ĐÁNH GIÁ ĂN MÒN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ BẠCH HỔ – DINH CỐ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG ĂN MÒN

Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

(Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

Đề cương liên quan: ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỘT HỒNG TRÀ HÒA TAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY PHUN

[toc]

[pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/07/%C4%90%C3%81NH-GI%C3%81-%C4%82N-M%C3%92N-%C4%90%C6%AF%E1%BB%9CNG-%E1%BB%90NG-D%E1%BA%AAN-KH%C3%8D-B%E1%BA%A0CH-H%E1%BB%94-DINH-C%E1%BB%90-V%C3%80-%C4%90%E1%BB%80-XU%E1%BA%A4T-C%C3%81C-GI%E1%BA%A2I-PH%C3%81P-CH%E1%BB%90NG-%C4%82N-M%C3%92N.pdf[/pdfviewer]

Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: ĐÁNH GIÁ ĂN MÒN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ BẠCH HỔ – DINH CỐ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG ĂN MÒN

CÔNG NGHỆ – CÔNG TRÌNH DẦU KHÍ

TẠP CHÍ DẦU KHÍ

Số 4 – 2019, trang 62 – 66

ISSN-0866-854X

ĐÁNH GIÁ ĂN MÒN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ BẠCH HỔ – DINH CỐ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG ĂN MÒN

Phan Công Thành, Trương Quang Trường, Trần Mai Khôi

Tổng công ty Dung dịch khoan và Hóa phẩm Dầu khí – CTCP

Email: [email protected]

Tóm tắt

Đường ống dẫn khí Bạch Hổ – Dinh Cố (16”, dài 116,5km) được đưa vào vận hành từ năm 1995 để vận chuyển khí đồng hành từ giàn nén khí trung tâm (CCP) mỏ Bạch Hổ đến Nhà máy xử lý khí Dinh Cố.

Khi sản lượng khí của mỏ Bạch Hổ suy giảm, Liên doanh Việt – Nga “Vietsovpetro” và Tổng công ty Khí Việt Nam – CTCP (PV GAS) đã xem xét khả năng sử dụng đường ống dẫn khí này để vận chuyển khí từ mỏ Đại Hùng, Thiên Ưng, Cá Chó – Gấu Chúa và Đại Nguyệt ở bể Nam Côn Sơn về bờ. Do đó, tuổi thọ của đường ống dẫn khí Bạch Hổ – Dinh Cố cần được đảm bảo đến năm 2025 để đáp ứng yêu cầu tiếp nhận và vận chuyển các nguồn khí mới.

Bài báo đánh giá hiện trạng ăn mòn của hệ thống đường ống dẫn khí Bạch Hổ – Dinh Cố trên cơ sở các thông số thiết kế, vận hành, kết quả cập nhật sau khảo sát, bảo dưỡng sửa chữa, đánh giá các ảnh hưởng đến an toàn vận hành của hệ thống đường ống khi tiếp nhận khí từ mỏ Thiên Ưng, Đại Hùng với thành phần CO₂ cao hơn và đề xuất các giải pháp chống ăn mòn cụ thể.

Từ khóa: Đường ống dẫn khí, ăn mòn, CO₂, Bạch Hổ – Dinh Cố.

1. Giới thiệu

Các dạng ăn mòn phổ biến đối với đường ống dẫn khí gồm: ăn mòn đều, ăn mòn cục bộ (ăn mòn pitting, ăn mòn khe, ăn mòn mesa, ăn mòn vùng hàn), nứt do tác động môi trường và phá hủy do dòng chảy [1, 2].

Nhiều tác nhân hóa học khác nhau trong đường ống có thể ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn bên trong hệ thống. Sự phá hủy ăn mòn đối với từng tác nhân sẽ thay đổi theo điều kiện vận hành và môi trường vật lý. Có 4 tác nhân chính: CO₂, H₂S, O₂, hoạt động trao đổi chất của vi khuẩn. Để tác nhân này có thể gây ăn mòn, bắt buộc phải có nước [1, 2].

Các cơ chế phá hủy: Cơ chế ăn mòn (ăn mòn Galvanic, ăn mòn do chênh lệch nồng độ), cơ chế nứt do tác động môi trường (phá hủy do hydro, nứt ăn mòn ứng suất, giòn do kim loại lỏng), cơ chế phá hủy do dòng chảy (xói mòn, va chạm, ăn mòn xói mòn, tạo bọt khí) [3].

Ngày nhận bài: 27/8/2018. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 27/8 – 19/9/2018.

Ngày bài báo được duyệt đăng: 5/4/2019.

2. Hiện trạng ăn mòn đường ống dẫn khí của PV GAS và Vietsovpetro trên cơ sở dữ liệu vận hành đến thời điểm hiện tại

Trên cơ sở các thông số vận hành, khi có nước, cơ chế ăn mòn chủ yếu đối với đường ống dẫn khí Bạch Hổ – Dinh Cố là ăn mòn do CO₂ [4]. Khả năng xảy ra và cơ chế ăn mòn được đưa ra trong Bảng 1:

• Có khả năng: Cơ chế này khi chưa áp dụng các biện pháp giảm thiểu ăn mòn có khả năng phá hủy tính toàn vẹn của thiết bị/đường ống theo thiết kế. Các biện pháp phòng ngừa cần được áp dụng để kiểm soát mối nguy.

• Không có khả năng: Cơ chế này dự báo sẽ không có ảnh hưởng đáng kể đến tính toàn vẹn của thiết bị/đường ống theo thiết kế. Không cần sử dụng các biện pháp giảm thiểu ăn mòn.

Mỗi cơ chế “Có khả năng” sẽ cần sử dụng các biện pháp giảm thiểu ăn mòn. Nguy cơ xảy ra những cơ chế này sau khi được áp dụng các biện pháp giảm thiểu ăn mòn được chia thành 3 mức độ:

• Cao: Dù sử dụng các biện pháp nhưng khả năng xảy ra rất cao, cần tăng cường kiểm tra, theo dõi, bảo

62       DẦU KHÍ – SỐ 4/2019

PETROVIETNAM

dưỡng để kiểm soát nguy cơ, có thể phải thay đổi thiết kế/ vật liệu nếu cần.

• Trung bình: Có thể kiểm soát sử dụng các phương pháp công nghiệp đã được công bố; kiểm tra, theo dõi, bảo dưỡng ở mức độ thông thường.

• Thấp: Chỉ cần kiểm tra, theo dõi và bảo dưỡng ở mức độ tối thiểu.

Dựa trên đánh giá cơ chế phá hủy và nguy cơ đối với đường ống dẫn khí, có thể kết luận cơ chế ăn mòn chính là do CO₂.

3. Đánh giá tốc độ ăn mòn đường ống dẫn khí Bạch Hổ – Dinh Cố bằng phương pháp mô phỏng thực nghiệm và lý thuyết

Các phần mềm mô phỏng thường được thiết lập chế độ an toàn khi đưa ra kết quả tốc độ ăn mòn dự đoán và trong nhiều trường hợp mức độ ăn mòn cao hơn thực tế rất nhiều. Một số phần mềm lại giả sử đường ống có sự bảo vệ từ lớp dầu hoặc sản phẩm ăn mòn và đưa ra mức độ ăn mòn thấp hơn so với thực tế [5 – 8].

Theo tiêu chuẩn của Canada, bất kỳ khí có nhiệt độ điểm sương dưới nhiệt độ vận hành sẽ được coi là không có tính ăn mòn. Khí chứa H₂S và CO₂ có nhiệt độ điểm sương dưới nhiệt độ vận hành do khử nước hoặc sử dụng chất ức chế, cũng được coi là không có tính ăn mòn [9]. Nhiệt độ điểm sương của khí trong đường ống được duy trì ở mức 5oC ở áp suất vận hành, thấp hơn rất nhiều so với nhiệt độ vận hành (khoảng 30oC).

Số liệu trong giai đoạn 2010 – 2017 được Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng và Dịch vụ Kỹ thuật (DMC RT) sử dụng là kết quả thực tế, trong khi đó WebCorr và DNV sử dụng kết quả dự báo từ phần mềm Hysis. Ngoài ra, WebCorr không tính đến tham số hàm lượng acid acetic/ acetate và hàm lượng bicarbonate, 2 yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ ăn mòn. Trong khi đó, DNV có tính đến các tham số này nhưng bộ dữ liệu thiếu chắc chắn (2 bộ dữ liệu lệch nhau tương đối lớn).

Thực nghiệm bằng phương pháp đo điện hóa và phương pháp tổn hao khối lượng, tốc độ ăn mòn khi hàm lượng CO₂ trong khí tăng lên khoảng 3% mol ở điều kiện

Bảng 1. Tóm tắt các cơ chế phá hủy và nguy cơ xảy ra

DẦU KHÍ – SỐ 4/2019    63

CÔNG NGHỆ – CÔNG TRÌNH DẦU KHÍ

mô phỏng khắc nghiệt hơn thực tế (dung dịch NaCl 0,1%, 1.000ppm acid acetic) ở mức 0,86mm/năm (phương pháp điện hóa) và mức 0,66mm/năm (phương pháp tổn hao khối lượng). Nếu sử dụng chất ức chế có hiệu quả bảo vệ trên 90% và đảm bảo các yếu tố về độ tương thích và độ bền, tốc độ ăn mòn sẽ giảm về mức dưới 0,086mm/năm và 0,066mm/năm tương ứng, chiều dày ăn mòn dự trữ cần 0,59mm đến 0,77mm.

Theo tiêu chuẩn của NACE, nếu không có nước, CO₂ là chất không ăn mòn [1]. Trên thực tế, hàm lượng nước trong đường ống Bạch Hổ – Dinh Cố rất thấp, tốc độ ăn mòn chậm, điều này được phản ánh qua kết quả khảo sát bằng đầu dò và coupon.

Tuy nhiên, theo ghi nhận và thông tin từ PV GAS, trong quá trình vận hành, đường ống dẫn khí Bạch Hổ – Dinh Cố gặp phải các vấn đề liên quan đến ăn mòn tại một số vị trí và đã phải sửa chữa. Để kiểm soát vấn đề này, cần nghiên cứu và khảo sát điều kiện địa hình tuyến ống biển, từ đó tính toán được góc tới hạn của độ nghiêng cho từng đoạn ống, tính toán vị trí có nguy cơ đọng nước và đưa ra biện pháp xử lý phù hợp. Phóng thoi định kỳ cũng là biện pháp để kiểm soát các bất thường này [1, 5].

4. Đánh giá hiệu quả của hóa phẩm chống ăn mòn đang sử dụng tại đường ống dẫn khí Bạch Hổ – Dinh Cố và đề xuất các giải pháp chống ăn mòn hiệu quả

Nhóm tác giả sử dụng phương pháp đặt mẫu coupon (Wheel test) và phương pháp đo điện trở phân cực trong điều kiện sục khí (LPR bubble test) [3, 10 – 12].

Các hóa phẩm chống ăn mòn được đánh giá gồm 1 mẫu hóa phẩm đang sử dụng (chất ức chế A) và 2 mẫu hóa phẩm thương mại khác (chất ức chế B và C).

• Chất ức chế A: BAKER PETROLITE CR080143.

• Chất ức chế B: CORRTREAT 5745.

• Chất ức chế C: HB CI 8102.

Kết quả đo điện hóa tại các nồng độ khảo sát và so sánh khả năng bảo vệ của 3 chất ức chế ở mỗi nồng độ cho thấy:

++ Đối với chất ức chế A: Đạt hiệu quả bảo vệ 90% từ nồng độ 100ppm.

++ Đối với chất ức chế B: Đạt hiệu quả bảo vệ 90% từ nồng độ 150ppm.

100

80

60

40

20

0

64       DẦU KHÍ – SỐ 4/2019

PETROVIETNAM

++ Đối với chất ức chế C: Đạt hiệu quả bảo vệ 90% từ nồng độ 30ppm và đạt hiệu quả tối ưu ở nồng độ từ 100ppm.

Trong 3 chất ức chế A, B, C thì chất ức chế C cho hiệu quả bảo vệ cao nhất đạt trên 90% tại hầu hết các nồng độ khảo sát.

• Tách nước (kiểm soát điểm sương) kết hợp sử dụng chất ức chế ăn mòn phù hợp là biện pháp chủ yếu được sử dụng trên thế giới [1].

++ Ngay cả trong điều kiện áp suất riêng phần CO₂ cao (7 – 8 bar), nhiệt độ cao (93 – 130oC) và tốc độ dòng lớn (25m/s), chất ức chế ăn mòn vẫn đạt hiệu quả bảo vệ cao [10].

++ Ở nhiệt độ lên tới 150oC, áp suất CO₂ lên tới 10 bar, áp suất H₂S lên tới 10 bar, tốc độ dòng trên 20m/s, đường ống thép carbon vẫn hoạt động tốt bằng việc sử dụng chất ức chế ăn mòn [5].

• Tách CO₂ và kết hợp sử dụng chất ức chế ăn mòn phù hợp cũng là một giải pháp. Tuy nhiên, chi phí cho việc lắp đặt hệ thống tách CO₂ khá cao, cần cân nhắc yếu tố kinh tế khi quyết định sử dụng giải pháp này [13].

• Giải pháp khác: Điều chỉnh pH (The pH stabilisation

technique): tăng pH sẽ tăng sự hình thành sản phẩm ăn mòn có tính bảo vệ trên bề mặt kim loại (FeCO₃) [13, 14].

Đề xuất yêu cầu về đặc tính kỹ thuật của khí giao vào đường ống Bạch Hổ – Dinh Cố nhằm đảm bảo an toàn vận hành: Hạn chế tối thiểu hàm lượng các khí ăn mòn trong thành phần khí giao vào đường ống Bạch Hổ – Dinh Cố. Theo kết quả thực nghiệm bằng phương pháp trong phòng thí nghiệm, tốc độ ăn mòn khi hàm lượng CO₂ tăng lên khoảng 3% mol ở điều kiện mô phỏng phòng thí nghiệm đạt mức 0,86mm/năm (phương pháp điện hóa) và mức 0,66 mm/năm (phương pháp tổn hao khối lượng). Nếu sử dụng chất ức chế có hiệu quả bảo vệ trên 90% và đảm bảo các yếu tố về độ tương thích và độ bền, tốc độ ăn mòn sẽ giảm về mức dưới 0,086 mm/năm và 0,066 mm/năm tương ứng, chiều dày ăn mòn dự trữ cần 0,59 – 0,77mm. Theo thiết kế, chiều dày ăn mòn dự trữ là 1mm, trong khi những năm trước đó, tốc độ ăn mòn không đáng kể, theo lý thuyết thành phần khí giao như vậy hoàn toàn đáp ứng yêu cầu vận hành an toàn. Tuy nhiên, để kiểm chứng các mô hình mô phỏng, các thử nghiệm hiện trường (field test) là yêu cầu bắt buộc trước khi áp dụng thực tế bởi thử nghiệm hiện trường sẽ mô phỏng được đầy đủ hơn các yếu tố trong thực tế.

5. Kết luận

Kết quả đánh giá cơ chế phá hủy và nguy cơ đối với đường ống dẫn khí Bạch Hổ – Dinh Cố cho thấy cơ chế ăn mòn chính là do CO₂. Với hàm lượng CO₂ được duy trì ở mức thấp (dưới 1% mol), ăn mòn CO₂ đang được khống chế bằng việc bơm chất ức chế ăn mòn. Trong thực tế vận hành, các vị trí ăn mòn xuất hiện bất thường trên đường ống, vì vậy cần thường xuyên theo dõi ăn mòn bằng việc phóng thoi định kỳ và sử dụng phần mềm mô phỏng, xác định các vị có nguy cơ ăn mòn cao.

Kết quả mô phỏng bằng các phần mềm mô phỏng với kết quả thực tế từ coupon, đầu dò, phần mềm Predict 6.1 cho kết quả phù hợp nhất.

Kết quả thử nghiệm bằng phương pháp điện hóa và thử nghiệm bằng phương pháp tổn hao khối lượng tương đối phù hợp so với các kết quả tốc độ ăn mòn từ coupon, đầu dò và phần mềm Predict 6.1.

Trên cơ sở đó, nhóm tác giả đề xuất một số giải pháp chống ăn mòn: tách nước kết hợp sử dụng chất ức chế ăn mòn phù hợp; tách CO₂ kết hợp sử dụng chất ức chế ăn mòn phù hợp; sử dụng phần mềm Predict 6.1.

Tài liệu tham khảo

1. NACE International. Control of internal corrosion in steel pipelines & piping systems. NACE SP0106-2018-SG.

2. NACE International. Internal corrosion for pipelines

• Advanced. www.nace.org.

3. Papavinasam, R.W.Revie, M.Attard, A.Demoz, K.Michaelian. Comparison of laboratory methodologies to evaluate corrosion inhibitors for oil and gas pipelines. Corrosion. 2003; 59(10): p.897 – 912.

4. Internal corrosion study for PL-16A gas pipeline, DNV GL. Report No.: 2014/474/008, Rev. 3.

5. Sergio D.Kapusta, Bernardus F.M.Pots, R.A.Connell. Corrosion management of wet gas pipelines. Corrosion. 25-30 April, 1999.

6. Rolf Nyborg. CO₂ corrosion models for oil and gas production systems. Corrosion. 14 – 18 March, 2010.

7. Seyed Mohammad Kazem Hosseini. Avoiding common pitfalls in CO₂ corrosion rate assessment for upstream hydrocarbon industries. The 16th Nordic Corrosion Congress, Stavanger Norway. 20 – 22 May, 2015.

8. Vishal V.Lagad, Sridhar Srinivasan, Rusell D.Kane. Facilitating internal corrosion direct assessment using

DẦU KHÍ – SỐ 4/2019    65

CÔNG NGHỆ – CÔNG TRÌNH DẦU KHÍ

advanced flow and corrosion prediction models. Corrosion.

16 – 20 March, 2008.

9. Standards Council of Canadian. Oil & gas pipeline systems. CAN/CSA-Z662-11.

10. Michael Swidzinski, Bob Fu, Audrey Taggart, W.Paul Jepson. Corrosion inhibitor of wet gas pipelines under high gas and liquid velocities. Corrosion. 2000.

11. Papavinasam. Evaluation and selection of corrosion inhibitors. Materials Technology Laboratory, Ottawa, Canada.

12. ASTM   Standard  practice  for

preparing, cleaning, and evaluating corrosion test specimens.

ASTM G1.

13. Sridhar Srinivasan, Vishal Lagad. ICDA: A quantitative framework to prevent corrosion failures and protect pipelines. Corrosion. 12 – 16 March, 2006.

14. NACE International. Internal corrosion direct assessment methodology for pipelines carrying normally dry natural gas (DG-ICDA).

15. Prediction of corrosion growth rate for 16″ Bach Ho – Dinh Co pipeline from 2015 to 2025. CSM-15606.

CORROSION ASSESSMENT OF BACH HO – DINH CO GAS TRANSMISSION PIPELINE AND SOLUTIONS FOR CORROSION CONTROL

Phan Cong Thanh, Truong Quang Truong, Tran Mai Khoi

Petrovietnam Drilling Mud Corporation (DMC)

Email: [email protected]

Summary

Bach Ho – Dinh Co gas transmission pipeline (16” and 116.5km long) was put into operation in 1995 to transport associated gas from the Central Compression Platform (CPP) in Bach Ho field to Dinh Co Gas Processing Plant.

As gas output from Bach Ho field decreases, Vietsovpetro and Petrovietnam Gas Joint Stock Corporation (PVGAS) have considered the possibility of using this pipeline to transport gas from Dai Hung, Thien Ung, Ca Cho, Gau Chua and Dai Nguyet fields in the Nam Con Son basin to shore. The service life of Bach Ho-Dinh Co gas transmission pipeline therefore needs to be guaranteed until 2025 to meet the requirements for receiving and transporting new gas sources.

This article assesses the corrosive status of Bach Ho – Dinh Co gas pipeline system based on the design and operation parameters, updated results after survey, maintenance and repair. It also assesses the operational safety of the pipeline system when receiving gas with higher CO₂ content from Thien Ung and Dai Hung fields and proposes anti-corrosion solutions.

Key words: Gas pipeline, corrosion, CO₂, Bach Ho – Dinh Co.

66       DẦU KHÍ – SỐ 4/2019

Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỘT HỒNG TRÀ HÒA TAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY PHUN

Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

Kéo xuống để Tải ngay đề cương bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

(Nếu là đề cương nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

Đề cương liên quan: Thuyết minh thi công

[toc]

[pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/07/%E1%BA%A2NH-H%C6%AF%E1%BB%9ENG-C%E1%BB%A6A-M%E1%BB%98T-S%E1%BB%90-TH%C3%94NG-S%E1%BB%90-C%C3%94NG-NGH%E1%BB%86-%C4%90%E1%BA%BEN-CH%E1%BA%A4T-L%C6%AF%E1%BB%A2NG-B%E1%BB%98T-H%E1%BB%92NG-TR%C3%80-H%C3%92A-TAN-B%E1%BA%B0NG-PH%C6%AF%C6%A0NG-PH%C3%81P-S%E1%BA%A4Y-PHUN.pdf[/pdfviewer]

Tải ngay đề cương bản PDF tại đây: ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỘT HỒNG TRÀ HÒA TAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY PHUN

TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP                  ISSN 2588-1256                          Tập 3(2) – 2019

ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỘT HỒNG TRÀ HÒA TAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY PHUN

Nguyễn Quốc Sinh^1*, Nguyễn Thị Diễm Hương¹, Nguyễn Thành Thuận²

¹Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế;

²Trường Cao đẳng Lương thực thực phẩm Đà Nẵng.

*Liên hệ email: [email protected]

TÓM TẮT

Bột Hồng trà hòa tan là sản phẩm được chế biến bằng phương pháp sấy phun dịch trích ly từ nguyên liệu Hồng trà được sản xuất theo phương pháp lên men toàn phần. Trong công trình này chúng tôi tiến hành khảo sát một số thông số trong quy trình sản xuất trà hòa tan như công đoạn trích ly (4 mốc thời gian và 3 mức nhiệt độ), công đoạn bổ sung chất mang (5, 10 và 15% maltodextrin) và sấy phun (5 mức nhiệt độ và 4 tốc độ bơm) đến chất lượng sản phẩm bột Hồng trà hòa tan. Kết quả nghiên cứu đã xác định được các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình trích ly. Điều kiện trích ly thích hợp là: nhiệt độ trích ly 85^oC, thời gian trích ly 40 phút. Tỷ lệ maltodextrin bổ sung vào dịch trà để làm chất trợ sấy thích hợp là 10%. Tiến hành sấy phun ở nhiệt độ thích hợp là 170^oC với tốc độ bơm nhập liệu là 30%. Sản phẩm bột Hồng trà hòa tan có tính chất cảm quan tốt, sản phẩm có độ ẩm đạt 4,37% và hàm lượng polyphenol đạt 8,19% chất khô.

Từ khóa: bột hồng trà hòa tan, polyphenol, sấy phun, trích ly.

Nhận bài: 17/03/2019          Hoàn thành phản biện:  27/03/2019                  Chấp nhận bài: 30/03/2019

1.   MỞ ĐẦU

Trà hòa tan dạng bột được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau, trong đó phần lớn là từ các nguồn thảo dược (Nguyễn Văn Tặng, 2008). Trên thế giới, trà hòa tan chủ yếu được sản xuất từ trà khô để làm đồ uống (Clark và cs., 1984; Mehta và cs., 2001; Bavan và Bengal, 2009). Quá trình sản xuất bột trà hòa tan có các công đoạn chủ yếu là trích ly, cô đặc dịch và sấy phun. Sato và cs. (1984) đã sử dụng nước nóng để trích ly trà xanh, dịch trà được bổ sung maltodextrin và sấy phun để tạo bột hòa tan. Bavan (2005) cũng sử dụng nước nóng để trích ly trà đen và trà ô long, dịch trà sau đó được cô đặc, sấy phun để tạo bột trà. Lunder và Nestec (1997) dùng nước nóng để trích ly hỗn hợp chè xanh và chè đen để thu được dịch chè. Đã có nhiều công trình khác nghiên cứu quá trình trích ly polyphenol từ chè khô và sử dụng làm nguyên liệu trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm ở dạng bột, dịch lỏng hoặc dạng cao. Công trình nghiên cứu của Trịnh Xuân Ngọ (2009) sử dụng dung môi là nước nóng. Phạm Thành Quân và cs. (2005) trích ly polyphenol sử dụng dung môi là ethanol có hỗ trợ vi sóng. Nguyễn Trọng Điệp và cs. (2017) đã nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của thông số quy trình phun sấy đến chất lượng bột cao khô lá chè xanh.

Việc nghiên cứu các thông số công nghệ trong quá trình chế biến bột Hồng trà hoà tan bằng các phương pháp đơn giản, dễ làm như tách chiết bằng dung môi nước, sử dụng maltodextrin làm chất mang trong quá trình sấy phun tạo sản phẩm…nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt là vấn đề có ý nghĩa thực tế và mang tính cấp thiết, bởi vì nó góp phần đa dạng hoá sản phẩm từ Hồng trà và hơn nữa có thể sử dụng được các thiết bị sẵn có ở các cơ sở chế biến nông sản trong quá trình chế biến sản phẩm bột trà. Mục đích của nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến chất lượng bột Hồng trà hòa tan bằng phương

1217

HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY         ISSN 2588-1256            Vol. 3(2) – 2019

pháp sấy phun nhằm tạo ra sản phẩm chất lượng cao, phục vụ nhu cầu tiêu dùng sản phẩm này

• nước ta.

2.   VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

• Nguyên liệu

Hồng trà loại OP do Công ty Cổ phần Long Đỉnh (thôn Phúc Tân, xã Phúc Thọ, huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng) cung cấp. Hồng trà hay còn gọi là trà đen là loại trà được lên men hiếu khí toàn phần 100% từ đọt chè. Chè khô đảm bảo độ ẩm ≤ 7%.

Maltodextrin: dùng làm chất trợ sấy, được bổ sung vào dịch trà trước khi đem sấy phun. Sản phẩm nhập từ Pháp, dạng bột mịn, màu trắng, tan hoàn toàn trong nước, độ ẩm 6 – 7%, chỉ số DE là 12.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp công nghệ

Để tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ sản xuất bột trà hòa tan, chúng tôi chọn phương pháp công nghệ (Hình 1) theo nghiên cứu của Santo và cs. (2007) và dựa vào đặc điểm của máy sấy phun Mini B-290. Một số công đoạn chính trong quy trình công nghệ như sau: Chè khô sau khi vận chuyển về phòng thí nghiệm, được đóng gói chân không, bảo quản trong điều kiện cách ẩm và tránh ánh sáng. Nguyên liệu được nghiền mịn và rây qua rây 1 mm, đạt kích thước 0,8-0,9mm nhằm làm dập tế bào trong lá chè để các chất hòa tan thoát ra dễ dàng trong quá trình trích ly. Nguyên liệu sau khi nghiền được trích ly bằng dung môi là nước nóng với khối lượng mẫu là 10g nguyên liệu/lần). Trích ly một lần với tỷ lệ dung môi nước so với nguyên liệu là 1/10 (g/ml) được trích ly ở nhiệt độ và thời gian khác nhau. Dịch chè được lọc nhằm loại bỏ thành phần bã ra khỏi dịch chè, sau đó hòa trộn với tá dược maltodextrin trước khi sấy phun tạo bột trà hòa tan bằng máy sấy phun B-290 Buchi. Mỗi thí nghiệm tiến hành lặp lại 3 lần, 3 mẫu/nghiệm thức.

• Khảo sát nhiệt độ trích ly (75; 85; 95^oC)

• Thời gian trích ly (20; 30; 40; 50 phút)

• Khảo sát tỷ lệ bổ sung maltodextrin theo tỷ lệ 5%; 10%; 15%

• Khảo sát nhiệt độ sấy phun (150;160;170; 180; 190^oC)
• Khảo sát tốc độ bơm (25;

30; 35; 40%)

Sản phẩm trà hòa tan

Hình 1. Phương pháp công nghệ sản xuất trà hòa tan quy mô phòng thí nghiệm.

1218

TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP                  ISSN 2588-1256                          Tập 3(2) – 2019

2.2.2. Phương pháp phân tích

• Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi: Dùng hơi nóng làm bay hơi lượng nước trong chè. Cân khối lượng chè trước và sau khi sấy khô, từ đó tính ra phần trăm nước có trong mẫu chè (Vũ Thỵ Thư và cs., 2001).

• Xác định chất hoà tan theo phương pháp Voronsov: Dùng hơi nước để bốc hơi nước dịch chiết xuất, còn lại là chất khô hòa tan, sấy khô đến khối lượng không đổi, chất hòa tan được tính theo % khối lượng khô của mẫu. Đây là phương pháp thông dụng, đơn giản (Vũ Thỵ Thư và cs., 2001).

• Xác định khả năng hòa tan của bột trà sau khi sấy: Để xác định khả năng hòa tan trong nước của bột trà hòa tan. Thí nghiệm được thực hiện với 20ml nước và 0,1g bột chè ở

nhiệt độ 90^oC với số lần lặp lại 3 lần, để quan sát đánh giá khả năng hòa tan của các chất tan trong nước. Thí nghiệm được tiến hành bằng cách tính thời gian hòa tan.

• Xác định polyphenol tổng số bằng phương pháp Folin – Denis: Phương pháp này được thực hiện dựa trên nguyên tắc các hợp chất polyphenol trong dung dịch phản ứng với thuốc thử Folin-Ciocalteau cho sản phẩm màu xanh lam, đo độ hấp thụ ở bước sóng 660 nm, lấy acid gallic làm chất chuẩn (Vũ Thỵ Thư và cs., 2001)

• Định lượng cafein trong chè bằng Na2S203: Khi dung dịch chứa cafein, nếu có mặt HCl thì dung dịch trong KI sẽ chuyển toàn bộ cafein thành chất kết tủa có công thức như sau: C6H10O2N4KI4. Sau đó dùng Na2S2O3 0,1N chuẩn lượng I2 dư sẽ biết được lượng I2 tham gia phản ứng, từ đó tính được lượng cafein trong dung dịch thí nghiệm (Hà Duyên Tư, 2001)

2.2.3. Phương pháp đánh giá cảm quan

Chúng tôi sử dụng phương pháp đánh giá cảm quan theo phép thử cho điểm thị hiếu về mức ưa thích (Hà Duyên Tư, 2016) để đánh giá chất lượng sản phẩm (theo thang điểm Hedonic).

2.2.4. Phương pháp xử lý thống kê

Số liệu được tổng hợp và xử lý bằng chương trình Microsoft Excel. Kết quả thí nghiệm được phân tích bằng ANOVA và kiểm định Turkey trên phần mềm Minitab 16.20 để so sánh các giá trị trung bình có sự sai khác có ý nghĩa về mặt thống kê.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu

Việc xác định thành phần hóa học của nguyên liệu ban đầu là cơ sở để đưa ra các thông số công nghệ trong quá trình nghiên cứu. Vì vậy, chúng tôi tiến hành phân tích thành phần hóa học của Hồng trà (Bảng 1).

Bảng 1. Một số thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu Hồng trà

Ghi chú *: Sai số của giá trị

Số liệu thực nghiệm thu được ở Bảng 1 cho thấy: Hàm lượng ẩm của nguyên liệu Hồng trà chiếm 4,64% nằm trong giới hạn cho phép về hàm lượng ẩm trong trà khô, đảm bảo

1219

HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY         ISSN 2588-1256            Vol. 3(2) – 2019

độ ẩm ≤ 7%, đạt theo TCVN 1454:1993. Chất hòa tan là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất về chất lượng trà thành phẩm, chính là hàm lượng các chất chiết được. Hàm lượng chất hòa tan trong trà nguyên liệu chiếm khá cao đạt 22,89%. Hàm lượng cafein và polyphenol lần lượt chiếm 2,05% và 15,86%. Đây là những hoạt chất sinh học khá quan trọng. Nó là thành phần không thể thiếu của bất kỳ loại trà nào, giữ vai trò chủ yếu trong quá trình tạo màu sắc, hương vị cho sản phẩm, đồng thời có tác dụng gây cảm giác hưng phấn cho người sử dụng. Như vậy, kết quả khảo sát một số thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu Hồng trà cho thấy loại nguyên liệu này đảm bảo các yêu cầu cho việc tạo ra sản phẩm bột trà.

3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly

Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly dịch trà ở ba mức nhiệt độ: 75^oC, 85^oC, 95^oC. Các yếu tố cố định là tỉ lệ nguyên liệu/nước: 1/10, thời gian trích ly là 20 phút. Kết quả được thể hiện ở Hình 2.

 Chất hòa tan  Polyphenol

Hình 2. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hàm lượng chất hòa tan và polyphenol.

(Các giá trị trung bình được biểu thị trên biểu đồ có cùng chữ cái là không sai khác ở mức ý nghĩa 5%)

Kết quả ở Hình 2 cho thấy khả năng trích ly và khả năng khuếch tán của các chất hòa tan bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ trích ly. Ở các mức nhiệt độ biến thiên từ 75 – 95^oC, hàm lượng chất hòa tan và polyphenol trích ly được có giá trị tăng dần theo nhiệt độ và đạt giá trị cao nhất

• nhiệt độ 85^oC (chất hòa tan là 18,05%, polyphenol là 12,61%). Nhưng khi đến nhiệt độ 95^oC thì hàm lượng các chất giảm thấp hơn nhiệt độ 85^oC (chất hòa tan là 12,50%, polyphenol là 9,34%). Trong quá trình trích ly nếu nhiệt độ quá thấp thì không đủ nhiệt để hòa tan các hợp chất cần chiết làm giảm hiệu quả trích ly nhưng nếu nhiệt độ quá cao lại làm tăng các phản

ứng hóa học gây ra những biến đổi bất lợi cho hợp chất cần trích ly, làm giảm khả năng trích

1. Mặt khác, dựa vào màu sắc dịch trích ly trà, chúng tôi thấy khi trích ly ở nhiệt độ thấp 70^oC thì dịch trích ly có màu nhạt hơn so với nhiệt độ 85^oC và 95^oC. Vì vậy, chọn nhiệt độ trích ly

• 85^oC là thích hợp để thu được dịch trích ly có hàm lượng chất hòa tan và polyphenol cao.

3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến quá trình trích ly

Sự ảnh hưởng của thời gian đến quá trình trích ly được nghiên cứu khảo sát ở bốn mức: 20 phút, 30 phút, 40 phút, 50 phút. Các yếu tố cố định là nhiệt độ trích ly: 85^oC (lấy từ nghiệm thức trước); tỉ lệ nguyên liệu/nước: 1/10. Kết quả nghiên cứu cho thấy quá trình trích ly ảnh hưởng đến hàm lượng chất hòa tan và polyphenol được thể hiện ở Hình 3.

1220

TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP                  ISSN 2588-1256                          Tập 3(2) – 2019

Hình 3. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hàm lượng chất hòa tan và polyphenol

(Các giá trị trung bình được biểu thị trên biểu đồ có cùng chữ cái là không sai khác ở mức ý nghĩa 5%)

Kết quả thí nghiệm cho thấy, thời gian trích ly ảnh hưởng nhiều đến quá trình trích ly. Khi thời gian trích ly tăng thì hàm lượng chất hòa tan và polyphenol tăng dần theo thời gian. Tại thời gian trích ly là 40 phút thì hàm lượng chất hòa tan và polyphenol đạt cao nhất (chất hòa tan là 25,00%, polyphenol là 15,74%). Ở thời gian trích ly 50 phút thì hàm lượng các chất giảm xuống so với thời gian 40 phút (chất hòa tan là 19,44% và polyphenol là 14,20%). Bởi vì các hoạt chất sinh học đều nhạy cảm với nhiệt độ cao, giữ trong thời gian dài sẽ dẫn đến sự phân hủy các hoạt chất sinh học tương tự như báo cáo của Vũ Hồng Sơn và Hà Duyên Tư (2009). Vì vậy, chúng tôi chọn thời gian trích ly thích hợp là 40 phút để nghiên cứu các công đoạn tiếp theo.

3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung tá dược maltodextrin đến chất lượng bột Hồng trà hòa tan

Maltodextrin là một trong những tá dược (còn gọi là chất độn, chất trợ sấy) có ảnh hưởng lớn đến quá trình sấy phun và khả năng hòa tan của bột trà. Ảnh hưởng tỷ lệ maltodextrin bổ sung được khảo sát ở ba mức với tỷ lệ: 5%, 10%, 15%. Các yếu tố cố định là tỉ lệ nguyên liệu/nước: 1/10 với thể tích dịch trà: 150ml, trích ly ở nhiệt độ 85^oC nhiệt độ trong thời gian 40 phút, nhiệt độ sấy phun là 170^oC; tốc độ bơm: 30%. Kết quả thể hiện ở Hình 4 và Bảng 2.

Nghiên cứu của Kha Chấn Tuyền và cs. (2010) chỉ ra hàm lượng maltodextrin có ảnh hưởng rất lớn đến độ ẩm của bột. Kết quả ở hình 4 cho thấy, tỷ lệ maltodextrin bổ sung vào dịch trà càng tăng thì độ ẩm bột trà càng giảm. Bổ sung tỷ lệ maltodextrin càng cao thì nồng độ chất khô của dịch càng cao, khi đó hàm lượng nước trong dịch sấy thấp nên quá trình bốc hơi nước xảy ra nhanh hơn, độ ẩm của bột sẽ thấp hơn (với tỷ lệ maltodextrin là 5% thì độ ẩm đạt 5,48%, tỷ lệ 10% là 4,82%, tỷ lệ 15% là 4,28%). Ở tỷ lệ bổ sung maltodextrin 15%, lượng bột nhiều nhất (15,13 g) nhưng hàm lượng polyphenol là thấp nhất (6,85%). Do đó màu sắc của bột trà nhạt đi nên khi pha sẽ bị ảnh hưởng đến màu, mùi và vị sản phẩm (Bảng 2).

Bảng 2. Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin đến tính chất cảm quan nước trà pha từ bột trà

1221

HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY         ISSN 2588-1256           Vol. 3(2) – 2019

Hình 4. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin đến độ ẩm, khối lượng thu hồi bột, hàm lượng polyphenol và khả năng hòa tan của bột trà.

(Các giá trị trung bình được biểu thị trên biểu đồ có cùng chữ cái là không sai khác ở mức ý nghĩa 5%)

Hơn nữa các mức bổ sung maltodextrin khác nhau thì khả năng hòa tan bột trà khác nhau. Các kết quả nghiên cứu cho thấy ở tỷ lệ bổ sung maltodextrin 5% thì khả năng hòa tan tan nhanh hơn so với 10% và 15%. Trong khi tỷ lệ bổ sung maltodextrin ở 5% thì tan nhanh và ít bị vón cục. Bổ sung maltodextrin tỷ lệ 15% thì khả năng hòa tan chậm đi do lượng maltodextrin chiếm nhiều nên vón cục nhiều hơn nên khó tan hơn. Vì thế chúng tôi chọn công thức tỷ lệ bổ sung maltodextrin 10% vì khả năng hòa tan tốt trong nước pha trà. Đồng thời sản phẩm bột có kích thước và cảm quan tốt. Kết quả này hoàn toàn thích hợp với công bố của Zhang và cs. (2005).

3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun đến chất lượng bột trà

Trong quá trình sấy phun, nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của bột trà. Nhiệt độ không khí đầu vào không nên vượt quá 180 – 190^oC. Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến chất lượng bột ở các mức nhiệt độ khác nhau: 150^oC, 160^oC, 170^oC, 180^oC và 190^oC. Các yếu tố cố định là tốc độ bơm nhập liệu: 35%; tốc độ gió 100%. Kết quả được thể hiện ở Hình 5 và Bảng 3.

Kết quả nghiên cứu ở Hình 5 cho thấy độ ẩm của bột trà ở tất cả các công thức thí nghiệm đều nhỏ hơn 6% đạt tiêu chuẩn theo TCVN 9739:2013. Qua nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun thấy rằng, hàm lượng ẩm thấp nhất khi sấy ở nhiệt độ 180^oC nhưng ở nhiệt độ này thì có một ít vật liệu sấy bị cháy, sản phẩm bột bám lên thành của buồng sấy, sản phẩm giảm mùi thơm, vị đắng hơn. Mặt khác sấy ở nhiệt độ 150^oC thì bột tạo ra có độ ẩm cao, khả năng thoát ẩm kém, bột bám dính vào thành buồng sấy.

Khi tăng nhiệt độ sấy phun, hoạt chất polyphenol đã bị tổn thất và có xu hướng giảm dần. Nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều bất lợi cho sản phẩm bột trà. Đồng thời, quan sát trong quá trình sấy phun nhận thấy, ở nhiệt độ thấp (150 – 160^oC) bột có độ ẩm cao, bám dính thành từng mảng ở thành buồng sấy. Ở nhiêt độ cao (180 – 190^oC) thì bột có hiện tượng bị cháy bám

1222

TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP                  ISSN 2588-1256                          Tập 3(2) – 2019

trên thành buồng sấy ảnh hưởng đến mùi và vị của bột. Còn ở nhiệt độ 170^oC cho ra bột tơi, mịn có độ ẩm đạt 4,86% và hàm lượng polyphenol là 7,98%. Ở nhiệt độ này, bột ít bị bám dính và không bị cháy ở thành buồng sấy. Như vậy, mức nhiệt độ thích hợp là 170^oC vì hiệu quả thu nhận hàm lượng polyphenol cao và đảm bảo độ ẩm của trà thành phẩm (TCVN 5613:2007).

Hình 5. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun đến độ ẩm và hàm lượng polyphenol của bột trà hòa tan.

(Các giá trị trung bình được biểu thị trên biểu đồ có cùng chữ cái là không sai khác ở mức ý nghĩa 5%)

Ngoài hàm lượng polyphenol và độ ẩm, tính chất cảm quan của nước trà pha phản ảnh chất lượng cảm quan của bột trà hòa tan. Số liệu ở bảng 3 cho thấy ở nhiệt độ sấy phun thấp hơn 180^oC, bột trà khi pha vẫn giữ được màu đỏ sáng và mùi thơm đặc trưng của Hồng trà. Khi nhiệt độ sấy phun trên 180^oC, nước trà pha có màu đỏ nâu và mùi vị cũng kém dần đi.

Bảng 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun đến tính chất cảm quan của nước trà pha từ bột trà

Các kết quả trên cho thấy nhiệt độ sấy phun đã ảnh hưởng đến quá trình sấy, tạo bột và màu sắc nước pha. Nhiệt độ phù hợp cho quá trình sấy phun là 170^oC.

3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến chất lượng của bột trà

Tốc độ bơm nhập liệu có ảnh hưởng lớn đến lưu lượng dòng nhập liệu, năng suất thiết bị, nhiệt độ không khí đầu ra của máy sấy phun. Vì hệ thống bơm nhập liệu của thiết bị nghiên cứu là bơm nhu động nên trong quá trình này, tốc độ bơm được nghiên cứu với các mức lần lượt là 25%, 30%, 35% và 40% thì tương ứng với lưu lượng dòng nhập liệu của máy sấy phun

1223

HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY         ISSN 2588-1256           Vol. 3(2) – 2019

B-290 Buchi thực tế là 8,3; 10,3; 12,3 và 14,3 (ml/phút). Các yếu tố được cố định là nhiệt độ sấy 170^oC; tốc độ gió 100%. Kết quả nghiên cứu đươc thể hiện ở Hình 6 và Bảng 4.

Hình 6. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến độ ẩm và hàm lượng polyphenol của bột trà.

(Các giá trị trung bình được biểu thị trên biểu đồ có cùng chữ cái là không sai khác ở mức ý nghĩa 5%)

Số liệu ở Hình 6 cho thấy, tốc độ bơm nhập liệu càng cao thì độ ẩm càng cao. Mẫu sản phẩm có tốc độ bơm thấp nhất (25%) đạt độ ẩm thấp nhất là 4,30% và ngược lại mẫu sản phẩm có tốc độ bơm cao nhất 40% thì đạt độ ẩm cao nhất là 5,16%. Tốc độ bơm nhập liệu tăng, đồng nghĩa với thời gian lưu của vật liệu sấy trong buồng sấy giảm, do đó hiệu quả sấy sẽ không cao độ ẩm sẽ tăng, phần hạt ẩm dính lại trong buồng sấy cũng tăng dẫn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm sau quá trình sấy phun giảm. Tốc độ bơm nhập liệu càng tăng thì bột trà có hàm lượng polyphenol càng giảm. Hàm lượng polyphenol đạt giá trị cao nhất ở tốc độ bơm là 25% đạt 8,54% chất khô.

Mặc dù ở tốc độ bơm 25% thì độ ẩm của bột sản phẩm tuy thấp hơn nhưng thời gian sấy dài. Đồng thời, với tốc độ bơm nhập liệu 30% tương ứng với lưu lượng dòng nhập liệu 10,3 ml/phút, hiệu quả thu nhận hàm lượng polyphenol và độ ẩm đảm bảo chất lượng của bột trà hòa tan. Sản phẩm có độ ẩm đạt 4,37% và hàm lượng polyphenol là 8,19% chất khô.

Bảng 4. Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến tính chất cảm quan của nước trà pha từ bột trà

Kết quả nghiên cứu (Bảng 4) cho thấy, khi tốc độ bơm nhập liệu từ 25 – 40%, màu sắc bột trà hòa tan vẫn đồng đều nhau, nước pha trà vẫn giữ được mùi thơm, vị đậm dịu, trong đồng nhất. Mùi vị sản phẩm giảm khi tốc độ bơm trên 35%. Tốc độ bơm thấp hơn 35% thì sản phẩm có mùi thơm dịu, đặc trưng, có hậu. Như vậy, tốc độ bơm nhập liệu đã ảnh hưởng đến quá trình sấy, tạo bột và mùi vị nước pha (Bảng 4). Tốc độ bơm phù hợp cho quá trình sấy phun là 30%.

1224

TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP                  ISSN 2588-1256                          Tập 3(2) – 2019

3.7. Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng bột trà hòa tan

Đánh giá chất lượng cảm quan tổng thể của một sản phẩm là một chỉ tiêu không thể thiếu được, nói lên mức độ ưa thích của người tiêu dùng và giới thiệu sản phẩm ra thị trường.

Từ các kết quả nghiên cứu trên, chúng tôi tiến hành chế biến mẫu sản phẩm bột Hồng trà hòa tan ở quy mô phòng thí nghiệm. Sản phẩm được tiến hành phân tích, kiểm nghiệm một số chỉ tiêu hóa lý và cảm quan. Kết quả được thể hiện ở bảng 5 và bảng 6 sau đây:

Bảng 5. Kết quả kiểm nghiệm chỉ tiêu hóa lý sản phẩm bột trà hòa tan

Số liệu ở Bảng 5 và 6 cho thấy sản phẩm Hồng trà hòa tan đạt được các chỉ tiêu chất lượng nằm trong giới hạn cho phép về độ ẩm và hàm lượng tro tổng số theo TCVN 9739:2013 về bột trà hòa tan. Sản phẩm có tính chất cảm quan và khả năng hòa tan tốt.

Bảng 6. Kết quả đánh giá chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm

4. KẾT LUẬN

Từ các kết quả nghiên cứu trên, chúng tôi đưa ra một số kết luận như sau:

Trong quá trình trích ly trà bằng dung môi nước, nhiệt độ trích ly 85^oC và thời gian trích ly 40 phút là phù hợp.

Tỷ lệ maltodextrin bổ sung vào dịch trà để làm chất trợ sấy thích hợp là 10% khi nhiệt độ trích ly 85^oC và thời gian 40 phút.

Sấy phun ở nhiệt độ 170^oC với tốc độ bơm nhập liệu 30% cho sản phẩm có tính chất cảm quan tốt, bột chè thành phẩm có độ ẩm đạt 4,37% và hàm lượng polyphenol đạt 8,19% chất khô. Sản phẩm bột Hồng trà hòa tan có chất lượng tốt.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tài liệu tiếng Việt

Nguyễn Trọng Điệp, Nguyễn Hoàng Hiệp và Trịnh Thanh Hùng. (2017). Đánh giá ảnh hưởng của thông số quy trình phun sấy đến chất lượng bột cao khô lá chè xanh (Camellia sinensis L.). Tạp chí Y – Dược học Quân sự, 4.

Trịnh Xuân Ngọ. (2009). Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát từ chè xanh, chè đen. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2.

Vũ Hồng Sơn và Hà Duyên Tư. (2009). Nghiên cứu trích ly polyphenol từ chè xanh vụn – Phần 1: Các yếu tố ảnh hưởng quá trình trích ly polyphenol. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 47(1).

Nguyễn Văn Tặng. (2008). Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình sản xuất trà Actisô dạng viên sủi bọt. Tạp chí Khoa học – Công nghệ Thủy sản, Trường Đại học Nha Trang, 2.

Vũ Thy Thư, Đoàn Hùng Tiến, Đỗ Thị Gấm và Giang Trung Khoa. (2001). Các hợp chất hóa học có trong chè và một số phương pháp phân tích thông dụng trong sản xuất chè ở Việt Nam. Hà Nội: NXB Nông Nghiệp.

1225

HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY         ISSN 2588-1256           Vol. 3(2) – 2019

Hà Duyên Tư. (2016). Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm. Hà Nội: NXB Khoa học và Kỹ thuật.

Hà Duyên Tư. (2001). Quản lý và kiểm tra chất lượng sản phẩm. Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.

Phạm Thành Quân, Tống Văn Hằng, Nguyễn Hải Hà, Đỗ Nguyễn Tuyết Anh và Trương Ngọc Tuyển (2005). Trích ly polyphenol từ trà xanh sử dụng phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng. Hội Nghị Khoa Học và Công Nghệ lần thứ 9.

2. Tài liệu tiếng nước ngoài

Bavan D. S. (2005). Hot water soluble tea. United States Patent Application Publication. US 2005/0884566 A1.

Clark A. V. and Zientara F. J. (1984). Process for the production of a soluble tea product. United States Patent, 4, 472-441.

Lunder T. L. (1997). Preparation of cold-water-soluble instant tea. United States Patent, 5.

Mehta S. S., Sukumar V. and Virkar P. D. (2001). Process for producing tea concentrates. United States Patent, 6.

Pandey R. K. and Manimehalai N. (2014). Production of Instant Tea Powder by Spray Drying.

International Journal of Agriculture and Food Science Technology, 5(3), 197-202.

Santo J., Kurusu T. and Kondo N. (2007). Process for the preparation of instant tea. United States Patent, 4.

Tuyen Chau Kha, Minh Nguyen and Roach, P.D., (2010). Effects of sparay drying conditions on the physicochemical and antioxidant properties of Gac (Momordica cochinesis) fruit aril powder. Journal of Food Engineering, 90(3), 471-479.

Zhang L.M, Zhou J. F. and Peter S. Hui. (2005). A comparative study on viscosity behavior of water-soluble chemically modified guar gum derivatives with different functionl lateral groups. Jounal of the Science of Food and Ariculture, 85, 2638-2644.

EFFECTS OF SOME SPRAY DRYING PROCESS PARAMETERS ON THE QUALITY OF INSTANT BLACK TEA POWDER

Nguyen Quoc Sinh¹*, Nguyen Thi Diem Huong¹, Nguyen Thanh Thuan^{2 1}Hue University – University of Agriculture and Forestry; ²College of Food Industry, Da Nang

*Contact email: [email protected]

ABSTRACT

Instant black tea power is presently manufactured by spray drying of the extracted liquor from fully fermented tea leaves. In this study, effects of some process parameters on the quality of instant black tea powder by spray drying method were determined. The results showed that the extraction in water was strongly influenced by the extraction time and temperature. The optimum extraction conditions were found to be 85^oC for 40min. Spray-dry added substance was maltodextrin at 10%. The spray drying operating conditions including inlet air temperature (170°C), feed flow rate (30%) were used for production of instant black tea power had an excellent sensory quality. In the instant black tea power, some quality factors were determined: moisture content 4,37% and polyphenol content 8,19%.

Key words: Black tea power, extraction, polyphenol, spray drying, temperature.

Received: 17^nd March 2019               Reviewed: 27^th March 2019               Accepted: 30^th March 2019

1226

Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí