1. 3: Thành phần hoá học chính của chè
1.5.1 Quá trình bảo quản chè
Mục đích: làm cho lá chè không bị dập nát, ôi ngốt. Cơ sở của quá trình: gồm hai giai đoạn
Giai đoạn 1: Do khi lá chè bị ngắt ra khỏi cây thì sự sống vẫn còn nên quá trình tổng hợp các chất vẫn diễn ra dựa trên cơ sở các chất đã tích luỹ trong các mao dẫn, qúa trình này sẩy ra ngắn và đây là qúa trình có lợi đến chất lượng của chè.
Nhiệt sinh ra tích luỹ trong khối chè, làm cho khối chè nóng lên các men hoạt động mạnh, thúc đẩy quá trình phân giải, chất khô trong lá chè bị suy giảm do tốc độ phân giải nhanh đây là quá trình không có lợi trong sản xuất chè.
Phương pháp bảo quản: để làm giảm sự tích luỹ nhiệt và ẩm trong khối chè.
Phương pháp làm thoáng gió: Lợi dụng sự đối lưu tự nhiên của không khí để hạn chế sự tích luỹ nhiệt và ẩm trong lá chè.
Chủ động làm thoáng gió (gió nhân tạo) kết hợp với đảo trộn nhưng phương pháp này làm cho lá chè bị dập nát
Làm thoáng gió tích cực: cho không khí đi xuyên hẳn qua lớp chè, đây là phương pháp tiến nhất hiện nay vì nhiệt thoát nhanh
Bảo quản trong phòng lạnh: chỉ sử dung trong quá trình nghiên cứu do tôn kém
1.5.2 Quá trình héo
a. Mục đích:
Giảm bớt lương nước có trong lá chè và tạo ra những tính chất vật lý, hoá học cần thiết để cho qua trình vò được thực hiên thuận lợi. Trước hết do lương nước của búp chè giảm đi sau giai đoạn héo khoảng 30%, làm cho búp chè dẻo hơn và do đo quá trình vò ít bị nát hơn. Ngoài ra do lượng nước giảm đi mà hàm lượng chất khô trở nên đậm đặc hơn giúp cho các phản ứng hoá học xảy ra nhằm tạo ra chất lượng của chè thành phẩm.
b. Phương pháp héo chè.
- Phương pháp héo tự nhiên :các nước nhiệt đới với năng lượng gió và năng lượng mặt trời phong phú có nhiều ưu điểm để khai thác phương pháp này như ấn Độ ,Xiclanca, các nước châu Phi và Việt Nam
Ưu điểm chủ yếu của phương pháp này là ít tốn năng lượng cho quá trình làm héo, và do thời gian làm héo kéo dài 2-4giờ (làm héo trực tiếp dưới ánh mặt trời) và 16-20 giờ (làm héo trong nhà không có tường bao che) các quá trình hoá sinh trong lá chè sẩy ra được hoàn thiện hơn và chất lượng tốt hơn. Tuy nhiên, do héo tự nhiên phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện khí hậu và thời gian héo kéo dài nên làm cho chu kỳ sản xuất kéo dài, nâng xuất cho một chu kỳ thấp.
- Phương pháp héo nhân tạo :đối với các nước nền công nghiệp phát triển và không được thiên nhiên ưu đãi như các nước nhiệt đới, đã phải nghĩ ra phương pháp làm héo lá chè bằng chính năng lượng nhiệt do đốt cháy các nguyên liêụ như: than, dầu ... Các nước này đã chế tạo ra các máy làm héo có tác dụng liên tục và có khả năng làm giảm độ ẩm của lá chè đúng yêu cầu công nghệ trong khoảng thời gian 3giờ.
Như vậy nhờ các máy làm héo các nhà công nghệ hoàn toàn chủ động được thời gian sản xuất, rút ngắn được thời gian sản xuất và cơ khí hoá tự động hoá dây truyền sản xuất chè đen.
Hiện nay mỗi nước tuỳ thuộc vào điều kiện nguyên liệu cụ thể mà các nhà công nghệ có yêu cầu về mức độ làm héo lá chè khác nhau.
Mức độ làm héo tỉ lệ giữa lượng chất khô và lượng nước của lá chè đã làm héo ở ấn Độ Xiclaca các nhà công nghệ đã chấp nhận tỉ lệ này là 1:2 nghĩa là búp chè sau khi héo có độ ẩm là 66-67%,còn ở Liên Xô cũ búp chè sau khi héo có độ ẩm 60-62% thì chè sản phẩm có chất lượng cao.
Công nghệ chế biến chè ở nước ta còn quá trẻ ,bởi vậy những nghiên cứu cơ bản về nguyên liêu nước ta chưa được tiến hành toàn diện .Các cơ sở chế biến chè nước ta hiện đang áp dụng mức độ héo của Liên Xô ,điều này không làm hài lòng các nhà nghiên cứu và công nghệ Việt Nam.
1.5.3 Quá trình phâ vỡ tế bào và định hình chè.
a. Mục đích:
Các chất hoà tan trong nước có trong tế bào của lá chè ,mà quan trọng nhất là các catechin thực hiện được quá trình oxyhoá dưới tác dụng của các enzim PPO(polyphenoloxydaza) và PO(peroxydaza) phải được tiếp cận với O2 không khí .Muốn vậy phải phá vỡ vỏ và màng tế bào để chuyển các enzim lẫn cơ chất của chúng ra bề mặt lá. Quá trình này được thực hiện nhờ tác dụng cơ học xảy ra khi vò nguyên liệu trong các máy vò. Ngoài ra do có quá trình vò các chất hoà tan trong chè đi vào nước nóng tốt nhanh hơn khi pha chè và thể tích của khối chè cũng giảm đi giúp cho quá trình bao gói, vận chuyển dễ dàng hơn .
b. Phương pháp phá vỡ tế bào và định hình chè:
Với chế biến nhỏ trong gia đình cỡ 10kg nguyên liệu thì người ta có thể dùng tay hoặc chân để vò nát tế bào của lá chè. Tuy nhiên phương pháp này gây mất vệ sinh và không có khả năng tạo ra đủ độ xoăn cho lá chè nên ngoại hình của nó thường không đẹp.
Với các xưởng chế biến có công suất 12 tấn nguyên liệu trở lên, hiện đang sử dụng loại máy vò chuyên dùng tác dụng đơn hoặc kép có bộ phận ép và bộ phận làm nguôị.
Tuỳ thuộc vào kích thước của máy vò mà lượng chè héo ở lần vò thứ nhất vào khoảng 100-200kg/máy. Trước kia để đạt được độ dập tế bào theo yêu cầu của quá trình lên men, máy vò được trang bị thêm bộ phận ép ,nhưng theo qui trình mới để thuận tiên người ta không sử dụng nữa. Để thay vào phần lực đã mất đi do không có bàn ép, các nhà khoa học Liên Xô đã tâng lượng chè cho vào máy ở mỗi lần vò lên 180-200kg/máy. Chính lượng chè hơn này đã tạo nên một lực ép đáng kể và hoàn toàn có thể thay thế lực do bàn ép tạo ra. Do cấu tạo đặc biệt và từ đó dẫn đến sự chuyển động độc đáo của máy vào mà khối chè trong máy chịu các lực khác nhau, theo ý kiến của các nhà thiết kế và chế tạo, nhờ tác dụng của các lực xuất hiện lúc vận hành máy mà khối chè trong máy phân ra làm hai vùng. Ở vùng trung tâm, chúng chuyển động từ dưới lên theo phương pháp thẳng đứng với vận tốc là 0,02m/s. Ở vùng ngoại vi, khối chè chuyển động từ tâm ra thanh máy theo phương
nằm ngang với vân tốc 0,51m/s. Chính nhờ sự chênh lệch vận tốc này mà lá chè bị xé rách và xoăn lại .
Thành lập một chế độ vò mới thích hợp rất phức tạp và phải căn cứ vào chất lượng số lượng nguyên liệu nhập về nhà máy trong một ngày đêm, mức độ làm héo chè và mùa sản xuất chè. Kinh nghiệm cho thấy chè càng non và qua héo nhẹ phải được vò với cường độ nhẹ hơn chè già. Trời nóng nhiệt độ của phòng vò càng cao thì thời gian vò phải rút ngắn nhưng số lần vò phải tăng lên. Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của từng nước ,từng địa phương và từng cơ sở chế biến mà có thể áp dụng các công thức vò như sau:
Công thức Số lần và số máy vò Thời gian vò(phút) A 3 2 2 45'-45'-45' 30'-30'-30' B 3 3 2 45'-45'-45' 30'-30'-30' C 2 2 1 45'-45'-45' 30'-30'-30'
Theo công thức a, chè héo được định lượng theo từng lý lịch và đưa đi vò lần thứ nhất trong 3 máy vò với thời gian 45 phút. Hết thời gian này chè được đưa đi phân loại, phần chè không lọt qua lưới của 3 máy vò trong lần vò thứ nhất được dồn lại để đưa đi vò lần thứ 2 trong 2 máy và với thời gian 45 phút. Sau khi kết thúc lần vò thứ 2, chè được đưa đi phân loại và phần không lọt lưới sàng được đưa đi vò lần 3 trong 2 máy vò.
Công thức b được áp dụng cho các xưởng vừa chế biến chè đen vừa chế biến chè xanh. Ở đây phần chè vụn khi chế biến chè xanh được dung để chế biến chè đen, nên ở lần vò thứ 2 của quá trình người ta bổ xung thêm vào mỗi cối vò 50kg chè lọt sàng của lần vò 1 khi chế biến chè xanh. Do vậy, phải bố trí thêm một máy vò nữa để quá trình vò được ổn định.
Thực tế cho thấy, dù bố trí theo công thức nào thì thơi gian của mỗi lần vò vẫn phải bằng nhau. Quá trình phân loại giữa các lần vò nhằm mục đích tách phần chè nhỏ, đủ độ dập tế bào khỏi khối chè vò, đánh tơi các cục chè bị vón lại, tạo điều kiện thông thoáng giảm nhiệt độ và tạo ra các tính chất cơ lý mới để quá trình vò tiếp theo được thuận lợi.
Sau khi phân loại chè, phần chè lọt lưới sàng đã đủ tiêu chuẩn về kích thước và độ dập tế bào được giải vào các khay với độ dày 4-5cm và đưa đi lên men. Phần chè không qua lưới của làn vò một và lần vò 2 được đưa đi vò lần 3 và cũng được đưa đi lên men.
1.5.4 Quá trình lên men
a. Mục đích:
sắc về mặt hoá 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 có ngay trong chính bản thân của nguyên liệu trong công nghiệp thực phẩm. Nên nhiều nhà nghiên cứu và công nghệ đã dành nhiều cố gắng nhằm làm sáng tỏ bản chất hoá 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 tóm 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 hoá 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 hoá 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. Ngoài ra độ bền của Orthoquinon cùng phụ thuộc vào bản chất của các Catesin.
Ngoài bộ phận Catesin bị oxy hoá dưới tác dụng của enzim, một bộ phận Tanin chè cũng có khả năng tự oxy hoá để trở thành Orthoquinon.
Quá trình (2) là sự chuyển hoá tiếp của Orthoquinon ngoài sự xúc tác của enzim.
Theo Robert ( người Anh) thì sản phẩm của quá trình lên men có vai trò quyết định chất lượng của chè đen là do sự ngưng tụ của các Orthoquinon thuộc 2 catesin có hàm lượng chiếm đến 80% tổng lượng Tanin chè là Epigalocatesin và Epigallocatesingalat. Các Catesin còn lại cũng tham gia vào quá trình oxy hoá kết tủa nên các orthoquinon nhưng do thể oxi hoá 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 vòng Puran của vòng 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 trò 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, còn 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 vò 1 và kết thúc cùng lúc với lúc kết thúc quá trình vò, giai đoạn này kéo dài 2-3 giờ. Giai đoạn 2 kể từ lúc đưa chè vò vào phòng 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 vò cho nên ở phòng vò, các
điều kiện tối thiểu về nhiệt độ, độ ẩm của O2 không 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 phòng vò và lên men đều bố trí quạt, máy điều hoà, máy phun ẩm. Ngoài ra để dảm bảo điều kiện về vệ sinh an toàn cho công nhân thao tác, ở 2 phòng này tường và nền phòng vò, lên men được bố trí có độ nghiêng thích hợp.
Chè sau khi vò và phân loại được rải vào các khay bằng gỗ có kích thước khác nhau rồi đưa vào phòng lên men. Phần lọt qua sàng được rải vào khay với chiều dày 4-6 cm, phần còn 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 hoá khử mà lá chè mất dần các hoạt tính ban đầu và có 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 có thể xảy ra khi lên men, cần thường xuyên theo dõi các thông 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 khô)
Phần 1 Phần 2
Sau vò lần 1 Kết thúc lên men Sau vò 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 hoá 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 góp 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 không tan. Khi Tanin bị oxi hoá đồng thời nó tấn công
vào men xúc tác làm cho nồng độ men giảm, nồng độ chất xúc tác giảm nên quá trình diệt men diễn ra nhanh chóng.
- Làm khô chè : độ ẩm của chè sau khi lên men 63-65% do đó sấy để làm khô chè độ ẩm giảm xuống còn 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 công nghiệp chế biến chè đang sử dụng nhiều loại máy sấy khác nhau nhưng thông dụng nhất là loại máy sấy băng truyền dùng tác nhân sấy là không khí nóng.
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