệ thống)
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TF Theaflavin
TN Thí nghiệm
TNHH Trách nhiệm hữu hạn
TNS Tác nhân sấy
TR Thearubigin
TF3G Theaflavin-3-gallate
TFDG Theaflavin-3 3’-digallate
TS Tổng số
UV Ultraviolet (tia c c tím)
VSV Vi sinh v t
IX


DANH MỤC CÁC BẢNG

B ng 1.1 S n lượng và giá trị xuất khẩu chè th giớ ă 2000-2010 7
B ng 1.2 S n lượng và giá trị xuất khẩ è x è đe a Việ N ă
2006 - 2011 . 9
B ng 2.1 M o đ ể đối với từng chỉ đ . 48
B ng 2.2 M độ quan trọng c a từng chỉ đ . 50
B ng 2.3 X p hạng m c chấ ượ eo đ ểm tổng số . 50
B ng 3.1 Thành ph n sinh hóa c a các m u chè CTC s n xuất ở các thờ đ ểm
khác nhau . 57
B ng 3.2 Ả ưởng c a nhiệ độ đ n chấ ượng và thời gian sấy lạ è đe CTC . 59
B ng 3.3 Ả ưởng c a nhiệ độ đ n chấ ượng c đ
các chỉ tiêu thành ph n . 63
B ng 3.4 Ả ưở độ ẩm tác nhân sấ đ n chấ ượng và thời gian sấy lại chè
đe CTC . 64
B ng 3.5 Ả ưởng c độ ẩm tác nhân sấ đ n chấ ượng c m quan thông qua
đ ỉ tiêu thành ph n . 65
B ng 3.6 Ả ưởng tố độ tác nhân sấ đ n chấ ượng và thời gian sấy lại chè
đe CTC . 66
B ng 3.7 Ả ưởng c a tố độ tác nhân sấ đ n chấ ượng c m quan thông qua
đ ỉ tiêu thành ph n . 67
B ng 3.8 Ả ưởng c độ ẩ đ n chấ ượ è đe CTC 73
B ng 3.9 Ả ưởng c độ ẩ è đ n chất ượng c đ
các chỉ tiêu thành ph n . 77
B ng 3.10 Ả ưởng c a n độ ox đ n chấ ượ è đe CTC 79 X


B ng 3.11 Ả ưởng c a n độ ox đ n chấ ượng c m quan thông qua
đ ỉ tiêu thành ph n . 83
B ng 3.12 Giá trị th c và mã hóa c a các y u tố th c nghiệm 86
B ng 3.13 Tổng hợp số liệu thí nghiệ đ u tố 87
B ng 3.14 Tổng hợ ỉ đ ấ ượng m đối ch ng so với k t qu tố ư 96
B ng 3.15 K t qu th nghiệm sấ bơ ệt . 102
B ng 3.16 Độ ẩ ươ đối c a không khí bên trong các silo 103
B ng 3.17 Độ ẩ ươ đối c a không khí và c è b o 2 o o ệ . 103
B ng 3.18 K t qu sấy lại chè trong silo số 15 và silo số 16 bằ bơ ệt . 104
B ng 3.19 Độ ẩ ươ đối c a không khí và c è b o 2 o o ệm . 105
B ng 3.20 K t qu sấy lại chè trong silo số 15 và silo số 16 bằ bơ ệt . 105
B ng 3.21 Độ ẩ ươ đối c a không khí và c a chè bên trong 2 silo thí nghiệm . 106
B ng 3.22 K t qu sấy lại chè trong silo số 15 và silo số 16 bằ bơ ệt . 106
B ng 3.23 ỉ ấ ượ o ệ . 107
B ng 3.24 Các chỉ tiêu chấ ượng c a m è đe CTC b đ u . 108
B ng 3.25 Tổng hợp chấ ượng m è đe CTC o o nghiệm 109
XI


DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1 C ọ x o b o è đe . 17
Hình 1.2 Ả ưở oạ độ ướ đ ố độ o ẩ . 23
Hình 1.3 Mối quan hệ giữa hoạ độ ước và s phát triển c a vi sinh v t . 24
Hình 1.4 Mối quan hệ giữa hoạ độ ướ độ ẩm . 25
Hình 1.5 Đường cong hút nh ẩm c è đe ở nhiệ độ b o qu n 35
o
C 25
Hình 1.6 Sơ đ nguyên lý c a thi t bị sấ bơ ệt HPD . 36
Hình 2.1 Thi t bị đo độ ẩm và thi t bị đo ố độ gió . 41
Hình 2.2 Thi t bị sấ bơ ệt . 42
Hình 2.3 Bộ đ ều khiển nhiệ độ và bộ đ ều khiể độ ẩm . 42
Hình 2.4 Thi t bị đo độ khí oxy 43
Hình 2.5 Mô hình nguyên lý hoạ động c a thi t bị sấ bơ ệ ệ 44
Hình 2.6 Thi t bị thí nghiệm b o qu n chè CTC bằ ướng pháp MAHPD 47
Hình 2.7 Q ượng theaflavin và thearubigin 54
Hình 3.1 Sơ đ nguyên lý sấy lại chè CTC bằng tổ hợp silo có ng d ng HPD . 68
Hình 3.2 Mô t nguyên lý hoạ động c a thi t bị bơ ệt . 70
Hình 3.3 Nguyên lý phân phối tác nhân sấy 70
Hình 3.4 Sơ đ đoạ ệ sấy lạ è đe CTC 71
Hình 3.5 Ả ưởng c độ ẩ è đ ượng tanin 74
Hình 3.6 Ả ưởng c độ ẩ è đ ượng chất hòa tan . 75
Hình 3.7 Ả ưởng c độ ẩ è đ ượng catechin tổng số 75
Hình 3.8 Ả ưởng c a n độ ox đ ượng tanin . 80
Hình 3.9 Ả ưởng c a n độ ox đ ượng chất hòa tan tổng số . 80
Hình 3.10 Ả ưởng c a n độ ox đ ượng catechin tổng số . 81 XII


Hình 3.11 Quan hệ giữa ba y u tố th c nghiệ đ n hàm chấ ượng c m quan c a
chè CTC . 88
Hình 3.12 Bề mặ đ ị cu hàm chấ ượng c m quan theo n độ ox độ
ẩm chè . 88
Hình 3.13 Bề mặ đ ị c a hàm chấ ượng c m quan theo n độ khí oxy và
nhiệ độ . 88
Hình 3.14 Bề mặ đ ị cu hàm chấ ượng c eo độ ẩm chè và nhiệ độ 89
Hình 3.15 Quan hệ giữa ba y u tố th c nghiệ đ n hàm catechin tổng số . 90
Hình 3.16 Bề mặ đ ị cu hàm catechin tổng số theo n độ ox độ ẩm chè . 90
Hình 3.17 Bề mặ đ ị cu hàm catechin tổng số theo n độ khí oxy và nhiệ độ . 90
Hình 3.18 Bề mặ đ ị cu hàm catechin tổng số theo độ ẩm chè và nhiệ độ b o qu n 91
Hình 3.19 Quan hệ giữa ba y u tố th c nghiệ đ n tỷ lệ TF/TR 92
Hình 3.20 Bề mặ đ p trị cu tỷ lệ TF/TR theo n độ ox độ ẩm chè 92
Hình 3.21 Bề mặ đ ị cu tỷ lệ TF/TR theo n độ khí oxy và nhiệ độ . 92
Hình 3.22 Bề mặ đ ị cu tỷ lệ TF/TR theo độ ẩm chè và nhiệ độ . 93
Hình 3.23 Biểu diễn s o đợi c a các y u tố th c nghiệm và m c tiêu . 95
Hình 3.24 Biểu diễn mô hình tố ư ố định nhiệ độ b o qu n tại 21
o
C 95
Hình 3.25 Biểu diễn m o đợ đạ được c a mô hình th c nghiệm 96
Hình 3.26 Mô t gi i pháp công nghệ b o qu è đe CTC bằng tổ hợp silo . 98
ng d ươ MAHPD . 98
Hình 3.27 Nguyên lý c m thi t bị đ ều bi n khí MA 99
Hình 3.28 Sơ đ quy trình công nghệ b o qu è đe CTC bằ ươ
MAHPD . 100
Hình 3.29 M ố a hệ thống MAHPD 102