Luận văn thạc sĩ công nghệ sinh học thử nghiệm lên men trà giàu hoạt tính sinh học từ trà cám và bước đầu đa dạng hóa sản phẩm

Luận văn thạc sĩ công nghệ sinh học nghiên cứu quá trình lên men trà cám, tạo sản phẩm giàu hoạt tính sinh học và đa dạng hóa sản phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Thành Luân
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Trần Hà
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
• Đề tài: Thử nghiệm lên men trà giàu hoạt tính sinh học từ trà cám và bước đầu đa dạng hóa sản phẩm
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Giới thiệu chung về cây trà
• 1.2. Cơ sở hóa học của quá trình lên men trà
• 1.3. Giới thiệu về sấy và sấy phun
• 1.4. Thiết bị sấy phun
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Thời gian, địa điểm thực hiện đề tài
• 2.2. Giống vi sinh vật, nguyên vật liệu, hóa chất, môi trường, trang thiết bị và dụng cụ
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỂN LUẬN
• 3.1. Các nghiên cứu tiền đề
• 3.2. Đặc điểm các chủng giống vi sinh vật liên quan đến trà lên men
• 3.3. Nguyên liệu trà cám
• 3.4. Lên men trà trên hệ thống Fermenter BioFlo
• 3.5. Các biến động trong quá trình lên men dịch trà cám trên hệ thống Fermenter
• 3.6. Khảo sát các hoạt tính sinh học trong trà lên men trên hệ thống Fermenter
• 3.7. Bước đầu tạo sản phẩm trà lên men dạng bột bằng phương pháp sấy phun
• 3.8. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ maltodextrin so với khối lượng dịch trà cám lên men đến độ ẩm, hàm lượng acid glucuronic và hiệu suất thu hồi sản phẩm
• 3.9. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đầu vào đến độ ẩm, hàm lượng acid glucuronic và hiệu suất thu hồi sản phẩm
• 3.10. Bước đầu đánh giá chất lượng sản phẩm trà cám lên men dạng bột bằng phương pháp sấy phun
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về luận văn thạc sĩ và mục tiêu nghiên cứu

Luận văn thạc sĩ với chủ đề 'Lên men trà cám giàu hoạt tính sinh học và đa dạng hóa sản phẩm' được thực hiện bởi Nguyễn Thành Luân tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM. Mục tiêu chính của nghiên cứu là tạo ra sản phẩm trà cám lên men giàu hoạt tính sinh học, đồng thời đa dạng hóa sản phẩm để tăng giá trị gia tăng và ứng dụng trong công nghiệp. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa quá trình lên men trà cám trên hệ thống Fermenter, kết hợp với hệ vi sinh vật được tuyển chọn, nhằm tạo ra sản phẩm dạng lỏng và dạng bột.

1.1. Bối cảnh và ý nghĩa của nghiên cứu

Nghiên cứu này xuất phát từ nhu cầu tận dụng nguồn phế phẩm trà cám, vốn thường bị bỏ qua trong quy trình sản xuất trà truyền thống. Việc lên men trà cám không chỉ giúp tạo ra sản phẩm giàu hoạt chất sinh học mà còn góp phần giảm thiểu chất thải trong ngành công nghiệp trà. Đây là bước đầu tiên trong việc phát triển các sản phẩm trà lên men có giá trị cao, an toàn và thân thiện với môi trường.

1.2. Mục tiêu cụ thể

Nghiên cứu nhằm tạo ra hai dạng sản phẩm chính: trà cám lên men dạng lỏng và dạng bột. Quá trình lên men được thực hiện trên hệ thống Fermenter để tối ưu hóa các hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng oxy hóa và hàm lượng acid glucuronic. Đồng thời, nghiên cứu cũng hướng đến việc đánh giá chất lượng sản phẩm và khả năng ứng dụng trong thực tế.

II. Quy trình lên men trà cám và phương pháp nghiên cứu

Quá trình lên men trà cám được thực hiện trên hệ thống Fermenter BioFlo, sử dụng nguồn nguyên liệu là phế phẩm trà cám kết hợp với hệ vi sinh vật được tuyển chọn. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa các thông số lên men để đạt được hàm lượng hoạt chất sinh học cao nhất. Phương pháp sấy phun được áp dụng để tạo ra sản phẩm dạng bột, giúp kéo dài thời gian bảo quản và tăng tính tiện dụng.

2.1. Hệ thống Fermenter và quy trình lên men

Hệ thống Fermenter BioFlo được sử dụng để kiểm soát các thông số lên men như nhiệt độ, pH và độ ẩm. Quá trình lên men được theo dõi thông qua các chỉ số như hàm lượng acid glucuronic, hoạt tính kháng khuẩn và kháng oxy hóa. Kết quả cho thấy, trà cám lên men trên hệ thống này đạt được các giá trị hoạt tính sinh học cao hơn so với các nghiên cứu trước đây.

2.2. Phương pháp sấy phun và tạo sản phẩm dạng bột

Phương pháp sấy phun được áp dụng để chuyển đổi trà cám lên men dạng lỏng thành dạng bột. Quá trình này giúp bảo toàn các hoạt chất sinh học và tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm. Kết quả cho thấy, sản phẩm dạng bột có độ ẩm thấp (4,61%) và hàm lượng acid glucuronic đạt 2,51mg/g, đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng.

III. Kết quả và đánh giá chất lượng sản phẩm

Kết quả nghiên cứu cho thấy, trà cám lên men đạt được các giá trị hoạt tính sinh học cao, bao gồm hàm lượng acid glucuronic (261,79 mg/L), hoạt tính kháng khuẩn (7,4-7,8mm) và kháng oxy hóa (85,1%). Sản phẩm dạng bột cũng cho thấy hiệu suất thu hồi cao (82%) và chất lượng ổn định khi pha chế. Đây là cơ sở quan trọng để phát triển các sản phẩm trà lên men đa dạng và ứng dụng trong thực tế.

3.1. Đánh giá hoạt tính sinh học

Các chỉ số hoạt tính sinh học của trà cám lên men được đánh giá thông qua hàm lượng acid glucuronic, hoạt tính kháng khuẩn và kháng oxy hóa. Kết quả cho thấy, sản phẩm đạt được các giá trị cao hơn so với các nghiên cứu trước đây, chứng tỏ hiệu quả của quá trình lên men trên hệ thống Fermenter.

3.2. Ứng dụng và triển vọng phát triển

Nghiên cứu này mở ra triển vọng lớn trong việc phát triển các sản phẩm trà lên men từ nguồn phế phẩm trà cám. Sản phẩm không chỉ giàu hoạt chất sinh học mà còn an toàn và thân thiện với môi trường. Đây là bước đầu tiên trong việc đa dạng hóa sản phẩm và ứng dụng công nghệ lên men trong ngành công nghiệp thực phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành công nghệ sinh học phát triển mạnh mẽ, việc ứng dụng công nghệ vi sinh trong lĩnh vực thực phẩm lên men ngày càng được quan tâm. Trà lên men, hay còn gọi là Kombucha, là một loại thức uống truyền thống có lịch sử hơn 2000 năm, nổi bật với các hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng oxy hóa và giải độc. Tại Việt Nam, trà cám – phế phẩm từ quy trình sản xuất trà xanh – chiếm khoảng 10-12% trọng lượng trà thành phẩm nhưng chưa được tận dụng hiệu quả. Nghiên cứu này nhằm thử nghiệm lên men trà giàu hoạt tính sinh học từ trà cám, đồng thời đa dạng hóa sản phẩm trà lên men dưới dạng lỏng và dạng bột, góp phần nâng cao giá trị gia tăng và an toàn vệ sinh thực phẩm.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là khảo sát quá trình lên men trà cám trên hệ thống Fermenter BioFlo, tối ưu hóa các hoạt tính sinh học quý giá trong sản phẩm, và thử nghiệm tạo sản phẩm trà lên men dạng bột bằng phương pháp sấy phun. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 6/2016 đến tháng 6/2017 tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Bách Khoa, TP. Hồ Chí Minh. Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần phát triển sản phẩm trà lên men có giá trị gia tăng mà còn mở ra hướng đi mới cho công nghiệp lên men trà tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về công nghệ lên men vi sinh, đặc biệt là lên men trà truyền thống và công nghệ sấy phun. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Lý thuyết lên men cộng sinh giữa vi khuẩn và nấm men (SCOBY): Hệ vi sinh vật gồm vi khuẩn acetic (đặc biệt là Gluconacetobacter intermedius), nấm men Dekkera bruxellensis và vi khuẩn lactic Lactobacillus casei phối hợp lên men trà cám, tạo ra các acid hữu cơ như acid glucuronic, acid acetic, cùng các hợp chất sinh học có lợi.

2. Mô hình sấy phun (spray drying): Phương pháp sấy nhanh, giữ nguyên hoạt tính sinh học của sản phẩm lên men dạng lỏng, chuyển đổi thành dạng bột tiện dụng, kéo dài thời gian bảo quản và tăng tính ổn định sản phẩm.

Các khái niệm chính bao gồm: acid glucuronic (chất giải độc tự nhiên), hoạt tính kháng khuẩn, hoạt tính kháng oxy hóa, và hiệu suất thu hồi sản phẩm trong quá trình sấy phun.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là nguyên liệu trà cám từ công ty TNHH Trà và Cà phê Cau Đất, cùng các chủng vi sinh vật được lưu giữ tại phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm ba chủng vi sinh vật phối hợp theo tỷ lệ 2:3:1 (nấm men Dekkera bruxellensis : vi khuẩn Gluconacetobacter intermedius : vi khuẩn Lactobacillus casei).

Phương pháp phân tích gồm:

• Quan sát đại thể và vi thể, xây dựng đường cong sinh trưởng các chủng vi sinh vật.
• Lên men trà cám trên hệ thống Fermenter BioFlo với kiểm soát pH, nhiệt độ, và nồng độ đường.
• Đo hàm lượng acid glucuronic bằng phương pháp hóa sinh.
• Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn qua kích thước vùng ức chế trên vi khuẩn Escherichia coli ATCC 8739 và Bacillus cereus ATCC 11778.
• Đo hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp DPPH, so sánh với vitamin C 3mM.
• Thử nghiệm sấy phun tạo sản phẩm trà lên men dạng bột, khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ maltodextrin và nhiệt độ đầu vào đến độ ẩm, hàm lượng acid glucuronic và hiệu suất thu hồi sản phẩm.
• Đánh giá chất lượng sản phẩm cuối cùng ở dạng lỏng và dạng bột.

Thời gian nghiên cứu kéo dài 12 tháng, từ 6/2016 đến 6/2017.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hoạt tính sinh học của trà lên men dạng lỏng: Hàm lượng acid glucuronic đạt 261,79 mg/L sau quá trình lên men trên hệ thống Fermenter BioFlo. Hoạt tính kháng khuẩn thể hiện qua vùng ức chế từ 7,4 đến 7,6 mm trên Escherichia coli và từ 7,4 đến 7,8 mm trên Bacillus cereus. Hoạt tính kháng oxy hóa đạt 85,1%, vượt trội so với vitamin C 3mM (76,52%).

2. Chất lượng sản phẩm trà lên men dạng bột: Sau sấy phun, sản phẩm có độ ẩm 4,61%, hàm lượng acid glucuronic 2,51 mg/g, với hiệu suất thu hồi sản phẩm đạt khoảng 82%. Khi pha với tỷ lệ 100g/L, dịch trà bột có hàm lượng acid glucuronic 250 mg/L, hoạt tính kháng khuẩn từ 7,0 đến 7,2 mm trên Escherichia coli và 7,1 đến 7,5 mm trên Bacillus cereus, cùng hoạt tính kháng oxy hóa 80,18%.

3. Ảnh hưởng của các yếu tố lên quá trình sấy phun: Tỷ lệ maltodextrin so với khối lượng dịch trà cám lên men ảnh hưởng rõ rệt đến độ ẩm và hiệu suất thu hồi sản phẩm. Nhiệt độ không khí đầu vào cũng tác động đến hàm lượng acid glucuronic và độ ẩm sản phẩm, với nhiệt độ tối ưu giúp giữ nguyên hoạt tính sinh học.

4. An toàn sinh học: Sản phẩm trà lên men dạng lỏng và dạng bột không chứa vi sinh vật gây bệnh, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc lên men trà cám trên hệ thống Fermenter BioFlo giúp tăng hàm lượng acid glucuronic và các hoạt tính sinh học so với các nghiên cứu trước đây, minh chứng cho hiệu quả của phương pháp lên men công nghiệp. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng oxy hóa cao chứng tỏ sản phẩm có tiềm năng ứng dụng trong thực phẩm chức năng và đồ uống sức khỏe.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, hàm lượng acid glucuronic đạt được trong nghiên cứu này vượt trội hơn nhiều, ví dụ như nghiên cứu trước đây chỉ đạt khoảng 175,8 mg/L hoặc thấp hơn. Việc phối hợp ba chủng vi sinh vật cộng sinh đã tạo điều kiện tối ưu cho quá trình lên men, đồng thời Lactobacillus casei góp phần tăng cường hoạt tính kháng khuẩn và kháng oxy hóa.

Phương pháp sấy phun được đánh giá là phù hợp để tạo sản phẩm dạng bột giữ nguyên hoạt tính sinh học, đồng thời tăng tính tiện dụng và kéo dài thời gian bảo quản. Biểu đồ so sánh hàm lượng acid glucuronic và hoạt tính kháng khuẩn giữa sản phẩm dạng lỏng và dạng bột có thể minh họa rõ sự ổn định của các chỉ số này sau quá trình sấy.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu hóa quy trình lên men công nghiệp: Áp dụng hệ thống Fermenter BioFlo với kiểm soát chặt chẽ các thông số pH, nhiệt độ và tỷ lệ vi sinh vật để duy trì hàm lượng acid glucuronic và hoạt tính sinh học cao. Thời gian thực hiện: 6-12 tháng. Chủ thể thực hiện: các doanh nghiệp sản xuất đồ uống lên men.

2. Phát triển sản phẩm trà lên men dạng bột: Sử dụng phương pháp sấy phun với tỷ lệ maltodextrin và nhiệt độ đầu vào được tối ưu để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Thời gian: 3-6 tháng. Chủ thể thực hiện: phòng R&D các công ty thực phẩm chức năng.

3. Nâng cao nhận thức và quảng bá sản phẩm: Tổ chức các chiến dịch truyền thông về lợi ích sức khỏe của trà lên men giàu acid glucuronic, kháng khuẩn và kháng oxy hóa nhằm mở rộng thị trường tiêu thụ. Thời gian: liên tục. Chủ thể thực hiện: các tổ chức y tế, doanh nghiệp.

4. Nghiên cứu mở rộng về ứng dụng và an toàn sản phẩm: Tiến hành các nghiên cứu sâu hơn về tác dụng sinh học trên người, đồng thời kiểm soát chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn quốc tế. Thời gian: 12-24 tháng. Chủ thể thực hiện: các viện nghiên cứu, trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu công nghệ sinh học và vi sinh vật: Nghiên cứu chi tiết về hệ vi sinh vật cộng sinh trong lên men trà, phương pháp tối ưu hóa hoạt tính sinh học.

2. Doanh nghiệp sản xuất thực phẩm chức năng và đồ uống lên men: Áp dụng quy trình lên men và công nghệ sấy phun để phát triển sản phẩm mới, nâng cao giá trị gia tăng từ nguyên liệu phế phẩm.

3. Chuyên gia dinh dưỡng và y học cổ truyền: Tham khảo các hoạt tính sinh học của trà lên men trong hỗ trợ sức khỏe, phòng ngừa bệnh tật.

4. Sinh viên và học viên cao học ngành Công nghệ Sinh học, Công nghệ Thực phẩm: Học tập phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật lên men và sấy phun, cũng như cách đánh giá hoạt tính sinh học sản phẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Trà lên men từ trà cám có lợi ích gì so với trà thông thường?
   Trà lên men giàu acid glucuronic, có hoạt tính kháng khuẩn và kháng oxy hóa cao hơn, giúp hỗ trợ giải độc, tăng cường miễn dịch và phòng ngừa một số bệnh mạn tính.

2. Phương pháp lên men trên hệ thống Fermenter có ưu điểm gì?
   Fermenter cho phép kiểm soát chính xác các điều kiện lên men như pH, nhiệt độ, giúp tối ưu hóa hoạt tính sinh học và đảm bảo tính đồng nhất của sản phẩm.

3. Sấy phun có ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của trà lên men không?
   Sấy phun là phương pháp sấy nhanh, giữ nguyên phần lớn hoạt tính sinh học nhờ giảm thời gian tiếp xúc nhiệt, giúp tạo ra sản phẩm dạng bột tiện dụng và ổn định.

4. Sản phẩm trà lên men dạng bột có an toàn cho người tiêu dùng không?
   Nghiên cứu cho thấy sản phẩm không chứa vi sinh vật gây bệnh, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và phù hợp với người tiêu dùng.

5. Có thể ứng dụng kết quả nghiên cứu này trong sản xuất công nghiệp không?
   Hoàn toàn có thể, quy trình lên men và sấy phun đã được thử nghiệm thành công, mở ra hướng phát triển sản phẩm trà lên men công nghiệp với giá trị gia tăng cao.

Kết luận

• Đã thành công trong việc lên men trà cám trên hệ thống Fermenter BioFlo, tạo ra sản phẩm trà lên men giàu acid glucuronic với hàm lượng đạt 261,79 mg/L.
• Sản phẩm trà lên men dạng bột được tạo ra bằng phương pháp sấy phun có độ ẩm 4,61%, hàm lượng acid glucuronic 2,51 mg/g và hiệu suất thu hồi sản phẩm đạt 82%.
• Hoạt tính kháng khuẩn và kháng oxy hóa của sản phẩm dạng lỏng và dạng bột đều vượt trội so với các nghiên cứu trước đây, đảm bảo an toàn sinh học.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển sản phẩm trà lên men đa dạng, tiện dụng, có giá trị gia tăng từ nguồn nguyên liệu phế phẩm trà cám.
• Đề xuất tiếp tục tối ưu quy trình công nghiệp, nghiên cứu ứng dụng sâu rộng và quảng bá sản phẩm nhằm phát triển thị trường trong nước và quốc tế.

Hành động tiếp theo là triển khai quy trình lên men và sấy phun quy mô công nghiệp, đồng thời tiến hành các nghiên cứu lâm sàng để khẳng định lợi ích sức khỏe của sản phẩm. Các doanh nghiệp và nhà nghiên cứu được khuyến khích áp dụng kết quả này để phát triển sản phẩm trà lên men chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng tăng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN TÀI LIEU 1. Tổng quan về trà lên men 1. Giới thiệu về cây trà và trà cám 1. Giới thiệu về cây trà Phân loại thực vật, trà thuộc: - - Ngành hạt kín (Angiospermae) - Lop Song diệp tử (Dicotylednae) - Bo Sơn trà (Theals) - Ho tra (Theacea) - Chi trà (Camenllia) - Loai(Camenllia sinensis) [8].

Tra song chu yếu ở vùng nhiệt đới, ôn đới. Căn cứ vào đặc tính sinh trưởng va hình thánh của cây trà, người ta phân thành 3 loại cây khác nhau: cây bụi, cây trung bình và cây to [2]. Dựa theo đặc điểm thực vật học, đặc điểm sinh hóa, nguồn gốc phát sinh cây trà, Cohen Stuart (1919) đã chia Camellia sinensis thành 4 loại: tra Trung Quốc lá to (Camellia Sinensis var. macrophylla), trà Trung Quốc lá nhỏ (Camellia sinensis var.

Bohea), trà Shan (Camellia Sinensis var. Shan), trà An Độ (Camellia sinensis var. Trà là loại thực vật có từ Trung Quốc va người ta đã biết dùng tra từ 2500 năm trước công nguyên. Nhung theo thư tịch cỗ Việt Nam, cây chè đã có từ xa xưa dưới dạng: cây chè vườn hộ gia đình vùng châu thé Sông Hồng va cây chè rừng ở miền núi phía bắc.

Năm 1882, các nhà thám hiểm Pháp đã khảo sát về sản xuất va buôn bán chè giữa sông Đà và sông Mê Kông ở miễn núi phía Bắc Việt Nam. Tóm lại, đến nay các nhà khoa học thế giới đã xác nhận: Dai thể chè phát nguyên từ 1 vùng sinh thái hình quạt, giữa các ngọn đôi Naga, Manipuri và Lushai, doc theo đường biên giới giữa Assam và Mianma ở phía Tây, ngang qua Trung Quốc ở phía Đông, và theo hướng Nam chạy qua các ngọn đổi của Mianma va Thái Lan vào Việt Nam, trục Tây Đông từ kinh độ 95 đến 120 độ Đông, trục Bắc Nam từ vĩ độ 29 đến 11 độ Bắc [1]. Trà là một nguồn caffein, theophyline va chất chống oxy hóa (antioxidant) tự nhiên, nhưng nó gần như không có mỡ, carbohydrate, hay protein. Trà có vị mát mẻ và hơi đắng.

Nước trà là đồ uống phô biến thứ 2 trên thế giới, được làm bằng cách ngâm lá, chồi hay cảnh của cây trà vào nước sôi trong vải phút. Lá trà có thể được oxy hóa (ủ dé lên men), nóng lên, phơi, hay thêm vào cỏ, hoa, gia vị, hay trái cây khác trước khi ngâm vào nước [24].2: Sản phẩm trà xanh đóng gói của công ty Cầu Đất 1. Một số quy trình sản xuất trà hiện nay Hiện nay trong nước và trên thê giới có một sô quy trình sản xuât trà như quy trình sản xuât trà đen, trà trang, trà Oolong, trà vàng, trà đen, trà phô nhĩ. O nước ta chủ yêu có 3 loại trà được sản xuât đó là: - Tra đen (black tea) là trà được lên men hoàn toàn, có mùi thơm nông, màu hỗ phách hay màu đỏ nâu đậm - Tra xanh (green tea) là trà không lên men, có mùi thơm nhẹ, màu xanh.

- Tra Oolong (Oolong tea); là trà lên men một phan, có hương mùi rat thơm và bên, vi nông hau, nước xanh hoặc xanh vàng, bã xanh. Làm héo Làm héo Vv | Vô hoạt enzyme Vo trà, sàng tra | | Vo tra, sàng tra Lén men Vv | Quay thơm, tạo hình Vô hoạt enzyme Vv Vv Say khô Say khô Phan loai Phan loai | | Đấu trộn, đóng hộp Đấu trộn, đóng hộp Sản phẩm Sản phẩm trà xanh trà đen Hình 1.4: Quy trình sản xuất trà xanh và trà đen thông dụng hiện nay [53] 1. Nguyên liệu trà cam Trà cám chúng tôi sử dụng trong dé tài này có nguồn gốc từ trà xanh. Chúng là những phế phẩm trong quy trình sản xuất trà xanh của công ty TNHH trả và cà phê Cau Dat.

Quy trình san xuất trà xanh tai nhà máy của công ty Cầu Dat chu yếu trai qua các công đoạn sau: Héo năng Vv Héo mat A Vô hoạt enzyme | Vo trà Vv Tao hinh Vv Sao huong | Phân loại Sản phẩm trà xanh Hình 1.4: Quy trình thu nhận nguyên liệu trà cám từ quy trình sản xuất trà xanh 7 (| Đặc điềm của phê phầm trà cam Trà cám hay còn gọi là tra vụn là phế phẩm trong các quy trình sản xuất trà. Ở giai đoạn sao trà, các cánh, búp, và nõn trà sẽ gãy ra và rơi xuống dưới, sau khi sàng hết trà búp ra còn lại phần trà vụn ở dưới cùng được lọc ra và được gọi là trà cám. Phé pham tra cam có dang gan như dang bột, lon con, kích thước kha nhỏ bao gồm những cánh tra, búp trà va non trà gãy ra trong quá trình sao trà. Trong quá trình sao trà, phế phẩm trà cám chiếm ty lệ khá lớn so với trà thành phẩm, chiếm khoảng 10-12% trà thành phẩm [2].

Trà cám thường được sử dụng dé pha nước uống, đặc biệt là dùng dé pha trà đá hoặc dùng làm chất hút âm. Mặc dù trà cám là một loại phế phẩm, tuy nhiên chất lượng và mùi hương hay vị ngọt hậu đều không kém gì các loại trà búp. Hiện nay, phế phẩm trà cám chiếm tỷ lệ khá cao so với trà thành phẩm trong các quy trình sản xuất trà, nhưng việc tận dụng nguồn nguyên liệu này còn khá hạn chế. Vì vậy việc nghiên cứu nguồn phế phẩm này nhăm tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng đang là vẫn đề cần thiết và đang được các công ty cũng như các nhà nghiên cứu rât chú ý.

- Thanh phần hóa học của tra cám (từ quy trình sản xuất trà xanh) Bảng 1.1: Thành phần hóa học các chất có trong trà xanh Thành phân % khôi lượng chất khô Polyphenol 25-30 Epigallocatechin gallate 8-12 Epicatechin gallate 3-6 Epigallo catechin 3-6 Epicatechin 1-3 Catechin 1-2 Gallocatechin 3-4 Flavonols va flavobol glucosides 3-4 Polyphenilic acids and depsides 3-4 Leuco anthocyanins 2-3 Chlorophylls và các chất mau khác 0,5-0,6 Khoáng 5-6 Caffeine 3-4 Theobromine 0.2 Theophylline 0,5 Amino acid 4-5 Acid hữu cơ 0.6 Monosaccharide 4-5 Polysaccharide 14-22 Cellulose và hemicellulose 4-7 Pectin 5-6 Lignin 5-6 Protein 14-17 Lipid 3-5 Cac hop chat bay hoi 0. Lịch sir va phát triển trà lên men Trà lên men hay còn được biết tên với một cái tên khá phố biến là trà Kombucha là một đỗ uống lên men truyền thống với lịch sử vài ngàn năm ở phía đông và hiện nay vẫn còn khá phố biến ở phương Tây. Trà lên men được biết đến là một loại thức uống hình thành từ quá trình lên men giữa trà và đường bởi sự cộng sinh của vi khuân với nam men tạo thành một loại nắm trà [9]. Trà lên men xuất hiện đầu tiên ở Trung Quốc vao năm 220 trước công nguyên với loi ích được biết đến thời bay giờ là giải độc và cung cấp dinh dưỡng.

Quá trình nghiên cứu va phát triển tra lên men hiện nay đang được tiễn hành ngày một nhiều hơn xuất phát từ nhu cầu thực tế hiện nay đó là tận dụng những lợi ích của trà lên men nhằm mục tiêu giảm cân cũng như trong việc điều trị một số bệnh ung thư [24]. Trà lên men truyền thống Trà lên men truyền thống được lên men bang cách cho nấm trà vào trong dung dịch trà đường. Nguyên liệu trà được sử dụng tốt nhất là trà đen, tuy nhiên ta có thể thay thế bằng trà xanh. Quá trình lên men trả truyền thống được thực hiện như sau: hòa tan 50g đường sucrose vao 1 lít nước đun sôi, b6 sung 6g trà xanh, loại bỏ xác trà sau 5 phút và lọc lẫy nước trong, tiếp theo cho vào bình thủy tinh đã được vô trùng trước đó ở 120°C trong 20 phút đồng thời bổ sung vào bình khoảng 30g nấm trà.

Nhiệt độ ủ tương thích là từ 24-30°C trong 18 ngày [10].6: Trà lên men truyền thống hay còn gọi là Kombucha [11] 10 Trong quá trình lên men, sự chuyền đôi từ đường sucrose thành các acid hữu cơ dẫn đến sự thay đôi giá trị pH làm giảm nguy cơ tạp nhiễm giúp hình thành tính kháng khuẩn của trà [13]. Ngoài ra, một số hợp chất thơm cũng được tìm thấy trong dịch trà lên men bao gồm alcohol, aldehyde, ketnes, ester và các amino acid [17]. Lợi ích của tra lên men truyền thông đối với sức khỏe đã được người dùng chứng minh như: khôi phục màu tóc, làm tóc mọc nhiều hơn, làm tan sỏi mật, đảo ngược những dấu liệu lão hóa, giảm nông độ cholesterol và tăng huyết áp, tăng cường hệ thống miễn dịch, giảm nhẹ triệu chứng mãn kinh và cải thiện chức năng tiêu hóa và gan. Mọi người còn nói răng trả lên men có tác dụng giải độc cơ thể và thậm chí có thể ngăn ngừa được ung thư [9].

Cơ sở khoa học của quá trình lên men trà lên men Quá trình lên men trà lên men gồm hai quá trình xảy ra đồng thời là lên men rượu và lên men acetic với sự tham gia của nam men và vi khuẩn acetic. Nam men có kha năng chuyển hóa đường thành etanol và CO; trong điều kiện yếm khí. Đầu tiên, đường cùng các chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men được hấp phụ trên bề mặt của tế bao nấm men khuếch tán qua màng bán thấm vao trong tế bao. Đường bị chuyển hóa qua một chuỗi phản ứng theo con đường đường phân để tạo pyruvate, pyruvate bị decarboxyl dưới tác dụng xúc tác cua enzyme pyruvate decarboxylase tạo thành acetaldehyde giải phóng CO2, acetaldehyde nhận H+ từ NADH tạo ethanol.

Trong quá trình lên men ethanol, nhiều acid hữu cơ được tạo thành. Một số acid hữu cơ được sinh tổng hợp từ chu trình Krebs nếu như quá trình lên men không diễn ra trong điều kiện ky khí nghiêm ngặt, các acid hữu cơ chiếm hàm lượng cao nhất trong dịch lên men là: acid citric, acid malic, acid acetic, acid lactic. Quá trình chuyển hóa ethanol thành acid acetic trong điều kiện hiếu khí dưới tác dụng của enzyme oxy hóa của vi khuẩn gọi là lên men acetic. Lên men acetic là quá trình oxy hóa tuần tự ethanol chuyển thành acetaldehyde dưới tác dụng của enzyme alcohol dehydrogenase, rồi acetaldehyde được chuyển hóa thành hydrate acetaldehyde và sau cùng hydrate acetaldehyde bi oxy hóa thành acid acetic.

11 Lên men lactic được thực hiện bởi hệ enzyme của các vi khuẩn họ Lactobacteriaceae (vi khuẩn này là vi khuẩn yếm khí hoặc vi khuẩn hiếu khí). Phụ thuộc vào hệ enzyme của từng nòi vi khuẩn trong môi trường lên men hoặc chỉ có acid lactic (lên men đồng hình) hoặc ngoài acid lactic còn có các sản phẩm khác và CO: (lên men di hình) [57]. Các thành phân trong trà lên men Theo nghiên cứu của t6 chức The American FDA and CDC, trong thành phan của trà lên men có sự hiện diện của nhiều loại acid hữu cơ như acid acetic, acid gluconic, acid glucuronic, acid citric, acid L- lactic, acid malic, acid oxalic, acid usnic.