Thiết kế phân xưởng sản xuất chè xanh năng xuất 700kg sản phẩmngày

Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm 1.3.Các phương pháp sản xuất chè xanh c.. Giá trị của chè Trên thế giới, Trung Quốc là nước đầu tiên uống chè, trong thư tịch có của các triều đại Trung

Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất chè xanh năng xuất 700kg sản phẩm/ngày

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT

Chương 1: Tổng quan về chè và phương pháp sản xuất chè

1.1.Giới thiệu về nguyên liệu chè xanh

1.1.1. Giới thiệu chung về đặc tính của chè xanh

1.1.2. Giá trị của chè

1.1.3. Giá trị kinh tế

1.1.4. Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu chè xanh

1.2.Sản phẩm chè xanh

1.2.1. Đặt trung của chè xanh

1.2.2. Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm

1.3.Các phương pháp sản xuất chè xanh

c. Sơ đồ và thuyết minh

Chương 2: Quy trình, thuyết minh quy trình công nghệ và thiết bị dùng sản xuất chè xanh

2.1.Quy trình công nghệ

2.2.Thuyết minh quy trình công nghệ

2.2.1. Quy trình diệt men

2.2.2. Quy trình vò, sàng chè

2.2.3. Sấy (làm khô)

2.2.4. Phân loại

2.2.5. Chè thành phẩm

2.3.Thiết bị sử dụng trong quy trình sản xuất chè xanh

2.3.1. Thiết bị diệt men

2.3.2. Máy vò chè

2.3.3. Máy sấy hoàn thiện

Chương 3: Cân bằng vật chất

3.1 Số liệu cơ sở tính toán

3.2 Chế biến chè xanh

3.2.1 Tỉ lệ hao hụt nguyên liệu trong sản xuất

3.2.2 Tính nguyên liệu, sản phẩm cho từng công đoạn sản xuất

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHÈ VÀ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT CHÈ XANH

1.1.Giới thiệu về nguyên liệu chè xanh.

1.1.1. Giới thiệu chung về đặc tính của chè xanh.

Cây chè hay cây trà có tên khoa học là Camellia sinensis là loài cây mà lá và chồi của chúng được sử dụng để sản xuất chè xanh Tên gọi sinensis có nghĩa là "Trung Quốc" trong tiếng Latinh Các danh pháp khoa học cũ còn có Thea bohea và Thea viridis Chè xanh có nguồn gốc ở khu vực Đông Nam Á, nhưng ngày nay nó được trồng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới, trong các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới Nó là loại cây xanh lưu niên mọc thành bụi hoặc các cây nhỏ, thông thường được xén tỉa để thấp hơn 2 mét (6 ft) khi được trồng để lấy lá Nó có rễ cái dài Hoa chè màu trắng ánh vàng, đường kính từ 2,5–4 cm, với 7 - 8 cánh hoa

Hạt của nó có thể ép để lấy dầu Chè xanh, chè ô long và chè đen tất cả đều được chế biến từ loài này, nhưng được chế biến ở các mức độ ôxi hóa khác nhau Lá của chè dài từ 4–15 cm và rộng khoảng 2–5 cm Lá tươi chứa khoảng 4% caffein Lá non có sắc xanh lục nhạt được thu hoạch để sản xuất chè Ở thời đoạn đó, mặt dưới lá có lông tơ ngắn màu trắng Lá già thì chuyển sang màu lục sẫm Tùy lứa tuổi mà lá chè có thể dùng làm thành phẩm chè khác nhau vì thành phần hóa học trong lá khác nhau Thông thường, chỉ có lá chồi và 2 đến 3 lá mới mọc gần thời gian đó được thu hoạch để chế biến Việc thu hoạch thủ công bằng tay diễn ra đều đặn mỗi 1 đến 2 tuần

Lá non

• Yêu cầu nguyên liệu

- Chè nguyên liệu 1 tôm 2, 3 lá

- Hàm lượng tannin thấp và protein cao

- Độ tươi nguyên liệu cao

- Lá chè dài, có độ to trung bình

1.1.2. Giá trị của chè

Trên thế giới, Trung Quốc là nước đầu tiên uống chè, trong thư tịch có của các triều đại Trung Quốc và các sách y học đều có ghi chép về phương pháp dùng chè chữa bệnh Nước chè, mặc dù không cung cấp năng lượng cho cơ thể nhiều như một số loại nước khác, song nhược điểm về khả năng đáp ứng nhu cầu về các dược chất như caffeine, catechin, muối khoáng nên nó trở thành loại nước uống quen thuộc đối với nhân dân ta và nhiều dân tộc khác trên thế giới Trong y học cổ truyền, chè có nhiều giá trị về dược lý như:

- Chè chống chứng đau bụng khi hành kinh của phụ nữ

- Chữa đau bụng do giun đũa và đau răng

- Chữa cảm nhiễm ở hệ tiết niệu: Chè có tác dụng lợi tiểu, ức chế khuẩn, đồng thời có thể tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể, cho nên dùng chè với lượng vừa phải sẽ hỗ trợ việc chữa bệnh cảm nhiễm ở hệ tiết niệu

- Chữa trị viêm gan dạng hoàng đám cấp tính: Vì chè có tác dụng lợi tiểu trư thấp, nên uống nhiều vào sẽ có tác dụng hạn chế cơ chế sinh chứng thấp nhiệt nội thịnh khi viêm

Chất khô không hòa tan nước

Không tan trong dầu+ Cellulose

+ Protein

Hòa tan trong dầu:

+ Carotenne+ Vitamin E+ Clorophyl

gan, có thể nhanh chóng tiêu trừ hoàng đam.

Chữa chứng cao cholesterol trong máu: Nhiều chất có trong chè tươi như vitamin C, tannic acid và caffeine…có trong chè có tác dụng hạ thấp cholestrol trong máu

- Chữa phong nhiệt đau đầu

- Dùng cho người đang trị bệnh lao uống suốt trong thời gian uống thuốc chống lao cũng có tác dụng hỗ trợ thuốc chữa bệnh

Theo những nghiên cứu gần đây, các chất như vitamin C, polyphenol và một số chất

có tác dụng chống oxy hóa có trong chè các tế bao ung thư phát triển và có thể ngăn cản

sự hợp thành chất Nitrosamine trong cơ thể, do đó mà hạ thấp tỉ lệ phát sinh bệnh ung thư Các loại chè chống ung thư còn có tác dụng chống sự tổn thương của các tia (bức xạ)

và tăng số lượng bạch cầu trong cơ thể cho nên người bị ung thư cần phải chữa trị bằng những tia phóng xạ thì cần phải uống nhiều nước chè

1.1.3. Giá trị kinh tế

Ở Việt Nam cây chè có từ lâu đời, uống chè trở thành nhu cầu thiết yếu hàng ngày của nhân dân ta Ở nước ta uống chè không chỉ để giải khát ,mà còn là một thói quen, một thú vui, một nguồn thưởng thức hương vị thanh cao của trời đất

Từ Bắc chí Nam cây chè mọc ở nhiều vùng trong vả nước Cây chè là cây góp phần

sử dụng có hiệu quả tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên đất đai, nhất là những vùng gò đồi trung du và miền núi Ngoài ra, cây chè là cây tạo việc làm, tạo thêm nguồn thu nhập của nông dân nhiều vùng Cây chè là cây làm giàu cho nhiều vùng đất dốc, phủ xanh những đồi đất quê hương

Với đất đai, khí hậu thích hợp cho sự phát triển của cây chè Việt Nam là một trong bảy vùng chè cổ xưa nhất của thế giới Chất lượng chè búp tươi ở một số vùng trong nước

không thua kém các nước sản xuất và xuất khẩu nhiều như Ấn Độ, Trung Quốc, Srilanka… Thu nhập từ chè góp phần xóa đói giảm nghèo, tạo ra công ăn việc làm và đời sống ổn định, nâng cao đời sống cuả nhân dân.

Cùng với chủ trương phát triển cây công nghiệp, phủ xanh đất trống đồi núi trọc, chuyển dịch cở cấu cây trồng ở các vùng trung du và miền núi, cây chè càng chứng tỏ là cây có nhiều triển vọng về mặt kinh tế

1.2.Sản phẩm chè xanh

1.2.1. Đặt trung của sản phẩm

Chè xanh là loại chè không lên men, nước pha có màu xanh tươi hoặc vang, hương thơm đặc trưng cho từng giống chè và mùi cốm nhẹ, vị chát đượm, dịu và có hậu ngọt Được chế biến từ nguyên liệu chè 1 tôm (búp), 2 ÷ 3 lá non, ngay ở giai đoạn đầu người

ta tiến hành diệt men sẳn có trong nguyên liệu dưới tác dụng của nhiệt độ cao, đình chỉ hoạt động của các enzym Sự chuyển hóa các chất có trong chè diễn ra không có sự tham gia của các enzym mà do dưới sự tác dụng của nhiệt và ấm thành phần polyphenol trong chè xanh chủ yếu là các hợp chất catechin Vì thế, hàm lượng tanin trong sản phẩm chè xanh cao, ít bị hao hụt trong quá trình chế biến Nước pha chè có màu xanh tự nhiên của nguyên liệu, vị chát, hương thơm tự nhiên Chè xanh được sản xuất nhiều ở các nước châu Á (Trung quốc, Nhật bản ) Chè xanh chiếm 20 % thị phần trên thế giới

1.2.2. Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm

Dựa theo TCVN 1455 -1993 về sản phẩm chè xanh và tiêu chuẩn ngànhTCN 156-1992 cho chè xanh xuất khẩu,ta nêu ra các tiêu chuẩn cho chè sản phẩm chè xanh của nhà máy như sau:

Chè xanh được chia làm 6 loại: Đặc biệt, OP, P, BP, BPS, F theo tiêu chuẩn cảm quan ngoại hình, màu nước, hương và vị

• Chỉ tiêu cảm quan

Bảng 2: chỉ tiêu cảm quan của chè

Tên

loại chè

Đặc biệt Màu xanh tự nhiên, cánh

chè dài, xoăn đều non, có

tuyết

Xanh vàng trong sáng Thơm mạnh tự nhiên thoáng

cốm

Đậm dịu có hậu vị ngọt

OP Màu xanh tự nhiên, cánh

chè dài, xoăn tương đối

Vàng xanh sáng

Thơm thự nhiên tương đối mạnh

Chất đậm, dịu dễ chịu

P Màu xanh tự nhiên, cánh

chè ngắn hơn OP, tương đối

xoăn thoáng cẵng

Vàng tương đối sáng Thơm tự nhiên Chất tương đối dịu, có

hậu vị

BP Màu xanh tự nhiên, mảnh

nhỏ hơn chè P, tương đối

non đều

Vàng hơi đậm

Thơm tự nhiên ít đặc trưng

Chất tương đối dịu, có hậuBSP Màu vàng xanh xám, mảnh

nhở tương đối đều, nhỏ hơn

BP

Thơm vừa thoáng hang già

Bảng 3: chỉ tiêu hóa lí của chè

Hàm lượng chất tan (%chất khô)

Hàm lượng tanin (%chất khô)

Hàm lượng cafein (%chất khô)

Hàm lượng chất xơ (%chất khô)

1.3.Các phương pháp sản xuất chè xanh

Dưới tác dụng của enzym để sản phẩm chè xanh có màu nước xanh tươi và có hương thơm tự nhiên

Sử dụng nhiệt độ cao để diệt men ngay từ đầu

Yêu cầu của công đoạn diệt men : Diệt men là công đoạn quan trọng vì vậy ta phải tiến hành càng nhanh càng tốt, phải chú ý đến độ ẩm của lá chè Muốn diệt men triệt để phải tạo ra chất mang nhiệt độ cao bao gồm cả trong và ngòai khối chè

Hiện nay có nhiều phương pháp sản xuất chè khác nhau như: phương pháp sao, phương pháp hấp bằng hơi nước và phương pháp chần bằng không khí nóng Ngoài ra, còn có những phương pháp thủ công như phơi trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời hoặc phương pháp hiện đại như diệt men bằng tia hồng ngoại

1.3.1. Phương pháp hấp

Dùng hơi nước nóng quá nhiệt có áp suất thường hoặc áp suất cao để diệt men

Yêu cầu công nghệ :

- Độ dày lớp chè trên băng tải buồng hấp <25cm

- Nhiệt độ hơi nước : 1050 C ÷ 1150 C ứng với áp suất hơi từ 5 ÷ 6 atm

- Thời gian hấp là hai phút và làm nguội nhanh bằng không khí mát trong hai phút

a. Ưu điểm

- Diệt men triệt để

- Thời gian ngắn

b. Nhược điểm

nguyên liệu chèhấp hơi nướcsấy nhè

vò, sàng tơisấyphân loạiđấu trộn, đóng hộpchè xanh thành phẩm

- Không làm sạch được bụi ẩn trong lá chè, lượng nước đọng trên bề mặt lá tăng lên

- Phương pháp này ít được sử dụng

Sơ đồ công nghệ

• Mục đích và yêu cầu của quá trình diệt men (hấp):

a. Mục đích: dùng hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao để tiền hành diệt men có trong nguyên liệu chè, làm cho nguyên liệu chè trở nên mềm dẽo hơn Sau quá trình hấp, độ ẩm của nguyên liệu tăng 1 ÷ 3 %, do đó có thêm công đoạn sấy nhẹ để làm cho quá trình vò và sấy được thuận lợi hơn

b. Yêu cầu: phải diệt men đầy đủ, độ ẩm còn lại 60 ÷ 65 %

• Máy hấp

Những điểm cần chú ý khi làm việc với máy hấp:

- Trước khi đưa nguyên liệu chè vào hấp phải cho hơi nóng vào buồng hấp để làm nóng băng chuyền trước

- Rải đều nguyên liệu trên băng chuyền theo nguyên tắc: hấp ở nhiệt độ cao thì rải mỏng và ngược lại, nguyên liệu non thì rải mỏng hơn nguyên liệu già, thường không chế khoảng 12 ÷ 15 cm.

• Sấy nhẹ:

Nhiệt độ sấy chè hấp 100 ÷ 1150 C, điều chỉnh chế độ sấy chè để chè sau khi sấy nhẹ có độ ẩm 60 ÷ 63 % Sau khi sấy nhẹ chè cần được rải thành một lớp dày 15 ÷ 20 cm để làm nguội, thời gian làm nguội khoảng 20 ÷ 30 phút

1.3.2. Phương pháp sao

Khi sản xuất chè xanh ở qui mô nhỏ, người ta thường dùng phương pháp này Dùng thiết bị bức xạ nhiệt vào khối chè làm nước trong lá chè bốc hơi tạo bầu hơi nóng ẩm để diệt men

Yêu cầu công nghệ: Sao chảo, sao thùng quay hay máy xào hình ống đều thực hiện theo chế độ công nghệ sau:

- Nhiệt độ thành máy > 2000C

- Nhiệt độ hơi nóng trong máy > 1500C

- Đối với thùng sao thủ công quay tốc độ 40 vòng / phút ở quy mô hệ gia đình và nhiệt độ hơi nóng trong thùng sao : 1300C ÷ 1500C

- Thời gian sao chè diệt men chỉ cần : 2 ÷ 3 phút nhưng để kết hợp làm giảm lượng nước trong lá chè nen kéo dài thêm 2 ÷ 82 3 phút nữa, đôi khi thêm 5 ÷ 6 phút nếu là chảo dao diệt men

- Lượng chè đưa vào dịêt men tùy năng suất và chế độ làm việc của thiết bị Nhưng phải đảm bảo nguyên tắc sau : lượng chè tươi đủ để thoát ẩm, để làm chín đồng đều

a. Ưu điểm

- Diệt men được triệt để tạo ra hương thơm

- Giảm được độ ẩm trong lá chè

nguyên liệu chèsao diệt men

vò, sàng tơisấyphân loạiđấu trộn, đóng hộpchè xanh thành phẩm

• Thuyết minh quy trình

• Sao diệt men:

a. Yêu cầu kỹ thuật:

-Diệt men đầy đủ và đều đặn trong toàn khối nguyên liệu, độ ẩm còn lại 59 ÷ 63

% Sau khi sao nguyên liệu có mùi thơm, không bị cháy khét và có màu vàng sáng

-Trên mặt lá chè hơi dính, mùi hăng mất đi

b. Tiến hành diệt men theo phương pháp sao ở chảo sao: người ta thường dùng thiết bị sao kiểu thùng quay hoặc chảo sao Ở nước ta, phần lớn các cơ sở sản xuất chè xanh đều dùng chảo sao, thao tác thủ công, làm việc gián đoạn, trong quá trình sao cần chú ý các yếu tố sau:

- Nhiệt độ và thời gian diệt men: nhiệt độ trong khối nguyên liệu 800 C, nhiệt độ của chảo sao 3500 C Ở những điều kiện này, thời gian sao khoảng 5 ÷ 6 phút Cần chú ý không nên đưa nhiệt độ chảo sao lên trên 3500 C vì chè dễ bị cháy và không sao đều (do nhiệt độ của khối nguyên liệu chè tăng lên quá đột ngột)

- Lượng nguyên liệu cho vào chảo sao trong từng mẻ: lượng nguyên liệu cho vào chảo sao phụ thuộc vào dung tích chảo Nếu ít quá so với dung tích chảo thì nhiệt độ khối nguyên liệu khó đảm bảo (800 C) do bị đảo nhiều, nguyên liệu chè tiếp xúc nhiều với chảo nên dễ bị cháy Ngược lại, nếu lượng nguyên liệu quá nhiều so với dung tích chảo thì chè dễ bị

diệt men không đều Thực nghiệm cho thấy nếu đường kính chảo 85 ÷ 95 cm thì lượng chè cho vào chảo là 8 kg.

• Vò và sàng tơi:

a. Yêu cầu: Do pha được nhiều nước, nên yêu cầu về độ dập tế bào không quá 60 %

b. Các phương pháp vò chè và sàng tơi:

- Vò thủ công: vò trực tiếp bằng tay hoặc cho chè vào bao, đặt trên bàn có nhiều gờ nghiêng để vò, thời gian vò 20 ÷ 30 phút

- Vò bàng máy vò: có thể sử dụng máy vò trong sản xuất chè đen để vò nhưng chỉ vò mở

Nên kết hợp sàng chè vò với việc phân loại, phần chè kích thước nhỏ đem đi sấy ngay, phần chè to đem vò lại ngay để tránh quá trình oxy hóa bởi không khí

• Sấy chè vò:

Các phương pháp sấy: Trong sản xuất chè xanh, chè nguyên liệu đã được diệt men trước khi vò nên không nhất thiết phải sấy thật nhanh như trong sản xuất chè đen Có các phương pháp sấy như sau:

- Sấy bằng máy sấy: thường người ta dùng thiết bị sấy kiểu băng tải như trong sản xuất chè đen, ngoài ra còn có thể sấy chè trong tủ sấy hoặc thùng sấy, chia thành hai giai đoạn:

* Giai đoạn 1: sấy ở 100 ÷ 1050 C, thời gian 12 ÷ 15 phút, độ ẩm còn lại 10 ÷ 12 %

* Giai đoạn 2: chè sau khi sấy ở giai đoạn 1, để nguội 1 ÷ 2 giờ để ẩm phân phối đều rồi tiến hành đem sấy tiếp ở 80 ÷ 850 C, thời gian 12 ÷ 15 phút, độ ẩm còn lại 3 ÷ 5 %

- Sấy bằ̀ng chảo sao: chè vò được sao trong chảo sao cho đến khi độ ẩm còn lại 3 ÷ 5

% Phương pháp này năng suất thấp, chè vụn nát nhiều và màu nước chè không được xanh nhưng có ưu điểm là sợi chè xoăn, thẳng, mùi thơm dễ chịu

- Sấy bằng máy sấy và sao kết hợp: phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn cả, chất lượng tốt hơn so với hai phương pháp sấy trên, thường được tiến hành theo ba bước:

* Bước 1: sấy trên máy sấy chè kiểu băng tải, nhiệt độ sấy 120 ÷ 1400 C, thời gian 6

÷ 12 phút, độ ẩm còn lại 30 ÷ 35 %

* Bước 2: Sao khô lần 1 trong máy sao thùng quay Sao ở nhiệt độ 110 ÷ 1150 C, thời gian 20 ÷ 25 phút, độ ẩm còn lại 20 %, lúc này cánh chè xoăn chặt, có màu xanh xám.

* Bước 3: Sao khô lần 2, tiến hành trong một cặp chảo gang ghép lại, sao ở nhiệt độ

90 ÷ 1000 C, thời gian 40 ÷ 50 phút (cả hai chảo), độ ẩm của chè 5 %, lúc này cánh chè nhẳn bóng có màu tro bạc

1.3.3. Phương pháp chần

Dùng nước sôi để diệt men và làm sạch lá chè, nhúng chè tươi vào nước sôi rồi vớt

ra rải cho mỏng để nguội

Yêu cầu công nghệ:

- Nước sôi trong nồi phải sôi ở nhiệt độ 900 C – 1000 C

- Thời gian nhúng mỗi mẻ là từ 3 – 5 phút

- Lượng chè mỗi mẻ : tùy thuộc vào kích thước năng suất làm việc của từng loại thiết bị, phương pháp này áp dụng khá phổ biến ở thời kỳ cổ đại Hiện nay ít dùng, ở Nhật Bản dùng phương pháp này để xử lý những búp chè non mập

- Không thoát được ẩm trong lá chè

- Làm hao hụt lượng chất hòa tan trong nước của chè

- Nếu không khống chế được thời gian thì dễ bị nát, nhừ

Sơ đồ công nghệ

Nguyên liệu chè qua 4 băng chuyền diệt men với mật độ 2 ÷ 3 kg/m2 Không khí nóng có nhiệt độ 160 ÷ 1900 C, tốc độ không khí nóng 0,45 ÷ 0,8 m/s, thời gian diệt men

3 ÷ 6 phút, độ ẩm còn lại của nguyên liệu 58 ÷ 59 % Sau đó, nguyên liệu chè được làm nguội tự nhiên trên ba băng chuyền ở phía dưới, mật độ 20 ÷ 25 kg/m2, thời gian 30 ÷ 40

phút Do có quá trình này, nguyên liệu chè trở nên mềm dẽo, mất mùi hăng ngái Vì thế, chè xanh sản xuất bằng phương pháp này tốt hơn các phương pháp khác.

Các giai đoạn khác như vò, sấy, phân loại giống như phương pháp sao