Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD-Modified Atmosphere Heat Pump Drying

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:176

Thêm vào BST

Báo xấu

71
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án đã nghiên cứu được một cách có hệ thống và đầy đủ về các yếu tố ảnh hưởng chính đến chất lượng của chè đen CTC trong quá trình sấy lại và bảo quản là cơ sở để đề xuất giải pháp công nghệ có tính khả năng điều kiện ứng dụng tại Việt Nam; đã kết hợp được ưu điểm nổi bật của phương pháp sấy bơm nhiệt; góp phần giảm tổn thất sau thu hoạch và gia tăng giá trị cạnh tranh của sản phẩm chè.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD-Modified Atmosphere Heat Pump Drying

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ QUỐC HUY NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN CHÈ ĐEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP MAHPD LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hà Nội - 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ QUỐC HUY NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN CHÈ ĐEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP MAHPD Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 62540104 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. NGUYỄN MINH HỆ 2. PGS.TS. NGUYỄN DUY THỊNH Hà Nội - 2015
I LỜI CAM ĐOAN Đ ộ do tôi ệ trong Đề tài cấ ước “Nghiên cứu công nghệ và hệ thống thiết bị bảo quản chè bằng tổ hợp Silo có sử dụng bơm nhiệt”. Mã số KC.07.04/11-15. T x đo các số liệu k t qu trong lu n án là trung th ư ừ được công bố o đ đượ ố Hà Nội, ngày tháng năm 2015 T p thể o ướng d n Tác gi lu n án TS NG ỄN MINH HỆ VŨ Q ỐC HUY
II LỜI CẢM ƠN Trong thời gian th c hiện công trình nghiên c u, đ được nhiều s ú đỡ đ ý n và chỉ b o tình c a các Th y Cô, bạ bè đ ng nghiệp và ơ Đ u tiên, tôi xin trân trọng c ơ Bộ Giáo d Đ o ạo, Việ Đ o ạo S đại học - T ườ Đại học Bách khoa Hà Nộ ơ ữ đ ạo đ ều kiện cho tôi hoàn thành lu n án ti ĩ Tôi xin bày tỏ lòng bi ơ ắ đ n GVCC.TS Nguyễn Minh Hệ, PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh, TS. Phạm Anh Tuấ đ ướng d n, chỉ b o ú đỡ tôi trong suốt quá trình th c hiện và hoàn thành lu n án. Tôi xin chân thành c ơ đ n các Th y Cô c a Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Th c phẩm - T ườ Đại học Bách khoa Hà Nộ đ ú đỡ tôi trong suốt quá trình th c hiện lu n án. Tôi xin chân thành c ơ đ L đạo Việ Cơ đ ện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, TS. Nguyễ Nă N ượng cùng cán bộ trong Viện và Công ty TNHH chè Á Châu - Phú Thọ đ ạo đ ều kiện cho tôi cùng cộng tác, th c hiện các nội dung thí nghiệm và ng d ng k t qu nghiên c u c a lu n án vào th c tiễn. Tôi xin c ơ L đạo C c Ứng d ng và Phát triển công nghệ - Bộ Khoa học và Công nghệ đ ng nghiệ đ ạo đ ều kiệ ú đỡ tôi trong thời gian th c hiện lu n án. Tôi xin chân thành c ơ G o ư P G o ư T ĩ tịch hội đ ng, y viên ph n biện và y viên hộ đ đ ờ ýb để đọc và tham gia hộ đ ng chấm lu n án này. Cuối cùng, tôi xin tỏ lòng bi ơ đ ội, ngoại, vợ, con tôi và bạ bè đ động viên, cổ ũ ệ trong suốt quá trình th c hiện lu n án. Tác gi lu n án VŨ Q ỐC HUY
III MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1 Đặt vấ đề ............................................................................................................... 1 2. M c tiêu nghiên c u ............................................................................................... 3 3 Đố ượng và phạm vi nghiên c u .......................................................................... 3 4. Nội dung nghiên c u .............................................................................................. 3 4.1. Kh o sát một số đặc tính về thành ph n sinh hóa c a các loạ è đe CTC ..... 3 4.2. Nghiên c u công nghệ sấy lạ è đe CTC bằ ươ HPD ............... 3 4.3. Nghiên c u công nghệ b o qu è đe CTC bằ ươ MAHPD ..... 4 4.4. Kh o nghiệm quy trình công nghệ sấy lại và b o qu è đe CTC ổ hợp silo có ng d ươ MAHPD 4 ấn/silo. ...................................... 4 5 Ý ĩ o ọc và th c tiễn ................................................................................ 4 51 Ý ĩ o ọc ................................................................................................. 4 52 Ý ĩ c tiễn ................................................................................................. 4 6. Nhữ đ ới c a lu n án .......................................................................... 5 7. Cấu trúc c a lu n án ............................................................................................... 5 1 TỔNG QUAN.......................................................................................................... 6 1.1. Tình hình s n xuất, tiêu th è đe giới và Việt Nam .......................... 6 1.1.1. Quy trình s n xuấ è đe ............................................................................... 6 1.1.2. Th giới ............................................................................................................. 6 1.1.3. Việt Nam........................................................................................................... 8 1.2. Chấ ượng và s bi đổi chấ ượ è đe o b o qu n .......... 10 1.2.1. Chấ ượ è đe ......................................................................................... 10 1.2.2. S bi đổi chấ ượ è đe o b o qu n .............................. 13
IV 1.3. Các y u tố ưở đ n chấ ượ è đe o b o qu n ......... 16 1.3.1. Ả ưởng c a n độ khí oxy .................................................................... 16 1.3.2. Ả ưởng c a nhiệ độ ................................................................................. 19 1.3.3. Ả ưởng c độ ẩm chè .............................................................................. 20 1.3.4. Ả ưởng c a hoạ độ ước ......................................................................... 23 1.3.5. Ả ưởng c a vi sinh v t .............................................................................. 26 1.3.6. Ả ưởng c a bao bì .................................................................................... 27 1.3.7. Ả ưởng c a ánh sáng ................................................................................ 29 1.4. Tình hình ng d ng công nghệ, thi t bị b o qu n chè trên th giới và Việt Nam ...... 29 1.4.1. Th giới ........................................................................................................... 29 1.4.2. Việt Nam......................................................................................................... 31 1 5 Sơ ược về công nghệ b o qu n bằ ươ đ ều bi n khí MA và sấy bơ ệt HPD ......................................................................................................... 32 1 5 1 P ươ đ ều bi n khí MA ..................................................................... 32 1.5.2. P ươ ấ bơ ệ HPD .................................................................. 36 1.6. Tổng hợ đ x định nhiệm v nghiên c u c a lu n án .................. 39 1.6.1. Về công nghệ .................................................................................................. 39 1.6.2. Về thi t bị ....................................................................................................... 40 1 6 3 Đị ướng nghiên c u .................................................................................. 40 2 NGUYÊN LIỆ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................... 41 2.1. Nguyên v t liệu nghiên c u ............................................................................... 41 2.1.1. Nguyên liệu..................................................................................................... 41 2.1.2. Thi t bị đo đạc và d ng c ............................................................................. 41 2 1 3 Đị đ ểm và thời gian nghiên c u .................................................................. 43
V 2.2 P ươ u ................................................................................... 44 2 2 1 P ươ u th c nghiệm công nghệ sấy lạ è đe CTC ........ 44 2 2 2 P ươ c u th c nghiệm công nghệ b o qu n chè CTC .......... 46 2.2.3 P ươ đ chấ ượ è đe CTC ............................................ 47 2.2.4 P ươ quy hoạch th c nghiệm c a Box-Wilson ................................. 54 2.2.5. P ươ ố ư bằng thu o o đợi s d ng ph n mềm Design – Expert version 7.1 ..................................................................................... 56 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................... 57 3.1. K t qu kh o sát một số đặc tính về thành ph n sinh hóa c è đe CTC ... 57 3.2. K t qu nghiên c u công nghệ sấy lạ è đe CTC bằ ươ HPD . 58 3.2.1. Ả ưởng nhiệ độ đ n chấ ượng và thời gian sấy lạ è đe CTC ......... 59 3.2.2. Ả ưởng c độ ẩm tác nhân sấy lạ đ n chấ ượng và thời gian sấy lại chè đe CTC .................................................................................................................... 64 3.2.3. Ả ưởng c a tố độ tác nhân sấ đ n chấ ượng và thời gian sấy lại chè đe CTC .................................................................................................................... 66 3 2 4 Đề xuất gi i pháp công nghệ và quy trình sấy lạ è đe CTC bằng tổ hợp silo có ng d ng ươ HPD ........................................................................ 68 3.3. K t qu nghiên c u công nghệ b o qu è đe CTC bằ ươ MAHPD ................................................................................................................. 73 3.3.1. K t qu nghiên c u ưởng c độ ẩ è đ n chấ ượ è đe CTC trong quá trình b o qu n ........................................................................................... 73 3.3.2. K t qu o ưởng c a n độ khí oxy đ n chấ ượ è đe CTC trong quá trình b o qu n .................................................................................. 79 3.3.3. K t qu kh o sát ưởng c a nhiệ độ trong quá trình b o qu n chè........ 85 3.3.4. K t qu nghiên c u ưở đ u tố (n độ ox độ ẩm chè và nhiệ độ b o qu ) đ n chấ ượng và thời gian b o qu n chè đe CTC.................. 85
VI 3.3.5 Đề xuất gi i pháp công nghệ và quy trình b o qu è đe CTC bằng hệ thống silo ng d ươ MAHPD ............................................................ 98 3.4. K t qu kh o nghiệm quy trình công nghệ ng d ươ MAHPD ổ ợ o ........................................................................................................ 102 3.4.1. K t qu kh o nghiệm quy trình công nghệ sấy lạ è đe CTC bằng hệ thố o d ng ươ HPD ...................................................................... 102 3.4.2. K t qu kh o nghiệm quy trình công nghệ b o qu è đe CTC bằng hệ thống silo ng d ươ MAHPD .......................................................... 108 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 111 KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ...................................... 112 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ........................... 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 114 I. Tài liệu ti ng Việt ................................................................................................ 114 II. Tài liệu ti ng Anh .............................................................................................. 116 III. Tài liệu ti ng Nga và Bungary.......................................................................... 122 IV T ệ I e e ................................................................................................ 123
VII DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên đầy đủ ANOVA A of V e (P ươ ) AZO T đo Adolf Zimmermann in Osterburken c Đ c aw Water Activity (Hoạ độ ước) CHT Chất hòa tan CK Chất khô CT Công th c CTC Crushing - Tearing - Curling ( è đe n xuấ eo ươ ới đoạn ép - cắt - ò xoă ) Creaming Chỉ số độ sánh ĐC Đối ch ng đ Đ ều kiệ ường EC (-)-epicatechin ECG (-)-epicatechin gallate EGC (-)-epigallocatechin EGCG (-)-epigallocatechin gallate ERH Độ ẩ ươ đối c a không khí FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ ch c Lươ c và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc) HL H ượng HPD Heat Pump Drying (Sấ bơ ệt) IBMK Iso-Butyl Methyl Ketone KN Kh o nghiệm MA Modified Atmosphere (Đ ều bi n khí) NDP Non Dialysable Pigment (Sắc tố không thể phân tách) nl N ệ LSD (5%) Least Significant Difference (S khác biệt nhỏ nhấ ý ĩ P≤0 05) OTD Chè Orthordox (Chè đe s n xuất theo ươ ền thống) p/kg Pound/kilogam PE Polyethylene
VIII PET Polyethylene Terephthalate PPO Polyphenol Oxidase PVC Polyvinylchloride PP Polyproylene PS Polystyrene SAS Statistical Analysis System (Ph n mềm thống kê phân tích hệ thống) TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TF Theaflavin TN Thí nghiệm TNHH Trách nhiệm hữu hạn TNS Tác nhân sấy TR Thearubigin TF3G Theaflavin-3-gallate TFDG Theaflavin-3 3’-digallate TS Tổng số UV Ultraviolet (tia c c tím) VSV Vi sinh v t
IX DANH MỤC CÁC BẢNG B ng 1.1 S n lượng và giá trị xuất khẩu chè th giớ ă 2000-2010 .................... 7 B ng 1.2 S n lượng và giá trị xuất khẩ è x è đe a Việ N ă 2006 - 2011 ................................................................................................................. 9 B ng 2.1 M ođể đối với từng chỉ đ ......................................... 48 B ng 2.2 M độ quan trọng c a từng chỉ đ ....................................... 50 B ng 2.3 X p hạng m c chấ ượ eo đ ểm tổng số ......................................... 50 B ng 3.1 Thành ph n sinh hóa c a các m u chè CTC s n xuất ở các thờ đ ểm khác nhau ................................................................................................................. 57 B ng 3.2 Ả ưởng c a nhiệ độ đ n chấ ượng và thời gian sấy lạ è đe CTC ..... 59 B ng 3.3 Ả ưởng c a nhiệ độ đ n chấ ượng c đ các chỉ tiêu thành ph n ............................................................................................. 63 B ng 3.4 Ả ưở độ ẩm tác nhân sấ đ n chấ ượng và thời gian sấy lại chè đe CTC ................................................................................................................. 64 B ng 3.5 Ả ưởng c độ ẩm tác nhân sấ đ n chấ ượng c m quan thông qua đ ỉ tiêu thành ph n............................................................................... 65 B ng 3.6 Ả ưởng tố độ tác nhân sấ đ n chấ ượng và thời gian sấy lại chè đe CTC ................................................................................................................. 66 B ng 3.7 Ả ưởng c a tố độ tác nhân sấ đ n chấ ượng c m quan thông qua đ ỉ tiêu thành ph n............................................................................... 67 B ng 3.8 Ả ưởng c độ ẩ đ n chấ ượ è đe CTC .............................. 73 B ng 3.9 Ả ưởng c độ ẩ è đ n chất ượng c đ các chỉ tiêu thành ph n ............................................................................................. 77 B ng 3.10 Ả ưởng c a n độ ox đ n chấ ượ è đe CTC .............. 79
X B ng 3.11 Ả ưởng c a n độ ox đ n chấ ượng c m quan thông qua đ ỉ tiêu thành ph n............................................................................... 83 B ng 3.12 Giá trị th c và mã hóa c a các y u tố th c nghiệm ................................ 86 B ng 3.13 Tổng hợp số liệu thí nghiệ đ u tố.................................................... 87 B ng 3.14 Tổng hợ ỉ đ ấ ượng m đối ch ng so với k t qu tố ư .. 96 B ng 3.15 K t qu th nghiệm sấ bơ ệt ....................................................... 102 B ng 3.16 Độ ẩ ươ đối c a không khí bên trong các silo .............................. 103 B ng 3.17 Độ ẩ ươ đối c a không khí và c èb o 2 o o ệ ... 103 B ng 3.18 K t qu sấy lại chè trong silo số 15 và silo số 16 bằ bơ ệt ....... 104 B ng 3.19 Độ ẩ ươ đối c a không khí và c èb o 2 o o ệm ... 105 B ng 3.20 K t qu sấy lại chè trong silo số 15 và silo số 16 bằ bơ ệt ....... 105 B ng 3.21 Độ ẩ ươ đối c a không khí và c a chè bên trong 2 silo thí nghiệm ....... 106 B ng 3.22 K t qu sấy lại chè trong silo số 15 và silo số 16 bằ bơ ệt ....... 106 B ng 3.23 ỉ ấ ượ o ệ ......... 107 B ng 3.24 Các chỉ tiêu chấ ượng c a m è đe CTC b đ u ....................... 108 B ng 3.25 Tổng hợp chấ ượng m è đe CTC o o nghiệm.......... 109
XI DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1 C ọ x o b o è đe ........... 17 Hình 1.2 Ả ưở oạ độ ướ đ ố độ o ẩ ......... 23 Hình 1.3 Mối quan hệ giữa hoạ độ ước và s phát triển c a vi sinh v t ........... 24 Hình 1.4 Mối quan hệ giữa hoạ độ ướ độ ẩm ............................................... 25 Hình 1.5 Đường cong hút nh ẩm c è đe ở nhiệ độ b o qu n 35oC ............ 25 Hình 1.6 Sơ đ nguyên lý c a thi t bị sấ bơ ệt HPD ................................... 36 Hình 2.1 Thi t bị đo độ ẩm và thi t bị đo ố độ gió ............................................. 41 Hình 2.2 Thi t bị sấ bơ ệt............................................................................. 42 Hình 2.3 Bộ đ ều khiển nhiệ độ và bộ đ ều khiể độ ẩm..................................... 42 Hình 2.4 Thi t bị đo độ khí oxy .................................................................... 43 Hình 2.5 Mô hình nguyên lý hoạ động c a thi t bị sấ bơ ệ ệ .... 44 Hình 2.6 Thi t bị thí nghiệm b o qu n chè CTC bằ ướng pháp MAHPD .... 47 Hình 2.7 Q ượng theaflavin và thearubigin ...................... 54 Hình 3.1 Sơ đ nguyên lý sấy lại chè CTC bằng tổ hợp silo có ng d ng HPD ... 68 Hình 3.2 Mô t nguyên lý hoạ động c a thi t bị bơ ệt ................................. 70 Hình 3.3 Nguyên lý phân phối tác nhân sấy .......................................................... 70 Hình 3.4 Sơ đ đoạ ệ sấy lạ è đe CTC .................. 71 Hình 3.5 Ả ưởng c độ ẩ èđ ượng tanin .................................... 74 Hình 3.6 Ả ưởng c độ ẩ èđ ượng chất hòa tan ......................... 75 Hình 3.7 Ả ưởng c độ ẩ èđ ượng catechin tổng số .................. 75 Hình 3.8 Ả ưởng c a n độ ox đ ượng tanin........................... 80 Hình 3.9 Ả ưởng c a n độ ox đ ượng chất hòa tan tổng số... 80 Hình 3.10 Ả ưởng c a n độ ox đ ượng catechin tổng số......... 81
XII Hình 3.11 Quan hệ giữa ba y u tố th c nghiệ đ n hàm chấ ượng c m quan c a chè CTC ................................................................................................................. 88 Hình 3.12 Bề mặ đ ị cu hàm chấ ượng c m quan theo n độ ox độ ẩm chè ................................................................................................................. 88 Hình 3.13 Bề mặ đ ị c a hàm chấ ượng c m quan theo n độ khí oxy và nhiệ độ ................................................................................................................. 88 Hình 3.14 Bề mặ đ ị cu hàm chấ ượng c eo độ ẩm chè và nhiệ độ ...... 89 Hình 3.15 Quan hệ giữa ba y u tố th c nghiệ đ n hàm catechin tổng số ............. 90 Hình 3.16 Bề mặ đ ị cu hàm catechin tổng số theo n độ ox độ ẩm chè .......90 Hình 3.17 Bề mặ đ ị cu hàm catechin tổng số theo n độ khí oxy và nhiệ độ ....... 90 Hình 3.18 Bề mặ đ ị cu hàm catechin tổng số theo độ ẩm chè và nhiệ độ b o qu n ....91 Hình 3.19 Quan hệ giữa ba y u tố th c nghiệ đ n tỷ lệ TF/TR ............................ 92 Hình 3.20 Bề mặ đ p trị cu tỷ lệ TF/TR theo n độ ox độ ẩm chè ...... 92 Hình 3.21 Bề mặ đ ị cu tỷ lệ TF/TR theo n độ khí oxy và nhiệ độ ......... 92 Hình 3.22 Bề mặ đ ị cu tỷ lệ TF/TR theo độ ẩm chè và nhiệ độ ................... 93 Hình 3.23 Biểu diễn s o đợi c a các y u tố th c nghiệm và m c tiêu ........... 95 Hình 3.24 Biểu diễn mô hình tố ư ố định nhiệ độ b o qu n tại 21oC .......... 95 Hình 3.25 Biểu diễn m o đợ đạ được c a mô hình th c nghiệm ................ 96 Hình 3.26 Mô t gi i pháp công nghệ b o qu è đe CTC bằng tổ hợp silo ..... 98 ng d ươ MAHPD ............................................................................. 98 Hình 3.27 Nguyên lý c m thi t bị đ ều bi n khí MA .............................................. 99 Hình 3.28 Sơ đ quy trình công nghệ b o qu è đe CTC bằ ươ MAHPD ............................................................................................................... 100 Hình 3.29 M ố a hệ thống MAHPD .......................... 102
1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Chè không chỉ s d ng với m đ ò ý ĩ ă ườ b o ệ ỏe o ười, do có tác d ng quan trọ ư ò ố ư bệnh về huy t áp, tim mạch, đường ruộ ă ệng, làm ch o o ă ổi thọ và được s d ng hiệu qu , an toàn trong công nghiệp th c phẩm. Vì v y, èđ ở thành cây công nghiệp ch l c c a Việt Nam và một số quốc gia [9, 126]. S n phẩm chè c a Việt Nam đượ đ ạng hóa, từ chỗ chỉ có hai loại chè è đe o x ất khẩu và chè xanh cho thị ườ o ước, đ n đ loại chè khác ph c v nhu c u tiêu th đ ạng trên th giới C è đe được s x ấ eo ươ ươ ền thống OTD (Orthordox) và CTC (Crushing - Tearing - Curling: ép - cắt - ò xoă ). S ượ è đe m 70-75% thị ph n chè th giới, ở Việ N è đe hi m 60-70% tổng s ượng chè s n xuất khẩu ă [5, 14, 24, 115, 127]. Tuy v y, chè xuất khẩu c a Việt Nam luôn có giá trị thấp so với th giớ ý o ơ b n là chúng ta ư i pháp công nghệ phù hợp và qu n lý chấ ượng trong chuỗi tr ng, thu hái, v n chuyển, ch bi n, b o qu n, phối trộn đ b o và xây d ươ ệu. Một số ước không có nhiều tiề ă ề vùng nguyên liệu thì t p trung nh p khẩu chè thành phẩm và đ ư ệ, thi t bị với nhữ đoạn chính ư ơ , b o qu n, phối trộ ươ đ Bằ ươ đ ạo ra s n phẩm có ươ ệu và giá trị ă o [133]. Th c trạng ngành chè xuất khẩu V ệ N o ấy các doanh nghiệp c n t n trữ, ư o è phẩm, với lý do: Thứ nhất, do chè ch y được ch bi n, thu mua theo thời v từ ơ ở khác nhau với số ượng hạn ch , trong khi c ũ đ s ượng theo đơ đặt hàng (đặc biệt là các doanh nghiệp lớn) hoặc chờ thờ đ ểm phù hợp để xuất khẩu với giá trị cao. Thứ hai, thị ường luôn có s đổi, bi động về s ượng nh p khẩu, ph i t n trữ đ đơ đặt hàng. Thứ ba, yêu c u c a mỗi khách hàng là khác nhau về tỷ lệ các loại chè, c ư o để đ m b o đ các mặt hàng chè cho quá trình phối trộn. Th c t cho thấ ư kho, t n trữ chè rời với khố ượng lớn, các doanh nghiệp ch y “đóng bao tạm” trong túi PE, bên ngoài bao PP tại nhà kho ở đ ều kiệ ường. Với khí h u đặc thù nóng ẩm c a Việt Nam, chè dễ bị hút ẩm do có cấu trúc xốp làm thúc
2 đẩy các ph n ng hóa học, bi đổi hóa sinh và phát triển vi sinh v t, nhiễm vi khuẩn, nấm mốc, vị lạ từ ường d đ n chè bị suy gi m chấ ượ đ ể Đ ng thời, chè còn dễ g y v n do quá trình x p ch ng, chấ đố [14]. Ngoài ra, trong quá trình thu mua, v n chuyển chè s n phẩm từ đơ ị s n xuất khác nhau về nhà máy, chấ ượ è ũ s bi n đổ N ư y, sẽ phát sinh nhữ đoạ đặc thù “sấy lại”, “bảo ản tạm”, “ hối trộn” để đ m b o s đ đều về ngoại hình và nội chất c a s n phẩm. Mặc dù, một số doanh nghiệ đ n hành gi i pháp khắc ph c bằng ươ x p các bao chè trong các bao bì lớ đ ú đề ơ [8]. Tuy nhiên gi i ượ đ ểm là ph thuộc rất nhiều vào v t liệ b ob ă ề ẩ ễ o ừ b o è ớ ốn kém chi phí máy móc hút chân không, tạo khí, v n chuyể xưởn ă ặn việc rò rỉ khí trong quá trình b o qu n. Để đ m b o s đ ng nhất về độ ẩm c a các loạ è ước khi xuất khẩu, các doanh nghiệp ch y u s d ng máy sấy (t ng sôi bă …) ới không khí nóng có nhiệ độ 70- 90oC, các gi i pháp này có ượ đ ểm là khó kiểm soát các ch độ công nghệ, tố ă ượng cho quạt và các thi t bị thu h i, trở l c lớp sôi lớn, tiêu hao nhiề đ ệ ă để thổi khí tạo lớp sôi, điều kiện vệ sinh công nghiệp khó th c hiện tốt nên không những gây mất màu, mùi vị còn gây nhiễm tạp chất và nhiễm khuẩn từ ường, mặt khác chè dễ bị g yv o đ ơ ọc làm tỷ lệ v n b ă [20]. Trên th giới có nhiều hãng chè lớn tạ Đ c, Ấ Độ A H L …đ h những trung tâm t n trữ và phối trộn chè quy mô công nghiệ o đ ệb o qu n được ng d ng phổ bi n là ươ b o qu n kín bằng tổ hợ o đ ều ti t nhiệt ẩm và thành ph n khí, tuy nhiên các ch độ công nghệ ư được công bố hoặ được giữ bí m t [23]. N ư n ph i ti n hành nghiên c đ đ và có hệ thố ơ ở khoa học và th c tiễn về các y u tố ưở đ n chấ ượng c a chè trong quá trình b o qu n và sấy lại từ đ đư các gi i pháp tổng thể về công nghệ và thi t bị để khắc ph c s suy gi m chấ ượng chè. Xuất phát từ những phân tích trên, chúng tôi ti n hành th c hiệ đề tài “Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD" bao g m ng d ươ pháp sấy bơ ệt (HPD: Heat Pump Drying) để sấ ạ b o qu n chè trong môi ườ đ ều bi n khí (MA: Modified Atmosphere).
3 2. Mục tiêu nghiên cứu -X định ch độ công nghệ sấy lại và b o qu è đe CTC bằ ươ HPD k t hợp ươ MA trong ường kín dạ o đ m b o duy trì chấ ượng trong thời gian 12 tháng. - Đề xuất mô hình hệ thống thi t bị sấy lại và b o qu è đe CTC bằng tổ hợp silo có ng d ươ MAHPD đ m b o tính kh o đ ều kiện s n xuất quy mô công nghiệp. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đố ượng nghiên c u: C è đe CTC và được lấy m u tại nhà máy ch bi n chè c a Công ty TNHH một thành viên chè Á Châu - Phú Thọ. M u chè thí nghiệm loại BP là một o ă oạ è đe CTC (BOP BP OF PF D) Phạm vi nghiên c u c a Lu n án: Qua cho thấ ơ ấu s n phẩ è đe o ước và trên th giớ è đe CTC m tỷ trọng lớ x ướ ă n. Trong phạm vi nghiên c u c đề tài l a chọ đố ượ đại diện è đe CTC để đ nghiên c u và triển khai nhằm tạo ra s n phẩm có tính kh o đ ều kiện ng d ng. Từ k t qu nghiên c ơ ở để hoàn thiện ti đố ượng khác phù hợp với th c tiễn s n xuất. Các k t qu nghiên c được th c hiện ở quy mô phòng thí nghiệm. Quá trình nghiên c u lý thuy t được th c hiện tại Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Th c phẩm - T ườ Đại học Bách khoa Hà Nội, th c nghiệm trên các thi t bị thí nghiệm tại Việ Cơ đ ện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Tổ ch c kh o sát một số Nhà máy s n xuất chè tại Phú Thọ, Tuyên Quang, Vĩ P ú Thời gian: Từ 5 ă 2010 đ 5 ă 2015 4. Nội dung nghiên cứu 4.1. Khảo sát một số đặc tính về thành phần sinh hóa của các loại chè đen CTC 4.2. Nghiên cứu công nghệ sấy lại chè đen CTC bằng phương pháp HPD - Nghiên c u th c nghiệm ưởng c a nhiệ độ đ n chấ ượng và thời gian sấy lại è đe CTC bằ ươ HPD - Nghiên c u th c nghiệm ưởng c độ ẩm tác nhân sấ đ n chấ ượng và thời gian sấy lạ è đe CTC bằ ươ HPD
4 - Nghiên c u th c nghiệm ưởng c a tố độ tác nhân sấ đ n chấ ượng và thời gian sấy lạ è đe CTC bằ ươ HPD - Đề xuất quy trình công nghệ sấy lạ è đe CTC bằ ươ HPD. 4.3. Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen CTC bằng phương pháp MAHPD - Nghiên c u ưởng c a độ ẩm chè đ n chấ ượ è đe CTC o b o qu n - Nghiên c u ưởng c a n độ ox đ n chấ ượ è đe CTC o trình b o qu n - K t qu kh o sát ưởng c a nhiệ độ trong quá trình b o qu n chè - Nghiên c u ưở đ u tố (n độ ox độ ẩm chè và nhiệ độ b o qu ) đ n chấ ượng và thời gian b o qu è đe CTC. - Đề xuất gi i pháp công nghệ và quy trình b o qu è đe CTC bằng hệ thống silo ng d ươ MAHPD 4.4. Khảo nghiệm quy trình công nghệ sấy lại và bảo quản chè đen CTC trên tổ hợp silo có ứng dụng phương pháp MAHPD quy mô 4 tấn/silo. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 5.1. Ý nghĩa khoa học -Đ x đị đượ ơ ở khoa họ đề xuất gi i pháp ng d ươ HPD để sấy lạ è đe CTC ù ợp vớ đ ều kiện s n xuất tại Việt Nam. -Đ x đị đượ ơ ở khoa họ đề xuất gi i pháp ng d ươ MA nhằm hạn ch s bi đổi chất lượng c è đe CTC o b o qu n 12 tháng. - Đ đư được gi i pháp k t hợp quá trình sấy lại và b o qu n bằng tổ hợp silo có ng d ươ MAHPD. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn -Đ i quy đượ ă a doanh nghiệ o đặc thù ph i “sấy lại” và “bảo quản tạm” trong quá trình s n xuất và tiêu th è đe CTC ại Việt Nam. - K t qu c a lu ơ ở khoa họ để ng d ng tính toán thi t k và ch tạo tổ hợp silo ng d ươ MAHPD 64 ấn tại Công ty TNHH chè Á Châu -
5 Phú Thọ, là s n phẩm Đề tài cấ ước “Nghiên cứu công nghệ và hệ thống thiết bị bảo quản chè bằng tổ hợp Silo có sử dụng bơm nhiệt”. Mã số KC.07.04/11-15. - Góp ph n gi m tổn thất sau thu hoạch, ă ị và s c cạnh tranh c a s n phẩm chè đe CTC V ệt Nam phù hợp vớ Đề ơ ấu ngành nông nghiệ eo ướng nâng cao giá trị ă ển bền vững. 6. Những đóng góp mới của luận án - Lu đ được một cách có hệ thống và đ đ về các y u tố nh ưở đ n chấ ượng c a chè đe CTC trong quá trình sấy lại và b o qu n ơ ở để đề xuất gi i pháp công nghệ có tính kh o đ ều kiện ng d ng tại Việt Nam. -Đ t hợ đượ ư đ ểm nổi b t c ươ ấ bơ ệ ươ đ ều bi để sấy lại và b o qu è đe CTC ới tổ hợp silo tạo nên một hệ thống có đ ng bộ đ ă đ được yêu c u c a th c tiễn s n xuất. -Đ x đị được ch độ công nghệ sấy lại và b o qu è đe CTC bằ ươ pháp MAHPD. - Đ đề xuất được mô hình hệ thống thi t bị sấy lại và b o qu è đe CTC bằng tổ hợp silo có ng d bơ ệt k t hợ đ ều bi n khí (MAHPD) ở quy mô công nghiệp. - Đ đă ý 01 bằ độc quyền gi i pháp hữu ích “Thiết bị sấy lại và bảo quản chè đen bằng hương há bơm nhiệt kết hợp với điều biến khí” (Quy định số 14116/QĐ- SHTT ngày 6/3/2015 c a C c Sở hữu trí tuệ và Công báo sở hữu công nghệ số 325 t p A (04.2015), tr. 21). 7. Cấu trúc của luận án Lu n án g m 125 trang (không kể ph l c), 30 b ng, 42 hình và 132 tài liệu tham kh o được trình bày 4 ươ o 7 n lớ Mở đ (5 trang); Tổng quan (37 trang); Nguyên v t liệu ươ u (18 trang); K t qu và th o lu n (52 trang); K t lu n và ki n nghị (2 trang ); Danh m đ bố c a lu n án (1 trang); Tài liệu tham kh o (12 trang); Ph l c (39 trang).
6 1 TỔNG QUAN 1.1. Tình hình sản xuất, tiêu thụ chè đen trên thế giới và Việt Nam 1.1.1. Quy trình sản xuất chè đen [5, 14] S n xuấ è đe ề ươ ư ù n xuấ eo ươ pháp nào thì v ù ơ ở khoa học bi đổi hóa sinh bởi enzyme có trong búp è để tạo nên màu sắ đặ ư è đe ột số ươ thể: Phương pháp OTD theo quy trình sau: Nguyên liệu → Làm héo → Vò ơ → Lên men → Sấy khô → C è đe b thành phẩm → Phân loại → Các mặt hàng chè (OP, P, FBOP, PS, BPS, F, D). Phương pháp CTC theo quy trình sau: Nguyên liệu → Làm héo → (Ép, cắt, vò xoă qua hệ thống CTC và máy Rotovan) → Lên men → Sấy khô → T xơ sàng phân loại → Các mặt hàng chè (BOP, BP, OF, PF, D). Chè đe CTC s n xuấ eo ươ này bằ việ đ ều chỉnh quá trình sinh hóa không chỉ nhờ enzyme có trong nguyên liệu, è được vò, ép, xé vớ ườ độ cao nên g ư o bộ t bào trong lá chè bị phá vỡ, vì th s d ng triệ để hoạt tính c a enzyme. C è ù ơ đặ ư ước chè pha đỏ sáng, sánh, có viền vàng sáng. Vị đ m có h u, bã c đỏ đ đều, sáng. Hiệ ươ ớ được nhiề o ệ o ướ ớ d ng do có nhiề ư đ ểm ơ ươ ền thống [14, 131]. Phương pháp nhiệt luyện theo quy trình sau [14, 104]: Nguyên liệ → L o → Vò → S ơ →L e → Sấ → Nhiệt luyện ( ) → Phân loạ → Các mặt hàng chè (OP, P, FBOP, PS, BPS, F, D). 1.1.2. Thế giới 1.1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ Theo báo cáo c a Tổ ch Lươ c và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO), hiện 42/63 ước tr ng chè ch y u và 162 quốc gia uống chè. Mỗi ă ă n ượng chè c a th giới từ 77.000 tấ đ n 100.000 tấn [6, 119].