Nghiên cứu sản xuất bột trà xanh từ lá cây trà phụ liệu bằng phương pháp chần, sấy và nghiền búa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẠM THỊ TRANG

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT TRÀ XANH TỪ
LÁ CÂY TRÀ PHỤ LIỆU BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHẦN,
SẤY VÀ NGHIỀN BÚA

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
Mã sổ: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2018
........................


Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa -ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa: GS. TS. Đống Thị Anh Đào
Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS. TS. Phạm Văn Hùng
Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS. TS. Phan Ngọc Hoà

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày
12 tháng 01 năm 2018
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. TS. Trần Bích Lam
2. PGS. TS. Phạm Văn Hùng
3. PGS. TS. Phan Ngọc Hoà
4. PGS. TS. Lê Nguyễn Đoan Duy

5. TS. Trần Thị Thu Trà
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành
sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐẠI HỌC QUỏC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Phạm Thị Trang

MSHV : 1570894

Ngày, tháng, năm sinh: 18/06/1991

Nơi sinh: Thái Bình

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Mã số : 60540101

I. TÊN ĐỀ TÀI:
Nghiên cứu sản xuất bột trà xanh từ lá cây trà phụ liệu bằng phương pháp chần, sấy và nghiền
búa.

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

-

Tổng quan tài liệu về trà xanh.

-

Phân tích một số thành phần cơ bản của lá trà.

-

Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố thời gian, nhiệt độ, độ ẩm đến sự biến đổi hàm
lượng polyphenol và chlorophyll của bột trà xanh trong các quá trình: Chần, Sấy
đối lưu hoặc sấy vi sóng.

-

Tối ưu quá trình sấy để đạt hàm mục tiêu polyphenol tối ưu.

-

Khảo sát sự biến đổi của polyphenol và chlorophyll theo thời gian bảo quản.

-

Phân tích một số chỉ tiêu chất lượng sản phẩm.

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 10/07/2017
IV.

NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/12/2017

V.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : GS. TS. Đống Thị Anh Đào
Tp. HCM, ngày 12 tháng 01 năm 2018.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÁO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, trước hết em xin chân thành cảm ơn cô Đống Thị
Anh Đào đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm đã hết
lòng giảng dạy, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua để
em có được nền tảng kiến thức như ngày hôm nay.
Em xin chân thành cảm ơn anh Hoàng Văn Thảnh, các em: Hưng, Nguyên, Ngân, Vy,
Hương, Kiều, cùng toàn thể cán bộ nhân viên Trung tâm Thí nghiệm Thực hành - Trường
Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM, đã tạo điều kiện thuận lợi và hỗ trợ em trong
suốt quá trình thực hiện luận văn tại trung tâm thí nghiệm.
Con xin cảm ơn ba mẹ và gia đình, một chỗ dựa vững chắc, luôn khuyến khích, động

viên con hoàn thành luận văn. Đồng thời, cảm ơn bạn bè đã đóng góp ý kiến, luôn bên
cạnh ủng hộ trong suốt thời gian trong suốt thời gian thực hiện nghiên cứu này.
Cuối cùng, em xin chúc quý thầy cô và các bạn nhiều sức khỏe, vui vẻ và đạt nhiều
thành công trong cuộc sống.
Học viên thực hiện

Phạm Thị Trang


TÓM TẮT
Trong nghiên cứu này, nguyên liệu trà xanh phụ liệu (Camellia sinensis) được xử lý với
các phương pháp chần, sấy đối lưu hoặc sấy vi sóng và nghiền búa để tạo sản phẩm bột trà
xanh.
Nghiên cứu được tiến hành trên lá trà từ thân cây trà phụ liệu đã được loại bỏ cành, lá
hư và rửa sạch. Trong quá trình chần, các điều kiện khảo sát là nhiệt độ và thời gian chần.
Các điều kiện khảo sát quá trình sấy đối lưu là nhiệt độ và độ ẩm hoặc sấy vi sóng là công
suất và độ ẩm. Hàm mục tiêu cho cả hai quá trình chần và quá trình sấy là hàm lượng
polyphenol và chlorophyll trong sản phẩm bột. Sau đó đem đi nghiền búa và bột được rây
qua rây có kích thước 0,3mm; đảm bảo kích thước hạt < 0,3mm; giúp dịch chiết được trích
ly dễ dàng.
Kết quả phân tích phương sai ANOVA cho thấy các điều kiện khảo sát đều có ảnh hưởng
đến hàm lượng chlorophyll và polyphenol. Kết quả của quá trình chần: ở nhiệt độ 90°C, thời
gian 30 giây, hàm lượng chlorophyll và polyphenol lần lượt là 3 mg/g chất khô và 108,04
mg GAE/g chất khô. Quá trình sấy cho thấy kết quả hàm lượng chlorophyll, polyphenol,
EGCG và chỉ số oxi hoá theo DPPH lần lượt như sau:
-

Sấy vi sóng: 3,05 mg/g chất khô; 116,92 mgGAE/g chất khô; 7,38% chất khô và
294,49 mg TEAC/g chất khô; ở công suất 400Wh và độ ẩm 4±0,3%

-

Sấy đối lưu: 2,88 mg/g chất khô; 120,14 mg GAE/g chất khô; 7,42 % chất khô và
281,56 mg TEAC/g chất khô; ở nhiệt độ 80°C và độ ẩm 5+0,3%.

Kết quả tối ưu hoá của quá trình sấy đối lưu cho thấy ở nhiệt độ 87,5°c và độ ẩm
5,4±0,3%, hàm lượng polyphenol là 124,69 mgGAE/mg chất khô.
Sản phẩm bột ưà xanh có chứa hàm lượng polyphenol, chlorophyll, ... cao; vẫn giữ được
màu, mùi vị đặc trưng của ttà xanh đáp ứng được thị hiếu người tiêu dùng.


ABSTRACT
In our study, material of leaves of green tea byproduct (Camellia sinensis) were
processed with the method of steaming, aữ convecting drying or microwave drying and
hammer grinding method to produce green tea powder.
The green tea leaves were classified, washed and surveyed. Steaming process, with the
survey conditions of temperature and steaming time. The aữ convection drying conditions
are temperature and humidity or microwave drying are power and humidity. The target
function for both blanching and drying is the content of polyphenols and chlorophyll
residues. Then grinding process, powder is sifted sieve size 0,3mm and has size < 0,3mm,
help extract easily.
Analysis of ANOVA variance revealed that the survey conditions had an effect on
chlorophyll and polyphenol content. Chlorophyll value and polyphenol value of steaming at
90°C after 30 seconds were 3 mg/g dry matter and 108,04 mgGAE/g dry matter. The results
of drying process showed chlorophyll value, polyphenol value, EGCG value and DPPH
oxidation value as follows:
- Microwave drying: 3,05 mg/g dry matter; 116,92 mgGAE/g dry matter; 7,38% dry
matter and 294,49 mg TEAC/g dry matter; at 400Wh and humidity 4 ± 0,3%
- Convection: 2,88 mg/g dry matter; 120,14 mg GAE/g dry matter; 7,42% dry matter
and 281,56 mg TEA/g dry matter; At 80°C and humidity 5 ± 0,3%.

The optimization of aữ converting drying showed that at a temperature of 87,5°c and a
moisture content of 5,4 ± 0,3%, the polyphenol value was 124,69 mgGAE/mg dry matter.
Green tea powder contains highly polyphenol, chlorophyll, ...; retains the color,
characteristic taste of green tea, the tastes of consumers.


LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các kết quả nghiên
cứu và các kết luận trong bài luận văn này là trung thực, không sao chép bất cứ từ nguồn
nào và dưới bất kỳ hình thức nào.
Việc tham khảo các tài liệu liên quan đã được trích dẫn cụ thể và ghi nguồn rõ ràng
theo đúng yêu cầu trích dẫn tài liệu tham khảo.
Tác giả luận văn

Phạm Thị Trang


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ......................................................................................... 1
1.1. Tổng quan về trà xanh ..................................................................................... 1
1.1.1.
1.1.2.

Phân loại khoa học [1] [4] [5] ................................................................. 1
Phân bố và đặc điểm [5] [6] [7] ..............................................................1

1.1.2.1.

Phân bố .............................................................................................. 1

1.1.2.2.

Đặc điểm ............................................................................................ 2

1.1.3.

Thành phần hoá học................................................................................. 3

1.1.4.

Một số nghiên cứu về trà xanh .................................................................7

1.2. Tổng quan về thiết bị nghiền búa [25] ............................................................8
1.3. Tổng quan về quá trình sấy .............................................................................11
1.3.1.

Sấy đối lưu [25] ..................................................................................... 11

1.3.2.

Sấy vi sóng [29] [30] [31] [32] ............................................................... 13

CHƯƠNG 2: VẬT LỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 17
2.1. Nguyên vật liệu .............................................................................................. 17
2.1.1.

Trà xanh ..................................................................................................17

2.1.2.

Hoá chất ..................................................................................................17

2.1.3.

Dụng cụ và thiết bị ................................................................................. 17

2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 18
2.2.1.

Sơ đồ nghiên cứu .................................................................................... 18

2.2.2.

Quy ưình sản xuất bột ưà xanh ............................................................... 20

2.2.3.

Bố trí thí nghiệm ..................................................................................... 22

2.2.4.

Đánh giá chất lượng sản phẩm ............................................................... 25

2.2.5.

Đánh giá cảm quan sản phẩm .................................................................25

2.2.6.

Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................26

2.2.7.

Phương pháp phân tích ...........................................................................27

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .................................................................30
3.1. Kết quả khảo sát nguyền liệu lá trà tươi ........................................................ 30
3.2. Kết quả khảo sát quá trình trích ly chlorophyll .............................................30
3.3. Kết quả khảo sát quá trình trích ly polyphenol ..............................................33
3.4.

Kết quả khảo sát quá trình chần ....................................................................35


3.5.

Khảo sát quá trình sấy ...................................................................................37

3.5.1.

Sấy đối lưu ..............................................................................................37

3.5.2.

Sấy vi sóng ..............................................................................................39

3.6.

Kết quả khảo sát quá trình nghiền .................................................................41

3.7.

Kết quả thí nghiệm tối ưu hoá các điều kiện của

3.8.

Kết quả thí nghiệm kiểm chứng dự đoáng từ mô hình so với thực nghiêm 44

3.9.

Khảo sát quá trình bảo quản ......................................................................... 45

3.10.

chế độ sấy đối lưu ........42

Khảo sát sản phẩm bột trà xanh ..............................................................48

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ...................................................................54
4.1.

Kết luận .........................................................................................................54

4.2.

Kiến nghị .......................................................................................................54

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................56
PHỤ LỤC ....................................................................................................................61
A - CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ................................................................61

1. Xác định độ ẩm..............................................................................................61
2. Xác định độ ho ..............................................................................................61
3. Xác định protein ............................................................................................61
4. Xác định đường tổng .....................................................................................63
5. Xác định đường khử ......................................................................................64
6. Xác định pectin ..............................................................................................66
7. Xác định hàm lượng cellulose .......................................................................67
8. Xác định polyphenol tổng .............................................................................67
9. Xác định hoạt tính chống oxi hóa theo DPPH...............................................69
10.

Xác định EGCG....................................................................................71

11.

Xác định chlorophyll.............................................................................74

12.

Xác định độ hòa tan ..............................................................................75

B - CÁC BẢNG THỐNG KÊ ..................................................................................76


DANH MỤC BẢNG
•

Bảng 1.1. Phân loại khoa học của trà [4] ...................................................................... 1
Bảng 1.2. Sản lượng trà một số nước trên thế giới [6] ................................................. 2
Bảng 1.3. Thành phần hoá học của lá trà khô [8] [9] ................................................... 3

Bảng 1.4. Các catechin chính trong trà (hàm lượng % hên tổng chất khô) [8] ............ 5
Bảng 1.5. Thành phần các acid amin trong lá trà tươi [14] .......................................... ố
Bảng 1.6. Phân chia các bức xạ sóng điện từ ............................................................. 13
Bảng 2.1. Giá trị ở tâm và bước nhảy trong thí nghiêm tối ưu hoá ........................... 24
Bảng 2.2. Bảng quy hoạch thực nghiêm 2 yếu tố ...................................................... 24
Bảng 2.3. Các phương pháp phân tích ........................................................................ 27
Bảng 3.1. Một số thành phần trong nguyên liệu trà xanh ........................................... 30
Bảng 3.2. Hàm lượng polyphenol theo các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm khi tiến hành thí
nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm .......................................................................... 42
Bảng 3.3. Hệ số phương trình hồi quy và độ tin cậy của các hệ số tương ứng với các
yếu tố của quá trình sấy đối lưu ................................................................................. 43
Bảng 3.4. Kết quả kiểm chứng H (mgGAE/g chất khô) dự đoán từ phần mềm Moddle
5.0 .............................................................................................................................. 44
Bảng 3.5. Thành phần hoá học bột trà xanh ............................................................... 49
Bảng 3.6. So sánh mẫu thí nghiệm với mẫu thị trường .............................................. 52
Bảng 3.7. Kết quả cho điểm cảm quan (trên thang điểm 7) ....................................... 52
Bảng AI. Số liệu xây dựng đường chuẩn glucose ...................................................... 65
Bảng A2. Số liệu xây dựng đường chuẩn acid gallic ................................................. 68
Bảng A3. Số liệu xây dựng đường chuẩn ttolox......................................................... 70


DANH MỤC HÌNH
•
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của các catechin [10] .......................................................4
Hình 1.2. Thiết bị nghiền búa ........................................................................................9
Hình 1.3. Cấu tạo thiết bị nghiền búa ..........................................................................10
Hình 1.4. Thiết bị sấy đối lưu ......................................................................................11
Hình 1.5. Lò vi sóng Sharp R-2OA1(S)VN ................................................................14
Hình 2.1. Trà xanh .......................................................................................................17
Hình 2.2. Bột hà xanh Matcha Aiya của Nhật .............................................................26

Hình 3.1. Ảnh hưởng của thời gian trích ly lên chlorophyll ..................................... 31
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi lên chlorophyll .......................................... 32
Hình 3.3. Ảnh hưởng của dung môi và tỉ lệ dung môi đến hàm lượng polyphenol. 33
Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hàm lượng polyphenol ......................34
Hình 3.5. Ảnh hưởng của chế độ chần đến hàm lượng polyphenol ............................35
Hình 3.6. Ảnh hưởng của chế độ chần đến hàm lượng polyphenol ............................36
Hình 3.7. Ảnh hưởng của sấy đối lưu đến hàm lượng chlorophyll .............................37
Hình 3.8. Ảnh hưởng của sấy đối lưu đến hàm lượng polyphenol ..............................38
Hình 3.9. Ảnh hưởng của sấy vi sóng đến hàm lượng chlorophyll .............................39
Hình 3.10. Ảnh hưởng của sấy vi sóng đến hàm lượng polyphenol ...........................40
Hình 3.11. Ảnh hưởng kích thước lưới đến hàm lượng polyphenol và hiệu suất thu hồi bột
.....................................................................................................................................41
Hình 3.12. Ảnh hưởng nhiệt độ và độ ẩm đến chế độ sấy đối lưu ..............................44
Hình 3.13. Túi đựng bột ưà xanh ............................................................................... 45
Hình 3.14. Ảnh hưởng của quá trình bảo quản đến hàm lượng chlorophyll (mẫu sấy đối lưu)
.....................................................................................................................................46
Hình 3.15. Ảnh hưởng của quá trình bảo quản đến hàm lượng chlorophyll (mẫu sấy
vi sóng) ...................................................................................................................... 46
Hình 3.16. Anh hưởng của quá trình bảo quản đến hàm lượng polyphenol (mẫu sấy đối lưu)
.....................................................................................................................................47
Hình 3.17. Anh hưởng của quá trình bảo quản đến hàm lượng polyphenol (mẫu sấy
vi sóng) ...................................................................................................................... 48


Hình 3.18. Hình chụp SEM của bột trà xanh..............................................................51
Hình 3.19. So sánh 3 mẫu cảm quan .......................................................................... 53
Hình Al. Đường chuẩn glucose .................................................................................. 65
Hình A2. Đường chuẩn acid gallic ............................................................................. 69
Hình A3. Đường chuẩn trolox .................................................................................... 71
Hình A4. Sắc ký đồ mẫu chuẩn .................................................................................. 73

Hình A5. Sắc ký đồ mẫu thí nghiệm (trên:đối lưu, dưới: vi sóng) ............................. 74


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT


MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Cây trà (Camellia sinensis) là loài thực vật đã được biết đến từ hơn 2000 năm trước
Công nguyên, xuất xứ từ Đông Á, Nam Á và Đông Nam Á, nhưng ngày nay nó được trồng
phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới, tại các khu vực khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới. Cây trà
có một vị trí đặc biệt trong nền kinh tế và trong đời sống của người dân Việt Nam. Ngoài
giá trị dinh dưỡng, cây trà là cây công nghiệp lâu năm, mau cho sản phẩm và đem lại hiệu
quả kinh tế cao.
Bộ phận được sử dụng phổ biến nhất trên cây trà là lá trà. Chúng được sử dụng rộng rãi
nhưng chủ yếu ở lĩnh vực dược phẩm và thực phẩm. Trong lĩnh vực thực phẩm, chúng được
sử dụng dưới dạng trà xanh, trà ô long, trà đen, matcha,... tất cả đều được chế biến từ loài
này, nhung được chế biến ở các mức độ oxy hoá khác nhau. Các số liệu được báo cáo cho
thấy trà có chứa gần 4000 các hợp chất có hoạt tính sinh học mà các hợp chất trong đó
khoảng một phần ba thuộc nhóm polyphenol [1] [2], Những hợp chất khác như: alkaloids
(caffeine, theophylline và theobromine), các axit amin, cacbohydrate, protein, chất diệp lục,
các hơp chất dễ bay hơi, fluor, khoáng chất và các nguyên tố vi lượng, và các hợp chất không
xác định khác [3], Hợp chất chiết xuất từ trà xanh chứa nhiều polyphenol, có hoạt tính chống
oxy hoá, trong đó chủ yếu là các catechin; các thành phần epigallocatechin-3-gallate và
epicatechin-3- gallate thì có hoạt tính mạnh nhất.
Trên thế giới, nhiều công trình nghiên cứu về trà xanh đã được tiến hành nghiên cứu về
các thành phần có lợi từ trà. Việc sử dụng ừà một cách phù hợp sẽ mang lại nhiều lợi ích cho
sức khoẻ bởi sự có mặt của các chất chống oxy hoá, các hợp chất phenol, flavonoid [1] [2]
[3],
Dù năng suất thu hoạch rất cao và có nhiều giá trị sinh học nhưng giá thành lá trà phụ

liệu sau khi hái tôm hai lá hoặc tôm ba lá rất rẻ. Bên cạnh việc sử dụng lá dưới dạng tươi để
nấu lấy nước uống thường thấy ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam, hay dưới các dạng trà khác
nhau như trà đen, trà oolong,... Ngoài ra, trà xanh còn có các lợi ích đối với các bênh béo
phì, tiểu đường type II, giảm nguy cơ của các bệnh mạch vành, có tác dụng tốt với những
bệnh nhân ung thư, bệnh gan,... Với những lợi ích từ trà xanh mang lại cũng như nguồn lá
trà phụ liệu dồi dào, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu sản xuất bột trà xanh từ lá cây trà
phụ liệu bằng phương pháp chần, sấy và nghiền búa” nhằm đem lại sản phẩm từ lá trà xanh


thật với nhiều lợi ích dinh dưỡng. Đây là hướng nghiên cứu mới, với kết quả khảo sát các
phương pháp khác nhau sẽ mở ra thêm nhiều hướng nghiên cứu sản xuất mới cho loài cây
nhiều lợi ích này.
Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu sản xuất bột trà xanh từ lá trà phụ liệu ở quy mô phòng thí nghiêm.
Phân tích khả năng chống oxy hoá trong sản phẩm.
Nghiên cứu độ bền màu của chlorophyll trong sản phẩm trà xanh.
Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu này được thực hiện với quy mô phòng thí nghiêm, đối tượng nghiên cứu là
lá trà xanh.
Nội dung nghiên cứu
Tổng quan tài liệu về trà xanh.
Phân tích một số thành phần cơ bản của lá trà.
Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố thời gian, nhiệt độ, độ ẩm đến sự biến đổi hàm
lượng polyphenol và chlorophyll của bột trà xanh ửong các quá trình:
-

Chần

-

Sấy đối lưu

-

Sấy vi sóng

Tối ưu quá trình sấy để đạt hàm mục tiêu polyphenol tối ưu.
Khảo sát sự biến đổi của polyphenol và chlorophyll theo thời gian bảo quản. Phân tích
một số chỉ tiêu chất lượng sản phẩm.


1

CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN
1.1. Tổng quan về trà xanh
1.1.1.

Phân loại khoa học [1] [4] [5]

Cây frà xanh có tên khoa học là Camellia sinensis (L) thuộc họ Theaceae, là cây cho lá
quanh năm mọc thành bụi hoặc cây nhỏ.
Cây trà có nguồn gốc từ Trung Quốc, Nam và Đông Nam Á. Đây là cây công nghiệp
lâu năm, cho hiệu quả kinh tế cao, được trồng ở hơn 30 quốc gia. Trà cố nhiều giống khác
nhau, các giống trà phổ hiện nay là: Thea Jiunnanica, Thea Assamỉca, Thea Ainensìs.
Bảng 1.1. Phân loại khoa học của trà [4]
Phân loai khoa hoc
•«

1.1.2.

Giới

Thực vật - Plantee

Ngành

Hạt kín - Magnoỉiopsỉda

Lớp

Song tứ diệp - Dicotylednae

Bộ

Chè - Ericale

Họ

Chè - Theaceae

Chi
Loài

Chè - Camellia
C.Sinensis

Phân bố và đặc điểm [5] [6] [7]

1.1.2.1. Phân bố
Cây trà thích sống ở vùng cố khí hậu ấm và ẩm, cố nhiều mưa, đồng thời thích ánh sáng

khuếch tán, đất có tính acid yếu và được thoát nước tốt. Một số yếu tố cần thiết cho sự sinh
trưởng của cây trà: nhiệt độ từ 10 - 30°C, lượng mưa hàng năm tối thiểu 1250mm, độ dốc lý
tưởng của đất trồng là 0,5 - 10° và độ cao cố thể lên tới 2000m. Sản xuất frà vì vậy bị giới
hạn địa lý tại một vài khu vực trên thế giới và cây trà rất nhạy cảm vớì sụ thay đổi điều kiện
trồng trọt.
Trà trên thế giới phần lớn được trồng ở các nước Nam Á, Đông Nam Á. Ngoài ra một
phần nhỏ ở châu Phỉ và Mỹ Latin.
Ở Việt Nam trà được trồng chủ yếu ở vùng trung du miền Bắc Bộ (Vĩnh Phúc, Phú Thọ,
Bắc Cạn, Thái Nguyên) và vùng Tây Nguyên (Gia Lai, Kon Turn, Lâm Đồng, Đắc Lắc).
Bảng 1.2. Sản lượng trà một số nước trên thế giới [6]


2

Quốc gia

Sẵn lượng (nghìn tấn)

Tỉ lệ so với thế giới (%)

Trung Quốc
Án Độ

1924,5

36

1208,8

22,6

Kenya

432,4

8

Sri Lanka

340,2

6,3

Việt Nam

214,3

4

1.1.2.

Z Đặc điểm

Cây trà sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên chỉ cố một thân chính, chia làm 3 loại: thân
gỗ, thân bụi, thân nhỡ (bán gỗ). Cành trà do mầm sinh dưỡng phát triển thành, trên cành chia
ra nhiều đốt, chiều dài biến đổi nhiều từ 1-1 Ocm. Đốt ưà càng dầỉ là biểu hiện của giống trà
có năng suất cao. Lá trà mọc cách trên cành, mỗi đốt cố một lá, hình dạng và kích thước thay
đổi tuỳ giống. Lá trà cố gân rất rõ, rìa lá cố răng cưa. Búp trà là giai đoạn non của một cành
trà, được hình thành từ cấc mầm dinh dưỡng, gồm cố tôm (phần lá non trên đỉnh chưa xoè)
và 2 hoặc 3 lả non. Kích thước của búp trà thay đổi tuỳ giống và kỹ thuật canh tác. Cây frà

sau khi sinh trưởng 2-3 tuổi bắt đầu ra hoa, mọc từ chồi sinh thục ở nách lá.
Trà là cây lâu năm, cố chu kỳ sổng rất lâu, cố thể đạt 60-100 năm hoặc lâu hơn. Tuổi
thọ kinh tế tối đa của một cây trà thương mại vào khoảng 50-65 năm tuỳ thuộc điều kiện môi
trường và phương pháp trồng trọt.
Trà cho năng suất cao vào mùa mưa từ tháng 5-11, sau 10 - 15 ngày thì thu hoạch một
lần. Trà nguyên liệu sử dụng trong công nghiệp chế biến chủ yếu là 1 tôm và 2 - 3 lá non.
Hoa chè: màu trắng với nhiều nhị vàng, mỗi hoa gồm 7 cánh và hàng tá nhị dài.
Quả chè: thường mọc thành từng chụm 3. Ban đầu có màu xanh của chồi, sau đố tăng
trưởng và cúng dần thành quả màu nâu chứa hạt bên trong. Khi quả chín vết rãnh mở ra. Hạt
bên frong cố thể được dùng để gieo trồng.
Thân cây: đơn trục, cố 3 loại thân: thân gỗ, thân bụi và thân nhỡ (bán gỗ).
Lá chè: mọc cách trên cành, mỗi đốt cố một lá, hình dạng và kích thước thay đổi tuỳ
giống. Lá chè có rõ gân, rìa có răng cưa.
Búp chè là giai đoạn non của một cành chè: được hình thành từ các mầm dinh dưỡng,
gồm có tôm (phần lá non trên đỉnh chưa xoè) và 2-3 lá non. Có hai loại bứp: búp bình


3

thường (có tôm và 2-3 lá non) và búp mù (không có tôm, chỉ có lá).
Trên một cành chè: 1 năm có 4 - 5 đợt sinh trường của búp.
1.1.3.

Thành phần hoá học

Trà là loại thúc uổng đã phổ biến từ lâu đời ưảỉ qua hàng ngàn năm lịch sử, các công
trình nghiên cứu về trà rất nhiều. Cấc thành phần hoá học của trà được mô tả tương đối đầy
đủ. Một số thành phần của trà khô được mô tả trong bảng 1.3.
Bảng 1.3. Thành phần hoá học của lá trà khô [8] [9]
Thành phần

Giá trị % chất khô

Protein

15-20

Acid amỉn

1-4

Carbohydrate
Xơ tổng

7
26

Lỉpid
Sắc tố

7

Khoáng
Hợp chất phenolic

5
30

2

Trong rất nhiều thành phần có trong trà, thì các thành phần như polyphenol, acid amin,
các enzyme, cafeine là được quan tâm nhiều nhất do hoạt tính cũng như ảnh hưởng của
chứng đến chất lượng các sản phẩm trà.
Polyphenol
Các polyphenol là thành phần quan trọng cố trong trà, chiếm khoảng 30% hàm lượng
chất khô của lá chè tươi. Các polyphenol trong ttà bao gồm 6 nhóm hợp chất


4

chủ yếu là: flavanols, hydroxyl-4-flavanols, anthocyanins, flavones, flavonols và phenolic
acids. Trong đố quan trọng nhất là flavanols- bao gồm nhóm catechins là nhốm có tính
chất nồi frội trong trà. Các catechins chính: (-) Epicatechin (EC), (-) Epicatechin gallate
(ECG), (-) Epigallocatechin (EGC), (-) Epigallacatechin gallate (EGCG), (+) Catechin (C)
và (+) Gallocatechin (GC). Các hợp chất polyphenol góp phần tạo vị đắng, chát và ngọt
hậu vị của trà. Các hợp chất phenol là thành phần đặc trưng của cấc tính chất tiện ích cho
sức khoẻ con người có trong chè: kháng khuẩn, chống oxy hoá, cầm máu, chống ung thư.
[9] [10]

Hpicntcc

I me

.11 locíi tceh I tì

Ịl.

CũbẺihhi

Ql

EpĩralCT-liin

....
I
Kp lípl I lOCBICClllll —

lntc

CiiỉllociiTcchiin -3 iJ-galhitc

Hình 1.1. Công thức cấu tạo của cấc catechin [10]
Catechin được đặc trưng bởi các nhóm hydroxyl khác nhau ưên vòng A và vòng B.
Epicatechin (EC) có một nhóm ortho-dihydroxyl frên vòng B, ở vị trí carbon 3’ và 4’,
và một nhóm hydroxyl trên vòng c, tạì vị trí carbon 3. [11]
Epigallocatechin (EGC) khác với epicatechin ở vị trí các nhốm hydroxyl, EGC có
3 nhóm hydroxyl trên vòng B tại các vị trí carbon 3’, 4’, 5’. [11]
Epicatechin gallate (ECG) khác epicatechin là nhóm gallate ừong phân tử liên kết
với carbon 3 ở vòng c. [12]
Epigallocatechin gallate (EGCG) CÓ 3 nhóm hydroxyl Ở vi tri carbon 3*, 4’, 5*


5

của vòng B và nhóm gallate trên carbon 3 của vòng c [12]. EGCG là catechin được tìm
thấy nhiều nhất trong lá trà xanh, trà Oolong và trà đen [8]. Hàm lượng EGCG có trong
trà xanh vào khoảng 127 - 550 mg/L. [13]
Bảng 1.4. Các catechin chính trong trà (hàm lượng % trên tổng chất khô) [8]
Thành phần

Hàm lượng

Thành phần

Hàm lượng

(+) catechin

1-2

(+) gallocatechỉn

1-3

(-) epicatechin

1-3

(-) epigallocatechin

3-6

(-) epicatechin gallate

3-6

(-)epìgallocatechin gallate

7-13

EGCG là loại catechin cố nhiều nhất trong trà, chiếm khoảng 65% tỏng lượng
catechin. Catechin trong trà cố hoạt tính mạnh hơn vitamin c và E, thứ tự về hiệu quả
của chúng: ECG>EGCG>EGC>EC. [10]
Protein và các acid amin [7] [14]
Protein chiếm khoảng 14-17% khối lượng chất khô của lá trà tươi, thay đồi tuỳ theo
giống trà, tuy nhiên ít biến đổi theo quá trình phát triển của lá trà.
Các acid amin cơ bản trong lá frà bao gồm aspartic, arginine, glutamic, serine,
glutamine, tyrosine, valine, phenylalanine, leucine, isoleucine và theanỉne (5-Nethylglutamine)... Khoảng 50% acid amin Ưong lá trà tồn tại ở dạng tự do. Trong đó
theanine chiếm hàm lượng cao nhất, khoảng 50-60% tồng hàm lượng acid amin tự do,
tiếp theo là aspartic acid và arginine. Theanine không chỉ đóng vai trò quan họng đến
tính chất hương vị của trà mà còn cho thấy cấc hoạt tính sinh học. Các hoạt tính sinh học
của nố như tăng cảm giác thư giãn, ức chế các ảnh hưởng tiêu cực của caffeine, giảm
huyết áp và tăng khả năng chống khối u.


6

Bảng 1.5. Thành phần cảc acid amin trong lá trà tươi [14]
Thành phần

Hàm lượng (pg/g)

Aspartic acid

560 + 21,4

Glutamic acid

619 + 27,4

ASN

206 + 9,73

Serine

126 + 36,2

Histidine

693 + 79,8

Arginine

414 + 40,4

Glycine

30,7 + 5,43

Threonine

65,9 + 8,32

Alanine

Không tìm thấy

Theanine

4025 + 59,1

Tyrosine

63,5 + 36,7

Methionine

25,5 + 1,78

Tryptophan

61,9 + 3,33

Phenylalanine

30,5 + 24,0

Isoleucine

35,8 + 23,0

Leucine

27,5 + 9,70

Lysine

44,0 + 12,4

Tổng cộng

6985

Enzyme [4] [15]
Trong trà cố hầu hết các loại enzyme, nhưng chủ ỵếu là hai nhóm: nhóm enzyme
thuỷ phân gồm amylase, invertase, glucozidase, protease...; nhốm enzyme oxy hoá khử
gồm catalase, polyphenol oxidase và peroxidase...
Trong đố, polyphenol oxidase và peroxidase là hai enzyme chịu ưách nhiệm cho
quá tành lên men (quá trình oxy hoá) để biến đổi trà xanh thành trà đen. Trong sản
xuất frà xanh, cần bất hoạt enzyme này để tránh oxy hoá catechin.
Caffeine [16] [17]
Caffeine (1,3,7-trimethyl xanthine; 1,3,7-trimethyl-lH-purine -2,6 (3H,7H)- dione),


7

là một dẫn xuất tạo thành từ purine, caffeine chủ yếu được tổng hợp tại lá trà, chiếm
khoảng từ 3-5% lượng chất khô trong lá ửà.
Hàm lượng caffeine thay đổi tuỳ thuộc vào độ tuổi của lá trà, thường giảm theo độ
tuổi của lá và ít biến đổi trong quá trình chế biến (trà đen, trà olong).
1.1.4.

Một số nghiên cứu về trà xanh

Trà xanh từ lâu đã được biết đến bởi các tác dụng tích cực của nó đến sức khoẻ con
người, trà xanh chứ nhiều hợp chất, đặc biệt là các polyphenol, và nhều nghiên cứu y
học cho thấy các polyphenol trong trà làm giảm nguy cơ của nhiều loại bệnh. [18]
Các nghiên cứu về trà xanh chủ yếu nghiên cứu về tác dụng sinh lý của các hợp chất
có trong trà, các phương pháp trích ly nhằm tăng khả năng thu hồi các chất có hoạt tính

sinh học, ứng dụng của trà xanh trong thực phẩm.
Nghiên cứu về tác dụng sinh lý của trà
Trong đường ruột, trà xanh được phát hiện là có khả năng hoạt hoá các chất chống
oxy hoá nội bào, ức chế hình thành các hợp chất tiền ung thư, cản trở sự hình thành mạch
máu trong phôi và sự sản sinh các tế bào ung thư. Trà xanh làm giảm sự hấp thu
cholesterols và lipid trong đường ruột, ngăn chặn sự rối loạn đường ruột [19], Bên cạnh
đó trà xanh còn làm giảm bệnh đái tháo đường, thúc đẩy việc tiều thụ năng lượng. Ngoài
ra trà còn có lợi ích là kháng khuẩn, chống lão hoá, kháng viêm [9],
Theo một nghiên cứu của K. Nakachi và K. Imai (1996) trên các bệnh nhân đã bị
ung thư, uống 10 tách trà mỗi ngày (120ml/ tách) có thể làm chậm sự tấn công của ung
thư lên đến 7.3 năm đối với nữ và 3.2 năm đối với nam [20].
Wu và cộng sự (2003), nghiên cứu trên 501 bệnh nhân ung thư vú người Mỹ gốc Á
đối chứng với 594 người, kết quả là sử dụng trà từ 0-85,7 mL/ngày và >85,7 mL/ ngày
giúp giảm nguy cơ ung thư vú với lượng sử dụng tăng dần [21],
Theo Camila T.Scoparo và cộng sự (2013), polysaccharides trong trà xanh và trà
đen, thông qua đường uống, có thể làm giảm tỉ lệ tử vong của chuột bị đa nhiễm vi sinh
vật đường máu, cao hơn 40% và 25% so với mẫu kiểm nghiệm. Polysaccharides trong
trà còn ảnh hưởng đến dòng neutrophils, ngăn cản sự tích tụ neutrophils trong phổi và
sự tổn hại mô [22].
Nghiên cứu về ứng dụng của trà trong thực phẩm
Trong công nghệ thực phẩm, từ nhiều năm trở lại đây, người tiêu dùng ngày càng


8

quan tâm đến các sản phẩm có bổ sung chiết xuất trà xanh. Trà xanh thường được bổ
sung vào nhiều loại thực phẩm khác nhau: bánh mì, bánh quy, táo sấy, các sản phẩm từ
thịt,...[11]
Trong một nghiên cứu của DuPont Nutrition và Health laboratories, hiệu quả chống
oxy hoá của trà xanh trích ly được so sánh với liều lượng tương đương butylaed

hydroxyanisole (BHA). Kết quả là liều dùng 200ppm trà xanh trích ly cho hiệu quả
kháng oxy hoá tương đương với 40ppm BHA trong sản phẩm burger gà tây đút lò (bảo
quản ở 4°C) [11],
Trong một nghiên cứu sự ảnh hưởng của bột trà xanh trích ly đến sự oxy hoá dầu
hướng dương (Mirahmadi F,2005), các chất chống oxy hoá được cho vào sản phẩm với
hàm lượng: bột trà xanh, a tocopherol (200 và 500 ppm), butylated hydroxyanisole
(BHA) và butylated hydroxytoluene (BHT) (100 và 200 ppm), bảo quản ở 50°C trong
5-12 ngày. Kết quả cho thấy khả năng chống oxy hoá của bột trà xanh tốt hơn các chất
oxy hoá khác [23], Dung dịch trà xanh trích ly cũng cho thấy khả năng chống oxy hoá
lipid, khi ngâm phi lê cá ngừ trong dung dịch trà rồi đem đông lạnh [24],
1.2. Tổng quan về thiết bị nghiền búa [25]
Thiết bị nghiền búa được thiết kế cấu trúc đơn giản, tiêu thụ năng lượng ít, tỉ lệ giảm
tốc cao, năng suất cao, tháo lắp và bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng.


9

Hình 1.2. Thiết bị nghiền búa
Nguyên lý hoạt động
Nguyên liệu cần nghiền cho vào bên ưong máỵ qua cửa nạp liệu. Do sụ va đập của
vật liệu với các cảnh búa đang quay và vód thành trong máy, vật liệu sẽ biến dạng rồi
vỡ ra thành các thành phần cỏ kích thước nhỏ hơn. Ngoài ra, khi nguyên liêu ban đầu có
kích thước ỉón, còn cố thêm sự chà xát của vật liệu với thành trong của máy. Do bị va
đập nhiều lần với cánh bứa và vỏ máy, nguyên liệu giảm kích thước đến khi nhỏ hơn lỗ
lưới, hạt sẽ theo lỗ lưới ra ngoài. Cấc hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới tự thoát ra ngoài hoặc
được quạt hút ra khỏi máy, còn các hạt vật liệu to chưa lọt qua lưới lại được các búa tiếp
tục nghiền nhỏ.
Để nghiền được động năng của búa khỉ quay phải lớn hơn công làm biến dạng để
phá vỡ vật liệu. Do vậy, khi nghiền vật liệu lớn cần có trọng lượng búa lớn, còn khi
nghiền vật liệu nhỏ cần búa nhẹ hơn. Trong trường hợp vật liệu nghiền có kích thước

không đồng đều hoặc quá cứng, người ta dùng loại cố cánh búa xẹp. Ưu đỉểm của cánh
búa loại này là cố thể xếp được khi qua tải hoặc vật cứng, khỉ vượt qua tải hay vật cứng
này, cánh búa sẽ mở ra nhờ lực ly tâm.


10

Hình 1.3. Cấu tạo thiết bị nghiền búa
Trong thiết bị nghiền búa, lực tác động chủ yếu là lực va đập. cấu tạo thiết bị nghiền
búa bao gồm một rotor quay với tốc độ cao được gắn với một vòng đai, ừên vòng đai có
gắn các tay đập (búa). Khi rotor quay, các tay đập sẽ chuyển động và đầu của các tay
đập tạo thành vòng tròn, khoảng cách giữa vòng ừòn này với vỏ bao rất nhỏ (phụ thuộc
vào kích thước của sản phẩm). Mặt trong của vỏ bao được cấu tạo bằng vật liệu dai và
cúng. Khỉ vận hành, nguyên liệu được tay đập đưa đến khe hẹp giữa đầu bứa và thành
của vỏ. Dưới tác dụng của lực va đập của bứa và lực ma sát, nguyên liệu sẽ vỡ ra. Trên
vỏ có thể trang bị sàng để giữ lại các nguyên liệu chưa được nghiền đến mức độ đạt yêu
cầu. Nếu nguyên liệu cố cấu trúc sợi hoặc dính (sticky), sàng này nhanh chống bị tắc.
Thiết bị nghiền búa thường được dùng để nghiền các loại nguyên liệu cứng, giòn,
dạng sợi hoặc có tính chất dính.
1.3. Tổng quan về quá trình sấy
1.3.1.

Sấy đối lưu [25]

Trong phương pháp sấy đối lưu, người ta sử dụng không khí nóng để làm tác nhân