Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu công nghệ sản xuất chè đen giàu GABA bằng kỹ thuật lên men

• Tác giả: Nguyễn Việt Tấn
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh
• Trường học: Viện Cơ Điện Nông Nghiệp Và Công Nghệ Sau Thu Hoạch
• Chuyên ngành: Công Nghệ Sau Thu Hoạch
• Đề tài: Nghiên Cứu Công Nghệ Sản Xuất Chè Đen Giàu GABA Từ Giống Chè Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về cây chè, thành phần, hoạt tính sinh học và sản phẩm
• 1.2. Giới thiệu chung về cây chè
• 1.3. Thành phần hóa học của chè tươi
• 1.4. Hoạt tính sinh học và tác dụng của chè đối với sức khỏe
• 1.5. Các sản phẩm chè và sự khác biệt về công nghệ và tính chất
• 1.6. Tổng quan về gama-aminobutyric axit (GABA)
• 1.7. Giới thiệu chung về GABA. Hóa học, phân bố trong tự nhiên và sự chuyển hóa của GABA
• 1.8. Vai trò và ứng dụng của GABA. Sản xuất và sản phẩm GABA thương mại
• 1.9. Tình trạng pháp lý của GABA và liều lượng sử dụng
• 1.10. Chế biến chè giàu GABA bằng lên men vi sinh vật
• 1.11. Thực phẩm giàu GABA bằng lên men vi sinh vật
• 1.12. Chè lên men bằng vi sinh vật
• 1.13. Chè giàu GABA bằng lên men vi sinh vật. Chế biến chè giàu GABA bằng lên men yếm khí
• 1.14. Sự chuyển hóa GABA trong thực vật và trong lá chè
• 1.15. Công nghệ lên men yếm khí và đặc điểm chè giàu GABA
• 1.16. Lợi ích của chè giàu GABA
• 1.17. Một số nghiên cứu thực phẩm và chè giàu GABA ở Việt Nam
• 1.18. Thực phẩm giàu GABA bằng lên men vi sinh vật
• 1.19. Thực phẩm giàu GABA từ hạt nảy mầm
• 1.20. Chế biến chè lên men và chè giàu GABA ở Việt Nam
• 1.21. Kết luận từ tổng quan và giả thuyết nghiên cứu
• 1.22. Những kết luận rút ra từ tổng quan
• 1.23. Những định hướng và giả thuyết nghiên cứu của luận án
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên vật liệu và thiết bị nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.3. Hóa chất và môi trường nuôi cấy vi sinh vật
• 2.4. Thiết bị phân tích và thiết bị công nghệ. Kỹ thuật công nghệ để nghiên cứu chế biến chè
• 2.5. Sơ đồ quy trình công nghệ để nghiên cứu lên men chè
• 2.6. Kỹ thuật làm héo, vò và sấy chè
• 2.7. Kỹ thuật tạo môi trường yếm khí
• 2.8. Phương pháp bố trí thí nghiệm. Các thí nghiệm lựa chọn chủng giống vi sinh vật và chè thích hợp
• 2.9. Các thí nghiệm xác định tác dụng của lên men yếm khí
• 2.10. Các thí nghiệm xác định tác dụng của lên men yếm khí kết hợp lên men bằng lactic
• 2.11. Các thử nghiệm hoàn thiện công nghệ và sản xuất quy mô pilot
• 2.12. Thí nghiệm bảo quản chè đen giàu GABA
• 2.13. Phương pháp phân tích
• 2.14. Phương pháp phân tích hàm lượng GABA
• 2.15. Phương pháp xác định enzym glutamate decarboxylase
• 2.16. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng chè. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu lựa chọn vi khuẩn lactic và nguyên liệu chè thích hợp cho sản xuất chè giàu GABA bằng phương pháp lên men
• 3.2. Tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp enzym glutamate decarboxylase cao
• 3.3. Thẩm định đặc điểm hình thái và phân loại 4 chủng vi khuẩn lactic. Thử nghiệm khả năng lên men tạo GABA trên lá chè. Xác định chế độ công nghệ sản xuất sinh khối vi khuẩn lactic để lên men chè giàu GABA
• 3.4. Tối ưu hóa quá trình nuôi cấy vi khuẩn lactic
• 3.5. Phân tích các chỉ số chất lượng một số giống chè ở Việt Nam
• 3.6. Tóm tắt kết quả và kết luận nội dung mục 3. Tác dụng của lên men yếm khí tới hiệu quả tích lũy GABA và chất lượng chè đen giàu GABA
• 3.7. Thăm dò khả năng tích lũy GABA do quá trình lên men yếm khí
• 3.8. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng quá trình lên men yếm khí
• 3.9. Tối ưu hóa quá trình lên men yếm khí
• 3.10. So sánh chất lượng của chè đen lên men yếm khí với chè đen được sản xuất theo quy trình truyền thống
• 3.11. Tóm tắt kết quả và kết luận nội dung mục 3. Tác dụng của lên men yếm khí kết hợp lên men bằng vi khuẩn lactic tới hiệu quả tích lũy GABA và chất lượng chè đen giàu GABA
• 3.12. Xác định khoảng thay đổi có ý nghĩa công nghệ của các yếu tố ảnh hưởng đến lên men yếm khí có sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic
• 3.13. Tối ưu hóa quá trình lên men yếm khí kết hợp lên men lactic
• 3.14. So sánh chất lượng chè đen bán thành phẩm từ 2 phương án lên men yếm khí không và có sử dụng chế phẩm vi khuẩn
• 3.15. Tối ưu hóa lên men yếm khí chè đen bằng phương pháp thang điểm có sử dụng hệ số quan trọng cho các chỉ tiêu chất lượng
• 3.16. Tóm tắt kết quả và kết luận nội dung mục 3. Thực nghiệm sản xuất chè giàu GABA quy mô Pilot
• 3.17. Sản xuất chè ở quy mô pilot 10 kg nguyên liệu/mẻ
• 3.18. Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất chè đen giàu GABA quy mô pilot 10 kg nguyên liệu/mẻ
• 3.19. Áp dụng quy trình đã hoàn thiện để sản xuất chè đen giàu GABA quy mô pilot với một số giống chè Việt Nam
• 3.20. Sự biến đổi chất lượng cảm quan của chè đen giàu GABA giống Phúc Vân Tiên và Kim Tuyên trong quá trình bảo quản
• 3.21. Tóm tắt kết quả và kết luận nội dung mục 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC BÀI BÁO CỦA LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về chè đen và GABA

Chè đen, một trong những sản phẩm chủ lực của ngành chè Việt Nam, không chỉ được ưa chuộng trong nước mà còn có giá trị xuất khẩu cao. Chè đen chứa nhiều hợp chất hóa học có lợi cho sức khỏe, trong đó có GABA (gama-aminobutyric axit). GABA là một axit amin quan trọng, có vai trò trong việc điều tiết các chức năng sinh lý của cơ thể, như giảm lo âu, cải thiện giấc ngủ và hỗ trợ chức năng tim mạch. Nghiên cứu cho thấy, hàm lượng GABA trong chè đen có thể được tăng cường thông qua các phương pháp chế biến như lên men vi sinh vật. Việc sản xuất chè đen giàu GABA không chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng mà còn góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

II. Công nghệ sản xuất chè đen giàu GABA

Công nghệ sản xuất chè đen giàu GABA chủ yếu dựa vào quá trình lên men vi sinh vật. Các chủng vi khuẩn lactic, như Lactobacillus, đã được chứng minh có khả năng sinh tổng hợp GABA từ axit L-glutamic. Quá trình lên men này diễn ra trong môi trường yếm khí, giúp tối ưu hóa hàm lượng GABA trong sản phẩm. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc điều chỉnh các yếu tố như nhiệt độ, thời gian lên men và tỷ lệ giống vi khuẩn có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng và hàm lượng GABA trong chè. Sản phẩm chè đen giàu GABA không chỉ mang lại lợi ích sức khỏe mà còn tạo ra một xu hướng mới trong ngành thực phẩm chức năng.

III. Lợi ích và ứng dụng của chè đen giàu GABA

Chè đen giàu GABA mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, bao gồm khả năng giảm căng thẳng, cải thiện giấc ngủ và hỗ trợ chức năng tim mạch. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc tiêu thụ thực phẩm giàu GABA có thể giúp cải thiện tâm trạng và giảm nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến stress. Ngoài ra, sản phẩm này còn có tiềm năng lớn trong ngành thực phẩm chức năng, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về các sản phẩm tốt cho sức khỏe. Việc phát triển và sản xuất chè đen giàu GABA không chỉ mang lại lợi ích cho sức khỏe cộng đồng mà còn tạo ra cơ hội kinh doanh mới cho ngành chè Việt Nam.

IV. Kết luận và định hướng nghiên cứu

Nghiên cứu sản xuất chè đen giàu GABA từ giống chè Việt Nam mở ra nhiều triển vọng cho ngành chè trong nước. Việc áp dụng công nghệ lên men vi sinh vật không chỉ giúp tăng cường hàm lượng GABA mà còn nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Để phát triển bền vững, cần tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện quy trình sản xuất, đồng thời mở rộng thị trường tiêu thụ cho sản phẩm chè đen giàu GABA. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và đánh giá tác động của sản phẩm đến sức khỏe người tiêu dùng.