Tóm tắt 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:24

Thêm vào BST

Báo xấu

51
lượt xem 2
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: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD-Modified Atmosphere Heat Pump Drying

1 Đặt vấn đề Thực trạng ngành chè xuất khẩ ấy các doanh nghi p cần tồn trữ, lư k è àn p ẩm, với lý do: Thứ nhất, do chè chủ yế được chế biến và thu mua theo thời vụ từ ơ sở khác nhau với số lượng hạn chế, trong khi cần í lũy đủ sản lượng theo đơn đặ àng (đặc bi t là các doanh nghi p lớn) hoặc chờ thờ đ ểm phù hợp để xuất khẩu với giá trị cao. Thứ hai, thị rường luôn có sự y đổi, biến động về sản lượng nhập khẩu, phải tồn trữ đến khi có đơn đặt hàng. Thứ ba, yêu cầu của mỗi khách hàng là khác nhau về tỷ l các loại chè, cần lư k để đảm bả đủ các mặt hàng chè cho quá trình phối trộn. Thực tế cho thấy, k lư k , ồn trữ chè rời với khố lượng lớn, các doanh nghi p chủ yế “đóng bao tạm” trong túi PE, bên ngoài bao PP tại nhà kho ở đ ều ki n ường. Với khí hậ đặc thù nóng ẩm của Vi t Nam, chè dễ bị hút ẩm do có cấu trúc xốp làm thúc đẩy các phản ứng hóa học, biến đổi hóa sinh và phát triển vi sinh vật, nhiễm vi khuẩn, nấm mốc, vị lạ từ môi trường dẫn đến chè bị suy giảm chấ lượng đáng kể. Đồng thời, chè còn dễ gẫy vụn do quá trình xếp chồng, chấ đống. g à r , r ng á r n , ận chuyển chè sản phẩm từ á đơn ị sản xuất khác nhau về nhà máy, chất lượng è ũng ó sự biến đổi. ư ậy, sẽ phát sinh những công đ ạn ó ín đặc thù “sấy lại”, “b o n tạm” “ ối trộn” để đảm bảo sự đồng đều về ngoại hình và nội chất của sản phẩm. Vì ậy, ần phải tiến hành nghiên cứ đầy đủ và có h thống, rên ơ sở khoa học và thực tiễn về các yếu tố ản ưởng đến chất lượng của chè trong quá trình bảo quản và sấy lại từ đó đư r á giải pháp tổng thể về công ngh và thiết bị để khắc phục sự suy giảm chấ lượng chè. Đề tài “Nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp MAHPD-Modified Atmosphere Heat Pump Drying" được tiến hành với mục tiêu: (1) Xá định chế độ công ngh sấy lại và bảo quản è đen CTC bằng p ương p áp HPD kết hợp MA trong ô rường kín dạng s l đảm bảo duy trì chấ lượng trong thời gian 12 tháng. (2) Đề xuất mô hình h thống thiết bị sấy lại và bảo quản è đen CTC bằng tổ hợp silo có ứng dụng p ương p áp MAHPD đảm bảo tính khả r ng đ ều ki n sản xuất quy mô công nghi p. 1
2. Nội dung 2.1. Khảo sát một số đặc tính về thành phần sinh hóa của các loạ è đen CTC. 2.2. Nghiên cứu công ngh sấy lạ è đen CTC bằng p ương pháp HPD, b gồ Nghiên cứu thực nghi m ản ưởng của nhi t độ đến chấ lượng và thời gian sấy lạ è đen CTC bằng p ương pháp HPD; Nghiên cứu thực nghi m ản ưởng củ độ ẩm tác nhân sấy đến chấ lượng và thời gian sấy lạ è đen CTC bằng p ương pháp HPD; Nghiên cứu thực nghi m ản ưởng của tố độ tác nhân sấy đến chấ lượng và thời gian sấy lạ è đen CTC bằng p ương pháp HPD; Đề xuất quy trình công ngh sấy lạ è đen CTC bằng p ương pháp HPD. 2.3. Nghiên cứu công ngh bảo quản è đen CTC bằng p ương pháp MAHPD, b gồ Nghiên cứu ản ưởng củ đơn yếu tố đến chấ lượng è đen CTC r ng á r n bảo quản (độ ẩm chè, nồng độ khí oxy, nhi độ bảo quản); Nghiên cứu ản ưởng đ yếu tố (nồng độ k í xy, độ ẩm chè và nhi độ bảo quản) đến chấ lượng và thời gian bảo quản è đen CTC à xá định chế độ tố ư ; Đề xuất giải pháp công ngh và quy trình bảo quản è đen CTC bằng h thống silo ứng dụng p ương p áp MAHPD. 2.4. Khảo nghi m quy trình công ngh sấy lại và bảo quản chè đen CTC bằng h thống silo ứng dụng p ương p áp MAHPD. 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Là è đen CTC và được lấy mẫu tại Công ty TNHH chè Á Châu - Phú Thọ. Mẫu chè thí nghi m loại BP là mộ r ng nă l ại c è đen CTC (BOP, BP, OF, PF, D). 4. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của luận án ng g p i - Luận án đã ng ên ứ được một cách có h thống và đầy đủ về các yếu tố ản ưởng ín đến chấ lượng của chè đen CTC trong quá trình sấy lại và bảo quản là ơ sở để đề xuất giải pháp công ngh có tính khả r ng đ ều ki n ứng dụng tại Vi t Nam. - Đã kết hợp đượ ư đ ểm nổi bật củ p ương p áp sấy bơ nhi à p ương p áp đ ều biến k í để sấy lại và bảo quản è đen CTC với tổ hợp silo tạo nên một h thống ó ín đồng bộ à đ năng, đáp ứng được yêu cầu của thực tiễn sản xuất. 2
- Đã xá địn được chế độ công ngh sấy lại và bảo quản chè đen CTC bằng p ương p áp MAHPD. - Đã đề xuất được mô hình h thống thiết bị sấy lại và bảo quản è đen CTC bằng tổ hợp silo có ứng dụng bơ n t kết hợp đ ều biến khí (MAHPD) ở quy mô công nghi p. - Đã đăng ký 01 bằng độc quyền giải pháp hữu ích “T iết bị sấy lại và b o qu n c è đen bằng ương á bơm n iệt kết hợp với điều biến k í” (Quyế định số 14116/QĐ-SHTT ngày 6/3/2015 của Cục Sở hữu trí tu và Công báo sở hữu công ngh số 325 tập A (04.2015), tr. 21). ngh h h c Đã xá địn đượ ơ sở khoa họ à đề xuất giải pháp ứng dụng p ương p áp HPD để sấy lạ è đen CTC, p ù hợp vớ đ ều ki n sản xuất tại Vi t Nam; Đã xá địn đượ ơ sở khoa họ à đề xuất giải pháp ứng dụng p ương p áp MA n ằm hạn chế sự biến đổi chấ lượng củ è đen CTC r ng á r n bảo quản 12 tháng; Đã đư r được giải pháp kết hợp quá trình sấy lại và bảo quản bằng tổ hợp silo có ứng dụng p ương p áp MAHPD. ngh h c i n Đã g ải quyế đượ k ó k ăn ủa doanh nghi p d ín đặc thù phả “sấy lạ ” à “bảo quản tạ ” r ng á trình sản xuất và tiêu thụ chè CTC tại Vi t Nam. Kết quả của luận án là ơ sở khoa họ để tính toán thiết kế và chế tạo tổ hợp silo ứng dụng p ương p áp MAHPD y ô 64 ấn tại nhà máy chế biến chè đen CTC ủa Công ty TNHH một thành viên chè Á Châu - Phú Thọ, thuộ Đề tài cấp n à nước “Ng iên cứu công nghệ và hệ thống thiết bị b o qu n chè bằng tổ hợp Silo có sử dụng bơm n iệt”. Mã số KC.07.04/11-15; Góp phần giảm tổn thất sau thu hoạ à g ăng giá trị và sức cạnh tranh của sản phẩm chè CTC Vi t Nam phù hợp vớ Đề án á ơ ấu ngành nông nghi p e ướng nâng cao giá trị g ăng và phát triển bền vững. 5. Bố cục luận án: Luận án gồm 125 trang (không kể phụ lục), 30 bảng, 42 hình và 132 tài li u tham khả , được trình bày 4 ương trong 7 phần lớn Mở đầ (5 trang); Tổng quan (37 trang); Nguyên vật li u à p ương p áp ng ên ứu (18 trang); Kết quả và thảo luận (52 trang); Kết luận và kiến nghị (2 trang ); Danh mục các công trình đã ông bố của luận án (1 trang); Tài li u tham khảo (12 trang); Phụ lục (39 trang). 3
Đ P ần ở đầ đề ập ý ng k ọ à ự ễn ủ l ận án. 1 TỔNG QUAN P ần ổng n à l ập ợp á ng ên ứ r ng nướ à ố ế ề á ấn đề T n n sản x ấ à ê ụ è đen ủ , ế g ớ ; C ấ lượng à sự b ến đổ ấ lượng è đen trong quá r n bả ản Cá yế ố ản ưởng đến ấ lượng è đen r ng á r n bả ản; T n n ứng dụng ông ng , ế bị bả ản è đen rên ế g ớ à ơ lượ ề ông ng bả ản bằng p ương p áp MA à HPD. Trên ơ sở p ân í n ững ấn đề ồn ạ r ng ông ng đã nê rõ ướng ng ên ứ à nộ d ng ng ên ứ ủ l ận án. 2 NGUYÊN LI VÀ P ƯƠ P P Ê ỨU 2. 1. Nguyên vật liệu nghiên cứu 2.1.1. Nguy n iệ C è đen CTC l ạ BP được lấy mẫu tại Công ty chè Á Châu - Phú Thọ. 2.1.2. Thiết bị và dụng cụ: Thiết bị đ độ ẩ đ ố độ g ó đ nồng độ k í oxy sấy bơ n SBN-10; bộ đ ều khiển nhi độ và độ ẩm; các bình kín bằng inox kiểu silo dung tích 20 lít/bình. 2.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu: Vi n Công ngh sinh học- công ngh thực phẩm à Vi n Cơ đ n nông nghi p và Công ngh sau thu hoạch. Khảo sát thực tế và lấy mẫu chè tại Công ty TNHH chè Á Châu-Phú Thọ. T ờ g n ng ên ứ / 010 đến / 01 . 2 2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. P ương p áp ng ên ứu thực nghi m công ngh sấy lại chè đen CTC 2.2.2. P ương p áp ng ên ứu thực nghi m công ngh bảo quản chè đen CTC: P ương p áp ực nghi đơn yếu tố và đ yếu tố 2.2.3. P ương p áp đán g á chấ lượng è đen CTC - P ương p áp đán g á ấ lượng cảm quan theo TCVN 3218:2011. - P ương p áp lấy mẫu theo TCVN 5609 (ISO 1839). - P ương p áp xá địn à lượng tanin (p ương p áp của Tocklai - Lowenthal với h số k = 0,00582). - P ương p áp xá địn à lượng chất tan theo TCVN 5610:1991. 4
- P ương pháp sắc ký bản mỏng của Djindjolia 1973 để xá định à lượng catechin tổng số - P ương p áp xá địn độ ẩm theo TCVN 5613-1991. - P ương p áp xá định tổng số vi sinh vật hiếu khí (CFU/gam) theo TCVN 4884:2005 (ISO 4833:2003). - P ương p áp xá địn à lượng theaflavin (TF) và thearubigin (TR) e p ương p áp ủa Thanaraj and Seshadri. 2.2.4. P ương p áp quy hoạch thực nghi m của Box-Wilson 2.2.5. P ương p áp ố ư ó bằng thuật toán à ng đợi sử dụng phần mềm Design - Expert version 7.1. 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LU N 3.1. Kết quả khảo sát một số đặc tính về thành phần sinh hóa của chè đen ớ độ ẩm củ è đen CTC s ế biến từ 4-4,5% là khá ổn địn n ưng à lượng tanin có mức k ông đồng đều, chênh l ch giữa các mẫu khảo sát từ 2-3% ương ứng à lượng chất hòa tan tổng số từ 1,0-1,6% à lượng catechin từ 2,0-2,3%. Bảng 3.1. Thành phần sinh hóa của các mẫu chè CTC Độ ẩm HL tanin HL chất hòa tan HL catechin Mẫu (% khố lượng) (% chất khô) (% chất khô) (mg/g chất khô) chè M1 M2 M3 M1 M2 M3 M1 M2 M3 M1 M2 M3 BOP 4,5 4,2 4,0 15,5 15,3 15,6 35,2 35,0 35,6 78,0 76,8 78,6 BP 4,5 4,2 4,0 16,3 16,2 16,7 37,0 36,7 37,3 84,0 83,4 84,6 OF 4,5 4,2 4,0 16,5 16,3 16,8 37,2 36,8 37,5 85,2 84,0 85,8 PF 4,5 4,2 4,0 15,8 15,7 16,3 36,8 36,6 37,2 83,4 82,8 84,6 3.2. Kết quả nghiên cứu công nghệ sấy lại chè đen bằng phương pháp P . 3.2.1. Ảnh hưởng nhiệt độ đến chất ượng và thời gian sấy lại chè đen Bảng 3.2 Ản ưởng của nhiệt độ đến chất lượng và thời gian sấy lại c è đen CTC Nhi độ HL catechin HL tanin Cảm quan Thời gian (oC) (mg/gam chất khô) (% chất khô) (đ ểm) (giờ) 30 82,2 ± 1,54* 16,4 ± 0,35* 18,2 18,0 35 82,2 ± 1,66 16,4 ± 0,41 18,2 12,5 40 81,6 ± 1,43 16,3 ± 0,31 18,1 8,5 45 81,2 ± 1,32 16,2 ± 0,27 17,6 6,0 50 80,7 ± 1,27 16,1 ± 0,35 17,4 4,5 55 80,1 ± 1,31 15,9 ± 0,24 16,8 2,5 Ghi chú: * Độ lệch chuẩn giữa các mẫu thí nghiệm với số lần lặp là 3. 5
Kết quả thực nghi m cho thấy: nhi độ từ 35-40oC sấy lại chè đen CTC bằng p ương p áp HPD đáp ứng duy trì chấ lượng chè với chi phí sấy hợp lý. 3.2.2. Ảnh hưởng của độ ẩm tác nhân sấy lại đến chất ượng và thời gian sấy lại chè đen Qua thực nghi xá định mứ độ ẩm tác nhân sấy từ 25-30% là phù hợp. Bảng 3.4 Ảnh hưởng độ ẩm tác nhân sấy đến chất lượng và thời gian sấy lại c è đen CTC Độ ẩm tác Hà lượng Hà lượng Đ ểm cảm Thời gian nhân sấy catechin tanin quan sấy (%) (mg/gam chất (% chất (đ ểm) (giờ) khô) khô) 15 82,2 ± 1,22* 16,4 ± 0,21* 18,2 2,0 20 82,2 ± 1,31 16,3 ± 0,17 18,2 7,5 25 82,2 ± 1,37 16,3 ± 0,09 18,1 12,0 30 81,6 ± 1,28 16,2 ± 0,24 18,0 16,5 35 81,4 ± 1,43 16,2 ± 0,18 17,8 19,5 40 81,1 ± 1,21 16,1 ± 0,24 17,5 24,0 Ghi chú: * Độ lệch chuẩn giữa các é đo với số lần lặp là 3. 3.2.3. Ảnh hưởng của ư ượng tác nhân sấy đến chất ượng và thời gian sấy lại chè đen Bảng 3.6 Ản ưởng tốc độ tác nhân sấy đến chất lượng và thời gian sấy lại Tố độ tác Hà lượng Hà lượng Đ ểm cảm Thời nhân sấy catechin tanin quan gian sấy (m/s) (mg/gam (% chất khô) (đ ểm) (giờ) chất khô) 0,01 82,2 ± 1,14* 16,4 ± 0,11* 18,2 17,5 0,02 82,2 ± 0,98 16,4 ± 0,09 18,2 14,0 0,03 82,1 ± 1,21 16,3 ± 0,18 18,1 12,5 0,04 81,6 ± 1,32 16,2 ± 0,21 17,5 11,0 0,05 81,6 ± 1,28 16,1 ± 0,15 17,3 8,5 Ghi chú: * Độ lệch chuẩn giữa các é đo với số lần lặp là 3. Qua thực nghi m có thể lựa chọn tố độ tác nhân sấy từ 0,02- 0,03m/s là phù hợp. 3.2.4. Đề xuất giải pháp công nghệ và quy trình sấy lại chè đen CTC bằng tổ hợp silo có ứng dụng HPD. 3.2.4.1. ề xuất giải pháp công nghệ sấy lại chè đen CTC 6
H n 3.1. gồm 4 silo có chứ năng sấy lại chè CTC. Cấu tạo kiểu áp đứng có tiết di n ngang dạng hình tròn hoặc hình vuông tùy theo mặt bằng và cấ rú n à xưởng. Sấy lạ được tiến hành với V2 đóng, 1 và V3 mở. Tác nhân sấy là k ông k í ô rường được xử lý nhờ HPD (H n 3. ) để tạo ra không khí có trạng á độ ẩ à nhi độ thấp đáp ứng yêu cầu của công ngh sấy lại chè CTC (tTNS=35-40oC, WTNS -30%). H n 3.3 T đ à bộ phân phối thông qua h thống ống dẫn có lỗ thoát khí kết hợp với các chóp nón để tạo kênh phân phối tự nhiên nhờ đặc tính ma sát trong củ è CTC. Q đó d ng T x yên lớp chè CTC nhờ chênh l ch cột áp của quạt với trở lực lớp chè có thể tính toán bằng thực nghi m. TNS sau khi thực hi n quá tr n r đổi nhi t ẩm với khố è được thoát lên bề mặt và thải ra ngoài ô rường thông qua van một chiều (V1c ạ H n 3.1) được lắp ráp rên đỉnh silo. Với cấu tạo đặc bi t này quá trình sấy kết ú k độ ẩ è đạ độ ẩm bảo quản, dừng thiết bị bơ nhi t, khóa van chặn (V trong H n 3.1) k đó n ột. chiều tự động đóng để tạ ô rường H n 3.1. Sơ đồ nguyên lý sấy lại kín của silo trong quá trình tồn chè CTC bằng tổ hợp silo có ứng trữ dụng HPD H n 3.3. Nguyên lý phân phối TNS H n 3. . Mô t nguyên lý hoạt động và sự trao đổi nhiệt ẩm với khối chè của HPD 3.2.4.2. ề xuất quy trình công nghệ sấy lại chè đen CTC T yế n y r n ông ng i) Nguyên li è đen CTC là chè CTC chia theo 5 loại BOP, BP, OF, PF, D là sản phẩm có xuất 7
xứ và các thờ đ ểm sản xuất khác nhau. Kiểm tra 1: á lô è được kiể r độ ẩ để xá định mứ độ đồng đều so với yêu cầ độ ẩm bảo quản. Kiểm tra 2: lấy 5 mẫ è để xá địn độ ẩm b n đầu tại á đ ểm lấy mẫ được bố trí trên thân silo phân bố đề e độ cao của khối chè. iii) Sấy bơ n t: Công tác chuẩn bị: với thiết kế ạ H n 3.1 ùy e đ ều ki n thực tế và yêu cầu sấy đồng thời 4 silo hoặc có thể độc lập tại một thờ đ ểm bằng sự đóng ở các van chặn (V). Tiếp theo là bướ à đặt nhi độ sấy, ùy e đ ều ki n nhi t độ ô rường để lựa chọn chế độ sấy phù hợp Trường hợp nhi độ ô rường < 35oC à đặt chế độ sấy 35±1oC.Trường hợp nhi t độ ô rường > 35oC à đặt chế độ sấy ≤ 40oC. Tiến hành vận hành thiết bị sấy bơ n t: kiểm tra chế độ làm vi c củ bơ n t thông qua áp suất cao áp pca=15-20 bar và áp suất thấp áp pta=3-5 bar, đ ều chỉn lư lượng T để ổn định áp suất làm vi c củ bơ nhi , ương ứng các thông số được kiểm tra bằng thiết bị đ độ ẩm TNS từ 25-30% rướ k đ vào bộ phân phối và tố độ TNS từ 0,02-0,03 m/s sau khi thoát khỏi bề mặt trên của khối chè trong silo. Kiểm tra 3: trong quá H n 3.4. Sơ đồ quy trình công trình sấy tùy theo mứ độ ẩm nghệ sấy lại chè CTC chênh l ch so với yêu cầu lớn y bé để tiến hành kiểm tra mẫu chè xá địn đạ độ ẩm bảo quản (3,5-4,5%) và kết thúc quá trình sấy. Kết hợp tính toán với kiể r độ ẩm thực tế bằng thiết bị đ để xác định thời gian, chu kỳ lấy mẫu đ độ ẩm. Kết thúc quá trình sấy khi độ ẩm w2 đạt 3,5-4,5%. 3.3. Kết quả nghiên cứu công nghệ bảo quản chè đen bằng phương pháp P 3.3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng củ độ ẩ chè đến chất lượng trong quá trình bảo quản iết t t độ ẩm c è l 8
Q n sá n . à lượng tanin (X) ó x ướng giảm trong miền khảo sát W 2-8%, ở W thấp 2-4% thì tổn thấ X k ông đáng kể, ụ thể với W 2% sau 6 tháng bảo quản X giảm 1,2% so với X b n đầu. Trong khi X ở các mẫu có W 6%, 8% mức tổn thấ là k á , ương ứng 15,9% và 14,7%. N ư ậy, k ả năng H n 3. . Ản ưởng của độ ẩm c è đến m lượng tanin oxy hóa chè CTC diễn ra khá mạnh ở mức W từ 6-8%. n . à lượng chất hòa tan tổng số (HT) biến đổi chậ à đồng đều ở các mẫu có W 2-6% sau 6 tháng bảo quản, giảm từ 36,6 xuống 34,5%. Tr ng đó ẫu có W 2% giảm ít nhất 36,6 xuống 36,2%. Trong khi mẫu W % HT y đổ lớn và H n 3.6. Ản ưởng của độ ẩm khác bi t so với các mẫu có W thấp ơn, c è đến m lượng chất hòa tan sau 6 tháng bảo quản chỉ n 34,3%. ư ậy, ố độ tổn thất HT g ăng n n ở các mẫu có W 6- %, đặc bi t mẫu 8% có sự khác bi đáng kể. n . à lượng catechin tổng số (C) giảm nhẹ ở mứ -4%. Đặ b t ở W 2% sau 2 tháng bảo quản, C k ông ó sự H n 3. . Ản ưởng của độ ẩm biến đổi. Sau 6 tháng bảo quản ở mức W c è đến m lượng catechin 2-4%, C giảm 4,35% so vớ C b n đầ . tổng số mức W từ 6-8%, C giảm mạnh và có sự khác bi t so với các mức W từ 2-4%. Tố độ giảm C ở mức W 6-8% sau 6 tháng bảo quản lên tới 13,04% so với C ban đầ . ư ậy, để duy trì C là chỉ tiêu liên quan đến chấ lượng cảm quan cần phải bảo quản chè ở mức W từ 2-4%. Ản ưởng độ ẩm c è đến sự phát triển của Vi sinh vật(VSV): ng 3.8 cho thấy: Tố độ phát triển của VSV bị hạn chế ở các mức W từ 2-4%, sau 6 tháng bảo quản, ở mức W 4% số lượng VSV tổng số chỉ ăng ừ 4,0x103 lên 4,5x103 CFU/g , đặc bi t với mức W 2% VSV bị hạn chế khả năng p á r ển đáng kể, mứ ăng ậm lên 4,2x103 CFU/gam sau 6 tháng bảo quản. gược lại, khi bảo quản chè ở mức ơn từ 6-8%, VSV phát triển rấ ạnh, lúc này khi W cao 9
ượ á ngưỡng độ ẩm an toàn làm cho aw củ è ăng k đó xảy ra các phản ứng hóa học, VSV phát triển mạnh. Cụ thể ở mức W 8% sau 6 tháng bảo quảnsố lượng ăng ừ 4,0x103 lên 6,5x103 CFU/gam, làm cho chè nhanh xuống cấp à ư ỏng. ư ậy, cần duy trì W trong khoảng an toàn 2-4% có thể hạn chế được sự phát triển của VSV nhằm ổn định chấ lượng à ké dà ờ g n bảo quản. Ản ưởng độ ẩm chè (W) đến chấ lượng cảm quan (D) ế ả ấy D củ è đen CTC được duy trì ở mức khá tốt khi được bảo quản ở W từ 2-6%, cụ thể với W 2% sau 4 tháng bảo quản đạ 1 , đ ểm xếp loại tố , n đối với W 4%, D vẫn đạ 1 ,0 đ ểm xếp loại khá sau 6 tháng bảo quản. Trong khi, với W 8%, D giảm mạnh chỉ đạt mức trung bình thậm chí kém sau 6 tháng bảo quản, cụ thể mức giảm từ 1 , Bảng 3.8. Ản ưởng của độ ẩm c è đến chất x ống 10, đ ểm xếp loạ lượng c è đen CTC ké . ư ậy, W trong quá trình bảo quản là yếu tố quan trọng quyế định chấ lượng cảm quan của è, đ ều cần thiết phải được duy trì ở mức thấp từ 2-6%. 3.3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ khí O2 đến chất lượng trong quá trình bảo quản iết t t nồng độ k í 2 l n H n 3. à lượng tanin (X) giảm nhẹ 16,5% xuống 16,2% sau 6 tháng bảo quản ở mức n từ 0-6%, đ ều này do n thấp đã ạn chế các phản ứng oxy hóa tanin. Trong khi vớ n 9%, X ó x ướng giảm mạnh 16,5% xuống 1 ,3%. Tr ng ô rường giàu O2 là tác nhân gây ra các phản ứng oxy hóa làm giả X r ng è đồng thời sinh ra các chất hữ ơ ới làm giảm chấ lượng cả n. Để duy trì chất lượng trong bảo quản chè cần đảm bả ô rường kín có n thấp từ 0-6%. H n 3.9 à lượng chất hòa tan tổng số (HT) ó x ướng giả đồng đề r ng á ô rường bảo quản có n thấp 0-6% sau 6 tháng bảo quản. HT chỉ giảm 36,6% xuống 36,3%, 36,1%, 36,0% ương ứng với các mức n là 0%, 3%, 6%. Trong khi với n cao ở mức 9%, HT giảm mạnh so với các mẫu trên ở mức thấp là 35,5%. Nên bảo quản è đen CTC ở ô rường kín ó đ ều chỉnh n thấp từ 0- 6%. H n 3.10 à lượng catechin tổng số của chè (C) ó x ướng 10
giảm nhẹ ở các n từ 0-3%,sau 6 tháng bảo quản r ng ô rường có n 3%, C giảm 82,8 xuống 80,4 mg/gam CK tức là chỉ giảm 2,9% so vớ C b n đầu, lúc này d n r ng ô rường thấp làm ức chế phản ứng oxy hóa xảy ra. Trong ô rường có n cao 6-9%, C giảm mạnh. Với n là 9% thì C giảm gần 10% so vớ C b n đầ . Để duy trì H n 3. . Ản ưởng của nồng được C trong quá trình bảo quản chè độ k í 2 đến m lượng tanin CTC cần ô rường có n thấp 0-3%. Ản ưởng nồng độ khí O2 đến sự phát triển của VSV: ng . cho thấy: tố độ phát triển của VSV ở các mức n khác nhau là khác nhau vớ x ướng n càng thấp càng có khả năng ức chế và thậm chí còn có khả năng ê d t VSV. Cụ thể ở ô rường có n thấp H n 3.9 Ản ưởng của nồng độ 0-3% VSV bị đ n ỉ sự phát triển, k í O đến m lượng chất hòa tan 2 mặt khác còn có khả năng ê d t, cụ thể số lượng VSV giảm từ 4,0x10 3 xuống còn 3,7x103 CFU/gam ở nồng độ khí O2 0% và 3,9x103 CFU/gam ở nồng độ khí O2 3%. Đ ề này được giải thích do khi bảo quản chè trong ô rường kín có nồng độ oxy thấp, một số VSV hiếu khí sẽ bị tiêu di t. gược lại, vớ ô rường bảo quản n H n 3.10. Ản ưởng của từ 6-9% số lượng VSV lại có xu nồng độ k í 2 đến m lượng ướng g ăng, y ậy mứ ăng catechin tổng số k ông đáng kể từ 4,0x103 CFU/gam lên 4,2x103 CFU/gam ở n là 9%. Ản ưởng nồng độ khí O2 đến chất lượng c m quan: ng . cho thấy Chấ lượng cảm quan là một chỉ tiêu quan trọng để đán g á g á trị ương phẩm của sản phẩ è nó ng à è đen CTC nó riêng. Chấ lượng cảm quan củ è đen CTC bảo quản ở đ ều ki n có nồng độ O2 k á n được thể hi n tạ H n 3.11 ấy: ở các 11
mức n từ 0-6% cả n đề đạt mức khá sau 6 tháng bảo quản với mức từ 17-1 ,4 đ ể , k đó è ẫn giữ được mầ đen ự nhiên, mầ nướ đỏ nâu sáng có Bảng 3.10 Ản ưởng của nồng độ khí O2 đến viền àng, ương ơ , ị chất lượng c è đen CTC đậ . gược lại khi n trong ô rường bảo quản ở mức cao 9% chè bắ đầu có các dấu hi u xuống cấp n ư bị bạc mầu, mầu nước đỏ nâ đậm, mất mùi ơ , ị nhạt thoáng có vị lạ chỉ đạ 1 ,1 đ ểm xếp loại trung bình. Nguyên n ân, d k ô rường bảo quản có n cao các phản ứng oxy hóa tanin, catechin xảy ra, à à lượng tanin và catechin là hai chất quyế địn à nước và vị củ è đen CTC. Q đó ũng ỉ ra rằng, để duy trì chấ lượng cảm quan củ è đen CTC r ng á r n bảo quản vớ ô rường kín có n thấp ≤ 6%. 3.3.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệ độ trong quá trình bảo quản chè Qua phân tích trong phần tổng quan tài li u, tham khảo một số kết quả nghiên cứu cho rằng yếu tố n độ ần duy trì nhi độ dưới 30oC sẽ làm giảm sự ư ỏng của chè trong quá trình bảo quản à đ ều ki n thực tế của Vi t Nam [52], về ơ bản đã xá địn được miền biến thiên của nhi độ trong khoảng 17-30oC, y n ên đối với tính khả thi trong ứng dụng thực tiễn, với nhi độ càng thấp càng thuận ti n cho quá trình bảo quản è, n ưng để giảm nhi độ xuống dải nhi độ thấp sẽ là ăng p í à ốn ké năng lượng của thiết bị. Do vậy, miền biến thiên của nhi độ lựa chọn trong khoảng 18-30oC là phù hợp vớ đ ều ki n thực tiễn của Vi t Nam. 3.3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng đa yếu tố (nồng độ khí oxy, độ ẩm chè và nhiệt độ bảo quản) đến chất ượng và thời gian bảo quản chè đen Từ ơ sở lập luận chọn biến cho quy hoạch thực nghi m gồm 3 yếu tố (nhi độ bảo quản, nồng độ khí O2 à độ ẩm chè) với ký hi ương ứng miền biến ên đã đượ xá định từ kết quả nghiên cứu tổng quan và khả sá đơn yếu tố: X1-Nồng độ khí O2: n=2-6(%); X2-Độ ẩm chè: 12
w=3-7(%); X3-Nhi độ bảo quản: t=18-30(oC). Chấ lượng sản phẩm (Y1, Y2, Y3) trong thời gian bảo quản 12 tháng: Y1-Đ ểm chấ lượng cả n (đ ểm); Y2-Hà lượng catechin tổng số (mg/gam chất khô);Y3-Tỷ l à lượng TF/TR. Xây dựng kế hoạch thực nghi m với 3 yếu tố X1, X2, X3 ương ứng miền khảo sát và giá trị mã hóa tại ng 3.12. Bảng 3.12. Giá trị thực và mã Bảng 3.13 Tổng hợp số liệu thí nghiệm đa hóa của các yếu tố thực yếu tố nghiệm Lựa chọn mô hình thực nghi đã đượ à đặt tạ ương r n p ần mềm Design-Expert version 7.1, với số í ng (T ) tối thiểu là 11, vớ rường hợp (k < 6) lựa chọn α 1,41421, tr ng đó gồm 04 TN ở mứ ơ sở, 01 TN tại tâm và 06 TN tạ á đ ể s ương ứng ( ng .13). Tiến hành xây dựng mô hình toán học với vi c lựa chọn ô n ương ứng biến mã hóa (A-X1, B-X2, C-X3), các hàm mục tiêu có dạng bậc 2: Yi=ao+a1A+a2B+ a3C+a12AB+a23BC+a13AC+a11A2+a22B2+a33C2. Với (i=1÷3) (3.2) P ương r n ồi quy sau khi loại bỏ những h số k ông ó ng đã được kiể r đán g á sự ương ợp với kết quả thí nghi m. Kết quả đượ á p ương r n ồ y ương ợp với các biến code: Y1=15,39-0,25A-0,64B-0,81C-0,44AB+0,59AC+0,63BC+0,036A2- 0,089B2-0,41C2 (3.3) Y2=76,2-0,64A-1,7B-1,48C-0,28AB+0,7AC+1,46BC-0,15A2-0,75C2 (3.4) Y3=0,036-0,001414A-0,003536B-0,002828C+0,0006716AB + 0,001964AC +0,003586BC+0,0005A2-0,0015C2 (3.5) Chuyển p ương r n (3.3), (3.4), (3. ) ề dạng p ương r n ới các biến thực, ta có: Y1=22,48-0,825X1-0,912X2-0,041X3-0,11X1X2+0,049X1X3+0,052X2X3+ 0,0089X12-0,022X22-0,0012X32 (3.6) Y2=93,89-1,07X1-3,491X2-0,092X3-0,071X1X2+0,059X1X3+0,122X2X3- 0,038X12-0,021X32 (3.7) 13
Y3=0,092-0,00648X1-0,00961X2-0,00062X3+0,000168X1X2+0,000164X1X3 +0,000299X2X3+0,000125X12-0,000042X32 (3.8) 3.3.2.1 Ảnh hưởng củ đ yếu tố đến chấ lượng cảm quan Design-Expert® Software Perturbation Design-Expert® Software 7.00 Y1 (Cam quan) Y1 (Cam quan) Y1 (Cam quan) 14.3683 17.4 Design Points Y1 (Cam quan) 17.4 14.7265 Actual Factors 13.2 6.00 A: X1 (Nong do khi O2) = 4.00 B : X 2 (D o a m c h e ) 15.0847 B: X2 (Do am che) = 5.00 16.325 C: X3 (Nhiet do) = 24.00 Y 1 (C a m q u a n ) B X1 = A: X1 (Nong do khi O2) C X2 = B: X2 (Do am che) A 15.4428 Actual Factor 5.00 15.25 A C: X3 (Nhiet do) = 24.00 B 4.00 14.175 C 15.801 3.00 13.1 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 -1.000 -0.500 0.000 0.500 1.000 A: X1 (Nong do khi O2) H n 3.1 Bề mặt đá trị cu hàm Deviation from Reference Point (Coded Units) H n 3.11 Quan hệ giữa ba yếu tố thực chất lượng c m quan theo nồng độ nghiệm đến hàm chất lượng c m quan k í oxy v độ ẩm chè của chè CTC Design-Expert® Software 30.00 Y1 (Cam quan) Design-Expert® Software Y1 (Cam quan) 30.00 Y1 (Cam quan) 14.3201 Y1 (Cam quan) Design Points Design Points 14.5433 17.4 17.4 14.7874 13.2 27.00 13.2 27.00 C : X 3 ( N h ie t d o ) C : X 3 ( N h ie t d o ) X1 = A: X1 (Nong do khi O2) X1 = B: X2 (Do am che) 15.0265 X2 = C: X3 (Nhiet do) X2 = C: X3 (Nhiet do) 15.2546 Actual Factor 24.00 Actual Factor 24.00 15.5097 B: X2 (Do am che) = 5.00 A: X1 (Nong do khi O2) = 4.00 15.7219 15.9928 21.00 21.00 16.1891 16.476 18.00 18.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 A: X1 (Nong do khi O2) B: X2 (Do am che) H n 3.13 Bề mặt đá trị của hàm H n 3.14 Bề mặt đá trị cu hàm chất lượng c m quan theo nồng độ chất lượng c m an t eo độ ẩm khí oxy và nhiệt độ chè và nhiệt độ Từ p ương r n (3.3) ông á số hồi quy và Hình 3.11 cho thấy sự biến thiên của các yếu tố thực nghi m trong miền khảo sát có á động đáng kể đến chấ lượng cả n, r ng đó ản ưởng lớn nhất là nhi độ bảo quản, tiếp đến là độ ẩm chè và cuối cùng là nồng độ khí oxy. Quan sát Hình 3.12, Hình 3.13, Hình 3.14 cho thấy: với độ ẩm chè thấp ơn 4% thì chấ lượng cả n đạt mức cao và ít bị á động của yếu tố nồng độ khí oxy, ngược lạ k độ ẩm chè lớn ơn 4% ấ lượng cảm quan giảm mạn e x ướng nồng độ khí oxy ăng. Mặt khác khi nhi độ bảo quản < 27oC chấ lượng cảm n được cải thi n đáng kể e x ướng giảm nồng độ khí oxy thấp, trong khi nhi độ bảo quản > 27oC thì chấ lượng cảm quan giảm mạnh và ít bị á động của nồng độ khí oxy. Trong khi vớ độ ẩm chè < 6% và nhi độ bảo quản < 27oC chấ lượng cảm quan duy 14
trì ở mức cao và chị á động mạnh của cả hai yếu tố, ngược lại chất lượng cảm quan giảm mạnh và ít bị á động ơn. Đ ề đó ứng tỏ rằng sự biến đổi chấ lượng củ è đen CTC e x ướng giảm mạn k độ ẩm và nhi độ bảo quản ở mức cao sẽ là đ ều ki n cho tác nhân khí oxy thực hi n các phản ứng oxy hóa mạn ơn. 3.3.2.2 Ảnh hưởng củ đ yếu tố đến hà lượng catechin tổng số Design-Expert® Software Perturbation Design-Expert® Software 7.00 Y2 (HL Catechin) Y2 (HL Catechin) 81 Y2 (HL Catechin) Design Points 74.2094 Y2 (HL Catechin) 81 74.9873 Actual Factors 72 A: X1 (Nong do khi O2) = 4.00 6.00 B : X 2 (D o a m c h e ) B: X2 (Do am che) = 5.00 78.75 Y 2 ( H L C a t e c h in ) C: X3 (Nhiet do) = 24.00 X1 = A: X1 (Nong do khi O2) 75.7651 B X2 = B: X2 (Do am che) C A Actual Factor 5.00 76.5 C: X3 (Nhiet do) = 24.00 76.5429 A B 4.00 74.25 C 77.3207 72 3.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 -1.000 -0.500 0.000 0.500 1.000 A: X1 (Nong do khi O2) Deviation from Reference Point (Coded Units) H n 3.16 Bề mặt đá trị cu hàm Hình 3.15. Quan hệ giữa ba yếu tố catechin tổng số theo nồng độ khí oxy thực nghiệm đến hàm catechin tổng số và độ ẩm chè Design-Expert® Software 30.00 Y2 (HL Catechin) Design-Expert® Software 30.00 Y2 (HL Catechin) Y2 (HL Catechin) Y2 (HL Catechin) 74.4778 Design Points Design Points 81 81 72 27.00 75.2071 72 27.00 74.7923 C : X 3 ( N h ie t d o ) C : X 3 ( N h ie t d o ) X1 = A: X1 (Nong do khi O2) X1 = B: X2 (Do am che) X2 = C: X3 (Nhiet do) X2 = C: X3 (Nhiet do) 75.8529 75.9364 Actual Factor 24.00 Actual Factor 24.00 B: X2 (Do am che) = 5.00 A: X1 (Nong do khi O2) = 4.00 76.9136 76.6657 77.9743 21.00 21.00 77.395 79.0349 18.00 18.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 A: X1 (Nong do khi O2) B: X2 (Do am che) H n 3.1 Bề mặt đá trị cu hàm H n 3.1 Bề mặt đá trị cu hàm catechin tổng số theo nồng độ khí catechin tổng số theo độ ẩm chè và oxy và nhiệt độ nhiệt độ b o qu n Từ p ương r n (3.4) ông á số hồi quy và Hình 3.15 cho thấy: sự biến thiên của các yếu tố thực nghi m trong miền khảo sát là ó á động đáng kể đến à lượng catechin tổng số, r ng đó ảnh ưởng lớn nhấ là độ ẩm chè tiếp đến là nhi độ bảo quản và cuối cùng là nồng độ khí oxy. Đ ều này là khá phù hợp với sự biến đổi chấ lượng cảm quan, do sự biến đổi củ à lượng catechin tổng số là h quả của quá trình oxy hóa từ đó dẫn đến sự suy giảm hàm lượng TF à ăng à lượng TR là những yếu tố quyế địn đến màu nước chè. Quan sát Hình 3.16, Hình 3.17, Hình 3.18 cho thấy tố độ giả à lượng catechin tổng số k độ ẩm chè và nhi độ bảo quản ăng, đặc bi t khi nhi độ bảo quản > 27oC và ít chịu ản ưởng ơn 15
đối với nồng độ khí oxy. Với nhi độ bảo quản < 24oC à độ ẩm chè < % à lượng catechin tổng số được duy trì ở mức cao. 3.3.2.3 Ảnh hưởng củ đ yếu tố đến tỷ lệ TF/TR Design-Expert® Software Perturbation Design-Expert® Software 7.00 Y3 (Ty le TF/TR) Y3 (Ty le TF/TR) Y3 (Ty le TF/TR) 0.049 Design Points Y3 (Ty le TF/TR) 0.049 0.0338442 Actual Factors 0.028 6.00 A: X1 (Nong do khi O2) = 4.00 B : X 2 (D o a m c h e ) B: X2 (Do am che) = 5.00 0.04375 Y 3 ( T y le T F /T R ) C: X3 (Nhiet do) = 24.00 X1 = A: X1 (Nong do khi O2) X2 = B: X2 (Do am che) 0.0354996 B Actual Factor 5.00 0.0385 A C: X3 (Nhiet do) = 24.00 C 0.037155 A 4.00 0.03325 0.0388105 B C 0.0404659 3.00 0.028 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 -1.000 -0.500 0.000 0.500 1.000 A: X1 (Nong do khi O2) H n 3. 0 Bề mặt đá trị cu tỷ lệ Deviation from Reference Point (Coded Units) Hình 3.19 Quan hệ giữa ba yếu tố TF/TR theo nồng độ k í oxy v độ thực nghiệm đến tỷ lệ TF/TR ẩm chè Design-Expert® Software 30.00 Y3 (Ty le TF/TR) Design-Expert® Software 30.00 Y3 (Ty le TF/TR) Y3 (Ty le TF/TR) Y3 (Ty le TF/TR) Design Points Design Points 0.0331347 0.049 0.049 0.0325809 0.028 27.00 0.028 27.00 0.0347492 C : X 3 ( N h ie t d o ) C : X 3 ( N h ie t d o ) X1 = A: X1 (Nong do khi O2) X1 = B: X2 (Do am che) 0.0349547 X2 = C: X3 (Nhiet do) X2 = C: X3 (Nhiet do) Actual Factor 24.00 Actual Factor 24.00 0.0363636 0.0373284 B: X2 (Do am che) = 5.00 A: X1 (Nong do khi O2) = 4.00 0.0379781 0.0397022 21.00 21.00 0.0395926 0.042076 18.00 18.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 A: X1 (Nong do khi O2) B: X2 (Do am che) H n 3. 1 Bề mặt đá trị cu tỷ lệ TF/TR H n 3. Bề mặt đá trị cu tỷ lệ theo nồng độ khí oxy và nhiệt độ TF/TR theo độ ẩm chè và nhiệt độ Từ p ương r n (3. ) ông á số hồi quy và Hình 3.19 cho thấy: sự biến thiên của các yếu tố thực nghi m trong miền khảo sát là có á động đáng kể đến tỷ l TF/TR, r ng đó ản ưởng lớn nhất là độ ẩm chè tiếp đến là nhi độ bảo quản và cuối cùng là nồng độ khí oxy, đ ề này là ương đối phù hợp với quy luật biến đổi của chất lượng cả n à à lượng catechin tổng số. Quan sát Hình 3.20, Hình 3.21, Hình 3.22 cho thấy khi nhi độ bảo quản > 27oC à độ ẩm chè > 5% thì tỷ l TF/TR giảm mạnh và ít phù thuộc vào nồng độ khí oxy. Nhận xét: Từ kết quả khả sá đ yếu tố cho thấy mứ độ ản ưởng độc lập của mỗi yếu tố thực nghi m là k á n đến các chỉ tiêu chấ lượng cả n, à lượng catechin tổng số và tỷ l TF/TR. Mặ k á , k ó ương á g ữa các yếu tố thực nghi ũng dẫn đến sự y đổ đáng kể đến các hàm mụ ê , đ ều này rất có ý 16
ng k xá địn được chế độ tố ưu của các yếu tố thực nghi m với yêu cầ đạt mục tiêu mong muốn. Cũng ừ kết quả khảo sát cho thấy để kiể s á được chấ lượng của è đen CTC r ng á r n bảo quản, mứ độ ư ên ần quan tâm đến độ ẩm chè và nồng độ k í xy đây là n ững yếu tố dễ điều chỉnh với chi phí thấp so với chi phí giảm nhi độ bảo quản, đặc bi t với đ ều ki n khí hậu nóng ẩm tại Vi t Nam. 3.3.2.4 Kết quả tối ưu h chế độ bảo quản chè đen CTC Tiến hành tố ư ó rên ơ sở chập các mục tiêu thỏa mãn sự rằng buộc theo mong muốn. Tuy vậy những đ ều ki n rằng buộc cần dựa trên kết quả khảo sát đã ến hành, kết hợp tổng quan và kinh nghi m nghiên cứu vớ đố ượng è đen CTC. Cụ thể á đ ều ki n rằng buộc nhằ đáp ứng sự mong muốn: Nồng độ khí O2 mong muốn trong miền khảo sát (2-6%), với h số quan trọng được lựa chọn: 4 (4/5); Độ ẩm chè mong muốn trong miền khảo sát (3-7%), với h số quan trọng được lựa chọn: 4 (4/5); Nhi độ mong muốn nằm trong khoảng (21-26oC), với h số quan trọng được lựa chọn: 5 (5/5). Sở d các h số quan trọng được lựa chọn với các mức trên là do sự mong muốn của mô hình thực nghi m có thể dễ dàng đ ều khiển được các yếu tố nồng độ khí O2 à độ ẩ è ơn s ới yếu tố nhi độ, nếu đạ được mục tiêu này thì mô hình sẽ ó ý ng ực tiễn ơn khi giả được chi phí phải làm lạnh khối chè trong quá trình bảo quản, mặt khác mứ đầ ư r ng ết bị sẽ thấp ơn. Hàm mục tiêu về chấ lượng cảm quan mong muốn đạt giá trị cao nhất trong khoảng từ (15,2-1 ,4) đ ểm (tối thiể đạt loạ k á đến tố đ ức tốt theo TCVN 3218:2011), với h số quan trọng được lựa chọn: 5 (5/5). Hàm mục tiêu về à lượng catechin mong muốn đạ ự đạ r ng khoảng khảo sát (72-81) mg/gam CK, với h số quan trọng được lựa chọn: 5 (5/5). Hàm mục tiêu về tỷ l TF/TR mong muốn đạt giá trị cự đại trong khoảng khảo sát (0,028-0,049), với h số quan trọng đượ ư ên ( / ). Cá đ ều ki n rằng buộ được biểu diễn (H n 3.23). Kết quả xử lý số li u bằng phần mềm Design-Expert version 7.1 vớ 31 p ương án, đã xá địn được 22 phương án ó kết quả tốt nhất (Phụ lụ ). P ương án số 1 được lựa chọn có mục tiêu chung thỏa mãn sự mong muốn là 79,20%, với kết quả cụ thể sau: Các yếu tố thực nghiệm tối ư Nồng độ khí O2 % Độ ẩm chè 3%; Nhi độ 17
bảo quản 21oC. Hàm mục tiê đạt được: Đ ểm cả n 16,69 đ ểm; Hà lượng catechin tổng số 79,74 mg/gam CK; Tỷ l TF/TR 0,046. Kết quả của mô hình tố ư được biểu diễn ạ H n 3. ới mức mong muốn của nồng độ khí O2, độ ẩm chè và nhi độ bảo quản đều đạt 100%; chấ lượng cả n đạt 67,6 % Hà lượng catechin tổng số đạt 85,96%; Tỷ l TF/TR đạt 85,20% so với yêu cầu. Design-Expert® Software 7.00 Desirability Desirability 2.00 6.00 3.00 7.00 1 X1 (Nong do khi O2) = 2.00 X2 (Do am che) = 3.00 0 6.00 che) X1 = A: X1 (Nong do khi O2) 0.132 X2 = B: X2 (Do am che) 0.264 21.00 26.00 15.2 B : X 2 (D o am 18.00 30.00 13.2 17.4 Actual Factor C: X3 (Nhiet do) = 21.00 5.00 0.396 X3 (Nhiet do) = 21.00 Y1 (Cam quan) = 16.6889 0.528 4.00 72 81 0.028 0.049 0.660 Y2 (HL Catechin) = 79.7367 Y3 (Ty le TF/TR) = 0.0459356 Prediction 0.792 3.00 Desirability = 0.792 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 H n 3. 3 Biểu diễn sự mong đợi A: X1 (Nong do khi O2) của các yếu tố thực nghiệm và Hình 3.24 Biểu diễn mô hình tối ư k i mục tiêu cố định nhiệt độ b o qu n tại 21oC H n 3. Biểu diễn mức mong đợi đạt được của mô hình thực nghiệm Tổng hợp số li u phân tích Bảng 3.14 Tổng hợp phân tích chất lượng chấ lượng của các mẫu mẫ đối chứng so với kết qu tối ư nguyên li b n đầ (ĐCnl), mẫ đối chứng được bảo quản ở đ ều ki n bao gói ường (ĐCđk ) so với kết quả tố ư đã đượ xá định sau 12 tháng bảo quản tại (*) Thí nghiệm TN4 (tại tâm đại diện lấy mẫu Bảng 3.14 bao gồm các chỉ phân tích chỉ số VSV tổng số. tiêu: cả n (đ ể ), à lượng catechin tổng số (mg/gam chất khô), tỷ l TF/TR và VSV tổng số (CFU/gam). Qua số li u tại Bảng 3.14 cho thấy kết quả sau 12 tháng bảo quản n ư s Chất lượng c m quan: của kết quả tố ư duy trì mức khá và giảm 11,22% so với mẫu ĐCnl (từ 1 , đ ểm xuống 16,69 đ ểm), trong khi ĐCđk giảm 18
mạnh tới 42,55% so với ĐCnl (từ 1 , đ ểm xuống 10, đ ểm). Hàm lượng catechin tổng số: của kết quả tố ư giảm 4,40% so với mẫu ĐCnl, trong khi ĐCđk giảm mạnh tới 35,49% so với ĐCnl. Tỷ lệ TF/TR giảm 25,81% (từ 0,062 xuống 0,046) so với nguyên li u ban đầ , ương ứng tỷ l y đổi là 1/16 và 1/22. Trong khi vớ ĐCđk giảm xuống 0,0 1 ương ứng tỷ l 1/48 và giảm 66,13% so vớ ĐCnl. Chỉ số VSV tổng số củ è đen CTC r ng đ ều ki n bảo quản MA cải thi n ơn s ới mẫu nguyên li u với chỉ số VSV tổng số giảm từ 4,0x103 xuống 4,0x102 CFU/gam, đ ều này cho thấy khả năng ức chế và tiêu di t VSV ở đ ều ki n O2 thấp à độ ẩm thấp, tuy vậy so với mẫu bảo quản ở đ ều ki n b gó ường chỉ số VSV tổng số gia ăng ở mức khá cao từ 4,0x103 CFU/gam lên 6,7x103 CFU/gam, so với mức cho phép vẫn nằm trong giới hạn, tuy nhiên sẽ ó ng y ơ giảm cấp chấ lượng rất nhanh trong thời gian bảo quản tiếp theo. Đ ều này cho thấy ở đ ều ki n khí hậu Vi t Nam bằng công ngh bao gó ường khó kiể s á được hàm ẩm của chè là lý do dẫn đến sự phát triển mạnh của VSV, kéo theo sự suy giảm chấ lượng cảm quan và các chỉ tiêu sinh hóa khác. Qua kết quả thực nghi m cho thấy chế độ bảo quản tố ư è đen CTC bằng p ương p áp đ ều biến khí MAHPD với nồng độ khí xy là %, độ ẩm chè 3% và nhi độ bảo quản 21oC, có thể duy trì chấ lượng chè tốt nhất trong thời gian bảo quản 12 tháng. 3.3.3 Đề xuất giải pháp công nghệ và quy trình bảo quản chè đen bằng hệ thống silo ứng dụng phương pháp P 3.3.3.1 ề xuất giải pháp công nghệ bảo quản chè đen CTC Mục đích của giải pháp: Đ ều biến ô rường khí trong silo có nồng độ khí oxy thấp nhằm hạn chế sự biến đổi hóa học, sinh hóa và sự phát triển của vi sinh vậ để d y r được chấ lượng è đen CTC trong quá trình bảo quản. Thời gian bảo quản tố đ 1 áng, đảm bảo chấ lượng cảm quan, sinh hóa và an toàn thực phẩm. Nguyên tắc hoạ động: C è đen CTC s k kết thúc quá trình sấy lạ độ ẩm của khối chè 3-3,5%, tiếp e là ông đ ạn bảo quản tại silo, thời gian (tố đ là 1 áng). H n 3.26 mô tả tổ hợp gồm 4 silo có nhi m vụ đ ều chỉnh nhi độ nhờ thiết bị bơ n t (HPD), kết hợp với bộ đ ều chỉn k í MA để đ ều chỉnh nồng độ khí O2. Trong quá trình bảo quản vớ độ ẩ è đã được ổn định 3-3,5%, hai thông số cần được kiểm soát là nồng độ khí O2 và nhi độ bảo quản. 19
H n 3. 6. Mô t gi i pháp công nghệ b o qu n c è đen CTC bằng tổ hợp silo H n 3. Nguyên lý cụm thiết ứng dụng ương á MA PD bị điều biến khí MA Nguyên t c b o qu n c è đen bằng ương á MA PD Đ ều chỉnh nồng độ khí O2 thấp bằng cụm thiết bị MA (H n 3. 7) theo nguyên tắc sử dụng nguồn khí N2 thông qua bộ đ ều tiế lư lượng và phân phố à á s l ông á n đ n từ (Vđ ). Qúa trình đ ều chỉnh khí kết thúc khí tín hi u sensor (s1, s2, s3, s4) hiển thị nồng độ khí O2 đến giá trị yêu cầu. Kế ú á r n đ ều chỉnh khí cho các silo các Vđ cấp khí N2 đóng. Đ ều chỉnh nhi độ trong quá trình bảo quản bằng bơ n t: khác với quá trình sấy lại sử dụng tác nhân sấy là k ông k í ô rường thì á r n đ ều chỉnh nhi độ sử dụng tuần hoàn kín tác nhân N2 r ng ô rường silo với nồng khí O2 thấp (với V1, V3 đóng, 2 mở). Tr ng rường hợp nhi độ môi rường thấp ơn n độ yêu cầu thì HPD dừng hoạ động, ngược lại bơ n t hoạ động thải phần nhi dư ông ết bị ngưng tụ phụ (H n 3. 6) để giảm nhi độ của khối chè. 3.3.3.2 ề xuất quy trình công nghệ bảo quản chè đen CTC bằng phương pháp MAHPD Thuyết minh quy trình công nghệ: Kiểm tra sự đồng đề độ ẩm (3,0-3, %). Đóng n cấp khí ô rường, đóng á n ấp tác nhân sấy vào bộ phân phối kênh nón. Chế độ bảo quản è đen CTC bằng MAHPD á bước H n 3. 8 Sơ đồ quy trình công nghệ b o qu n c è đen CTC bằng MAHPD sau: 20