Tài liệu Nghiên cứu va sản xuất nước giải khat từ tra xanh len men.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ TRÀ XANH LÊN MEN S K C 0 0 3 2 9 6 7 5 2 7 9 3 5 MÃ SỐ: SV2010 – 49 S KC 0 0 2 7 9 2 Tp. Hồ Chí Minh, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM  ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ TRÀ XANH LÊN MEN MAÕ SOÁ: SV2010 - 49 NGÖÔØI CHUÛ TRÌ : PHẠM QUANG HUY NGÖÔØI THAM GIA : LÊ THỊ THÙY LINH : ĐOÀN MINH TUẤN ÑÔN VÒ : KHOA CNHH&TP TP. HỒ CHÍ MINH – 2010 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men Mục Lục I. Tổng quan ...................................................................................................................... 4 1. Nhìn nhận đề tài ........................................................................................................ 4 1.1 Đặt Vấn đề ............................................................................................................. 4 1.2 Luận điểm mới của đề tài ...................................................................................... 4 1.3 Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................. 4 1.4 Phạm vi đề tài ........................................................................................................ 4 2. Nguyên liệu................................................................................................................. 5 2.1 Nước ...................................................................................................................... 5 2.2 Polyphenol ............................................................................................................. 5 2.3 Flavonols và flavonol glycoside ............................................................................ 8 2.4 Flavone .................................................................................................................. 8 2.5 Acid phenolic và depside....................................................................................... 8 2.6. Amino acid ........................................................................................................... 8 2.7. Các hợp chất màu ................................................................................................. 9 2.8. Carbohydrate ...................................................................................................... 10 2.9 Acid hữu cơ ......................................................................................................... 10 2.10 Caffeine và các alkaloid khác ............................................................................ 11 2.11 Khoáng............................................................................................................... 11 2.12. Vitamin ............................................................................................................. 13 2.13. Enzyme ............................................................................................................. 13 2.14. Dầu thơm .......................................................................................................... 14 ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 1 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men 3. Giống vi sinh vật ...................................................................................................... 15 3.1 Đặc điểm .............................................................................................................. 15 3.2 Sinh hoá ............................................................................................................... 16 II. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 17 1. Vật liệu ..................................................................................................................... 17 1.1 Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 17 1.2 Dụng cụ - thiết bị - hóa chất ................................................................................ 17 2. Phương pháp ............................................................................................................ 18 3. Các phương pháp thí nghiệm ................................................................................. 20 3.1 Chuẩn bị nguyên liệu ........................................................................................... 20 3.2 Phương pháp xác định các thông số cho quá trình trích ly .................................. 20 3.3 Phương pháp xác định tỷ lệ giống cấy................................................................. 20 3.4 Phương pháp xác định các thông số của quá trình lên men................................. 21 3.5 Thu nhận dịch lên men ........................................................................................ 22 3.6 Phương pháp khảo sát các thông số thanh trùng ................................................. 22 3.7 Khảo sát tỷ lệ hương bổ sung .............................................................................. 23 III. Kết quả và bàn luận ................................................................................................. 24 1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly .................................... 24 2. Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ dung môi - cơ chất đến quá trình trích ly ................. 25 3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình trích ly ................................... 27 4. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến quá trình lên men ......................... 28 5. Khảo sát ảnh hưởng của độ Brix ban đầu đến quá trình lên men ...................... 29 ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 2 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men 6. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men ............................................ 31 7. Khảo sát thời gian lên men ..................................................................................... 31 8. Khảo sát nhiệt độ lên men ...................................................................................... 32 9. Khảo sát các thông số của chế độ thanh trùng ..................................................... 33 9.1 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng ..................................................... 33 9.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thanh trùng ................................................... 35 10. Khảo sát cảm quan sản phẩm .............................................................................. 38 10.1 Xác định nồng độ chất hương bổ sung vào sản phẩm sau khi lên men phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng .................................................................................................. 38 10.2 Đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm ................................................... 40 IV. Kết luận và kiến nghị ............................................................................................... 42 1. Kết luận .................................................................................................................... 42 2. Kiến nghị .................................................................................................................. 44 Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 45 Phụ lục.............................................................................................................................. 47 ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 3 Đề Tài NCKH I. Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men Tổng quan [TLTK 5, 9,10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18] 1. Nhìn nhận đề tài 1.1 Đặt Vấn đề Trong dân gian, từ lâu ở một số vùng, nhân dân đã sử dụng con giấm để lên men nước chè (trà), sau đó dùng dịch lên men như một loại nước uống thanh nhiệt, giải khát cho cơ thể. Người ta gọi sản phẩm này với tên gọi đơn giản là giấm trà hay trà giấm. Theo nhiều người sử dụng, thức uống này tác dụng tốt cho cơ thể và có thể uống hằng ngày. Từ thức uống dân gian này, qua quá trình tìm hiểu, chúng tôi đã tìm hiểu được nhiều nghiên cứu về sản phẩm này ở một số quốc gia như: Ấn Độ, Nga, Mỹ, Trung Quốc, Nhật, Canada …Nhiều nghiên cứu đã chứng minh được công dụng của sản phẩm này. Tuy nhiên nhìn chung sản phẩm này trên thị trường còn chưa xuất hiện. Đặc biệt, ở Việt Nam chưa được nhiều người biết đến. Chính vì lý do trên, chúng tôi quyết định tiến hành đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu và sản xuất nước giải khát từ trà xanh lên men”, với mong muốn đưa ra một sản phẩm mới về trà đóng chai, sử dụng phương pháp lên men. 1.2 Luận điểm mới của đề tài Đưa ra được một sản phẩm nước giải khát mới, góp phần đa dạng hóa sản phẩm trà xanh đóng chai. Sử dụng được lá trà xanh là nguyên liệu chính. 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Trong đề tài nghiên cứu này, chúng tôi sẽ - Tìm hiểu khả năng lên men của vi khuẩn A.xylinum trong môi trường dịch trà trích ly - Đề xuất quy trình công nghệ lên men trà xanh - Đưa ra được sản phẩm trà xanh lên men đóng chai 1.4 Phạm vi đề tài Do thời gian, trang thiết bị còn hạn chế, nên chúng tôi chỉ tiến hành: - Khảo sát quá trình trích ly trà xanh nguyên liệu - Khảo sát các điều kiện lên men - Khảo sát quá trình thanh trùng sản phẩm ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 4 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men 2. Nguyên liệu [TLTK 5, 10] Thành phần hóa học trong lá trà Trà xanh ngày nay được sử dụng làm thức uống rất phổ biến. Thành phần các chất trong lá trà rất đa dạng và có rất nhiều chất có hoạt tính tốt cho sức khỏe. Nắm bắt được những thành phần hóa sinh trong trà để làm cơ sở cho việc nghiên cứu, tìm ra những sản phẩm mới từ trà nhằm tận dụng được những đặc tính tốt của trà. 2.1 Nước Nước là thành phần chủ yếu trong búp trà. Nước có liên quan đến quá trình biến đổi hóa sinh trong búp trà và đến hoạt động của các men, là chất quan trọng không thể thiếu được để duy trì sự sống của cây. Hàm lượng nước trong búp trà thay đổi theo giống, tuổi cây, đất đai, kỹ thuật canh tác, thời gian hái, tiêu chuẩn hái,… 2.2 Polyphenol Tổng hàm lượng polyphenol trong búp trà non khoảng 20 – 35%, và trong lá trà tươi là khoảng 11 – 20%. Polyphenol là một nhóm hợp chất phenolic mà trong đó catechin là thành phần chủ yếu. Đây chính là thành phần chính tạo nên màu sắc và vị của dịch trà. Nó cũng là thành phần cơ bản tạo nên chất lượng của trà. Polyphenol trong trà được chia làm 6 nhóm hợp chất là flavonols, hydroxy-4-flavonols, anthocyanins, flavones, flavonols and phenolic acids. Trong số 6 nhóm trên thì nhóm Flavonols (mà chứa chủ yếu là catechin) là thành phần quan trọng nhất chiếm từ 60 – 80% tổng lượng polyphenol trong trà. Khoảng 90 – 95% các flavonol này chịu tác động của quá trình oxy hóa tạo ra các sản phẩm góp phần tạo màu và mùi vị cho dung dịch trà. Các polyphenol là những hợp chất không màu và tan trong nước. Catechin, thành phần chiếm một lượng lớn trong tổng hàm lượng polyphenol là thành phần chính đóng vai trò tạo nên vị đắng và vị chát cho trà. Thành phần này chính là tiền chất tạo nên theaflavin trong trà đen. Các catechin chủ yếu trong lá trà đã được tìm thấy như EC, (-)ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 5 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men ECG, (-)-EGC, (-)-EGCG, (+)-C, (+)-GC. Ngoài ra còn có nhiều loại catechin khác chiếm tỷ lệ khá thấp trong lá trà. Trong số những catechin này thì (-)-ECC và (-)-EGCG có vị đắng và chát nhiều hơn so với (-)-EGC và (-)-EC. Tỷ lệ các catechin trong trà do yếu tố di truyền quyết định. Mặt khác, nó còn phụ thuộc vào các mùa khác nhau trong năm và các yếu tố môi trường. Lượng catechin trong trà vào mùa hè (thường trà cho lá to hơn) thường cao hơn vào mùa xuân (thường cho lá nhỏ hơn). Lượng catechin trong lá trà giảm cũng đồng nghĩa với việc hàm lượng các chất xơ tăng cao hơn. Do vậy, những búp trà non thường cho chất lượng cao hơn bởi hàm lượng catechin nhiều hơn trong những lá già, có hàm lượng catechin ít và xơ nhiều. Hàm lượng catechin trong trà chính là yếu tố quyết định đến phẩm chất của trà. Hình 1 Hình dạng tinh thể của các catechin khác nhau [TLTK 10] Bảng 1 - Các catechin có trong trà [TLTK 10] ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 6 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men Hình 2 – Cấu trúc tinh thể của một số catechin Bảng 2 – Cấu trúc tinh thể và một số đặc tính vật lý của catechin trong trà ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 7 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men 2.3 Flavonols và flavonol glycoside Trong trà hàm lượng flavonol và flavonol glycoside không cao. Flavonol trong trà gồm 3 chất chính là kaempherol, quercetin and myricetin. Cả 3 flavonol này có thể tồn tại độc lập hoặc liên kết với nhóm glycoside. Nhóm glycoside có thể là glucose, rhamnose hay galactose. Flavonol chính là hợp chất tạo nên tính chống oxy hóa trong trà. 2.4 Flavone Có khoảng 18 loại flavone đã được tìm thấy trong trà, trong đó có một số chất quan trọng như: vitexin, isovitexin, 3 isomers của C-glycosyl apigenin, saponarin, vicemin-2, theiferin A và theiferin B. Các flavone này đều tan trong nước và tạo nên màu vàng cho dịch nước trà. 2.5 Acid phenolic và depside Các acid phenolic tồn tại trong trà là acid gallic, acid chlorogenic và acid courmaryl quicnic. Depside quan trọng nhất trong trà là 3-galloyl quinic acid (còn gọi là theogallin). Các chất trên tồn tại trong trà với hàm lượng rất cao, do vậy, nó đang rất được quan tâm, nghiên cứu về những tính năng của nó đến các đặc tính của trà. Hàm lượng chất này thu được trong dịch trích trà xanh là khoảng 0.4 – 1.6 g/kg trọng lượng khô. 2.6. Amino acid Trong trà có khoảng 2 – 4% là các loại amino acid. Trong đó, theanin (5-N-ethyl glutamine) là chất đáng chú ý nhất khi xét đến các amino acid trong trà. Nó chiếm 50% tổng lượng amino acid tự do có trong trà. Hợp chất này được tìm thấy trong trà dưới dạng tinh thể ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 8 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men không màu. Theanine có hai đồng phân quang học là L-theanine và D-theanine. Trong đó, Dtheanine chiếm tỷ lệ khoảng 1,85% tổng lượng theanine. Trà nếu có hàm lượng D-theanine thấp (< 1%) thì chất lượng của trà sẽ cao. Tỷ lệ D-theanine trong trà sẽ tăng lên đáng kể nếu được dự trữ trong điều kiện nhiệt độ cao. Tiền chất tổng hợp nên theanine trong trà là acid glutamic và ethylamine. Quá trình sinh tổng hợp theanine được tiến hành từ rễ cây trà và sau đó được chuyển đến các lá non. Do vậy, các amino acid trong trà tập trung chủ yếu trong rễ cây trà, nhưng không có trong hạt trà. Theanine trong trà hoạt động với vai trò là chất bảo vệ enzyme từ sự khử bởi sản phẩm polyphenolic. Có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng theanine có tác dụng làm giảm huyết áp, và làm giảm stress ở những người làm việc căng thẳng. Ngoài ra, còn có 26 loại amino acid khác thường kết hợp với protein trong trà. Các amino acid đó là acid glutamic, arginine, glutamine, aspartic acid, glycine, serine, asparagine, lysine, threonine, histidine, α-alanine, ß-alanine, tyrosine, proline, hydroxyproline, valine, Smethylmethionine, tryptophan, leucine, isoleucine, phenylalanine, γ-glutanyl methylamide, γaminobutylic acid, γ-N-ethylasparagine, cysteic acid, và pipecolic acid. Trong số đó, hàm lượng của bốn amino acid đầu (glutamic, arginine, glutamine, aspartic acid) trong khoảng 200 – 280 mg/100 g trà đã được chế biến. Hàm lượng cao của các amino acid này trong trà ảnh hưởng đến chất lượng trà, nâng cao chất lượng của trà. Những amino acid này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hương vị đặc trưng của trà. 2.7. Các hợp chất màu Các chất màu chủ yếu có trong lá trà tươi là chlorophyll và carotenoid. Lượng chlorophyll trong lá trà tươi là khoảng 0.2 – 0.6% cơ sở khô. Sự cân đối về tỷ lệ giữa chlorophyll A và chlorophyll B là 2:1. Trong quá trình chế biến trà đen, hàm lượng chlorophyll sẽ bị giảm đi đáng kể, điều này cũng giải thích cho sự mất màu xanh của trà khi đã chế biến. Có 15 hợp chất carotenoid đã được tìm thấy trong lá trà: phytofluene, α-carotene, ßcarotene, ß-zeacarotene, aurochrome, mutatochrome, cryptoxanthin, cryptoflavin, cryptoxanthin5, 8-diepoxide, lutein, zeaxanthin, lutein-5, 6-epoxide, violaxanthin, leuteoxanthin and ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 9 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men neoxanthin. Trong đó, ß-carotene, lutein, zeaxanthin là những hợp chất quan trọng nhất. Tổng lượng carotenoid trong lá trà theo nghiên cứu là khoảng 0.03 – 0.06% khối lượng chất khô. Các lá trà già chứa nhiều carotenoid hơn lá non. Hàm lượng của ß-carotene, lutein, zeaxanthin gia tăng đáng kể trong quá trình trưởng thành của lá. Lượng carotenoid trong lá trà giảm đi trong suốt quá trình chế biến trà. 2.8. Carbohydrate Các loại đường cũng được tìm thấy trong lá trà. Các đường tự do này chiếm khoảng 3 – 5% khối lượng chất khô, bao gồm glucose, fructose, raffinose, và stachyose. Các đường này thay đổi dưới tác động của các điều kiện trồng trà và dưới điều kiện được che phủ. Trong điều kiện tự nhiên, hàm lượng đường tự do trong trà cao hơn trong điều kiện trồng trọt dưới bóng râm. Các monosaccharide và disaccharide trong trà là thành phần tạo nên vị ngọt cho dịch trích trà. Các polysaccharide trong trà được chia thành hai loại là hemicellulose, cellulose (6 – 8% khối lượng chất khô) và các chất trích polysaccharide khác bao gồm các cặn đường, glucose, galactose, mannose, arabinose, xylose, ribose, và rhamnose. Cellulose và hemicellulose có tác động đến tính chất dai của lá trà. Hàm lượng cellulose và hemicellulose càng thấp thì lá trà càng dẻo, dai.Tính chất này ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình chế biến trà. Trà càng dai thì thành phẩm trà có chất lượng càng cao. Một lượng nhỏ tinh bột cũng được tìm thấy trong lá trà. Các thành phần polysaccharide này đã được nghiên cứu là có tác dụng làm giảm hàm lượng đường trong máu, do vậy, sẽ rất hữu ích trong việc điều trị bệnh đái tháo đường. 2.9 Acid hữu cơ Trong búp non của trà cũng có chứa một số acid hữu cơ bao gồm cả acid dicarboxylic và acid tricarboxylic như acid succinic, acid oxalic, acid quinic, acid malic, acid citric,…Một số acid hữu cơ là thành phần tạo hương cho sản phẩm nước trà. Một số acid không phải là hợp chất mang hương nhưng nó có thể chuyển hóa để tạo hương cho dịch nước trà thông qua các phản ứng oxy hóa hoặc các phản ứng khác. Tổng lượng acid hữu cơ trong búp trà theo như nghiên cứu thì chiếm khoảng 0.5 – 2.0% khối lượng chất khô của búp trà tươi. Trong số các acid hữu cơ có trong lá trà thì acid quinic là thành phần chiếm tỷ lệ cao nhất, kế đến là acid oxalic. ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 10 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men 2.10 Caffeine và các alkaloid khác Hàm lượng caffeine trong búp trà tươi khoảng 2 – 5%. Caffeine là một trimethyl dẫn xuất của purine 2,6-idol. Hàm lượng caffeine trong trà chịu nhiều ảnh hưởng bởi loại trà và phương pháp tác động đến trà trong quá trình thu hái cũng như chế biến. Caffeine này không bị biến đổi nhiều trong quá trình chế biến, hàm lượng caffeine giảm đi chủ yếu là do tác động từ quá trình chế biến nhiệt. Hàm lượng caffeine trong búp non trà cao nhất vào mùa xuân và giảm dần cùng với sự phát triển của lá. Hàm lượng caffeine trong lá thứ nhất và lá thứ hai chiếm khoảng 3.4% khối lượng chất khô cao hơn trong lá trà già (khoảng 1.5% khối lượng chất khô). Bên cạnh đó, các methyl – xanthine khác như theobromine và theophylline, xanthine, hypoxanthine, và guanine cũng được tìm thấy trong búp trà non nhưng với một lượng rất nhỏ. 2.11 Khoáng Khoáng chiếm khoảng 5% khối lượng chất khô trong búp chè tươi. Có 28 loại chất khoáng đã được tìm thấy. Thành phần khoáng trong búp trà có thể chia thành 4 nhóm như sau: Nhóm 1: hàm lượng trên 2000 mg/kg: carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, phosphorus, và potassium. Nhóm 2: hàm lượng từ 500 đến 2000 mg/kg: magnesium, manganese, flourine, aluminium, calcium, sodium, và sulfur. Nhóm 3: Hàm lượng từ 5 đến 500 mg/kg: iron, arsenic, copper, nickel, silicon, zinc, boron. Nhóm 4: Hàm lượng dưới 5 mg/kg: molybdenum, lead, cadmium, cobalt, selenium, bromine, iodide, và chromium. So với các loại cây trồng khác thì trong trà có 8 thành phần khoáng bao gồm flourine, potassium, aluminium, iodine, selenium, nickel, arsenic, và manganese có hàm lượng cao hơn mức trung bình. Một số chất khoáng tích tụ lại trong lá trà già như flourine, aluminium, selenium, calcium, iron, manganese, boron,… và một số thành phần tích tụ trong chồi non như zinc, manesium, potassium, arsenic, nikel, … ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 11 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men Tỷ lệ trích ly của các thành phần chất khoáng khác nhau thì khác nhau trong suốt quá trình trích ly dịch trà. Ví dụ như các nguyên tố bromine, potassium, có khả năng trích ly rất tốt trong dịch nước trà, trong khi một số nguyên tố khác thì chỉ có thể trích ly với một lượng rất nhỏ vào trong dịch trà. Cây trà là loại cây tập trung hàm lượng flourine cao. Flourine trong lá trà thường cao, khoảng 100 – 200 mg/kg khối lượng chất khô trong cây trà, khoảng 300 – 400 mg/kg trong lá trà vào khoảng 1000 mg/kg trong lá trà già. Flourine có vai trò ngăn ngừa các bệnh về men răng. Cây trà cũng là loại cây chứa hàm lượng nhôm cao. Hàm lượng nhôm trong búp non trà cao hơn rất nhiều so với các loại cây trồng khác. Lượng nhôm trong lá trà có khoảng 200 – 1500 mg/kg. Tuy nhiên, hàm lượng này chỉ được trích ly một phần nhỏ vào dịch nước trà. Nguyên tố đồng cũng là một nguyên tố quan trọng trong lá trà bởi vì enzyme polyphenol oxidase chứa trong khoáng này. Trong lá trà có chứa một lượng khoảng 12 – 18 mg/kg. Tuy nhiên, hàm lượng đồng có thể gia tăng đến hàng trăm lần trong quá trình chế biến trà. Manganese là một thành phần quan trọng tham gia vào hoạt động của hệ enzyme catalyses như DNAase, choline esterase, phosphotatase, phosphohexokinase, adenosine kinase, pectin kinase, trans-glutaminase, polymerase,…Trà là loại cây trồng rất giàu Mn với hàm lượng từ 200 đến 1200 mg/kg. Hàm lượng Mn trong lá trà già nhiều hơn trong các cành non. Trong quá trình trích ly, khoảng 35% Mn được trích vào trong dịch trà. ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 12 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men Bảng 3 – Thành phần khoáng trong lá trà ( Nguồn [TLTK 10] 2.12. Vitamin Trà cũng có chứa nhiều loại vitamin như vitamin nhóm B, vitamin K, vitamin E,…Trong đó, đặc biệt là vitamin C, hàm lượng vitamin C trong trà cao khoảng 150 – 300 mg/100g trà. 2.13. Enzyme Thành phần protein trong trà được xác định chủ yếu là do sự hiện diện của các enzyme, các enzyme này có vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình chế biến trà, trong đó, đặc biệt là enzyme polyphenol oxidase. ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 13 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men Bảng 4 – Các hệ enzyme trong lá trà Nguồn [TLTK 10] 2.14. Dầu thơm Dầu thơm trong trà rất ít, hàm lượng của chúng trong lá tươi: 0,007% - 0,009% và trong trà bán thành phẩm: 0,024% - 0,025%. Hàm lượng dầu thơm trong lá trà được tăng dần lên ở ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 14 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men những nơi có địa hình cao, tuổi lá quá non chứa ít dầu thơm hơn. Dầu thơm có ảnh hưởng trực tiếp đến hương vị của lá trà. 3. Giống vi sinh vật [ TLTK 1, 3] Vi sinh vật được sử dụng là vi khuẩn Acetobacter xylinum 3.1 Đặc điểm [TLTK 1] - Chủng Acetobacter xylinum có nguồn từ Philippine. Acetobacter xylinum thuộc nhóm vi khuẩn acetic. Theo hệ thống phân loại của nhà khoa học Bergey thì Acetobacter xylinum thuộc: lớp Schizommycetes, bộ Pseudomonadales, họ Pseudomonadieae. - A.xylinum là loại vi khuẩn hình que dài khoảng 2μm, gram âm, đứng riêng lẽ hoặc xếp thành chuỗi, có khả năng di động nhờ tiên mao. Hình 3. Vi khuẩn A.xylinum - A.xylinum sinh trưởng ở điều kiện pH nhỏ hơn hoặc bằng 5, nhiệt độ khoảng 28-32oC và có thể tích luỹ 4.5% acid acetic. - Có khả năng tạo thành váng hemicellulose khá dày trên môi trường lỏng, bắt màu với thuốc nhuộm Iod và H2SO4. - Acid acetic là sản phẩm sinh ra trong quá trình hoạt động của vi khuẩn, nhưng khi chúng vượt quá mức cho phép, chúng sẽ quay ngược trở lại làm ức chế hoạt động của vi khuẩn. ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 15 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men 3.2 Sinh hoá [TLTK 3] - Đặc trưng sinh hóa của A.xylinum là việc sinh tổng hợp lớp màng cellulose trên môi trường lỏng và sinh ra acid acetic. - A.xylinum hấp thụ đường glucose, saccharose từ môi trường nuôi cấy. Trong tế bào vi khuẩn, glucose sẽ kết hợp với acid béo tạo thành một tiền chất nằm trên màng tế bào. Kế đó nó được thoát ra ngoài tế bào cùng với một enzyme. Enzyme này có thể polyme hoá glucose thành cellulose. - A.xylinum tạo nên lớp cellulose dày là do môi trường nuôi cấy có bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết. Cellulose là những polysaccharide không tan trong nước mà tan trong môi trường kiềm. Đó cũng là thành phần chính của màng tế bào thực vật. - Polysaccharide của vi sinh vật thường được tích tụ đáng kể trong các môi trường lỏng. Vi sinh vật có khả năng tổng hợp các oligo và polysaccharide. Lượng các oligo và các polysaccharide nội bào có thể đạt tới 60% trọng lượng khô của tế bào. - Tất cả các oligo và polysaccharide được tổng hợp bằng cách kéo dài chuỗi saccharide có trước nhờ vào việc thêm vào đơn vị monosaccharide. Đơn vị monosaccharide được hoạt hoá thường là dẫn xuất của các uridin diphosphat (UDP-X) . - Sự tổng hợp diễn ra theo các phản ứng sau: …X-X-X-X- + UDP-X = …X-X-X-X-X + UDP n nhánh (n+1) nhánh -Cơ chế quá trình sinh tổng hợp diễn ra theo sự tổng hợp các loại polysaccharide phân nhánh hiện chưa rõ. Người ta cho rằng thứ tự các gốc đường và tính đặc trưng tham gia của chúng vào chuỗi polysaccharide phụ thuộc vào các enzyme transferase. ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 16 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men II. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 1. Vật liệu 1.1 Đối tượng nghiên cứu 1.1.1 Trà xanh Trà xanh (dạng nguyên cành lá) được mua từ siêu thị CoopMart Xa Lộ Hà Nội. 1.1.2 Vi khuẩn Giống vi khuẩn Acetobacter xylinum, lấy từ phòng giống vi sinh vật, trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM. 1.1.3 Nước Sử dụng nguồn nước tại phòng thí nghiệm vi sinh, trường đại học Sư Phạm Kĩ Thuật TP.HCM, pH = 6.7. Nước đạt yêu cầu cảm quan: không màu, không mùi, không vị. 1.1.4 Đường Sử dụng đường Biên Hòa, mua tại siêu thị CoopMart xa lộ Hà Nội để điều chỉnh nồng độ chất khô hòa tan của dịch trích ly, đồng thời dùng hiệu chỉnh độ Brix cho sản phẩm. 1.2 Dụng cụ - thiết bị - hóa chất 1.2.1 Dụng cụ - Erlen 250ml, 1000ml - Pipet 2ml - Micropipet - Becher 500ml - Ống đong 100lm - Phễu thủy tinh - Đũa khuấy - Nồi - Nhiệt kế 0-2000C. - Kéo - Gắp 1.2.2 Thiết bị ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 17 Đề Tài NCKH Nghiên cứu quy trình sản xuất trà xanh lên men - Bộ lọc chân không - Tủ ấm - Nồi autoclave - Tủ cấy vô trùng - Tủ lạnh - Brix kế - pH kế 1.2.3. Hóa chất - Acid acetic - (NH4)2S04 - Nước dừa - NaOH - FeCl3 - Môi trường thạch Nutrient Agar: thành phần gồm có glucose, tryptone và chất chiết nấm men.[TLTK 6] - Mùi thực phẩm [TLTK 8] 2. Phương pháp ĐH SPKT TP.HCM SV 2010 - 49 18