Quá trình lên men là giai đoạn quan trọng trong sản xuất chè đen. Chính nhờ quá trình này mà nguyên liệu sau 2 quá trình héo và vị chịu những chuyển hố sâu sắc về mặt hố học, để tạo nên các tính chất đặc trưng về mầu sắc mùi vị và ngoại hình của chè sản phẩm.
b. Cơ sở của quá trình lên men lá chè
Quá trình chế biến chè đen là một ví dụ điển hình về nghệ thuật sử dụng enzim cĩ ngay trong chính bản thân của nguyên liệu trong cơng nghiệp thực phẩm. Nên nhiều nhà nghiên cứu và cơng nghệ đã dành nhiều cố gắng nhằm làm sáng tỏ bản chất hố học và sinh học của quá trình lên men lá chè.
Theo ý kiến của viện sĩ A.M.Oparin thì quá trình lên men lá chè được tĩm lược qua 2 quá trình sau:
Catesin + O2 Orthoquinol (1) Orthoquinon sản phẩm màu, vị (2)
Quá trình (1) xảy ra với sự tham gia của các enzim oxy hố khử và tuỳ thuộc vào bản chất cuả các Catesin tham gia phản ứng mà lượng oxi tiêu tốn cho quá trình khác nhau.
Khi oxy hố Epicatesin (EC) hoặc Epicatesingalat (ECG) thì cần 2 nguyên tử oxy. Khi oxy Epigallocatesin (EGC) và Epigallocatesingalat (EGCG) thì lượng oxy chỉ cần 1,5 mol cho 1 mol mỗi loại. Ngồi ra độ bền của Orthoquinon cùng phụ thuộc vào bản chất của các Catesin.
Ngồi bộ phận Catesin bị oxy hố dưới tác dụng của enzim, một bộ phận Tanin chè cũng cĩ khả năng tự oxy hố để trở thành Orthoquinon.
Quá trình (2) là sự chuyển hố tiếp của Orthoquinon ngoài sự xúc tác của enzim.
Theo Robert ( người Anh) thì sản phẩm của quá trình lên men cĩ vai trị quyết định chất lượng của chè đen là do sự ngưng tụ của các Orthoquinon thuộc 2 catesin cĩ hàm lượng chiếm đến 80% tổng lượng Tanin chè là Epigalocatesin
và Epigallocatesingalat. Các Catesin cịn lại cũng tham gia vào quá trình oxy hố kết tủa nên các orthoquinon nhưng do thể oxi hố khử của các orthoquinon này cao nên bị các gallocatesin khử và lại trở về trạng thái ban đầu.
Theo luận điểm của Roberts nếu xảy ra sự tương tác giữa 2 gốc
difenolquinon tạo nên các Dicatesin và Theaflavin hoặc Theaflavingallat. Từ Theaflavin nếu xảy ra sự đứt vịng Puran của vịng Tvopolon thì sẽ tạo thành Thearubigin. Tuỳ thuộc vào quá trình lên men mà tỷ lệ giữa TF và TR trong chè đen khác nhau.
Tuy nhiên TR bao giờ cũng nhiều hơn TF 4 – 6 lần. Mặc dù vậy nhưng vai trị của TF vẫn được khẳng định là quan trọng khi đánh giá chất lượng của sản phẩm, chính sản phẩm này cho nước chè mầu vàng mật ong tươi sáng, cịn TR cho nước chè mầu đỏ nâu.
c. Kỹ thuật lên men
Các nhà khoa học chia quá trình lên men lên lá chè làm 2 giai đoạn : giai đoạn thứ nhất bắt đầu khi tế bào lá bị phá vỡ sau lần vị 1 và kết thúc cùng lúc với lúc kết thúc quá trình vị, giai đoạn này kéo dài 2-3 giờ. Giai đoạn 2 kể từ lúc đưa chè vị vào phịng lên men cho đến khi quá trình lên men kết thúc, giai đoạn này kéo dài từ 2-5 giờ. Vì quá trình lên men xảy ra ngay trong khi vị cho nên ở phịng vị, các điều kiện tối thiểu về nhiệt độ, độ ẩm của O2 khơng khí cũng phải được đảm bảo để quá trình lên men xảy ra bình thường. Để đạt được các điều kiện tối thiểu này, ở các phịng vị và lên men đều bố trí quạt, máy điều hồ, máy phun ẩm. Ngồi ra để dảm bảo điều kiện về vệ sinh an toàn cho cơng nhân thao tác, ở 2 phịng này tường và nền phịng vị, lên men được bố trí cĩ độ nghiêng thích hợp.
Chè sau khi vị và phân loại được rải vào các khay bằng gỗ cĩ kích thước khác nhau rồi đưa vào phịng lên men. Phần lọt qua sàng được rải vào khay với chiều dày 4-6 cm, phần cịn lại thì 6-8 cm, các khay chứa chè được chồng lên nhau và mỗi chồng cao 1- 1,2 m. Trong quá trình lên men nhờ các phản ứng oxi hố
khử mà lá chè mất dần các hoạt tính ban đầu và cĩ được đặc trưng của lá chè lên men. Màu xanh được thay bằng màu đồng đỏ , mùi hăng ngái được thay bằng mùi thơm thoảng của lá chè đã lên men và vị đắng chát mất dần nhường chỗ cho vị chát dễ chịu.
d. Kiểm tra quá trình lên men
Để kết thúc quá trình lên men được đúng đắn và khắc phục những sự cố cĩ thể xảy ra khi lên men, cần thường xuyên theo dõi các thơng số kỹ thuật như nhiệt độ, độ ẩm và đặc biệt là sự giảm hàm lượng Tanin theo thời gian lên men.
Bảng tiêu chuẩn Tanin cho quá trình lên men ( tính theo % chất khơ)
Phần 1 Phần 2
Sau vị lần 1 Kết thúc lên men Sau vị lần 2 Kết thúc lên men 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 7-8 8-9 10-12 13-15 13-15 13-16 13-16 - 8-10 10-12 12-14 14-16 - - - 7-8 8-9 10-12 11-13 - - 1.5.5 Quá trình sấy chè a. Mục đích và cơ sở khoa học
Ngay khi quá trình lên men két thúc, nghĩa là các chỉ tiêu chất lượng dã đạt yêu cầu cần chấm dứt hoạt động lên men của enzim. Muốn vậy phải dùng nhiệt độ cao vừa để đạt được mục đích này vừa để nhằm hoàn thiện chất lượng của sản phẩm.
Kết quả nghiên cứu trong những năm gần đây đã chứng minh chắc chắn rằng những chuyển hố này xảy ra ngoài tác dụng của enzim dưới tác dụng của nhiệt độ cao và độ ẩm thích hợp của chè sau khi sấy đã gĩp phần tạo ra hương vị mới cho chè sản phẩm.
Mục đích của quá trình sấy chè :
- Diệt men : dùng nhiệt độ cao, trong suốt quá trình lên men hoạt tính của men giảm đáng kể vì bản chất của men là Protein mà tanin trong chè tác dụng với Protein để tạo thành chất khơng tan. Khi Tanin bị oxi hố đồng thời nĩ tấn cơng vào men xúc tác làm cho nồng độ men giảm, nồng độ chất xúc tác giảm nên quá trình diệt men diễn ra nhanh chĩng.
- Làm khơ chè : độ ẩm của chè sau khi lên men 63-65% do đĩ sấy để làm khơ chè độ ẩm giảm xuống cịn 3-5 % để cố định hình dáng cho chè tạo điều kiện vận chuyển bảo quản dễ dàng.
b. Thiết bị và kỹ thuật sấy chè
Hiện nay trong cơng nghiệp chế biến chè đang sử dụng nhiều loại máy sấy khác nhau nhưng thơng dụng nhất là loại máy sấy băng truyền dùng tác nhân sấy là khơng khí nĩng.
Các loại máy sấy này thường bao gồm 3 bộ phận chính là :
- Calorife gồm buồng đốt và hệ thống ống gang với diện tích trao đổi nhiệt là 110 m2. Khơng khí sạch được quạt hút vào các ống ngang và được khí nĩng từ buồng đốt luồn qua thành ống ngồi đốt nĩng đến nhiệt cần thiết trước khi vào buồng sấy.
- Buồng sấy là 1 hộp bằng gang cĩ dung tích đủ chứâ hệ thống 4 băng chuyền.
- Bộ phận tiếp liệu: gồm cĩ bồn chứa chè lên men, tay gạt để điều chỉnh lớp chè trên băng truyền sấy.
Nhìn chung qua các thực nghiệm dù sấy theo phương pháp nào thì chất lượng của chè khơ ( chè bán thành phẩm) cũng chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố như nhiệt độ, vận tốc của tác nhân sấy và thời gian sấy..