Mục đích công nghệ

1. Vị trí của cây chè nằm trong hệ thống phân loại thực vật

I.6.1 Mục đích công nghệ

Bảo quản: Quá trình sấy nhằm mục đích làm giảm hàm ẩm của trà để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Thông thường, độ ẩm của trà sau khi làm khô phải thấp hơn 5%. Ngoài ra khi trà đã được lên men đúng mức, phải cần đình chỉ hoạt động của các enzym để tránh các phản ứng hóa sinh có thể xảy ra, thường thì người ta dùng nhiệt độ cao để thực hiện điều này.

Hoàn thiện: Trong quá trình sấy, dưới tác dụng của nhiệt độ sẽ diễn ra các phản ứng tạo hương vị đặc trưng, tạo giá trị cảm quan như cánh trà xoăn kết và đen bóng, làm mất mùi hăng và lộ mùi của các cấu tử tinh dầu có nhiệt độ sôi cao. Đồng thời cố định những chất đã tạo thành do quá trình lên men và giữ các chất tan trên bề mặt lá chè.

I.6.2 Các biến đổi của nguyên liệu

− Vật lý: lá trà khô và giòn, cánh chè xoăn hơn, thẳng, thể tích, trọng lượng khối chè đều giảm. Độ bền cơ học giảm, dễ vỡ, vụn trà được sinh ra nhiều nhất, trà có mùi thơm dịu. Lá trà từ màu đồng đỏ chuyển sang màu đen nhánh.

− Hóa lý: hàm lượng ẩm giảm, có sự bay hơi của các hợp chất dễ bay hơi, trong đó có chất tạo mùi hăng của lá trà tươi. Mức độ bay hơi phụ thuộc vào cường độ gia nhiệt.

− Hóa học: các phản ứng hóa học góp phần tạo màu tạo mùi đặc trưng cho sản phẩm diễn ra dưới tác dụng của nhiệt độ: phản ứng Maillard, phản ứng Caramel

− Hóa sinh: enzym bị vô hoạt dưới tác dụng của nhiệt độ. Chè bị ngừng lên men ngay từ băng tải trên cùng.

− Sinh học: nhiệt độ làm ức chế các vi sinh vật có trong sản phẩm trà trước khi sấy.

− Dinh dưỡng và cảm quan: hình thành màu và mùi đặc trưng cho sản phẩm. ... Hàm lượng vitamin C giảm đáng kể, nếu khi lên men là 81.4 mg% thì sau sấy chỉ còn 18.6mg%.

I.6.3 Thông số công nghệ và thiết bị

Trà đen OTD được làm khô bằng phương pháp sấy băng tải hoặc sấy tầng sôi. Ở đây ta chọn thiết bị sấy băng tải. Thực hiện sấy 2 lần.

Hình 8: Nguyên lí thiết bị sấy băng tải

Nguyên lý hoạt động: Quạt thổi không khí nóng từ caloriphe vào buồng sấy từ dưới lên, buồng sấy là hộp kim loại có các băng chuyền. Nguyên liệu nhờ băng tải cấp liệu vào băng chuyền trên cùng rồi lần lượt đi xuống phía dưới. Sau khi qua khỏi băng chuyền dưới cùng thì chè ra khỏi máy sấy theo cửa ra. Vận tốc không khí nóng 0,5 m/s. Tốc độ băng chuyền giảm dần từ băng chuyền trên xuống băng chuyền dưới. Vì thế, độ dày của chè rải trên băng chuyền sẽ tăng từ băng chuyền đầu đến băng chuyền cuối, phù hợp với thực tế là chè sẽ khô dần từ trên xuống dưới.

Thông số công nghệ:

− Nhiệt độ không khí: Ta sấy 2 lần với nhiệt độ và thời gian như sau:

18-20%.

+ Sấy lần 2: ở nhiệt độ 80-85oC với thời gian 12-15 phút, độ ẩm yêu cầu sau sấy lần 2 khoảng 3-5%

Giữa 2 lần sấy, chè được rải mỏng, làm nguội để chè phân phối lại độ ẩm cho đồng đều, tránh hiện tượng khô cục bộ, trong ướt ngoài khô.

Khi nhiệt độ đạt yêu cầu(khoảng 100-105oC) mới cho chè vào máy sấy, nhiệt độ ra từ 52-54oC được coi là sấy tốt và kinh tế.

Chú ý theo dõi nhiệt độ sấy, nếu nhiệt độ sấy trên 110oC chè bị cao lửa, trên 120oC chè bị khê khét.

− Tốc độ không khí nóng : 0,5 m/s.

Nếu khống chế nhỏ hơn tốc độ này thì thời gian sấy kéo dài do nước bốc hơi chậm và nếu khống chế ở khoảng 0,6 m/s thì chè vụn sẽ bị cuốn theo.

− Lưu lượng sấy : 16000m3/h

− Độ dày lớp chè:

+ Sấy lần 1: 2-2.5 kg/m2 + Sấy lần 2: 3-4.5 kg/m2

Trong quá trình sấy, tùy thuộc vào độ non già, độ xốp, hàm lượng ẩm có trong chè sau lên men mà chọn độ dày lớp chè ứng với phần chè khác nhau và ở giai đoạn sấy khác nhau. Đứng về mặt sản xuất thì người ta phải đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Muốn thay đổi độ dày lớp chè trên băng chuyền sấy người ta có thể thay đổi độ dày lớp chè trên thực tế hoặc thay đổi tốc độ của băng chuyền.

I.7 Sàng phân loại

Phân loại là quá trình phân riêng các nguyên liệu dựa trên sự khác nhau về một hoặc một số tính chất đặc trưng nào đó. Trong sản phẩm trà đen thì phân loại dựa vào kích thước, khối lượng.

I.7.1 Mục đích công nghệ

Sản phẩm đồng nhất sẽ đảm bảo bao gói được thuận, đặc biệt chuẩn hóa về mặt khối lượng.

Quá trình phân loại làm cho sản phẩm có độ đồng nhất cao.

I.7.2 Thông số công nghệ và thiết bị Phân loại chè OTD: Có hai cách phân loại.

−Phân loại dựa trên khối lượng: phương pháp này có độ chính xác cao. Quá trình phân loại này thường được thực hiện bằng các cân lò xo hoặc cân điện tử. Nhược điểm của phương pháp phân loại dựa trên khối lượng là không thích hợp với các nguyên liệu có kích thước nhỏ, năng suất thấp và thời gian tiêu tốn nhiều.

−Phân loại dựa trên kích thước: thường có độ chính xác kém hơn so với dựa trên khối lượng, nhưng chi phí thực hiện rẻ hơn.

Thiết bị: Dùng thiết bị phân loại dạng băng chuyền và trục lăn.

Hình 9: Máy sàng dãy con lăn

Lựa chọn loại sàng có kích thước lỗ biến thiên hạn chế khi sàng phẳng khi nguyên liệu tiếp xúc với bề mặt sàng có thể gây bít lỗ sàng, hiệu suất sàng không cao

Bảng 13: Tham số kĩ thuật của băng tải PVC 3 dãy con lăn MODEL ĐƠN VỊ

BĂNG TẢI PVC 3 DÃY CON LĂN

Khổ băng tải mm B400

Độ dày băng tải mm 2÷5

Độ nghiêng tối đa o 25o

Độ dài băng tải m Tùy chọn

Chiều cao đổ m Tùy chọn

Con lăn (Đường kính) mm Ø50 ÷ Ø100

Quả lô (Đường kính) mm Ø200 ÷ Ø450

Máy sàng dãy con lăn có ưu điểm so với những máy sàng khác như: - An toàn trong thực phẩm không gây mùi cho vật liệu vận chuyển. - Băng tải chịu được độ ẩm.

- Mối nối băng tải được dán bền chắc tăng tuổi thọ cho băng tải. - Kết cấu nhỏ gọn vững chắc.

- Dễ bảo trì ,bảo dưỡng.

I.8 Đóng gói bao bì và bảo quản trà I.8.1 Bao bì và cách đóng gói

Hàm ẩn chè sau khi qua giai đoạn sấy cần đạt được là 5%, trước khi vào công đoạn đóng gói chè phải qua giai đoạn làm nguội thì hàm ẩm cần khống chế là 7%.

Nhằm bảo quản tốt trà thành phẩm, cần chú ý tới việc chọn lựa vật liệu làm bao bì, cách thức đóng gói, làm kho chứa thích hợp.

Với trà bảo quản trong thời gian ngắn, có thể gói trong 2 lớp giấy (Một lớp giấylót bên trong và một lớp giấy có nhãn hiệu bên ngoài) và dán kín, sau đó đem xếp vào những thùng gỗ có giấy dán lót bên trong và đóng nắp kín.

Với trà cần bảo quản trong thời gian dài, cần được bảo quản trong thùng đựng trà có lót 3 lớp giấy (hai lớp giấy thường và một lớp giấy kim loại ở giữa), có nắp kín, có nẹp thiếc và dùng đinh đóng chặt. Trà phải được đóng đầy, chặt trong thùng đựng trà.

Giấy dùng bao gói cũng như dùng lót thùng trà phải là giấy trắng, không có mùi lạ (giấy thường), không bị nhàu (giấy kim loại). Mặt gỗ dùng để đóng thùng phải nhẵn, không bị mọt, không mùi và độ ẩm của gỗ không được quá 13%. Các mép thùng đều phải có nẹp thiếc và dùng đinh đóng chặt.

Sự thay đổi ẩm độ của trà còn phụ thuộc vào bao bì trà đem bảo quản.

1.29 Bảng 14: sự thay đổi độ ẩm của trà khi bảo quản trong 30 ngày ở phòng thí nghiệm có độ ẩm tương đối của không khí 85%, nhiệt độ 22-25oC.

Loại bao bì Độ ẩm trà %

Lúc bắt đầu Sau 30 ngày

Bình thủy tinh có nút nhám 7.5 7.5

Hộp thiếc bên trong có lót giấy gói trà 7.5 7.5

Gói bằng tay trong 2 lớp giấy 7.5 12.8

Hộp bằng bìa cứng có giấy gói trà 7.5 13.8

Hộp bằng bìa cứng có lót giấy chống ẩm 7.5 12.7

Không bao gói 7.5 14.0

I.8.2 Những thay đổi chất lượng trà trong quá trình bảo quản

− Bảo quản trà lâu dài, chất lượng của trà sẽ giảm đi (trà mất hương thơm, vị kém đậm đà, nước pha kém) do sự thay đổi thành phần hóa học của trà, hàmlượng các chất hòa tan giảm dần, hàm lượng tinh dầu và tannin hòa tan giảm.

− Độ ẩm cân bằng của trà phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của không khí, theo nghiên cứu sau:

1.30 Bảng 15: Quan hệ giữa ẩm độ ẩm cân bằng của trà và độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí % 30 45 60 62 70 80 85 96

Độ ẩm cân bằng của trà % 5.8 6.7 8.7 9.0 10.4 12.2 14.8 20.5

Vi sinh vật có thể gây nên những hư hỏng trà trong thời gian bảo quản như làm mốc trà, gây mùi lạ cho trà,…Sự phát triển vi sinh vật ở trà trong thời gian bảo quản phụ thuộc phần lớn vào độ ẩm không khí nơi bảo quản. Cách bao gói cũng ảnh hưởng tới sự phát triển vi sinh vật ở trà trong khi bảo quản.

I.8.3 Thiết bị

Hình 10: Thiết bị bao gói chè

Máy tự động tạo túi , đổ đầy và kẹp dây, không kẹp mác. Tham số kỹ thuật:

− Kích thước tạo túi:

+ Dài: 40 – 100mm

+ Rộng: 45 – 75mm

− Sản lượng: 40 – 60túi/phút

− Phạm vi định lượng: 3 – 5g

Để chất lượng bao bì được hoàn thiện sử dụng thêm các thiết bị phụ như thiết bị in ấn, thiết bị đóng thùng carton.

II. Quy trình 2- Quy trình sản xuất trà đen theo phương pháp nhiệt luyện.

Tạp chất

Chè già

Chè vụn

Quy trình 2 về cơ bản giống quy trình 1. Chỉ khác là ở quy trình 1 ta thực hiện quá trình lên men, sau đó thực hiện quá trình sấy để vô hoạt enzyme. Còn ở quy trình 2, ta thay quá trình lên men bằng quá trình nhiệt luyện, và sử dụng quá trình sấy 1 lần trước khi nhiệt luyện thay vì 2 lần như ở quy trình 1. Ngoài ra ở qui trình 2 cũng vò 3 lần nhưng thời gian vò được rút ngắn còn 20-30 phút.

II.1 Quá trình sấy II.1.1 Mục đích công nghệ

Chuẩn bị: Do nhiệt hấp thu trong quá trình này quá trình nhiệt luyện sẽ diễn ra thuận tiện hơn, và việc giảm hàm ẩm của lá trà xuống còn khoảng 10%, thích hợp cho các quá trình oxi hóa xảy ra khi nhiệt luyện. Ngoài ra, các sản phẩm của phản ứng thủy phân cũng sẽ được tạo thành như: peptide, acid amin, dextrin, đường đơn giản, pectin, các sản phẩm này có tác dụng điều vị và là cơ chất để chuẩn bị cho quá trình nhiệt luyện.

Bảo quản: quá trình này làm giảm độ ẩm của lá trà đáng kể nên cũng có mục đích là bảo quản.

Hoàn thiện: Làm tăng hương vị của lá trà, giảm mùi hăng của lá do tinh dầu gây ra.

Chè tươi Làm héo Phân loại và làm sạch sạchsạch Vò lần 1 Sàng tơi Vò lần 3 Vò lần 2 Sàng tơi Sấy Nhiệt luyện Phân loại Trà đen Sàng tơi Bao gói

II.1.2 Biến đổi của nguyên liệu

− Vật lý: màu xanh của lá chè không còn, thể tích và khối lượng khối chè giảm, lá xoăn nhẹ, mùi hăng của lá trà tươi giảm.

− Hóa học: Nhiệt độ trong quá trình sấy làm cho phản ứng Maillard xảy ra mạnh mẽ. Phản ứng giữa acid amin sẵn có trong bản thân nguyên liệu và đường khử được sinh ra trong quá trình làm héo. Hàm lượng chlorophyll bị giảm bởi nhiệt độ cao.

− Hóa sinh: hoạt lực của enzym có trong chè trong khi sấy sẽ bị giảm dần và có thể bị ức chế hoàn toàn.

− Sinh học: các vi sinh vật bị tiêu diệt hoặc bị ức chế do hàm ẩm giảm đáng kể

II.1.3 Thông số công nghệ và thiết bị

Thiết bị: Ta sử dụng thiết bị sấy băng tải tương tự qui trình 1

Thông số công nghệ:

− Nhiệt độ sấy: 90-95oC

− Thời gian sấy : 15-20 phút (tùy thuộc độ non già cũng như kích thước của là chè).

− Độ ẩm sau khi sấy : 10%

− Vận tốc không khí: 0.5m/s

− Độ dày lớp chè trên băng tải khoảng 20-30mm.

II.2 Nhiệt luyện

II.2.1 Mục đích công nghệ

Chế biến: Sau khi sấy ta vun trà thành đống để tận dụng lượng nhiệt (khoảng 55- 650C) để nhiệt luyện. Với nhiệt độ và độ ẩm thích hợp sẽ tạo điều kiện tốt nhất cho các quá trình oxi hóa trong khối chè diễn ra đều khắp hơn so với quá trình lên men trong phương pháp cổ điển.

Hoàn thiện: quá trình nhiệt luyện nhằm mục đích nâng cao hương vị của chè đen bằng cách tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình oxi hóa, cho các phản ứng Maillard, Caramen xảy ra nhằm tạo hương, tạo vị, nâng cao chất lượng cho sản phẩm trà đen.

II.2.2 Biến đổi của nguyên liệu

− Vật lý: lá chè sẽ xoăn lại, màu của khối trà sẽ biến đổi, do sự tạo thành theaflavins, thearubigins và các sản phẩm của phản ứng Maillard, Caramen.

− Hóa lý: độ ẩm giảm không đáng kể, thất thoát các hợp chất dễ bay hơi và các chất tan nhưng không nhiều như khi sử dụng quá trình lên men.

− Hóa học: diễn ra các phản ứng oxi hóa polyphenol dưới xúc tác của nhiệt độ trong phòng nhiệt luyện, cũng như các phản ứng Maillard, caramel để tạo màu, tạo hương

cho sản phẩm.

II.2.3 Thông số công nghệ và thiết bị Thông số công nghệ:

− Trà sau khi sấy đem đi nhiệt luyện được cho vào các thùng chứa với lớp dày

10-12cm, phủ kín bằng vải bạt rồi vận chuyển vào phòng nhiệt luyện.

− Nhiệt độ: khi đưa vào nhiệt luyện thì nhiệt độ khối chè vào khoảng 55-60oC, và ta phải giữ nhiệt độ của phòng nhiệt luyện không đổi ở 55-65oC.

− Thời gian: 2-5 giờ tùy mức độ non già của chè đem nhiệt luyện.

− Sau khi nhiệt luyện trà sẽ được đem đi làm nguội, khi đó độ ẩm của khối chè giảm xuống còn 4-6% và tiếp tục đi theo các công đoạn còn lại.

III. So sánh hai quy trình công nghệ

1.31 Bảng 16: So sánh quy trình công nghệ 1 và quy trình công nghệ 2

Chỉ tiêu so sánh Quy trình 1 Quy trình 2

Chất lượng sản phầm hàm lượng tanin của sản phẩm thấp ảnh hưởng tới quá trình ”chín tới” để tạo hương vị khi bảo quản.

Chất lượng của chè thành phẩm được nâng cao, hàm lượng tanin trong chè tăng lên 3÷ 6%, hương thơm của chè được tăng lên do sau khi nhiệt luyện đề tạo hương, không phải qua sấy làm mất hương thơm

Thiết bị Khó cơ giới hóa và tự động

hóa Dễ cơ giới hóa và tự động hóa hơn trong sản xuất Chi phí năng lượng Tốn nhiều năng lượng hơn

do quá trình sấy

Tiết kiệm được điện năng, nhiên liệu và năng lượng Thời gian sản xuất Tốn nhiều thời gian Tiết kiệm thời gian

IV. Tiêu chuẩn sản phẩm

1. Chỉ tiêu cảm quan

1.32 Bảng 17: Chỉ tiêu cảm quan của các loại chè OTD

Các chỉ tiêu Ngoại hình Màu nước Mùi Vị

OP Xoắn tương đối đều, đen

tự nhiên, thoáng tuyết

Đỏ nâu sáng rỏ, viền màu vàng

Thơm đượm Đậm dịu, có

hậu

FBOP Nhỏ, mảnh gãy của OP

và P tương đối đều, đen có tuyết

Đỏ nâu đậm, có

viền màu vàng Thơm đượm Đậm có hậu

P Tương đối xoăn, tương

đối đen đều, ngắn hơn OP

Đỏ nâu sang, có

viền vàng Thơm dịu Đậm dịu

PS Tương đối đều, đen hơi

nâu, hơi khô Đỏ nâu Thơm vừa Đậm vừa

BPS Tương đối đều, mảnh

gãy của PS, đen hơi nâu

Đỏ nâu hơi nhạt Thơm vừa Ít đậm

BP Nhỏ đều, đen hơi nâu Đỏ nâu đậm Thơm nhẹ Ít đậm

D Nhỏ, mịn, sạch Đỏ nâu hơi tối Thơm nhẹ Chát hơi gắt