Công nghệ sản xuất chè

Công nghệ sản xuất chè

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIVIỆN CNSH – TP

…    ….

Mục lục

Phần 1 : Lịch sử phát triển ngành chè Phần 2 : Quy trình trồng chè

Phần 3 : Công nghệ chế biến chè đen I Cơ sở khoa học sản xuất chè đen II Nguyên liệu

III Công nghệ sản xuất chè đen OTD và CTC 1 Sơ đồ

2 Công nghệ

Phần I Giới Thiệu

Chè được dùng làm nước uống từ thời cổ đại cách đây 2000 - 3000 năm, đến nay đã là một thứ nước uống được nhân dân trên giới ưa dùng.

sự hoạt động của các cơ quan trong cơ thể

+ Hçn hîp tanin chÌ : Cã kh¶ n¨ng gi¶i kh¸t,ch÷a mét sè bÖnh ®­êng ruét

+ Chè có tác dụng chống được khả năng gây ung thư của các chất phóng xạ.

+Giảm nguy cơ tim mạch, chống não hóa, chống nhiễm độc…

1 Sự phát triển của ngành chè thế giới

- Năm 805 sau CN, chè truyền bá từ Trung Quốc sang Nhật Bản

- Năm 828 sau CN Triều Tiên đã bắt đầu có chè

- Sau TK17 chè được truyền bá sang Châu Âu qua “con đuờng chè” trên đất liền & trên biển

- 1780 Cty Đông Ấn Độ của Anh nhập chè từ Trung Quốc trồng tại Ấn Độ.

- 1824 Ha Lan nhập chè từ TQ trồng tại Srilanca- 1833 Nga nhập chè TQ trồng tại bờ biển đen- 1914 trồng tại Malaixia

- 1918 phát triển chè quy mô lớn ở Việt Nam

Sơ đồ phát triển sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới

Nghìn tấn

05001000150020002500

2.Sự phát triển của ngành Chè Việt Nam

2.1 Thời kỳ trước năm 1882

Từ xa xưa, người Việt Nam trồng chè dưới 2 loại hình:- Chè vườn ở dồng bằng sông Hồng và Nghệ An.

- Chè rừng vùng núi, uống chè mạn, lên men một nửa, Hà Giang, Bắc Hà

2.2 Thời kỳ 1882-1945

- Xuất hiện 2 loại chè công nghiệp: Chè đen OTD và chè xanh

- Bắt đầu phát triển những đồn điền chè lớn

- Chè đen xuất khẩu sang thị trường Tây Âu, chè xanh sang Bắc Phi - Diện tích chè cả nước là 13.305 ha, sản lượng 6.000 tấn chè khô/năm.

Phần 2: Quy trình trồng chè

- Chè là loại cây sống xanh tươi quanh năm,sống ở vùng nhiệt đới và ôn đới.

- Dễ lai chéo.

- Di truyền bền vững.

- Giống chè Trung Du:Trồng ở trung du và miền núi thấp - Giống chè shan: Vùng thượng du, cao nguyên.

- Giống chè ấn độ: Vùng Tây nguyên - Giống chè PH1: Giống mới.

Chè Việt Nam xuất khẩu

Châu Á

Sự khác nhau giữa 2 phương pháp

Công nghệ OTDCông nghệ CTC

- Làm héo : W= 63 – 65 %

phá vỡ tế bào và tạo hình:+

+ vò và sàng tơi

- Lên men: Thời gian 1-2h

Vò chè → Sàng tơi→ Sàng tơi

-Làm héo : W= 65 - 67%-Phá vỡ tế bào và tạo hình:

+

III Kỹ thuật trồng và quản lý nương chè

+ Đất đai tơi xốp, lớp đất màu càng dày càng tốt

+ Hàm lượng nước trong chè 70 - 85%, do vậy phải có biện pháp để chống hạn và giữ nước cho chè, thiếu nước cây chè kém phát triển và có thể bị chết.

1 Giống chố, và cõy chố giõm cành

1.1 Giống chố

- Chè shan: Vùng thượng du, cao nguyên.

lá chè B

Nước

Poly phenol

Add Your Text

IV Thành phần hóa học của lá chè

Lá chè

2 Chất khô ( 18 – 25 %)

Polyphenol (28-37% ck) 1

2 Xenlulo (16-18%ck) Protein (20-28%ck)3

4 Pectin (2 - 4% ck) 1 Nước (75 – 82 %)

Alkaloit (

6 Tro (4-8% ck) 7 Men

Thành phần hoá học của lá chè

1.Nước.1.Nước.

- Chiếm 75-82% khối lượng lá chè.

- Độ ẩm lá chè thay đổi phụ thuộc vào:

+ Độ non già: non độ ẩm cao,già độ ẩm thấp.

+ Thời điểm hái trong ngày : Sáng > chiều > trưa + Theo thời vụ hái: xuân , hạ ,thu.

+ Thời tiết: Mưa > Nắng.(không nên hái chè vào lúc mưa và sương mù)

+ Các giống chè khác nhau có hàm lượng nước khác nhau.

2.Chất khô.

- Chiếm 22-25%khối lượng lá chè,gồm: + Chất không tan trong nước

+ Chất tan trong nước

- Trong lá chè ,chất tan chiếm 37-43% chất khô.

3 Polyphenol.3 Polyphenol.

- Chiếm 28-37% chất khô Nó quyết định tính chất và chất lượng của chè tươi và sản phẩm.

- Polyphenol tạo màu ,mùi ,vị cho chè.

- Polyphenol có vị chát-đắng,dưới tác dụng của men có trong nước bọt tạo chát có vị ngọt

- Hàm lượng polyphenol trong chè phụ thuộc vào:

+ Giống chè: các giống chè khác nhau+ Giống chè: các giống chè khác nhau

38,91%Trung du

Hàm lượng polyphenolGiống

36,1Lá 2

31,25Lá 3

36,8Lá 1

Hàm lượng tanin/tổng lượng(%)Vị trí

+ Mức độ chiếu sáng: Cường độ chiếu sáng càng mạnh thì hàm lượng tanin càng tăng.

 Để điều chỉnh hàm lượng tanin, người ta điều chỉnh cường độ chiếu sáng bằng cách:

Trồng cây bóng mát Che phủ bằng vật liệu.

 Phụ thuộc cường độ chiếu sáng trong ngày và trong năm:

Hàm lượng tanin

6h 12h 14h 18hHàm lượng

Xuân hạ thu

Trong nămTrong ngày

4 Pectin.

- Chiếm 2-4% chất khô.

- Hoà tan trong nước có vị ngọt dịu.

- Tan trong nước làm độ nhớt dung dịch chè tăng  sánh  chất lượng tốt.

- Khi bị hydrat hóa  chất keo dính  tạo ra sợi chè, viên chè trở lên chặt

3,53%Lá 2

4,37%Lá 1

Hàm lượng pectinvị trí

- Hàm lượng pectin thay đổi theo:+ Giống chè

+ iều kiện khí hậuĐ

+ iều kiện khí hậuĐ

+ ộ non già Đ

+ ộ non già Đ lỏ chố.

5 ChÊt x¬ (xenlulo)

- ChiÕm 16-18% chÊt kh« - §Æc ®iÓm :

+ Protein axit amin

+ Protein + polyphenol Ng­ng tô kh«ng tan (g©y tæn thÊt tanin chÌ)

- Hàm lượng protein phụ thuộc: +Thời vụ

+ Điều kiện thổ nhưỡng+ Độ non và già

+ Giống chố

28,25Trung Quốc

25,63Việt Nam

27,62ấn Độ

Hàm lượng protein(%)Giống chè

7 Chất tro.

- Là lượng chất còn lại sau khi đốt cháy hoàn toàn trong điều kiện tiêu chuẩn đến khối lượng không đổi t = 550 25 C 25 C.±± °°

- Là những chất khoáng tích tụ trong thời kỳ sinh trưởng của cây, chiếm 4-8% chất khô.

- Lá chè càng non  hàm lượng chất tro thấp.

- Trong chế biến chất tro không bị mất đi.dựa vào tính chất này người ta xác định chất lượng sản phẩm.

8 Alkaloit.

- Gồm cafein, teobromin, teofilin.

- Cafein: chiếm 2-4 % chất khô trong lá chè.

+ Kích thích thần kinh trung ương  gây nghiện + Vị đắng

+ Cafein + tanin  tanat cafein.

- Teobromin, teofilin: Kích thích hệ thần kinh bài tiết tăng cường bài tiết chất độc

9 Men trong chÌ.

- Polyphenoloxydaza (PPO) : Xóc t¸c qu¸ tr×nh OXH tanin bëi 0₂ kh«ng khÝ

Tanin + 0₂ ChÊt mÇu,mïi,vÞ  Ph¶n øng mong muèn

- Peroxydaza(PE): Oxyhãa tanin bëi H₂0₂

Tanin + H₂0₂  ChÊt kh«ng mµu,vÞ kÐm  Ph¶n øng kh«ng mong muèn

Công nghệ sản xuất chè ĐEN

I Giới thiệu chung

- Trong công nghệ chế biến chè hiện nay thường sản xuất chè lên men ( chè đen), chè bán lên men(vàng, đỏ ) và chè không lên men ( chè xanh )

- Tính chất đặc trưng của các loại chè.

- C¸c yÕu tè t¹o nªn sù kh¸c nhau gi÷a c¸c lo¹i chÌ lµ:

+ Gièng chÌ

+ Sù chuyÓn ho¸ c¸c chÊt cã trong thµnh phÇn ho¸ häc cña l¸ chÌ trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn, c¸c biÖn ph¸p c«ng nghÖ kh¸c nhau

* Sản phẩm chè đen:

- Chè đen OTD: Có dạng sợi+ ChÌ c¸nh: OP, P, PS.

+ ChÌ m¶nh: BOP, BPS, BP + ChÌ vôn: F, D.

- ChÌ ®en CTC: d¹ng viªn, gåm : BOP, BP, OF, PF, D.

D

PS

Trong công nghệ sản xuất chè đen, công nghệ sản xuất chè CTC và OTD có bản chất tương tự nhau , chỉ khác nhau ở quá trình phá v tế bào và ỡ

quá trình phá v tế bào và ỡ

định hình.

Sản phẩm chè đen OTD, CTC

Làm héo

Phá vỡ tế bào & tạo hình Lên men

Sấy khô Phân loại

Đấu trộn

Nguyên liệu

1 Nguyên liệu

1.1 Yêu cầu nguyên liệu.

- Phải có hàm lượng tanin cao.

- Là những búp chè có 1 tôm, 2-3 lá non Hái trên

những đọt chè có từ 4-5 lá, vào đúng độ trưởng thành kỹ thuật

- Hàm lượng protein và clorophin thấp

1.2 Vận chuyển và bảo quản

- Chè được đựng vào sọt không nén ép, làm dập nát và để lẫn các loại chè với nhau.

- Đưa sang làm héo ngay

- Trong trường hợp phảI bảo quản thì phảI bảo quản nơI thoáng mát,sạch,khô ráo.kết hợp héo tự nhiên.

- Để riêng từng loại chè ,ghi lại: loại chè ,giờ bát đầu bảo quản…

2 Làm héo lá chè.

2.1 Mục đích

- Làm giảm 1 phần độ ẩm lá chè từ 75%-78% xuống 63%-65% lá chè có độ bền cao nhất.

- Làm thay đổi tính chất vật lý và hóa học của lá:+ Tạo cho búp chè mềm dẻo, độ bền cơ học

+ Tăng cường hoạt tính của men oxi hoá khử.+ Mất mùi hăng ngái của chè tươi.

+ Tạo ra một tiền chất ban đầu cho chè đen như: hương, vị và màu

L¸ 3L¸ 2

2.2.2 Biến đổi hoá học.

- Tổng lượng tanin giảm 1-2% so ban đầu, nhưng có sự biến đổi sâu sắc về chất.

+ Nhóm Polyhydroxylphenol - Catechin có vị đắng chát giảm mạnh từ 2-3 lần.

+ Nhóm tanin riêng có vị chát dịu tăng lên 2-3 lần.

+ 6,51- 7,2

- 0,91Biến đổi

9,9019,75

18,84Lá chè tươi

Lá chè héo

Tanin riêngCatechin

Tổng lượng tannin hoà tanMẫu phân

tích

 Do Nhiệt độ héo tăng làm hàm lượng tanin thay đổi.

- 6,2820,20

- 3,4021,66

Mức lệchHàm lượng

Tanin ở chè héo

Hàm lượng Tanin ở chè tươi

Nhiệt độ

* Biến đổi protein và amino axít.* Biến đổi protein và amino axít.

- Protein phân giải bởi enzim proteaza tạo axit amin.

- Các axít amin được giải phóng ra sẽ tham gia vào quá trình tạo hương và tạo màu

10,12Lá chè héo

10,76Lá chè tươi

NitơMẫu phân

tích

* Biến đổi hoạt tính của men.

- Hoạt tính men oxi hoá khử tăng.

+ Men β glucozidaza,hoạt tính tăng 200-300% + Men invectaza, hoạt tính tăng 50-70%.

+ Men peroxidaza, hoạt tính tăng 12% + Men polyphenol oxidaza tăng 100% * Các biến đổi khác.

- Hàm lượng VTM C giảm 10-20% - Hàm lượng tinh bột giảm nhiều.

- Hàm lượng chất màu thay đổi,clorophin giảm 40 ữ50% so ban đầu.

2.4 Kiểm tra giai đoạn héo2.4 Kiểm tra giai đoạn héo

* Kiểm tra nguyên liệu

-Kiểm tra chất lượng và tình trạng nguyên liệu.

* Kiểm tra chất lượng chè héo:

- Kiểm tra cảm quan: màu ,độ mềm, dẻo đồng đều, mùi

- Kiểm tra hàm ẩm của chè sau héo:

- Kiểm tra tỷ lệ héo đúng mức(đảm bảo đạt trên 80%)

2.3 Những yêu tố ảnh hưởng khi làm héo

2.3.12.3.1 Nhiệt độ tác nhân héo:

- Nhiệt độ không khí tự nhiên: Lớn nhất 35°C  tốc độ bay hơi chậm  thời gian kéo dài  quá trinh héo xẩy ra tốt (thường 12 giờ)

+ độ ẩm không khí thấp : Héo thuận lợi

+ độ ẩm không khí cao: Tốc độ bay hơi chậm,thời gian dài.

- Nhiệt độ không khí do con người tạo ra: từ 38- 42°C Nếu cao ảnh hưởng chất lượng chè.

2.3.3 Thời gian làm héo.2.3.3 Thời gian làm héo.

-Phụ thuộc nguyên liệu, phương pháp héo…

-Thời gian làm héo chè có thể từ 8 – 12 giờ, tuỳ thuộc vào phương pháp.

2.4 Phương pháp héo.

2.4.1 Nguyên tắc chung làm héo:

- Chè non, nhiều nước làm héo nặng - Chè già, ít nước làm héo nhẹ.

- Phải làm héo riêng từng loại chè.

2.4.2 Các phương pháp héo

2.4.2.1 Làm héo tự nhiên: Lợi dụng nhiệt độ, độ ẩm và lưu thông không khí tự nhiên để làm héo.

các thông số khí héo tự nhiên: + Nhiệt độ 25 ữ 35°C.

+ ộ ẩm tương đối của không khí 60 + ộ ẩm tương đối của không khí 60 ĐĐ ữ 70% + Tốc độ của gió 2 ữ 3 m/s.

+ Thời gian héo phụ thuộc vào khí hậu (10 ữ 16h) + Thường xuyên đảo chè 2 ữ 3h đảo rũ 1 lần

- Chè héo tự nhiên có chất lượng tốt Nhưng tốn diện tích, nhân công, thời gian kéo dài

2.2.4.2 Làm héo nhân tạo: Dùng không khí được điều chỉnh trước để làm héo Thường dùng máy héo và máng héo.

- Có thể rút ngắn được thời gian héo, nhưng chất lượng không bằng héo tự nhiên.

- Phải héo riêng từng loại chè.

- Trong thời gian héo, phải xác định độ ẩm thường xuyên của chè héo.

- Thông số héo bằng máy:- Thông số héo bằng máy:

+ Nhiệt độ: vào 42 ữ 48°C ra 30 ữ 32°C + Độ ẩm W 20 - 30% ra 70-80%

+ Năng suất 270 ữ 750 kg/giờ + Tốc độ không khí 8 ữ 10 m/s.

4 - 6 32 - 3

243 - 480C

43 - 450C41 - 450C41 - 430C1 - 2

3 3 - 4

4Lo i A, B ạ

ChÌ Cu i ốvụ

Lo i C, DạChÌ Cu i ố

Th i gian ờ

(gi )ờ

Nhi t ệ độhéc (0C)

T c ® ốộm¸yNguyªn

li uệ

2.2.4.3 Kết hợp héo tự nhiên và nhân tạo.

- Định kỳ thổi không khí nóng hoặc mát bằng quạt gió - Không thổi không khí quá ẩm vào khối chè.

- Tốc độ gió khong vượt quá 2-3 m/s - Nhiệt độ không khí nhở hơn 38°C.

Yêu cầu độ thủy phần chè sau héo là :

chè A: 61- 62%, chè B: 62- 64%, chè C: 63- 65%, chè D: 64- 67%.

- Trong sản xuất chè ctc thường làm héo nhân tạo bằng trên máng héo.

3.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình vò lá chè

- Chất lượng chè héo:

+ Thời gian vò chè non ngắn hơn chè già.

+ Thời gian vò vào ngày nóng có thể rút ngắn.- Mức độ làm héo.

+ Lá chè làm héo nhẹ không được dùng áp lực mạnh và rút ngắn thời gian

+ Lá chè bị làm héo quá mức cần tăng cường áp lực vò để phá vỡ tế bào và tạo cho lá chè có dạng xoăn phá.

- Số vòng quay của máy vò:

+ số vòng quay giảm chè xoăn tốt + số vòng quay tăng chè mảnh

- Nhiệt độ ,độ ẩm và sự lưu thông không khí trong phòng vò

+ Nhiệt độ không khí tối ưu : 20 ữ 22°C, mùa hè C, mùa hè ≤≤30°C.

+ Độ ẩm tương đối của không khí : 95%.+ Độ ẩm tương đối của không khí : 95%.φ ≥φ ≥

+ Tốc độ lưu thông không khí trong phòng vò: v 2m/s+ Tốc độ lưu thông không khí trong phòng vò: v 2m/s≥≥- Thời gian vò

3.3 C«ng nghÖ ph¸ ví tÕ bµo vµ t¹o h×nh 3.3.1 C«ng nghÖ OTD

Vß lÇn 1Sµng t¬iVß lÇn 2

Sµng t¬iVß lÇn 3

Sµng t¬i F4

PhÇn lät sµng(F1)

PhÇn lät sµng(F3)PhÇn lät sµng(F2)

- Sau mỗi lần vũ tỏch ra 1 lượng chố non = 20% tổng lượng chố của mỗi lần vũ.

- F1, F2, F3( chố non), cũn F4 (chố già) - Thời gian sàng tơi như nhau 7 – 10 phỳt

80%40 phút

60 %45 phút

40 %45 phút

độ dậpThơi gian

Lần vò

3.3.1.1 Vũ lỏ chố

Là phỏ vỡ tế bào lỏ, làm dập tế bào làm cho nước ộp của chố thoỏt ra và sau khi làm khụ thỡ đọng lại trờn bề mặt lỏ, dẽ dàng hoà tan vào dung dịch nước núng.

M¸y vß

M¸y vß

34

3.3.1.2.Sàng tơi và phân loại chè vòSàng tơi:

- Làm nguội khối chè.

- Tách phần chè non để chè non không bị nát - Làm tơi các phần chè tránh bị vón cục.

- Làm mát chè vò và cung cấp oxi cho quá trình lên

1 Phễu tiếp liệu; 2 Trục phối đều sản phẩm; 3 Động cơ điện; 4 Luơí sàng;

5 Tay quay và trục khuỷu; 6 Động cơ và hộp số; 7 Khung sàng; 8 Xe chở sản phẩm; 9 Khay

M¸y sµng t¬i

Sµng t¬i

Vß nghiÒn

M¸y c¾t CTC Sµng vß viªn

3.3.2 C«ng nghÖ CTC

3.3.2.1 Sàng tơi

- Cấp chè đều vào máy nghiền.

- Tách chè vụn nát,làm mát khối chè- loại các tạp chất ra khỏi chè

Vò nghiền

- làm cho kích thước lá chè nhỏ,mềm đều.Cắt CTC

- làm lá chè cắt nhỏ mịn đồng

3.3.2.2 Vß nghiÒn

Là giai đoạn sơ chế chè trước khi đưa vào CTC, làm cho kích thước chè nhỏ lại ,mềm đều dựa vào cơ chế nén ép,vò xé và cắt nhỏ của Rotoven

3.3.3 Hệ thống cắt CTC

Là giai đoạn Hoàn thành cắt nghiền ,vũ xộ làm cho chố nhỏ mịn đồng đều , đảm bảo độ dập tế bào của lỏ chố ở mức cao nhất

Kh«ng khÝ

3.3.4 Sàng vò viên

làm cho khối chè tơi xốp hơn ,do đó quá trình lên men chè được tốt hơn

4 Lên men.

- Tạo ra những biến đổi sinh hoá, chủ yếu là các hợp chất polyphenol trong chè bị oxi hoá dưới sự xúc tác của enzyme polyphenoloxidase(PPO) và peroxidase (PO) tạo các hợp chất hương, vị, màu sắc cho chè thành phẩm.

Sơ đồ oxi hóa Tanin

mầu, tạo vi)

TeaFlavi ( TF )(Mầu vàng, tạo vị)

Tearubigin ( TR) mầu đỏ

Oxi hoá bước hai (O2&H2O& ẩm )

Dạng hoà tan ( muối hoặc axit)Dạng không tan +

Protein trong bã chè

-Polyphenol + Oxi  octhoquinol (không màu có vị chát)- Octhoquinol  flavanol (màu vàng nhạt, vị chát)

 bislavanol (không màu)

- Flavanol và bisflavanol  Teaflavin (màu vàng)- Teaflavin  Tearubigin (màu đỏ nâu)

tỷ số chè có màu nước tốtK = TRTP =101 →121

4.2 Những biến đổi trong lên men lá chè.4.2.1 Biến đổi lý học.

- Lá chè chuyển màu và xoắn lại

- Nhiệt độ khối chè tăng, do các phản ứng oxi hoá

tỏa nhiệt và nhiệt độ bắt đầu giảm đi khi quá trình lên men kết thúc.

4.2.2 Biến đổi hoỏ học

- Chất hoà tan : Hàm lượng chất hoà tan giảm Tanin + protein  Hợp chất không tan

42,19Chè héo

34,85Chè lên men

40,36Chè vò

40,50Chè tươi

Hàm lượng chất hòa tan(% ck)Mấu phân tích

-Tanin: Hàm lượng tanin giảm 50% so ban đầu trong lá chè tươi, để tạo thành các sản phẩm màu, mùi, vị đặc trưng của chè đen, và một phần nhỏ tanin kết hợp với protein tạo thành các hợp chất không tan.

Chè BTP

Chè lên men sau 5 giờ

Chè vò

Chè héo

19,75Chè tươi

Tanin riêngCatechin

Tanin không tanTanin hoà tan

Mẫu phân tích