Đề tài Công nghệ sản xuất trà Oolong

định số 80/778/EEC)\ Stt Chỉ tiêu Thể tích mẫu phân tích Mức khuyến cáo Mức cao nhất cho phép Phương pháp đổ hộp (sử dụng membrance vi lọc) Phương pháp MPN 1 Tổng số vi khuẩn hiếu khí 1000 10 cfu (ở 37oC) 100 cfu (ở 27oC) 2 Coliforms tổng số 100 0 MPN < 1 3 Coliform phân 100 0 MPN < 1 4 Faecal streptococci 100 0 MPN < 1 5 Sulphite reducing clostridia 20 0 MPN < 1 9 3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1. Quy trình 1 Trà búp tươi (1 tôm 2 lá) Làm héo Vò sơ bộ Vò lần II Đóng nắp Rót Tiệt trùng UHT Lọc Diệt men Lên men Trích ly Thanh trùng Sản phẩm Chai PET Khuấy trộn 10 3.2. Quy trình 2 Làm héo Trà búp tươi Vò Lên men sấy Đóng chai Tiệt trùng Khuấy trộn Lọc Trích ly Phân loại Phối trộn Sản Phẩm Thanh trùng Chai PET 11 3.3. Giải thích quy trình 3.3.1. Quy trình 1 3.3.1.1.Phân loại và làm sạch Mục đích công nghệ: chuẩn bị Phân loại và làm sạch nhằm loại bỏ tạp chất trong nguyên liệu. Thông thường nguyên liệu búp chè đem vào chế biến có thể bị lẫn cành, lá quá già hoặc các loại tạp chất khác. Việc loại bỏ các tạp chất trong nguyên liệu trà sẽ góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm. Các biến đổi trong nguyên liệu: Đây là những quá trình vật lý. Do đó trong giai đoạn này, xảy ra chủ yếu các biến đổi vật lý để giảm bớt lượng tạp chất có trong nguyên liệu búp trà tươi ban đầu. Tuy nhiên, trong búp còn chứa rất nhiều enzyme nên các biến đổi hóa sinh và hóa học cũng diễn ra. Thông số công nghệ: Quá trình làm sạch thường được thực hiện trên các băng tải làm sạch. Công nhân sẽ trực tiếp kiểm tra và loại bỏ các tạp chất có trong nguyên liệu. Cuối băng chuyền có gắn nam châm điện nhằm loại tạp chất kim loại còn sót lại để tránh ảnh hưởng những quá trình sau. 3.3.1.2.Làm héo Mục đích công nghệ: chuẩn bị. Trong lá chè nguyên liệu, hàm lượng ẩm là khá cao, quá trình làm héo sẽ làm giảm ẩm, tăng nồng độ cơ chất cho phản ứng oxy hóa do hệ enzyme có trong lá trà xúc tác. Khi bị mất ẩm, lá chè sẽ thay đổi tính chất cơ lý, tạo ra những tính chất vật lý cần thiết để quá trình vò chè được tiến hành thuận lợi. Ngoài ra, các biến đổi hóa học trong quá trình làm héo sẽ tạo ra các cơ chất cần thiết để chuẩn bị cho quá trình xử lý tiếp theo trong quy trình sản xuất. Làm héo là quá trình quyết định sự thành công hoặc thất bại của quy trình sản xuất trà có lên men. Yêu cầu của nguyên liệu sau quá trình này phải có mức độ héo của mọi búp trà đồng đều nhau, cuộn búp trà héo không bẻ gãy được và khi nắm các là trà héo trong tay thì các là trà phải kết lại thành nắm được. Các biến đổi trong nguyên liệu: • Vật lý: o Bốc hơi nước: khi làm héo, nước sẽ bốc hơi và nó sẽ đi qua các mao quản ở dưới lá chè ra ngoài làm cho lá chè mềm và dẻo dai hơn. Khối lượng và thể tích nguyên liệu chè giảm. Quá trình này chia làm ba giai đoạn:  Bốc hơi nước tự do: tốc độ bốc hơi nhanh.  Tốc độ bốc hơi chậm vì nước ở các dịch bào bị cản trở bởi các dịch keo có trong lá chè.  Tế bào mất khả năng hoạt động bình thường do các nguyên sinh chất trong tế bào mất tính háo nước và không còn khả năng hút ẩm trở lại và mất đi lực trương, lượng nước bay hơi tiếp tục giảm. 12 o Qua ba giai đoạn này ta thấy không thể làm héo nguyên liệu chè ở giai đoạn cuối với tốc độ lớn vì như vậy sẽ làm cháy nguyên liệu do tốc độ bay hơi trên mặt nguyên liệu chè không phù hợp với tốc độ dịch chuyển của nước trong hệ thống ống mao quản trong mọi phần của các mô lá. • Hoá học: o Càng kéo dài thời gian làm héo, chất lượng chè thành phẩm sẽ giảm do hàm lượng tanin có trong nguyên liệu chè giảm. o Trong quá trình làm héo, hàm lượng chlorophyl trong nguyên liệu chè giảm. o Trong quá trình làm héo, hàm lượng vitamin C giảm (chất chống oxy hóa), do đó làm tăng quá trình oxy hóa sắc tố antoxianidin tạo ra những sản phẩm tan được trong nước làm cho màu sắc của nước pha chè trở nên đẹp. • Hoá sinh: o Làm thay đổi hoạt lực của enzyme: thông thường, hoạt lực polyphenoloxydase và catalase sẽ giảm, hoạt lực peroxidase và amylase sẽ tăng, còn hoạt lực của invertase tăng hay giảm tuỳ thuộc phương pháp làm héo Những yếu tố ảnh hưởng: • Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí (ϕkk): hai yếu tố này ảnh hưởng lớn đến tốc độ làm héo. Nếu làm héo chậm thì chất khô tổn hao từ 4 ÷ 5%. o Nếu ϕkk thấp thì tốc độ làm héo nhanh, nhưng nếu thấp quá thì việc làm héo sẽ không đều. Thực tế nếu làm héo tự nhiên thì ϕkk < 60%. o Nếu làm héo nhân tạo thì ϕkk 28 ÷ 30% là tốt. o Nếu nhiệt độ cao, tốc độ làm héo sẽ nhanh, nhưng nếu nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hưởng đến hoạt tính của các enzyme có trong nguyên liệu và ở nhiệt độ cao, các chất hương tạo thành sẽ không tích lũy được, các chất bay hơi có mùi thơm bị tổn thất làm giảm chất lượng chè thành phẩm. Do đó, nhiệt độ làm héo thường là 40 ÷ 45oC. • Điều kiện lưu thông không khí: lưu thông không khí nhằm mục đích giảm ẩm của môi trường làm héo. Trong quá trình làm héo, ẩm trong nguyên liệu chè thoát ra làm môi trường làm héo nhanh chóng bão hòa nước. Vì thế cần phải lưu thông không khí của môi trường làm héo để tăng tốc độ làm héo đồng thời cấp cho nguyên liệu chè một lượng oxy cần thiết cho quá trình sinh hóa (mặc dù ít) xảy ra trong quá trình này. Người ta khống chế tốc độ lưu chuyển không khí khoảng 2m/s. • Độ đồng nhất của nguyên liệu: tốc độ thoát hơi nước ở những phần non, già của nguyên liệu chè có khác nhau, do đó trước khi làm héo cần phải phân loại vì nguyên liệu non thường héo trước. Thiết bị và phương pháp: Ta làm héo trong máy héo: thường sử dụng thiết làm héo kiểu băng tải, thời gian làm héo 85 ÷ 270 phút (tùy theo từng loại nguyên liệu), ϕkk khoảng 20 ÷ 30%. Thiết bị làm héo có hình dáng như một hộp kim loại có 5 băng chuyền nằm ngang, nguyên liệu chè đi từ băng chuyền trên cùng đến các băng chuyền phía dưới rồi ra khỏi máy. Trong quá trình làm việc, không khí nóng được thổi liên tục vào máy. 13 Hình 1: Thiết bị làm héo bằng băng tải Ưu điểm: năng suất lớn, đảm bảo được mức độ héo của nguyên liệu chè. Nhược điểm: tốn năng lượng.  Kiểm tra quá trình làm héo: việc kiểm tra quá trình làm héo được thực hiện bằng cách lấy mẫu đại diện của nguyên liệu chè đã làm héo tiến hành kiểm tra độ ẩm còn lại sau khí làm héo. Thông số công nghệ: • Nhiệt độ không khí: 40 ÷ 45oC. • Độ ẩm không khí: 20 ÷ 30%. • Độ ẩm của chè sau khi làm héo: 60 ÷ 65%. 3.3.1.3.Vò Mục đích: chuẩn bị Quá trình vò chè phá vỡ các tế bào của dịch chè, giải phóng dịch bào ra bề mặt lá, chuẩn bị cho quá trình lên men. Các biến đổi trong nguyên liệu: • Vật lý: o Dưới tác dụng của lực cơ học, thành tế bào của lá chè sẽ bị phá vỡ ra, dịch bào thoát ra bề mặt của lá chè làm tăng khả năng kết dính. o Thay đổi về tỷ trọng, thể tích, kích thước, khối lượng o Dưới tác dụng của ma sát, có hiện tượng tăng nhẹ nhiệt độ. • Hoá học và hóa sinh: o Một số thành phần dễ bị oxy hóa như polyphenol, chlorophyl, vitamin C…sẽ bị oxy hóa do tiếp xúc với oxy. o Mức độ oxy hóa phụ thuộc vào hoạt lực của enzyme trong chè, khả năng tiếp xúc với oxy. • Hoá lý: biến đổi hóa lý quan trọng nhất trong giai đoạn này là hiện tượng hấp phụ oxy trong khối chè. Lượng oxy hấp phụ trong giai đoạn vò chè chiếm tỷ lệ 70% tổng lượng oxy cần thiết cho quá trình lên men chè 14 • Cảm quan: màu sắc do sự oxy hóa tannin trong trà tạo nên các chất màu nâu và đỏ, giảm lượng chlorophyl. Thiết bị: sử dụng bàn vò  Vò chè cơ giới : phương pháp này cho chất lượng sản phẩm cao , năng suất lớn. Quá trình vò được thực hiện trong những máy vò , máy vò chè gồm một thùng hìn h trụ để chứa chè đã làm héo , bàn vò đặt ở đáy thùng có bố trí cửa tháo chè đã vò , trên bàn vò có nhiều thanh gờ để tạo nên những lực xoắn cuộn khối chè khi vò . Nhờ có hệ thống gá đỡ mà thùng vò có thể chuyển động tròn, lui tới trên mặt phẳng của đáy thùng vò , bàn vò đứng yên hoặc cũng chuyển động tròn , lui tới trên mặt phẳng song song với mặt phẳng của đáy thùng vò nhưng theo hướng ngược lại. Hình 2: Máy vò Thiết bị vò chè thường có 3 bộ phận chính: bộ phận động lực, mâm, thùng chứa nguyên liệu và các bộ phận phụ trợ khác. Trên bề mặt của bàn có những gân nhằm tăng tác dụng vò chè. Nguyên tắc hoạt động: Sử dụng lực của máy chuyên dùng làm cho khối trà chuyển động và tự ma sát vào nhau. Sau khi cho lá trà vào máy, khởi động máy, một tay quay sẽ được quay dưới sự điều khiển của motor, hai tay quay còn lại quay tự do quanh trục của nó. Trục đè sẽ sinh ra áp lực tác dụng lên khối trà trong suốt quá trình vò chè. Áp lực sinh ra do trục đè cũng sẽ làm cho các chất lỏng trong lá trà được thoát ra ngoài, nhờ đó thực hiện được quá trình vò trà. Các yếu tố ảnh hưởng: • Lượng chè héo đưa vào máy vò : Tùy thuộc vào thể tích của thùng vò , trong thực tế , lượng chè héo đưa vào thùng vò chiếm 75 ÷ 85% thể tích của thùng vò . Nếu lượng chè héo đưa vào máy vò quá nhiều thì việc vò chè sẽ không đều và tản nhiệt sẽ không tốt, gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm . Nếu lượng chè héo đưa vào máy vò quá 15 ít thì năng suất máy vò sẽ giảm và áp lực vò được tạo ra do trọng lượng bản thân khối chè sẽ giảm nên khó làm cánh chè xoăn kết đẹp. • Tốc độ quay của mâm vò : tốc độ quay của mâm vò có ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm . Tùy theo chất lượng chè héo đem vò và điều kiện của phòng vò mà khống chế tốc độ quay của mâm vò cho thích hợp . Nếu tốc độ quay của mâm vò quá lớn thì cánh chè dễ gãy vụn nhưng có ưu điểm là rút ngắn được thời gian vò và chất lượng của sản phẩm tốt hơn . Ngược lại , nếu tốc độ quay của mâm vò nhỏ thì có ưu điểm là các lá chè không bị đứt đoạn nhưng thời gian vò sẽ kéo dài , năng suất vò chè thấp, chè vò trong máy dễ phát nhiệt gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm . Do đó, nếu máy vò và phòng vò có hệ thống thông gió tốt , có thể dùng tốc độ vò nhỏ , ngược lại, phải tiến hành vò nhanh. • Thời gian vò: nếu tốc độ vò lớn thì thời gian vò giảm . Tuy nhiên cần phải làm thế nào để quá trình vò chè đạt được những yêu cầu đề ra về độ dập tế bào , tỉ lệ vụn nát ... Lá chè già thì cần thời gian vò lớn hơn lá chè non. • Áp lực vò: nếu áp lực vò quá lớn thì lá chè dễ bị tổn thương , chè vụn nhiều, ngược lại nếu áp lực vò quá nhỏ thì quá trình vò sẽ không tri ệt để , màu nước pha chè thành phẩm sẽ nhạt, bã chè có những đốm xanh. Do đó, trong thực tế, ở lần vò I, người ta vò mở (không có áp lực ) và trong lần vò II thì vò kín (có áp lực ) xen kẻ với vò mở để nhiệt sinh ra trong quá trình vò dễ dàng tản đi. Phương pháp thực hiện: Có 2 lần vò chè. Lần đầu vò sơ bộ để chuẩn bị cho quá trình lên men, lần 2 vò sau quá trình diệt men để chuẩn bị cho quá trình trích ly. Thời gian vò mỗi mẻ khoảng 20 phút. Tiêu chuẩn để quyết định kết thúc giai đoạn vò hoặc đánh giá chất lượng vò chè là tỷ lệ độ dập tế bào của lá, quy định là 35 ÷ 40%. 3.3.1.4.Lên men Mục đích công nghệ: chế biến. Quá trình lên men sẽ tạo điều kiện thích hợp để hệ enzyme oxy hóa (chủ yếu là polyphenoloxidase và peroxidase) hoạt động xúc tác cho các phản ứng oxi hóa polyphenol. Tùy vào mức độ lên men mà các phản ứng này sẽ tạo cho nước trà có màu vàng hay đỏ nâu và hương vị đặc trưng. Các biến đổi của nguyên liệu: • Vật lý: trong quá trình lên men, nhiệt độ của trà có thể tăng lên do nhiệt sinh ra từ các phản ứng oxi hóa. Do đó, trong quá trình lên men cần phải thông gió để giảm nhiệt. • Hóa lý: sự đông tụ pectin do có thể tiếp xúc với kim loại nặng, tạo màng và giữ nước lại. • Hóa học: thay đổi về thành phần hóa học o Chất hòa tan giảm. o Lượng monosaccharide và disaccharide giảm, tạo hương và màu cho sản phẩm sau này. o Hợp chất nitơ: không biến đổi nhiều. 16 o Các phản ứng chính trong quá trình lên men lá chè: o Quá trình lên men để oxy hóa và polymer hóa các flavanoid trong lá và cuống chè. o Từ vị chát đắng đến vị chát dịu: sự oxy hóa catechin làm tăng hàm lượng nhóm chất tanin đặc biệt. o Màu sắc: cường độ màu đỏ tăng do phản ứng caramel. Bảng 6: Biến đổi các chất màu theo mức độ lên men (% so với ban đầu) Pigments Yunnan broken black tea Keemen black tea Tie Quan Yin Oolong Tea In Shou Oolong Tea Chlorophylls Carotenoids Pheophytins + pheophobide Total amount Chls/ Cars Chls/ Phys Phys/Thearubigin 0.75 13.99 11.95 26.70 0.0534 0.1731 2.5383 3.72 21.82 16.76 42.30 0.1704 0.2219 3.1765 8.07 23.27 29.18 63.90 0.348 0.276 7.495 2.83 30.25 23.52 60.99 0.09 0.12 5.36 o Hương: Bảng 7: Các hợp chất tạo hương trong trà (mg-1 khối lượng chất khô) Compounds Number Compounds Number Compounds Number I.Hydrocacbons, total 1.Aliphatic 2.Aromatic 3.Terpenoid II.Alcohols, total 1.Aliphatic 2.Aromatic 3.Terpenoid III.Aldehydes, total 1.Aliphatic 2.Aromatic 3.Terpenoid IV.Ketones, total 1.Aliphatic 2.Alicyclic 72 14 25 33 89 51 5 33 68 45 18 5 75 30 10 3.Aromatic 4.Terpenoid 5.Ionone derivatives V.Acids, total 1.Aliphatic 2.Aromatic 3.Terpenoid VI. Esters, total 1.Aliphatic 2.Alicyclic 3.Aromatic 4. Terpenoid VII.Lactones VIII.Phenolic compounds 16 3 16 69 63 3 3 82 52 3 19 8 25 22 IX. Nitrogenous compounds, total 1.Pyrroles 2.Pyridines 3.pyrazines 4.Others X.Oxygenated compounds, total 1.Furanoid 2.Aromatic 3.Ionone related 4.Others XI.Sulfur compds Grand total 86 12 17 24 33 36 17 10 5 4 14 638 17 • Hoá sinh: o Các biến đổi do xúc tác của hệ enzyme thuỷ phân trong nguyên liệu:  Thuỷ phân protein tạo ra các peptide mạch ngắn và các acid amin;  Thủy phân tinh bột thành dextrin và đường đơn giản;  Thuỷ phân đường phức tạp thành đường đơn giản;  Thuỷ phân protopectin thành pectin. o Các quá trình thuỷ phân làm tăng hàm lượng chất hoà tan. Các sản phẩm monomer của quá trình thuỷ phân có tác dụng điều vị và là cơ chất để tham gia các phản ứng tạo hương cho chè. o Các biến đổi do xúc tác của hệ enzyme oxi hóa khử trong nguyên liệu: Oxi hóa các polyphenol trong lá chè (chủ yếu là các catechin) sẽ tạo thành các orthoquinone. Các hợp chất này dễ dàng ngưng tụ với nhau thành các theaflavins có màu vàng. Nếu kéo dài thời gian và điều kiện thích hợp, các chất này lại tiếp tục ngưng tụ tạo thành các thearubigins có màu đỏ. Biến đổi quan trọng nhất trong quá trình lên men là quá trình oxy hóa các polyphenol, đặc biệt là các catechin. Trong trà có 6 loại phổ biến là catechin (C), epicatechin (EC), epicatechin gallate (ECG), gallocatechin (GC), epigallocatechin (EGC) và epigallocatechingallate (EGCG). Các catechin này khi tiếp xúc với oxy, được xúc tác với enzyme polyphenoloxydase (PPO), sẽ tạo thành các orthoquinone –là các chất không bền về 18 mặt hóa học. Các quinone này sẽ cặp đôi với nhau tạo thành các theaflavin (TFs). Trong trà thường có 6 loại theaflavin phổ biến được thành do các phản ứng nói trên. EGC+ EC → theaflavin EGCG + EC → theaflavin-3-monogallate EGCG + ECG → theaflavin-3’3’-digallate EGC + ECG → theaflavin-3’-monogallate GC + EC → isotheaflavin GC + C → neotheaflavin Các catechin cũng bị oxi hóa để tạo thành các thearubigins (TRs). Quá trình oxy hóa này được xúc tác bởi các peroxydase. Tuy nhiên quá trình oxy hóa này diễn ra phức tạp hơn quá trình tạo ra theaflavin rất nhiều. Các thearubigin còn được tạo ra bởi quá trình oxy hoá theaflavin. Tuy nhiên, quá trình oxy hóa này thường tạo ra các thearubigin có ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sản phẩm trà. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men: • Nhiệt độ : nhiệt độ ảnh hưởng khá lớn đến quá trình lên men do hoạt tính của các enzyme phụ thuộc vào nhiệt độ . Nhiệt độ tối thích của các enzym e oxy hóa là 45oC. Nhưng trên thực tế trong quá trình lên men chè vò người ta khống chế ở 20 ÷ 30oC vì ở nhiệt độ này chất lượng của chè lên men là tốt nhất . Nếu lên men trên 30oC thì hàm lượng tanin và các chất hòa tan giảm , không có lợi cho chất lượng chè lên men . Ở nhiệt độ dưới 8oC thì quá trình lên men ngừng hẳn. Trong điều kiện khí hậu ở nước ta, nhiệt độ lên men được chọn trong khoảng 20 ÷ 24oC. • Độ ẩm: độ ẩm ở đây bao gồm độ ẩm của chè vò và độ ẩm của không khí trong phòng lên men. o Nếu độ ẩm của chè vò quá thấp thì thời gian lên men kéo dài , nếu cao quá thì thời gian lên men sẽ ngắn nhưng chè sau lên men sẽ có màu ám đen , từ đó làm cho màu sắc nước pha không đẹp . Thường thì độ ẩm của chè vò đem lên men vào khoảng 60 ÷ 62% là thích hợp. o Độ ẩm của không khí trong phòng lên men nên khống chế ở 90 ÷ 98%. Nếu độ ẩm trong phòng lên men thấp thì chè sẽ khô làm ảnh hưởng đến quá trình lên men. Do đó, nếu độ ẩm của phòng lên men không đạt yêu cầu thì phải sử dụng thiết bị phun sương. o Sự lưu thông của không khí: Để tránh mùi vị lạ cho sản phẩm chè lên men cần phải dùng không khí trong sạc h. Ngoài ra , trong quá trình lên men sẽ th ải ra khí CO2 (30lít/100kg chè lên men ) nên phải lưu thông không khí . Số lần lưu thông không khí trong phòng lên men khoảng 8 ÷ 10 lần/giờ. • Thời gian lên men : trong cùng điều kiện lên men , thời gian lên men phụ thuộc vào mức độ non g ià, mức độ héo và mức độ vò của nguyên liệu chè . Nguyên liệu chè , đã qua quá trình làm héo và vò đúng mức , nếu non thì cần thời gian lên men ngắn và ngược lại. • Độ dày của lớp chè rải trên khay đặt trong phòng lên men cũng phụ thuộc vào mức độ non già của chè đem lên men . Trong cùng điều kiện về làm héo và vò thì chè già cần phải rải dày để tận dụng sự tăng nhiệt độ thúc đẩy quá trình lên men (do chè già khó 19 lên men hơn ), ngược lại, chè non cần phải rải mỏng , chiều dày của lớp chè da o động trong khoảng từ 4 ÷ 8cm. Thời tiết cũng ảnh hưởng đến độ dày của lớp chè , nếu thời tiết nóng thì rải mỏng, lạnh thì rải dày. Hình 3: Sơ đồ thể hiện sự biến đổi của thành phần Polyphenol trong quy trình sản xuất chè o Những phần tế bào của lá chè bị dập sẽ xảy ra sự oxi hóa trong quá trình lên men. o Khi thấy đường viền của lá đã bị oxi hóa và phần giữa lá vẫn còn màu xanh thì chuyển sang quá trình diệt men. Thông số công nghệ và thiết bị: mức độ lên men là 50 ÷ 60% các chất so với lá chè tươi. Lá chè sau khi vò được rải đều lên các khay, xếp vào xe và đưa vào thiết bị lên men. Cần đảm bảo sự thông thoáng khí giữa các khay lá chè. Bề dày của lá chè trong khay không quá 4cm đối với chè nhỏ và không quá 8cm đối với chè lớn. Nhiệt độ phòng lên men cần được giữ trong khoảng 20 ÷ 25oC. Độ ẩm tương đối của không khí phải lớn hơn 90%. Cần cung cấp đủ oxy bằng cách thông gió. Cứ 15 phút, toàn bộ lượng khí trong phòng lên men cần được đổi mới. Thời gian lên men khoảng 3 ÷ 3,5 giờ kể từ khi bắt đầu vò chè, khoảng 1,5 ÷ 2 giờ kể từ khi rải chè trên khay. Kiểm tra giai đoạn lên men: Có hai cách kiểm tra: kiểm tra bằng phương pháp cảm quan và bằng phương pháp hóa học. Ở đây chỉ giới thiệu một vài phương pháp đơn giản như sau: • Theo dõi nhiệt độ lên men : khi nhiệt độ khối chè từ cao nhất bắt đầu giảm xuống thì chè đã được lên men đầy đủ và có thể kết thúc quá trình lên men. 20 • Theo dõi màu sắc chè lên men : nếu chè có màu đồng đỏ thì lên men đầy đủ , màu nâu thì lên men quá mức và màu lốm đốm xanh chứng tỏ lên men chưa đầy đủ , trường hợp này cần tìm rõ nguyên nhân để khắc phục , có thể do ở những công đoạn trước đó như làm héo, vò. • Theo dõi mùi vị chè sau lên men : nếu mùi thơm dịu là lên men đúng mức , nếu có mùi chua là lên men quá mức, còn nếu vẫn có mùi hăng xanh thì lên men chưa đạt Hình 4: Thiết bị lên men kiểu khay 3.3.1.5.Diệt men Mục đích công nghệ: hoàn thiện và chuẩn bị Vô hoạt enzyme: ngừng quá trình lên men, đảm bảo màu theo yêu cầu. Khử mùi hăng của lá chè tươi do sự bay ra/vào của hơi nước kéo theo hương tự nhiên trong lá chè. Hiệu chỉnh ẩm thích hợp cho quá trình vò tiếp theo. Các biến đổi của nguyên liệu: • Vật lý: lá chè trở nên dai hơn và có độ bền cơ học cao hơn, màu sắc sẫm hơn, nhiệt độ tăng. • Hoá lý: dưới tác dụng của nhiệt độ, một phần ẩm bị bay hơi. Đồng thời các hợp chất dễ bay hơi khác, đặc biệt là tinh dầu cũng bị bay hơi, giúp khử mùi hăng của lá chè tươi. • Hoá học: phản ứng Maillard, thủy phân. • Hoá sinh: vô hoạt enzyme, đặc biệt là các enzyme polyphenoloxydase. • Sinh học: dưới tác dụng của nhiệt độ, quá trình trao đổi chất bên trong các tế bào của lá chè cũng bị đình chỉ, ức chế hoặc tiêu diệt các vi sinh vật. Lớp màng tế bào biến tín nên vò dễ. • Cảm quan: mùi hăng giảm, mùi nấu tăng. Phương pháp thực hiện và thiết bị: 21 Sử dụng thiết bị diệt men dạng băng tải. Thiết bị được chia làm hai khu vực: khu vực hấp và khu vực làm nguội. Chè được trải trên băng tải và di chuyển qua các khu vực gia nhiệt và làm nguội. Thông số công nghệ Độ dày của chè 2 ÷ 3kg/m2. Tác nhân gia nhiệt: hơi ẩm bão hòa Nhiệt độ diệt men: 100oC Thời gian: 2 ÷ 3 phút. Độ ẩm của chè sau khi hấp khoảng 75%. 3.3.1.6.Trích ly Mục đích công nghệ: Khai thác: Quá trình trích ly sẽ tách các cấu tử hòa tan (catechin, amino acid, caffeine, saccharide, khoáng, pectin, fluoride, flavonoid, vitamin B1, B2, C, P, và một phần protein, vitamin E, chrolophyl, caroten). Các biến đổi của nguyên liệu: • Vật lý: o Sự thay đổi về thể tích, khối lượng riêng, nhiệt độ của dung dịch và bã. o Xảy ra hiện tượng trương nở, tăng thể tích của khối lá. • Hóa lý: o Hiện tượng khuếch tán các chất có nồng độ khác nhau. Cụ thể có hai dòng chuyển động chính: sự khuếch tán của nước từ ngoài vào trong lá và sự khuếch tán của các chất hòa tan từ nguyên liệu vào dung môi. o Hiện tượng bay hơi nước làm lôi cuốn các hợp chất dễ bay hơi (đặc biệt các hợp chất hương). Do đó, trong quá trình trích ly cần đảm bảo độ kín của thiết bị. • Hóa học: o Nồng độ chất khô trong dịch trích sẽ tăng dần theo thời gian. Thành phần và nồng độ các chất trong dịch trích sẽ dần đạt đến giá trị cân bằng. o Nhiệt độ cao sẽ làm tổn thất các cấu tử hương, đồng thời diễn ra các phản ứng tạo màu. Dưới tác dụng của nhiệt độ, trong môi trường nước, các hợp chất cao phân tử có thể bị thủy phân, đặc biệt là các polysaccharide như cellulose và hemicellulose không bị phân hủy. o Nếu nguyên liệu càng non thì hàm lượng các chất chiết được càng nhiều so với nguyên liệu già. Thành phần chủ yếu của các chất chiết được là các hợp chất phenol, ngoài ra còn có một số chất khác nữa cũng làm ảnh hưởng đến chất lượng của chè. Hàm lượng các chất chiết được trong lá chè thay đổi phụ thuộc vào giai đoạn thu hoạch. Ở các thành phần khác nhau của búp chè thì các chất chiết được cũng khác nhau, xem bảng sau: 22 Bảng 8: Hàm lượng chất chiết được ở các phần khác nhau cùa búp chè (tính theo % chất khô) Thành phần búp chè MẪU THÍ NGHIỆM 1 2 3 4 5 6 7 8 Lá thứ nhất búp Lá thứ hai Lá thứ ba Cuộng chè 40,65 39,09 39,49 39,66 38,47 39,41 39,73 39,83 41,08 41.52 40,62 42,04 39,89 41,06 40,38 40,79 39,02 - - 40,70 41,50 - - 44,30 41,80 - - 42,10 38,00 - - 39,90 Toàn bộ búp chè 38,92 39,94 41,67 - - - - - • Hóa sinh: Vô hoạt hệ enzyme thủy phân và oxy hóa – khử còn sót. • Sinh học: Tiêu diệt, ức chế một số vi sinh vật. • Cảm quan: o Màu sậm hơn do các chất hòa tan. o Mùi giảm do sự bay hơi của các cấu tử mùi. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Thiết bị là một hệ thống gồm nhiều nồi mắc nối tiếp nhau. Hình 5: Thiết bị trích ly nhiều bậc Nguyên tắc hoạt động 23 Đây là thiết bị hoạt động gián đoạn. Thường có từ 3 ÷ 5 nồi chiết. Giữa các nồi thường lắp đặt thêm hệ thống gia nhiệt để điều chỉnh nhiệt cho dòng lưu chất, hay sử dụng vỏ cách nhiệt. Lá trà tươi sau khi qua quá trình vò được nạp vào các nồi và nước nóng sẽ lần lượt đi qua các nồi đó để trích ly chất tan trong trà. Đầu tiên, dung môi được nạp vào nồi 1, từ đó dịch trích ly từ nồi 1 sẽ đi qua nồi 2, quá trình cứ thế tiếp diễn, khi quá trình trích ly ở nồi 4 kết thúc, tháo dịch trích. Bã trà trong các nồi được tháo ra. Nhiệt độ khi vào nồi đầu tiên khoảng 70oC tăng dần qua các nồi và khi đến nồi cuối cùng nhiệt độ khoảng 90oC. Hình 6: Sơ đồ quá trình trích ly Nguyên liệu Dung môi Nguyên liệu tiếp xúc với dung môi trong thiết bị trích ly số 1 Nguyên liệu tiếp xúc với dung môi trong thiết bị trích ly số 2 Nguyên liệu tiếp xúc với dung môi trong thiết bị trích ly số n Nguyên liệu Nguyên liệu Lọc tách dịch Bã Dịch trích Chất tan Tách pha Dung môi 24 Thông số công nghệ: • Tỷ lệ dung môi : lá trà = 10 : 1 • pH = 7 • Nhiệt độ trích ly t = 70 ÷ 90oC • Thời gian trích ly T = 30 phút Một số chỉ tiêu hóa lý của dịch chiết thu được từ quá trình trích ly trên • Hàm lượng chất khô = 4,8% • Hàm lượng nitơ tổng = 0,52% • Hàm lượng acid hữu cơ = 0,45% • Hàm lượng tro = 0,31% Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly: • Đặc tính của nguyên liệu: o Hình dạng, kích thước, cấu trúc mao quản của nguyêu liệu. o Hàm ẩm của nguyên liệu,hàm ẩm càng cao thì quá trình trích ly càng khó khăn. • Đặc điểm của thiết bị trích ly: Cấu tạo, nguyên lý vận hành, … • Tỉ lệ nguyên liệu: Dung môi phải phù hợp. Dung môi quá nhiều sẽ làm tốn chi phí năng lượng, nếu quá ít thì trích ly không triệt để, tốn thời gian trích ly. • Nhiệt độ trích ly: càng cao càng tốt vì nhiệt độ cao làm tăng độ hoà tan của các cấu tử vào dung môi, làm giảm độ nhớt và do đó tăng hệ số khuyến tán và tăng tốc độ quá trình trích ly. Đồng thời sử dụng nhiệt độ cao để vô hoạt enzyme và ức chế vi sinh vật. Nhiệt độ cũng là tác nhân xúc tác cho các phản ứng oxy hóa các hợp chất polyphenol, tạo giá trị cảm quan cho sản phẩm. Tuy nhiên nếu nhiệt trích ly quá cao sẽ gây mất mát các cấu tử mẫn cảm với nhiệt vừa được tạo thành và đồng thới làm tăng độ hoà tan của các chất không mong muốn vào dung dịch. • Phụ thuộc vào thời gian trích ly. • Sự khuấy đảo trong quá trình trích ly. 3.3.1.7.Khuấy trộn Mục đích công nghệ: Hoàn thiện: quá trình khuấy giúp các cấu tử hòa tan (catechin, amino acid, caffeine, saccharide, khoáng, pectin, fluoride, flavonoid, vitamin B1, B2, C, P, và một phần protein, vitamin E, chrolophyl, caroten) phân bố đều trong dịch chiết, tạo sự đồng nhất cho sản phẩm. Các biến đổi công nghệ: Biến đổi chủ yếu trong thiết bị khuấy trôn là biến đổi hóa lý: các cấu tử hòa tan được phân bố đều trong dung dịch. Phương pháp thực hiện: Sử dụng thùng khuấy có thanh chặn. Tốc độ cánh khuấy không cần nhanh mà chỉ cần đảo trộn đều dung dich. Tốc độ khuấy khoảng 40 ÷ 60 rpm. 25 3.3.1.8.Lọc Mục đích công nghệ: Hoàn thiện: làm sạch và loại bỏ các tạp chất không tan có trong dịch trích để nâng cao chất lượng của sản phẩm. Thông thường, dịch trích ly còn lẫn bã lá trà, cát, đất, bụi bẩn…đã không được giữ lại hoàn toàn khi dòng dịch trích ra khỏi thiết bị trích ly. Quá trình lọc sẽ loại bỏ các tạp chất này. Các biến đổi của nguyên liệu: • Vật lý: o Thể tích và khối lượng giảm. o Tỉ trọng giảm. o Nhiệt độ giảm. • Hóa học: o Một số chất có khối lượng phân tử lớn bị giữ lại, độ nhớt giảm. o Một số cấu tử có ích cũng bị giữ theo cặn (vd: protein, vitamin, chất màu…). • Hóa lý: Sự kết tụ một số chất keo có trong dung dịch do nhiệt độ thấp • Sinh học: Một số vi sinh vật bị giữ lại theo bã lọc • Hóa sinh: Hầu như không có sự biến đổi đáng kể • Cảm quan: Có sự thay đổi về trạng thái, màu sắc…của dung dịch. Phương pháp thực hiện và thiết bị: • Sử dụng thiết bị lọc khung bản với màng lọc vải có phủ một lớp bột trợ lọc diatomite. • Trong quá trình lọc, nhập liệu được bơm vào thiết bị lọc, dung dịch lọc sẽ được tháo ra ở áp suất khí quyển. • Cấu tạo: Thiết bị lọc khung bản được cấu tạo bởi bộ phận chính là khung và bản. Khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập liệu. Bản lọc tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc, giữa khung và bản có đặt vật ngăn lọc bằng vải sợi tổng hợp, chung quanh khung và bản hình thành bề mặt nhô cao để tạo sự bít kín lúc ghép khung, bản lại. • Nguyên lý hoạt động: Nhập liệu được bơm vào xuyên qua những lổ mở ở một góc của khung. Bã tích lũy trong khung, dịch lỏng xuyên qua vải lọc, chảy qua những rảnh trên bề mặt bản lọc và thoát ra ngoài. Khi lọc hoàn tất, nước rửa bã được bơm vào thiết bị theo đường nhập liệu. Một số thiết bị có thêm bản rửa bã (wash plates) cách hai bản lọc là bản rửa bã. Trong suốt quá trình lọc, bản này hoạt động như bản lọc bình thường. Trong suốt quá trình rửa bã, van thoát dịch được khóa lại, nước rửa được bơm ở trên bề mặt của bản rửa thông qua kênh dẫn bên trong. Nước rửa xuyên qua toàn bộ bề dày của bã và hai lớp vật ngăn lọc trước khi thoát ra ngoài thông qua bản lọc thông thường. Điều này làm tăng hiệu quả cho việc rửa bã hơn bình thường. Sau đó nén hơi vào thiết bị lọc khung bản để tận thu dịch trích còn sót lại trong bản. Sau khi rửa xong, tháo thiết bị, gở bã, rửa vải lọc, chuẩn bị cho lần lọc tiếp theo. 26 Hình 7: Cấu tạo máy lọc ép khung bản Hình 8: Nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc khung bản 27 Thông số công nghệ: Thời gian tính từ lúc bắt đầu quá trình lọc đến kết thúc quá trình phân riêng không được kéo dài quá 30 phút vào mùa hè và 50 phút vào mùa lạnh. 3.3.1.9.Tiệt trùng UHT Mục đích công nghệ: Bảo quản: Đun nóng sản phẩm ở nhiệt độ cao có thể tiêu diệt được vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm. Các biến đổi • Vật lý: Sự thay đổi về thể tích, khối lượng, tỉ trọng (nước bốc hơi), nhiệt độ, độ nhớt… • Hóa học: Tốc độ các phản ứng hóa học (sự oxy hóa vitamin C, Maillard…) tăng. Tuy nhiên, do quá trình tiệt trùng UHT xảy ra trong thời gian ngắn nên mức độ chuyển hóa của các hợp chất nói trên là không đáng kể. • Hóa lý: Độ hòa tan tăng, sự bốc hơi nước giảm, độ nhớt giảm • Hóa sinh: Enzyme bị vô hoạt • Sinh học: Tiêu diệt vi sinh vật trong sản phẩm. • Cảm quan: Độ trong tăng, mùi có thể giảm do sự bay hơi của một số cấu tử hương Phương pháp thực hiện và thiết bị: Sử dụng thiết bị truyền nhiệt gián tiếp dạng bản mỏng Hình 9: Nguyên lý hoạt động của thiết bị truyền nhiệt bản mỏng 28 Hình 10: Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng Cấu tạo: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng được cấu tạo bởi nhiều đĩa truyền nhiệt rất mỏng, gấp nếp, làm bằng thép không rỉ gắn chặt vào nhau trong khung. Các nếp gấp giúp cho đĩa chống lại sự chênh lệch áp suất, tăng diện tích truyền nhiệt và tạo nên dòng chảy rối trong đường dẫn. Cứ lần lượt như thế, sự chuyển động của dòng chảy rối mang lại hiệu suất truyền nhiệt cao, đây chính là ưu điểm của thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng so với thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ - ống truyền thống. Nguyên tắc hoạt động: Ban đầu, dung dịch sẽ được gia nhiệt sơ bộ lên đến 95oC trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng. Tiếp theo, để phối trộn dung dịch và hơi, ta sử dụng thiết bị phối trộn hình trụ đáy côn. Nhiệt độ phối trộn khoảng 140 ÷ 150oC. Thời gian tiệt trùng kéo dài trong vài giây. Sau đó, hỗn hợp sẽ được làm nguội và tách bớt một phần nước trong thiết bị chân không. Rời thiết bị này dung dịch sẽ giảm nhiệt độ còn 80oC rồi đi vào thiết bị làm nguội. Hình 11: Van nhập liệu và buồng phun hơi 29 Thông số kỹ thuật: • Nhiệt độ tiệt trùng: 140oC ÷ 150oC • Thời gian phối trộn hơi: 2s • Nhiệt độ ra: 80oC 3.3.1.10. Rót sản phẩm, đóng nắp và dán nhãn Mục đích công nghệ: Hoàn thiện: tạo sự thuận tiện trong phân phối, lưu kho, tạo hình thức đẹp hấp dẫn cho người tiêu dùng. Các biến đổi của nguyên liệu: Trong quá trình rót sản phẩm không có những biến đổi đáng kể trong nguyên liệu. Thiết bị 30 Hình 12: Thiết bị chiết rót chai PET tự động dạng tròn Phương pháp thực hiện: Dịch trích sai quá trình tiệt trùng (khoảng 80oC) được chiết rót vào chai nhựa PET đã qua thanh trùng, sau đó tiến hành đóng kín nắp. Hỗn hợp được bơm từ bồn chứa vào thiết bị rót với hệ thống tự động, hỗn hợp được rót vào chai với một lượng cố định và chính xác. Sau khi rót, chai được đóng nắp ngay. 3.3.2. Quy trình 2 Quy trình 2 có một số quá trình giống với quy trình 1, có bổ sung vài quá trình khác, cho nên ở đây chỉ xin nêu những điểm khác nhau giữa 2 quy trình. 31 3.3.2.1.Vò chè Mục đích: Vò chè làm phá vỡ tế bào, giải phóng dịch bào ra bề mặt lá, chuẩn bị cho quá trình lên men. Phương pháp thực hiện: Vò chè tiến hành làm 3 lần, mỗi lần vò 25 phút, sau mỗi lần vò có sàng phân loại để tách những phần chè nhỏ lọt sàng đưa đi lên men trước, phần chè to không lọt sàng đưa đi vò tiếp tục. Ngoài ra sàng chè vò còn có tác dụng làm nguội khối chè và cung cấp oxy cho quá trình oxi hóa trong khối chè vò. Vò lần thứ 1 tiến hành trong các máy vò mở, những lần vò sau muốn tăng thêm độ dập tế bào của lá chè nên tiến hành trong các máy vò có bàn (nắp) ép. Kiểm tra công đoạn vò chè: Kiểm tra cảm quan (độ xoăn chặt và mức độ dịch chảy ra ở mặt chè vò). Phương pháp hóa học: dựa trên nguyên tắc là cho lá chè vò vào dung dịch kalibicromat 10% trong thời gian 5 phút. Dung dịch này sẽ làm xám ở những nơi nào lá chè bị dập (do tác dụng với tanin ), từ đó ta có thể xác định được tỉ lệ dập của tế bào trong quá trình vò. 3.3.2.2.Lên men Phương pháp thực hiện: Phòng lên men : tùy thuộc vào năng suất của nhà máy mà quyết định thể tích phòng lên men, phòng lên men phải có ánh sáng nhưng không để ánh nắng chiếu vào vì tia tử ngoại sẽ ức chế hoạt động của các enzym e, các khay đựng chè lên men và phòng lên men phải thường xuyên được làm v ệ sinh sạch sẽ để tránh vi sinh v ật xâm nhập làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Các khay đựng chè lên men thường làm bằng nhôm hay gỗ có đục lổ ở đáy, khay thường đặt trên các giá đỡ hoặc đ ược chồng ch éo lên nhau nhưng không được chồng quá 5 khay. Để đảm bảo độ ẩm của không khí trong phòng lên men , người ta trang bị những thiết bị phun ẩm. Lá chè sau khi vò được rải đều lên các khay gỗ, xếp vào xe và đưa vào phòng lên men. Sự thông thoáng khí giữa các khay lá chè cần được đảm bảo. Bề dày lớp chè không quá 4cm đối với trà nhỏ và không quá 8cm đối với trà lớn. Nhiệt độ phòng lên men cần được giữ trong khoảng 25 ÷ 28oC. Độ ẩm tương đối của không khí phải lớn hơn 90%. Trong quá trình lên men, cần cung cấp đủ khí oxy cho lá chè bằng cách thông gió. Cứ sau 15 phút, toàn bộ không khí trong phòng lên men cần được đổi mới. Tổng thời gian vò chè và lên men khoảng 3 ÷ 3,5 giờ kể từ khi bắt đầu vò. 3.3.2.3.Sấy Mục đích công nghệ: bảo quản và hoàn thiện • Bảo quản: sấy là để giảm hàm ẩm của trà xuống đến độ ẩm an toàn. Ngoài ra, quá trình sấy còn ức chế và tiêu diệt các vi sinh vật có trong trà (vi sinh vật có thể tái 32 nhiễm vào bán thành phẩm trong quá trình vò). Sấy còn làm vô hoạt các enzyme, chấm dứt quá trình lên men. • Hoàn thiện: dưới tác dụng của nhiệt độ sẽ giúp cho các phản ứng hóa học diễn ra tạo ra hương vị đặc trưng cho trà. Các biến đổi của nguyên liệu: • Vật lý: Trong quá trình sấy, lá chè sẽ dần khô và giòn, độ bền cơ học giảm và dễ vỡ. Do đó, quá trình sấy là quá trình sinh ra nhiều chè vụn nhất trong quy trình công nghệ. • Hóa lý: Hàm lượng ẩm trong trà sẽ giảm dần trong quá trình bốc hơi nước. Hàm ẩm của trà cuối quá trình làm khô khoảng 5% (w/w). Bên cạnh quá trình bốc hơi nước là hiện tượng bay hơi của các hợp chất dễ bay hơi, đặc biệt là các chất tạo mùi hăng của lá chè tươi. • Hóa học: Các phản ứng tạo hương: dưới tác dụng của nhiệt độ, một số phản ứng có thể diễn ra như phản ứng Maillard, phản ứng Caramel. Sản phẩm sinh ra từ các phản ứng này góp phần tạo ra hương vị và màu sắc đặc trưng của sản phẩm trà. • Hóa sinh: Dưới tác dụng của nhiệt, các enzyme trong trà sẽ dần bị vô hoạt. Thông số công nghệ và thiết bị: Thực hiện ở nhiệt độ là 80 ÷ 90oC và thời gian 120 ÷ 140 phút. Dùng máy sấy nhiều lần để làm giảm thủy phần đến 3 ÷ 5%, ổn định các chỉ tiêu về phẩm chất của trà, tăng hương thơm cho trà. Tốc độ của dòng không khí nóng dùng để sấy trà không được lớn hơn 0,5m/s. Độ dày lớp lá chè là 20 ÷ 30mm. Hình 13: máy sấy 3.3.2.4.Phân loại Mục đích công nghệ: hoàn thiện. Quá trình phân loại và tinh sạch trà nhằm mục đích phân hạng các loại trà thành phẩm sau quá trình sấy. Các biến đổi của nguyên liệu: 33 Quá trình phân loại và tinh sạch trà không xảy ra những biến đổi đáng kể nào ngoài việc trà được phân loại thành các dòng sản phẩm. Phương pháp thực hiện: Quá trình phân loại được thực hiện bằng các sàng phân loại có kích thước lỗ khác nhau. Đối với qui trình sản xuất trà đóng chai, sản phẩm cần quan tâm là trà vỡ vụn và trà bột. Đây là nguồn nguyên liệu rẻ tiền cho qui trình sản xuất trà đóng chai. 3.3.2.5.Trích ly Phương pháp thực hiện và thiết bị: Quá trình trích ly được thực hiện trong bồn chứa hình trụ bằng thép không gỉ có cánh khuấy với tốc độ khuấy nhỏ, thân thiết bị được bảo ôn tốt. Dung môi sử dụng là nước nóng có nhiệt độ khoảng 70 ÷ 90oC. Tỷ lệ giữa dung môi và nước là: 10 ÷ 1. Nhập lá chè vào bồn chứa, cho nước nóng vào, mở cánh khuấy để khuấy trộn lá chè giúp cho diện tích lá chè tiếp xúc với nước nóng nhiều hơn, việc trích ly sẽ đạt kết quả tốt hơn. Dùng bơm đưa dịch trích vào thiết bị lọc khung bản để lọc lấy phần nước. Hình 14: thiết bị trích lý 3.3.2.6.Tiệt trùng Phương pháp thực hiện và thiết bị: Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng giống quy trình 1. Nước trà được bơm đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt, trao đổi nhiệt với tác nhân gia nhiệt là hơi nước. Tiếp đó, dịch trích sẽ đi theo đường ống hình chữ chi được bảo ôn tốt để giữ nhiệt. Sau cùng qua thiết bị trao đổi nhiệt một lần nữa (tác nhân là nước lạnh) để giảm nhiệt độ về khoảng 80oC để chuẩn bị cho quá trình phối chế sau này. Thông số công nghệ: • Nhiệt độ tiệt trùng: 120oC 34 • Thời gian lưu: 1 ÷ 2 phút • Nhiệt độ ra: 80oC 3.3.2.7.Phối trộn Mục đích công nghệ: hoàn thiện Quá trình phối trộn với hượng trà để bổ sung hương bị mất do các quá trình trên, giúp hoàn thiện sản phẩm. Các biến đổi của nguyên liệu: • Hóa học: Hàm lượng một số chất tăng do được thêm vào để điều chỉnh hương vị cho sản phẩm (chủ yếu là cấu tử hương vì quá trình trích ly và tiệt trùng đã làm mất đi những cấu tử hương trong trà) • Những biến đổi khác không đáng kể Phương pháp thực hiện: Trước khi rót, sản phẩm phải được kiểm tra các tiêu chuẩn hóa lý, tiêu chuẩn cảm quan. Cấu tử hương được bổ sung ở dạng lỏng. Cho dung dịch chứa cấu tử hương vào thiết bị, bật cánh khuấy để đảo trộn cho đều. Tốc độ quay của cánh khuấy không cần cao, thiết bị phải kín để tránh thất thoát cấu tử hương Hình 15: Thiết bị phối trộn 35 3.4. So sánh 2 quy trình Bảng 9: so sánh 2 quy trình Quy trình 1 Quy trình 2 Diện tích nhà xưởng Diện tích nhà xưởng nhỏ hơn Yêu cầu lớn hơn vì có thêm phòng làm héo và phòng lên men. Thời gian vò chè Nhanh hơn Lâu hơn Thiết bị Ít hơn Nhiều hơn Tiêu tốn năng lượng It Nhiều Khả năng tự động hóa Cao Thấp 36 4. SẢN PHẨM TRÀ OOLONG 4.1. Một số sản phẩm trà Oolong đóng chai Hình 16: Các sản phẩm trà oolong Một số công ty chè của Việt Nam như Cầu tre, Tâm Châu ở Lâm Đồng, Thái Bình ở Lạng Sơn cũng đều sản xuất trà Oolong. Hương mùi hoa tươi rất thơm và bền, vị nồng hậu. Màu vàng đậm, hương vị ngọt ngào khó quên khi sử dụng. Mùi hương tự nhiên tinh khiết, vị chát nhẹ trộn lẫn với nhau tạo cảm giác sảng khoái. 37 Trà Oolong Đất Việt, với phương pháp sản xuất tinh khiết nhất từ khâu trồng trọt đến chế biến, mang đếncho bạn hương thơm ngọt ngào của hoa gừng dại, thoáng mùi sữa tươi, lẫn hương mật ong, vị nước cam ngọt, một ít vị chát, tạo cảm giác êm dịu nơi cuống họng. Trà Oolong được chế biến theo các qui trình công nghệ khác nhau để sản phẩm có màu nước: Vàng xẫm, vàng đậm, vàng đỏ. Vị trà Oolong chát dịu có hậu hương trà Oolong có nét đặc trưng riêng thơm đượm Mùi thơm của bản thân búp chè không có lai tạp. Đây chính là nét đặc trưng riêng của trà Oolong mà các sản phẩm chè khác không có. Màu nước đỏ sáng, vị chát đượm, dịu và có hương thơm mạnh. The Oolong tea of Đong Son Tea: Có màu sắc của rơm rạ, màu sắc và ánh vàng như hestraw, tươi sáng và sặc sỡ. Có hương thơm trái cây, hoặc một chút mùi sữa nguyên chất, hay mùi hương nhẹ osmanthus , hương thơm tinh khiết của hoa gừng dại. Nó trộn với vị ngọt, vị chua hăng, hơi đắng của trái cam. Những người uống sẽ bình tĩnh, cảm thấy dễ chịu và có hậu v ị trong suốt một thời gian dài. Màu sắc của nước trà, độ chát, mùi thơm và các tính chất khác nữa của chè thường phụ thuộc vào các chất tanin và các hợp chất của chúng kết hợp với các chất khác hoặc là các sản phẩm tạo ra do chúng bị biến đổi trong quá trình chế biến trà. Bởi thế, nhiều nhà nghiên cứu đã kết luận: “càng có nhiều các chất tanin trong lá chè thì càng có nhiều khả năng thu được sản phẩm chè có chất lượng cao” Khả năng tham gia vào các hợp chất với protein chính là tính chất đặc trưng của tanin. Tính chất này có giá trị to lớn ở chỗ: trong quá trình chế biến chè sẽ xảy ra sữ kết hợp các chất chiết do đó các chất hòa tan sẽ chuyển thành các chất không hòa tan. Vị đắng của nước chiết chè chính là do phần catechin của các chất chát trong chè, còn vị chat hoàn toàn dễ chịu có màu đẹp và còn có các tính chất khác nữa đó là tanin. Cơ chế tạo thành chất chát: Chất chát trong trà chủ yếu bằng con đường biến đổi đường thành polyphenolate qua sản phẩm trung gian là inozit flogluxinola. Thành phần hóa học của flogluxinola từ D- glucose qua inozit được I. Grokhêin và T. Potecnakop thực hiện. Sau đó bằng con đường phản ứng kết hợp và ngưng tụ polyphenola và các dẫn xuất của chúng để tạo thành các chất chát. Nhưng thật ra cơ chế của các hiện tượng này cho đến nay chưa thật rõ rang. Chỉ mới có được giả thiết của A. I. Cuôcxanôp rằng flogluxinola kết hợp với chất chát có ba thành phần cacbon và với polyphenola bắt đôi nào đó (kiểu pirocatechin hoặc pirogalola) để tạo thành chất chát, có nghĩa là bằng phản ứng như vậy sẽ thu được catechin, là thành phần chính của chất chát trong trà. Tác dụng của trà: Những kết quả nghiên cứu mới nhất về tác dụng của trà olong do các trường đại học ở Nhật Bản (ĐH Osaka, ĐH Dược Shiga) phát hiện: • Trà Oolong cũng có tác dụng như ở trà xanh : giúp phòng chống ung thư, tim mạch, viêm khớp, sâu răng. 38 • Trà Oolong giúp giảm hẳn nguy cơ mắc bênh xơ cứng động mạch, tiểu đường và nhất là béo phì. • Trà Oolong làm chậm quá trình lão hóa da, ngăn ngừa sự hình thành của tàn nhang và những nếp nhăn. Sở dĩ trà Oolong có tác dụng như vậy là nhờ nguồn Polyphenol đã tăng cường hoạt động của enzyme SOD ( supperoxide dismutate) giúp ngăn ngừa sự hình thành và loại bỏ các yếu tố gây bệnh do cơ thể thường xuyên phải kháng lại tác hại của tia cực tím, khói thuốc lá, thực phẩm chứa nhiều chất phụ gia, stress hay vận động quá mức. Bên cạnh đó, polyphenol còn có tác dụng thúc đẩy sự chuyển hóa năng lượng của mỡ (nhờ tăng cường hoạt động của enzyme phân giải triglyceride), từ đó giúp giảm cân và chống được bệnh béo phì. 4.2. Những chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 4.2.1. Chỉ tiêu cảm quan: • Nước trà trong, không có cặn • Màu sắc: Vàng nâu hay đỏ nâu • Mùi vị: Đặc trưng cho trà Oolong, không có mùi vị lạ 4.2.2. Chỉ tiêu hóa lý: Bảng 10: chỉ tiêu hóa lý của trà Oolong đóng chai Chỉ tiêu Yêu cầu pH 6,8 ÷ 7,2 Hàm lượng carbonhydrate, mg/100ml 8 ÷ 10 Hàm lượng chất béo, mg/100ml 0 Hàm lượng đạm, mg/100ml 0 Hàm lượng tannin, mg/lít 2,5 Hàm lượng caffeine, mg/lít 0,3 Asen (As), (mg/lít) ≤ 0,1 Chì (Pb), (mg/lít) ≤ 0,2 Thuỷ ngân (Hg), (mg/lít) ≤ 0,05 Cadimi (Cd), (mg/lít) ≤ 1,0 4.2.3. Chỉ tiêu sinh học: Bảng 11: Các chỉ tiêu vi sinh vật của trà Oolong đóng chai Chỉ tiêu Giới hạn tối đa Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 102 E.Coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 10 Cl. perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 Streptococci faecal, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 Tổng số nấm men - nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 10 39 5. THÀNH TỰU 5.1. Sử dụng sóng siêu âm để tăng lượng chất thu được Sóng siêu âm làm xuất hiện các bọt khí nhỏ. Các bọt khí này khi biến mất sẽ gây áp suất cục bộ làm tổn thương màng tế bào tạo điều kiện cho các chất hòa tan khuếch tán tốt hơn vào dung môi. Ngoài ra còn có thể giải thích cơ chế của phương pháp này dựa trên nguyên lý nén và kéo. Sóng siêu âm có bản chất là các sóng hình sin có 2 nửa chu kì âm và dương. Trong mỗi nửa chu kì của sóng siêu âm sẽ có hai sự tác động trái ngược nhau lên các phần tử trên màng tế bào như là sự nén và kéo. Hai tác động này làm cho các phần tử “căng thẳng” và bị xé nhỏ ra. Trà sau khi được cắt nhỏ khoảng 1 ÷ 1,5 mm được cho vào bể ngâm với nước trong thời gian 20 ÷ 40 phút. Sau đó tiến hành xử lý trong bể sóng siêu âm (40W và 500 kHz) khoảng 15 phút. Tiến hành trích ly trà bằng nước ở nhiệt độ 30oC. Lặp lại quá trình trích cho đến khi nước trà hầu như không thay đổi về màu sắc. Thời gian trích ly là 60 phút, tương ứng với khoảng 3 ÷ 4 lần trích. 5.2. Sử dụng nước qua màng lọc để điều chỉnh tính chất cảm quan của trà Oolong Đây là nghiên cứu của N.J.N Yau và Y.J Huang Trong nghiên cứu này, cùng một loại trà Oolong được trích ly với các loại nước khác nhau, gồm có nước chưa qua quá trình xử lý, và nước qua quá trình lọc membrane (gồm lọc NF – nanofiltration và lọc RO – riverse osmosis). Trà Oolong được trích ly với các loại nước nói trên ở 85oC trong 12 phút. Dịch trích được làm lạnh bằng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng xuống 4oC, lọc , tiệt trùng 135oC trong 16 giây và cho vào chai PET ở 85oC. Mẫu được giữ ở nhiệt độ phòng. Một loại Oolong thương mại được sản xuất bằng cùng loại trà trên, quy trình tương tự cũng dùng trong thí nghiệm. Cuộc thử nghiệm với sự trợ giúp của 15 nhà đánh giá cảm quan được lựa chọn để đánh giá cảm quan cho trà, các chỉ tiêu gồm có màu, mùi, vị, hậu bị của trà (tất cả gồm 19 thuộc tính như trong bảng). 40 Bảng 12: Những tính chất cảm quan cần đánh giá của trà Oolong 19 chỉ tiêu được chia thành 2 phần để tránh sự mệt mỏi. phần 1 đánh giá về màu sắc, độ trong, mùi, phần 2 là kiểm tra vị, hậu vị của trà. Thứ tự thử nghiệm và mẫu kiểm nghiệm được sấp xếp ngẫu nhiên. Các mẫu được đánh giá trên thang đo dài 13,5 cm từ yếu nhất đến mạnh nhất. Bảng 13: Mẫu làm mốc để đánh giá 19 thuộc tính của trà Oolong 41 Kết quả: Bảng 14: Đánh giá trung bình bốn mẫu trà Oolong Đối với màu đỏ nâu, mẫu thương mại là cao nhất, tiếp đó là mẫu dùng nước không qua xử lý, mẫu sử dụng thiết bị lọc thấp nhất, còn màu vàng nâu thì ngược lại. Theo giải thích của Clydesdale và Francis, theaflavin và thearubigin trong trà chiết ra sẽ thay đổi trong các quá trình chế biến. theaflavin có thể bị mất, thearubigin khi kết hợp với với Ca2+ và K+ biến thành muối. Trà chứa nhiều theaflavin sẽ có màu vàng cam hơn, còn nhiều thearubigin sẽ cho màu nâu nhiều hơn, và thearubigin liên kết cho màu sẫm hơn. Điều đó cho thấy trong trà trích bằng nước qua lọc RO chứa nhiều theaflavin còn nước chưa qua xử lý chứa nhiều thearubigin hoặc dạng liên kết của thearubigin. Còn mẫu thương mại lại khác rất nhiều so với những mẫu khác, đó có thể là do có sự bổ sung màu vào sản phẩm. Về độ trong, mẫu RO là cao nhất, mẫu NF và mẫu thương mại là trung bình, mẫu không xử lý là cao nhất. điều này có nghĩa là mẫu dùng nước không có xử lý thì có nhiều cặn hơn. Thật vậy, trong quá trình bảo quản, có nhiều váng trà trong chai của mẫu này hơn. Váng trà là sự kết hợp của theaflavin, thearubigin và caffeine, Robert cũng tìm ra rằng CaCl2 sẽ tăng cường hình thành váng trà. Mà nước qua quá trình lọc RO có lượng Ca2+ thấp hơn nhiều. Về mùi, mùi của mẫu RO là cao hơn và của mẫu thương mại là thấp nhất. Kinugasa và Takeo cho rằng điều kiện tiệt trùng cũng ảnh hưởng tới mùi của sản phẩm do tác động đến các chất trong dịch trích, nhưng ở đây điều kiện tiệt trùng là như nhau cho các mẫu. Do đó, sự khác nhau về cường độ mùi giữa các mẫu có thể là do các ion trong nước. Về vị, mẫu thương mại có sự khác biệt so với mẫu khác. Mẫu dùng nước lọc membrane có vị đắng hơn các mẫu khác. Có thể các ion chứa trong nước đã có ảnh hưởng đến các hợp chất polyphenolic trong dịch trích nên ảnh hưởng đến mùi. Nhìn chung, nước qua quá trình lọc membrane có tăng cường màu, độ trong, mùi, vị của nước trà. 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia tp HCM, 2009, 1020 trang 2. Lê Ngọc Tú, Hóa sinh công nghiệp, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 2005, 443 trang. 3. Lê Bạch Tuyết, Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, Nhà xuất bản Giáo Dục, 1996, 360 trang 4. I.A.Khotrolava (dịch: Ngô Hữu Hợp – Nguyễn Đăng Vinh), Kỹ thuật chế biến chè, Nhà xuất bản nông nghiệp Hà Nội, 1985, 175 trang 5. Malcolm J.W.Povey and Timothy J.Mason, Ultrasound in food processing, Blackie academic & professional 6. N.J.N. Yau, Y.J. Huang, The effect of membrane-processed water on sensory properties of Oolong tea drinks, Food Quality and Preference, 11, 331-339 7. 8. d=1059 9. 10. 11. gs/213366692/stainless_steel_tank_for_tea_extracting_.html 12.