Đề tài Công nghệ sản xuất trà Oolong

oxydase và catalase sẽ giảm, hoạt lực peroxidase và amylase sẽ tăng, còn hoạt lực của invertase tăng hay giảm tuỳ thuộc phương pháp làm héo Những yếu tố ảnh hưởng: • Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí (ϕkk): hai yếu tố này ảnh hưởng lớn đến tốc độ làm héo. Nếu làm héo chậm thì chất khô tổn hao từ 4 ÷ 5%. o Nếu ϕkk thấp thì tốc độ làm héo nhanh, nhưng nếu thấp quá thì việc làm héo sẽ không đều. Thực tế nếu làm héo tự nhiên thì ϕkk < 60%. o Nếu làm héo nhân tạo thì ϕkk 28 ÷ 30% là tốt. o Nếu nhiệt độ cao, tốc độ làm héo sẽ nhanh, nhưng nếu nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hưởng đến hoạt tính của các enzyme có trong nguyên liệu và ở nhiệt độ cao, các chất hương tạo thành sẽ không tích lũy được, các chất bay hơi có mùi thơm bị tổn thất làm giảm chất lượng chè thành phẩm. Do đó, nhiệt độ làm héo thường là 40 ÷ 45oC. • Điều kiện lưu thông không khí: lưu thông không khí nhằm mục đích giảm ẩm của môi trường làm héo. Trong quá trình làm héo, ẩm trong nguyên liệu chè thoát ra làm môi trường làm héo nhanh chóng bão hòa nước. Vì thế cần phải lưu thông không khí của môi trường làm héo để tăng tốc độ làm héo đồng thời cấp cho nguyên liệu chè một lượng oxy cần thiết cho quá trình sinh hóa (mặc dù ít) xảy ra trong quá trình này. Người ta khống chế tốc độ lưu chuyển không khí khoảng 2m/s. • Độ đồng nhất của nguyên liệu: tốc độ thoát hơi nước ở những phần non, già của nguyên liệu chè có khác nhau, do đó trước khi làm héo cần phải phân loại vì nguyên liệu non thường héo trước. Thiết bị và phương pháp: Ta làm héo trong máy héo: thường sử dụng thiết làm héo kiểu băng tải, thời gian làm héo 85 ÷ 270 phút (tùy theo từng loại nguyên liệu), ϕkk khoảng 20 ÷ 30%. Thiết bị làm héo có hình dáng như một hộp kim loại có 5 băng chuyền nằm ngang, nguyên liệu chè đi từ băng chuyền trên cùng đến các băng chuyền phía dưới rồi ra khỏi máy. Trong quá trình làm việc, không khí nóng được thổi liên tục vào máy. 13 Hình 1: Thiết bị làm héo bằng băng tải Ưu điểm: năng suất lớn, đảm bảo được mức độ héo của nguyên liệu chè. Nhược điểm: tốn năng lượng.  Kiểm tra quá trình làm héo: việc kiểm tra quá trình làm héo được thực hiện bằng cách lấy mẫu đại diện của nguyên liệu chè đã làm héo tiến hành kiểm tra độ ẩm còn lại sau khí làm héo. Thông số công nghệ: • Nhiệt độ không khí: 40 ÷ 45oC. • Độ ẩm không khí: 20 ÷ 30%. • Độ ẩm của chè sau khi làm héo: 60 ÷ 65%. 3.3.1.3.Vò Mục đích: chuẩn bị Quá trình vò chè phá vỡ các tế bào của dịch chè, giải phóng dịch bào ra bề mặt lá, chuẩn bị cho quá trình lên men. Các biến đổi trong nguyên liệu: • Vật lý: o Dưới tác dụng của lực cơ học, thành tế bào của lá chè sẽ bị phá vỡ ra, dịch bào thoát ra bề mặt của lá chè làm tăng khả năng kết dính. o Thay đổi về tỷ trọng, thể tích, kích thước, khối lượng o Dưới tác dụng của ma sát, có hiện tượng tăng nhẹ nhiệt độ. • Hoá học và hóa sinh: o Một số thành phần dễ bị oxy hóa như polyphenol, chlorophyl, vitamin C…sẽ bị oxy hóa do tiếp xúc với oxy. o Mức độ oxy hóa phụ thuộc vào hoạt lực của enzyme trong chè, khả năng tiếp xúc với oxy. • Hoá lý: biến đổi hóa lý quan trọng nhất trong giai đoạn này là hiện tượng hấp phụ oxy trong khối chè. Lượng oxy hấp phụ trong giai đoạn vò chè chiếm tỷ lệ 70% tổng lượng oxy cần thiết cho quá trình lên men chè 14 • Cảm quan: màu sắc do sự oxy hóa tannin trong trà tạo nên các chất màu nâu và đỏ, giảm lượng chlorophyl. Thiết bị: sử dụng bàn vò  Vò chè cơ giới : phương pháp này cho chất lượng sản phẩm cao , năng suất lớn. Quá trình vò được thực hiện trong những máy vò , máy vò chè gồm một thùng hìn h trụ để chứa chè đã làm héo , bàn vò đặt ở đáy thùng có bố trí cửa tháo chè đã vò , trên bàn vò có nhiều thanh gờ để tạo nên những lực xoắn cuộn khối chè khi vò . Nhờ có hệ thống gá đỡ mà thùng vò có thể chuyển động tròn, lui tới trên mặt phẳng của đáy thùng vò , bàn vò đứng yên hoặc cũng chuyển động tròn , lui tới trên mặt phẳng song song với mặt phẳng của đáy thùng vò nhưng theo hướng ngược lại. Hình 2: Máy vò Thiết bị vò chè thường có 3 bộ phận chính: bộ phận động lực, mâm, thùng chứa nguyên liệu và các bộ phận phụ trợ khác. Trên bề mặt của bàn có những gân nhằm tăng tác dụng vò chè. Nguyên tắc hoạt động: Sử dụng lực của máy chuyên dùng làm cho khối trà chuyển động và tự ma sát vào nhau. Sau khi cho lá trà vào máy, khởi động máy, một tay quay sẽ được quay dưới sự điều khiển của motor, hai tay quay còn lại quay tự do quanh trục của nó. Trục đè sẽ sinh ra áp lực tác dụng lên khối trà trong suốt quá trình vò chè. Áp lực sinh ra do trục đè cũng sẽ làm cho các chất lỏng trong lá trà được thoát ra ngoài, nhờ đó thực hiện được quá trình vò trà. Các yếu tố ảnh hưởng: • Lượng chè héo đưa vào máy vò : Tùy thuộc vào thể tích của thùng vò , trong thực tế , lượng chè héo đưa vào thùng vò chiếm 75 ÷ 85% thể tích của thùng vò . Nếu lượng chè héo đưa vào máy vò quá nhiều thì việc vò chè sẽ không đều và tản nhiệt sẽ không tốt, gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm . Nếu lượng chè héo đưa vào máy vò quá 15 ít thì năng suất máy vò sẽ giảm và áp lực vò được tạo ra do trọng lượng bản thân khối chè sẽ giảm nên khó làm cánh chè xoăn kết đẹp. • Tốc độ quay của mâm vò : tốc độ quay của mâm vò có ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm . Tùy theo chất lượng chè héo đem vò và điều kiện của phòng vò mà khống chế tốc độ quay của mâm vò cho thích hợp . Nếu tốc độ quay của mâm vò quá lớn thì cánh chè dễ gãy vụn nhưng có ưu điểm là rút ngắn được thời gian vò và chất lượng của sản phẩm tốt hơn . Ngược lại , nếu tốc độ quay của mâm vò nhỏ thì có ưu điểm là các lá chè không bị đứt đoạn nhưng thời gian vò sẽ kéo dài , năng suất vò chè thấp, chè vò trong máy dễ phát nhiệt gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm . Do đó, nếu máy vò và phòng vò có hệ thống thông gió tốt , có thể dùng tốc độ vò nhỏ , ngược lại, phải tiến hành vò nhanh. • Thời gian vò: nếu tốc độ vò lớn thì thời gian vò giảm . Tuy nhiên cần phải làm thế nào để quá trình vò chè đạt được những yêu cầu đề ra về độ dập tế bào , tỉ lệ vụn nát ... Lá chè già thì cần thời gian vò lớn hơn lá chè non. • Áp lực vò: nếu áp lực vò quá lớn thì lá chè dễ bị tổn thương , chè vụn nhiều, ngược lại nếu áp lực vò quá nhỏ thì quá trình vò sẽ không tri ệt để , màu nước pha chè thành phẩm sẽ nhạt, bã chè có những đốm xanh. Do đó, trong thực tế, ở lần vò I, người ta vò mở (không có áp lực ) và trong lần vò II thì vò kín (có áp lực ) xen kẻ với vò mở để nhiệt sinh ra trong quá trình vò dễ dàng tản đi. Phương pháp thực hiện: Có 2 lần vò chè. Lần đầu vò sơ bộ để chuẩn bị cho quá trình lên men, lần 2 vò sau quá trình diệt men để chuẩn bị cho quá trình trích ly. Thời gian vò mỗi mẻ khoảng 20 phút. Tiêu chuẩn để quyết định kết thúc giai đoạn vò hoặc đánh giá chất lượng vò chè là tỷ lệ độ dập tế bào của lá, quy định là 35 ÷ 40%. 3.3.1.4.Lên men Mục đích công nghệ: chế biến. Quá trình lên men sẽ tạo điều kiện thích hợp để hệ enzyme oxy hóa (chủ yếu là polyphenoloxidase và peroxidase) hoạt động xúc tác cho các phản ứng oxi hóa polyphenol. Tùy vào mức độ lên men mà các phản ứng này sẽ tạo cho nước trà có màu vàng hay đỏ nâu và hương vị đặc trưng. Các biến đổi của nguyên liệu: • Vật lý: trong quá trình lên men, nhiệt độ của trà có thể tăng lên do nhiệt sinh ra từ các phản ứng oxi hóa. Do đó, trong quá trình lên men cần phải thông gió để giảm nhiệt. • Hóa lý: sự đông tụ pectin do có thể tiếp xúc với kim loại nặng, tạo màng và giữ nước lại. • Hóa học: thay đổi về thành phần hóa học o Chất hòa tan giảm. o Lượng monosaccharide và disaccharide giảm, tạo hương và màu cho sản phẩm sau này. o Hợp chất nitơ: không biến đổi nhiều. 16 o Các phản ứng chính trong quá trình lên men lá chè: o Quá trình lên men để oxy hóa và polymer hóa các flavanoid trong lá và cuống chè. o Từ vị chát đắng đến vị chát dịu: sự oxy hóa catechin làm tăng hàm lượng nhóm chất tanin đặc biệt. o Màu sắc: cường độ màu đỏ tăng do phản ứng caramel. Bảng 6: Biến đổi các chất màu theo mức độ lên men (% so với ban đầu) Pigments Yunnan broken black tea Keemen black tea Tie Quan Yin Oolong Tea In Shou Oolong Tea Chlorophylls Carotenoids Pheophytins + pheophobide Total amount Chls/ Cars Chls/ Phys Phys/Thearubigin 0.75 13.99 11.95 26.70 0.0534 0.1731 2.5383 3.72 21.82 16.76 42.30 0.1704 0.2219 3.1765 8.07 23.27 29.18 63.90 0.348 0.276 7.495 2.83 30.25 23.52 60.99 0.09 0.12 5.36 o Hương: Bảng 7: Các hợp chất tạo hương trong trà (mg-1 khối lượng chất khô) Compounds Number Compounds Number Compounds Number I.Hydrocacbons, total 1.Aliphatic 2.Aromatic 3.Terpenoid II.Alcohols, total 1.Aliphatic 2.Aromatic 3.Terpenoid III.Aldehydes, total 1.Aliphatic 2.Aromatic 3.Terpenoid IV.Ketones, total 1.Aliphatic 2.Alicyclic 72 14 25 33 89 51 5 33 68 45 18 5 75 30 10 3.Aromatic 4.Terpenoid 5.Ionone derivatives V.Acids, total 1.Aliphatic 2.Aromatic 3.Terpenoid VI. Esters, total 1.Aliphatic 2.Alicyclic 3.Aromatic 4. Terpenoid VII.Lactones VIII.Phenolic compounds 16 3 16 69 63 3 3 82 52 3 19 8 25 22 IX. Nitrogenous compounds, total 1.Pyrroles 2.Pyridines 3.pyrazines 4.Others X.Oxygenated compounds, total 1.Furanoid 2.Aromatic 3.Ionone related 4.Others XI.Sulfur compds Grand total 86 12 17 24 33 36 17 10 5 4 14 638 17 • Hoá sinh: o Các biến đổi do xúc tác của hệ enzyme thuỷ phân trong nguyên liệu:  Thuỷ phân protein tạo ra các peptide mạch ngắn và các acid amin;  Thủy phân tinh bột thành dextrin và đường đơn giản;  Thuỷ phân đường phức tạp thành đường đơn giản;  Thuỷ phân protopectin thành pectin. o Các quá trình thuỷ phân làm tăng hàm lượng chất hoà tan. Các sản phẩm monomer của quá trình thuỷ phân có tác dụng điều vị và là cơ chất để tham gia các phản ứng tạo hương cho chè. o Các biến đổi do xúc tác của hệ enzyme oxi hóa khử trong nguyên liệu: Oxi hóa các polyphenol trong lá chè (chủ yếu là các catechin) sẽ tạo thành các orthoquinone. Các hợp chất này dễ dàng ngưng tụ với nhau thành các theaflavins có màu vàng. Nếu kéo dài thời gian và điều kiện thích hợp, các chất này lại tiếp tục ngưng tụ tạo thành các thearubigins có màu đỏ. Biến đổi quan trọng nhất trong quá trình lên men là quá trình oxy hóa các polyphenol, đặc biệt là các catechin. Trong trà có 6 loại phổ biến là catechin (C), epicatechin (EC), epicatechin gallate (ECG), gallocatechin (GC), epigallocatechin (EGC) và epigallocatechingallate (EGCG). Các catechin này khi tiếp xúc với oxy, được xúc tác với enzyme polyphenoloxydase (PPO), sẽ tạo thành các orthoquinone –là các chất không bền về 18 mặt hóa học. Các quinone này sẽ cặp đôi với nhau tạo thành các theaflavin (TFs). Trong trà thường có 6 loại theaflavin phổ biến được thành do các phản ứng nói trên. EGC+ EC → theaflavin EGCG + EC → theaflavin-3-monogallate EGCG + ECG → theaflavin-3’3’-digallate EGC + ECG → theaflavin-3’-monogallate GC + EC → isotheaflavin GC + C → neotheaflavin Các catechin cũng bị oxi hóa để tạo thành các thearubigins (TRs). Quá trình oxy hóa này được xúc tác bởi các peroxydase. Tuy nhiên quá trình oxy hóa này diễn ra phức tạp hơn quá trình tạo ra theaflavin rất nhiều. Các thearubigin còn được tạo ra bởi quá trình oxy hoá theaflavin. Tuy nhiên, quá trình oxy hóa này thường tạo ra các thearubigin có ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sản phẩm trà. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men: • Nhiệt độ : nhiệt độ ảnh hưởng khá lớn đến quá trình lên men do hoạt tính của các enzyme phụ thuộc vào nhiệt độ . Nhiệt độ tối thích của các enzym e oxy hóa là 45oC. Nhưng trên thực tế trong quá trình lên men chè vò người ta khống chế ở 20 ÷ 30oC vì ở nhiệt độ này chất lượng của chè lên men là tốt nhất . Nếu lên men trên 30oC thì hàm lượng tanin và các chất hòa tan giảm , không có lợi cho chất lượng chè lên men . Ở nhiệt độ dưới 8oC thì quá trình lên men ngừng hẳn. Trong điều kiện khí hậu ở nước ta, nhiệt độ lên men được chọn trong khoảng 20 ÷ 24oC. • Độ ẩm: độ ẩm ở đây bao gồm độ ẩm của chè vò và độ ẩm của không khí trong phòng lên men. o Nếu độ ẩm của chè vò quá thấp thì thời gian lên men kéo dài , nếu cao quá thì thời gian lên men sẽ ngắn nhưng chè sau lên men sẽ có màu ám đen , từ đó làm cho màu sắc nước pha không đẹp . Thường thì độ ẩm của chè vò đem lên men vào khoảng 60 ÷ 62% là thích hợp. o Độ ẩm của không khí trong phòng lên men nên khống chế ở 90 ÷ 98%. Nếu độ ẩm trong phòng lên men thấp thì chè sẽ khô làm ảnh hưởng đến quá trình lên men. Do đó, nếu độ ẩm của phòng lên men không đạt yêu cầu thì phải sử dụng thiết bị phun sương. o Sự lưu thông của không khí: Để tránh mùi vị lạ cho sản phẩm chè lên men cần phải dùng không khí trong sạc h. Ngoài ra , trong quá trình lên men sẽ th ải ra khí CO2 (30lít/100kg chè lên men ) nên phải lưu thông không khí . Số lần lưu thông không khí trong phòng lên men khoảng 8 ÷ 10 lần/giờ. • Thời gian lên men : trong cùng điều kiện lên men , thời gian lên men phụ thuộc vào mức độ non g ià, mức độ héo và mức độ vò của nguyên liệu chè . Nguyên liệu chè , đã qua quá trình làm héo và vò đúng mức , nếu non thì cần thời gian lên men ngắn và ngược lại. • Độ dày của lớp chè rải trên khay đặt trong phòng lên men cũng phụ thuộc vào mức độ non già của chè đem lên men . Trong cùng điều kiện về làm héo và vò thì chè già cần phải rải dày để tận dụng sự tăng nhiệt độ thúc đẩy quá trình lên men (do chè già khó 19 lên men hơn ), ngược lại, chè non cần phải rải mỏng , chiều dày của lớp chè da o động trong khoảng từ 4 ÷ 8cm. Thời tiết cũng ảnh hưởng đến độ dày của lớp chè , nếu thời tiết nóng thì rải mỏng, lạnh thì rải dày. Hình 3: Sơ đồ thể hiện sự biến đổi của thành phần Polyphenol trong quy trình sản xuất chè o Những phần tế bào của lá chè bị dập sẽ xảy ra sự oxi hóa trong quá trình lên men. o Khi thấy đường viền của lá đã bị oxi hóa và phần giữa lá vẫn còn màu xanh thì chuyển sang quá trình diệt men. Thông số công nghệ và thiết bị: mức độ lên men là 50 ÷ 60% các chất so với lá chè tươi. Lá chè sau khi vò được rải đều lên các khay, xếp vào xe và đưa vào thiết bị lên men. Cần đảm bảo sự thông thoáng khí giữa các khay lá chè. Bề dày của lá chè trong khay không quá 4cm đối với chè nhỏ và không quá 8cm đối với chè lớn. Nhiệt độ phòng lên men cần được giữ trong khoảng 20 ÷ 25oC. Độ ẩm tương đối của không khí phải lớn hơn 90%. Cần cung cấp đủ oxy bằng cách thông gió. Cứ 15 phút, toàn bộ lượng khí trong phòng lên men cần được đổi mới. Thời gian lên men khoảng 3 ÷ 3,5 giờ kể từ khi bắt đầu vò chè, khoảng 1,5 ÷ 2 giờ kể từ khi rải chè trên khay. Kiểm tra giai đoạn lên men: Có hai cách kiểm tra: kiểm tra bằng phương pháp cảm quan và bằng phương pháp hóa học. Ở đây chỉ giới thiệu một vài phương pháp đơn giản như sau: • Theo dõi nhiệt độ lên men : khi nhiệt độ khối chè từ cao nhất bắt đầu giảm xuống thì chè đã được lên men đầy đủ và có thể kết thúc quá trình lên men. 20 • Theo dõi màu sắc chè lên men : nếu chè có màu đồng đỏ thì lên men đầy đủ , màu nâu thì lên men quá mức và màu lốm đốm xanh chứng tỏ lên men chưa đầy đủ , trường hợp này cần tìm rõ nguyên nhân để khắc phục , có thể do ở những công đoạn trước đó như làm héo, vò. • Theo dõi mùi vị chè sau lên men : nếu mùi thơm dịu là lên men đúng mức , nếu có mùi chua là lên men quá mức, còn nếu vẫn có mùi hăng xanh thì lên men chưa đạt Hình 4: Thiết bị lên men kiểu khay 3.3.1.5.Diệt men Mục đích công nghệ: hoàn thiện và chuẩn bị Vô hoạt enzyme: ngừng quá trình lên men, đảm bảo màu theo yêu cầu. Khử mùi hăng của lá chè tươi do sự bay ra/vào của hơi nước kéo theo hương tự nhiên trong lá chè. Hiệu chỉnh ẩm thích hợp cho quá trình vò tiếp theo. Các biến đổi của nguyên liệu: • Vật lý: lá chè trở nên dai hơn và có độ bền cơ học cao hơn, màu sắc sẫm hơn, nhiệt độ tăng. • Hoá lý: dưới tác dụng của nhiệt độ, một phần ẩm bị bay hơi. Đồng thời các hợp chất dễ bay hơi khác, đặc biệt là tinh dầu cũng bị bay hơi, giúp khử mùi hăng của lá chè tươi. • Hoá học: phản ứng Maillard, thủy phân. • Hoá sinh: vô hoạt enzyme, đặc biệt là các enzyme polyphenoloxydase. • Sinh học: dưới tác dụng của nhiệt độ, quá trình trao đổi chất bên trong các tế bào của lá chè cũng bị đình chỉ, ức chế hoặc tiêu diệt các vi sinh vật. Lớp màng tế bào biến tín nên vò dễ. • Cảm quan: mùi hăng giảm, mùi nấu tăng. Phương pháp thực hiện và thiết bị: 21 Sử dụng thiết bị diệt men dạng băng tải. Thiết bị được chia làm hai khu vực: khu vực hấp và khu vực làm nguội. Chè được trải trên băng tải và di chuyển qua các khu vực gia nhiệt và làm nguội. Thông số công nghệ Độ dày của chè 2 ÷ 3kg/m2. Tác nhân gia nhiệt: hơi ẩm bão hòa Nhiệt độ diệt men: 100oC Thời gian: 2 ÷ 3 phút. Độ ẩm của chè sau khi hấp khoảng 75%. 3.3.1.6.Trích ly Mục đích công nghệ: Khai thác: Quá trình trích ly sẽ tách các cấu tử hòa tan (catechin, amino acid, caffeine, saccharide, khoáng, pectin, fluoride, flavonoid, vitamin B1, B2, C, P, và một phần protein, vitamin E, chrolophyl, caroten). Các biến đổi của nguyên liệu: • Vật lý: o Sự thay đổi về thể tích, khối lượng riêng, nhiệt độ của dung dịch và bã. o Xảy ra hiện tượng trương nở, tăng thể tích của khối lá. • Hóa lý: o Hiện tượng khuếch tán các chất có nồng độ khác nhau. Cụ thể có hai dòng chuyển động chính: sự khuếch tán của nước từ ngoài vào trong lá và sự khuếch tán của các chất hòa tan từ nguyên liệu vào dung môi. o Hiện tượng bay hơi nước làm lôi cuốn các hợp chất dễ bay hơi (đặc biệt các hợp chất hương). Do đó, trong quá trình trích ly cần đảm bảo độ kín của thiết bị. • Hóa học: o Nồng độ chất khô trong dịch trích sẽ tăng dần theo thời gian. Thành phần và nồng độ các chất trong dịch trích sẽ dần đạt đến giá trị cân bằng. o Nhiệt độ cao sẽ làm tổn thất các cấu tử hương, đồng thời diễn ra các phản ứng tạo màu. Dưới tác dụng của nhiệt độ, trong môi trường nước, các hợp chất cao phân tử có thể bị thủy phân, đặc biệt là các polysaccharide như cellulose và hemicellulose không bị phân hủy. o Nếu nguyên liệu càng non thì hàm lượng các chất chiết được càng nhiều so với nguyên liệu già. Thành phần chủ yếu của các chất chiết được là các hợp chất phenol, ngoài ra còn có một số chất khác nữa cũng làm ảnh hưởng đến chất lượng của chè. Hàm lượng các chất chiết được trong lá chè thay đổi phụ thuộc vào giai đoạn thu hoạch. Ở các thành phần khác nhau của búp chè thì các chất chiết được cũng khác nhau, xem bảng sau: 22 Bảng 8: Hàm lượng chất chiết được ở các phần khác nhau cùa búp chè (tính theo % chất khô) Thành phần búp chè MẪU THÍ NGHIỆM 1 2 3 4 5 6 7 8 Lá thứ nhất búp Lá thứ hai Lá thứ ba Cuộng chè 40,65 39,09 39,49 39,66 38,47 39,41 39,73 39,83 41,08 41.52 40,62 42,04 39,89 41,06 40,38 40,79 39,02 - - 40,70 41,50 - - 44,30 41,80 - - 42,10 38,00 - - 39,90 Toàn bộ búp chè 38,92 39,94 41,67 - - - - - • Hóa sinh: Vô hoạt hệ enzyme thủy phân và oxy hóa – khử còn sót. • Sinh học: Tiêu diệt, ức chế một số vi sinh vật. • Cảm quan: o Màu sậm hơn do các chất hòa tan. o Mùi giảm do sự bay hơi của các cấu tử mùi. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Thiết bị là một hệ thống gồm nhiều nồi mắc nối tiếp nhau. Hình 5: Thiết bị trích ly nhiều bậc Nguyên tắc hoạt động 23 Đây là thiết bị hoạt động gián đoạn. Thường có từ 3 ÷ 5 nồi chiết. Giữa các nồi thường lắp đặt thêm hệ thống gia nhiệt để điều chỉnh nhiệt cho dòng lưu chất, hay sử dụng vỏ cách nhiệt. Lá trà tươi sau khi qua quá trình vò được nạp vào các nồi và nước nóng sẽ lần lượt đi qua các nồi đó để trích ly chất tan trong trà. Đầu tiên, dung môi được nạp vào nồi 1, từ đó dịch trích ly từ nồi 1 sẽ đi qua nồi 2, quá trình cứ thế tiếp diễn, khi quá trình trích ly ở nồi 4 kết thúc, tháo dịch trích. Bã trà trong các nồi được tháo ra. Nhiệt độ khi vào nồi đầu tiên khoảng 70oC tăng dần qua các nồi và khi đến nồi cuối cùng nhiệt độ khoảng 90oC. Hình 6: Sơ đồ quá trình trích ly Nguyên liệu Dung môi Nguyên liệu tiếp xúc với dung môi trong thiết bị trích ly số 1 Nguyên liệu tiếp xúc với dung môi trong thiết bị trích ly số 2 Nguyên liệu tiếp xúc với dung môi trong thiết bị trích ly số n Nguyên liệu Nguyên liệu Lọc tách dịch Bã Dịch trích Chất tan Tách pha Dung môi 24 Thông số công nghệ: • Tỷ lệ dung môi : lá trà = 10 : 1 • pH = 7 • Nhiệt độ trích ly t = 70 ÷ 90oC • Thời gian trích ly T = 30 phút Một số chỉ tiêu hóa lý của dịch chiết thu được từ quá trình trích ly trên • Hàm lượng chất khô = 4,8% • Hàm lượng nitơ tổng = 0,52% • Hàm lượng acid hữu cơ = 0,45% • Hàm lượng tro = 0,31% Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly: • Đặc tính của nguyên liệu: o Hình dạng, kích thước, cấu trúc mao quản của nguyêu liệu. o Hàm ẩm của nguyên liệu,hàm ẩm càng cao thì quá trình trích ly càng khó khăn. • Đặc điểm của thiết bị trích ly: Cấu tạo, nguyên lý vận hành, … • Tỉ lệ nguyên liệu: Dung môi phải phù hợp. Dung môi quá nhiều sẽ làm tốn chi phí năng lượng, nếu quá ít thì trích ly không triệt để, tốn thời gian trích ly. • Nhiệt độ trích ly: càng cao càng tốt vì nhiệt độ cao làm tăng độ hoà tan của các cấu tử vào dung môi, làm giảm độ nhớt và do đó tăng hệ số khuyến tán và tăng tốc độ quá trình trích ly. Đồng thời sử dụng nhiệt độ cao để vô hoạt enzyme và ức chế vi sinh vật. Nhiệt độ cũng là tác nhân xúc tác cho các phản ứng oxy hóa các hợp chất polyphenol, tạo giá trị cảm quan cho sản phẩm. Tuy nhiên nếu nhiệt trích ly quá cao sẽ gây mất mát các cấu tử mẫn cảm với nhiệt vừa được tạo thành và đồng thới làm tăng độ hoà tan của các chất không mong muốn vào dung dịch. • Phụ thuộc vào thời gian trích ly. • Sự khuấy đảo trong quá trình trích ly. 3.3.1.7.Khuấy trộn Mục đích công nghệ: Hoàn thiện: quá trình khuấy giúp các cấu tử hòa tan (catechin, amino acid, caffeine, saccharide, khoáng, pectin, fluoride, flavonoid, vitamin B1, B2, C, P, và một phần protein, vitamin E, chrolophyl, caroten) phân bố đều trong dịch chiết, tạo sự đồng nhất cho sản phẩm. Các biến đổi công nghệ: Biến đổi chủ yếu trong thiết bị khuấy trôn là biến đổi hóa lý: các cấu tử hòa tan được phân bố đều trong dung dịch. Phương pháp thực hiện: Sử dụng thùng khuấy có thanh chặn. Tốc độ cánh khuấy không cần nhanh mà chỉ cần đảo trộn đều dung dich. Tốc độ khuấy khoảng 40 ÷ 60 rpm. 25 3.3.1.8.Lọc Mục đích công nghệ: Hoàn thiện: làm sạch và loại bỏ các tạp chất không tan có trong dịch trích để nâng cao chất lượng của sản phẩm. Thông thường, dịch trích ly còn lẫn bã lá trà, cát, đất, bụi bẩn…đã không được giữ lại hoàn toàn khi dòng dịch trích ra khỏi thiết bị trích ly. Quá trình lọc sẽ loại bỏ các tạp chất này. Các biến đổi của nguyên liệu: • Vật lý: o Thể tích và khối lượng giảm. o Tỉ trọng giảm. o Nhiệt độ giảm. • Hóa học: o Một số chất có khối lượng phân tử lớn bị giữ lại, độ nhớt giảm. o Một số cấu tử có ích cũng bị giữ theo cặn (vd: protein, vitamin, chất màu…). • Hóa lý: Sự kết tụ một số chất keo có trong dung dịch do nhiệt độ thấp • Sinh học: Một số vi sinh vật bị giữ lại theo bã lọc • Hóa sinh: Hầu như không có sự biến đổi đáng kể • Cảm quan: Có sự thay đổi về trạng thái, màu sắc…của dung dịch. Phương pháp thực hiện và thiết bị: • Sử dụng thiết bị lọc khung bản với màng lọc vải có phủ một lớp bột trợ lọc diatomite. • Trong quá trình lọc, nhập liệu được bơm vào thiết bị lọc, dung dịch lọc sẽ được tháo ra ở áp suất khí quyển. • Cấu tạo: Thiết bị lọc khung bản được cấu tạo bởi bộ phận chính là khung và bản. Khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập liệu. Bản lọc tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc, giữa khung và bản có đặt vật ngăn lọc bằng vải sợi tổng hợp, chung quanh khung và bản hình thành bề mặt nhô cao để tạo sự bít kín lúc ghép khung, bản lại. • Nguyên lý hoạt động: Nhập liệu được bơm vào xuyên qua những lổ mở ở một góc của khung. Bã tích lũy trong khung, dịch lỏng xuyên qua vải lọc, chảy qua những rảnh trên bề mặt bản lọc và thoát ra ngoài. Khi lọc hoàn tất, nước rửa bã được bơm vào thiết bị theo đường nhập liệu. Một số thiết bị có thêm bản rửa bã (wash plates) cách hai bản lọc là bản rửa bã. Trong suốt quá trình lọc, bản này hoạt động như bản lọc bình thường. Trong suốt quá trình rửa bã, van thoát dịch được khóa lại, nước rửa được bơm ở trên bề mặt của bản rửa thông qua kênh dẫn bên trong. Nước rửa xuyên qua toàn bộ bề