Luận văn Bước đầu nghiên cứu chế biến trà từ hoa sim

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG NGUYỄN THỊ THÙY LINH BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN TRÀ TỪ HOA SIM Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Cần Thơ, 2009 Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài: BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN TRÀ TỪ HOA SIM Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS. Nguyễn Minh Thủy Nguyễn Thị Thùy Linh ThS. Nhan Minh Trí MSSV: 2051645 Lớp: CNTP K31 Cần Thơ, 2009 Luận văn đính kèm sau đây với tên đề tài “BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN TRÀ TỪ HOA SIM” do Nguyễn Thị Thùy Linh thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua. Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Cần Thơ, ngày tháng năm 2009 Chủ tịch hội đồng Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng i LỜI CAM ĐOAN Luận văn này là công trình nghiên cứu của Giáo viên hướng dẫn và bản thân. Các thông tin về số liệu, hình ảnh, kết quả đã được trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ luận văn n ào trước đây. Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thùy Linh Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng ii LỜI CẢM TẠ Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Nguyễn Minh Thủy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, cung cấp tài liệu và truyền đạt nhiều kiến thức quý báu trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Chân thành cảm ơn Thầy Nhan Minh Trí và tất cả quý Thầy Cô Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt những năm học qua. Thành thật cảm ơn ông Trịnh Công Phát đã cung cấp nguyên liệu và hỗ trợ một phần kinh phí giúp tôi thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn các cán bộ trong Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đề tài này. Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm Khóa 31 đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập v à thực hiện đề tài. Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thùy Linh Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng iii TÓM LƯỢC Với mục tiêu nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình chế biến và chất lượng sản phẩm trà hoa sim, đồng thời đa dạng sản phẩm từ n ước trà hoa sim (nước trà hoa sim đóng chai), nghiên cứu thực hiện khảo sát các nhân tố thay đổi là thời gian lên men (014 giờ) và nhiệt độ sấy (5070oC), nồng độ kali sorbate (00,1%) trong quá trình bảo quản. Đồng thời tiếp tục chọn lựa các công thức phối chế n ước trà hoa sim đóng chai với sự thay đổi của các công thức phối chế (hàm lượng đường từ 911% và hàm lượng acid citric từ 0,10,2% kết hợp với việc bổ sung acid ascorbic 0,003% và kali sorbate 0,05% cùng với quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 100oC trong thời gian 1 phút. Khả năng bảo quản thành phẩm ở nhiệt độ phòng cũng được quan tâm trong phần nghiên cứu này. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi lên men hoa sim trong 10 giờ và sấy ở nhiệt độ 60oC thì sản phẩm đạt chất lượng tốt về màu sắc và hàm lượng tannin. Trà hoa sim có khả năng duy trì được chất lượng (màu sắc, mùi, độ ẩm, hàm lượng tannin) ít nhất 30 ngày mà không cần sử dụng hóa chất bảo quản. B ên cạnh đó, nước trà hoa sim đóng chai với công thức phối chế đường 10%, acid citric 0,15% cho sản phẩm có mùi vị hài hòa cao. Với công thức phối chế này, sản phẩm có thể duy trì được chất lượng ít nhất 32 ngày trong điều kiện có bổ sung acid ascorbic 0,003% và kali sorbate 0,05% kết hợp với quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 100oC trong 1 phút ở nhiệt độ phòng. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................ ................................ ................................ .....i LỜI CẢM TẠ ................................ ................................ ................................ ..........ii TÓM LƯỢC................................ ................................ ................................ .......... iii MỤC LỤC ................................ ................................ ................................ ............. iv DANH SÁCH BẢNG................................ ................................ ............................. vi DANH SÁCH HÌNH ................................ ................................ .............................vii Chương 1: GIỚI THIỆU ................................ ................................ .......................... 1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................ ................................ .............................. 1 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ................................ ................................ ..........1 Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ................................ ................................ ......2 2.1. GIỚI THIỆU VỀ SIM ................................ ................................ ................... 2 2.1.1. Sơ lược về cây sim................................ ................................ .................. 2 2.1.2. Sơ lược về hoa sim ................................ ................................ ................. 3 2.1.3 Công dụng ................................ ................................ .............................. 4 2.1.4. Thành phần hóa học ................................ ................................ ................5 2.2. KHÁI QUÁT VỀ TRÀ ................................ ................................ ................. 5 2.2.1. Sơ lược về trà ................................ ................................ ......................... 5 2.2.2. Tác dụng của trà ................................ ................................ ..................... 6 2.2.3. Quá trình lên men trà ................................ ................................ ..............7 2.4. CÁC PHẢN ỨNG TẠO MÀU................................ ................................ ......7 2.4.1. Sự tạo màu do phản ứng melanoidin ................................ ....................... 7 2.4.2. Sự tạo thành các chất màu do phản ứng oxy hóa polyphenol ................... 8 2.5. CÁC PHẢN ỨNG TẠO MÙI ................................ ................................ .....14 2.5.1. Phản ứng quinonamin ................................ ................................ ........... 14 2.5.2. Tương tác giữa acid amin và acid ascorbic là một nguồn tạo aldehyde .15 2.6. CÔNG NGHỆ SẤY ................................ ................................ .................... 15 2.6.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy................................ ................ 16 2.6.2. Biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy ................................ ........17 2.7. NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ H ỎNG TRÀ VÀ HÓA CHẤT BẢO QUẢN (KALI SORBATE) ................................ ................................ ............................ 19 2.8. CÁC CHẤT SỬ DỤNG TRONG PHỐI CHẾ NƯỚC TRÀ ........................ 20 2.8.1. Đường saccharose ................................ ................................ ................. 20 2.8.2. Acid citric ................................ ................................ ............................. 20 Chương 3: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 22 3.1. PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM ................................ ................................ ..22 3.1.1. Thời gian địa điểm ................................ ................................ ................ 22 3.1.2. Nguyên liệu và hóa chất sử dụng ................................ .......................... 22 Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng v 3.1.3. Thiết bị dụng cụ ................................ ................................ .................... 22 3.2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM................................ ................................ .22 3.2.1. Quy trình chế biến trà hoa Sim ................................ ............................. 22 3.2.2. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến chất lượng trà................................ ................................ ........................... 23 3.2.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của kali sorbate đến khả năng bảo quản trà hoa sim ................................ ................................ ............................. 24 3.2.4. Thí nghiệm 3: Phối chế và khảo sát khả năng bảo quản nước trà hoa sim đóng chai ................................ ................................ ................................ ........25 3.3. CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI TRONG NGHIÊN C ỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ................................ ................................ ................................ ......25 3.4. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH S Ố LIỆU ................................ ................... 26 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................ .............................. 28 4.1. ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN LÊN MEN VÀ NHIỆT ĐỘ SẤY ĐẾN CHẤT LƯỢNG TRÀ HOA SIM ................................ ................................ .......28 4.1.1. So sánh độ ẩm, màu sắc và hàm lượng tannin của hoa sim tươi trước và sau khi lên men ................................ ................................ .............................. 28 4.1.2. Ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến chất lượng sản phẩm ................................ ................................ ................................ .............. 31 4.2. ẢNH HƯỞNG CỦA KALI SORBATE ĐẾN KHẢ NĂNG BẢO QUẢN TRÀ HOA SIM ................................ ................................ ................................ .35 4.3. CÔNG THỨC PHỐI CHẾ VÀ KHẢ NĂNG BẢO QUẢN NƯỚC TRÀ HOA SIM ĐÓNG CHAI ................................ ................................ .................... 40 4.3.1. Công thức phối chế nước trà hoa sim đóng chai ................................ ....40 4.3.2. Khả năng bảo quản nước trà hoa sim đóng chai ................................ ....41 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................ ................................ ..44 5.1. KẾT LUẬN ................................ ................................ ................................ 44 5.2. ĐỀ NGHỊ ................................ ................................ ................................ ....44 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................ ................................ ..................... 45 PHỤ LỤC................................ ................................ ................................ ................x Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 3.1: Các chỉ tiêu phân tích trong quá trình thí nghi ệm................................ ...25 Bảng 4.1: Sự thay đổi độ ẩm, E và hàm lượng tannin của hoa sim theo thời gian lên men................................ ................................ ................................ .................. 28 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến màu sắc (E) của sản phẩm ................................ ................................ ................................ ............... 31 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến hàm lượng tannin (%*10-4) của trà................................ ................................ ................................ .....32 Bảng 4.4: Ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến hàm lượng tannin (% tính theo căn bản khô*10-4) của trà................................ ................................ ...33 Bảng 4.6: Sự thay đổi độ Brix v à đánh giá cảm quan sản phẩm trà hoa sim đóng chai................................ ................................ ................................ ........................ 40 Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng vii DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Cây sim ................................ ................................ ................................ ..2 Hình 2.3: Búp hoa sim ................................ ................................ ........................... 4 Hình 2.4: Tomentosin ................................ ................................ ............................ 5 Hình 2.5: Sơ đồ phản ứng tạo melanoidin ................................ .............................. 8 Hình 2.6: Sơ đồ thể hiện phản ứng tạo melanin ................................ ...................... 9 Hình 2.7: Sản phẩm polyme được tạo thành từ quá trình ngưng tụ oxy hóa............9 Hình 2.8: Sơ đồ phản ứng giữa quinon với nhóm S H và NH2 ................................ 9 Hình 2.9: Sơ đồ thể hiện phản ứng tạo màu của các sản phẩm trà ........................ 11 Hình 2.10: Phản ứng oxy hóa ................................ ................................ ............... 11 Hình 2.12: Sơ đồ phản ứng tạo bisflavanol ................................ .......................... 12 Hình 2.14: Sự oxy hóa teaflavin thành tearubigin ................................ ................ 13 Hình 2.15: Phản ứng oxy hóa – deamin hóa các acid amin bởi quinon ................ 14 Hình 2.16: Cấu tạo phân tử đường saccharose ................................ ..................... 20 Hình 2.17: Cấu tạo phân tử acid citric ................................ ................................ ..21 Hình 3.2: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men và nhiệt độ sấy đến chất lượng trà ................................ ................................ ................................ .............. 23 Hình 3.3: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của kali sorbate đến khả năng bảo quản trà hoa sim ................................ ................................ ................................ ................ 24 Hình 4.1: So sánh độ ẩm của hoa sim trước và sau khi lên men ........................... 28 Hình 4.2: So sánh màu sắc của hoa sim trước và sau khi lên men ........................ 29 Hình 4.3: So sánh hàm lượng tannin (%*10 -4) của hoa sim trước và sau khi lên men................................ ................................ ................................ ...................... 30 Hình 4.4: So sánh hàm lượng tannin (% tính theo căn bản khô*10 -4) của hoa sim trước và sau khi lên men ................................ ................................ ...................... 30 Hình 4.5: Đồ thị thể hiện màu sắc (E) của sản phẩm theo thời gian l ên men và nhiệt độ sấy ................................ ................................ ................................ .........32 Hình 4.8: Sản phẩm trà và nước trà hoa sim................................ ......................... 35 Hình 4.10: Đồ thị so sánh màu sắc (E) sản phẩm ở các nồng độ kali sorbate khác nhau theo thời gian bảo quản ................................ ................................ ............... 37 Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng viii Hình 4.11: Đồ thị thể hiện sự thay đổi h àm lượng tannin (%*10 -4) sản phẩm theo thời gian bảo quản khi sử dụng kali sorbate ở các nồng độ khác nhau .................. 37 Hình 4.12: Đồ thị thể hiện sự thay đổi h àm lượng tannin (% tính theo căn bản khô*10-4) sản phẩm theo thời gian bảo quản khi sử dụng kali sorbate ở các nồng độ khác nhau ................................ ................................ ................................ ............ 38 Hình 4.13: Sản phẩm nước trà hoa sim đóng chai ................................ ................ 41 Hình 4.14: Đồ thị thể hiện sự thay đổi màu sắc (E) của nước trà hoa sim đóng chai theo thời gian bảo quản ................................ ................................ ................ 42 Hình 4.16: Đồ thị thể hiện sự thay đổi pH của n ước trà hoa sim đóng chai theo thời gian bảo quản ................................ ................................ ................................ ......43 Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 1 Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Uống trà là một truyền thống rất lâu đời của n ước ta và đã phát triển trở thành một nét văn hóa, một thú vui tao nhã trong nghệ thuật ẩm thực Việt Nam. Theo các nghiên cứu y khoa hiện đại, trà vừa là nước giải khát, giải nhiệt giúp ra mồ hôi lại vừa bổ sung nước cho cơ thể, nếu kết hợp uống trà với các vị thuốc còn có tác dụng phòng và chữa bệnh rất hiệu quả . Ở Việt Nam, trà rất đa dạng với nhiều loại như trà xanh, trà đen, trà ôlong, trà artichaud, trà hương, trà cam thảo… Tùy vào loại nguyên liệu dùng làm trà hay loại nguyên liệu mang đến nét đặc trưng cho trà mà gọi tên trà. Chẳng hạn, trà tim sen (là chủ yếu bằng tim sen), trà artichaud (làm bằng thân và hoa artichaud), trà lài, trà cúc… Ngoài ra, còn có thể dùng nhiều nguyên liệu khác để chế biến trà. Cây sim vốn là loại cây mọc hoang nhiều ở các vùng đồi trung du và trước đây người ta biết đến loài cây này như một vị thuốc có tác dụng chữa đ ược nhiều bệnh như các bệnh về đường ruột (búp hoa và lá non), cầm máu (lá), chữa vết thương chảy máu… Từ sim có thể chế biến được nhiều sản phẩm khác nhau như sử dụng quả sim để làm rượu, siro, mứt đông… Tuy nhiên, các sản phẩm này thì chưa được nhiều người biết đến nhất là các sản phẩm được chế biến từ hoa sim. Ngày nay, con người không ngừng nghiên cứu tìm ra nguồn nguyên liệu mới để làm phong phú thêm cho các sản phẩm trà. Trà hoa sim là một sản phẩm sử dụng nguồn nguy ên liệu mới được chế biến theo phương pháp lên men truyền thống nên nó mang một nét đặc trưng riêng. Việc sử dụng hoa sim để chế biến tr à là một trong những biện pháp làm tăng giá trị cho loài hoa rừng này và làm đa dạng thêm các sản phẩm trà. Trên cơ sở đó, nghiên cứu khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình chế biến và điều kiện bảo quản để sản phẩm này đạt được chất lượng tốt là yêu cầu cần thiết. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng (thời gian lên men, nhiệt độ sấy và chất bảo quản) đến chất lượng và khả năng bảo quản trà hoa Sim. Đồng thời chọn lựa công thức phối chế thích hợp và khảo sát khả năng bảo quản nước trà hoa sim đóng chai. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 31 – 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 2 Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. GIỚI THIỆU VỀ SIM 2.1.1. Sơ lược về cây sim Sim có tên khoa học là Rhodomyrtus tomentosa thuộc họ Sim (Myrtaceae) và được gọi theo tên khác nhau như hồng sim, đào kim phượng, dương lê, co nim (Thái), mác nim (Tày), piểu ním (Dao), trợ quân lương. Tên nước ngoài: Rose myrtle, hill guava, downy rose myrtle (Anh), myrte tomenteux (Pháp) (Đỗ Huy Bích, 2004). 2.1.1.1. Đặc điểm Cây bụi, cao 12 m, vỏ màu nâu, nứt nẻ (hình 2.1). Cành non mảnh, nhiều lông mềm, sau hình trụ nhẵn. Lá mọc đối, hình trái xoan, dài 47cm, rộng 24 cm, gốc thuôn, đầu tròn, mặt trên có lông mềm sau nhẵn, mặt dưới có lông dày hơn màu trắng, mép lá nguyên hơi gập xuống, gân chính 3, chạy song song với mép lá; cuống lá có lông. Quả mọng, nạc, mềm và thơm, màu tím đỏ sẫm; hạt xếp thành hai dãy trong mỗi ô (Đỗ Huy Bích, 2004). Hình 2.1: Cây sim 2.1.1.2. Phân bố sinh thái Rhodomyrtus là một chi nhỏ, gồm những loài cây bụi, phân bố chủ yếu ở châu Á, Asutralia và một số đảo ở Thái Bình Dương. Luận