Đề tài Công nghệ chế biến trà đen

được 1 enzyme có khối lượng phân tử là 61 kDa, làm nhiệm vụ thủy phân các glycoside tiền thân này trong chè tươi để tạo các hợp chất mùi cho chè đen, và đặt tên là b– glycosidase. Hình 12: Các sản phẩm của quá trình thủy phân bởi b – glycosidase Bằng các thí nghiệm, và phân tích thành phần của các chất mùi trong chè, người ta đã kết luận b– glycosidase là một enzyme chủ lực trong quá trình tạo ra mùi thơm đặc trưng cho chè đen trong quá trình lên men. Điều này càng được củng cố hơn nữa vì b– glycosidase còn được tìm thấy không chỉ trên cây chè mà còn được tìm thấy trong các loại hoa và trái cây để tạo mùi đặc trưng cũng bằng cơ chế như vậy. Hương thơm của chè thành phẩm cũng được góp phần bởi sự tương tác giữa đường và acid amin, giữa acid amin và tanin. Hiện vẫn còn rất nhiều giả thiết về cơ chế tạo hương thơm trong quá trình lên men chè đen, song các hợp chất tạo hương thơm có thể thống nhất theo bảng sau Bảng 13: Các hợp chất tạo hương thơm cho sản phẩm chè đen Tên các hợp chất Hương Linalool, linalool oxide Geraniol, phenylacetaldehyde Neronidol, benzaldehyde, methyl salicylate, phenyl ethalnol Trans-2-hexenal, n-hexanal, cis-3-hexenol, grassy, b-ionone Ngọt Cỏ Hoa quả (táo, hoa hồng) Tươi (Fresh Flavour) Catechin có ảnh hưởng đến sự tạo thành mùi thơm cho chè. Các đồ thị dưới đây cho thấy khi hàm lượng catechin giảm sẽ làm cho tổng hàm lượng các chất thơm tăng, đặc biệt là các rượu monoterpene, đây là chất rất quan trọng đối với hương chè đen thành phẩm. Bên cạnh đó, Takeo và đồng nghiệp (1985) đã chứng minh rằng, nếu như loại bỏ được hoàn toàn catechin thì sự tạo thành các hợp chất thơm như geraniol và linalool sẽ tăng lên đáng kể. Hình 13: Sự thay đổi của tổng hàm lượng các chất mùi và hàm lượng catechin trong các giai đoạn sản xuất Các biến đổi về vị Vị của chè được tạo nên do sự cân bằng giữa các vị cơ bản như: đắng, chát, ngọt, umami. Mặc dù vị đắng, chát gây cảm giác khó chịu nhưng đối với sản phẩm chè hai vị  này là tính chất quan trọng tạo nên chất lượng cho nước chè pha. Vị đắng, chát trong chè là do Catechin. ECG, EGCG tạo vị đắng và chát, trong khi EGC, EC, tạo nên vị đắng và hậu vị ngọt. Cường độ vị đắng, chát có thể xếp theo thứ tự sau ECG>EGCG>GCG>EC>EGC = GC>C. Từ đó cho thấy Gallated catechin có vị đắng và chát hơn các non-gallated Catechin. Bên cạnh các Catechin có sẵn trong nguyên liệu, các Theaflavin được tạo thành trong quá trình lên men cũng góp phần tạo vị cho chè. Trong đó, Theaflavin digallate có vị đắng và chát hơn hẳn so với Theaflavin monogallate. Caffein trong chè chiếm khoảng 2.5 – 4 %, tạo vị đắng gắt cho chè. Trong quá trình lên men có sự tạo phức giữa caffein và hợp chất phenol làm giảm hàm lượng Caffein giúp điều vị cho nước chè pha. Sản phẩm của quá trình này là Caffein Tannate, tan trong nước nóng không tan trong nước lạnh. Các Flavonoid có trong chè thường có vị đắng nhiều hơn chát và khi các Flavonoid có kích thước hay khối lượng phân tử càng tăng thì có vị chát nhiều hơn đắng. Trong quá trình lên men, các Polymer Flavonoid bị thủy phân tạo các mạch nhỏ hơn làm cho chè đen có vị đắng nhiều hơn. Vị đắng này dịu, dễ chịu hơn vị đắng của Caffein. Biến đổi hóa lý Sự thay đổi hàm lượng rượu methylic Theo Goghia trong thời gian vò và lên men có sự biến đổi hàm lượng rượu methylic về tổng số cũng như về dạng tự do như sau  Bảng 14: Hàm lượng methylic trong lá chè Trạng thái lá chè Hàm lượng methylic (%w/w) Tổng số Tự do Lá chè tươi 0.551 0.05 Sau khi vò lần thứ 1 0.421 0.091 Sau khi vò lần thứ 3 0.373 0.04 Sau khi lên men 0.323 0.05 Theo bảng trên ta thấy, từ lúc phá vỡ các tế bào của lá chè và có sự tiếp xúc của dịch ép với không khí đã xảy ra sự bay hơi của rượu methylic nhờ tính dễ bay hơi của nó. Đồng thời methylic tham gia vào việc tạo thành ester giúp tạo hương của chè trong khi vò và lên men chè. Biến đổi hóa sinh Sự biến đổi của tannin trong quá trình lên men chè Trong thời gian lên men chè lượng tannin giảm đi rất lớn, thường chiếm khoảng 50% hàm lượng ban đầu của nó trong nguyên liệu. Bên cạnh sự tổn thất về hàm lượng, trong quá trình lên men tannin còn biến đổi sâu sắc về thành phần các cấu tử. Hiện tượng này thấy rất rõ ở 2 giờ đầu tiên, sau đó cường độ tổn thất của chúng giảm dần. Trong quá trình lên men nhóm chất Catechin trong hỗn hợp tannin chè giảm xuống do. + 1 phần tannin chuyển hóa thành tannin đặc biệt, chính là các sản phẩm oxy hóa của chúng khi lên men. + 1 phần sau khi ngưng tụ thành hợp chất lớn hơn đã kết hợp với protein tạo thành những chất không tan. Nhờ sự oxy hóa nhóm chất Catechin và làm tăng hàm lượng nhóm chất tannin đặc biệt nên vị chát đắng của chè mất đi và thay vào đó là vị chát dịu dễ chịu của chè đen . Sự biến đổi của các saccharide Trong thời gian lên men, lượng monosacaride, disacaride giảm xuống do tham gia vào quá trình tạo thành các phức chất để tạo các cấu tử hương và màu. Theo Khorobava: + Lượng monosaccharide  giảm từ 1.97% xuống 1.64%. + Lượng disaccharide giảm từ 1.25% xuống 0.5% (theo chất khô) Sự biến đổi của protein Trong quá trình lên men, dưới tác dụng của enzyme Protease các protein bị thủy phân thành các acid amin, chúng cùng các acid amin tự do khác góp phần điều vị cho nước chè đồng thời tạo hậu vị tốt sau khi uống. Ở một số nơi trên thế giới, người ta thường uống chè đen với sữa, đường để vị của chè ít chát, ít đắng hơn vì TFs, TRs, và Catechin trong chè đen kết hợp với Casein của sữa tạo phức, làm cho vị chè dịu đi. Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ta có thể sản xuất ra các lọai chè đen đã tách Caffein, nhằm đáp ứng cho những người không thích vị đắng của chè.  Cảm quan Sự biến đổi màu sắc Trong thời gian lên men lá chè vò có màu đồng đỏ ngày càng rõ rệt, đó là do sự oxy hóa tanin. Nét đặc trưng của sự biến đổi tanin trong chè khi lên men là các Catechin và các polyphenol ngưng tụ thành các hợp chất hòa tan trong nước. Sau đó các chất này kết hợp với các protein không tan có sẵn trong lá chè để tạo thành các hợp chất không tan nằm lại trong bã chè. Catechin là nhóm chất chủ yếu và quyết định đến màu sắc đặc trưng của chè. Màu sắc của nước chè phụ thuộc vào hàm lượng tuyệt đối của theaflavin (màu vàng) và thearubigin (màu đỏ) đồng thời phụ thuộc vào tỉ lệ hàm lượng của 2 nhóm màu này. Theo Robe, thearubigin có màu đỏ là sản phẩm của sự chuyển hóa các dicatechin và theaflavin.   Muốn nước chè có màu mạnh thì phải kéo dài sự lên men nhưng việc tăng cường màu sắc của nước pha sẽ làm giảm hương vị của chè do sự tạo thành hương thơm chỉ đạt tới giới hạn cực đại vào giờ lên men thứ  3. Vì vậy tăng cường thời gian lên men để có màu nước mạnh thì việc bảo vệ hương thơm có thể nói là không thể thực hiện được. Màu sắc của nước chè chỉ tăng trong một thời gian nhất định khi lên men sau đó màu lại giảm xuống.  Sự tạo thành hương thơm khi lên men Hương thơm đặc biệt của chè là một trong những chỉ tiêu chất lượng của nó. Sự tạo thành các chất làm cho chè có hương thơm đặc biệt đến nay vẫn chưa được sáng tỏ hoàn toàn. Hương thơm của chè thành phẩm được tạo thành có thể là do những hợp chất có trong thành phần tinh dầu của chè tươi không bị biến đổi trong thời gian chế biến, những chất thu được trong quá trình biến đổi của tinh dầu trong thời gian chế biến và do các hợp chất thu được trong quá trình chế biến từ các hợp chất không bay hơi. Các nghiên cứu gần đây cho thấy aldehyd giữ vai trò rất quan trọng trong sự tạo thành hương thơm cho chè. Chúng có thể được tạo t  hành nhờ sự tương tác của các acid amin và các đường, giữa các acid amin và tanin … Khi vò và khi lên men chè có hương thơm rất mạnh. Theo tài liệu của một số nhà nghiên cứu, thì trong quá trình này xuất hiện các aldehyd đơn giản như : Izovalerianic,  izobutilic và butilic. Những hợp chất rất dễ bay hơi này có tthể mất đi một phần trong khi vò và lên men chè. Hương thơm của chè thành phẩm khác xa hương thơm của chè tươi và của bán thành phẩm ở các giai đoạn chế biến. Nó đạt tới cực đại vào thời gian vò và lên men chè nhưng sau đó qua thời gian sấy hương thơm giảm đi nhiều vì ở nhiệt độ cao các cấu tử dễ bay hơi bị mất đi. Một số giả thuyết khác :   Theo Mano, hương thơm của chè được hình thành nhờ sự oxy hóa tanin bởi enzym oxydase hay enzym peroxydase. Potanop đã thừa nhận sự tạo thành hương thơm của chè, chủ yếu là do các acid amin nào đó xuất hiện trong khi chế biến chè nhờ sự phân giải protein ở giai đoạn làm héo. Các phương pháp xác định thời gian lên men Có 4 cách để xác định thời gian lên men tối ưu: 1. Đo mức độ giảm của EGCG , cách này được sử dụng tại Ấn Độ 2. Xem xét sự hình thành theaflavin, được gọi là phương pháp in-line theaflavin, sử dụng tại Malawi. 3. Phương pháp cảm quan, sử dụng tại Kenya. 4. Đo hàm lượng theaflavin trong chè thành phẩm , sử dụng tại Kenya. Ngoài ra, tại Srilanka, người ta xác định thời gian lên men tối ưu bằng cách đo sự hấp thu ánh sáng của chè pha loãng tại bước sóng 380 nm. Các yếu tố ảnh hưởng Thời gian lên men Trong cùng điều kiện lên men, tùy theo mức độ non già, mức độ héo, mức độ vò của chè nguyên liệu mà khống chế thời gian lên men khác nhau. Với chè đem lên men non, đã qua làm héo được vò đúng mức thì thời gian lên men ngắn và ngược lại. Tốt nhất cần phân loại chè trong quá trình chế biến để dễ dàng điều khiển thời gian lên men. Thông thường thời gian lên men từ 3 đến 4 giờ. Thời gian lên men ngắn sẽ cho chè đen có màu sáng hơn, mùi thơm hơn, nhưng sản phẩm có hàm lượng theaflavin và thearubigin thấp hơn. Hàm lượng tổng theflavin đạt mức tối đa sau 90 phút lên men, tuy nhiên, khi thời gian lên men kéo dài, hàm lượng ungalloylated theaflavin lại giảm, còn theaflavin-3-gallate and theaflavin-3, 3’-digallate lại tăng. Tổng lượng các chất hòa tan giảm xuống trong thời gian lên men. Đó là do sự tác dụng của tanin và protein và sự ngưng tụ của tanin dẫn đến sự chuyển một số các chất tan sang trạng thái không tan. Các chất tan trong chè như : tanin, caffein, protein hòa tan, acid amin, các vitamin, tinh dầu, pectin hòa tan … quyết định giá trị sinh học của chè. Trong sản xuất chè đen cần phải chú ý tạo điều kiện nâng cao và bảo vệ các chất tan, đồng thời khống chế các yếu tố làm giảm chất hòa tan trong chè. Bảng 15: Hàm lượng các chất tan trong các giai đoạn sản xuất của chè đen Loại chè Hàm lượng chất tan (% chất khô) Lá chè tươi 40.50 Lá chè héo 42.19 Lá chè vò 40.35 Lá chè lên men sau 2 giờ 34.85 Lá chè lên men sau 4 giờ 31.3 Nhiệt độ lên men Trong quá trình lên men, hoạt tính của enzyme chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi nhiệt độ. Khống chế nhiệt độ là một điều kiện kỹ thuật quan trọng trong quá trình lên chè đen. Thông thường nhiệt độ của quá trình lên men được khống chế không vượt quá 300C. Nhưng nếu lên men ở nhiệt độ quá thấp thì họat tính của enzyme giảm đáng kể, thậm chí ngưng hoạt động nếu nhiệt độ nhỏ hơn 80C. Trong khi lên men, nhiệt độ của khối chè tăng dần đến khi kết thúc quá trình lên men. Sau đó nhiệt độ bắt đầu giảm dần. Độ tăng nhiệt độ khối chè trong quá trình lên men từ 20C đến 50C, phụ thuộc vào chất lượng chè ban đầu, độ dày của lớp chè, mức độ dập trong quá trình vò, nhiệt độ không khí, … Sau khi lên men được 1.5h đến 2h thì nhiệt độ của khối chè tăng lên tối đa trong khoảng thời gian ngắn, sau đó bắt đầu giảm dần. Khi nhiệt độ khối chè bắt đầu giảm xuống thì có thể kết thúc quá trình lên men. Vì vậy, người ta có thể dựa vào nhiệt độ của khối chè để xác định điểm kết thúc của quá trình lên men.   Nhiệt độ của phòng lên men ảnh hưởng rất lớn đến sự biến đổi hàm lượng chất tan trong lá chè. Ngoài ra nhiệt độ lên men còn ảnh hưởng lớn đến tốc độ lên men, đến sự tạo thành các chất màu và sự tổn thất các chất hòa tan trong lá chè. Bảng 16: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến thời gian lên men Nhiệt độ lên men Thời gian lên men  (giờ) Nhiệt độ thấp  80C 8-9 Nhiệt độ thường 250C 4-5 Nhiệt độ tương đối cao 350C 2-3 Tóm lại, quá trình lên men theo phương pháp truyền thống mặc dù tiến hành vò 3 lần nhưng độ dập không cao, thời gian lên men tương đối dài, việc điều khiển quá trình khó kiểm soát do phản ứng oxi hoá xảy ra dưới tác dụng của các enzyme có sẵn trong chè. Từ đó, người ta đặt vấn đề làm sao tăng hiệu quả lên men và chất lượng sản phẩm theo hướng mới: nghiên cứu sử dụng vi sinh vật hoặc enzyme chế phẩm vào quá trình lên men.     Độ ẩm không khí và độ ẩm của chè trước khi lên men Chè  đem lên men cần có độ ẩm thích hợp thì quá trình lên men diễn ra thuận lợi và nhanh chóng. Trong quá trình chế biến chè đen, độ ẩm thích hợp của chè nguyên liệu đem lên men là 60 – 62%. Nếu chè nguyên liệu quá khô thì quá trình lên men diễn ra chậm, không triệt để nước chè pha có màu xanh, vị hăng, và bị đục. Trong quá trình lên men cần duy trì độ ẩm không khí ở mức thích hợp nhằm hạn chế bốc hơi nước làm chè bị khô và quá trình lên men diễn ra khó khăn. Độ ẩm thích hợp của không khí là 95 – 98%. Vì vậy phòng lên men cần trang bị hệ thống điều chỉnh ẩm như các máy phun mù, quạt… Ảnh hưởng của pH trong lá chè Để khảo sát ảnh hưởng của pH trong sự tạo thành theaflavin, người ta đã sử dụng các enzyme polyphenoloxidase từ lá chè tươi, peroxidase, và các catechin (là tiền thân của theaflavin), kết quả như sau: Trong thí nghiệm oxy hóa dùng polyphenol oxidase và peroxidase của chính lá chè, hàm lượng theaflavin khi tiến hành ở pH 4.5 cao hơn so với ở pH 5.5 – là pH thông thường của lá chè. Ở thí nghiệm sử dụng enzyme polyphenol oxidase tinh khiết vào ống nghiệm lại cho kết quả trái ngược, theaflavin có hàm lượng cao hơn khi tiến hành ở pH cao hơn (pH = 5.5). Điều này có thể giải thích là do pH này là pH tối thích cho hoạt tính của enzyme polyphenol oxidase. Tuy nhiên, trong quá trình oxy hóa catechin, polyphenol oxidase đã tạo ra H2O2. Trong lá chè, Peroxidase ở điều kiện có H2O2 sẽ oxy hóa theaflavin H2O2 để tạo thành therubigin, do đó làm giảm lượng theaflavin tạo thành. Khi ở pH 4.5, quá trình oxy hóa catechin không mạnh mẽ bằng, do đó lượng H2O2 tạo thành cũng ít, vì vậy, mà hàm lượng thearubigin thấp, hay lượng theaflavin tạo thành cao. Sự lưu thông không khí: Trong quá trình lên men cần phải cung cấp đủ lượng không khí sạch, đảm bảo đủ lượng oxi cho quá trình lên men. Nếu không khối chè sẽ có mùi hôi, và quá trình lên men diễn ra không triệt để. Vì vậy phòng lên men cần trang bị hệ thống quạt đảm bảo không khí lưu thông tốt, đồng thời tạo ẩm thích hợp cho phòng lên men. Độ dày lớp chè khi lên men: Độ dày của lớp chè khi lên men phải thích hợp đảm bảo quá trình lên men diễn ra thuận lợi. Nếu lớp chè quá dày sẽ làm cho nhiệt độ khối chè tăng cao, oxi không cung cấp được cho các lớp chè ở sâu bên trong, khi đó các phản ứng do enzyme xúc tác diễn ra không triệt để. Lá chè già lên men khó khăn hơn lá chè non do cấu trúc mô tế bào già khó bị phá hủy để enzyme tiếp xúc với cơ chất. Vì vậy đối với lá chè già, người ta thường rải lớp lá dày hơn để nhiệt độ tăng trong khối chè thúc đẩy quá trình lên men diễn ra triệt để hơn.  Các điều kiện khác Để đảm bảo quá trình lên men diễn ra tốt, chất lượng sản phẩm đạt chất lượng cao, cần chú ý vệ sinh máy móc, phòng lên men, khay chứa để tránh nhiễm vi sinh vật gây hại làm hư hỏng chè trong quá trình lên men. Phòng lên men cần đầy đủ ánh sáng nhưng phải tránh ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vì tia tử ngoại có thể làm cho chè bị xám đen, và có thể làm vô hoạt enzyme. Phương pháp thực hiện Thông số công nghệ Nhiệt độ từ : 20-250 C Thời gian: khoảng 2-3 giờ.  Độ ẩm tương đối của không khí từ  95-98 %, đối với lên men trên sàn tiến hành thông gió nhân tạo với lượng không khí cần trao đổi bằng 4-5 lần thể tích của phân xưởng trong một giờ, tốc độ luân chuyển không khí: cứ 15 phút toàn bộ không khí trong phòng được đổi mới. Chiều dày lớp chè trên khay lên men: lên men trên sàn 4 – 6 cm, sử dụng máng sâu có thổi khí là 13 – 20 cm. Phương pháp Oxi hóa  trong các máng sâu và có thổi không khí được điều chỉnh: thường sử dụng thiết bị lên men liên tục dạng băng tải. Thiết bị sử dụng Thiết bị lên men liên tục: (CFM)   Hình 14: Cấu tạo thiết bị lên men liên tục dạng băng tải lưới Hình 15: Thiết bị lên men liên tục Thiết bị lên men liên tục (CMF) có cấu tạo là một băng tải chuyển động liên tục vơí tốc độ được điều chỉnh phù hợp. Khối chè sau khi vò được trải đều trên lưới băng tải (có lỗ) vơí bề dày nhất định. Không khí được dẫn qua đường ống vào thiết bị lên men bằng quạt có điều chỉnh tốc độ, độ ẩm và nhiệt độ. Lưu lượng không khí có thể điều chỉnh được nhờ tấm chắn ngay cửa vào của dòng khí. CMF có nhiều ưu điểm hơn hẳn so vơí cách lên men truyền thống ở trên sàn: có thể điều khiển kiểm soát các thông số kỹ thuật dễ dàng hơn, có thể tự động hóa, tiết kiệm diện tích, giảm thời gian lên men, ổn định chất lượng và sản lượng, giải phóng lao động… mà vẫn có thể tạo được chè có chất lượng như lên men trên sàn. Tuy nhiên sẽ tốn kém chi phí thiết bị và năng lượng. Một biện pháp mới hỗ trợ cho quá trình lên men đã được áp dụng là dùng bức xạ tử ngoại. Tia tử ngoại có 2 tác dụng chính trong quá trình lên men: Tiêu diệt các vi sinh vật bị nhiễm vào khối chè khi lên men. Kích thích, tăng cường hoạt tính của enzyme polyphenoloxidase, vì vậy thúc đẩy các phản ứng sinh hoá. Thiết bị lên men CFM có thể gắn đèn tử ngoại III.1.4 Sấy Mục đích: hoàn thiện,bảo quản Sấy sẽ giúp đình chỉ các quá trình hoạt động của các enzyme, làm khô chè, tạo điều kiện cho quá trình vận chuyển và bảo quản chè dễ dàng. Đồng thời sấy còn cố định những chất tạo thành do quá trình lên men và giữ chất tan trên bề mặt lá chè. Dưới tác dụng của nhiệt độ sấy, các hương thơm của chè được phát huy và một số chất thơm được. Bản chất của quá trình sấy Là sự bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ bầt kì, là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu; hay nói cách khá do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu. Biến đổi Biến đổi vật lý: Hiện tượng co thể tích, giảm khối lượng do nước bay hơi à chè khô đi và xoăn lại. Tăng độ giòn. Chè từ màu đồng đỏ chuyển dần sang màu đen bóng. Biến đổi hóa lý Khuếch tán ẩm: ẩm từ trong vật liệu sẽ di chuyển đến bề mặt. Sự bốc hơi ẩm: nhờ có sự bốc hơi ẩm từ bề mặt mà tạo nên sự chênh lệch ẩm giữa lớp bề mặt và các lớp bên trong, kết quả là ẩm di chuyển ừ bên trong ra đến bề mặt. Biến đổi hóa sinh: Nhiệt độ sấy cao làm vô hoạt enzyme peroxidase, polyphenoloxidase…. Biến đổi hóa học: Các chất thơm của chè bị giảm đi. Trong quá trình sấy, biến đổi rõ nét nhất là sự tổn thất chất hương mà chè có được trong khi lên men : Sư bay hơi của các aldehyde dễ bay hơi, các acid hữu cơ; sự oxy hóa hydrocarbon và rượu không no. Hàm lượng glucose, saccharose, tinh bột giảm đi trong quá trình sấy. Trong quá trình sấy, nhờ phản ứng caramel hóa của các chất đường mà chè sẽ có những mùi thơm độc đáo. Ngoài ra phản ứng Maillard giữa đường và acid amin cũng góp phần hình thành nên hương thơm và màu sắc đặc trưng cho chè. Vitamin C bị giảm rất lớn trong quá trình sấy Bảng 17:Sự giảm của hàm lượng Vitamin C trong quá trình sấy Giai đoạn Hàm lượng vitamin C Sau khi lên men 81,4 mg% Sau khi sấy 18,06 mg% Chlorophyll bị chuyển hóa thành pheophytin và pheophorbide ở nhiệt độ cao trong quá trình sấy cũng góp phần hình thành màu nâu đen cho chè bán thành phẩm.. Các yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ của khí vào: Nhiệt độ sấy được chọn rất thận trọng. Nhiệt độ quá cao ở giai đọan đầu có thể làm cho lá chè bị rộp và cháy xém. Nếu tốc độ bay hơi quá nhanh cũng có thể khiến chè có vị chát không mong muốn. Ngược lại nếu nhiệt độ quá thấp, tốc độ sấy sẽ giảm xuống và sự oxi hóa có thể diễn ra trong thời gian dài. Kết quả là chè thành phẩm sẽ bị xỉn màu và bị mềm. Nhiệt độ khí thải cũng rất quan trọng. Nó cho biết lượng nhiệt thu được từ khí nóng cung cấp vào. Nhiệt độ khí thải sẽ được theo dõi bằng cảm biến nhiệt độ đặt phía trên máy sấy Tốc độ không khí Nếu tốc độ chuyển động của không khí nóng thấp thì có thể ít tổn thất hương thơm nhưng lượng nước bay hơi chậm và ảnh hưởng xấu đến chất lượng chè thành phẩm. Do đó để sinh ra cùng một lượng nhiệt thì phải tăng nhiệt độ sấy. Tốc độ khí cao có thể giảm thời gian, tăng năng suất của máy sấy ở một mức độ nhất định.Tuy nhiên chỉ tăng tốc độ khí đến một giới hạn vì tăng quá mức sẽ làm thổi bay những mảnh chè vụn, làm tổn thất nhiều chất thơm của chè. Có thể điều khiển tốc độ khí thông qua tốc độ của quạt, độ đóng mở của van khí hay đường kính ống dẫn khí Bề dày lớp chè Để sấy tốt bề dày lớp lá phải thích hợp: + Nếu lớp nguyên liệu quá mỏng, tạo ra nhiều khoảng trống trên băng chuyền thì khí có thể đi qua mà chưa trao đổi nhiệt với lớp vật liệu. Vì vậy sẽ dẫn đến thất thoát nhiệt, đồng thời tín hiệu truyền về cảm biến nhiệt độ theo dõi khí thải cũng bị sai lệch. + Nếu rải quá dày, nhiệt độ yêu cầu sẽ tăng lên và thời gian sấy cũng cần phải dài ra.Ngoài ra lớp chè dày cũng sẽ làm giảm diện tích tiếp xúc giữa chè và khí nóng và hiệu suất sấy sẽ giảm. Nhìn chung, lớp chè nên được rải mỏng có độ dày khoảng 20-30mm. Để thực hiện tốt việc này, máy sấy được trang bị bộ phận rải tự động và máy cào . Thời gian sấy Thời gian yêu cầu cho quá trình sấy phụ thuộc vào mức độ làm héo, nhiệt độ, bề dày lớp vật liệu và thể tích khí. Nếu thời gian sấy quá ngắn chè sẽ không được sấy đến độ ẩm yêu cầu. Nếu thời gian sấy quá dài, có thể dẫn đến tổn thất nhiều chất thơm, làm cho chè có mùi cháy; đồng thời cũng tốn chi phí năng lượng. Phương pháp thực hiện Các giai đoạn diễn ra trong quá trình sấy chè Giai đoạn đẳng tốc Trong suốt giai đoạn đầu của quá trình sấy, lá chè còn rất ẩm và lớp ẩm tồn tại khắp bề mặt. Nhiệt độ của lá chè lúc này gần bằng với nhiệt độ bầu ướt của khí sấy. Lớp ẩm bề mặt được loại bỏ rất dễ dàng và tỷ lệ bốc hơi đó độc lập với hàm lượng ẩm của vật liệu, điều đó có nghĩa ẩm bay hơi với một tốc độ không đổi. Giai đoạn giảm tốc: Giai đoạn này ẩm từ bên trong vật liệu sẽ di chuyển ra bề mặt, sự bay hơi ẩm bề mặt vật liệu giảm dần, nhiệt độ vật liệu tăng dần. Lượng ẩm bay hơi trong giai đoạn này thì ít trong khi thời gian lại khá dài. Vì vậy, giai đoạn này có ảnh hưởng quan trọng đến thời gian sấy và phụ thuộc vào kích thước những mảnh chè, bề dày lớp vật liệu và các điều kiện khác như: tốc độ thổi khí, nhiệt độ và độ ẩm của không khí Cách tiến hành: Hầu hết các nhà máy sản xuất chè đều tiến hành sấy bằng máy, cần chú ý chỉnh các thông số của quá trình sấy cho hợp lý. Người ta có thể sấy một lần hay hai lần Sấy một lần: Nhiệt độ từ 90± 5oC trong 23-25 phút, Độ ẩm sau khi sấy từ 3-5% Sấy hai lần: Lần 1: nhiệt độ từ 90 ± 5oC trong 15 phút, độ ảm sau khi sấy lần 1 là 18-20% Lần 2: nhiệt độ 80 ± 5oC trong 15 phút, độ ẩm sau khi sấy lần 2 là 3-5% Giữa hai lần sấy, chè được rải mỏng, làm nguội để chè phân phối lại độ ẩm cho đồng đều, tránh hiện tượng khô cục bộ và trong ướt ngoài khô. Ngoài nhiệt độ sấy trên người ta còn có thể áp dụng sấy ở 128oC, phương pháp này sấy nhanh, năng suất cao nhưng rất khó khống chế các chỉtiêu kỹ thuật. Tốc độ không khí sấy: khoảng 0.5m/s Thiết bị: Máy sấy băng tải Nguyên lý làm việc Máy sấy là tủ kim loại kín 8, bên trong có từ 4 đến 5 nhánh băng tải (3.) Các băng chuyền được sản xuất bằng lưới thép không gỉ với kích thước lỗ 20 ÷ 1,5 mm, và mỗi băng được căng ra trên các tang truyền chủ động (7) và tang bị động (5). Các băng tải có bề rộng khác nhau phụ thuộc vào năng suất của máy sấy. Mỗi băng có thể có bộ dẫn động độc lập với hộp giảm tốc, hoặc có thể có bộ dẫn động chung cho phép thay đổi tốc độ của các băng tải từ 1,14 đến 1,0 m/phút. Không khí để sấy cho vào dưới nhánh thứ hai của băng tải và đựơc đun nóng nhờ các calorife hơi (4 )lắp giữa các băng lưới của mỗi nhánh. Không khí xuyên qua tất cả các băng lưới và sản phẩm nằm trên đó. Không khí được bão hoà ẩm được quạt ( 2) thổi ra ngoài. Sản phẩm trước khi sấy cần tán nhỏ sơ bộ và băng tải 1 chuyền đến nhánh trên của băng chuyền máy sấy. Sản phẩm cùng với băng chuyền đến đầu cuối cùng rồi đổ xuống băng dưới. Ngoài ra để tăng hiệu quả cho quá trình sấy, trong máy sấy người ta trang bị thêm bộ phận rải tự động giúp phân bố đều vật liệu, bên trong có những máy cào để tránh sự tích tụ lá chè trên lưới. Phía trên có hệ thống cảm biến để heo dõi nhiệt độ khí thải, qua đó có thể điều khiển đóng mở van tháo liệu Hình 16: Sơ đồ nguyên lý của máy sấy băng tải Hình 17: Thiết bị sấy băng tải Thông số kỹ thuật của máy Model (chiều rộng x chiều dài) 6ft x 25ft 6ft x 21ft Công suất quạt 25 HP 15 HP Công suất buồng sấy 5 HP/960 RPM 3 HP/960 RPM Tốc độ quay của quạt (rpm) 550 to 600 500 to 500 Lượng khí qua thiết bị (CFM-Cubic Feet per Minute) 21000 to 23000 18000 to 20000 III.1.5 Phân loại Mục đích: Hoàn thiện Đây là quá trình gia công cơ học nhằm phân riêng các dạng chè đen ra khỏi khối chè bán thành phẩm thu được sau khi sấy khô. Nguyên tắc chung của phương pháp phân loại: dựa vào kích thước, tỉ trọng cánh chè Thực hiện Chè sau khi sấy được đưa qua sàng tròn và sàng bằng để phân loại ra các loại chè có kích thước khác nhau. Hình 18: Máy sàng phân loại Có thể chia các loại chè thành phẩm như sau: Chè cánh hay chè sợi : OP, P , PS.. Chè mảnh hay chè gãy: BOP, BP, BPS… Chè vụn : F, D Ngoài ra người ta còn sử dụng thêm những từ thể hiện thêm tính chất đặc trưng của chè. Ví dụ: Chè có ánh vàng: golden (G) Chè có nhiều tuyết: tippy (T) Chè loại tốt: fine (F) Bảng 18: Phân loại chè Loại chè Phân hạng Đặc điểm Whole leaf FTGFOP Fine, Tippy golden flowery orange pekoe Chè cánh đặc biệt hoa ánh vàng màu da cam loại tốt TGFOP Tippy golden flowery orange pekoe Chè cánh đặc biệt hoa ánh vàng màu da cam GFOP  Golden flowery orange pekoe Chè cánh đặc biệt màu da cam hoa ánh vàng FOP Flowery orange pekoe Chè cánh đặc biệt hoa vàng da cam OP Orange pekoe Chè cánh đặc biệt vàng da cam Brokens GFBOP Golden flowery broken orange pekoe Chè mảnh đặc biệt hoa ánh vàng da cam FBOP  Flowery broken orange pekoe Chè mảnh đặc biệt hoa vàng da cam GBOP  Golden broken orange pekoe Chè mảnh đặc biệt ánh vàng da cam BOP 1 Broken orange pekoe one Chè mảnh đặc biệt vàng da cam BPS Broken pekoe souchang Chè mảnh thô Fannings GOF Golden orange fannings Chè vụn vàng da cam FOF Flowery orange fannings Chè vụn hoa vàng da cam BOPF Broken orange pekoe fannings Chè vụn đặc biệt vàng OF Orange fannings Chè vụn vàng da cam Dust OPD Orthodox pekoe dust Dust đặc biệt vàng da cam OD Orthodox dust OCD Orthodox churamoni dust FD Fine dust Dust mịn III.1.6. Đóng bao Sau khi được phân loại chè đen sẽ được đưa đến thiết bị đóng bao. Thiết bị đóng gói dạng túi của hãng Kwang Dah Enterprise. Thông số thiết bị Nguồn cung cấp :AC 220/380 V 50/60 Hz Công suất tiêu thụ :2KW Các khối lượng có thể đóng: 100g-2 kg Kích thước túi Nhỏ nhất: dài 65mm x rộng 50mm. Lớn nhất: dài 350mm x rộng 190mm. Trên nhãn hiệu bao bì cần phải ghi rõ: Tên và loại sản phẩm Công ty sản xuất Khối lượng cả bì Khối lượng tịnh Mã số mã vạch Ngày tháng năm sản xuất Hình 19: Thiết bị đóng gói Hình 20: Cấu tạo thiết bị đóng gói III.2 Phương pháp CTC III.2.1 Làm héo Giống như quá trình làm héo trong phương pháp truyền thống, nhưng cần lưu ý tiến hành ở mức độ nhẹ hơn. Sau khi làm héo độ ẩm còn lại của chè là 67 – 69%, cao hơn héo bình thường để tạo thuận tiện cho quá trình cắt – vò – nghiền. Sự thay đổi trong quá trình làm héo sẽ phụ thuộc vào cấu trúc của lá. Lá càng thô, quá trình làm héo càng nhẹ nhàng. III.2.2 Vò chè Mục đích: chuẩn bị cho quá trình CTC. Biến đổi Biến đổi vật lý Có sự phá vỡ thành tế bào của lá, dịch bào thoát ra ngoài. Lá chè bị biến dạng: xoăn lại. Có sự tăng nhiệt độ do sự ma sát giữa các lá chè, giữa lá với thiết bị, do sự oxy hóa diễn ra trong quá trình vò. Biến đổi hóa học Sự xâm nhập của khí Oxy và diễn ra quá trình sinh hóa nhưng không mạnh bằng quá trình vò của phương pháp truyền thống. Sự tăng nhiệt độ: tăng nhẹ. Sự thay đổi các thành phần khác như các hợp chất dễ bay hơi (methanol, benzaldehyde…), các acid hữu cơ, vitamin C, chlorophyll… Các yếu tố ảnh hưởng Thời gian vò chè: ngắn, chỉ vò 1 lần Mức độ đảo trộn: đều. Phương pháp thực hiện Quá trình vò: trước khi vào thiết bị CTC, lá chè đi qua máy vò sơ bộ hoặc máy vò giống như trong qui trình sản xuất truyền thống. Nhiệt độ trong phòng vò: phòng vò nên ở nhiệt độ thấp và ẩm ướt. Nên thay đổi lượng không khí trong phòng ít nhất 10 lần/h để có thể thải được lượng nhiệt tăng lên trong quá trình vò. Cung cấp đủ oxy để đạt được mức độ oxy hóa như mong muốn để phản ứng oxy hóa xảy ra. Khi tế bào mềm, catechin và enzyme tiếp xúc với nhau và quá trình oxy hóa bắt đầu xảy ra. Các lá sau khi vò nên được đảo trộn để không khí tiếp xúc nhiều hơn, quá trình oxy hóa diễn ra tốt hơn. Giai đoạn vò kéo dài sẽ ảnh hưởng bất lợi đến dịch chè, do vậy lá chè không được ở trong máy vò quá lâu. Sau khi vò xong, lá chè được đưa vào máy CTC ngay lập tức. Thiết bị: máy vò sơ bộ (rotorvane) Hình 21: Máy vò sơ bộ Rotovane Rotovane cấu tạo là thùng hình trụ đặt nằm ngang, phía cuối được làm gờ và ghép bulong với một thanh chống thẳng đứng.nhằm đảm bảo cho việc vò lá. Tấm chặn hình cánh quạt và rotor gồm nhiều ren với nhiệm vụ dẫn lá trà đi qua. Những cánh quạt và những cái đĩa xếp chồng lên nhau với nhiệm vụ tạo ra áp lực. Máy được điều khiển bởi động cơ bao gồm trục rotor và hộp giảm tốc. Trà được nạp vào phễu nhập liệu. Sau khi vò xong sẽ được dẫn ra ngoài. Bảng 19 : Thông số kỹ thuật của máy Kích thước Tiết diện Khối lượng Công suất động cơ (HP) 15” 4x4 M 2200 Kg 20 8” 2.75x2.75 M 625 Kg 10 III.2.3 Quá trình CTC Mục đích Giống như mục đích của quá trình vò chè trong quá trình vò chè của phương pháp truyền thống nhưng tăng độ dập của lá chè à toàn bộ khối chè được lên men đồng đều cùng một lúc ở các điều kiện, thời gian như nhau. Biến đổi: tương tự như biến đổi trong quá trình vò của phương pháp truyền thống nhưng ở mức độ cao hơn. Phương pháp thực hiện Thiết bị CTC thực hiện 3 quá trình: cắt, vò, nghiền trong cùng một thiết bị. Thay vì phải làm việc với 1 lượng thể tích lá chè lớn, thiết bị CTC làm việc với dòng lá chè đều đặn và mỏng hơn, làm việc nhanh hơn và liên tục hơn. Hình dạng, chất lượng, hàm lượng các chất, sự pha chè phụ thuộc vào mức độ cắt trong thiết bị CTC. Những bộ phận chủ yếu: 2 trục lăn tròn bằng thép không gỉ, trên đó có các đường xoắn ốc ăn khớp với nhau, và chuyển động ngược chiều nhau với tỉ lệ tốc độ 1:10. Đường kính của trục lăn từ 20,3 cm (8 inch) đến 20,95cm(8.25inch). Ngày nay, đường kính của trục lớn hơn: 33cm (13 inch). Ba hay bốn máy CTC làm việc song song nhau, được nối với nhau qua các băng tải bằng cao su không độc, sạch, đưa vào trục lăn có tốc độ chậm. Nguyên tắc hoạt động: Quá trình chà, xé, xoắn được thực hiện bởi các bánh răng trên 2 trục của con lăn chuyển động ngược chiều với tốc độ khác nhau. Lá chè được đưa vào trục lăn có tốc độ chậm và được cắt thành những kích thước nhỏ hơn. Cạnh sắc của các răng sẽ cắt và xé các lá chè, trong khi đó lá được chà và làm xoăn giữa các bên sườn của răng. Chè sau khi được xử l‎ý sẽ được đưa vào 2 trục lăn đang chuyển động trên băng tải. Hình dạng, kích cỡ và tốc độ của các răng khác nhau sẽ ảnh hưởng quyết định trong tiến trình CTC. 2 trục lăn sắc và ăn khớp với nhau sẽ ảnh hưởng đáng kể lên chất lượng của chè. Quá trình xé thì liên quan đến khoảng cách của 2 trục lăn và tỉ lệ tốc độ chuyển động. Khoảng cách càng gần, tỉ lệ tốc độ càng cao sẽ cho loại nhỏ hơn. Chà và làm xoăn: 2 quá trình này xảy ra đồng thời, phụ thuộc vào bề mặt của răng, khoảng cách và tốc độ chuyển động của 2 trục lăn. Công suất giảm xuống khi đường kính của trục lăn giảm. Thông số kỹ thuật của thiết bị Bảng 20: Thông số kỹ thuật của máy CTC Kích thước (inch) 24" 30" 36" 48" Bề rộng băng tải (mm) 760 850 1000 1300 Khối lượng chè sấy/giờ 750-800 900-1100 1200-1400 1500-1800 Công suất động cơ ( H.P) Cắt lần 1 15 25 30 35 Cắt lần 2 15 20 25 30 Kích thước (mm) Chiều cao 1150 1150 1150 1150 Chiều rộng 2200 2320 2500 2800 Chiều dài 3650 5500 7450 9200 Hình 22: Thiết bị CTC III.2.4 Lên men: Toàn bộ khối chè được lên men đồng đều cùng một lúc ở các điều kiện, thời gian như nhau. III.2.5 Sấy Ở giai đoạn sấy khô phải tiến hành thận trọng hơn so với các loại qui trình công nghệ khác chế biến chè đen. Do khối chè lên men gồm các viên chè ướt, bết dính không thể sấy khô một lần trên máy sấy băng tải được, cho nên chỉ có thể thực hiện giai đoạn này theo 2 biện pháp: Sấy khô 1 lần trong máy sấy tầng sôi với nhiệt độ 90 ± 5oC, tốc độ gió 0,6 m/s, thời gian 15 – 20 phút Sấy 2 lần, lần 1 sấy sơ bộ ở máy sấy băng tải đến độ ẩm còn lại 25 – 30% sau đó sấy khô trong máy sấy tầng sôi. Biện pháp thứ 2 tránh được hiện tượng chè bị vón cục, tạo thuận lợi cho quá trình phân loại. Máy sấy tầng sôi Máy sấy tầng sôi là một trong những máy sấy tiên tiến nhất. Quá trình sấy trong lớp sôi bề mặt tiếp xúc pha rất lớn, vật liệu được khuấy trộn mãnh liệt, nên cường độ sấy rất cao, sấy đồng đều. Nguyên lý làm việc: xem hình Không khí được quạt hút và đẩy vào calorife để được đốt nóng đến nhiệt độ cần thiết rồi thổi vào phần dưới của thiết bị sấy tầng sôi qua lưới phân phối qua lớp vật liệu sấy với vận tốc lớn. vật liệu sấy ẩm qua bộ phận tiếp liệu cấp liên tục và định lượng vào thiết bị tầng sôi ở trạng thái lơ lửng, quá trình sấy xảy ra mãnh liệt; những hạt vật liệu khô rơi vào cửa tháo liệu ra ngoài. Không khí thải cuốn theo một lượng bụi chè dẫn vào cyclon. Ưu điểm là cường độ sấy lớn, năng suất cao, cấu tạo đơn giản, sấy đồng đều, có thể cơ khí hóa và tự động hóa hoàn toàn. Nhược điểm: khó khống chế chế độ làm việc ổn định, do vật liệu đảo trộn mạnh nên dễ bị vỡ vụn, tạo bụi, bào mòn thiết bị và tốn năng lượng cho các thiết bị thu hồi Bảng 21: Thông số kỹ thuật của máy sấy tầng sôi Model Mark-I SWL-200 Mark-II SWL-350 Mark-III SWL-450 Công suất 200-350 Kg/h. 340-600 Kg/h. 440-800 Kg/h. Hơi nước 400 Kg/h. 700 Kg/h. 1040 Kg/h. Kích thước buống sấy 4825 x 1075 (mm) 7425 x 1075 (mm) 8025x1675(mm) Lượng hơi nóng ở 1400C 13,000 Kg/h. 23,100 Kg/h 34,300 Kg/h NĂNG LƯỢNG CUNG CẤP a) Dùng để sấy 21.6 KW(29 H.P.) 32.5 KW (43.6 H.P.) 43.6 KW (58.5 H.P.) b) Dùng để thu hồi bụi 11.6 KW(15.5 H.P.) 14.9 KW (20.0 H.P.) 24.2 KW (32.5 H.P.) LOẠI NHIÊN LIỆU           :  DẦU, THAN ĐÁ, GỖ, GAS OR HƠI NHIỆT ĐỘ SẤY  : 95 - 1000C Hình 23: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sấy tầng sôi Hình 24: Máy sấy tầng sôi III.2.6 Phân loại Quá trình phân loại ở đây cũng có những điểm khác biệt với phân loại chè cánh ở chỗ: Chè dễ hút ẩm do bề mặt tiếp xúc lớn nên phải bố trí các hàng đèn trên máy sàng phân loại để làm khô các viên chè nhỏ. Khối chè lẫn nhiều xơ râu nên phải bố trí hút giữ xơ râu trên mặt lưới sàng. Chè bán thành phẩm được sản xuất bằng phương pháp CTC sẽ được qua máy tách xơ, cẫng và sàng phân loại. Từ sàng phân loại những phần chè mảnh, chè vụn, chè bụi sẽ lần lượt được thu nhận. Đối với những loại chè to người ta cho qua dao cắt rồi sau đó mới đưa lên sàng phân loại tiếp. Bảng 22: Chè đen sản xuất theo phương pháp CTC CTC Tea Brokens BOP Broken orange pekoe Chè mảnh đặc biệt vàng da cam BP Broken pekoe Chè mảnh đặc biệt BPS Broken pekoe souchang Chè mảnh thô Fannings OF Orange fannings Chè vụn vàng da cam PF Pekoe fannings Chè vụn đặc biệt Dust PD Pekoe dust Dust đặc biệt D Dust CD Churamoni dust RD Red dust Dust tơ FD Fine dust Dust mịn SO SÁNH 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Bảng 23: So sánh 2 quy trình công nghệ sản xuất chè đen Phương pháp truyền thống Phương pháp CTC 1. Nguyên liệu Chất lượng phải tốt Chất lượng từ trung bình đến tốt 2. Quy trình Làm héo Vò Lên men Sấy Phân loại Thời gian dài: 16 – 18 giờ. Độ ẩm lá sau làm héo là 62 – 63% đối với lá chè non, còn 64 – 67% đối với lá chè già. Mức độ dập nát của tế bào lá không cao bằng so với phương pháp CT (trung bình 75% tế bào bị dập). Toàn bộ khối chè lên men không đồng đều bằng. Chè vào máy sấy không ướt và bết dính như chè CTC. Thường dùng máy sấy băng tải. Dùng sàng bằng hoặc sàng tròn. Không cần bố trí hàng đèn vì bề mặt tiếp xúc không lớn. Không cần phải bố trí hút giữ xơ râu trên mặt lưới sàng. Thời gian ngắn: 4 – 5 giờ. Mức độ làm héo ít hơn: độ ẩm lá sau làm héo là 67 – 69%. Mức độ dập nát của tế bào lá sẽ diễn ra mạnh hơn. Toàn bộ khối chè lên men đồng đều hơn Các viên chè khi vào máy sấy ướt và bết dính hơn. Thường dùng máy sấy tầng sôi hoặc kết hợp máy sấy băng tải và máy sấy tầng sôi. Dùng máy tách xơ, tách cẫng và sàng phân loại. Chè dễ hút ẩm do bề mặt tiếp xúc lớn nên phải bố trí các hàng đèn trên máy sàng phân loại để làm khô các viên chè nhỏ. Khối chè lẫn nhiều xơ râu nên phải bố trí hút giữ xơ râu trên mặt lưới sàng. 3. Sản phẩm - Hương vị thơm hơn, chất lượng tốt hơn. - Hàm lượng theaflavins thấp hơn. - Thời gian pha chè: dài hơn vì các chất trong chè tan ra nước pha lâu hơn. - Sản phẩm chè đủ các kích thước khác nhau: chè cánh, chè mảnh, chè vụn. - Giá thành sản phẩm: cao hơn. - Ít thơm hơn vì môt lượng các hợp chất dễ bay hơi có sẵn trong chè như linalool và các oxide của chúng bị phân huỷ trong quá trình nghiền nhỏ. - Hàm lượng theaflavins cao hơn. - Thời gian pha chè nhanh hơn vì chè được nghiền nhỏ hơn, bề mặt tiếp xúc giữa chè và nước lớn hơn nên các chất chiết tan ra nước pha nhanh hơn. - Sản phẩm chè không đa dạng bằng: chè mảnh và chè vụn, không có chè cánh. - Giá thành sản phẩm: thấp hơn. 4. Thời gian - Tốn nhiều thời gian hơn - Tốn ít thời gian hơn 5. Thiết bị - Tự động hóa không cao, chủ yếu là lao động thủ công - Tự động hóa cao hơn, đa số sử dụng máy móc SẢN PHẨM Chỉ tiêu (Theo TCVN 1457 – 83) Chỉ tiêu hóa lý Bảng 24: Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm chè đen Tên chỉ tiêu Mức Đối với chè OTD Đối với chè CTC 1. Hàm lượng chất hoà tan, %, không nhỏ hơn 2. Hàm lượng tro không tan trong axit, %, không lớn hơn 3. Hàm lượng tro tổng số, % 4. Độ ẩm, %, không lớn hơn 5. Hàm lượng tanin, %, không nhỏ hơn 6. Hàm lượng cafein, %, không nhỏ hơn 7. Hàm lượng sắt, %, không lớn hơn 8. Hàm lượng tạp chất lạ, %, không lớn hơn 9. Hàm lượng chất xơ, %, không lớn hơn 10. Hàm lượng vụn, %, không lớn hơn OP, P, PS FBOP BPS 11. Hàm lượng bụi, %, không lớn hơn OP, P, PS FBOP, BPS F 12. Khối lượng thể tích (g/ml), không nhỏ hơn Đối với chè CTC BOP BP OF PF D 32 1,0 4-8 7,5 7 9,0 1,8 0,001 0,2 16,5 3 22 10 0,5 1 5 0,35 0,42 Chỉ tiêu cảm quan Bảng 25: Chỉ tiêu cảm quan cho chè đen sản xuất theo phương pháp OTD Tên chỉ tiêu Loại chè Ngoại hình Màu nước Mùi Vị OP Xoăn, tương đối đều, đen tự nhiên, thoáng tuyết Đỏ nâu sáng, rõ viền vàng Thơm đượm Đậm dịu, có hậu FBOP Nhỏ, mảnh gẫy của OP và P tương đối đều, đen có tuyết Đỏ nâu đậm, có viền vàng Thơm đượm Đậm có hậu P Tương đối xoăn, tương đối đều đen, ngắn hơn OP Đỏ nâu sáng, có viền vàng Thơm dịu Đậm, dịu PS Tương đối đều, đen hơi nâu, hơi khô, thoáng cọng nâu Đỏ nâu Thơm vừa Đậm, vừa BPS Tương đối đều, mảnh gãy của PS, đen hơi nâu Đỏ nâu hơi nhạt Thơm nhẹ ít đậm PD Nhỏ đều, đen hơi nâu Đỏ nâu đậm Thơm nhẹ Đậm hơi nhạt D Nhỏ, mịn, sạch Đỏ nâu hơi tối Thơm nhẹ Chát hơi gắt Bảng 26: Chỉ tiêu cảm quan của chè đen sản xuất theo phương pháp CTC Tên chỉ tiêu Loại chè Ngoại hình Màu nước Mùi Vị BOP Đen hơi nâu, nhỏ lọt lưới 10 - 14 đều, sạch Đỏ nâu, có viền vàng Thơm đượm đặc trưng Đậm có hậu BP Đen hơi nâu, nhỏ lọt lưới 14-24 đều, sạch Đỏ nâu đậm, có viền vàng Thơm đượm đặc trưng Đậm có hậu OF Đen nâu, nhỏ đều lọt lưới 24-40, sạch Đỏ nâu đậm Thơm đặc trưng Đậm PF Đen nâu, nhỏ đều lọt lưới 40 - 50, sạch Đỏ nâu đậm Thơm đặc trưng Đậm D Nâu đen nhỏ, mịn lọt lưới 50, sạch Đỏ nâu hơi tối Thơm nhẹ Đậm hơi gắt THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ VI.1 Quy trình sản xuất chè đen có xử lý tannase và zeolite (sáng chế bởi Matthew John Barret, Bedford, Mark Richard Birch, Timothy Graham Jones, Vương quốc Anh) Trong quy trình sản xuất các sản phẩm từ trà, đặc biệt là chè đen và chè hòa tan nếu sử dụng tannase và zeolite (thường là sodium zeolite hoặc potassium zeolite) thì zeolite sẽ tham gia phản ứng với các thành phần của chè tạo ra màu nước đỏ cho chè thành phẩm, làm tăng các cấu tử tạo màu, hoàn thiện các đặc tính màu và tốc độ tổng hợp các chất tạo màu. Lá chè xanh Cắt 3 lần Cắt 1 lần Lên men Sấy Phân loại Chèđen Xử lý bằng tannase Xử lý bằng zeolite Hình 25: Quy trình sản xuất chè đen có sử dụng zeolite và tannase Sản phẩm chè đen có thể được pha theo kiểu truyền thống (pha trong nước nóng) tạo ra nước chè có màu nâu đỏ. Chè đen sản xuất chè hòa tan với các tính chất đặc biệt như tan trong nước lạnh, độ trong của nước trà, màu sắc và mùi vị, chè này thuộc loại chè hòa tan uống liền. Phương pháp sản xuất chè đen mới này làm tăng sự tạo thành theflavins, kết quả là làm tăng màu sắc cho nước pha trà. Tác dụng của tannase Tannase (flavanol gallate esterase) có tác dụng làm tăng màu sắc cho nước pha chè vì nó làm tăng hàm lượng theaflavin, trong nhóm theaflavins thì theaflavin là hợp chất tạo màu đỏ sáng đẹp hơn các hợp chất khác. Trong suốt quá trình lên men, catechins EC and EGC phản ứng tạo ra theaflavin. Tannase cắt liên kết gallate ester của các EGCG và ECG để tạo ra EC, EGC và acid gallic. Vì thế, theaflavin sẽ được tạo ra nhiều hơn, cải thiện màu sắc cho nước pha trà. Tác dụng của zeolite Nghiên cứu này đã khám phá ra rằng nếu sử dụng zeolite trong quy trình sản xuất sẽ tạo ra màu sắc mong muốn cho nước pha của sản phẩm trà. Zeolite là họ khoáng sản aluminosilicate (tự nhiên hoặc tổng hợp) có cấu trúc khung tích điện âm với những cái lỗ hổng chứa các cation của Na, K, Mg, Ca và Ba. Công thức chung của zeolite là: Mx[(AlO2)x(SiO2)y]n.wH2O. Zeolite có thể được thêm vào trong suốt quy trình sản xuất chè đen, tốt nhất là thêm vào trước hoặc trong suốt quá trình lên men,cũng có thể thêm vào ngay trước khi kết thúc quá trình CTC. Trong nghiên cứu này, người ta nghiên cứu việc thêm zeolite vào trước hay trong quá trình lên men. Sản phẩm chè đen sản xuất bằng quy trình có dùng zeolite có nước pha với màu sắc đậm hơn, đẹp hơn so với chè đen sản xuất theo quy trình không dùng zeolite. Hơn nữa, sản phẩm chècó qua xử lý zeolite tăng được các cấu tử màu mong muốn trong nước pha, thậm chí là khi pha bằng nước lạnh. Vì thế, phát minh này có thể sản xuất ra loại chè đen pha nhanh và pha được trong nước lạnh. Người ta cho rằng zeolite xúc tiến quá trình tạo ra các chất tạo màu đỏ mong muốn là do zeolite làm tăng pH và trao đổi ion kim loại với các chất trong trà vì zeolite là họ khoáng sản aluminosilicate (tự nhiên hoặc tổng hợp) có cấu trúc khung tích điện âm với những cái lỗ hổng chứa các cation của Na, K, Mg, Ca và Ba, công thức chung của zeolite là: Mx[(AlO2)x(SiO2)y]n.wH2O. Ta nên dùng loại zeolite tổng hợp với độ tinh khiết và ổn định cao. Các zeolite có khả năng trao đổi ion kim loại rất lớn là nhờ tỷ lệ Si:Al trong zeolite, tỷ lệ này tốt nhất là 1:1 hoặc 2:1. Loại zeolite thường được sử dụng là zeolite 4A có là Na12[(AlO2)12(SiO2)12]n. 27H2O có tỷ lệ Si:Al = 1:1. Zeolite 4A có tên thương mại là WESSALITH P (hãng Degussa) và DOUCIL P (hãng Crosfield). Người ta tin rằng sodium zeolite có thể khử vị gắt và đắng của trà. Tuy nhiên, đối với 1 số khách hàng, người ta thích những đặc tính như vậy ở sản phẩm trà, cho nên có thể dùng potassium zeolite thì không gây ra những tác dụng trên. Magnesium và calcium zeolite cũng không gây ra các tác dụng trên nhưng không tạo ra được màu đỏ đẹp như sodium và potassium zeolite. Vì thế, người ta thường sử dụng tổ hợp gồm nhiều loại zeolite để tạo ra mùi vị và màu sắc chènhư mong muốn. Người ta tìm ra rằng chỉ cần 1 lượng nhỏ zeolite cũng có tác dụng làm tăng màu sắc nước pha cho sản phẩm trà, khi tăng hàm lượng zeolite thì màu sắc nước pha cũng tăng cho đến 1 giá trị bão hòa nào đó thì dù có tăng hàm lượng zeolite thì cường độ màu nước pha cũng không tăng. Hàm lượng zeolite thích hợp là 0,05% theo khối lượng khô của lá trà. VI. 2. Nghiên cứu về quá trình làm héo lạnh (Frezze- withering) trong công nghệ sản xuất trà đen ( Nghiên cứu của Thomas Muthumani, R.S. Senthil Kumar - UPASI Tea Research Foundation, Tea Research Institute, Nirar Dam B.P.O., Valparai 642 127, Coimbatore District, Tamil Nadu, India) VI.2.1. Giới thiệu Để làm giảm thời gian làm héo trà trong quy trình sản xuất trà đen, ta có thể tiến hành phương pháp làm héo lạnh. Khi làm héo lạnh, trà vẫn đạt được độ ẩm cuối cùng cần thiết như khi làm héo thông thường. Hàm lượng chlorophyll giảm xuống, hàm lượng caffeine tăng lên cho ta thấy rằn gtrong khi làm héo lạnh, các phản ứng hoá học vẫn xảy ra. VI.2.2. Phương pháp thực hiện Làm héo lạnh được tiến hành bằng cách trải chè trên máng làm héo ( khoảng 9kg lá /1m2 máng làm héo) , và giữ lá ở -20oC trong vòng 8 giờ. Sau khi làm héo lạnh xong, ta xông vào một luồng khí ấm khoảng 35oC trong thời gian 30 phút. Tiếp đến, trà sẽ được đem đi sản xuất theo các công đoạn tiếp theo: vò, lên men, sấy, đóng gói. Theo nghiên cứu, giữa các khoảng thời gian làm héo 2,4,6,8 giờ, người ta sẽ đem trà đi phân tích hàm lượng chlorophyll, carotenoid, polyphenols và catechins. Để pân tích, người ta sẽ ngâm lá sau làm héo lạnh vào nước lạnh và ghi lại giá trị độ dẫn điện và pH của nước. VI.2.3. Kết quả nghiên cứu VI.2.3.1 Thành phần hoá sinh của lá trà Khi mà trà được đem đi làm héo lạnh, màu sắc của lá không thay đổi, nhưng lá sẽ mềm hơn, tính thấm của lá cũng tăng lên. Khi đó, lá đạt được những tiêu chuẩn cần thiết của quá trình làm héo về mặt vật lý (độ ẩm) cũng như hoá học ( những biến đổi hoá học cần thiết). Bảng sau sẽ cho thấy sự thay đổi màu sắc của lá trà làm héo lạnh so với lá trà tươi và lá trà làm héo thông thường. Bảng 27: Các tính chất của trà làm héo lạnh so với trà tươi và trà làm héo thông thường Tính chất Lá trà tươi Trà làm héo lạnh Trà làm héo thường Màu sắc Xanh Xanh Xanh Bề mặt ( texture) bình thường ( turgid) mềm hơn (flaccid) mềm hơn (flaccid) Héo vật lý - + + Héo hoá học - + + Khi thời gian làm héo tăng, thì hàm lượng của polyphenols và catechins sẽ giảm xuống. Tuy nhiên, hàm lượng catechins và polyphenols của làm héo lạnh sẽ đạt mức tương đương với làm héo thường sau 16 giờ tiến hành. Không có nhiều sự thay đổi về hàm lượng chlorophyll và carotenoids nếu làm héo lạnh dưới 6 giờ. Bảng 28: Hàm lượng các chất có trong trà sau khi làm héo lạnh PPthực hiện Polyphenols (%) Catechins (%) Caffeine(%) Chlorophyll tổng (mg/g ) Carotenoid(mg/g) F.W 2 h 22.2 13.6 2.37 906 146 F.W 4h 22.1 13.0 2.43 899 154 F.W 6h 21.1 12.6 2.41 901 158 F.W 8h 20.2 11.5 2.35 812 144 Normal 16h 21.9 13.9 2.70 845 136 VI.2.3.2 Sự mềm đi của thành tế bào Theo nghiên cứu, thấy rằng sự mềm đi của tế bào lá sau 2giờ làm héo lạnh sẽ tương đương với 16 giờ làm héo thong thường. pH của nước lạnh sẽ giảm đi khi các polyphenols, catechins và acid hữu cơ trong lá hoà tan vào nước. Độ dẫn điện sẽ tăng lên do sự phân ly của các acid hữu cơ. Hàm lượng catechins và polyphenols trong nước lạnh sẽ tăng lên trong quá trình làm héo. Nguyên nhân là do sự tổn thương của thành tế bào.Như vậy, trong quá trình làm héo lạnh, những phản ứng hoá học cần thiết vẫn sẽ diễn ra giống như làm héo thường, nhưng thời gian làm héo lạnh sẽ nhanh hơn. Bảng 29: Độ dẫn điện , pH của nước, hàm lượng catechins và polyphenols tan trong nước trong quá trình làm héo lạnh PP thực hiện pH (%) EC(dSm-1) Polyphenol (%) Catechins (%) F.W 2 h 6.04 0.1 1.59 0.81 F.W 4h 5.99 0.18 2.13 1.08 F.W 6h 5.78 0.23 2.52 1.24 F.W 8h 5.57 0.28 3.64 2.76 Normal 16h 5.78 0.15 0.9 0.45 VI.2.3.3 Nghiên cứu quá trình lên men Để nghiên cứu hiệu quả của quá trình lên men giữa làm héo lạnh và làm héo thường, người ta đánh giá sự hình thành theaflavins (TF) trong suốt quá trình lên men. Theo kết quả nghiên cứu, thấy rằng hàm lượng TF hình thành trong quá trình lên men sau khi làm héo lạnh sẽ nhiều hơn. Hình 26: Độ hấp thu của TF trong quá trình lên men VI.2.3.4 Phân tích trà Hàm lượng TF trong trà làm héo lạnh sẽ tăng lên sau 4 giờ lên men và nước trà sẽ nhạt hơn so với những loại trà khác.Trong quá trình lên men, enzyme polyphenol oxidase sẽ tiếp xúc với polyphenols, và phản ứng oxy hoá sẽ xảy ra.Thearubigin và các hợp chất polymer cao phân tử sẽ tăng lên, làm tăng độ sáng của nước trà. Hàm lượng chất hoà tan cũng tăng lên. Sự tăng hàm lượng của caffeine chính là thước đo cho mức độ xảy ra của những phản ứng hoá học trong quá trình làm héo. Điều này diễn ra do quá trình xông khi ấm sau khi làm héo lạnh sẽ làm bốc hơi ẩm, và sẽ làm tăng nhẹ hàm lượng của caffeine. Người ta đánh giá màu sắc của trà thông qua chỉ số BI (briskness index) và CI (colour index) [BI = TF · 100/ TF + caffeine)] [CI = TF · 100/(TR + HPS)] Trong đó:BI (chỉ số sánh của trà), CI (chỉ số màu của trà), Theaflavins (TF), thearubigins (TR), highly polymerized substances (HPS) và total liquor colour (TLC) Trà có chất lượng tốt, chỉ số màu nên nằm trong khoảng 5 đến 11 Nếu chỉ số màu >11, trà sẽ nhạt màu Ngược lại, chỉ số màu <5: trà sẽ có màu đậm hơn. Bảng 30: Ảnh hưởng của quá trình làm héo lạnh lên chất lượng trà VI.2.3.5 Kết luận Sử dụng phương pháp làm héo lạnh sẽ giúp cho lá trà đạt được mức độ mềm và tính thấm của lá tăng lên chỉ trong một thời gian ngắn. Trong quá trình làm héo lạnh, những phản ứng hoá sinh vẫn diễn ra, và lá trà vẫn đạt được độ ẩm cuối cùng mà ta mong muốn. Hàm lượng chlorophyll giảm xuống, hàm lượng caffeine tăng lên .Thời gian tiến hành làm héo cũng sẽ ngắn hơn nhiều so với làm héo bằng cách thông thường nh ưng chất lượng trà sẽ tốt hơn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Bạch Tuyết và các cộng sự,"Các quá trình cơ bản trong sản xuất thực phẩm", NXB Giáo dục, 1996. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU………………………………………………………………………………1