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. Thông thường nhiệt độ của quá trình lên men được khống chế không 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 đó 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 vò, nhiệt độ không 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 đó bắt đầu giảm dần. Khi nhiệt độ khối chè bắt đầu giảm xuống thì có thể kết thúc quá trình lên men. Vì vậy, người ta có thể dựa vào nhiệt độ của khối chè để xác định điểm kết thúc của quá trình lên men.
Nhiệt độ của phòng lên men ảnh hưởng rất lớn đến sự biến đổi hàm lượng chất tan trong lá chè.
Ngoài ra nhiệt độ lên men còn ảnh hưởng lớn đến tốc độ lên men, đến sự tạo thành các chất màu và sự tổn thất các chất hòa tan trong lá chè.
64 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 5581 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Công nghệ chế biến trà đen, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ối 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 hóa học
Sự xâm nhập của khí Oxy
Trong khi vò chè, các quá trình sinh hóa 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 có:
+ Giai đoạn làm héo chè: chiếm 14%
+ Giai đoạn vò chè : chiếm 72,5 %
+ Giai đoạn lên men chiếm : 13,5%
Sự tăng nhiệt độ
Trong quá trình vò, do lực ma sát và nhiệt sinh ra của phản ứng oxy hóa, nhiệt độ khối chè tăng lên 4¸5 oC. Sự tăng nhiệt độ không đều làm cho quá trình oxy hóa 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 hóa xảy ra đều đặn đúng mức, người ta không vò chè liên tục quá lâu mà vò nhiều lần, sau mỗi lần vò đều có sàng để phân loại và làm nguội.
Sự oxy hóa tannin làm cho hàm lượng của tannin hòa 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 vò (mg/1g chất khô)
Các catechin
Lá
Làm héo
Sau khi vò lần 1
Sau khi vò lần 2
Sau khi vò lần 3
(-) Epigalo catechin
23.8
9.3
7.75
4.90
(+) Galocatechin
11.1
7.7
5.88
3.79
(-) Epicatechin vaø (±) 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 còn lại sau quá trình vò so với lượng ban đầu
Thời gian
(%)
Sau 6 giờ làm héo
82
Sau 18h làm héo
73
Sau 30 phút vò
55
Sau 60 phút vò
46
Sau 90 phút vò
37
Sau 120 phút vò
30
Cảm quan: do quá trình oxy hóa các tannin, hình thành các hợp chất tạo màu nâu và đỏ cho chè.
Các yếu tố ảnh hưởng
Thời gian vò chè
Ta không nên vò chè quá lâu, mà nên vò nhiều lần sẽ tốt hơn, các phản ứng sẽ diễn ra đồng đều hơn.
Nhiệt độ
Sự tăng nhiệt độ không đều làm cho quá trình oxy hóa 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 hóa 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 hóa 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 có thể làm tăng thời gian vò.
Phương pháp thực hiện
Vò chè thường tiến hành làm 3 lần, mỗi lần vò 45 phút, sau mỗi lần vò có sàng phân loại chè để tách những phần chè nhỏ lọt sàng đưa đi lên men trước, phần chè to không lọt sàng đưa đi vò tiếp tục.
Vò chè đen, lần thứ nhất tiến hành trong các máy vò mở, những lần vò sau muốn tăng thêm độ dập tế bào của lá chè nên tiến hành trong các máy vò có bàn (nắp) ép.
Tiêu chuẩn để quyết định kết thúc giai đoạn vò hoặc đánh giá chất lượng vò chè, ngoài độ xoăn chặt, là tỷ lệ độ dập tế bào của lá, qui định ³ 80%.
Quá trình vò chè tạo áp lực xoắn những lá chè với nhau cũng như chà xát những lá chè với bề mặt của thiết bị vò. Độ lớn của áp lực phụ thuộc vào lượng lá chè đưa vào thiết bị và vị trí của nắp.
Lá chè sau khi vò 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, còn phần không lọt qua rây (coarse leaf) thì đưa đi vò lại.
Thiết bị: Bàn vò (rolling table)
Cấu tạo chính:
1 bàn hình tròn lõm ở giữa đóng bởi 1 cửa phía dưới
Một cái trùm hình trụ để giữ lá và có 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: Thông số kỹ thuật của thiết bị vò
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 vò
225 mm
1 vòng quay
225 mm
1 vòng quay
225 mm
1 vòng quay
225 mm
1 vòng quay
Sự di chuyển của trùm hình trụ
114 mm
1 vòng quay
114 mm
1 vòng quay
114 mm
1 vòng quay
114 mm
1 vòng quay
Công 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 vò (rolling table)
Hình 9: Lá chè được ép xuống trong khi bàn vò 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 hóa 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
Toàn bộ quá trình lên men được chia làm 2 giai đoạn:
Giai đoạn thứ nhất: kể từ khi bắt đầu vò đến khi vò xong. Trong thời gian này dưới tác dụng của enzyme oxy hóa các catechine của tanin chè bị oxi hóa chuyển thành orthoquynone, là chất có hoạt tính mạnh có thể oxi hóa các chất khác, hoặc ngưng tụ với nhau để tạo thành các sản phẩm có màu. Vì vậy khi vò, lá chè từ xanh chuyển sang màu nâu nhạt.
Giai đoạn thứ hai: Kể từ sau khi vò đến trước khi sấy với thời gian 2-3 giờ. Nguyên liệu chè ở phòng lên men luôn 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 không 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 vò chè khi các tế bào của lá bị phá vỡ cho đến khi xếp chè vào khay và đặt trong phòng lên men các quá trình oxy hóa 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 đó bắt đầu giảm xuống.
Trong thời gian lên men tại phòng 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 vò đập, nhiệt độ không khí và các yếu tố khác. Sự gia tăng nhiệt độ có liên quan chặt chẽ đến quá trình oxy hóa xảy ra trong lá chè.
Sau khi lên men được 1.5-2 giờ kể từ sau khi phân loại chè vò, nhiệt độ của khối chè tăng lên tối đa và không đổi trong một khoảng thời gian ngắn, sau đó bắt đầu giảm xuống. Khi nhiệt độ của khối chè lên men bắt đầu giảm xuống có 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 hóa 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.
Có 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.
Ngoài 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 không phải là màu đen, mà có 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 có 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 hóa các hợp chất quinon. Dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxidase chuyển hóa từ Epicatechin và Epigallocatechin thành các hợp chất trung gian là các hợp chất quinon, cụ thể nhóm Galloyl ester của catechin bị oxi hóa 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, có 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 hóa 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 đó chứng tỏ có sự chuyển hóa TFs thành TRs trong quá trình lên men. Thearubigin tạo màu đỏ nâu cho chè đen.
Cùng một lọai chè đen có nguồn gốc từ các vùng khác nhau sẽ có 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 có màu sáng hơn, ngược lại nếu hàm lượng TRs quá cao sẽ làm cho nước chè có màu nâu tối.
Trong quá trình tạo màu TRs, có thể xảy ra các phản ứng trùng ngưng không 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 hóa tạo nên các chất tan trong nước tạo cho nước chè có 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 góp 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 có ảnh hưởng quan trọng hình thành các chất màu đặc trưng cho chè đen.
Mức độ oxy hoá các polyphenol phụ thuộc vào điện thế oxy hoá khử. Trong chè, mức độ oxy hoá xếp theo thứ tự: chlorogenic acid > catechins >gallocatechins. Trong một hỗn hợp cơ chất, chất có thế oxy hoá khử thấp nhất sẽ bị oxy hoá đầu tiên. Acid gallic, theogallin, flavone glycosides chỉ bị oxy hoá khi có mặt các chất mang thích hợp ( Roberts và Rusell, 1957). Trong chè đen, nếu EGC và các ester galloyl của chúng không bị oxy hoá hoàn toàn trong quá trình lên men thì các catechin và acid chlorogenic không bị biến đổi hoàn toàn ( Roberts và cộng sự, 1957).Do đó, trong chè đen, các sản phẩm của quá trình oxy hoá có thể có nguồn gốc từ EGC và các gallate của chúng.
Có sự khác nhau về tốc độ và mức độ oxy hoá 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 hoá tại vị trí C2. Flavandiols là một monomer phức tạp giữa flavanol ở trạng thái không bền và các sản phẩm oxy hoá của chúng. Flavandiol bị oxy hoá một cách từ từ, trong khi đó, flavanol thì không bị ảnh hưởng ( Millin, 1987). Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, thearubigin hình thành rất chậm nhưng sau đó tăng lên khi mà theaflavins đạt đến mức cực đại.
Các biến đổi về mùi:
Chè đen có 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. Có thể chia các hợp chất tạo mùi thành 2 nhóm:
Các chất tạo mùi có sẵn trong nguyên liệu
Trong lá chè tươi có nhiều hợp chất tạo mùi khác nhau. Trong đó, một số hợp chất dễ bị bay hơi trong quá trình làm héo, đặc biệt trong quá trình sấy khô, như b, g– hexenol, n-hexanol, a, b– hexenal. Trong chè đen còn 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 nhóm: VFC I và VFC II. VFC I tạo hương vị “ grass-type”, còn VFC II tạo hương vị “ flowery- type” cho chè. Do đó, 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 có ảnh hưởng đến mùi của chè thành phẩm, trong đó 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 có chức rượu này có mặt trong lá chè dưới dạng các glycoside, trong quá trình lên men sẽ được giải phóng 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 đó, b– primeveroside là glycoside được tìm thấy nhiều nhất. Bên cạnh đó, người ta cũng đã phân lập được 1 enzyme có 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 còn được tìm thấy không chỉ trên cây chè mà còn 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 góp phần bởi sự tương tác giữa đường và acid amin, giữa acid amin và tanin. Hiện vẫn còn rất nhiều giả thiết về cơ chế tạo hương thơm trong quá trình lên men chè đen, song các hợp chất tạo hương thơm có 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 có 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 đó, Takeo và đồng nghiệp (1985) đã chứng minh rằng, nếu như loại bỏ được hoàn toàn 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 khó 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 có thể xếp theo thứ tự sau ECG>EGCG>GCG>EC>EGC = GC>C. Từ đó cho thấy Gallated catechin có vị đắng và chát hơn các non-gallated Catechin. Bên cạnh các Catechin có sẵn trong nguyên liệu, các Theaflavin được tạo thành trong quá trình lên men cũng góp phần tạo vị cho chè. Trong đó, Theaflavin digallate có 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 có 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 nóng không tan trong nước lạnh.
Các Flavonoid có trong chè thường có vị đắng nhiều hơn chát và khi các Flavonoid có kích thước hay khối lượng phân tử càng tăng thì có 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 có vị đắng nhiều hơn. Vị đắng này dịu, dễ chịu hơn vị đắng của Caffein.
Biến đổi hóa lý
Sự thay đổi hàm lượng rượu methylic
Theo Goghia trong thời gian vò và lên men có 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 vò lần thứ 1
0.421
0.091
Sau khi vò 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 có sự tiếp xúc của dịch ép với không khí đã xảy ra sự bay hơi của rượu methylic nhờ tính dễ bay hơi của nó. Đồng thời methylic tham gia vào việc tạo thành ester giúp tạo hương của chè trong khi vò và lên men chè.
Biến đổi hóa 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 nó trong nguyên liệu. Bên cạnh sự tổn thất về hàm lượng, trong quá trình lên men tannin còn biến đổi sâu sắc về thành phần các cấu tử. Hiện tượng này thấy rất rõ ở 2 giờ đầu tiên, sau đó cường độ tổn thất của chúng giảm dần.
Trong quá trình lên men nhóm chất Catechin trong hỗn hợp tannin chè giảm xuống do.
+ 1 phần tannin chuyển hóa thành tannin đặc biệt, chính là các sản phẩm oxy hóa 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 không tan.
Nhờ sự oxy hóa nhóm chất Catechin và làm tăng hàm lượng nhóm chất tannin đặc biệt nên vị chát đắng của chè mất đi và thay vào đó 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 khô)
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 góp 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 có thể sản xuất ra các lọai chè đen đã tách Caffein, nhằm đáp ứng cho những người không thích vị đắng của chè.
Cảm quan
Sự biến đổi màu sắc
Trong thời gian lên men lá chè vò có màu đồng đỏ ngày càng rõ rệt, đó là do sự oxy hóa 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 hòa tan trong nước. Sau đó các chất này kết hợp với các protein không tan có sẵn trong lá chè để tạo thành các hợp chất không tan nằm lại trong bã chè. Catechin là nhóm 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 nhóm màu này. Theo Robe, thearubigin có màu đỏ là sản phẩm của sự chuyển hóa các dicatechin và theaflavin.
Muốn nước chè có 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 có màu nước mạnh thì việc bảo vệ hương thơm có thể nói là không thể thực hiện được. Màu sắc của nước chè chỉ tăng trong một thời gian nhất định khi lên men sau đó 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 nó. Sự tạo thành các chất làm cho chè có hương thơm đặc biệt đến nay vẫn chưa được sáng tỏ hoàn toàn.
Hương thơm của chè thành phẩm được tạo thành có thể là do những hợp chất có trong thành phần tinh dầu của chè tươi không 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 không bay hơi.
Các nghiên cứu gần đây cho thấy aldehyd giữ vai trò rất quan trọng trong sự tạo thành hương thơm cho chè. Chúng có thể được tạo t hành nhờ sự tương tác của các acid amin và các đường, giữa các acid amin và tanin …
Khi vò và khi lên men chè có 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 có tthể mất đi một phần trong khi vò 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. Nó đạt tới cực đại vào thời gian vò và lên men chè nhưng sau đó 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 hóa 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 đó 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
Có 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.
Ngoài ra, tại Srilanka, người ta xác định thời gian lên men tối ưu bằng cách đo sự hấp thu ánh sáng của chè pha loãng tại bước sóng 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 vò của chè nguyên liệu mà khống chế thời gian lên men khác nhau. Với chè đem lên men non, đã qua làm héo được vò 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. Thông thường thời gian lên men từ 3 đến 4 giờ.
Thời gian lên men ngắn sẽ cho chè đen có màu sáng hơn, mùi thơm hơn, nhưng sản phẩm có 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, còn theaflavin-3-gallate and theaflavin-3, 3’-digallate lại tăng.
Tổng lượng các chất hòa tan giảm xuống trong thời gian lên men. Đó 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 không tan.
Các chất tan trong chè như : tanin, caffein, protein hòa tan, acid amin, các vitamin, tinh dầu, pectin hòa 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 hòa 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 khô)
Lá chè tươi
40.50
Lá chè héo
42.19
Lá chè vò
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. Thông thường nhiệt độ của quá trình lên men được khống chế không 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 đó nhiệt độ bắt đầu giảm dần. Độ tăng nhiệt độ khối chè trong quá trình lên men