Đề tài về môn công nghệ chế biến thực phẩm

LỜI MỞ ĐẦU “If you are cold, tea will warm you. If you are too heated, it will cool you. If you are depressed, it will cheer you. If you are excited, it will calm you.” (William E Gladstone) Từ xưa đến nay, chè một loại thức uống quen thuộc đối với mọi người, đặc biệt là đối với người Á Đơng. Chè được sử dụng trên tồn thế giới, và được xem là một loại thức uống mang tính tồn cầu. Cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật, nhiều cơng trình nghiên cứu đã chứng minh lợi ích của chè. Bên cạnh chức năng giải khát, chè cĩ tác dụng sinh lý rất rõ rệt đối với sức khỏe con người. Thành phần caffein và một số alkaloid khác trong chè cĩ tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, vỏ đại não làm cho tinh thần minh mẫn, giảm mệt nhọc sau khi lao động. Chè cịn cĩ tác dụng phịng và trị được nhiều loại bệnh khác nhau, đặc biệt là các bệnh về tim mạch, ung thư. Mặt khác, chè là nét truyền thống của nhiều dân tộc, nĩ mang một giá trị vơ cùng thiêng liêng, cao quí trong đời sống tinh thần của con người. Chè truyền thống cĩ thể chia thành ba loại chính là chè xanh, chè oolong và chè đen. Chè xanh là loại chè khơng lên men, enzyme được vơ hoạt bằng cách sấy hoặc chần để ngăn quá trình lên men. Ngược lại, chè đen được lên men hồn tồn, enzyme được tạo điều kiện tối ưu nhất đảm bảo quá trình lên men triệt để. Chè oolong là sản phẩm trung gian của hai loại chè trên, nĩ được tạo thành bằng cách lên men khơng hồn tồn lá chè tươi.Mỗi loại chè cĩ những tính chất cảm quan đặc trưng riêng về màu sắc, mùi, vị, và hương. Trong phạm vi đề tài này, chúng em xin tìm hiểu sâu về quy trình cơng nghệ sản xuất chè đen. Bài tiểu luận này tuy chỉ là một bài tập nhỏ trong mơn học “Cơng nghệ chế biến thực phẩm” được làm theo nhĩm, nhưng đã giúp ích cho chúng em rất nhiều trong việc tổng hợp lại kiến thức đã học, rèn luyện cho chúng em các kỹ năng tìm tịi, nghiên cứu tài liệu, hiểu sâu hơn lý thuyết đã học, rèn luyện cho chúng em các kỹ năng tìm tịi, nghiên cứu tài liệu, hiểu sâu hơn kiến thức và cĩ cơ hội áp dụng lý thuyết đã học vào thực tế. Qua đĩ, chúng em cảm thấy học được rất nhiều từ bài tiểu luận này và nĩ sẽ là một trong những kinh nghiệm giúp chúng em cố gắng làm tốt hơn trong những bài tiểu luận tiếp theo. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều trong việc tìm tài liệu và trình bày nội dung trong thời gian làm bài tiểu luận này: nhưng do hạn chế về chuyên mơn, kinh nghiệm, thời gian nên khơng thể tránh khỏi những sai sĩt, kính mong nhân được sự thong cảm và gĩp ý chân tình của thầy cơ bộ mơn để chúng em hồn thiện hơn kiến thức của mình. Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Văn Việt Mẫn - PGS. Tiến sĩ – Giảng viên mơn “Cơng nghệ chế biến thực phẩm” – đã trực tiếp hướng dẫn chúng em hồn thành bài tập này, cũng như đã tận tình giảng dạy chúng em trong học kỳ này Nhĩm sinh viên thực hiện NGUYÊN LIỆU CHÍNH I.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và Việt Nam I.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới T9/2007 Tình hình sản xuất chè tháng 9 ở các nước sản xuất lớn trên thế giới tương đối thuận lợi, nhờ điều kiện thời tiết tốt. Ở Sri Lanka, sản xuất đã phục hồi, và năng suất chè đã bắt đầu tăng trở lại kể từ tháng 6 nhờ nhận được lượng mưa tốt hồi đầu năm, sau khi ảnh hưởng của cuộc đình cơng lớn của cơng nhân ngành chè nước này đã khiến năng suất chè những tháng đầu năm của nước này giảm đáng kể so với cùng kỳ năm trước. Tình hình cũng đang tiến triển khả quan đối với ngành chè của Ấn độ, sau khi các nỗ lực mở cửa trở lại các vườn chè đã bị đĩng cửa hồi cuối năm ngối đã cĩ những kết quả nhất định, với việc một số vườn chè đã được mở cửa trở lại và đang dần khơi phục. Đồ thị 1: Tổng khối lượng xuất khẩu chè thế giới Chè hiện vẫn đang là một trong những nguồn cung cấp ngoại tệ quan trọng của các nước Châu phi, trong đĩ cĩ Tanzania. Theo ước tính, sản lượng chè niên vụ 2007/08 của Tanzania sẽ đạt khoảng 36 triệu kg, tăng gần 1 triệu kg so với niên vụ trước, nhờ điều kiện thời tiết thuận lợi và tăng năng suất từ việc cải tạo giống. Tình hình cũng rất khả quan đối với ngành chè Kenya, nước sản xuất chè đen lớn nhất thế giới, với năng suất chè tăng liên tục từ đầu năm đến nay. Sản lượng chè tăng mạnh là một nhân tố giúp cho xuất khẩu chè năm nay tăng. Theo ước tính, xuất khẩu chè tồn thế giới năm nay, sẽ tăng khoảng 6,11 triệu kg so với năm trước lên mức 529,24 triệu kg. Trong đĩ, nước cĩ xuất khẩu tăng nhiều nhất là Kenya, tính đến hết năm nay khối lượng xuất khẩu của nước này đã tăng 29,94 triệu kg lên mức 151,31 triệu kg. Tiếp đến là Trung Quốc với khối lượng xuất khẩu chè tăng 9,66 triệu kg lên mức 1,221 triệu kg, Tanzania tăng 2,91 triệu kg lên mức 14,85 triệu kg. Nhờ vậy, xuất khẩu chè tồn thế giới năm nay vẫn tăng, mặc dù xuất khẩu chè ở các nước khác đều giảm. Trong đĩ, giảm nhiều nhất là Ấn Độ, với khối lượng chè xuất khẩu giảm 11,74 triệu kg xuống cịn 75,73 triệu kg. Tiếp đến là Sri Lanka, tính đến hết năm nay xuất khẩu chè của nước này giảm 11,32 triệu kg xuống cịn 112,01 triệu kg, ngồi ra xuất khẩu chè của Inđơnesia giảm 4,82 triệu kg xuống cịn 11,96 triệu kg. Xuất khẩu chè của Uganda, Argentina và Zimbabue cũng đồng loạt giảm từ 2,23- 2,54 triệu kg. Đồ thị 2: Diễn biến lá chè tuần Bănglađét Trong tháng 9, thị trường chè thế giới vẫn đang rất khả quan, với nhu cầu về các loại chè chất lượng cao tăng mạnh, khiến giá chè tại các thị trường lớn trên thế giới tăng mạnh và ổn định, nhất là giá các loại chè chất lượng cao. Với sự tham gia của các thương nhân đến từ Bănglađét và Pakistan, giá chè trên thị sàn giao dịch Bănglađét đã liên tục tăng qua các phiên đấu giá, nhờ chất lượng chè đang được cải thiện đáng kể. Tăng mạnh nhất là giá các loại chè hảo hạng, nhờ nhu cầu rất lớn. Loại chè Churamoni Dust luơn được bán với giá cao nhất, tuy nhiên khối lượng tiêu thụ của loại chè này tại các phiên giao dịch cịn rất hạn chế, thường khối lượng tiêu thụ đạt khoảng 250- 280 kg/1 phiên đấu giá. Giá các loại chè khác, thường giao động ở mức thấp hơn. Tại phiên giao dịch hơm 6/9, giá chè đã bất ngờ giảm so với phiên giao dịch cuối tháng 8, xuống mức 77,83 taka/kg do nhu cầu cho xuất khẩu giảm. Tuy nhiên giá chè đã tăng mạnh trở lại ngay trong phiên đấu giá tiếp đĩ, tại phiên giao dịch 14/9 giá trung bình của chè Bănglađét đã tăng lên mức 79,35 taka/kg, đồng thời khối lượng tiêu thụ cũng tăng mạnh, nhờ nhu cầu chè cho xuất khẩu được khối phục trở lại. Tính đến phiên giao dịch cuối tháng 9, giá trung bình của chè Bănglađét đã tăng 5,3% tương ứng 4,17 taka so với phiên đấu giá hồi đầu tháng. Khối lượng tiêu thụ cũng tăng đáng kể, kết thúc phiên giao dịch ngày 26/9, đã cĩ 1,36 triệu kg chè được bán, tăng 170.000 kg tương đương 14,3% so với phiên giao dịch hơm 6/9. Theo dự báo, giá chè trên các thị trường lớn trên thế giới, nhất là các loại chè chất lượng cao sẽ tiếp tục tăng mạnh trong thời gian tới. . Đồ thị 3: Khối lượng tiêu thụ hàng tuần trên thị trường Bănglađét I.1.2 Sản xuất trong nước và xuất khẩu (T9/2007) Tính đến thời điểm hiện tại, tất cả các vườn chè trong cả nước đã đi vào hoạt động sản xuất bình thường, sau những nỗ lực khắc phục những hậu quả do “cơn bão chè vàng” gây ra. Tuy vậy, việc nâng cao chất lượng chè, đang là bài tốn đặt ra với ngành chè Việt nam khi bước chân vào WTO. Hoạt sản xuất chè trong nước thời gian qua cũng khá sơi động với những kế hoạt mở rộng vùng sản xuất chè ở nhiều địa phương, cùng với đĩ việc xây dựng thương hiệu chè và tìm kiếm thị trường cho sản phẩm chè cũng đang được đẩy mạnh. Đáng chú ý hơn nữa, xây dựng thương hiệu và tìm đầu ra cho sản phẩm chè giờ đây khơng cịn là hoạt động của riêng Hiệp hội chè, mà đã trở thành mục tiêu của các địa phương. Ở tỉnh Hà Tây, Với mục tiêu xây dựng thương hiệu chè Ba Vì, địa phương đã chủ trương mở rộng vùng sản xuất, tăng sản lượng chè. Để mở rộng vườn chè, địa phương đang quy hoạch vùng sản xuất chè Ba Trại nhằm đáp ứng cho nhu cầu cho chế biến khoảng 2.700 tấn chè búp khơ/năm. Ngồi ra, Huyện cũng quy hoạch vùng chè Minh Quang, Khánh Thượng cĩ thể sản xuất từ 1000 tấn đến 1200 tấn chè búp khơ/năm; vùng chè Vân Hịa, Yên Hịa, Nơng trường Việt-Mơng cĩ sản lượng chè búp tươi 9000 tấn, chè búp khơ 2000 tấn/năm. Một số vùng đồi gị khác như Thuỵ An, Cam Thượng, nơng trường Suối Hai hướng tới sản xuất 2500 tấn đến 3000 tấn chè búp tươi, 500 tấn chè búp khơ/năm. Song song với việc mở rộng sản xuất, trang thiết bị chế biến tiên tiến cũng đang được đưa vào áp dụng, từ chỗ hồn tồn thủ cơng, gần đây hầu hết các hộ trồng chè đã đầu tư trang bị máy sao chè, máy vị chè cho năng suất cao gấp 5 đến 7 lần so với trước. Đồ thị 4: Xuất khẩu chè T9/2007 I.2 Đặc tính thực vật của cây chè Cây chè nằm trong hệ thống phân loại thực vật như sau: Ngành hạt kín Angiospermae Lớp song tử diệp Dicotyledonae Bộ chè Theales Họ chè Theaceae Chi chè Camellia (Thea) Lồi Camellia (Thea) sinensis. Tên khoa học của cây chè được nhiều nhà khoa học cơng nhận là: Camellia sinensis (L) O. Kuntze và cĩ tên đồng nghĩa là: Thea sinensis L I.2.1 Lá chè Lá chè mọc cách trên cành, mỗi đốt cĩ một lá. Lá thường cĩ nhiều thay đổi về hình dạng tùy theo các loại giống khác nhau và trong các điều kiện ngoại cảnh khác nhau. Lá chè cĩ gân rất rõ. Những gân chính của lá chè thường khơng phát triển ra đến tận rìa lá. Rìa lá chè thường cĩ răng cưa, hình dạng răng cưa trên lá chè khác nhau tùy theo giống. Số đơi gân lá là một trong những chỉ tiêu để phân biệt các giống chè. I.2.2 Thân cây chè Cây chè sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên là đơn trục, nghĩa là chỉ cĩ một thân chính, trên đĩ phân ra các cấp cành. Do đặc điểm sinh trưởng và do hình dạng phân cành khác nhau, người ta chia thân chè ra làm ba loại: thân gỗ, thân nhỡ (thân bán gỗ) và thân bụi. Thân gỗ là loại hình cây cao, to, cĩ thân chính rõ rệt, vị trí phân cành cao. Thân nhỡ hay thân bán gỗ là loại hình trung gian, cĩ thân chính tương đối rõ rệt, vị trí phân cành thường cao khoảng 20 - 30 cm ở phía trên cổ rễ. Đặc điểm của thân bụi là cây khơng cĩ thân chính rõ rệt, tán cây rộng thấp, phân cành nhiều, vị trí phân cành cấp 1 thấp ngay gần cổ rễ. Trong sản xuất thường gặp loại chè thân bụi. Vì sự phân cành của thân bụi khác nhau nên tạo cho cây chè cĩ các dạng tán: tán đứng thẳng, tán trung gian và tán ngang. I.2.3 Cành Cành chè do mầm dinh dưỡng phát triển thành, trên cành chia làm nhiều đốt. Chiều dài của đốt biến đổi rất nhiều (từ 1 - 10 cm) do giống và do điều kiện sinh trưởng. Đốt chè dài là một trong những biểu hiện giống chè cĩ năng suất cao. Từ thân chính, cành chè được phân ra nhiều cấp: cành cấp 1, cấp 2, cấp 3.... I.2.4 Búp chè Búp chè là đoạn non của một cành chè. Búp được hình thành từ các mầm dinh dưỡng, gồm cĩ tơm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xịe ra) và hai hoặc ba lá non. Búp chè trong quá trình sinh trưởng chịu sự chi phối của nhiều yếu tố bên ngồi và yếu tố bên trong của nĩ. Kích thước của búp thay đổi tùy theo giống, loại và liều lượng phân bĩn, các khâu kỹ thuật canh tác khác như đốn, hái và điều kiện địa lý nơi trồng trọt. Hình 1: Búp chè I.3 Thành phần hĩa học của lá chè tươi Bảng 1:Phân bố các hợp chất trong lá chè Vị trí Hợp chất hĩa học Khối lượng chất khơ (%) Thành tế bào Cellulose, hemi- cellulose Pectin 14 – 22 6 - 7 Nguyên sinh chất Protein Lipid Tinh bột 17 – 18 8 – 9 0,5 – 2 Khơng bào Phenolic Caffeine Amino acid Đường hịa tan Acid hữu cơ Tro Sắc tố Các chất dễ bay hơi Vitamin 20 – 30 3 – 4 3 – 4 2 – 4 3 – 4 4 – 5 0,5 0,1 Dạng vết Hạt plastid (hạt diệp lục) Các enzyme khác Bảng 2: THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA LÁ CHÈ TƯƠI Thành phần Hàm lượng chất khơ (%) Polyphenol tổng 25 - 30 Flavanol (-) Epigallocatechin gallate 8 - 12 (-) Epicatechin gallate 3 - 6 (-) Epigallo catechin 3 - 6 (-) Epicatechin 1 - 3 (+) Catechin 1 - 2 (+) Gallocatechin 3 - 4 Flavonols và flavonol glycosides 3 - 4 Leuco anthocyanins 2 - 3 Polyphenolic acids and depsides 3 - 4 Caffeine 3 - 4 Theobromine 0.2 Theophylline 0.5 Amino acids 4 - 5 Organic acids 0.5 - 0.6 Monosaccharides 4 - 5 Polysaccharides 14 - 22 Cellulose và Hemicellulose 4 - 7 Pectins 5 - 6 Lignin 5 - 6 Protein 14 - 17 Lipids 3 - 5 Chlorophylls and other pigments 0.5 - 0.6 Khĩang 5 - 6 Hợp chất dễ bay hơi 0.01 - 0.02 I.3.1 Nước Trong lá chè nước tồn tại ở 2 dạng, nước tự do và nước liên kết, nước chứa chủ yếu trong các khí quản của lá và là mơi trường hịa tan các chất trong dịch bào. Hàm lượng nước trong lá chè chiếm từ 74 – 78%, phụ thuộc vào giống chè, thời vụ và độ non già của lá chè Nước trong nguyên liệu chè là mơi trường xảy ra tương tác giữa các chất cĩ trong nguyên liệu chè khi đem chế biến. Nước tham gia trực tiếp vào nhiều phản ứng thủy phân, oxi hĩa khử. Hàm lượng nước cĩ quan hệ mật thiết đối với quá trình chế biến chè. Nếu nguyên liệu chè bị mất nước quá nhanh thì biến đổi sinh hĩa diễn ra nhanh và khơng triệt để, đơi khi enzyme bị ức chế nếu hàm lượng nước quá thấp (<10%). Nước trong nguyên liệu chè nhiều hoặc ít đều làm cho lá chè bị nát khi vị. Trong quá trình chế biến chè cần khống chế sự bay hơi nước, đặc biệt trong sản xuất chè đen. I.3.2  Hợp chất phenol Hợp chất phenol giữ vai trị chủ yếu trong quá trình tạo màu sắc, hương vị của chè đặc biệt là chè đen. Hợp chất này cĩ đặc tính dễ bị oxy hĩa dưới tác dụng của enzym và được cung cấp oxy đầy đủ. Vì vậy, chè nguyên liệu chứa càng nhiều polyphenol, đặc biệt là polyphenol hịa tan thì sản phẩm chè đen cĩ chất lượng càng cao. 1. Catechin Các catechin bị oxy hĩa bởi enzyme polyphenol oxidase, đầu tiên sẽ hình thành hợp chất gọi là: orthoquinones, các orthoquinone khơng bền sẽ chuyển hĩa thành theaflavin (TF) 6 catechin trong chè bao gồm Catechin (C) Epicatechin (EC) Epicatechin gallate (ECG) Gallocatechin (GC) Epigallocatechingallate (EGCG) Epigallocatechin (EGC)  Các " epi" cĩ cấu trúc giống như các catechin, nhưng khác nhau về sự định hướng trong khơng gian, dẫn đến tính chất hĩa học sẽ khác nhau. 2. Tannin Tanin là hợp chất quan trọng trong lá chè, nĩ cĩ tính chất quyết định đến màu sắc nước pha, hương thơm và vị chát của chè. Tanin thường cĩ 2 loại: tannin ngưng tụ và tannin thủy phân. Tannin thường được chia thành 2 nhĩm chính: tannin thủy phân và tannin ngưng tụ Tannin thủy phân: trung tâm của phân tử tannin cĩ chứa 1 phân tử polyol carbohydrate (thường là D-glucose). Nhĩm hydroxy của carbohydrate được ester hĩa một phần hoặc hồn tồn với nhĩm phenolic như acid gallic (trong gallotannin) hay acid ellagic (trong ellagitannin). Các tannin này sẽ bị thủy phân khi tác dụng với acid yếu hay base yếu tạo thành carbohydrate và acid phenolic. Acid gallic Tannin thủy phân Tannin ngưng tụ: hay cịn gọi là proanthocyanidin, là polymer của 2 đến 50 các phân tử flavonoid. Các phân tử này kết hợp với nhau bằng các liên kết C – C, và các liên kết này khơng bị thủy phân. Tannin ngưng tụ Tannin thủy phân và hầu hết các tannin ngưng tụ đều tan trong nước, chỉ một số tannin ngưng tụ cĩ phân tử lượng rất lớn thì khơng tan trong nước. Tannin trong chè thường là tannin ngưng tụ. Chất tiêu biểu cho tannin ngưng tụ là catechine bao gồm catechinen và gallo-catechinen (tannin thủy phân tác dụng với FeCl3 cho màu xanh da trời cịn tannin ngưng tụ cho màu xanh đen). Khi bị tác dụng của acid lỗng, tannin ngưng tụ khơng bị thủy phân thành các phân tử đơn giản và ngược lại nĩ ngưng tụ với nhau thành tannin đỏ (hay flobafen). Tannin ngưng tụ dễ hịa tan trong nước. Tannin chè dễ tác dụng với protein tạo thành hợp chất khơng hịa tan, nĩ cũng dễ bị oxi hĩa để tạo nên màu sữa hoặc màu đồng đỏ. Đối với cơ thể người, tannin làm tăng sức đề kháng của thành huyết quản, tăng sự tích lũy và đồng hĩa vitamin C. Hàm lượng tannin trong lá chè thường từ 19 -23% so với chất khơ. Chè càng non thì hàm lượng tannin càng cao. Riêng với chè ở nước ta hàm lượng tannin khá cao: từ 25 – 30% và cao nhất là chè thu hoạch vào tháng 8. (theo số liệu nghiên cứu chè tươi vùng Phú Thọ năm 1957). I.3.3 Caffein Alkaloid chính của chè là Caffein, cĩ tác dụng dược lý, tạo cảm giác hưng phấn cho người uống. Caffein l dẫn xuất của purine, cĩ cấu trúc 1,3,7-tri-methyl xanthine. Hàm lượng caffein trong chè chiếm khoảng 3-4% trọng lượng khơ trong lá chè tươi. Lượng caffein thay đổi phụ thuộc vào hồn cảnh, kỹ thuật bảo quản chè, thời gian thu hái, vị trí địa lý. Caffein tự do tồn tại trong lá chè tươi nhiều hơn chè thành phẩm. Trong quá trình sản xuất, một số caffein kết hợp với một số chất khác làm giảm hàm lượng caffein tự do. Do tính chất thăng hoa ở 100-110oC caffein bị tổn thất 10% khi sấy chè. Caffein trong sản xuất do quá trình lên men phản ứng với các sản phẩm oxi hĩa của catechin tạo ra tanat-caffein cĩ mùi thơm và vị dễ chịu. Khi pha nước, hợp chất tanat cafein bị kết tủa khi nước chè để nguội và tạo thành váng chè. Chè càng non, hàm lượng cafein càng cao. Trong quá trình chế biến, cafein ít bị thay đổi, nhưng đối với sản xuất chè đen, nĩ tác dụng với tannin tạo thành tanat cafein cĩ mùi thơm và vị dễ chịu. Cơng thức cấu tạo của Caffein: I.3.4 Protein và acid amin Protein trong búp chè phân bố khơng đồng đều, chiếm khoảng 15% tổng lượng chất khơ của lá chè tươi. Lá chè càng non hàm lượng protein càng cao. Trong chè, protein nĩi chung hịa tan trong nước, nĩ ít liên quan đến chất lượng chè nhưng liên quan nhiều đến cơng nghệ chế biến chè. Đối với chè đen, protein cao cĩ ảnh hưởng xấu đến chất lượng của chè vì hàm lượng tannin trong chè đen thầp, lại bị tác dụng với protein tạo nên các hợp chất khơng tan. Các aminoacid trong chè khơng nhiều, thường khoảng từ 0,2 – 0,3% chất khơ, nĩ cĩ tác dụng tốt đối với chất lượng của chè đen và chè xanh. Ngày nay, người ta đã tìm thấy 17 acid amin cĩ trong chè. Trong đĩ 10 acid amin cơ bản là: Thianin, phenylalanine, leucine, isoleucine, valine, tyrosine, glutamine, serine, glutamic, aspartic. Hàm lượng của thianin so với acid amin tổng là 60%. Asparagine được hình thành trong suốt thời gian làm héo. Các acid amin này cĩ thể kết hợp với đường, tannin tạo ra các hợp chất aldehyde, alcol cĩ mùi thơm cho chè đen, và chúng cũng gĩp phần điều vị cho chè xanh. Hợp chất carbonyl dễ bay hơi được hình thành từ aminoacid trong suốt quá trình sản xuất: Glycinề formaldehyde Alaninề acetaldehyde Valinề isobutylraldehyde Leucinề isovalraldehyde Isoleucinề 2-methybutanol Methioninề methional Phenyl alaninề phenylacetaldehyde I.3.5 Carbohydrates Trong thành phần carbohydrate của chè, đáng quan tâm nhất là là loại đường tan. Đường tự do được tìm thấy trong búp chè là glucose, fructose, raffinose và stachyose. Đặc biệt trong giống chè ở Assam cịn cĩ maltose, giống chè ở Trung Quốc cĩ rhamose. Trong lá chè hàm lượng glucid khơng nhiều và thay đổi theo độ già non của lá. Tổng lượng đường trong lá chè thường là 1,63 – 4,33% so với lượng chất khơ trong chè, trong đĩ hàm lượng đường khử là 0,99 – 1,91%. Lượng đường trong lá chè non cĩ ít và lá chè càng già càng cĩ nhiều. nĩ cĩ tác dụng điều hịa vị và tạo thành hương thơm đặc biệt của chè thành phẩm. Trong quá trình chế biến, lượng đường hịa tan tuy ít nhưng cĩ giá trị lớn. Dưới tác dụng của nhiệt và các yếu tố khác, các loại đường sẽ biến đổi tạo nên hương vị đặc trưng cho thành phẩm. Ngồi ra, các loại đường cịn tác dụng với protein, acid amin tạo nên hương thơm cho chè. I.3.6 Lipid và acid béo Bảng 3: Hàm lượng phospholipid và thành phần các acid béo rất khác nhau ở các chủng loại , ở các giai đoạn sản xuất. Hàm lượng lipid tổng và acid béo tổng ở các giai đoạn Các giai đoạn Hàm lượng lipid tổng (%) Hàm lượng acid béo tổng (g/g) Chè tươi 6.5 9.8 Làm héo 5.7 8.4 Vị 4.5 6.6 Lên men 4.3 4.8 Chè đen thành phẩm 2.8 3.7 Thành phần acid béo chủ yếu trong chè là linolenic, linoleic, oleic và palmitic. I.3.7 Các chất màu Trong lá chè cĩ chứa diệp lục tố, carotenoid và anthocyanidin. Các sắc tố này biến động theo giống, theo mùa và các biện pháp kỹ thuật canh tác. Trong chè thành phẩm diệp lục tố cĩ ảnh hưởng xấu tới phẩm chất của chè bởi vì làm cho sản phẩm cĩ màu xanh, mùi hăng, vị ngái. Carotenoid Bốn nhĩm carotenoid chính là carotene, lutein, violaxanthine và neoxanthine được tìm thấy trong bốn giống chè khác nhau ở Tocklai: TV-1 (China hybrid), TV2- (giống Assam Betjan) TV-9 (Assam-Cambod) và TV-17( China hybrid). Các hợp chất carotenoid được thấy là giảm một cách đáng kể trong quá trình sản xuất. Trong quá trình sản xuất theo phương pháp CTC hàm lượng carotenoid giảm nhiều hơn so với sản xuất theo phương pháp truyền thống. Hàm lượng carotene và lutein khơng thấy thay đổi trong thời gian làm héo nhưng lại giảm nhiều trong thời gian lên men. Tuy nhiên với violaxanthine thì ngược lại và neoxanthine thì thay đổi đáng kể trong cả 3 giai đoạn. Anthocyanidin Delphenidin và cyanidin là hai anthocyanidin chính cĩ mặt trong lá chè. Hàm lượng anthocyane cao hơn trong búp chè đã được tỉa cành so với khơng được tỉa. Vai trị của anthocyane trong chất lượng của chè đen khơng quan trọng . I.3.8 Các hợp chất hương Hàm lượng các chất hương trong chè khơng nhiều. Theo tài liệu nghiên cứu của Nhật Bản, hàm lượng các chất tạo hương trong lá chè tươi khoảng 0,02%. Trong đĩ, hàm lượng rượu 6 carbon chiếm tới 60%. Các loại rượu này trong lá chè tươi cĩ mùi hăng và nhiệt độ sơi của nĩ là 157-1580C. Trong quá trình sản xuất, chè thành phẩm được qua nhiều quá trình gia cơng nhiệt nên các cấu tử dầu thơm cĩ nhiệt độ sơi nhỏ hơn 2000C dễ bị mất đi. Hương thơm của chè đen thành phẩm được tạo thành do sự oxy hĩa hoặc khử các chất thơm sẵn cĩ tạo nên. Nĩ bao gồm các chất chủ yếu là: n-butylaldehide, isobutylaldehide, isovaleraldehide, benzaldehide, linaleol… và các ester của chúng. Đối với cơ thể người ,các chất tạo hương cĩ tác dụng kích thích hệ thần kinh và nâng cao hiệu suất cơ năng của cơ thể. I.3.9 Pectin Hàm lượng pectin khá cao, thường từ 11 -17% so với lượng chất khơ trong lá chè tươi, và chè càng già thì hàm lượng pectin càng cao. Riêng đối với pectin tan trong nước, chè càng non hàm lượng càng cao. Đối với quá trình chế biến, pectin tạo điều kiện tốt cho quá trình xoắn chặt và dính lại với nhau khi vị, đồng thời nĩ cũng tạo điều kiện tốt cho quá trình ép đĩng bánh chè. Trong quá trình sấy, pectin cĩ tác dụng cố định các thành phần chất tan trên bề mặt lá chè. Ngồi ra, hàm lượng pectin cao thì khả năng hút ẩm của chè thành phẩm mạnh gây ảnh hưởng khơng tốt khi bảo quản. Trong quá trình chế biến, pectin cũng cĩ tác dụng tạo thành hương thơm của chè thành phẩm. I.3.10 Xơ chè Thành tế bào của lá cĩ cấu tạo cellulose được bao xung quanh bởi hemicellulose và lignin, ngăn chặn sự xâm nhập của enzyme thủy phân. Ở búp trưởng thành, tính chất mọng nước giảm đi là do sự liên kết cấu trúc giữa các thành phần phenolic của lignin, polysacharide và cutin của thành tế bào. I.3.11 Vitamin và khống Trong búp chè chứa hầu hết các loại vitamin như vit A, B1, B2, PP, đặc biệt vitamin C cĩ rất nhiều trong chè, cao gấp 3- 4 lần so với cam, chanh. Trong quá trình chế biến chè đen hàm lượng vitamin C giảm nhiều, cịn trong chè xanh thì giảm khơng đáng kể. Vì vậy hàm lượng vitamin C trong chè xanh thường cao gấp 10 lần so với chè đen. Trong chè thành phần khống chủ yếu là K, chiếm gần 50 % tổng lượng khống. I.3.12  Enzyme Là nhân tố quan trọng trong quá trình sinh trưởng và chế biến chè, đặc biệt trong chế biến chè đen. Enzyme cĩ vai trị quyết định chiều hướng biến đổi các phản ứng sinh hĩa trong giai đoạn làm héo, vị, lên men. Trong búp chè cĩ 2 loại enzyme chủ yếu là: - Nhĩm enzyme thủy phân: amylase, protease, glucosidase, … - Nhĩm enzyme oxi hĩa – khử: peroxydase (PO), polyphenoloxydase (PPO)… Enzyme peroxydase, polyphenoloxydase đĩng vai trị quan trọng nhất và cĩ tác dụng khác nhau trong quá trình lên men chè đen. Các enzyme này đều hoạt động mạnh ở 450C, đến 700C thì hoạt động yếu hẳn đi và ở nhiệt độ cao hơn sẽ bị vơ hoạt hồn tồn. Các màng tế bào ngăn cách các hợp chất hĩa học cĩ thành phần khác nhau trong 1 lá, vì vậy các hợp chất này khơng thể tiếp xúc và phản ứng được với nhau. Khi phá vỡ tế bào, các chất trong các tế bào sẽ được thốt ra ngồi và tiếp xúc nhau, khi đĩ phản ứng oxy hĩa ngay tức khắc sẽ diễn ra, dẫn đến hình thành các hợp chất phenolic lớn hơn được gọi là theaflavin (TF) và polymeric thearubigin (TR). Tùy thuộc vào mức độ phản ứng của các hợp chất phenolic khi cĩ mặt của enzyme mà sẽ tạo ra các sản phẩm chè khác nhau: chè đen, chè oolong, hay chè xanh. I.4 Chỉ tiêu chất lượng của chè nguyên liệu Trong quá trình cơng nghệ chế biến chè đen cĩ quá trình lên men. Ở quá trình này các hợp chất phenol trong thành phần tổ hợp của tannin chè bị oxy hĩa để tạo ra màu sắc đặc trưng của nước pha, nhưng bên cạnh đĩ cĩ quá trình chuyển các chất từ trạng thái hịa tan sang trạng thái khơng tan làm giảm đi một lượng chất hịa tan đáng kể, trong đĩ, lượng tannin chè giảm đi từ 50 – 60% hàm lượng ban đầu theo kỹ thuật cổ điển hoặc trên 30% hàm lượng ban đầu theo kỹ thuật mới. Cho nên chè đen thường cĩ vị nhạt. Muốn chè đen cĩ chất lượng cao, nguyên liệu ban đầu cần phải cĩ hàm lượng tannin cao, hàm lượng protein trung bính. Do đĩ, phải tuyển chọn giống chè hoặc cùng một giống chè thì ưu tiên dành nguyên liệu hái vào giữa vụ để sản xuất chè đen, vì nguyên liệu hái vào đầu vụ và cuối vụ chè cĩ hàm lượng tannin thấp hơn. Nguyên liệu sản xuất chè đen là những búp non 1 tơm, 2 – 3 lá non hái trên các đọt chè đã nảy mầm được 5, 6 lá. Bảng 4: Chỉ tiêu phân loại chè nguyên liệu Phân loại % lá non % lá bánh tẻ % lá già Loại A >85 £ 10 £ 5 Loại B >75 £ 15 £ 10 Loại C >65 £ 20 £ 15 Loại D >55 £ 25 £ 20 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Chè tươi Chè đen thành phẩm Vị Làm héo Lên men Phân loại Đĩng gĩi Sấy Vị Làm héo Lên men Sấy Phân loại Chè đen thành phẩm Cắt nhỏ, nghiền ( CTC: crush, tear, curl) Đĩng gĩi Chè tươi Phương pháp truyền thống Phương pháp CTC GIẢI THÍCH QUY TRÌNH III.1 Phương pháp truyền thống III.1.1 Làm héo Mục đích Giảm bớt hàm lượng nước trong búp chè, tạo các tính chất cơ lí cho búp chè để phục vụ yêu cầu của giai đoạn vị chè tiếp theo là làm cho lá chè mềm hơn, xoăn hơn. Mục đích quan trọng hơn cả là chuẩn bị các điều kiện sinh hĩa thuận lợi cho quá trình lên men sau này: + Tăng hàm lượng các chất hịa tan: giảm mạch những hợp chất hố học phức tạp thành những chất đơn giản hơn. + Tạo ra những biến đổi hĩa học ban đầu cĩ lợi cho chất lượng chè đen sau này: liên kết những hợp chất đơn giản đĩ lại hình thành nên những chất tạo hương và vị cho chè. Biến đổi Vật l‎ý: thể tích lá giảm, lá chè mềm, dai. Hĩa học Độ ẩm giảm: từ 76 – 80 % giảm cịn 62 – 63 % đối với lá chè non, cịn 64 – 67% đối với lá chè già. Chất tan tăng lên do sự thủy phân của các chất cao phân tử. Các chất màu, chất hương được hình thành (do catechin bị oxy hĩa rồi kết hợp với polyphenol hoặc alanine, hoặc asparagine). Protein biến đổi sâu sắc để tạo thành các axít amin hịa tan. Tổn thất các chất dễ bay hơi. Tannin: Tổng lượng tannin giảm khơng đáng kể (1 – 2% theo chất khơ). Khi đạt tới cùng 1 chế độ làm héo như nhau, nếu dùng nhiệt độ cao để làm héo lá chè sẽ gây ra sự tổn thất lớn về hàm lượng tannin. Bảng 5: Sự biến đổi hàm lượng tannin phụ thuộc vào nhiệt độ làm héo Nhiệt độ làm héo (oC) Hàm lượng tannin (% chất khơ) Điểm thử nếm (cảm quan) Lá chè tươi Lá chè héo Tổn thất Hương Vị 20 – 25 26,22 24,38 1,84 3,25 3,25 30 – 32 25,05 21,66 3,39 3,18 3,12 55 26,38 30,20 6,10 3,06 3,00 Trong cùng một chế độ nhiệt độ, nếu độ ẩm của chè héo cịn lại ít thì tổn thất tannin càng lớn. Bảng 6: Ảnh hưởng của độ ẩm cịn lại sau khi làm héo đến sự tổn thất tannin chè Độ ẩm cịn lại (%) Tổn thất tannin (% chất khơ) 68 – 64 2,24 64 – 62 5,91 61 - 57 7,90 Một số chất giảm đi như: vitamin C, diệp lục, tinh bột. Cafein cĩ tăng lên một ít do lượng axít amin tăng lên tạo điều kiện cho thành hình cafein. Hĩa sinh Sự biến đổi hoạt tính của các enzyme Tăng cường hoạt tính của các enzyme: polyphenoloxydase, peroxydase, catalase và b - glucosidase. Sự tạo thành hương thơm do enzyme polyphenoloxydase oxy hĩa các tannin chè Khi cĩ mặt phenylalanine: mùi hoa hồng Khi cĩ mặt acid asparaginic: mùi táo chín Khi cĩ mặt valin và alanin: các mùi hoa tươi Phân giải protein thành các acid amin tự do hịa tan, trong đĩ cĩ leusine và phenylalanine Bảng 7: Sự biến đổi hàm lượng các hợp chất nitơ trong lá chè khi làm héo (mg/glucid chất khơ) Các chất Lá chè tươi Lá chè héo Nitơ chung 44.50 44.48 Nitơ phi protein 14.73 14.82 Nitơ protein 29.77 29.66 Amoniac 0.98 0.75 Nitơ amid 2.68 2.98 Nitơ amin 2.28 3.07 Caffeine (%) 2.90 2.46 Lượng pectin hịa tan trong nước tăng lên 1 ít do protopectin à pectin Sự biến đổi của chlorophyll do enzyme chlorophyllase, lá trở nên sẫm màu hơn. Bảng 8: Sự biến đổi hàm lượng các chất trong khi làm héo Lá chè Tinh bột Protopectin Muối oxalat tan Acid limonic Acid Malic Vitamin C (mg/g) Lá chè tươi 0.90 8.36 0.2 - - 162.47 Lá chè héo 0.77 5.64 0.8 - - 143.06 Lượng biến đổi - 0.23 - 2.73 + 0.6 + 0.152 - 0.206 -19.41 Các yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ phịng Nhiệt độ khơng được vượt quá 46 – 480C để tránh ảnh hưởng xấu đến hoạt tính của các enzyme trong lá chè, và đảm bảo độ làm héo đồng đều của khối chè. Tốc độ của khơng khí thổi vào Tốc độ khơng khí cao, rút ngắn thời gian làm héo. Tốc độ khơng khí thấp, kéo dài thời gian làm héo. Thời gian làm héo Thời gian làm héo dài quá sẽ gây tổn thất nhiều hơn các hợp chất dễ bay hơi, tannin, vitamine…, bất lợi cho chất lượng chè thành phẩm. Thời gian làm héo quá ngắn, + Một số enzyme chưa được hoạt hĩa, làm giảm hàm lượng các hợp chất hịa tan trong chè, ảnh hưởng khơng tốt đến quá trình lên men. + Khi vị chè, chè sẽ ẩm ướt, việc cung cấp oxy sẽ bị hạn chế dẫn đến các phản ứng oxy hố diễn ra trong quá trình lên men sẽ khơng triệt để, ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Phương pháp thực hiện Làm héo nhân tạo: cĩ thể tiến hành làm héo chè trên các dàn héo, hộc héo hoặc trong các máy héo chuyên dùng với khơng khí đã được đun nĩng và cĩ khống chế độ ẩm tương đối. Tùy theo chế độ nhiệt mà thời gian làm héo khác nhau. Ở đây cần nhấn mạnh rằng, nhiệt độ của khơng khí đưa vào làm héo khơng được vượt quá 46 – 48oC để tránh ảnh hưởng xấu đến hoạt tính của các enzyme cĩ trong lá chè và để đảm bảo độ làm héo đồng đều của khối chè. Tiêu chuẩn cơ bản để đánh giá chất lượng làm héo là độ ẩm cịn lại trong lá chè (như quy định ở trên) và mức độ làm héo đồng đều (³ 90%). Nguyên liệu loại A: nhiệt độ khơng khí làm héo là 45 – 470C Nguyên liệu loại B: nhiệt độ khơng khí làm héo là 42 – 450C Nguyên liệu loại C, D: nhiệt độ khơng khí làm héo là 41 – 430C Cĩ rất nhiều loại thiết bị làm héo như: hầm làm héo (Tunnel withering), trống làm héo (Drum withering) và máng làm (Trough withering). Trong đĩ, máng làm héo là được dùng phổ biến nhất trên thế giới. Những ưu điểm của máng làm héo là: Tiết kiệm Linh hoạt đối với cơng suất và nhiệt độ làm héo khác nhau. Cấu trúc linh hoạt. Tiết kiệm khơng gian. Tiết kiệm nhân cơng và dễ vận hành. Máng làm héo Nguyên l‎ý chung: Máng làm héo là một cái ống hình chữ nhật với một mặt hở để cho khơng khí vào và cho hơi nước bay ra từ lá chè chứa trong máng. Khí được thổi vào máng bằng một cái quạt đặt ở đầu vào, nhờ bộ phận khuếch tán giúp cho dịng khí ổn định lưu lượng. Khi qua máng, khí sẽ mang theo ẩm từ lá chè. Khí dùng ở đây là khơng khí lạnh vào ban ngày khi độ ẩm tương đối thấp và khơng khí nĩng vào ban đêm khi độ ẩm tương đối của cao. Vì làm héo cần thời gian dài nên thường thì khơng thể sử dụng máng làm héo nhiều hơn một lần một ngày. Do đĩ, người ta cần phải tính tốn để đưa ra một cơng suất phù hợp để đảm bảo chất lượng đồng đều của mẻ chè được sản xuất trong cùng một ngày. Máng làm héo cĩ rất nhiều loại kích cỡ nhưng để thuận lợi cho việc nạp liệu và tháo sản phẩm, người ta khuyến cáo chiều rộng máng là 1,8 m và chiều dài từ 23 – 24 m. Máng kín (enclosed trough) Loại máng kín (enclosed trough) cĩ nhiều ưu điểm hơn loại máng hở (open trough) và được dùng phổ biến nhất ở các nước sản xuất chè trên thế giới. Trong máng làm héo chè loại kín, cĩ 2 ống dẫn khí: ống khí trên nằm bên trên khay đựng lá chè và ống khí dưới nằm bên dưới khay đựng lá chè. Ta sử dụng máng kín trong làm héo chè Quạt thổi khơng khí theo một chiều về phía trước và khí cĩ thể đi từ trên xuống dưới hay từ dưới lên trên nhờ vào hệ thống cửa chớp đặt ở đầu vào và đầu ra của máng mà khơng cần quạt phải đổi chiều quay. Ở thiết bị này, việc dùng tay để xáo trộn chè là hầu như khơng cĩ nên lá chè cũng ít bị tổn thương hơn. Lá chè nằm trong thiết bị này cũng được cách ly với mơi trường ngồi tốt hơn nên khơng bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi đột ngột của mơi trường khơng khí xung quanh. Tuy nhiên, ở thiết bị này, việc nhập liệu và tháo sản phẩm thì khĩ hơn so với máng hở, và cũng khĩ quan sát tiến trình làm héo hơn. Cĩ 2 hướng đi của dịng khí: Hình 2: Sơ đồ hoạt động máng kín khi dịng khí đi từ dưới lên Hình 3: Sơ đồ hoạt động của dịng khí khi đi từ trên xuống Cơng suất làm héo của máng làm héo thường cao nhất là 300 mm bề dày lớp chè được trải đều trên máng, sự giới hạn này thường gây khĩ khăn cho các nhà máy sản xuất chè trong mùa thu hoạch chè cao điểm. Để khắc phục tình trạng này, người ta tăng cơng suất của máng làm héo bằng cách thay đổi hoặc điều chỉnh một vài thơng số nhưng vẫn bảo đảm được độ mỏng của lớp chè và khơng cần phải lắp đặt thêm máng mới. Người ta dựa vào 2 loại tỉ số sau: Tỉ số giữa lưu lượng dịng khí đi trong ống trên và ống dưới Tỉ số giữa thời gian lưu của dịng khí trong ống trên và ống dưới. Khi ta điều chỉnh 2 tỉ số này, ta cĩ thể làm tăng tốc độ bay hơi ẩm trong khối chè, từ đĩ làm tăng năng suất của nhà máy. Lưu lượng của dịng khí qua máng Ta cĩ thể đo và điều chỉnh lưu lượng dịng khí đi qua ống khí trên và ống khí dưới tại một áp suất thơng qua áp kế và ống Pitot. Gọi pd là áp suất khơng khí (N/m2) ρa là khối lượng riêng của khơng khí (kg/m3) va là tốc độ của khơng khi (m/s) h: độ chênh áp (mm) ρw : khối lượng riêng của nước (kg/m3) g: gia tốc trọng trường (m/s2) Áp suất của dịng khí được tính theo cơng thức sau: Biết ρa = 1.224 kg/m3, ρw = 1000 kg/m3, g = 9.81 m/s2, vậy Gọi Aa là tiết diện miệng ra của máng (m2) Lưu lượng của khí qua máng được tính theo cơng thức sau Hay Trong đĩ: qa là lưu lượng khí đi qua 1 đơn vị diện tích (m2) Ab là diện tích của khay đựng chè (m2) Mức độ làm héo Gọi PW là mức độ làm héo (%) IM khối lượng của khối chè ban đầu (kg) FM là khối lượng khối chè sau khi làm héo (kg) ML là lượng nước bị mất đi (%) Ta cĩ Thiết bị làm héo Hình 4: Thiết bị làm héo dạng máng kín Thiết bị làm héo cao 1.5m, rộng 1m. Trong đĩ cĩ chứa một khay làm héo kích thước 5m x 1m, độ cao của khay cĩ thể được điều chỉnh theo 3 mức độ khác nhau: 400, 500 và 600 mm (so với mặt đất). Tương ứng với 3 độ cao trên là tỉ số giữa lưu lượng khí ở ống trên và ống dưới là 2.75:1, 2:1 và 1.5:1.Thời gian lưu của dịng khí trong máng được điều chỉnh bởi cửa chớp ở đầu khí vơ và cửa ra. Khay đựng chè cĩ cấu tạo như tấm lưới.Chè sẽ được trải thành nhiều lớp trên khay với độ dày thích hợp. Khí sẽ đi luân phiên từ trên xuống và từ dưới lên bằng cách điều chỉnh cửa chớp và cửa ra. Chọn thơng số cho quá trình làm héo Nhiệt độ thích hợp cho quá trình làm héo là từ 27.2 °C đến 32.4°C Độ ẩm thích hợp của khơng khí là từ 72.1% to 92.0%. Thời gian làm héo thích hợp là 10 giờ. Các yếu tố ảnh hưởng Trong quá trình làm héo, người ta thường đổi hướng đi của dịng khí mỗi giờ một lần bằng cách điều chỉnh cửa chớp. Tốc độ và thời gian thốt hơi nước của các lớp chè trên khay cũng khác nhau. Chè ở lớp dưới cần thời gian dài hơn khi dịng khí đi từ dưới lên so với khi dịng khí đi từ trên xuống. Gọi Rx là tỉ số giữa lưu lượng dịng khí đi trong ống trên và ống dưới Gọi Rd là tỉ số giữa thời gian lưu của dịng khí trong ống trên và ống dưới. Mu là khối lượng của lớp chè trên một đơn vị diện tích của khay. Ảnh hưởng của Rx Theo nghiên cứu, tốc độ bay hơi ẩm sẽ đạt mức cao nhất trong 10 giờ tại Rx = 2:1, thấp nhất tại Rx = 2.75:1 và trung bình tại Rx = 1.5:1. Hình 5: Sự ảnh hưởng của Rx và Mu đối với sự thốt hơi ẩm khi Rd = 1:1 Sự ảnh hưởng của Rd Hình 6: Sự ảnh hưởng của Rd và Mu đối với sự thốt hơi ẩm khi Rx= 2.75:1 Theo biểu đồ, ta thấy rằng khi Rx = = 2.75:1 Rd = 2:1 cho tốc độ thốt hơi nước cao hơn so với Rd = 1:1 Mu = 15.5 – 19.3 và 23.3<Mu<27 (kg/m2) phần trăm thốt hơi ẩm biến đổi khơng theo quy luật. Mu = 19.3 – 23.3 (kg/m2) : phần trăm thốt hơi ẩm giảm dần. Sự ảnh hưởng của cả Rx và Rd Hình 7: Sự ảnh hưởng của Rx và Rd đối với tốc độ bay hơi ẩm tại các giá trị Mu khác nhau Tại Mu = 19.5 kg/m2 (250 mm depth), phần trăm thốt hơi ẩm tại Rx = 2.75 và Rd = 2 trong tất cả trường hợp đều cao nhất. Hệ thống chứa lá chè xanh (Green Leaf Storage System, GLSS) Hệ thống chứa lá chè xanh được phát triển bởi TRA cĩ thể giữ tươi lá chè trong vịng 48 giờ. Hệ thống này bao gồm một khoang hình chữ nhật cĩ 2 đầu loe ra, bên trong được chia thành nhiều phần nhờ các mạng lưới cấu trúc dây đặt cách đều nhau treo ở trên nĩc của khoang. Khoảng cách giữa hai phần kế nhau tạo khơng gian để bỏ những lá chè xanh lớn vào từ nắp của khoang. Khơng khí thấm xuyên qua lá từ bên dưới giúp giữ cho lá ở nhiệt độ mát. Lá chè xanh cĩ thể được lấy ra khỏi hệ thống bằng cách tháo từng phần chia trong hệ thống, lá sẽ rơi xuống máng để chuyển qua thiết bị làm héo. Hệ thống kiểm tra và điều khiển điện tử (Electronic monitoring and control system – EMCS) Hệ thống kiểm tra và điều khiển điện tử để theo dõi quá trình làm héo được phát triển bởi TRA đang được ứng dụng ở một số nhà máy. Hệ thống này giúp kiểm tra tồn diện và điều chỉnh dịng khí, nhiệt độ, thời gian làm héo, tốc độ bay hơi…. nếu cần thiết thơng qua máy vi tính khi các thơng số của quá trình được cài đặt vào hệ thống. EMCS sẽ điều khiển làm tắt quạt khi cần thiết và vì thế tiết kiệm được năng lượng. Chất lượng của lá chè sau khi làm héo cũng được cải thiện. III.1.2 Vị chè Mục đích Chuẩn bị Tạo hình dáng xoăn chặt cho cánh chè Làm dập tế bào của lá chè để dịch ép chiết ra ngồi mặt lá tạo điều kiện cho tồn bộ enzyme polyphenol oxidase tiếp xúc với cơ chất là polyphenol, cĩ mặt oxy của khơng khí thực hiện quá trình oxy hĩa – lên men. Làm cho các chất hịa tan tan nhanh ra nước pha chè, do tập quán dùng chè đen chỉ pha nước sơi 1 lần. Như vậy, mục đích vị chè đen khác với vị chè xanh, cho nên yêu cầu và độ dập tế bào lớn hơn rất nhiều. Biến đổi Biến đổi vật lý Cĩ sự phá vỡ thành tế bào của lá, dịch bào thốt ra ngồi. Lá chè bị biến dạng: xoăn lại. Cĩ sự tăng nhiệt độ do sự ma sát giữa các lá chè, giữa lá với thiết bị, do sự oxy hĩa diễn ra trong quá trình vị. Bảng 9: Sự biến đổi cuả khối chè trong khi vị Nhiệt độ phịng vị 0C Vị lần 1 Vị lần 2 Vị lần 3 Nhiệt độ của khối chè (0C) Tăng lên 0C Nhiệt độ của khối chè (0C) Tăng lên 0C Nhiệt độ của khối chè (0C) Tăng lên 0C 26.2 30.2 4.0 29.8 3.6 29.0 2.8 25.4 31.0 5.6 30.0 4.6 28.4 3.0 25.2 30.2 5.0 28.2 3.0 27.3 2.1 Biến đổi hĩa học Sự xâm nhập của khí Oxy Trong khi vị chè, các quá trình sinh hĩa xảy ra mạnh và liên quan mật thiết với lượng oxy xâm nhập vào khối lá. So sánh sự xâm nhập của oxy vào khối lá trong tất cả các quá trình chế biến, ta cĩ: + Giai đoạn làm héo chè: chiếm 14% + Giai đoạn vị chè : chiếm 72,5 % + Giai đoạn lên men chiếm : 13,5% Sự tăng nhiệt độ Trong quá trình vị, do lực ma sát và nhiệt sinh ra của phản ứng oxy hĩa, nhiệt độ khối chè tăng lên 4¸5 oC. Sự tăng nhiệt độ khơng đều làm cho quá trình oxy hĩa xảy ra mạnh và cục bộ, ảnh hưởng xấu đến phẩm chất của chè. Để làm giảm nhiệt độ khối lá và điều chỉnh quá trình oxy hĩa xảy ra đều đặn đúng mức, người ta khơng vị chè liên tục quá lâu mà vị nhiều lần, sau mỗi lần vị đều cĩ sàng để phân loại và làm nguội. Sự oxy hĩa tannin làm cho hàm lượng của tannin hịa tan giảm, hàm lượng của catechin giảm, hàm lượng các tannin đặc biệt tăng lên. Bảng 10: Sự biến đổi của catechin trong quá trình vị (mg/1g chất khơ) Các catechin Lá Làm héo Sau khi vị lần 1 Sau khi vị lần 2 Sau khi vị lần 3 (-) Epigalo catechin 23.8 9.3 7.75 4.90 (+) Galocatechin 11.1 7.7 5.88 3.79 (-) Epicatechin và (±) catechin 9.9 4.9 5.11 2.52 (-) Epigalo catechingalat 54.5 28.5 17.50 16.22 (-) Epicatechingalat 15.7 14.4 9.32 7.07 Tổng số catechin 115.2 64.8 45.46 28.50 Sự thay đổi các thành phần khác như các hợp chất dễ bay hơi (methanol, benzaldehyde…), các acid hữu cơ, vitamin C, chlorophyll… Bảng 11:Phần trăm chlorophyll cịn lại sau quá trình vị so với lượng ban đầu Thời gian (%) Sau 6 giờ làm héo 82 Sau 18h làm héo 73 Sau 30 phút vị 55 Sau 60 phút vị 46 Sau 90 phút vị 37 Sau 120 phút vị 30 Cảm quan: do quá trình oxy hĩa các tannin, hình thành các hợp chất tạo màu nâu và đỏ cho chè. Các yếu tố ảnh hưởng Thời gian vị chè Ta khơng nên vị chè quá lâu, mà nên vị nhiều lần sẽ tốt hơn, các phản ứng sẽ diễn ra đồng đều hơn. Nhiệt độ Sự tăng nhiệt độ khơng đều làm cho quá trình oxy hĩa xảy ra mạnh và cục bộ, ảnh hưởng xấu đến chất lượng chè. Mức độ đảo trộn Đảo trộn đều sẽ làm cho mức độ xâm nhập của oxy vào khối chè nhiều, dẫn đến các quá trình sinh hĩa sẽ diễn ra đều hơn, ảnh hưởng tốt đến chất lượng của chè. Ảnh hưởng của nguyên liệu Sự phá vỡ tế bào của chồi non nhỏ và mềm thì nhanh hơn và các phản ứng hĩa học xảy ra sớm hơn so với những lá to và cứng. Những lá chè đã được cắt nhỏ và xoắn trước cũng cản trở sự xoắn của những lá chè lớn hơn cĩ thể làm tăng thời gian vị. Phương pháp thực hiện Vị chè thường tiến hành làm 3 lần, mỗi lần vị 45 phút, sau mỗi lần vị cĩ sàng phân loại chè để tách những phần chè nhỏ lọt sàng đưa đi lên men trước, phần chè to khơng lọt sàng đưa đi vị tiếp tục. Vị chè đen, lần thứ nhất tiến hành trong các máy vị mở, những lần vị sau muốn tăng thêm độ dập tế bào của lá chè nên tiến hành trong các máy vị cĩ bàn (nắp) ép. Tiêu chuẩn để quyết định kết thúc giai đoạn vị hoặc đánh giá chất lượng vị chè, ngồi độ xoăn chặt, là tỷ lệ độ dập tế bào của lá, qui định ³ 80%. Quá trình vị chè tạo áp lực xoắn những lá chè với nhau cũng như chà xát những lá chè với bề mặt của thiết bị vị. Độ lớn của áp lực phụ thuộc vào lượng lá chè đưa vào thiết bị và vị trí của nắp. Lá chè sau khi vị được lấy ra khỏi thiết bị và đi qua 1 cái rây. Rây được đục thủng với những kích thước khác nhau. Những mảnh chè đi qua lỗ rây (gọi là fine leaf) thì được đưa đi lên men, cịn phần khơng lọt qua rây (coarse leaf) thì đưa đi vị lại. Thiết bị: Bàn vị (rolling table) Cấu tạo chính: 1 bàn hình trịn lõm ở giữa đĩng bởi 1 cửa phía dưới Một cái trùm hình trụ để giữ lá và cĩ một phễu nhập liệu ở 1 đầu Một cái đĩa hay nắp tạo áp lực 3 cái quay tay đặt cách nhau 120o, một tay quay dùng để điều khiển bàn hoặc cái trùm hoặc cả 2 di chuyển theo quỹ đạo lệch tâm. Bảng 12: Thơng số kỹ thuật của thiết bị vị 24" Roller 28" Roller  36" Roller 46" Roller Tốc độ quay bình thường (RPM) 42 42 60 48 Độ lệch tâm 113 & 225 mm 113 & 225 mm 113 & 225 mm 113 & 225 mm Sự di chuyển của bàn vị 225 mm 1 vịng quay 225 mm 1 vịng quay 225 mm 1 vịng quay 225 mm 1 vịng quay Sự di chuyển của trùm hình trụ 114 mm 1 vịng quay 114 mm 1 vịng quay 114 mm 1 vịng quay 114 mm 1 vịng quay Cơng suất 25-60 Kg Lá đã làm héo 25-90 Kg Lá đã làm héo 130 Kg Lá đã làm héo 240 Kg Lá đã làm héo Hình 8: Bàn vị (rolling table) Hình 9: Lá chè được ép xuống trong khi bàn vị quay Hình 10: Lá chè được xoắn lại từ từ đồng thời quá trình lên men xảy ra. III.1.3 Lên men Lá chè trước lên men Lá chè sau lên men Mục đích Chế biến: thay đổi sâu sắc thành phần hĩa học trong chè. Giai đoạn lên men lá chè là giai đoạn quan trọng quyết định chất lượng hương vị và màu sắc đặc trưng cho chè đen thành phẩm. Các giai đoạn của quá trình lên men Tồn bộ quá trình lên men được chia làm 2 giai đoạn: Giai đoạn thứ nhất: kể từ khi bắt đầu vị đến khi vị xong. Trong thời gian này dưới tác dụng của enzyme oxy hĩa các catechine của tanin chè bị oxi hĩa chuyển thành orthoquynone, là chất cĩ hoạt tính mạnh cĩ thể oxi hĩa các chất khác, hoặc ngưng tụ với nhau để tạo thành các sản phẩm cĩ màu. Vì vậy khi vị, lá chè từ xanh chuyển sang màu nâu nhạt. Giai đoạn thứ hai: Kể từ sau khi vị đến trước khi sấy với thời gian 2-3 giờ. Nguyên liệu chè ở phịng lên men luơn được phun hơi ẩm và đều chỉnh ở nhiệt độ nhất định thích hợp cho quá trình lên men. Trong thời gian này chè chuyển từ màu nâu nhạt sang màu đồng đỏ và tỏa ra hương thơm dễ chịu, vị chè khơng chát gắt mà chát dịu. Biến đổi Biến đổi vật lý Nhiệt độ Quá trình lên men lá chè được bắt đầu từ ngay giai đoạn vị chè khi các tế bào của lá bị phá vỡ cho đến  khi xếp chè vào khay và đặt trong phịng lên men các quá trình oxy hĩa trong chè mới xảy ra mãnh liệt. Nhiệt độ của khối chè lên men tăng lên cho đến khi kết thúc quá trình lên men, sau đĩ bắt đầu giảm xuống. Trong thời gian lên men tại phịng lên men nhiệt độ của khối chè tăng lên từ 2-5 0C,  phụ thuộc vào chất lượng chè ban đầu, độ dày của lớp chè trong khay lên men, mức độ vị đập, nhiệt độ khơng khí và các yếu tố khác. Sự gia tăng nhiệt độ cĩ liên quan chặt chẽ đến quá trình oxy hĩa xảy ra trong lá chè. Sau khi lên men được 1.5-2 giờ kể từ sau khi phân loại chè vị, nhiệt độ của khối chè tăng lên tối đa và khơng đổi trong một khoảng thời gian ngắn, sau đĩ bắt đầu giảm xuống. Khi nhiệt độ của khối chè lên men bắt đầu giảm xuống cĩ thể kết thúc quá trình lên men tại đây. Nhiệt độ của khối chè lên men là một trong các chỉ tiêu khách quan để xác định điểm kết thúc của quá trình lên men . Biến đổi hĩa học Nếu tiến hành lên men chè trong điều kiện ấm và thời gian vừa đủ, sự tạo thành flavonoids sẽ làm tăng mức độ sáng của nước chè. Tuy nhiên, nếu lên men cũng với điều kiên ấm, nhưng thời gian lại quá dài, màu của nước chè sẽ đậm hơn do hàm lượng thearubigins tạo ra nhiều hơn và lượng theaflavins tạo thành sẽ ít hơn. Vì vậy, việc đánh giá lượng theaflavins tạo thành là được xem là cách để xác định thời gian lên men tối ưu. Cĩ 4 cách để xác định thời gian lên men tối ưu: Đo mức độ giảm của EGCG , cách này được sử dụng tại Ấn Độ Xem xét sự hình thành theaflavin, được gọi là phương pháp in-line theaflavin, sử dụng tại Malawi. Phương pháp cảm quan, sử dụng tại Kenya. Đo hàm lượng theaflavin trong chè thành phẩm , sử dụng tại Kenya. Ngồi ra, tại Srilanka, người ta xác định thời gian lên men tối ưu bằng cách đo sự hấp thu ánh sang của chè p Các biến đổi về chất màu: Màu sắc của chè đen khi pha khơng phải là màu đen, mà cĩ màu cam sáng, hơi đỏ hay đỏ nâu. Các chất màu đặc trưng cho chè đen được hình thành chủ yếu trong quá trình lên men. Chất màu của chè đen là tổng hợp của nhiều hợp chất tạo màu khác nhau gồm các loại chính sau: Theaflavins (TFs) Thành phần TFs trong chè đen chiếm khoảng 0.2 – 0.3 %. Trong chè đen cĩ 4 loại TFs chính gồm Theaflavin, Theaflavin 3– gallate, Theaflavin 3’– gallate, và Theaflavin – 3, 3’– gallate. Các Theaflavin này được tạo thành bởi sự oxi hĩa các hợp chất quinon. Dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxidase chuyển hĩa từ Epicatechin và Epigallocatechin thành các hợp chất trung gian là các hợp chất quinon, cụ thể nhĩm Galloyl ester của catechin bị oxi hĩa tạo thành benzotropolone. Cuối cùng các hợp chất quinon này kết hợp lại với nhau tạo nên các loại Theaflavin khác nhau. Chính chất này tạo màu cam cho nước chè khi pha. Trong các loại Theaflavin, Theaflavin monogallate tạo màu sắc sáng hơn Theaflavin, Theaflavin digallate cho màu sáng hơn nhiều so với Theaflavin monogallate. EGC          +          EC         –        TheaflavinEGCG       +          EC         –        Theaflavin-3 monogallate EGCG       +          ECG      –        Theaflavin–3’3’ digallate EGC          +          ECG      –      Theaflavin–3’-monogallate GC            +          EC         –        IsotheaflavinGC            +          C           –        Neotheaflavin Hình 11: Các phản ứng tạo các theaflavins trong lên men chèđen Thearubigins(TRs) Trong chè đen Thearubigin chiếm khoảng 10 – 20 %, là hỗn hợp các chất màu phenol, cĩ khối lượng phân tử từ 700 đến 40.000 Da. Chúng được tạo thành do phản ứng trùng ngưng. TRs được tạo thành do sự oxi hĩa bất kỳ Catechin nào hoặc do sự kết hợp giữa chúng dưới sự xúc tác của enzyme Peroxidase. Trong quá trình lên men, một lượng lớn TRs tăng lên tương ứng với lượng TFs giảm đi. Điều đĩ chứng tỏ cĩ sự chuyển hĩa TFs thành TRs trong quá trình lên men. Thearubigin tạo màu đỏ nâu cho chè đen. Cùng một lọai chè đen cĩ nguồn gốc từ các vùng khác nhau sẽ cĩ màu sắc khác nhau. Chính mối quan hệ giữa Theaflavin và Thearubigin quyết định cho màu sắc của nước chè khi pha. Nếu hàm lượng TFs cao thì nước chè cĩ màu sáng hơn, ngược lại nếu hàm lượng TRs quá cao sẽ làm cho nước chè cĩ màu nâu tối. Trong quá trình tạo màu TRs, cĩ thể xảy ra các phản ứng trùng ngưng khơng thích hợp các Catechin và các hợp chất phenol khác tạo nên các sản phẩm kém tan trong nước chè. Đây chính là nguyên nhân làm cho nước chè bị đục. Anthocyanidin Trong quá trình lên men, anthocyanidin bị oxi hĩa tạo nên các chất tan trong nước tạo cho nước chè cĩ màu đồng đỏ. Khi hàm lượng anthocyanidin trong chè nguyên liệu càng nhiều thì màu nước chè đen thành phẩm càng đẹp.  Bên cạnh TFs, TRs, Anthocyanidin tạo màu chính cho sản phẩm chè đen, các phản ứng tạo phức của các mono- và disaccharide, các acid amin cũng gĩp phần tạo nên màu sắc cho chè. Trong quá trình lên men, hàm lượng monosaccharide giảm từ 1.97% xuống 1.64 %, disaccharide giảm từ 1.25% xuống 0.5%.  Như vậy catechin cĩ ảnh hưởng quan trọng hình thành các chất màu đặc trưng cho chè đen. Mức độ oxy hố các polyphenol phụ thuộc vào điện thế oxy hố khử. Trong chè, mức độ oxy hố xếp theo thứ tự: chlorogenic acid > catechins >gallocatechins. Trong một hỗn hợp cơ chất, chất cĩ thế oxy hố khử thấp nhất sẽ bị oxy hố đầu tiên. Acid gallic, theogallin, flavone glycosides chỉ bị oxy hố khi cĩ mặt các chất mang thích hợp ( Roberts và Rusell, 1957). Trong chè đen, nếu EGC và các ester galloyl của chúng khơng bị oxy hố hồn tồn trong quá trình lên men thì các catechin và acid chlorogenic khơng bị biến đổi hồn tồn ( Roberts và cộng sự, 1957).Do đĩ, trong chè đen, các sản phẩm của quá trình oxy hố cĩ thể cĩ nguồn gốc từ EGC và các gallate của chúng. Cĩ sự khác nhau về tốc độ và mức độ oxy hố EGCG và ECG trong quá trình lên men. EGC và các gallate của chúng được hình thành với tốc độ nhanh hơn so với ECG. Cả hai flavonoid này đều bị epimer hố tại vị trí C2.  Flavandiols là một monomer phức tạp giữa flavanol ở trạng thái khơng bền và các sản phẩm oxy hố của chúng. Flavandiol bị oxy hố một cách từ từ, trong khi đĩ, flavanol thì khơng bị ảnh hưởng ( Millin, 1987). Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, thearubigin hình thành rất chậm nhưng sau đĩ tăng lên khi mà theaflavins đạt đến mức cực đại. Các biến đổi về mùi: Chè đen cĩ mùi thơm nhẹ, dễ chịu, giống như mùi táo chín, mùi hoa hồng. Mùi của nước chè khi pha là tổng hợp của nhiều hợp chất tạo mùi khác nhau. Cĩ thể chia các hợp chất tạo mùi thành 2 nhĩm: Các chất tạo mùi cĩ sẵn trong nguyên liệu Trong lá chè tươi cĩ nhiều hợp chất tạo mùi khác nhau. Trong đĩ, một số hợp chất dễ bị bay hơi trong quá trình làm héo, đặc biệt trong quá trình sấy khơ, như b, g– hexenol, n-hexanol, a, b– hexenal. Trong chè đen cịn một số tinh dầu bền nhiệt như benzylic, benzyl methylic, benzaldehyde, geraniol, linool và các ester của chúng với acid caproic, cùng một số aldehyde khác. Owour phân chia các hợp chất dễ bay hơi ( volatile flavour compounds: VFC) thành 2 nhĩm: VFC I và VFC II. VFC I tạo hương vị “ grass-type”, cịn VFC II tạo hương vị “ flowery- type” cho chè. Do đĩ, tỷ lệ giữa VFC II và VFC I được xem là chí số đánh giá hương vị của chè. Chỉ số này lớn, hương vị chè càng đậm. Trong quá trình lên men, chỉ số giảm dần, và hàm lượng VFC I tăng lên ( Owour và cộng sự, 1994). Các chất tạo mùi hình thành trong quá trình chế biến Người ta đã xác định được hơn 600 hợp chất cĩ ảnh hưởng đến mùi của chè thành phẩm, trong đĩ các rượu monoterpene (như linalool, gernariol), các rượu thơm (rượu benzylic, 2– phenylethanol) là những thành phần chính tạo nên mùi thơm cho chè. Người ta cho rằng những chất mùi cĩ chức rượu này cĩ mặt trong lá chè dưới dạng các glycoside, trong quá trình lên men sẽ được giải phĩng bởi enzyme nội bào glycosidase. Các glycoside tiền thân cho những chất tạo mùi trong chè này đã được phân lập, chủ yếu là các diglycoside, gồm các thành phần như sau: b– primeveroside (6–o–b–D– xylopyranosyl–b–D– glucopyranoside), b– acuminoside (6–o–b–D– apifuranosyl–b–D– glucopyranoside), và b–D– glucopyranoside.. Trong đĩ, b– primeveroside là glycoside được tìm thấy nhiều nhất. Bên cạnh đĩ, người ta cũng đã phân lập được 1 enzyme cĩ khối lượng phân tử là 61 kDa, làm nhiệm vụ thủy phân các glycoside tiền thân này trong chè tươi để tạo các hợp chất mùi cho chè đen, và đặt tên là b– glycosidase. Hình 12: Các sản phẩm của quá trình thủy phân bởi b – glycosidase Bằng các thí nghiệm, và phân tích thành phần của các chất mùi trong chè, người ta đã kết luận b– glycosidase là một enzyme chủ lực trong quá trình tạo ra mùi thơm đặc trưng cho chè đen trong quá trình lên men. Điều này càng được củng cố hơn nữa vì b– glycosidase cịn được tìm thấy khơng chỉ trên cây chè mà cịn được tìm thấy trong các loại hoa và trái cây để tạo mùi đặc trưng cũng bằng cơ chế như vậy. Hương thơm của chè thành phẩm cũng được gĩp phần bởi sự tương tác giữa đường và acid amin, giữa acid amin và tanin. Hiện vẫn cịn rất nhiều giả thiết về cơ chế tạo hương thơm trong quá trình lên men chè đen, song các hợp chất tạo hương thơm cĩ thể thống nhất theo bảng sau Bảng 13: Các hợp chất tạo hương thơm cho sản phẩm chè đen Tên các hợp chất Hương Linalool, linalool oxide Geraniol, phenylacetaldehyde Neronidol, benzaldehyde, methyl salicylate, phenyl ethalnol Trans-2-hexenal, n-hexanal, cis-3-hexenol, grassy, b-ionone Ngọt Cỏ Hoa quả (táo, hoa hồng) Tươi (Fresh Flavour) Catechin cĩ ảnh hưởng đến sự tạo thành mùi thơm cho chè. Các đồ thị dưới đây cho thấy khi hàm lượng catechin giảm sẽ làm cho tổng hàm lượng các chất thơm tăng, đặc biệt là các rượu monoterpene, đây là chất rất quan trọng đối với hương chè đen thành phẩm. Bên cạnh đĩ, Takeo và đồng nghiệp (1985) đã chứng minh rằng, nếu như loại bỏ được hồn tồn catechin thì sự tạo thành các hợp chất thơm như geraniol và linalool sẽ tăng lên đáng kể. Hình 13: Sự thay đổi của tổng hàm lượng các chất mùi và hàm lượng catechin trong các giai đoạn sản xuất Các biến đổi về vị Vị của chè được tạo nên do sự cân bằng giữa các vị cơ bản như: đắng, chát, ngọt, umami. Mặc dù vị đắng, chát gây cảm giác khĩ chịu nhưng đối với sản phẩm chè hai vị  này là tính chất quan trọng tạo nên chất lượng cho nước chè pha. Vị đắng, chát trong chè là do Catechin. ECG, EGCG tạo vị đắng và chát, trong khi EGC, EC, tạo nên vị đắng và hậu vị ngọt. Cường độ vị đắng, chát cĩ thể xếp theo thứ tự sau ECG>EGCG>GCG>EC>EGC = GC>C. Từ đĩ cho thấy Gallated catechin cĩ vị đắng và chát hơn các non-gallated Catechin. Bên cạnh các Catechin cĩ sẵn trong nguyên liệu, các Theaflavin được tạo thành trong quá trình lên men cũng gĩp phần tạo vị cho chè. Trong đĩ, Theaflavin digallate cĩ vị đắng và chát hơn hẳn so với Theaflavin monogallate. Caffein trong chè chiếm khoảng 2.5 – 4 %, tạo vị đắng gắt cho chè. Trong quá trình lên men cĩ sự tạo phức giữa caffein và hợp chất phenol làm giảm hàm lượng Caffein giúp điều vị cho nước chè pha. Sản phẩm của quá trình này là Caffein Tannate, tan trong nước nĩng khơng tan trong nước lạnh. Các Flavonoid cĩ trong chè thường cĩ vị đắng nhiều hơn chát và khi các Flavonoid cĩ kích thước hay khối lượng phân tử càng tăng thì cĩ vị chát nhiều hơn đắng. Trong quá trình lên men, các Polymer Flavonoid bị thủy phân tạo các mạch nhỏ hơn làm cho chè đen cĩ vị đắng nhiều hơn. Vị đắng này dịu, dễ chịu hơn vị đắng của Caffein. Biến đổi hĩa lý Sự thay đổi hàm lượng rượu methylic Theo Goghia trong thời gian vị và lên men cĩ sự biến đổi hàm lượng rượu methylic về tổng số cũng như về dạng tự do như sau  Bảng 14: Hàm lượng methylic trong lá chè Trạng thái lá chè Hàm lượng methylic (%w/w) Tổng số Tự do Lá chè tươi 0.551 0.05 Sau khi vị lần thứ 1 0.421 0.091 Sau khi vị lần thứ 3 0.373 0.04 Sau khi lên men 0.323 0.05 Theo bảng trên ta thấy, từ lúc phá vỡ các tế bào của lá chè và cĩ sự tiếp xúc của dịch ép với khơng khí đã xảy ra sự bay hơi của rượu methylic nhờ tính dễ bay hơi của nĩ. Đồng thời methylic tham gia vào việc tạo thành ester giúp tạo hương của chè trong khi vị và lên men chè. Biến đổi hĩa sinh Sự biến đổi của tannin trong quá trình lên men chè Trong thời gian lên men chè lượng tannin giảm đi rất lớn, thường chiếm khoảng 50% hàm lượng ban đầu của nĩ trong nguyên liệu. Bên cạnh sự tổn thất về hàm lượng, trong quá trình lên men tannin cịn biến đổi sâu sắc về thành phần các cấu tử. Hiện tượng này thấy rất rõ ở 2 giờ đầu tiên, sau đĩ cường độ tổn thất của chúng giảm dần. Trong quá trình lên men nhĩm chất Catechin trong hỗn hợp tannin chè giảm xuống do. + 1 phần tannin chuyển hĩa thành tannin đặc biệt, chính là các sản phẩm oxy hĩa của chúng khi lên men. + 1 phần sau khi ngưng tụ thành hợp chất lớn hơn đã kết hợp với protein tạo thành những chất khơng tan. Nhờ sự oxy hĩa nhĩm chất Catechin và làm tăng hàm lượng nhĩm chất tannin đặc biệt nên vị chát đắng của chè mất đi và thay vào đĩ là vị chát dịu dễ chịu của chè đen . Sự biến đổi của các saccharide Trong thời gian lên men, lượng monosacaride, disacaride giảm xuống do tham gia vào quá trình tạo thành các phức chất để tạo các cấu tử hương và màu. Theo Khorobava: + Lượng monosaccharide  giảm từ 1.97% xuống 1.64%. + Lượng disaccharide giảm từ 1.25% xuống 0.5% (theo chất khơ) Sự biến đổi của protein Trong quá trình lên men, dưới tác dụng của enzyme Protease các protein bị thủy phân thành các acid amin, chúng cùng các acid amin tự do khác gĩp phần điều vị cho nước chè đồng thời tạo hậu vị tốt sau khi uống. Ở một số nơi trên thế giới, người ta thường uống chè đen với sữa, đường để vị của chè ít chát, ít đắng hơn vì TFs, TRs, và Catechin trong chè đen kết hợp với Casein của sữa tạo phức, làm cho vị chè dịu đi. Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ta cĩ thể sản xuất ra các lọai chè đen đã tách Caffein, nhằm đáp ứng cho những người khơng thích vị đắng của chè.  Cảm quan Sự biến đổi màu sắc Trong thời gian lên men lá chè vị cĩ màu đồng đỏ ngày càng rõ rệt, đĩ là do sự oxy hĩa tanin. Nét đặc trưng của sự biến đổi tanin trong chè khi lên men là các Catechin và các polyphenol ngưng tụ thành các hợp chất hịa tan trong nước. Sau đĩ các chất này kết hợp với các protein khơng tan cĩ sẵn trong lá chè để tạo thành các hợp chất khơng tan nằm lại trong bã chè. Catechin là nhĩm chất chủ yếu và quyết định đến màu sắc đặc trưng của chè. Màu sắc của nước chè phụ thuộc vào hàm lượng tuyệt đối của theaflavin (màu vàng) và thearubigin (màu đỏ) đồng thời phụ thuộc vào tỉ lệ hàm lượng của 2 nhĩm màu này. Theo Robe, thearubigin cĩ màu đỏ là sản phẩm của sự chuyển hĩa các dicatechin và theaflavin.   Muốn nước chè cĩ màu mạnh thì phải kéo dài sự lên men nhưng việc tăng cường màu sắc của nước pha sẽ làm giảm hương vị của chè do sự tạo thành hương thơm chỉ đạt tới giới hạn cực đại vào giờ lên men thứ  3. Vì vậy tăng cường thời gian lên men để cĩ màu nước mạnh thì việc bảo vệ hương thơm cĩ thể nĩi là khơng thể thực hiện được. Màu sắc của nước chè chỉ tăng trong một thời gian nhất định khi lên men sau đĩ màu lại giảm xuống.  Sự tạo thành hương thơm khi lên men Hương thơm đặc biệt của chè là một trong những chỉ tiêu chất lượng của nĩ. Sự tạo thành các chất làm cho chè cĩ hương thơm đặc biệt đến nay vẫn chưa được sáng tỏ hồn tồn. Hương thơm của chè thành phẩm được tạo thành cĩ thể là do những hợp chất cĩ trong thành phần tinh dầu của chè tươi khơng bị biến đổi trong thời gian chế biến, những chất thu được trong quá trình biến đổi của tinh dầu trong thời gian chế biến và do các hợp chất thu được trong quá trình chế biến từ các hợp chất khơng bay hơi. Các nghiên cứu gần đây cho thấy aldehyd giữ vai trị rất quan trọng trong sự tạo thành hương thơm cho chè. Chúng cĩ thể được tạo t  hành nhờ sự tương tác của các acid amin và các đường, giữa các acid amin và tanin … Khi vị và khi lên men chè cĩ hương thơm rất mạnh. Theo tài liệu của một số nhà nghiên cứu, thì trong quá trình này xuất hiện các aldehyd đơn giản như : Izovalerianic,  izobutilic và butilic. Những hợp chất rất dễ bay hơi này cĩ tthể mất đi một phần trong khi vị và lên men chè. Hương thơm của chè thành phẩm khác xa hương thơm của chè tươi và của bán thành phẩm ở các giai đoạn chế biến. Nĩ đạt tới cực đại vào thời gian vị và lên men chè nhưng sau đĩ qua thời gian sấy hương thơm giảm đi nhiều vì ở nhiệt độ cao các cấu tử dễ bay hơi bị mất đi. Một số giả thuyết khác :   Theo Mano, hương thơm của chè được hình thành nhờ sự oxy hĩa tanin bởi enzym oxydase hay enzym peroxydase. Potanop đã thừa nhận sự tạo thành hương thơm của chè, chủ yếu là do các acid amin nào đĩ xuất hiện trong khi chế biến chè nhờ sự phân giải protein ở giai đoạn làm héo. Các phương pháp xác định thời gian lên men Cĩ 4 cách để xác định thời gian lên men tối ưu: 1. Đo mức độ giảm của EGCG , cách này được sử dụng tại Ấn Độ 2. Xem xét sự hình thành theaflavin, được gọi là phương pháp in-line theaflavin, sử dụng tại Malawi. 3. Phương pháp cảm quan, sử dụng tại Kenya. 4. Đo hàm lượng theaflavin trong chè thành phẩm , sử dụng tại Kenya. Ngồi ra, tại Srilanka, người ta xác định thời gian lên men tối ưu bằng cách đo sự hấp thu ánh sáng của chè pha lỗng tại bước sĩng 380 nm. Các yếu tố ảnh hưởng Thời gian lên men Trong cùng điều kiện lên men, tùy theo mức độ non già, mức độ héo, mức độ vị của chè nguyên liệu mà khống chế thời gian lên men khác nhau. Với chè đem lên men non, đã qua làm héo được vị đúng mức thì thời gian lên men ngắn và ngược lại. Tốt nhất cần phân loại chè trong quá trình chế biến để dễ dàng điều khiển thời gian lên men. Thơng thường thời gian lên men từ 3 đến 4 giờ. Thời gian lên men ngắn sẽ cho chè đen cĩ màu sáng hơn, mùi thơm hơn, nhưng sản phẩm cĩ hàm lượng theaflavin và thearubigin thấp hơn. Hàm lượng tổng theflavin đạt mức tối đa sau 90 phút lên men, tuy nhiên, khi thời gian lên men kéo dài, hàm lượng ungalloylated theaflavin lại giảm, cịn theaflavin-3-gallate and theaflavin-3, 3’-digallate lại tăng. Tổng lượng các chất hịa tan giảm xuống trong thời gian lên men. Đĩ là do sự tác dụng của tanin và protein và sự ngưng tụ của tanin dẫn đến sự chuyển một số các chất tan sang trạng thái khơng tan. Các chất tan trong chè như : tanin, caffein, protein hịa tan, acid amin, các vitamin, tinh dầu, pectin hịa tan … quyết định giá trị sinh học của chè. Trong sản xuất chè đen cần phải chú ý tạo điều kiện nâng cao và bảo vệ các chất tan, đồng thời khống chế các yếu tố làm giảm chất hịa tan trong chè. Bảng 15: Hàm lượng các chất tan trong các giai đoạn sản xuất của chè đen Loại chè Hàm lượng chất tan (% chất khơ) Lá chè tươi 40.50 Lá chè héo 42.19 Lá chè vị 40.35 Lá chè lên men sau 2 giờ 34.85 Lá chè lên men sau 4 giờ 31.3 Nhiệt độ lên men Trong quá trình lên men, hoạt tính của enzyme chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi nhiệt độ. Khống chế nhiệt độ là một điều kiện kỹ thuật quan trọng trong quá trình lên chè đen. Thơng thường nhiệt độ của quá trình lên men được khống chế khơng vượt quá 300C. Nhưng nếu lên men ở nhiệt độ quá thấp thì họat tính của enzyme giảm đáng kể, thậm chí ngưng hoạt động nếu nhiệt độ nhỏ hơn 80C. Trong khi lên men, nhiệt độ của khối chè tăng dần đến khi kết thúc quá trình lên men. Sau đĩ nhiệt độ bắt đầu giảm dần. Độ tăng nhiệt độ khối chè trong quá trình lên men từ 20C đến 50C, phụ thuộc vào chất lượng chè ban đầu, độ dày của lớp chè, mức độ dập trong quá trình vị, nhiệt độ khơng khí, … Sau khi lên men được 1.5h đến 2h thì nhiệt độ của khối chè tăng lên tối đa trong khoảng thời gian ngắn, sau đĩ bắt đầu giảm dần. Khi nhiệt độ khối chè bắt đầu giảm xuống thì cĩ thể kết thúc quá trình lên men. Vì vậy, người ta cĩ thể dựa vào nhiệt độ của khối chè để xác định điểm kết thúc của quá trình lên men.   Nhiệt độ của phịng lên men ảnh hưởng rất lớn đến sự biến đổi hàm lượng chất tan trong lá chè. Ngồi ra nhiệt độ lên men cịn ảnh hưởng lớn đến tốc độ lên men, đến sự tạo thành các chất màu và sự tổn thất các chất hịa tan trong lá chè. Bảng 16: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến thời gian lên men Nhiệt độ lên men Thời gian lên men  (giờ) Nhiệt độ thấp  80C 8-9 Nhiệt độ thường 250C 4-5 Nhiệt độ tương đối cao 350C 2-3 Tĩm lại, quá trình lên men theo phương pháp truyền thống mặc dù tiến hành vị 3 lần nhưng độ dập khơng cao, thời gian lên men tương đối dài, việc điều khiển quá trình khĩ kiểm sốt do phản ứng oxi hố xảy ra dưới tác dụng của các enzyme cĩ sẵn trong chè. Từ đĩ, người ta đặt vấn đề làm sao tăng hiệu quả lên men và chất lượng sản phẩm theo hướng mới: nghiên cứu sử dụng vi sinh vật hoặc enzyme chế phẩm vào quá trình lên men.     Độ ẩm khơng khí và độ ẩm của chè trước khi lên men Chè  đem lên men cần cĩ độ ẩm thích hợp thì quá trình lên men diễn ra thuận lợi và nhanh chĩng. Trong quá trình chế biến chè đen, độ ẩm thích hợp của chè nguyên liệu đem lên men là 60 – 62%. Nếu chè nguyên liệu quá khơ thì quá trình lên men diễn ra chậm, khơng triệt để nước chè pha cĩ màu xanh, vị hăng, và bị đục. Trong quá trình lên men cần duy trì độ ẩm khơng khí ở mức thích hợp nhằm hạn chế bốc hơi nước làm chè bị khơ và quá trình lên men diễn ra khĩ khăn. Độ ẩm thích hợp của khơng khí là 95 – 98%. Vì vậy phịng lên men cần trang bị hệ thống điều chỉnh ẩm như các máy phun mù, quạt… Ảnh hưởng của pH trong lá chè Để khảo sát ảnh hưởng của pH trong sự tạo thành theaflavin, người ta đã sử dụng các enzyme polyphenoloxidase từ lá chè tươi, peroxidase, và các catechin (là tiền thân của theaflavin), kết quả như sau: Trong thí nghiệm oxy hĩa dùng polyphenol oxidase và peroxidase của chính lá chè, hàm lượng theaflavin khi tiến hành ở pH 4.5 cao hơn so với ở pH 5.5 – là pH thơng thường của lá chè. Ở thí nghiệm sử dụng enzyme polyphenol oxidase tinh khiết vào ống nghiệm lại cho kết quả trái ngược, theaflavin cĩ hàm lượng cao hơn khi tiến hành ở pH cao hơn (pH = 5.5). Điều này cĩ thể giải thích là do pH này là pH tối thích cho hoạt tính của enzyme polyphenol oxidase. Tuy nhiên, trong quá trình oxy hĩa catechin, polyphenol oxidase đã tạo ra H2O2. Trong lá chè, Peroxidase ở điều kiện cĩ H2O2 sẽ oxy hĩa theaflavin H2O2 để tạo thành therubigin, do đĩ làm giảm lượng theaflavin tạo thành. Khi ở pH 4.5, quá trình oxy hĩa catechin khơng mạnh mẽ bằng, do đĩ lượng H2O2 tạo thành cũng ít, vì vậy, mà hàm lượng thearubigin thấp, hay lượng theaflavin tạo thành cao. Sự lưu thơng khơng khí: Trong quá trình lên men cần phải cung cấp đủ lượng khơng khí sạch, đảm bảo đủ lượng oxi cho quá trình lên men. Nếu khơng khối chè sẽ cĩ mùi hơi, và quá trình lên men diễn ra khơng triệt để. Vì vậy phịng lên men cần trang bị hệ thống quạt đảm bảo khơng khí lưu thơng tốt, đồng thời tạo ẩm thích hợp cho phịng lên men. Độ dày lớp chè khi lên men: Độ dày của lớp chè khi lên men phải thích hợp đảm bảo quá trình lên men diễn ra thuận lợi. Nếu lớp chè quá dày sẽ làm cho nhiệt độ khối chè tăng cao, oxi khơng cung cấp được cho các lớp chè ở sâu bên trong, khi đĩ các phản ứng do enzyme xúc tác diễn ra khơng triệt để. Lá chè già lên men khĩ khăn hơn lá chè non do cấu trúc mơ tế bào già khĩ bị phá hủy để enzyme tiếp xúc với cơ chất. Vì vậy đối với lá chè già, người ta thường rải lớp lá dày hơn để nhiệt độ tăng trong khối chè thúc đẩy quá trình lên men diễn ra triệt để hơn.  Các điều kiện khác Để đảm bảo quá trình lên men diễn ra tốt, chất lượng sản phẩm đạt chất lượng cao, cần chú ý vệ sinh máy mĩc, phịng lên men, khay chứa để tránh nhiễm vi sinh vật gây hại làm hư hỏng chè trong quá trình lên men. Phịng lên men cần đầy đủ ánh sáng nhưng phải tránh ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vì tia tử ngoại cĩ thể làm cho chè bị xám đen, và cĩ thể làm vơ hoạt enzyme. Phương pháp thực hiện Thơng số cơng nghệ Nhiệt độ từ : 20-250 C Thời gian: khoảng 2-3 giờ.  Độ ẩm tương đối của khơng khí từ  95-98 %, đối với lên men trên sàn tiến hành thơng giĩ nhân tạo với lượng khơng khí cần trao đổi bằng 4-5 lần thể tích của phân xưởng trong một giờ, tốc độ luân chuyển khơng khí: cứ 15 phút tồn bộ khơng khí trong phịng được đổi mới. Chiều dày lớp chè trên khay lên men: lên men trên sàn 4 – 6 cm, sử dụng máng sâu cĩ thổi khí là 13 – 20 cm. Phương pháp Oxi hĩa  trong các máng sâu và cĩ thổi khơng khí được điều chỉnh: thường sử dụng thiết bị lên men liên tục dạng băng tải. Thiết bị sử dụng Thiết bị lên men liên tục: (CFM)   Hình 14: Cấu tạo thiết bị lên men liên tục dạng băng tải lưới Hình 15: Thiết bị lên men liên tục Thiết bị lên men liên tục (CMF) cĩ cấu tạo là một băng tải chuyển động liên tục vơí tốc độ được điều chỉnh phù hợp. Khối chè sau khi vị được trải đều trên lưới băng tải (cĩ lỗ) vơí bề dày nhất định. Khơng khí được dẫn qua đường ống vào thiết bị lên men bằng quạt cĩ điều chỉnh tốc độ, độ ẩm và nhiệt độ. Lưu lượng khơng khí cĩ thể điều chỉnh được nhờ tấm chắn ngay cửa vào của dịng khí. CMF cĩ nhiều ưu điểm hơn hẳn so vơí cách lên men truyền thống ở trên sàn: cĩ thể điều khiển kiểm sốt các thơng số kỹ thuật dễ dàng hơn, cĩ thể tự động hĩa, tiết kiệm diện tích, giảm thời gian lên men, ổn định chất lượng và sản lượng, giải phĩng lao động… mà vẫn cĩ thể tạo được chè cĩ chất lượng như lên men trên sàn. Tuy nhiên sẽ tốn kém chi phí thiết bị và năng lượng. Một biện pháp mới hỗ trợ cho quá trình lên men đã được áp dụng là dùng bức xạ tử ngoại. Tia tử ngoại cĩ 2 tác dụng chính trong quá trình lên men: Tiêu diệt các vi sinh vật bị nhiễm vào khối chè khi lên men. Kích thích, tăng cường hoạt tính của enzyme polyphenoloxidase, vì vậy thúc đẩy các phản ứng sinh hố. Thiết bị lên men CFM cĩ thể gắn đèn tử ngoại III.1.4 Sấy Mục đích: hồn thiện,bảo quản Sấy sẽ giúp đình chỉ các quá trình hoạt động của các enzyme, làm khơ chè, tạo điều kiện cho quá trình vận chuyển và bảo quản chè dễ dàng. Đồng thời sấy cịn cố định những chất tạo thành do quá trình lên men và giữ chất tan trên bề mặt lá chè. Dưới tác dụng của nhiệt độ sấy, các hương thơm của chè được phát huy và một số chất thơm được. Bản chất của quá trình sấy Là sự bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ bầt kì, là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu; hay nĩi cách khá do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu. Biến đổi Biến đổi vật lý: Hiện tượng co thể tích, giảm khối lượng do nước bay hơi à chè khơ đi và xoăn lại. Tăng độ giịn. Chè từ màu đồng đỏ chuyển dần sang màu đen bĩng. Biến đổi hĩa lý Khuếch tán ẩm: ẩm từ trong vật liệu sẽ di chuyển đến bề mặt. Sự bốc hơi ẩm: nhờ cĩ sự bốc hơi ẩm từ bề mặt mà tạo nên sự chênh lệch ẩm giữa lớp bề mặt và các lớp bên trong, kết quả là ẩm di chuyển ừ bên trong ra đến bề mặt. Biến đổi hĩa sinh: Nhiệt độ sấy cao làm vơ hoạt enzyme peroxidase, polyphenoloxidase…. Biến đổi hĩa học: Các chất thơm của chè bị giảm đi. Trong quá trình sấy, biến đổi rõ nét nhất là sự tổn thất chất hương mà chè cĩ được trong khi lên men : Sư bay hơi của các aldehyde dễ bay hơi, các acid hữu cơ; sự oxy hĩa hydrocarbon và rượu khơng no. Hàm lượng glucose, saccharose, tinh bột giảm đi trong quá trình sấy. Trong quá trình sấy, nhờ phản ứng caramel hĩa của các chất đường mà chè sẽ cĩ những mùi thơm độc đáo. Ngồi ra phản ứng Maillard giữa đường và acid amin cũng gĩp phần hình thành nên hương thơm và màu sắc đặc trưng cho chè. Vitamin C bị giảm rất lớn trong quá trình sấy Bảng 17:Sự giảm của hàm lượng Vitamin C trong quá trình sấy Giai đoạn Hàm lượng vitamin C Sau khi lên men 81,4 mg% Sau khi sấy 18,06 mg% Chlorophyll bị chuyển hĩa thành pheophytin và pheophorbide ở nhiệt độ cao trong quá trình sấy cũng gĩp phần hình thành màu nâu đen cho chè bán thành phẩm.. Các yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ của khí vào: Nhiệt độ sấy được chọn rất thận trọng. Nhiệt độ quá cao ở giai đọan đầu cĩ thể làm cho lá chè bị rộp và cháy xém. Nếu tốc độ bay hơi quá nhanh cũng cĩ thể khiến chè cĩ vị chát khơng mong muốn. Ngược lại nếu nhiệt độ quá thấp, tốc độ sấy sẽ giảm xuống và sự oxi hĩa cĩ thể diễn ra trong thời gian dài. Kết quả là chè thành phẩm sẽ bị xỉn màu và bị mềm. Nhiệt độ khí thải cũng rất quan trọng. Nĩ cho biết lượng nhiệt thu được từ khí nĩng cung cấp vào. Nhiệt độ khí thải sẽ được theo dõi bằng cảm biến nhiệt độ đặt phía trên máy sấy Tốc độ khơng khí Nếu tốc độ chuyển động của khơng khí nĩng thấp thì cĩ thể ít tổn thất hương thơm nhưng lượng nước bay hơi chậm và ảnh hưởng xấu đến chất lượng chè thành phẩm. Do đĩ để sinh ra cùng một lượng nhiệt thì phải tăng nhiệt độ sấy. Tốc độ khí cao cĩ thể giảm thời gian, tăng năng suất của máy sấy ở một mức độ nhất định.Tuy nhiên chỉ tăng tốc độ khí đến một giới hạn vì tăng quá mức sẽ làm thổi bay những mảnh chè vụn, làm tổn thất nhiều chất thơm của chè. Cĩ thể điều khiển tốc độ khí thơng qua tốc độ của quạt, độ đĩng mở của van khí hay đường kính ống dẫn khí Bề dày lớp chè Để sấy tốt bề dày lớp lá phải thích hợp: + Nếu lớp nguyên liệu quá mỏng, tạo ra nhiều khoảng trống trên băng chuyền thì khí cĩ thể đi qua mà chưa trao đổi nhiệt với lớp vật liệu. Vì vậy sẽ dẫn đến thất thốt nhiệt, đồng thời tín hiệu truyền về cảm biến nhiệt độ theo dõi khí thải cũng bị sai lệch. + Nếu rải quá dày, nhiệt độ yêu cầu sẽ tăng lên và thời gian sấy cũng cần phải dài ra.Ngồi ra lớp chè dày cũng sẽ làm giảm diện tích tiếp xúc giữa chè và khí nĩng và hiệu suất sấy sẽ giảm. Nhìn chung, lớp chè nên được rải mỏng cĩ độ dày khoảng 20-30mm. Để thực hiện tốt việc này, máy sấy được trang bị bộ phận rải tự động và máy cào . Thời gian sấy Thời gian yêu cầu cho quá trình sấy phụ thuộc vào mức độ làm héo, nhiệt độ, bề dày lớp vật liệu và thể tích khí. Nếu thời gian sấy quá ngắn chè sẽ khơng được sấy đến độ ẩm yêu cầu. Nếu thời gian sấy quá dài, cĩ thể dẫn đến tổn thất nhiều chất thơm, làm cho chè cĩ mùi cháy; đồng thời cũng tốn chi phí năng lượng. Phương pháp thực hiện Các giai đoạn diễn ra trong quá trình sấy chè Giai đoạn đẳng tốc Trong suốt giai đoạn đầu của quá trình sấy, lá chè cịn rất ẩm và lớp ẩm tồn tại khắp bề mặt. Nhiệt độ của lá chè lúc này gần bằng với nhiệt độ bầu ướt của khí sấy. Lớp ẩm bề mặt được loại bỏ rất dễ dàng và tỷ lệ bốc hơi đĩ độc lập với hàm lượng ẩm của vật liệu, điều đĩ cĩ nghĩa ẩm bay hơi với một tốc độ khơng đổi. Giai đoạn giảm tốc: Giai đoạn này ẩm từ bên trong vật liệu sẽ di chuyển ra bề mặt, sự bay hơi ẩm bề mặt vật liệu giảm dần, nhiệt độ vật liệu tăng dần. Lượng ẩm bay hơi trong giai đoạn này thì ít trong khi thời gian lại khá dài. Vì vậy, giai đoạn này cĩ ảnh hưởng quan trọng đến thời gian sấy và phụ thuộc vào kích thước những mảnh chè, bề dày lớp vật liệu và các điều kiện khác như: tốc độ thổi khí, nhiệt độ và độ ẩm của khơng khí Cách tiến hành: Hầu hết các nhà máy sản xuất chè đều tiến hành sấy bằng máy, cần chú ý chỉnh các thơng số của quá trình sấy cho hợp lý. Người ta cĩ thể sấy một lần hay hai lần Sấy một lần: Nhiệt độ từ 90± 5oC trong 23-25 phút, Độ ẩm sau khi sấy từ 3-5% Sấy hai lần: Lần 1: nhiệt độ từ 90 ± 5oC trong 15 phút, độ ảm sau khi sấy lần 1 là 18-20% Lần 2: nhiệt độ 80 ± 5oC trong 15 phút, độ ẩm sau khi sấy lần 2 là 3-5% Giữa hai lần sấy, chè được rải mỏng, làm nguội để chè phân phối lại độ ẩm cho đồng đều, tránh hiện tượng khơ cục bộ và trong ướt ngồi khơ. Ngồi nhiệt độ sấy trên người ta cịn cĩ thể áp dụng sấy ở 128oC, phương pháp này sấy nhanh, năng suất cao nhưng rất khĩ khống chế các chỉtiêu kỹ thuật. Tốc độ khơng khí sấy: khoảng 0.5m/s Thiết bị: Máy sấy băng tải Nguyên lý làm việc Máy sấy là tủ kim loại kín 8, bên trong cĩ từ 4 đến 5 nhánh băng tải (3.) Các băng chuyền được sản xuất bằng lưới thép khơng gỉ với kích thước lỗ 20 ÷ 1,5 mm, và mỗi băng được căng ra trên các tang truyền chủ động (7) và tang bị động (5). Các băng tải cĩ bề rộng khác nhau phụ thuộc vào năng suất của máy sấy. Mỗi băng cĩ thể cĩ bộ dẫn động độc lập với hộp giảm tốc, hoặc cĩ thể cĩ bộ dẫn động chung cho phép thay đổi tốc độ của các băng tải từ 1,14 đến 1,0 m/phút. Khơng khí để sấy cho vào dưới nhánh thứ hai của băng tải và đựơc đun nĩng nhờ các calorife hơi (4 )lắp giữa các băng lưới của mỗi nhánh. Khơng khí xuyên qua tất cả các băng lưới và sản phẩm nằm trên đĩ. Khơng khí được bão hồ ẩm được quạt ( 2) thổi ra ngồi. Sản phẩm trước khi sấy cần tán nhỏ sơ bộ và băng tải 1 chuyền đến nhánh trên của băng chuyền máy sấy. Sản phẩm cùng với băng chuyền đến đầu cuối cùng rồi đổ xuống băng dưới. Ngồi ra để tăng hiệu quả cho quá trình sấy, trong máy sấy người ta trang bị thêm bộ phận rải tự động giúp phân bố đều vật liệu, bên trong cĩ những máy cào để tránh sự tích tụ lá chè trên lưới. Phía trên cĩ hệ thống cảm biến để heo dõi nhiệt độ khí thải, qua đĩ cĩ thể điều khiển đĩng mở van tháo liệu Hình 16: Sơ đồ nguyên lý của máy sấy băng tải Hình 17: Thiết bị sấy băng tải Thơng số kỹ thuật của máy Model (chiều rộng x chiều dài) 6ft x 25ft 6ft x 21ft Cơng suất quạt 25 HP 15 HP Cơng suất buồng sấy 5 HP/960 RPM 3 HP/960 RPM Tốc độ quay của quạt (rpm) 550 to 600 500 to 500 Lượng khí qua thiết bị (CFM-Cubic Feet per Minute) 21000 to 23000 18000 to 20000 III.1.5 Phân loại Mục đích: Hồn thiện Đây là quá trình gia cơng cơ học nhằm phân riêng các dạng chè đen ra khỏi khối chè bán thành phẩm thu được sau khi sấy khơ. Nguyên tắc chung của phương pháp phân loại: dựa vào kích thước, tỉ trọng cánh chè Thực hiện Chè sau khi sấy được đưa qua sàng trịn và sàng bằng để phân loại ra các loại chè cĩ kích thước khác nhau. Hình 18: Máy sàng phân loại Cĩ thể chia các loại chè thành phẩm như sau: Chè cánh hay chè sợi : OP, P , PS.. Chè mảnh hay chè gãy: BOP, BP, BPS… Chè vụn : F, D Ngồi ra người ta cịn sử dụng thêm những từ thể hiện thêm tính chất đặc trưng của chè. Ví dụ: Chè cĩ ánh vàng: golden (G) Chè cĩ nhiều tuyết: tippy (T) Chè loại tốt: fine (F) Bảng 18: Phân loại chè Loại chè Phân hạng Đặc điểm Whole leaf FTGFOP Fine, Tippy golden flowery orange pekoe Chè cánh đặc biệt hoa ánh vàng màu da cam loại tốt TGFOP Tippy golden flowery orange pekoe Chè cánh đặc biệt hoa ánh vàng màu da cam GFOP  Golden flowery orange pekoe Chè cánh đặc biệt màu da cam hoa ánh vàng FOP Flowery orange pekoe Chè cánh đặc biệt hoa vàng da cam OP Orange pekoe Chè cánh đặc biệt vàng da cam Brokens GFBOP Golden flowery broken orange pekoe Chè mảnh đặc biệt hoa ánh vàng da cam FBOP  Flowery broken orange pekoe Chè mảnh đặc biệt hoa vàng da cam GBOP  Golden broken orange pekoe Chè mảnh đặc biệt ánh vàng da cam BOP 1 Broken orange pekoe one Chè mảnh đặc biệt vàng da cam BPS Broken pekoe souchang Chè mảnh thơ Fannings GOF Golden orange fannings Chè vụn vàng da cam FOF Flowery orange fannings Chè vụn hoa vàng da cam BOPF Broken orange pekoe fannings Chè vụn đặc biệt vàng OF Orange fannings Chè vụn vàng da cam Dust OPD Orthodox pekoe dust Dust đặc biệt vàng da cam OD Orthodox dust OCD Orthodox churamoni dust FD Fine dust Dust mịn III.1.6. Đĩng bao Sau khi được phân loại chè đen sẽ được đưa đến thiết bị đĩng bao. Thiết bị đĩng gĩi dạng túi của hãng Kwang Dah Enterprise. Thơng số thiết bị Nguồn cung cấp :AC 220/380 V 50/60 Hz Cơng suất tiêu thụ :2KW Các khối lượng cĩ thể đĩng: 100g-2 kg Kích thước túi Nhỏ nhất: dài 65mm x rộng 50mm. Lớn nhất: dài 350mm x rộng 190mm. Trên nhãn hiệu bao bì cần phải ghi rõ: Tên và loại sản phẩm Cơng ty sản xuất Khối lượng cả bì Khối lượng tịnh Mã số mã vạch Ngày tháng năm sản xuất Hình 19: Thiết bị đĩng gĩi Hình 20: Cấu tạo thiết bị đĩng gĩi III.2 Phương pháp CTC III.2.1 Làm héo Giống như quá trình làm héo trong phương pháp truyền thống, nhưng cần lưu ý tiến hành ở mức độ nhẹ hơn. Sau khi làm héo độ ẩm cịn lại của chè là 67 – 69%, cao hơn héo bình thường để tạo thuận tiện cho quá trình cắt – vị – nghiền. Sự thay đổi trong quá trình làm héo sẽ phụ thuộc vào cấu trúc của lá. Lá càng thơ, quá trình làm héo càng nhẹ nhàng. III.2.2 Vị chè Mục đích: chuẩn bị cho quá trình CTC. Biến đổi Biến đổi vật lý Cĩ sự phá vỡ thành tế bào của lá, dịch bào thốt ra ngồi. Lá chè bị biến dạng: xoăn lại. Cĩ sự tăng nhiệt độ do sự ma sát giữa các lá chè, giữa lá với thiết bị, do sự oxy hĩa diễn ra trong quá trình vị. Biến đổi hĩa học Sự xâm nhập của khí Oxy và diễn ra quá trình sinh hĩa nhưng khơng mạnh bằng quá trình vị của phương pháp truyền thống. Sự tăng nhiệt độ: tăng nhẹ. Sự thay đổi các thành phần khác như các hợp chất dễ bay hơi (methanol, benzaldehyde…), các acid hữu cơ, vitamin C, chlorophyll… Các yếu tố ảnh hưởng Thời gian vị chè: ngắn, chỉ vị 1 lần Mức độ đảo trộn: đều. Phương pháp thực hiện Quá trình vị: trước khi vào thiết bị CTC, lá chè đi qua máy vị sơ bộ hoặc máy vị giống như trong qui trình sản xuất truyền thống. Nhiệt độ trong phịng vị: phịng vị nên ở nhiệt độ thấp và ẩm ướt. Nên thay đổi lượng khơng khí trong phịng ít nhất 10 lần/h để cĩ thể thải được lượng nhiệt tăng lên trong quá trình vị. Cung cấp đủ oxy để đạt được mức độ oxy hĩa như mong muốn để phản ứng oxy hĩa xảy ra. Khi tế bào mềm, catechin và enzyme tiếp xúc với nhau và quá trình oxy hĩa bắt đầu xảy ra. Các lá sau khi vị nên được đảo trộn để khơng khí tiếp xúc nhiều hơn, quá trình oxy hĩa diễn ra tốt hơn. Giai đoạn vị kéo dài sẽ ảnh hưởng bất lợi đến dịch chè, do vậy lá chè khơng được ở trong máy vị quá lâu. Sau khi vị xong, lá chè được đưa vào máy CTC ngay lập tức. Thiết bị: máy vị sơ bộ (rotorvane) Hình 21: Máy vị sơ bộ Rotovane Rotovane cấu tạo là thùng hình trụ đặt nằm ngang, phía cuối được làm gờ và ghép bulong với một thanh chống thẳng đứng.nhằm đảm bảo cho việc vị lá. Tấm chặn hình cánh quạt và rotor gồm nhiều ren với nhiệm vụ dẫn lá trà đi qua. Những cánh quạt và những cái đĩa xếp chồng lên nhau với nhiệm vụ tạo ra áp lực. Máy được điều khiển bởi động cơ bao gồm trục rotor và hộp giảm tốc. Trà được nạp vào phễu nhập liệu. Sau khi vị xong sẽ được dẫn ra ngồi. Bảng 19 : Thơng số kỹ thuật của máy Kích thước Tiết diện Khối lượng Cơng suất động cơ (HP) 15” 4x4 M 2200 Kg 20 8” 2.75x2.75 M 625 Kg 10 III.2.3 Quá trình CTC Mục đích Giống như mục đích của quá trình vị chè trong quá trình vị chè của phương pháp truyền thống nhưng tăng độ dập của lá chè à tồn bộ khối chè được lên men đồng đều cùng một lúc ở các điều kiện, thời gian như nhau. Biến đổi: tương tự như biến đổi trong quá trình vị của phương pháp truyền thống nhưng ở mức độ cao hơn. Phương pháp thực hiện Thiết bị CTC thực hiện 3 quá trình: cắt, vị, nghiền trong cùng một thiết bị. Thay vì phải làm việc với 1 lượng thể tích lá chè lớn, thiết bị CTC làm việc với dịng lá chè đều đặn và mỏng hơn, làm việc nhanh hơn và liên tục hơn. Hình dạng, chất lượng, hàm lượng các chất, sự pha chè phụ thuộc vào mức độ cắt trong thiết bị CTC. Những bộ phận chủ yếu: 2 trục lăn trịn bằng thép khơng gỉ, trên đĩ cĩ các đường xoắn ốc ăn khớp với nhau, và chuyển động ngược chiều nhau với tỉ lệ tốc độ 1:10. Đường kính của trục lăn từ 20,3 cm (8 inch) đến 20,95cm(8.25inch). Ngày nay, đường kính của trục lớn hơn: 33cm (13 inch). Ba hay bốn máy CTC làm việc song song nhau, được nối với nhau qua các băng tải bằng cao su khơng độc, sạch, đưa vào trục lăn cĩ tốc độ chậm. Nguyên tắc hoạt động: Quá trình chà, xé, xoắn được thực hiện bởi các bánh răng trên 2 trục của con lăn chuyển động ngược chiều với tốc độ khác nhau. Lá chè được đưa vào trục lăn cĩ tốc độ chậm và được cắt thành những kích thước nhỏ hơn. Cạnh sắc của các răng sẽ cắt và xé các lá chè, trong khi đĩ lá được chà và làm xoăn giữa các bên sườn của răng. Chè sau khi được xử l‎ý sẽ được đưa vào 2 trục lăn đang chuyển động trên băng tải. Hình dạng, kích cỡ và tốc độ của các răng khác nhau sẽ ảnh hưởng quyết định trong tiến trình CTC. 2 trục lăn sắc và ăn khớp với nhau sẽ ảnh hưởng đáng kể lên chất lượng của chè. Quá trình xé thì liên quan đến khoảng cách của 2 trục lăn và tỉ lệ tốc độ chuyển động. Khoảng cách càng gần, tỉ lệ tốc độ càng cao sẽ cho loại nhỏ hơn. Chà và làm xoăn: 2 quá trình này xảy ra đồng thời, phụ thuộc vào bề mặt của răng, khoảng cách và tốc độ chuyển động của 2 trục lăn. Cơng suất giảm xuống khi đường kính của trục lăn giảm. Thơng số kỹ thuật của thiết bị Bảng 20: Thơng số kỹ thuật của máy CTC Kích thước (inch) 24" 30" 36" 48" Bề rộng băng tải (mm) 760 850 1000 1300 Khối lượng chè sấy/giờ 750-800 900-1100 1200-1400 1500-1800 Cơng suất động cơ ( H.P) Cắt lần 1 15 25 30 35 Cắt lần 2 15 20 25 30 Kích thước (mm) Chiều cao 1150 1150 1150 1150 Chiều rộng 2200 2320 2500 2800 Chiều dài 3650 5500 7450 9200 Hình 22: Thiết bị CTC III.2.4 Lên men: Tồn bộ khối chè được lên men đồng đều cùng một lúc ở các điều kiện, thời gian như nhau. III.2.5 Sấy Ở giai đoạn sấy khơ phải tiến hành thận trọng hơn so với các loại qui trình cơng nghệ khác chế biến chè đen. Do khối chè lên men gồm các viên chè ướt, bết dính khơng thể sấy khơ một lần trên máy sấy băng tải được, cho nên chỉ cĩ thể thực hiện giai đoạn này theo 2 biện pháp: Sấy khơ 1 lần trong máy sấy tầng sơi với nhiệt độ 90 ± 5oC, tốc độ giĩ 0,6 m/s, thời gian 15 – 20 phút Sấy 2 lần, lần 1 sấy sơ bộ ở máy sấy băng tải đến độ ẩm cịn lại 25 – 30% sau đĩ sấy khơ trong máy sấy tầng sơi. Biện pháp thứ 2 tránh được hiện tượng chè bị vĩn cục, tạo thuận lợi cho quá trình phân loại. Máy sấy tầng sơi Máy sấy tầng sơi là một trong những máy sấy tiên tiến nhất. Quá trình sấy trong lớp sơi bề mặt tiếp xúc pha rất lớn, vật liệu được khuấy trộn mãnh liệt, nên cường độ sấy rất cao, sấy đồng đều. Nguyên lý làm việc: xem hình Khơng khí được quạt hút và đẩy vào calorife để được đốt nĩng đến nhiệt độ cần thiết rồi thổi vào phần dưới của thiết bị sấy tầng sơi qua lưới phân phối qua lớp vật liệu sấy với vận tốc lớn. vật liệu sấy ẩm qua bộ phận tiếp liệu cấp liên tục và định lượng vào thiết bị tầng sơi ở trạng thái lơ lửng, quá trình sấy xảy ra mãnh liệt; những hạt vật liệu khơ rơi vào cửa tháo liệu ra ngồi. Khơng khí thải cuốn theo một lượng bụi chè dẫn vào cyclon. Ưu điểm là cường độ sấy lớn, năng suất cao, cấu tạo đơn giản, sấy đồng đều, cĩ thể cơ khí hĩa và tự động hĩa hồn tồn. Nhược điểm: khĩ khống chế chế độ làm việc ổn định, do vật liệu đảo trộn mạnh nên dễ bị vỡ vụn, tạo bụi, bào mịn thiết bị và tốn năng lượng cho các thiết bị thu hồi Bảng 21: Thơng số kỹ thuật của máy sấy tầng sơi Model Mark-I SWL-200 Mark-II SWL-350 Mark-III SWL-450 Cơng suất 200-350 Kg/h. 340-600 Kg/h. 440-800 Kg/h. Hơi nước 400 Kg/h. 700 Kg/h. 1040 Kg/h. Kích thước buống sấy 4825 x 1075 (mm) 7425 x 1075 (mm) 8025x1675(mm) Lượng hơi nĩng ở 1400C 13,000 Kg/h. 23,100 Kg/h 34,300 Kg/h NĂNG LƯỢNG CUNG CẤP a) Dùng để sấy 21.6 KW(29 H.P.) 32.5 KW (43.6 H.P.) 43.6 KW (58.5 H.P.) b) Dùng để thu hồi bụi 11.6 KW(15.5 H.P.) 14.9 KW (20.0 H.P.) 24.2 KW (32.5 H.P.) LOẠI NHIÊN LIỆU           :  DẦU, THAN ĐÁ, GỖ, GAS OR HƠI NHIỆT ĐỘ SẤY  : 95 - 1000C Hình 23: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sấy tầng sơi Hình 24: Máy sấy tầng sơi III.2.6 Phân loại Quá trình phân loại ở đây cũng cĩ những điểm khác biệt với phân loại chè cánh ở chỗ: Chè dễ hút ẩm do bề mặt tiếp xúc lớn nên phải bố trí các hàng đèn trên máy sàng phân loại để làm khơ các viên chè nhỏ. Khối chè lẫn nhiều xơ râu nên phải bố trí hút giữ xơ râu trên mặt lưới sàng. Chè bán thành phẩm được sản xuất bằng phương pháp CTC sẽ được qua máy tách xơ, cẫng và sàng phân loại. Từ sàng phân loại những phần chè mảnh, chè vụn, chè bụi sẽ lần lượt được thu nhận. Đối với những loại chè to người ta cho qua dao cắt rồi sau đĩ mới đưa lên sàng phân loại tiếp. Bảng 22: Chè đen sản xuất theo phương pháp CTC CTC Tea Brokens BOP Broken orange pekoe Chè mảnh đặc biệt vàng da cam BP Broken pekoe Chè mảnh đặc biệt BPS Broken pekoe souchang Chè mảnh thơ Fannings OF Orange fannings Chè vụn vàng da cam PF Pekoe fannings Chè vụn đặc biệt Dust PD Pekoe dust Dust đặc biệt D Dust CD Churamoni dust RD Red dust Dust tơ FD Fine dust Dust mịn SO SÁNH 2 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Bảng 23: So sánh 2 quy trình cơng nghệ sản xuất chè đen Phương pháp truyền thống Phương pháp CTC 1. Nguyên liệu Chất lượng phải tốt Chất lượng từ trung bình đến tốt 2. Quy trình Làm héo Vị Lên men Sấy Phân loại Thời gian dài: 16 – 18 giờ. Độ ẩm lá sau làm héo là 62 – 63% đối với lá chè non, cịn 64 – 67% đối với lá chè già. Mức độ dập nát của tế bào lá khơng cao bằng so với phương pháp CT (trung bình 75% tế bào bị dập). Tồn bộ khối chè lên men khơng đồng đều bằng. Chè vào máy sấy khơng ướt và bết dính như chè CTC. Thường dùng máy sấy băng tải. Dùng sàng bằng hoặc sàng trịn. Khơng cần bố trí hàng đèn vì bề mặt tiếp xúc khơng lớn. Khơng cần phải bố trí hút giữ xơ râu trên mặt lưới sàng. Thời gian ngắn: 4 – 5 giờ. Mức độ làm héo ít hơn: độ ẩm lá sau làm héo là 67 – 69%. Mức độ dập nát của tế bào lá sẽ diễn ra mạnh hơn. Tồn bộ khối chè lên men đồng đều hơn Các viên chè khi vào máy sấy ướt và bết dính hơn. Thường dùng máy sấy tầng sơi hoặc kết hợp máy sấy băng tải và máy sấy tầng sơi. Dùng máy tách xơ, tách cẫng và sàng phân loại. Chè dễ hút ẩm do bề mặt tiếp xúc lớn nên phải bố trí các hàng đèn trên máy sàng phân loại để làm khơ các viên chè nhỏ. Khối chè lẫn nhiều xơ râu nên phải bố trí hút giữ xơ râu trên mặt lưới sàng. 3. Sản phẩm - Hương vị thơm hơn, chất lượng tốt hơn. - Hàm lượng theaflavins thấp hơn. - Thời gian pha chè: dài hơn vì các chất trong chè tan ra nước pha lâu hơn. - Sản phẩm chè đủ các kích thước khác nhau: chè cánh, chè mảnh, chè vụn. - Giá thành sản phẩm: cao hơn. - Ít thơm hơn vì mơt lượng các hợp chất dễ bay hơi cĩ sẵn trong chè như linalool và các oxide của chúng bị phân huỷ trong quá trình nghiền nhỏ. - Hàm lượng theaflavins cao hơn. - Thời gian pha chè nhanh hơn vì chè được nghiền nhỏ hơn, bề mặt tiếp xúc giữa chè và nước lớn hơn nên các chất chiết tan ra nước pha nhanh hơn. - Sản phẩm chè khơng đa dạng bằng: chè mảnh và chè vụn, khơng cĩ chè cánh. - Giá thành sản phẩm: thấp hơn. 4. Thời gian - Tốn nhiều thời gian hơn - Tốn ít thời gian hơn 5. Thiết bị - Tự động hĩa khơng cao, chủ yếu là lao động thủ cơng - Tự động hĩa cao hơn, đa số sử dụng máy mĩc SẢN PHẨM Chỉ tiêu (Theo TCVN 1457 – 83) Chỉ tiêu hĩa lý Bảng 24: Chỉ tiêu hĩa lý của sản phẩm chè đen Tên chỉ tiêu Mức Đối với chè OTD Đối với chè CTC 1. Hàm lượng chất hồ tan, %, khơng nhỏ hơn 2. Hàm lượng tro khơng tan trong axit, %, khơng lớn hơn 3. Hàm lượng tro tổng số, % 4. Độ ẩm, %, khơng lớn hơn 5. Hàm lượng tanin, %, khơng nhỏ hơn 6. Hàm lượng cafein, %, khơng nhỏ hơn 7. Hàm lượng sắt, %, khơng lớn hơn 8. Hàm lượng tạp chất lạ, %, khơng lớn hơn 9. Hàm lượng chất xơ, %, khơng lớn hơn 10. Hàm lượng vụn, %, khơng lớn hơn OP, P, PS FBOP BPS 11. Hàm lượng bụi, %, khơng lớn hơn OP, P, PS FBOP, BPS F 12. Khối lượng thể tích (g/ml), khơng nhỏ hơn Đối với chè CTC BOP BP OF PF D 32 1,0 4-8 7,5 7 9,0 1,8 0,001 0,2 16,5 3 22 10 0,5 1 5 0,35 0,42 Chỉ tiêu cảm quan Bảng 25: Chỉ tiêu cảm quan cho chè đen sản xuất theo phương pháp OTD Tên chỉ tiêu Loại chè Ngoại hình Màu nước Mùi Vị OP Xoăn, tương đối đều, đen tự nhiên, thống tuyết Đỏ nâu sáng, rõ viền vàng Thơm đượm Đậm dịu, cĩ hậu FBOP Nhỏ, mảnh gẫy của OP và P tương đối đều, đen cĩ tuyết Đỏ nâu đậm, cĩ viền vàng Thơm đượm Đậm cĩ hậu P Tương đối xoăn, tương đối đều đen, ngắn hơn OP Đỏ nâu sáng, cĩ viền vàng Thơm dịu Đậm, dịu PS Tương đối đều, đen hơi nâu, hơi khơ, thống cọng nâu Đỏ nâu Thơm vừa Đậm, vừa BPS Tương đối đều, mảnh gãy của PS, đen hơi nâu Đỏ nâu hơi nhạt Thơm nhẹ ít đậm PD Nhỏ đều, đen hơi nâu Đỏ nâu đậm Thơm nhẹ Đậm hơi nhạt D Nhỏ, mịn, sạch Đỏ nâu hơi tối Thơm nhẹ Chát hơi gắt Bảng 26: Chỉ tiêu cảm quan của chè đen sản xuất theo phương pháp CTC Tên chỉ tiêu Loại chè Ngoại hình Màu nước Mùi Vị BOP Đen hơi nâu, nhỏ lọt lưới 10 - 14 đều, sạch Đỏ nâu, cĩ viền vàng Thơm đượm đặc trưng Đậm cĩ hậu BP Đen hơi nâu, nhỏ lọt lưới 14-24 đều, sạch Đỏ nâu đậm, cĩ viền vàng Thơm đượm đặc trưng Đậm cĩ hậu OF Đen nâu, nhỏ đều lọt lưới 24-40, sạch Đỏ nâu đậm Thơm đặc trưng Đậm PF Đen nâu, nhỏ đều lọt lưới 40 - 50, sạch Đỏ nâu đậm Thơm đặc trưng Đậm D Nâu đen nhỏ, mịn lọt lưới 50, sạch Đỏ nâu hơi tối Thơm nhẹ Đậm hơi gắt THÀNH TỰU CƠNG NGHỆ VI.1 Quy trình sản xuất chè đen cĩ xử lý tannase và zeolite (sáng chế bởi Matthew John Barret, Bedford, Mark Richard Birch, Timothy Graham Jones, Vương quốc Anh) Trong quy trình sản xuất các sản phẩm từ trà, đặc biệt là chè đen và chè hịa tan nếu sử dụng tannase và zeolite (thường là sodium zeolite hoặc potassium zeolite) thì zeolite sẽ tham gia phản ứng với các thành phần của chè tạo ra màu nước đỏ cho chè thành phẩm, làm tăng các cấu tử tạo màu, hồn thiện các đặc tính màu và tốc độ tổng hợp các chất tạo màu. Lá chè xanh Cắt 3 lần Cắt 1 lần Lên men Sấy Phân loại Chèđen Xử lý bằng tannase Xử lý bằng zeolite Hình 25: Quy trình sản xuất chè đen cĩ sử dụng zeolite và tannase Sản phẩm chè đen cĩ thể được pha theo kiểu truyền thống (pha trong nước nĩng) tạo ra nước chè cĩ màu nâu đỏ. Chè đen sản xuất chè hịa tan với các tính chất đặc biệt như tan trong nước lạnh, độ trong của nước trà, màu sắc và mùi vị, chè này thuộc loại chè hịa tan uống liền. Phương pháp sản xuất chè đen mới này làm tăng sự tạo thành theflavins, kết quả là làm tăng màu sắc cho nước pha trà. Tác dụng của tannase Tannase (flavanol gallate esterase) cĩ tác dụng làm tăng màu sắc cho nước pha chè vì nĩ làm tăng hàm lượng theaflavin, trong nhĩm theaflavins thì theaflavin là hợp chất tạo màu đỏ sáng đẹp hơn các hợp chất khác. Trong suốt quá trình lên men, catechins EC and EGC phản ứng tạo ra theaflavin. Tannase cắt liên kết gallate ester của các EGCG và ECG để tạo ra EC, EGC và acid gallic. Vì thế, theaflavin sẽ được tạo ra nhiều hơn, cải thiện màu sắc cho nước pha trà. Tác dụng của zeolite Nghiên cứu này đã khám phá ra rằng nếu sử dụng zeolite trong quy trình sản xuất sẽ tạo ra màu sắc mong muốn cho nước pha của sản phẩm trà. Zeolite là họ khống sản aluminosilicate (tự nhiên hoặc tổng hợp) cĩ cấu trúc khung tích điện âm với những cái lỗ hổng chứa các cation của Na, K, Mg, Ca và Ba. Cơng thức chung của zeolite là: Mx[(AlO2)x(SiO2)y]n.wH2O. Zeolite cĩ thể được thêm vào trong suốt quy trình sản xuất chè đen, tốt nhất là thêm vào trước hoặc trong suốt quá trình lên men,cũng cĩ thể thêm vào ngay trước khi kết thúc quá trình CTC. Trong nghiên cứu này, người ta nghiên cứu việc thêm zeolite vào trước hay trong quá trình lên men. Sản phẩm chè đen sản xuất bằng quy trình cĩ dùng zeolite cĩ nước pha với màu sắc đậm hơn, đẹp hơn so với chè đen sản xuất theo quy trình khơng dùng zeolite. Hơn nữa, sản phẩm chècĩ qua xử lý zeolite tăng được các cấu tử màu mong muốn trong nước pha, thậm chí là khi pha bằng nước lạnh. Vì thế, phát minh này cĩ thể sản xuất ra loại chè đen pha nhanh và pha được trong nước lạnh. Người ta cho rằng zeolite xúc tiến quá trình tạo ra các chất tạo màu đỏ mong muốn là do zeolite làm tăng pH và trao đổi ion kim loại với các chất trong trà vì zeolite là họ khống sản aluminosilicate (tự nhiên hoặc tổng hợp) cĩ cấu trúc khung tích điện âm với những cái lỗ hổng chứa các cation của Na, K, Mg, Ca và Ba, cơng thức chung của zeolite là: Mx[(AlO2)x(SiO2)y]n.wH2O. Ta nên dùng loại zeolite tổng hợp với độ tinh khiết và ổn định cao. Các zeolite cĩ khả năng trao đổi ion kim loại rất lớn là nhờ tỷ lệ Si:Al trong zeolite, tỷ lệ này tốt nhất là 1:1 hoặc 2:1. Loại zeolite thường được sử dụng là zeolite 4A cĩ là Na12[(AlO2)12(SiO2)12]n. 27H2O cĩ tỷ lệ Si:Al = 1:1. Zeolite 4A cĩ tên thương mại là WESSALITH P (hãng Degussa) và DOUCIL P (hãng Crosfield). Người ta tin rằng sodium zeolite cĩ thể khử vị gắt và đắng của trà. Tuy nhiên, đối với 1 số khách hàng, người ta thích những đặc tính như vậy ở sản phẩm trà, cho nên cĩ thể dùng potassium zeolite thì khơng gây ra những tác dụng trên. Magnesium và calcium zeolite cũng khơng gây ra các tác dụng trên nhưng khơng tạo ra được màu đỏ đẹp như sodium và potassium zeolite. Vì thế, người ta thường sử dụng tổ hợp gồm nhiều loại zeolite để tạo ra mùi vị và màu sắc chènhư mong muốn. Người ta tìm ra rằng chỉ cần 1 lượng nhỏ zeolite cũng cĩ tác dụng làm tăng màu sắc nước pha cho sản phẩm trà, khi tăng hàm lượng zeolite thì màu sắc nước pha cũng tăng cho đến 1 giá trị bão hịa nào đĩ thì dù cĩ tăng hàm lượng zeolite thì cường độ màu nước pha cũng khơng tăng. Hàm lượng zeolite thích hợp là 0,05% theo khối lượng khơ của lá trà. VI. 2. Nghiên cứu về quá trình làm héo lạnh (Frezze- withering) trong cơng nghệ sản xuất trà đen ( Nghiên cứu của Thomas Muthumani, R.S. Senthil Kumar - UPASI Tea Research Foundation, Tea Research Institute, Nirar Dam B.P.O., Valparai 642 127, Coimbatore District, Tamil Nadu, India) VI.2.1. Giới thiệu Để làm giảm thời gian làm héo trà trong quy trình sản xuất trà đen, ta cĩ thể tiến hành phương pháp làm héo lạnh. Khi làm héo lạnh, trà vẫn đạt được độ ẩm cuối cùng cần thiết như khi làm héo thơng thường. Hàm lượng chlorophyll giảm xuống, hàm lượng caffeine tăng lên cho ta thấy rằn gtrong khi làm héo lạnh, các phản ứng hố học vẫn xảy ra. VI.2.2. Phương pháp thực hiện Làm héo lạnh được tiến hành bằng cách trải chè trên máng làm héo ( khoảng 9kg lá /1m2 máng làm héo) , và giữ lá ở -20oC trong vịng 8 giờ. Sau khi làm héo lạnh xong, ta xơng vào một luồng khí ấm khoảng 35oC trong thời gian 30 phút. Tiếp đến, trà sẽ được đem đi sản xuất theo các cơng đoạn tiếp theo: vị, lên men, sấy, đĩng gĩi. Theo nghiên cứu, giữa các khoảng thời gian làm héo 2,4,6,8 giờ, người ta sẽ đem trà đi phân tích hàm lượng chlorophyll, carotenoid, polyphenols và catechins. Để pân tích, người ta sẽ ngâm lá sau làm héo lạnh vào nước lạnh và ghi lại giá trị độ dẫn điện và pH của nước. VI.2.3. Kết quả nghiên cứu VI.2.3.1 Thành phần hố sinh của lá trà Khi mà trà được đem đi làm héo lạnh, màu sắc của lá khơng thay đổi, nhưng lá sẽ mềm hơn, tính thấm của lá cũng tăng lên. Khi đĩ, lá đạt được những tiêu chuẩn cần thiết của quá trình làm héo về mặt vật lý (độ ẩm) cũng như hố học ( những biến đổi hố học cần thiết). Bảng sau sẽ cho thấy sự thay đổi màu sắc của lá trà làm héo lạnh so với lá trà tươi và lá trà làm héo thơng thường. Bảng 27: Các tính chất của trà làm héo lạnh so với trà tươi và trà làm héo thơng thường Tính chất Lá trà tươi Trà làm héo lạnh Trà làm héo thường Màu sắc Xanh Xanh Xanh Bề mặt ( texture) bình thường ( turgid) mềm hơn (flaccid) mềm hơn (flaccid) Héo vật lý - + + Héo hố học - + + Khi thời gian làm héo tăng, thì hàm lượng của polyphenols và catechins sẽ giảm xuống. Tuy nhiên, hàm lượng catechins và polyphenols của làm héo lạnh sẽ đạt mức tương đương với làm héo thường sau 16 giờ tiến hành. Khơng cĩ nhiều sự thay đổi về hàm lượng chlorophyll và carotenoids nếu làm héo lạnh dưới 6 giờ. Bảng 28: Hàm lượng các chất cĩ trong trà sau khi làm héo lạnh PPthực hiện Polyphenols (%) Catechins (%) Caffeine(%) Chlorophyll tổng (mg/g ) Carotenoid(mg/g) F.W 2 h 22.2 13.6 2.37 906 146 F.W 4h 22.1 13.0 2.43 899 154 F.W 6h 21.1 12.6 2.41 901 158 F.W 8h 20.2 11.5 2.35 812 144 Normal 16h 21.9 13.9 2.70 845 136 VI.2.3.2 Sự mềm đi của thành tế bào Theo nghiên cứu, thấy rằng sự mềm đi của tế bào lá sau 2giờ làm héo lạnh sẽ tương đương với 16 giờ làm héo thong thường. pH của nước lạnh sẽ giảm đi khi các polyphenols, catechins và acid hữu cơ trong lá hồ tan vào nước. Độ dẫn điện sẽ tăng lên do sự