1. Nấu syrup a) Mục đích
- Chuẩn bị : Đồng nhất dịch syrup để thuận tiện cho quá trình phối trộn. Dưới tác
dụng của nhiệt mà đường hịa tan vào hỗn hợp thành phẩm một cách tốt nhất. Đồng thời các vi sinh vật lẫn trong nước đường ( nếu cĩ) sẽ bị tiêu diệt. cĩ tác dụng giải khát chống mệt mỏi nhanh hơn,.
- Chế biến : Để thu nhận hỗ n hợp đường nghịch đ ảo. b) Những biến đổi trong quá trình nấu syrup:
Biến đổi vật lý: Nhiệt độ tăng, tăng áp lực thẩm thấu, tăng độ nhớt, sự thay đổi khối lượng riêng, tỉ trọng.
Biến đổi hĩa học :
Tăng hàm lượng chất khơ.
Phản ứng thủy phân đường saccharose với xúc tác acid và nhiệt độ tạo thành hỗn hợp đường glucose và fructose (cĩ tỉ lệ mol 1:1).
Sự chuyển hĩa đường thành syrup được thực hiện qua phản ứng sau: To> 80oC
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
pH = 5,5- 6,5 Glucose Fructose
Phản ứng caramel hĩa đường tạo các hợp chất sậm màu.
Biến đổi hĩa lý:
Sự hịa tan c ủa đường saccharose vào nước dưới tác dụng của nhiệt.
Sự hấp phụ của than ho ạt tính đối với các tạp chất hữu cơ trong syrup, đ ặc biệt là các hợp chất màu.
Biến đổi về mặt cảm quan:
Sự thay đổi màu sắc do phản ứng caramel hĩa đường tạo các hợp chất sậm màu.
Sự cĩ mặt của acid trong nước đường cùng tác dụng của nhiệt độ, nước là các tác nhân chuyển hĩa đường saccharose thành đường nghịch đảo làm tăng vị ngọt, độ ổn định của sản phẩm cũng tốt hơn
NƯỚC TRÀ XANH ĐĨNG CHAI GVHD: Thầy Lê Văn Việt Mẫn
c) Thiết bị
Bột tr loc ợ
Than hoa t tínhï acid citric
Đư ng
ơ
Hơi nươc
Syrup ra
Hình 11:Mơ hình thiết bị nấu syrup
Hình 12: Thiết bị nấu syrup Cấu tạo thiết bị:
Thiết bị cĩ dạng hình trụ, đáy cầu, được chế tạo bằng thép khơng rỉ.
Xung quanh phần thân dưới và đáy thiết bị cĩ lớp vỏ áo dùng để gia nhiệt bằng hơi.
Nguyên liệu sẽ được nạp vào qua cửa nạp trên nắp thiết bị.
Bên trong thiết bị cĩ cánh khuấy để đảo trộn nguyên liệu, cánh khuấy được truyền động bởi motor đặt trên nắp thiết bị.
Sản phẩm được tháo ra qua cửa ở đáy thiết bị. Thể tích sử dụng của thiết bị thường là 75%.
Phương pháp thực hiện
Cho nước vào thiết bị và gia nhiệt nước đến nhiệt độ 55 - 600C.
Cho cánh khuấy hoạt động với tốc độ 30 - 50 vịng/phút, rồi cho đường và acid vào.
Khi đường và acid đã hịa tan hồn tồn vào nước, gia nhiệt hỗn hợp đến nhiệt độ
70 - 800C để thực hiện phản ứng nghịch đảo đường, thời gian khơng kéo dài quá 2 giờ. Ở nhiệt độ 700C, thực hiện quá trình tẩy màu hỗn hợp trong 20 - 30 phút, bổ sung cả than hoạt tính và bột trợ lọc vào nồi nấu syrup.
Sau cùng, gia nhiệt nhanh hỗn hợp đến sơi rồi tiến hành lọc và làm nguội syrup.
NƯỚC TRÀ XANH ĐĨNG CHAI GVHD: Thầy Lê Văn Việt Mẫn
d) Thơng số cơng nghệ: Nhiệt độ: 70 - 800C
Thời gian: khơng quá 2 giờ
Xúc tác acid citric: 0.75% khối lượng so với đường saccharose. Tiêu chuẩn chất lượng syrup
Trong suốt, khơng màu, khơng mùi lạ Hàm lượng đường trung bình 65-70% Lượng đường chuyển hĩa > 90-95%
2. Lọc:
a) Mục đích: phân riêng hỗn hợp khơng đồng nhất qua lớp lọc Tách tạp chất
Cải thiện độ trong dịch syrup với sự hỗ trợ của bột trợ lọc b) Những biến đổi trong quá trình l ọc:
Biến đổi vật lý: Khối lượng riêng hỗn hợp giảm, nhiệt độ giảm. Biến đổi hĩa lý: Chỉ cịn một pha đồng nhất.
Biến đổi về mặt cảm quan: Tăng độ trong. c) Thiết bị: Thiết bị lọc khung bản Cấu tạo:
Thiết bị làm việc gián đoạn, huyền phù nhập vào liên tục, nước trong chảy ra liên tục, cịn tháo bã theo chu kỳ
Thiết bị lọc khung bản được cấu tạo chủ yếu bởi khung và bản. Khung giữ vai trị chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào. Bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc.
Khung và bản thường được chế tạo cĩ dạng hình vuơng và phải cĩ sự ghép kín giữa khung và bản.
Khung và bản được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ. Giữa khung và bản là vật ngăn lọc.
Vật ngăn lọc thể hiện 3 tính năng cơ bản:
Giữ pha rắn càng nhiều càng tốt, đồng thời trở lực đối với pha liên tục càng nhỏ càng tốt.
Sự phân bố đồng đều các lỗ xốp (mao dẫn) trên bề mặt vách ngăn lọc.
Chịu được tác động của mơi trường lọc như: độ thấm ướt, độ bền về áp suất, nhiệt độ, hĩa học, cháy nổ, điều kiện tái sinh bề mặt lọc.
Vách ngăn lọc cĩ thể cĩ dạng hạt, sợi, tấm, vật xốp.
Ép chặt giữa khung và bản bằng cơ cấu vít đai ốc được thực hiện bởi tay quay.
Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và bản nối liền tạo thành ống dẫn nhơ ra để ghép với hệ thống cấp liệu.
Khi tiến hành lọc, phải ép chặt khung và bản để áp suất lọc khơng làm dịch lọc rị rỉ ra ngồi, vì thế thiết bị lọc khung bản cịn gọi là thiết bị lọc ép.
Hình 13: Cấu tạo máy ép khung bản
NƯỚC TRÀ XANH ĐĨNG CHAI GVHD: Thầy Lê Văn Việt Mẫn Nguyên tắc hoạt động:
Hình 14: Mơ tả nguyên tắc hoạt động của thiết bị lọc khung bản
Huyền phù vào theo đường nhập liệu sau đĩ phân ra theo số lượng khung tràn vào khoang trống, dưới áp suất nước lọc đi qua vách ngăn lọc theo các rãng trên bản chảy xuống và nhờ van được lấy ra ngồi.
Bã được giữ trên bề mặt của vật ngăn lọc và được chứa trong khung.
Khi bã trong khung đầy thì dừng bơm nước nĩng vào để rữa bã nhằm trích ly thêm chất hịa tan nhưng hiệu quả khơng cao.
Nén khí để tách hết chất chiết, xả áp, tháo khung, tháo bã vệ sinh thiết bị Ưu điểm:
Thời gian lọc: nhanh. Lượng nước rửa: ít. Độ ẩm bã: thấp.
Diện tích bề mặt lọc lớn.
Cĩ thể thay đổi năng suất bằng cách thay đổi diện tích lọc. Chi phí thấp và bền.
Nhược điểm: Độ tổn thất chất chiết cao.
Thiết bị hở nên khơng áp dụng cho những thực phẩm dễ nhiễm vi sinh vật. Mức độ cơ giới hĩa và tự động hĩa: khơng cao.
Thiết bị làm việc gián đoạn nên tốn thời gian cho việc tháo bã và rửa bã.
Hình15 : Thiết bị lọc khung bản dùng trong quy mơ cơng nghiệp d) Thơng số cơng nghệ:
Áp lực lọc: 3at (được tạo ra bởi bơm nhập liệu).
3. Làm nguội: a) Mục đích:
Chuẩn bị: hạ nhanh nhiệt độ dịch nha, chuẩn bị cho quá trình phối trộn. b) Những biến đổi trong quá trình làm nguội syrup: Biến đổi vật lý: độ nhớt hỗn hợp tăng, nhiệt độ giảm. Các biến đổi khác khơng đáng kể.
c) Thiết bị: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng Cấu tạo
NƯỚC TRÀ XANH ĐĨNG CHAI GVHD: Thầy Lê Văn Việt Mẫn
Hình 16: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng.
Đây là loại thiết bị truyền nhiệt cĩ bề mặt truyền nhiệt phẳng, tạo thành từ những
tấm bảng ghép vào thành những hộp rỗng nhiều ngăn, chúng cĩ những lỗ nối nhau tương ứng để tạo thành lối chuyển động riêng cho từng lưu chất. Giữa các tấm bản cĩ dùng các tấm đệm kín để đảm bảo ngăn cách hai lưu chất. Bên ngồi cĩ hệ thống các thanh gi ằng cĩ ốc vặn để ép chặt các tấm bản
Nguyên tắc ho ạt động:
Hình 17: Mơ tả ngyên tắc hoạt động của thiết bị làm nguội
Cứ mỗi giây, ống dẫn mở ra cho lưu chất chảy vào. Giữa mỗi cặp đĩa cĩ một miếng đệm cao su, để ngăn c ản lưu chất hịa lẫn vào nhau hoặc rỉ ra bên ngồi. Vì thế, nhiệt được truyền từ lưu chất nĩng sang lưu chất lạnh qua các đĩa mỏng làm bằng thép khơng rỉ.
Ưu điểm:
- Sử dụng vật liệu mỏng nhất cho bề mặt truyển nhiệt nên quá trình truyền nhiệt đạt tối ưu.
- Ngồi ra, dịng chảy rối trong mơi trường giúp cho quá trình đối lưu diễn ra thuận lợi hơn, dẫn đến tăng hiệu quả truyền nhiệt giữa các mơi trường.
- Những dịng chảy rối xuất hiện do bề mặt nhiều khía làm cặn khĩ hình thành, ưu điểm này nổi bậc so với thiết bị truyền nhiệt dạng ống lịng ống
Nhược điểm: Khơng làm việc dưới áp suất cao và khơng thích hợp đối với các
nguyên liệu dạng nhão và dạng hạt.(Những nếp gấp trên đĩa tạo những điểm “tựa” đã giữ các chất dạng bột nhão và dạng hạt ở lại đĩ. Vì thế, giữ cho thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng sạch trước khi chạy sản phẩm mới là điều vơ cùng khĩ khăn)
NƯỚC TRÀ XANH ĐĨNG CHAI GVHD: Thầy Lê Văn Việt Mẫn
d) Thơng số cơng nghệ:
Nhiệt độ: làm nguội đến nhiệt độ 30-350C.
4. Diệt men a) Mục đích Chuẩn bị:
Trong chế biến chè xanh, khơng cần tạo nên những biến đổi sinh hĩa cho tanin, nên enzyme khơng cĩ ích cho quá trình chế biến. Vì vậy ngay từ giai đoạn đầu của quá trình chế biến chè xanh người ta phải dùng nhiệt độ cao để vơ hoạt enzyme cĩ trong nguyên liệu để khơng tạo ra sự biến đổi các chất dưới tác dụng của enzyme.
Làm mềm lá chè tạo thuận lợi cho giai đoạn vị tiếp theo b) Những biến đổi trong quá trình di ệt men
Biến đổi vật lý: Làm thay đổi trọng lượng , thể tích, các tính chất cơ học chuẩn bị cho giai đoạn vị xoăn cánh chè.
Biến đổi hĩa sinh: Trong búp chè cĩ 2 loại enzyme chủ yếu là: Nhĩm enzyme thủy phân : amilase, protease, glucosidase, … Nhĩm enzyme oxi hĩa - khử : peroxidase, polyphenoloxidase, …
Enzyme peroxidase, polyphenoloxidase đĩng vai trị quan trọng nhất và cĩ tác dụng khác nhau ở nhiệt độ cao hơn sẽ bị vơ hoạt hồn tồn.
Biến đổi hĩa lý: Các chất mùi dễ bay hơi. Vì vậy, mùi giảm một ít. c) Thiết bị : Thiết bị diệt men bằng khơng khí nĩng
Cấu tạo
Hình 18: Thiết bị Nguyên tắc ho ạt động 2 - 3 kg/m1202 oC - 125o0,45 -1- 2 58 - 20- 25kg/m2 30 - , nguy
do ít hao hụt các chất tan hơn. d) Thơng số cơng nghệ
: 120oC - 125oC : 1 - 2 Thời gian làm nguội: 30 -
NƯỚC TRÀ XANH ĐĨNG CHAI GVHD: Thầy Lê Văn Việt Mẫn
5. Vị a) Mục đích Chuẩn bị:
Tạo hình xoăn chặt cho cánh chè kết hợp với làm dập một phần tế bào c ủa lá để dịch ép chiết ra ngồi mặt lá tạo thuận lợi cho quá trình trích ly
b) Những biến đổi trong quá trình vị
Biến đổi vật lý:
-Sự thay đổi về kích thước và hình dạng.
-Nhiệt độ tăng do s ự cọ xát cơ học của khối trà vào thành máng vị và do quá trình oxy hĩa trong khối trà vị.
Biến đổi hĩa học:
-Giảm lượng chất hịa tan: giảm lượng tannin hịa tan, giảm lượng nhĩm chất catechin.
-Giảm nhiều lượng chlorophyll.
-Sự thay đổi các thành phần khác: các phức chất bay hơi (benzaldehyde, n- pentanol…), các acid hữu cơ, giảm vitamin C ...
Cảm quan : màu sắc do sự oxy hĩa tannin trong trà tạo nên các chất màu nâu và đỏ, giảm lượng chlorophyll.
c) Thiết bị : Cấu tạo
Hình 19 : Thiết bị vị trà
Thiết bị vị trà thường cĩ 3 bộ phận chính: bộ phận động lực, mâm, thùng chứa nguyên liệu và các bộ phận phụ trợ khác. Trên bề mặt của bàn cĩ những gân nhằm tăng tác dụng vị trà.
Nguyên tắc ho ạt động
Sử dụng lực của máy chuyên dùng làm cho khối trà chuyển động và tự ma sát vào nhau. Sau khi cho lá trà vào máy, khởi động máy, một tay quay sẽ được quay dưới sự điều khiển của motor, 2 tay quay cịn l ại quay tự do quanh trục của nĩ. Trục đè sẽ sinh ra áp lực tác dụng khối trà trong suốt quá trình vị trà. Áp l ực sinh ra do tr ục đè cũng sẽ làm cho các chất lỏng trong lá trà được thốt ra ngồi, nhờ đĩ thực hiện được quá trình vị trà.
d) Thơng số cơng nghệ
Thời gian vị mỗi mẻ kéo dài khoảng 20 phút. 6. Trích ly:
Trích ly là quá trình hồ tan chất tan cĩ trong trà vào dung mơi thích hợp. Dung mơi
thường dùng trong trích ly trà là nuớc. Nước là loại dung mơi cĩ nhiều ưu điểm: khơng cĩ mùi, khơng độc hại, khơng gây cháy nổ, rẻ tiền, dễ kiếm…..
a) Mục đích:
Thu nhận các chất chiết (các chất hịa tan, màu, mùi, …) từ lá trà. b) Những biến đổi trong quá trình trích ly:
Biến đổi vật lý:
Sự khuếch tán c ủa các chất hịa tan vào nước. Độ nhớt dung mơi tăng.
Biến đổi hĩa học:
Ở điều kiện nhiệt độ cao, tương tác c ủa acid amin và polyphenol tạo ra các
aldehyde dễ bay hơi, tạo hương thơm cho trà. Các acid amin như alanin, phenylalanine, valin, leucine, isoleucine bị giảm đi, trong khi đĩ hàm lượng các aldehyde như
acetaldehyde, aldehyde butyric, aldehyde valeric tăng lên
Phản ứng Maillard - acid amin phản ứng với các đường khử tạo ra màu, mùi của nước trà trích ly.
Biến đổi hố lý: Cĩ sự chuyển pha
Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly: Đặc tính của nguyên liệu:
Hình dạng, kích thước, cấu trúc mao quản của nguyêu liệu.
Hàm ẩm của nguyên liệu,hàm ẩm càng cao thì quá trình trích ly càng khĩ khăn.
Đặc điểm của thiết bị trích ly: Cấu tạo, nguyên lý vận hành, …
Tỉ lệ nguyên liệu : dung mơi phải phù hợp. Dung mơi quá nhiều sẽ làm tốn chi phí năng lượng, nếu quá ít thì trích ly khơng triệt để, tốn thời gian trích ly.
NƯỚC TRÀ XANH ĐĨNG CHAI GVHD: Thầy Lê Văn Việt Mẫn
Nhiệt độ trích ly càng cao càng tốt vì nhiệt độ cao làm tăng độ hồ tan của các cấu tử vào dung mơi làm giảm độ nhớt và do đĩ tăng hệ số khuyến tán và tăng tốc độ quá trình trích ly.Đồng thời sử dụng nhiệt độ cao để vơ hoạt enzyme và ức chế vi sinh vật.
Nhiệt độ cũng là tác nhân xúc tác cho các phản ứng oxy hĩa các hợp chất polyphenol, tạo giá trị cảm quan cho sản phẩm. Tuy nhiên nếu nhiệt trích ly quá cao sẽ gây mất mát các cấu tử mẫn cảm với nhiệt vừa được tạo thành và đồng thới làm tăng độ hồ tan của các chất khơng mong muốn vào dung dịch.
Phụ thuộc vào thời gian trích ly. Sự khuấy đảo trong quá trình trích ly. c) Thiết bị: Thiết bị trích ly nhiều bậc
Cấu tạo:
Thiết bị là một hệ thống gồm nhiều nồi mắc nối tiếp nhau.
Hình 20: Thiết bị trích ly nhiều bậc
Nguyên tắc ho ạt động
Đây là thiết bị hoạt động gián đo ạn. Thường cĩ từ 3-5 nồi chiết. Giữa các nồi thường lắp đặt thêm hệ thống gia nhiệt để điều chỉnh nhiệt cho dịng lưu chất, hay sử dụng vỏ cách nhiệt.
Lá trà tươi sau khi qua quá trình vị được nạp vào các nồi và nước nĩng sẽ lần lượt đi qua các nồi đĩ để trích ly chất tan trong trà.
Đầu tiên, dung mơi được nạp vào nồi 1, từ đĩ dịch trích ly từ nồi 1 sẽ đi qua nồi 2, quá trình cứ thế tiếp diễn, khi quá trình trích ly ở nồi 4 kết thúc, tháo dịch trích. Bã trà trong các nồi được tháo ra.
Nhiệt độ khi vào nồi đầu tiên khoảng 700C tăng dần qua các nồi và khi đến nồi cuối cùng nhiệt độ khoảng 900C. d) Thơng số cơng nghệ Tỉ lệ trà và dung mơi: 1/10 Nhiệt độ trích ly: 80 - 100oC. Nồng độ dịch trích: 5- 8%. 7. Lọc a) Mục đích:
Chuẩn bị: cho quá trình phối trộn.
Hồn thiện: loại tạp chất để tinh sạch và làm trong dịch chiết sau trích ly. b) Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình l ọc:
Cĩ sự thay đổi về màu sắc do tạp chất trong dịch trích được tách ra, tăng độ trong, cĩ thể loại bỏ được một số vi sinh vật cĩ hại.
Tổn thất một số chất như: prơtêin kết tủa,chất màu