quá trình vò [5]:
Hai yêu cầu cơ bản của chè thành phẩm mà quá trình vò phải đáp ứng được là chè phải xoăn, thẳng và ngắn – đó là ngoại hình đẹp, đồng thời lá chè phải có
độ dập tế bào cao 72 ÷ 85% trở lên đối với chè đen.
Các nhà nghiên cứu thiết kế máy vò chè đã đi sâu vào nghiên cứu công nghệ, các kết cấu và thông số của máy để ngày càng hoàn thiện đáp ứng yêu cầu của công nghệ chế biến chè.
2.9.1. Yếu tố công nghệ:
2.9.1.1. Lượng nạp chè:
Lượng nạp chè là lượng chè đã qua héo đưa vào thùng khi vò, lượng chè đưa vào thùng vò càng nhiều càng tốt nó phụ thuộc vào sản lượng của nhà máy chè. Tuy nhiên đối với máy vò hở, lượng chè đưa vào nhiều thì lực ép mâm vò càng
lớn (đối với diện tích mâm vò nhất định). Nếu lượng chè đưa vào quá lớn sẽ tạo cho việc lật đảo chè khó khăn, sẽ làm cho chè không xoăn và có thể bị vò nát. Khi cho lượng chè vào thùng vò cần phải chú ý đến độ non già và mức độ héo của chè (độ héo chè có thể tăng giảm 10 ÷ 15%)
2.9.1.2. Tốc độ vò:
Tốc độ vò nói ở đây là tốc độ quay của mâm vò. Tốc độ vò là một thông số liên hệ trực tiếp với lượng chè đưa vào và sự lưu thông hay đảo lật. Để chè có mức độ lưu thông hợp lý thì máy vò phải làm việc ở một mức độ thích hợp. Nếu như vò với tốc độ chậm thì năng suất thấp, chè dễ bị nóng, làm xấu hương vị màu nước pha chế, nhưng có ngoại hình đẹp và chè ít vụn.
Nếu vò ở tốc độ quá nhanh thì các tôm chè và đầu nhọn của lỏ chè sẽ bị nát vụn, cánh chè nguyên sẽ bị ít xoăn nhưng nước pha có hương và màu đậm hơn.
2.9.1.3. Thời gian vò:
Thời gian vò chè càng dài thì cường độ các quá trình ô xy hóa càng mạnh và càng tổn thất nhiều tannin hòa tan. Vì khi vò nhiệt độ chè trong thùng vò sẽ tăng lên ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Và đó cũng là lý do để chia quá trình vò làm nhiều lần để có thời gian sàng tơi và làm nguội chè.
2.9.1.4. Nhiệt độ:
Trong quá trình vò công cơ học sinh ra nhiệt, đồng thời phần chè bị dập tế bào sẽ bắt đầu lên men càng tỏa nhiệt làm cho nhiệt độ cối vò tăng lên đáng kể, đòi hỏi phải tạo điều kiện đảo lộn và thoát nhiệt trong khối chè. Vì vậy, môi trường phòng vò phải ẩm và mát, cấp được ô xy mà thoát được khí CO2.
2.9.2. Yếu tố thiết bị:
2.9.2.1. Gân vò:
Ở máy vò chè khi mới ra đời, phần lớn mâm vò không có gân mà chỉ là một bàn phẳng nhẵn. Nhưng với kết cấu này thì chè không xoăn và thời gian vò chè lâu. Tác dụng của gân vò là làm tăng hiệu quả ma sát của chè với mâm vò làm cho lá chè xoăn đồng thời tạo khí nóng làm dập các tế bào của lá chè, ngoài ra còn cắt nhỏ lá chè bị vò.
Việc nghiên cứu hình dạng, kích thước của gân vò đã được lưu ý và ngày càng hoàn thiện. Từ những gân vò có tiết diện hình chữ nhật (Jacso A battans) nửa elip (éemdcone) đến gân cong được đặt trên mâm vò, trên cửa chè ra.
Hình 2.4: Hình ảnh các dạng gân vò
Trên các máy vò của Liên Xô cũ và của Việt Nam gân vò có hình nửa elip
được đặt trên hình lõm của cửa ra chè và trên cửa ra chè.
Một kiểu gân vò được nghiên cứu thiết kế tốt sẽ đem lại hiệu quả tốt, trước hết lá chè phải có độ xoăn lớn sau đó là độ dập của tế bào và độ giảm kích thước của lá chè (Xem hình P1.3).
Ở đây ta phải chú ý hai loại mâm vò của Viện nghiên cứu chè Sri Lanka: Mâm vò Plate II và Mâm vò Plate III nó được đánh giá hoàn hảo cho việc chế
biến chè ở Sri Lanka và đồng thời đều lắp phối hợp với ụ lồi hình côn ở giữa cũng được tiêu chuẩn hóa cho mọi kích thước thùng vò ở Sri Lanka.
2.9.2.2. Cửa ra chè:
Cửa ra chè không chỉ là nơi tháo chè ra khi vò kết thúc mà đây còn là nơi có tác dụng đảo lật chè làm cho khi vò chè ít bị vón cục chật, và để khuấy trộn các lá chè đều cú điều kiện tham gia vào quá trình vò trong máy, là nơi sản sinh ra sản phẩm chè vò.
Cửa ra chè được các nhà nghiên cứu thiết kế chú ý và luôn luôn hoàn thiện. Từ chỗ chỉ là lỗ lòm xuống đến việc lắp các gân vò có hình dạng khác nhau trên thành lõm và cả trên nắp cửa ra chè (Xem hình P1.4). Ở cửa ra chè mà Viện nghiên cứu chè Sri Lanka đặc biệt quan tâm đến việc nghiên cứu và chọn ra một kiểu côn tiêu chuẩn hóa cho các loại máy vò lăp đặt ngay trên nắp cửa ra chè, để đạt được kết quả đó người ta đã đề ra các điểm cần phải tuân theo như sau:
* Kích thước đáy côn sẽ chọn đến mức lớn nhất, nhưng phải cách điểm gần tâm nhất của thùng vò ít nhất là 1inch (25,4 mm) khi quay quanh trục máy.
* Góc đáy của côn không nhỏ hơn 35° nhưng không lớn hơn 45°. * Một bên của côn phải thẳng.
* Đỉnh côn hơi vê tròn.
* Đáy côn phải bằng phẳng với mâm vò không nên có gờ lồi.
a, Mâm vò đầu tiên, cửa ra lõm không lắp gân
b, Mâm vò có lắp gân ở cửa ra
c, Mâm vò có lắp gân ở xung quanh
Hình 2.5: Hình ảnh các dạng mâm vò.
2.10. Quy trình vò chè đen theo công nghê OTD [6]:
2.10.1. Sơ đồ vò chè đen theo công nghệ OTD: * Yêu cầu kỹ thuật khi vò chè đen:
- Từ khi vò, tế bào lá bị phá vì, đã bắt đầu quá trình lên men. Nên phòng vò cũng là phòng lên men, phải đảm bảo thông thoáng, mát, có gió 5 m/s nhằm cung cấp ô xy cho lên men. Nhiệt độ phòng vò khoảng (24 ÷ 28)0C, độ ẩm không khí trên 90% (khoảng 93 ÷ 95%).
- Vò chè được tiến hành từng đợt, tuỳ thuộc vào chất lượng nguyên liệu và điều kiện khí hậu, mà chế độ vò có thể thay đổi. Người ta áp dụng vò từ 2 ÷ 3 lần, mỗi lần từ (30 ÷ 45) phút. Phải lập chế độ vò phù hợp với năng suất máy sấy, sao cho máy sấy lúc nào cũng đủ chè sấy.
- Khi kết thúc vò, độ dập tế bào chè phần III phải đạt từ 75 ÷ 80%, nếu vò hai lần phải đạt 70 ÷ 75 %.
Khi chế biến lá non, áp dụng vò rút ngắn thời gian chỉ vò hai lần, mỗi lần 30 ÷ 35 phút tránh nát chè. Chè nguyên liệu già C - D cũng chỉ nên vò hai lần
thời gian từ 35 ÷ 40 phút, vò lâu quá cũng không xoăn được, nát chè, tróc xơ cuộng chè.
Vào mùa hè, những ngày nắng bức nhiệt độ trên 350C, để tránh vò lâu sẽ hâm nóng chè, có thể giảm thời gian vò lần 2 ÷ 3 xuống còn 30 ÷ 35 phút, thậm chí chỉ vò hai lần, thời gian lên men độc lập 50 phút, tổng thời gian vò và lên men là 3 giờ.
Hình 2.6: Sơđồ công nghệ vò chè đen theo OTD.
Nguyên liệu chè Làm héo Vò lần thứ nhất Phân loại chè vò Vò lần thứ hai Phân loại chè vò Vò lần thứ ba Phân loại chè vò Lên men Phần chè to Phần chè nhỏ Phần chè to Phần chè nhỏ Phần chè to Phần chè nhỏ
Trong quá trình vò chè cần thiết phải sàng và đánh tơi chè vò nhằm:
+ Làm giảm nhiệt độ khối chè vò.
+ Tăng cường bề mặt tiếp xúc không khí, nhằm cung cấp ôxy để quá trình ôxy hoá của men phát triển đồng đều.
+ Phân loại khối chè vò theo độ non già và kích thước to nhỏ thành 3 phần: phần I - II (phần lọt sàng, nhỏ, non), phần III (phần trên sàng, to, già), để lên men và sấy riêng.
+ Làm tơi khối chè vò bị vón cục lại trong khi vò.
Kiểm tra trong quá trình vò:
+ Kiểm tra nhiệt độ trong thùng vò và nhiệt độ bên ngoài phòng vò bằng nhiệt kế và máy kiểm tra nhiệt độ cảm ứng.
+ Kiểm tra độ dập tế bào.
Trong khi vò chè, xác định độ dập tế bào của lá chè được tiến hành như sau: Từ mẫu trung bình lấy 30 lá chè đã được vò, sau khi mở và vuốt thẳng lá chè ra đem ngâm nhúng vào dung dịch Kali Bi cromat trong vòng 3 ÷ 5 phút. Trong khi ngâm phần lá chè đã bị dập do tác động cơ học khi vò, chè sẽ bị đen lại (do tannin tác dụng với Kali Bi cromat). Sau đó lấy các lá chè ra khỏi dung dịch ngâm và rửa sạch bằng nước lạnh và đưa ra xác định phần trăm các vết đen so với diện tích của lá, tức phần trăm tế bào bị dập.
+ Kiểm tra thủy phần của chè khi vò nhờ máy đo độẩm.
2.10.2. Quy trình vò chè đen theo công nghệ OTD:
Vè chè khi sử dụng máy vò Liên Xô cũ (hoặc Việt Nam) (Loại máy có năng suất từ 200 ÷ 220 kg nguyên liệu /mẻ).
Lượng chè cho vào từ 200 ÷ 220 kg chè héo/cối, tốc độ quay 57 ÷ 58 vòng/phút . Muốn chè có độ dập và xoăn tốt, nên vò chè 3 lần, thời gian mỗi lần vò 35 ÷ 45 phút .
Nhằm đảm bảo độ dập đồng đều và tăng năng suất thì vò lần 1 nhất thiết phải đảm bảo khối lượng 200 ÷ 220 kg chè héo/cối. Cho trước 2/3 khối lượng, khoảng 150 kg rồi cho máy hoạt động, sau 3 phút nạp đợt một từ 30 ÷ 35 kg, sau 6 phút nạp đợt hai từ 30 ÷ 35 kg còn lại. Thời gian vò lần một không dưới 45 phút.
Sau mỗi lần vò, chè đều được đưa vào sàng tơi từ 5 ÷ 8 phút/cối vò. Chè lọt sàng đầu tiên là phần I (lưới số 4). Tiếp là phần II (lưới số 3), chè phần III không lọt sàng được đưa đi vò lần tiếp theo.
Các phần chè lọt sàng tơi (phần I - II) của các lần vò, đều được chuyển ngay sang khâu lên men.
Đối với lần vò cuối cùng, sau khi sàng tơi, các phần chè I - II và III đều được chuyển hết sang khâu lên men tiếp theo.
1. Máy vò 2. Sàng phân loại 3. Mô tô Ray 4. Máy phun ẩm
Hình 2.7: Sơ đồ bố trí phòng vò sử dụng máy vò Liên Xô cũ.
2.10.3. Xác định chếđộ vò chè đen theo công nghệ OTD trên máy vò Sri Lan ca:
a. Quy trình vò chè đen (khi vò 02 lần):
Khu vực vò lần 1 Khu vực vò lần 2
1. Máy vò 2. Sàng tơi (đánh tơi) 3. Hệ thống băng tải
Hình 2.8: Sơđồ bố trí phòng vò khi sử dụng máy vò Sri Lanka (vò 02 lần):
Chè sau khi đã làm héo được đưa vào máy vò nhờ xe đẩy và nạp thủ công. Khi vò lần 1 chè được nạp từ từ vào máy vò để tránh quá tải. Sau khi vò lần 1 chè được xả xuống băng tải và chuyển tới sàng tơi. Khoảng 20% chè vò lọt sàng
được chuyển tới khu vực lên men. Chè vò không lọt sàng được chuyển tới vò lần Khu vùc vß lÇn 3 Khu vùc vß lÇn 2 Khu vùc vß lÇn 1 Sàng Ø1600 1 2 4 3 1 2 3
2, chè sau khi vò lần 2 được xả xuống băng tải và chuyến tới sàng đánh tơi và cũng được chuyến tới phòng lên men.
1. Máy vò 2. Sàng tơi (đánh tơi) 3. Hệ thống băng tải
Hình 2.9: Sơđồ bố trí phòng vò khi sử dụng máy vò Sri Lanka (vò 03 lần). Các chỉ tiêu kỹ thuật của chè vò:
+ Lượng chè cho vào: 380 ÷ 400 kg chè héo/mẻ;
+ Thời gian vò: 35 ÷ 40 phút/mẻ (lần 1) và 30 ÷ 35 phút/mẻ (lần 2); + Tốc độ quay: 39 vòng/phút;
+ Độ dập tế bào lần 1: 60 ÷ 63%; + Độ dập tế bào lần 2: 73 ÷ 76%; + Nhiệt độ chè héo vào máy: 280C; + Nhiệt độ chè vò lần 1: 35 ÷ 360C; + Nhiệt độ chè vò lần 2: 33 ÷ 340C; + Độ ẩm chè sau vò lần 1: W = 65%;
+ Độ ẩm chè sau vò lần 2: W = 67%;
b. Quy trình vò chè đen (khi vò 03 lần):
Chè sau khi đã làm héo được đưa vào máy vò nhờ xe đẩy và nạp thủ công. Khi vò lần 1 chè được nạp từ từ vào máy vò để tránh quá tải. Sau khi vò lần 1 chè được xả xuống băng tải và chuyển tới sàng tơi. Khoảng 20% chè vò lọt sàng
1 2 3 1 2 3 1 3 2 Khu vùc vß lÇn 1 Khu vùc vß lÇn 2 Khu vùc vß lÇn 3
được chuyến tới khu vực lên men. Chè không lọt sàng được chuyến tới vò lần 2, chè sau khi vò lần 2 được xả xuống băng tải và chuyển tơi sàng tơi và khoảng 20% chè lọt sàng được chuyển tới khu vực lên men. Chè không lọt sàng sàng
được chuyển tới vò lần 3, chè sau khi vò lần 3 được xả xuống băng tải và chuyển tới sàng đánh tơi và được chuyển tới khu vực lên men.
Các chỉ tiêu kỹ thuật của chè vò:
+ Lượng chè cho vào: 380 ÷ 400 kg chè héo/mẻ;
+ Thời gian vò: 30 ÷ 35 phút/mẻ (lần 1); 25 ÷ 30 phút/mẻ (lần 2); 20 ÷ 25 phút/mẻ (lần3); + Tốc độ quay: 39 vòng /phút; + Độ dập tế bào lần 1: 60 ÷ 63%; + Độ dập tế bào lần 2: 70 ÷ 75%; + Độ dập tế bào lần 3: 75 ÷ 82%; + Nhiệt độ chè héo vào máy: 280C; + Nhiệt độ chè vò lần 1: 34 ÷ 350C; + Nhiệt độ chè vò lần 2: 32 ÷ 330C; + Nhiệt độ chè vò lần 3: 30 ÷ 310C; + Độẩm chè sau vò lần 1 W = 62 ÷ 65%; + Độẩm chè sau vò lần 2 W = 70 ÷ 75%; + Độẩm chè sau vò lần 3 W = 78 ÷ 80%;
* Từ những kết quả khảo sát 02 công ty: Công ty Cổ phần chè Sông Lô (Vò 02 lần); Công ty Trách nhiệm Hứu Hạn Hải Yến (Vò 03 lần). Thực tế cho thấy, chè vò 03 lần có chất lượng tốt. Để cho chè có chất lượng tốt và đồng đều đòi hỏi nhà sản xuất phải thường xuyên kiểm tra các yếu tố công nghệ và điều chỉnh kịp thời phù hợp với các loại nguyên liệu ở từng thời điểm khác nhau.
2.11. Kết luận:
Vò chè là giai đoạn công nghệ quan trọng trong quá trình chế biến chè đen. Vò chè có tác dụng tạo hình làm búp chè xoăn chật lại, cánh chè có ngoại hình
đẹp. Vò chè là giai đoạn băt đầu của quá trình lên men để hình thành lên chất lượng sản phẩm: hương vị và màu sắc. Vì vậy, việc xây dựng và xác định chè để
vò đối với loại máy vò là cần thiết.
Trên cơ sở những yếu tố có được khi chè được vò trên máy vò chè Sri Lanka đang sử dụng tại Việt Nam làm cơ sở để so sánh đánh giá chất lượng chè và chất lượng của sản phẩm đề tài trong quá trình khảo nghiệm.
CHƯƠNG 3:
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH.
3.1. Chức năng, điều kiện làm việc và nguyên lý hoạt động của máy vò chè
[7], [8]:
3.1.1. Chức năng:
Trong máy vò chè có các thiết bị chính: 01 mâm vò và 01 thùng vò. Thùng vò liên kết với mâm vò bởi 03 tay biên. Tùy loại máy vò, năng suất vò và công nghệ vò mà mâm vò có thể cố định, có thể chuyền động. Máy vò mà đề tài đang nghiên cứu theo công nghệ Siri Lanca có mâm vò cố định. Thùng vò quay trên 03 tay biên tạo nên tác dụng vò chè. Trên mâm vò bố trí 08 gân dạng cung cong. Đây là những cụm vô cùng quan trọng của máy vò chè, nó quyết định đến năng xuất và chất lượng sản phẩm của chè sau khi vò.
3.1.2. Điều kiện làm việc:
- Nhiệt độ làm việc: 250C ÷ 350C;
- Tải trọng: va đập nhẹ;
3.1.3. Nguyên lý hoạt động:
Chè sau khi đã héo được đưa vào thùng chứa đã được tính toán đủ trọng lượng và thể tích. Chè được đưa từ từ vào thùng (vò lần 1), khi máy vò đã làm việc đủ thời gian vò sẽ mở cơ cấu xả chè, và chè được đưa ra sàng chè. Chè trên