Tài liệu Nghiên cứu kiểm định nguồn gốc chè bằng phương pháp phân tích kim loại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN THỊ MAI --------------------------------------- TRẦN THỊ MAI CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU KIỂM ĐỊNH NGUỒN GỐC CHÈ BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KIM LOẠI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA 2015A Hà Nội - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- TRẦN THỊ MAI NGHIÊN CỨU KIỂM ĐỊNH NGUỒN GỐC CHÈ BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KIM LOẠI Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THỊ THẢO Hà Nội - 2017 LỜI CAM ĐOAN Học viên: Trần thị Mai Nơi đào tạo: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Thảo Tên luận văn: Kiểm định nguồn gốc chè bằng phương pháp phân tích kim loại Tôi xin cam đoan, trong suốt quá trình nghiên cứu luận văn thạc sĩ, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của giáo viên hướng dẫn, tôi đã tiến hành nghiên cứu luận văn một cách trung thực, toàn bộ nội dung trong báo cáo luận văn được tôi trực tiếp thực hiện. Tất cả các nghiên cứu không sao chép từ các báo cáo khoa học, luận văn tiến sĩ, thạc sĩ hay sách của bất cứ tác giả nào. Học viên Trần Thị Mai ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn TS Nguyễn Thị Thảo đã tận tình trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giảng viên công tác tại Bộ môn Quản lý chất lượng và Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đã luôn tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt khóa học cũng như trong thời gian tôi thực hiện đề tài này. Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Học viên Trần Thị Mai iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................ii LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... iii DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. vi DANH MỤC HÌNH .................................................................................................vii MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 8 Chƣơng 1 – TỔNG QUAN ..................................................................................... 10 1.1. Sơ lƣợc về chè và sản phẩm chè .................................................................10 1.2. Tình hình sản xuất, chế biến chè và sản phẩm chè tại Việt Nam ............11 1.3. Vai trò của kim loại trong chè và thành phần hóa học của lá chè ..........17 1.3.1. Vai trò của kim loại trong chè ...........................................................................17 1.3.2. Thành phần hóa học của lá chè ..........................................................................19 1.4. Kiểm định nguồn gốc thực phẩm ..............................................................21 1.4.1. Kiểm định nguồn gốc ..........................................................................................21 1.4.2 Các kỹ thuật phân tích sử dụng trong kiểm định nguồn gốc .............................22 1.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu ............................................................................26 Chƣơng 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 29 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ..................................................................................29 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................29 2.2.1 Phương pháp xác định hàm lượng chất khô .......................................................29 2.2.2. Phương pháp xử lý mẫu trong lò vi sóng (CEM 5) ...........................................30 2.2.3. Phương pháp xác định kim loại trên máy ICP- OES ........................................31 2.2.4. Phương pháp xác định kim loại trên máy AAS.................................................31 2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................................33 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 34 3.1 Hàm lƣợng kim loại trong mẫu chè nguyên liệu của 3 tỉnh Phú Thọ, Yên Bái, Tuyên Quang. .......................................................................................34 iv 3.1.1 Hàm lượng kim loại trong mẫu chè nguyên liệu Phú Thọ.................................34 3.1.2 Hàm lượng kim loại trong mẫu chè nguyên liệu của Tuyên Quang ................35 3.1.3 Hàm lượng kim loại trong mẫu chè nguyên liệu của Yên Bái..........................37 3.1.4 Kết quả phân tích phương sai đối với các mẫu chè nguyên liệu ......................38 3.2 Hàm lƣợng kim loại trong mẫu chè thành phẩm của Phú Thọ, Thái Nguyên, Dilmah ....................................................................................................39 3. 2.1. Hàm lượng kim loại trong mẫu chè thành phẩm Phú Thọ ..............................39 3.2.2 Hàm lượng kim loại trong mẫu chè thành phẩm Thái Nguyên ........................40 3.2.3 Hàm lượng kim loại trong mẫu chè Dilmah ......................................................42 3.2.4 Kết quả phân tích phương sai đối với các mẫu chè thành phẩm ......................43 3.3 Phân nhóm các mẫu chè theo phƣơng xử lý số liệu PCA và LDA ...........43 3.3.1 Phân tích PCA, LDA đối với các mẫu chè nguyên liệu....................................43 3.3.2: Phân tích PCA, LDA đối với các mẫu chè thành phẩm .................................47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 50 1. Kết luận ......................................................................................................50 2. Kiến nghị ....................................................................................................50 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 51 PHỤ LỤC ................................................................................................................. 56 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng chè Việt Nam giai đoạn 2005-2015 Bảng 1.2. Sản lượng và giá trị chè xuất khẩu của Việt Nam giai đoạn 2005-2015 Bảng 1.3. Các thị trường xuất khẩu chè chủ yếu của Việt Nam đầu năm 2017 Bảng 3.1. Hàm lượng các kim loại trong mẫu chè nguyên liệu của Phú Thọ Bảng 3.2. Hàm lượng các kim loại trong mẫu chè nguyên liệu của Tuyên Quang Bảng 3.3. Hàm lượng các kim loại trong mẫu chè nguyên liệu của Yên Bái Bảng 3.5. Hàm lượng các kim loại trong mẫu chè thành phẩm của Phú Thọ Bảng 3.6. Hàm lượng các kim loại trong mẫu chè thành phẩm của Thái Nguyên Bảng 3.7. Hàm lượng các kim loại trong mẫu chè thành phẩm Dilmah Bảng 3.8. Hàm phân tích kết quả theo LDA của các mẫu chè nguyên liệu Bảng 3.9. Hàm phân tích kết quả theo LDA của các mẫu chè thành phẩm vi DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Sự phân bố các mẫu chè nguyên liệu trong mặt phẳng tương quan 1-2 Hình 3.2. Sự tương quan của các chỉ tiêu kim loại trong nhóm sản phẩm chè nguyên liệu Hình 3.3. Sự phân bố của các mẫu chè nguyên liệu trong mặt phẳng tương quan 1-2 Hình 3.4. Sự phân bố các mẫu chè nguyên liệu dựa trên phân tích LDA Hình 3.5. Sự phân bố các mẫu chè thành phẩm trong mặt phẳng tương quan 1-2 Hình 3.6. Sự tương quan của các chỉ tiêu kim loại trong nhóm sản phẩm chè thành phẩm Hình 3.7.Sự phân bố của cá mẫu chè thành phẩm trong mặt phẳng tương quan 1-2 Hình 3.8. Sự phân bố các mẫu chè thành phẩm dựa trên phân tích LDA vii MỞ ĐẦU Chè là loại đồ uống phổ biến trên thế giới. Tại Việt Nam, chè đã được sử dụng từ lâu đời và chiếm vị trí nhất định trong văn hóa ẩm thực. Cho đến nay, cây chè đã chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, có vai trò góp phần xóa đói giảm nghèo, giải quyết việc làm cho lao động phổ thông, định canh - định cư cho đồng bào dân tộc thiểu số, phủ xanh đất trống, đồi trọc, góp phần trực tiếp thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, ổn định chính trị, xã hội cho các tỉnh trung du, miền núi phía Bắc và một số tỉnh Duyên hải miền Trung, Tây Nguyên. Kết thúc năm 2016, xuất khẩu chè của cả nước tăng cả lượng và trị giá, tăng lần lượt 5,1% và tăng 2,1% so với năm 2015.Thống kê sơ bộ từ TCHQ Việt Nam, kết thúc năm 2016, xuất khẩu chè của cả nước tăng cả lượng và trị giá, tăng lần lượt 5,1% và tăng 2,1% so với năm 2015, đạt tương đương 130,9 nghìn tấn, trị giá 217,2 triệu USD.Tính riêng tháng cuối năm 2016, xuất khẩu chè đạt 14,8 nghìn tấn, trị giá 25,8 triệu USD, tăng 15,2% về lượng và tăng 15,6% về trị giá so với tháng 11 – đây cũng là tháng thứ 2 liên tiếp xuất khẩu chè tăng về lượng. Tuy nhiên, bên cạnh các kết quả đạt được, ngành chè còn có những yếu tố tồn tại, bao gồm từ khâu trồng chè, quy hoạch vùng nguyên liệu, khâu thu hái bảo quản nguyên liệu chè tươi, khâu chế biến…Các yếu tố này ảnh hưởng đến việc nâng cao giá trị gia tăng của các sản phẩm chè. Mặc dù nằm trong nhóm 5 nước sản xuất và xuất khẩu chè lớn nhất thế giới nhưng giá trị ngành chè mang lại chưa tương xứng với tiềm năng vốn có. Truy xuất nguồn gốc sản phẩm chè là một trong những giải pháp nhằm mục đích đảm bảo an toàn thực phẩm và nâng cao giá trị của các sản phẩm chè Việt Nam, đặc biệt 8 trong bối cảnh thế giới hiện nay nói chung và Việt Nam nói riêng, việc truy xuất nguồn gốc sản phẩm chè trở lên cần thiết để đảm bảo được những yêu cầu khắt khe về chất lượng.Một trong những cơ sở dữ liệu không thể thiếu đối với các sản phẩm chè đó là hàm lượng kim loại. Do đó chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu kiểm định nguồn gốc chè bằng phương pháp phân tích kim loại” để giải quyết vấn đề nêu trên. Mục đích nghiên cứu: Tìm hiểu khả năng kiểm định nguồn gốc chè bằng phương pháp phân tích hàm lượng các kim loại có trong sản phẩm chè Đối tƣợng nghiên cứu: Giống chè LDP1 được trồng tại Phú Thọ, Yên Bái, Thái Nguyên, Tuyên Quang và loại chè thành phẩm của hãng Dilmah Phạm vi nghiên cứu: Phân tích hàm lượng kim loại trong chè nguyên liệu và sản phẩm chè Phƣơng pháp nghiên cứu: Mẫu được xác định hàm lượng chất khô và được vô cơ hóa rồi đem đo hàm lượng kim loại bằng máy AAS và máy ICP _OES Ý nghĩa của đề tài: + Góp phần xác định các thành phần kim loại trong chè + Góp phần làm cơ sở dữ liệu cho xác định nguồn gốc chè + Góp phần đánh giá mức độ an toàn của các mẫu chè về hàm lượng kim loại nặng 9 Chƣơng 1 – TỔNG QUAN 1.1. Sơ lƣợc về chè và sản phẩm chè Cây chè hay cây trà có tên khoa học là Camellia sinensis (L) O, là loài thực vật thuộc họ Chè (Theaceae), có nguồn gốc từ Đông Á và Đông Nam Á. Hiện nay, cây chè đã được trồng tại các vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc các châu lục trên thế giới. Các giống chè có thể ở dạng cây bụi (điển hình là giống Saemidori) hoặc bán gỗ (điển hình là giống Trung du), đặc biệt có một số giống chè là cây thân gỗ như giống Shan Suối Giàng. (1). Cây chè đã được trồng từ lâu đời nên hiện nay có nhiều phân loài, thứ hoặc giống cây trồng[1], hiện có bốn “thứ” đã được công nhận là(25): + C. sinensis var. sinensis (L) O. Kuntze + C. sinensis var. assamica (J.W.Mast.) Kitam. + C. sinensis var. waldenae (S.Y.Hu) H.T.Chang + C. sinensis var. dehungensis (H.T.Chang & B.H.Chen) T.L. Ming Trong đó hai phân loài đầu tiên là các phân loài chủ yếu dùng để chế biến các sản phẩm chè. Chè là sản phẩm đồ uống phổ biến thứ nhì trên thế giới sau cà phê trong thị trường đồ uống không cồn(16). Các sản phẩm từ chè rất đa dạng, được đặt tên chủ yếu theo màu nước pha, trong đó các sản phẩm chính được tiêu thụ trên thế giới bao gồm chè xanh và chè đen, ngoài ra còn có chè ô long, chè vàng, chè trắng, chè lục... Bên cạnh sản phẩm chè dạng rời và dạng viên còn có các sản phẩm chè khác như chè bột, chè túi lọc, chè hòa tan… Sản phẩm chè xanh chủ yếu chế biến từ phân loài C. sinensis var. sinensis (L) O. Kuntze, là loại chè có lá nhỏ, cây có dạng bụi, chịu khí hậu lạnh ôn đới. Trong khi đó 10 chè, chè đen chủ yếu chế biến từ phân loài C. sinensis var. assamica (J.W.Mast.) Kitam, là loại chè có lá lớn, cây có dạng cao, chịu khí hậu nóng nhiệt đới(16). Cũng theo ISO (Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế) ồ đọ ệ ủa các giố Camellia sinensis (L) O. Kuntz ợp để làm đồ uống (12). Việ ể được thực hiện thông qua một trong các khâu hấp, chần, sao hoặc sấy, nếu thực hiện chần hoặc hấp thì sau đó phải sấy nhẹ để giảm bớt nước trong chè hấp và chè chần đến độ ẩm quy định trước khi đưa đi vò chè(10). Về đặc tính cảm quan, chè đen có nước pha màu đồng đỏ, vị dịu, hương thơm mát dễ chịu. Trong khi đó, chè xanh có màu nước pha xanh tươi, vị chát mạnh và có hương thơm tự nhiên của chè. Các chất trong thành phần của chè xanh ít bị biến đổi so với chè tươi, do đó giá trị dinh dưỡng của chè xanh cao hơn chè đen. Nhóm các hoạt chất có hoạt tính sinh học trong chè và các sản phẩm chè chủ yếu là nhóm catechin. Hàm lượng catechin trong lá chè tươi khá cao, tuy nhiên trong các sản phẩm chè hàm lượng catechin giảm xuống với mức độ tùy thuộc vào phương thức chế biến và dạng sản phẩm. Trong chè xanh chứa 15 % đến 36 % catechin, chè đen chứa 3 % đến 10 % catechin và chè ô long chứa 8 % đến 20 % catechin. Chè đen được cho lên men (hoạt hóa enzym polyphenol oxidase) hoàn toàn nên phần lớn các hợp chất polyphenol trong chè đen đã bị tiêu hủy, hàm lượng polyphenol do đó thấp(16) 1.2. Tình hình sản xuất, chế biến chè và sản phẩm chè tại Việt Nam Việt Nam là nước có lịch sử trồng chè lâu đời. Cây chè xuất hiện ở Việt Nam ước tính từ nghìn năm nay, hiện trên các tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Lào Cai, Yên Bái vẫn lưu giữ những quần thể chè cổ hàng mấy trăm năm tuổi. Cây chè Việt Nam phân bố chủ yếu tại các tỉnh miền núi, trung du phía bắc. Ở phía nam, cây chè được di thực lên Tây Nguyên từ thời Pháp thuộc và chủ yếu trên cao nguyên Lâm Đồng (24). Cây chè Việt Nam được trồng tại 34 trên tổng số 63 tỉnh, thành phố(8). Tại một số địa phương, đặc biệt là Vùng Trung du Miền núi Bắc Bộ, đã hình thành nhiều sản phẩm chè 11 đặc sản truyền thống nổi tiếng như chè Tà Sùa, chè Phìn Hồ, chè Suối Giàng, chè Tân Cương(4)... Một số vùng trồng chè đã có chỉ dẫn địa lý như: + Chỉ dẫn địa lý “Mộc Châu” cho sản phẩm chè Shan tuyết, bao gồm chè đen, chè xanh chế biến theo quy trình Bao chung và chè xanh chế biến theo quy trình Sao suốt với chất lượng đặc thù. Phạm vi của chỉ dẫn bao gồm một số xã thuộc các huyện Mộc Châu và Vân Hồ, tỉnh Sơn La.(5) + Chỉ dẫn địa lý “Tân Cương” cho sản phẩm chè. Phạm vi của chỉ dẫn bao gồm một số xã thuộc thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên(6). Trong khoảng hai thập kỷ vừa qua, diện tích trồng và sản lượng chè của Việt Nam tăng liên tục; đồng thời, điểm đáng chú ý là tăng trưởng sản lượng tại Việt Nam chủ yếu là nhờ tăng năng suất, trái ngược với diễn biến chung trên thế giới (16). Theo số liệu của Tổng cục Thống kê, diện tích trồng chè của Việt Nam năm 2013 đạt 129,8 nghìn hecta (26), trong đó 114,1 nghìn hecta cho sản phẩm (14), sản lượng chè búp tươi đạt 936,3 nghìn tấn (26), sản lượng chè chế biến đạt 187,1 nghìn tấn (14), sản lượng chè xuất khẩu đạt 141,4 nghìn tấn, đạt giá trị 229 triệu USD, giảm 3,9 % về lượng nhưng tăng 2,0 % về giá trị(26) so với năm 2012. Phần lớn hộ trồng chè có quy mô nhỏ. Theo Tổng điều tra nông nghiệp của Tổng cục Thống kê, 85 % số hộ trồng chè của Việt Nam có diện tích dưới 0,5 ha. Về giống, trong thời gian vừa qua thì công tác phát triển giống chè cũng đã đổi mới đáng kể. Cơ cấu giống chè mới (từ cành) như LDP1, LDP2, PH1, Ô long, Kim Tuyên, Ngọc Thúy, Phúc Vân Tiên, Keo Am Tích đã chiếm tới trên 50 % diện tích. Diện tích chè chưa cải tạo (trồng bằng hạt) hiện chỉ còn khoảng trên 40 %. Hiện nay đa phần các hộ sản xuất thu hái bằng máy. Việc thu hái bằng máy tiết kiệm chi phí lao động cho hộ và tiến độ nhanh hơn. Bên cạnh đó, việc hái bằng máy sẽ giảm số lứa hái, trung bình 35 ngày đến 40 ngày hái một lần (so với hái thủ công từ 7 ngày đến 10 ngày hái một lứa). Do khoảng thời gian giữa hai lứa hái dài nên đủ thời gian cho thuốc bảo vệ thực vật phân hủy. Tuy nhiên, tại nhiều địa phương máy cắt quá sâu do đó chất lượng chè nguyên liệu rất thấp 12 và ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng chè các vụ sau sẽ bị giảm hẳn và giai đoạn năng suất ổn định của chè sẽ rút ngắn lại (16). Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lƣợng chè Việt Nam giai đoạn 2005-2015 (14) Hạng mục 2005 Diện tích (1000 ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng búp tươi (1.000 tấn) 2010 2013 2014 2015 122,5 129,7 128,2 132,1 124 58,3 73,7 80,9 - - 570,0 834,6 921,9 962,5 1000,0 Hiện nay, hoạt động của doanh nghiệp chè chia làm 4 lĩnh vực là chế biến, xuất khẩu, buôn bán trong nước và nhập khẩu trong đó lĩnh vực phổ biến nhất là chế biến, sau đó đến buôn bán trong nước, xuất khẩu, và nhập khẩu(15). Bảng 1.2. Sản lƣợng và giá trị chè xuất khẩu của Việt Nam giai đoạn 2005-2015(4) Hạng mục Sản lượng xuất 2005 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 91,7 135,0 137,0 135,0 146,9 141,4 132,0 124,8 1.000 1.318 1.463 1.522 1.530 1.625 1.720 1.708 ,5 ,5 178,0 200,5 205,5 224,8 229,0 227,0 213,1 khẩu (1.000 tấn) Giá bình quân (USD/tấn) Giá trị xuất 91,7 khẩu (Triệu USD) 13 Trong cơ cấu mặt hàng chè xuất khẩu của Việt Nam những năm gần đây, chè đen dạng rời đóng gói trên 3 kg (thường là bao 50 kg) chiếm tỷ lệ từ 55 % đến 65 %, chè xanh dạng rời đóng gói trên 3 kg chiếm tỷ lệ từ 28 % đến 35 %, các loại chè đóng gói dưới 3 kg chiếm tỷ lệ từ 6 % đến 9 %(4). Các thị trường nhập khẩu chè Việt Nam chủ yếu là Pakistan, Đài Loan, Nga, Trung Quốc, Mỹ, Indonesia, Malaysia…(21). Bảng 1.3. Các thị trƣờng xuất khẩu chè chủ yếu của Việt Nam Thống kê sơ bộ của TCHQ về thị trƣờng xuất khẩu chè tháng đầu năm 2017 (29) Tháng 1/2017 Thị trƣờng Tổng Pakistan Nga Đài Loan Trung Quốc Indonesia Hoa Kỳ Malaysia UAE Saudi Arabia Ba Lan Thổ Nhĩ Kỳ Đức Lƣợng (Tấn) 9.155 3.113 1.296 809 608 543 391 241 190 157 152 44 31 Trị giá (USD) 13.463.066 5.586.154 1.816.117 1.075.092 609.314 426.788 465.232 165.256 303.227 372.584 278.849 94.416 105.238 So sánh với cùng kỳ năm trƣớc (%) Lƣợng -15,4 -20,73 2,13 -69,87 72,73 -67,81 9,83 -40,49 -33,57 103,90 300,00 -45,68 -60,76 Trị giá -20,0 -27,89 -1,24 -12,28 16,79 -71,95 9,31 -44,41 -35,81 114,60 466,06 -20,29 7,70 Nguồn : Vinanet Theo số liệu thống kê, khối lượng xuất khẩu chè tháng 4 năm 2016 ước đạt 9 nghìn tấn với giá trị đạt 11 triệu USD, đưa khối lượng xuất khẩu chè 4 tháng đầu năm 2016 đạt 32 nghìn tấn với 47 triệu USD, giảm 2,7% về khối lượng và giảm 12,2% về giá trị so với 14 cùng kỳ năm 2015. Giá chè xuất khẩu bình quân 3 tháng đầu năm 2016 đạt 1.529 USD/tấn, giảm 5,38% so với năm 2015. Trong 3 tháng đầu năm 2016, khối lượng chè xuất khẩu sang Pakistan – thị trường lớn nhất của Việt Nam v – Số liệu thống kê sơ bộ từ TCHQ Việt Nam, tháng đầu năm 2017 xuất khẩu chè giảm 38,4% về lượng và giảm 47,9% về trị giá so với tháng 12/2016 và so với cùng kỳ năm 2016 xuất khẩu chè cũng giảm 15,4% về lượng và giảm 20% về trị giá. Việt Nam xuất khẩu chè chủ yếu sang thị trường Pakistan, chiếm 34% tổng lượng chè xuất khẩu, với 3,1 nghìn tấn, trị giá 5,5 triệu USD, so với cùng kỳ năm trước tốc độ xuất khẩu chè sang thị trường này giảm cả lượng và trị giá, giảm lần lượt 20,73% và 27,89%. Thị trường xuất khẩu lớn đứng thứ hai sau Pakistan là Nga, đạt 1,2 nghìn tấn, trị giá 1,8 triệu USD, tăng 2,13% về lượng nhưng giảm 1,24% về trị giá. Kế đến là Đài Loan với lượng xuất 809 tấn, trị giá trên 1 triệu USD, giảm 69,87% về lượng và giảm 12,28% về trị giá – đây cũng là thị trường có lượng chè xuất khẩu giảm mạnh nhất trong tháng so với cùng kỳ năm trước. Đáng chú ý, xuất khẩu chè trong tháng này có thêm thị trường Ấn Độ với lượng xuất 390 tấn, trị giá 397,8 nghìn USD. Với sản lượng và tốc độ tăng trưởng xuất khẩu ổn định qua từng năm, Việt Nam hiện đã nằm trong top 5 quốc gia sản xuất chè lớn nhất thế giới và cũng đứng thứ 5 thế giới về xuất khẩu chè. Mặc dù có những bước tăng trưởng đáng khích lệ, ngành Chè Việt Nam vẫn đang đứng trước những thách thức lớn về các vấn đề như chất lượng sản phẩm, an toàn vệ sinh thực phẩm và giá bán. Giá xuất khẩu bình quân của Việt Nam chỉ bằng 60 % mức giá bình quân thế giới(8). Giá xuất khẩu chè bình quân của Việt Nam mới chỉ đạt 2.000 USD/ha (tính theo kim ngạch xuất khẩu trên diện tích chè cho sản phẩm trong năm 2013), thấp hơn nhiều so với các nước xuất khẩu chè khác như Sri Lanka 5.700 USD/ha, 15 Kenya 6.000 USD/ha (24). Thị trường nội địa, chủ yếu tiêu thụ chè xanh, cũng đang đặt ra những đòi hỏi lớn về cải thiện chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm. Hiện nay, cả nước hiện có 124.000 ha diện tích trồng chè với hơn 500 cơ sở sản xuất chế biến, công suất đạt trên 500.000 tấn chè khô mỗi năm. Thế nhưng, khoảng 90% sản lượng chè xuất khẩu vẫn ở dạng nguyên liệu thô, chưa qua chế biến nên giá trị tăng thấp, chủ yếu xuất khẩu vào thị trường dễ tính, rất ít sản phẩm đạt tiêu chuẩn xuất khẩu vào thị trường yêu cầu chất lượng cao như EU. Trong bối cảnh hội nhập kinh tế thế giới, bên cạnh thuận lợi về giảm thuế quan thì các doanh nghiệp phải chịu sức ép về hàng rào kỹ thuật, nhất là vấn đề an toàn thực phẩm Trong định hướng quy hoạch sử dụng đất và phát triển sản xuất nông nghiệp theo ngành hàng đến năm 2020 và tầm nhìn năm 2030, diện tích đất bố trí ổn định lâu dài để trồng chè là 140 ngàn ha; tăng 10 ngàn ha so với năm 2010, trong đó các tỉnh trung du miền núi phía Bắc khoảng 7 ngàn ha, Lâm Đồng 3 ngàn ha. Áp dụng quy trình sản xuất chè sạch, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, sử dụng các giống chè mới năng suất và chất lượng cao để trồng mới và trồng tái canh. Về chế biến chè: Đầu tư mới và cải tạo nâng cấp các nhà máy chè theo hướng hiện đại, đạt tổng năng suất 840.000 tấn búp tươi/năm; chế biến công nghiệp 70% sản lượng chè búp tươi, với sản lượng 270.000 tấn chè khô. Chuyển đổi cơ cấu sản phẩm theo hướng: 55% chè đen và 45% chè xanh; đến năm 2020 giá chè Việt Nam xuất khẩu ngang bằng giá bình quân thế giới (7). Theo Đề án Nâng cao giá trị gia tăng hàng nông lâm thủy sản trong chế biến và giảm tổn thất sau thu hoạch đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phê duyệt, đến năm 2020, giá trị gia tăng các ngành hàng nông lâm thủy sản tăng bình quân 20 % so với hiện nay. Cụ thể đối với ngành chè là tăng 30 %, so với một số ngành hàng chủ lực khác: Gạo tăng 20 %; cà phê tăng 13 %; thủy sản tăng 20 %... Đến 2020, tổn thất sau thu hoạch đối với nông sản, thủy sản giảm 50 % so với hiện nay. Đảm bảo trên 80 % sản lượng chè được chế biến đúng yêu cầu kỹ thuật (TCVN 1454:2013[22], TCVN 9740:2013(12)) Đầu tư đồng bộ hệ thống bảo quản trong cơ sở chế biến để giữ ổn định chất lượng, đảm 16 bảo 80 % sản lượng chè chế biến được bảo quản đúng yêu cầu kỹ thuật; Đầu tư cải tiến công nghệ, thiết bị hiện đại để thay đổi cơ cấu sản phẩm, nâng cao chất lượng và tăng tỷ lệ chế biến sâu, đa dạng hóa sản phẩm đáp ứng thị hiếu của thị trường có tiềm năng nâng cao giá trị gia tăng(3). 1.3. Vai trò của kim loại trong chè và thành phần hóa học của lá chè 1.3.1. Vai trò của kim loại trong chè (29) Nghiên cứu về vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng đối với sinh trưởng và phát triển cây chè đã được các tác giả Bonheure, D. và Willson, K.C. (1992) nghiên cứu và công bố 5 nguyên tố cây chè hút với tỷ lệ lớn: Đạm (N) từ 1,69 – 5,95%; Lân (P) từ 0,09 – 0,61%; Kali (K) từ 0,02 – 2,64%; Can xi (Ca) từ 0,06 – 2,42%;Magiê (Mg) từ 0,07 – 1,40%; Các nguyên tố khác chiếm số lượng ít từ 8 – 3700 ppm và sắp xếp theo thứ tự giảm dần là , Nhôm (Al), Mangan (Mn), Natri (Na), Kẽm (Zn), Đồng (Cu), Bo (B) và sắt (Fe). Nên có thể nói rằng, các kim loại có vai trò rất lớn đối với chất lượng của lá chè và sản phẩm chè. Cụ thể vai trò của các kim loại như sau. Kali hoạt hóa enzym liên quan đến quang hợp, tổng hợp hydratcarbon, protein, điều chỉnh pH và nước ở khí khổng giúp cây cứng chắc, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh, rét và hạn, giảm khô lá và rụng lá già, tăng năng suất và tăng độ ngọt, độ đậm trong chè búp. Kali tham gia vào quá trình trao đổi chất trong cây, làm tăng sự hoạt động của các enzym liên quan đến quang hợp, tổng hợp carbohydrate, protein, tăng sự tích lũy gluxit và axit amin nâng cao năng suất chất lượng búp chè. Kali có trong tất cả các bộ phận của cây chè nhất là thân, cành. Khi cây thiếu kali: cây sinh trưởng chậm, mép và chóp lá có màu xám hay nâu nhạt sau khô dần, lá già rụng sớm, lá non ngày càng nhỏ, dễ bị sâu bệnh, búp thưa, vỏ cây có màng trắng bạc, cây chậm ra búp, năng suất thấp, chè kém ngọt, chất lượng giảm. 17 Magiê (Mg): Là thành phần cấu tạo trong nhân diệp lục, enzim chuyển hóa hydratcarbon và axit nucleic. Magiê thúc đẩy quá trình quang hợp, hấp thụ, vận chuyển lân và đường trong cây giúp tăng năng suất và chất lượng chè khô. Khi cây thiếu magiê: Xuất hiện những vệt màu xanh tối hình tam giác ở giữa lá, lá già dần chuyển vàng, hạn chế khả năng ra búp, năng suất thấp, chất lượng chè khô giảm. Đồng (Cu): Là thành phần của men cytochrome oxydase, ascorbic, axit axidase, phenolase, lactase, xúc tiến quá trình hình thành vitamin A, tăng sức chống chịuu sâu bệnh, tăng năng suất và chất lượng chè. Khi cây thiếu đồng: Cây sinh trưởng phát triển kém, dễ bị nấm bệnh tấn công. Chè thiếu đồng khi hàm lượng đồng trong lá < 12ppm. Kẽm (Zn): Là thành phần của men metallo-enzimes-carbonic, anhydrase, anxohol dehydrogenase, quan trọng trong tổng hợp axit indol acetic, axit nucleic và protein, tăng khả năng sử dụng lân và đạm của cây. Thúc đẩy sinh trưởng, phát triển, tăng năng suất và chất lượng chè. Trong trường hợp thiếu kẽm: Cây lùn, còi cọc, lá chuyển dần bạc trắng, số búp ít. Mangan (Mn): Là thành phần của pyruvate carboxylase, liên quan đến phản ứng enzym, hô hấp, chuyển hóa đạm và sự tổng hợp diệp lục tố. Kiểm soát thế oxyhóa- khử trong tế bào. Giúp tăng khả năng ra lá, ra búp, tăng năng suất và chất lượng chè khô. Bo (B): Cần cho sự phân chia tế bào, tổng hợp protein, lignin trong cây, tăng khả năng thấm ở màng tế bào và vận chuyển hydrat carbon. Tăng độ dẻo của búp, giảm rụng lá, tăng năng suất và chất lượng chè. Molypđen (Mo): Là thành phần của men nitrogenase, cần cho vi khuẩn Rhizobium cố định đạm, tăng hiệu suất sử dụng đạm, tăng năng suất và chất lượng chè. Sắt (Fe): Là thành phần của nhiều enzim, quan trọng trong chuyển hóa axit nucleic, RNA, diệp lục tố. Tăng sinh trưởng và sức ra búp, tăng năng suất và chất lượng chè. Nhôm (Al) và Natri (Na): Ảnh hưởng tốt đến hương thơm và vị đậm của chè, tăng năng suất và nâng cao phẩm cấp của chè búp khô. 18 1.3.2. Thành phần hóa học của lá chè (28) Thành phần hóa học của lá chè phụ thuộc rất nhiều yếu tố và thay đổi trong khoảng giới hạn rộng. Thành phần đó phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thổi nhưỡng, độ non của búp, thời điểm thu hái búp, giống, các phương pháp canh tác. Thành phần hóa học của lá chè phân theo thành phần dinh dưỡng gồm có: a. Thành phần nƣớc (28) Trong lá chè, nước tồn tại ở hai dạng là nước liên kết và nước tự do. Nước chiếm khoảng 75-80% trong lá chè. Thành phần của nước thay đổi theo mùa, hàm lượng nước trong lá chè vào mùa xuân lớn hơn mùa hè, mùa thu. Thành phần này còn thay đổi theo thời điểm thu hoạch và thời tiết lúc thu hoạch. Nước trong nguyên liệu chè là môi trường xảy ra tương tác giữa các chất có trong nguyên liệu chè khi đem chế biến. Nước tham gia trực tiếp vào nhiều phản ứng thủy phân, oxi hóa khử. Hàm lượng nước có quan hệ mật thiết đối với quá trình chế biến chè. Nếu nguyên liệu chè bị mất nước quá nhanh thì biến đổi sinh hóa diễn ra nhanh và không triệt để, đôi khi enzyme bị ức chế nếu hàm lượng nước quá thấp (<10%). Nước trong nguyên liệu chè nhiều hoặc ít đều làm cho lá chè bị nát khi vò. Trong quá trình chế biến chè cần khống chế sự bay hơi nước, đặc biệt trong sản xuất chè đen. b. Hàm lƣợng Carbohydrate (28) Hàm lượng Carbonhydrate trong chè không cao. Cacbonhydrate hòa tan chiếm tỷ lệ ít ( 1,63- 4,33% so với hàm lượng chất khô) trong khi cacbonhydrate không hòa tan chiếm tỷ lệ lớn. Thành phần cacbonhydrate hòa tan chủ yếu là các loại đường : Glucose, fructose, sucrose, stachyose, raffinose. Thành phần cacbonhydrate không tan chủ yếu là xenlulose, hemixenlulose và ligins. Thành phần này tăng lên theo tuổi của lá. c. Hàm lƣợng Protein và axit amin (28) Protein trong búp chè phân bố không đồng đều, chiếm khoảng 15% tổng lượng chất khô của lá chè tươi. Protein có thể kết hợp với trực tiếp với Tanin, polyphenol, tạo ra những hợp chất không tan làm đục nước chè đen. Nhưng trong chế biến chè xanh protein 19