Đề tài Quy trình sản xuất trà xanh đóng hộp

otein là một trong các nhóm chất chủ yếu và quan trọng trong thành phần của lá trà. Trong quá trình chế biến trà, protein là nguồn cung cấp các acid amin tự do vì một phần protein bị phân giải bởi các enzym tương ứng tạo ra các acid amin kết hợp với tannin hoặc đường trở thành các aldehyde bay hơi, góp phần tăng cường hương thơm cho trà. Trong lá trà, protein chủ yếu là protein có tính tan trong kiềm như glutelin. Ngoài ra, còn có protein hòa tan trong nước, trong rượu và trong acid. Các hợp chất chứa Nitơ có trong lá trà với hàm lượng rất lớn, chỉ tính lượng protein cũng đã chiếm tới 25 – 30% trọng lượng chất khô. Lượng Nitơ trong lá trà tươi chiếm 4.5%, trong đó chủ yếu là Nitơ của protein (khoảng 3%). Về thành phần acid amin có trong lá trà , những phương pháp sắc ký trên giấy đã tìm thấy 17 loại như sau: alanin, serin, threonin, arginin, histidin, lysin, tyrosin, phenylalanin, prolin, aspartic, … I.3.1.4 Acid hữu cơ Trong lá trà tươi, người ta tìm thấy các acid hữu cơ sau đây: Acid oxalic hòa tan 0.20% Acid oxalic không hòa tan 0.82% Acid malic 0.30% Acid citric 0.103% Acid succinic 0.006% Các acid hữu cơ kể trên trong các công đoạn chế biến thường có sự thay đổi về số lượng. I.3.1.5 Glucid Lá trà chứa hầu hết các loại đường như: glucose, fructose, galactose, maltose, citose, arabinose, ribose, … Hàm lượng monose trong lá trà chỉ chiếm 1 – 2% và saccharose chiếm từ 0.5 – 2.5%. Trong khi đó, hàm lượng các polysaccharide trong lá trà lên đến 10 – 12% và cao hơn nữa. Lá càng già thì lượng đường khử và saccharose cũng như tổng lượng đường hòa tan càng lớn. Lượng tinh bột, cellulose và hemicellulose cũng tăng theo mức độ trưởng thành của lá trà . Như vậy, nguyên liệu càng già, chất lượng của nó càng kém, hay nói cách khác, quy luật biến đổi hàm lượng của các hydratecarbon trong lá trà ngược lại với quy luật biến đổi hàm lượng của các hợp chất có giá trị (tannin, cafein, protein, …). Do đó, hàm lượng hydratcarbon trong lá trà càng cao (chủ yếu chứa các polysaccharide không tan) thì chất lượng trà càng thấp. Tuy nhiên, các đường hòa tan trong lá trà dù hàm lượng rất thấp nhưng chúng có ý nghĩa quan trọng đối với chất lượng của trà. Trước hết, chúng góp phần điều hòa vị trà, nhưng quan trọng hơn cả là, các đường khử dưới tác dụng của nhiệt độ cao hoặc trong khi tác dụng với tannin, acid amin có mặt trong lá trà sẽ tạo cho trà có hương thơm đặc trưng và ảnh hưởng đến màu sắc của nước trà. Chẳng hạn, trong sự tác dụng tương hỗ giữa glucose và fructose với acid amin phenylalanin và tannin tạo thành các aldehyde bay hơi có mùi thơm của hoa tươi, mùi mật ong. Ngoài ra, cần nhấn mạnh rằng, glucose và fructose dưới tác dụng của nhiệt độ cao trong quá trình chế biến nhiệt cho trà sẽ tham gia vào quá trình caramel hóa tạo cho trà có mùi cốm thơm dễ chịu. I.3.1.6 Lipid Chất béo là chất có tính hấp phụ và là chất giữ mùi. Mặt khác, bản thân chất béo có một số cấu tử có sẵn mùi thơm dễ chịu hoặc dưới tác dụng của nhiệt độ cao chuyển hóa thành các chất có mùi đặc trưng góp phần tham gia trực tiếp vào sự hình thành hương thơm độc đáo của sản phẩm. Ngoài ra, cũng do các tính chất trên của chất béo mà làm cho trà dễ bị nhiễm các mùi lạ và khó khử chúng khi vô ý để trà tiếp xúc với các vật có mùi khó chịu như mùi mốc, mùi bao bì, mùi dầu hỏa, … I.3.1.7 Pectin Hợp chất pectin thuộc nhóm hydratcarbon và là hỗn hợp phức tạp của poly saccharide và dẫn xuất của chúng. Phần lớn các chất pectin là những chất keo và trong những điều kiện nhất định thì chúng đông tụ lại. Hàm lượng pectin trong lá trà luôn luôn thay đổi, phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan sát thấy lá trà càng non thì càng chứa nhiều pectin tan trong nước nhưng tổng hợp pectin thì càng ít so với lá trà già hơn, đặc biệt trong cẫng trà rất giàu pectin. Bảng 6: Hàm lượng pectin trong các bộ phận khác nhau của búp trà (tính theo % chất khô) Nhóm chất pectin Tôm và lá thứ nhất Lá thứ hai Lá thứ ba Cẫng trà Hòa tan trong nước 2.85 2.10 1.83 2.37 Hòa tan trong acid oxalic 5.10 6.31 6.51 7.11 Hòa tan trong amino oxalat 5.42 7.06 7.94 8.34 Hàm lượng pectin có liên quan mật thiết đến tính chất của trà tươi và trà thành phẩm, ví dụ: trong quá trình chế biến trà, pectin tạo ra tính bám dính giúp cho trà cuộn chặt lại trong thời gian vò hoặc giúp cho khối trà dính chặt vào nhau khi ép nóng trong sản xuất trà ép bánh theo hình dạng của khuôn. Pectin cũng góp phần tạo nên vị ngọt dịu của trà thành phẩm. Tuy nhiên, pectin là chất keo háo nước, cùng với những chất khác có tính hút ẩm làm cho độ ẩm trong trà khô tăng lên, gây khó khăn cho bảo quản trà, và do đó dẫn đến làm giảm chất lượng trà. I.3.1.8 Tinh dầu Hương thơm của trà được hình thành bởi các yếu tố sau: Lượng tinh dầu có sẵn trong nguyên liệu ban đầu. Các cấu tử mới của tinh dầu được hình thành trong quá trình chế biến trà (chủ yếu do các quá trình oxy hóa, và dưới tác dụng của nhiệt độ cao), bao gồm : + Các sản phẩm caramel hóa khi đường khử chịu tác dụng của nhiệt độ cao. + Các sản phẩm của sự tương tác giữa các acid amin và đường khử dưới tác dụng của nhiệt độ và độ ẩm. Các chất có tính hấp phụ và giữ mùi. Trong đó, nhóm aldehyde là một trong những thành phần cấu tử quan trọng của tinh dầu trà. Đối với chất lượng trà, các aldehyde bay hơi giữ vai trò quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hương thơm của nó vì bản thân một số aldehyde sẵn có mùi thơm, hơn nữa, chúng còn tham gia vào sự tạo thành các phức chất có mùi thơm độc đáo của trà, tham gia vào sự hình thành màu sắc và vị nước trà. Ngoài các aldehyde có sẵn trong nguyên liệu, trà còn có nhiều aldehyde mới được tạo thành trong quá trình chế biến trà. I.3.1.9 Chất tro Thành phần tro của lá trà tươi dao động từ 4 – 7%. I.3.1.10 Vitamin Nhóm vitamin không hòa tan trong nước có trong lá trà là vitamin K (liều lượng 300 – 500 đơn vị sinh lý trong 1g trà. Ngoài ra, lá trà cũng chứa nhiều vitamin C (1-acid ascorbic). Trong thời gian chế biến trà, hàm lượng acid ascorbic giảm đi đáng kể dưới tác dụng của nhiệt độ cao. Ngoài ra, trong trà còn có nhóm vitamin B, cụ thể là vitamin B1 (tiamin) và vitamin PP (acid nicotinic), vitamin B2 (riboflavin) và acid pantotenic. I.3.1.11 Chất màu Lá trà có chứa các chất màu, nhờ đó làm cho trà có màu sắc, chất màu thực vật gồm từ chlorophyll, anthocyan là những chất có trong phân nhóm flavonoid và carotenoid có màu vàng cũng như các flavon và flavoncla. Chất màu đầu tiên được xét tới là chlorophyll. Nhờ có chlorophyll mà lá trà có màu xanh lục. Chlorophyll cũng có các tính chất như những chất màu khác là ít hòa tan trong nước nóng hơn so với khi hòa tan cùng với các nhóm chất màu khác trong dung môi hữu cơ. Hàm lượng chlorophyll trong lá trà ảnh hưởng xấu đến chất lượng của trà. I.3.1.12 Enzyme Enzyme là một trong những nhóm chính có trong lá trà. Phần lớn enzyme ở đây thuộc nhóm hydrolase. Các loại enzyme thủy phân thường gặp trong lá trà cần phải kể đến là amylase, invertase, protease, … Ngoài ra, còn có enzyme thuộc nhóm enzyme oxy hóa khử. I.3.2 Phụ gia a. Đường: Sử dụng đường RE. Acid citric: Dạng kết tinh khan hoặc với một phân tử nước. Màu: Sử dụng chất màu tự nhiên. Hương liệu: Hương chanh, đào, … Vitamin C: Bột hay tinh thể màu trắng hay hơi vàng, không hôi, vị chua. I.4. Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu I.4.1 Chỉ tiêu chất lượng của lá trà tươi Bảng 7: Chỉ tiêu hóa lý của lá trà tươi Tên chỉ tiêu Mức hàm lượng Hàm lượng chất hòa tan ≤ 8% Hàm lượng tannin, không nhỏ hơn 9.0% Hàm lượng cafein, không nhỏ hơn 1.8% Hàm lượng chất xơ, không lớn hơn 16.5% Hàm lượng tro tổng số 4 – 8% Hàm lượng tạp chất lạ ≤ 0.2% Hàm lượng Fe ≤ 0.05% I.4.2 Chỉ tiêu của nước Chỉ tiêu hóa lý: Độ cứng tổng: max 2mg đương lượng/L Chất khô: max 850mg/L Sắt, mangan, nhôm: max 0.1mg/L Clo: âm tính Chỉ tiêu vi sinh: Tổng số vi sinh vật hiếu khí: max 75cfu/mL Không có vi sinh vật gây bệnh. I.4.2 Chỉ tiêu của phụ gia Đường: Chỉ tiêu hóa lý: Hàm lượng saccharose ³ 99.8 (% chất khô) Độ ẩm £ 0.05 (% khối lượng) Hàm lượng đường khử £ 0.03 (%khối lượng) Hàm lượng tro £ 0.03 (%khối lượng) Chỉ tiêu cảm quan: Màu trắng óng ánh, tinh thể đồng đều, khô, không vón cục, khi hòa tan trong nước có vị ngọt đặc trưng, không có vị lạ, mùi lạ, dung dịch trong suốt. Acid citric: Chỉ tiêu hóa học: Acid citric monohydrat >99.5% Tro (%) < 0.1 (thượng hạng) – 0.3 (hạng 1) H2SO4 tự do (%) < 0.01(thượng hạng) – 0.03 (hạng 1) As (%)< 0.00007 Chỉ tiêu cảm quan: Tinh thể không màu hay bột trắng, không vón cục. Dung dịch trong nước cất 20g/l phải trong suốt. Vị: chua, không có vị lạ. Mùi: dung dịch 20g/l phải không có mùi. Cấu trúc: rời và khô. Tạp chất cơ học: không được có. II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II.1 Quy trình công nghệ dạng sơ đồ khối Vò Trích ly Lọc Nước Phối trộn Rót chai Gia nhiệt Phụ gia Chai Ghép mí Sản phẩm Trà tươi Bã Bã Saccharosee Acid citric Nấu syrup Lọc Làm nguội Than hoạt tính Bột trợ lọc Nước Cặn Ghép mí Gia nhiệt Gia nhiệt Hình 5: Quy trình công nghệ sản xuất nước trà xanh đóng chai. II.2 Quy trình công nghệ dạng sơ đồ thiết bị II.2.1Quy trình 1 II.2.2 Quy trình 2 II.3 Giải thích quy trình công nghệ II.3.1 Quy trình 1 Nấu syrup: Mục đích: Chuẩn bị: Đồng nhất dịch syrup để thuận tiện cho quá trình phối trộn. Chế biến: Để thu nhận hỗn hợp đường nghịch đảo. Những biến đổi trong quá trình nấu syrup: Biến đổi vật lý: Nhiệt độ tăng, tăng áp lực thẩm thấu, tăng độ nhớt, sự thay đổi khối lượng riêng, tỉ trọng. Biến đổi hóa học: Tăng hàm lượng chất khô. Phản ứng thủy phân đường saccharose với xúc tác acid và nhiệt độ tạo thành hỗn hợp đường glucose và fructose (có tỉ lệ mol 1:1). Phản ứng caramel hóa đường tạo các hợp chất sậm màu. Biến đổi hóa lý: Sự hòa tan của đường saccharose vào nước dưới tác dụng của nhiệt. Sự hấp phụ của than hoạt tính đối với các tạp chất hữu cơ trong syrup, đặc biệt là các hợp chất màu. Biến đổi về mặt cảm quan: sự thay đổi màu sắc, mùi vị. Thiết bị: Hình 6: Thiết bị nấu syrup Cấu tạo thiết bị: Thiết bị có dạng hình trụ, đáy cầu, 2được chế tạo bằng thép không rỉ. Xung quanh phần thân dưới và đáy thiết bị có lớp vỏ áo dùng để gia nhiệt bằng hơi. Nguyên liệu sẽ được nạp vào qua cửa nạp trên nắp thiết bị. Bên trong thiết bị có cánh khuấy để đảo trộn nguyên liệu, cánh khuấy được truyền động bởi motor đặt trên nắp thiết bị. Sản phẩm được tháo ra qua cửa ở đáy thiết bị. Thể tích sử dụng của thiết bị thường là 75%. Cách tiến hành: Cho nước vào thiết bị và gia nhiệt nước đến nhiệt độ 55 – 600C. Cho cánh khuấy hoạt động với tốc độ 30 – 50 vòng/phút, rồi cho đường và acid vào. Khi đường và acid đã hòa tan hoàn toàn vào nước, gia nhiệt hỗn hợp đến nhiệt độ 70 – 800C để thực hiện phản ứng nghịch đảo đường, thời gian không kéo dài quá 2 giờ. Ở nhiệt độ 700C, thực hiện quá trình tẩy màu hỗn hợp trong 20 – 30 phút, bổ sung cả than hoạt tính và bột trợ lọc vào nồi nấu syrup. Sau cùng, gia nhiệt nhanh hỗn hợp đến sôi rồi tiến hành lọc và làm nguội syrup. Thông số công nghệ: Nhiệt độ: 70 – 800C Thời gian: không quá 2 giờ Xúc tác acid citric: 0.75% khối lượng so với đường saccharose. Nồng độ đường trong syrup: 65% khối lượng. Lọc: Mục đích: Hoàn thiện: tách các hợp chất màu và một số tạp chất khác sau khi đã xử lý syrup với than hoạt tính nhằm hoàn thiện độ trong của syrup. Những biến đổi trong quá trình lọc: Biến đổi vật lý: Khối lượng riêng hỗn hợp giảm, nhiệt độ giảm. Biến đổi hóa lý: Chỉ còn một pha đồng nhất. Biến đổi về mặt cảm quan: Tăng độ trong. Thiết bị: thiết bị lọc khung bản Cấu tạo: Đây là loại thiết bị lọc làm việc gián đoạn, nghĩa là nhập liệu vào liên tục, nước lọc lấy ra liên tục nhưng bã được tháo theo chu kì. Thiết bị lọc khung bản được cấu tạo chủ yếu bởi khung và bản. Hình 7: Khung và bản Khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào. Bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn dịch lọc. Khung và bản thường được chế tạo có dạng hình vuông và phải có sự bít kín tốt khi ghép khung và bản. Khung và bản được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ. Giữa khung và bản là vách ngăn lọc. Vách ngăn lọc thể hiện 3 tính năng cơ bản: Giữ pha rắn cảng nhiều càng tốt, đồng thời trở lực đối với pha liên tục càng nhỏ càng tốt. Sự phân bố đồng đều các lỗ xốp (mao dẫn) trên bề mặt vách ngăn lọc. Chịu được tác động của môi trường lọc như: độ thấm ướt, độ bền về áp suất, nhiệt độ, hóa học, cháy nổ, điều kiện tái sinh bề mặt lọc. Vách ngăn lọc có thể có dạng hạt, sợi, tấm, vật xốp. Ép chặt giữa khung và bản bằng cơ cấu vít đai ốc được thực hiện bởi tay quay. Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và bản nối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống cấp liệu. Khi tiến hành lọc, phải ép chặt khung và bản để áp suất lọc không làm dịch lọc rò rỉ ra ngoài, vì thế thiết bị lọc khung bản còn gọi là thiết bị lọc ép. Hình 8: Nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc khung bản. Nguyên lý hoạt động: Dịch lọc chảy từ bản qua hệ thống đường ống và lấy ra ngoài. Bã được giữ trên bề mặt của vách ngăn lọc và được chứa trong khung. Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc để tiến hành rửa và tháo bã (rửa bã là quá trình trích ly các chất hòa tan còn nằm trong pha rắn vào nước rửa). Ưu điểm: Thời gian lọc: nhanh. Lượng nước rửa: ít. Độ ẩm bã: thấp. Diện tích bề mặt lọc lớn. Tính linh động cao (dễ tăng giảm diện tích lọc). Giá bảo trì thấp. Nhược điểm: Độ tổn thất chất chiết cao. Thiết bị hở nên không áp dụng cho những thực phẩm dễ nhiễm vi sinh vật. Mức độ cơ giới hóa và tự động hóa: không cao. Thiết bị làm việc gián đoạn nên tốn thời gian cho việc tháo bã và rửa bã. Một số thiết bị lọc khung bản dùng trong quy mô công nghiệp: Hình 9: Thiết bị FDHS 600 × 600 Số bản 40 60 80 100 120 160 Kích thước của mỗi bản lọc (mm) 600 x 600 Diện tích bề mặt lọc (m²) 13.2 19.8 26.5 33.0 39.7 53.0 Áp suất làm việc tối đa (MPa) 0.4 Hình 10: Thiết bị của hãng Niro Kích thước: 400/600/1000/1200mm. Vật liệu: thép không rỉ. Diện tích lọc: 0.3 – 550 m2. Thông số công nghệ: Áp lực lọc: 3at (được tạo ra bởi bơm nhập liệu). Làm nguội: Mục đích: Chuẩn bị: hạ nhanh nhiệt độ dịch nha, chuẩn bị cho quá trình phối chế hoặc bảo quản. Những biến đổi trong quá trình làm nguội syrup: Biến đổi vật lý: độ nhớt hỗn hợp tăng, nhiệt độ giảm. Các biến đổi khác không đáng kể. Thiết bị: thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng Hình 11: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng. Cấu tạo: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng được cấu tạo bởi nhiều đĩa truyền nhiệt rất mỏng, gấp nếp, làm bằng thép không rỉ gắn chặt vào nhau trong khung. Các nếp gấp giúp cho đĩa chống lại sự chênh lệch áp suất, tăng diện tích truyền nhiệt và tạo nên dòng chảy rối trong đường dẫn. Cứ lần lượt như thế, sự chuyển động của dòng chảy rối mang lại hiệu suất truyển nhiệt cao, đây chính là ưu điểm của thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng so với thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ - ống truyền thống Nguyên tắc hoạt động: Cứ mỗi giây, ống dẫn mở ra cho lưu chất chảy vào. Giữa mỗi cặp đĩa có một miếng đệm cao su, để ngăn cản lưu chất hòa lẫn vào nhau hoặc rỉ ra bên ngoài. Vì thế, nhiệt được truyền từ lưu chất nóng sang lưu chất lạnh qua các đĩa mỏng làm bằng thép không rỉ. Ưu điểm: Sử dụng vật liệu mỏng nhất cho bề mặt truyển nhiệt nên quá trình truyền nhiệt đạt tối ưu. Ngoài ra, dòng chảy rối trong môi trường giúp cho quá trình đối lưu diễn ra thuận lợi hơn, dẫn đến tăng hiệu quả truyền nhiệt giữa các môi trường. Hệ quả của hệ số truyền nhiệt cao trên từng khu vực không chỉ đòi hỏi một bề mặt truyền nhiệt nhỏ hơn mà còn mang lại hiệu quả cao trong quá trình chế biến. Sự chảy rối mạnh giúp khả năng tự lau sạch hiệu quả hơn, giảm thiểu sự đóng cặn trên bề mặt truyền nhiệt. Điều này có nghĩa là thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng giữ cho thời gian bảo dưỡng được lâu hơn. Vì thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng được cấu tạo bởi một khung chứa các đĩa, nên ta có thể thêm nhiều đĩa vào khung để tăng năng suất, và có thể tách các đĩa ra dễ dàng khi vệ sinh thiết bị. Nhược điểm: Không làm việc dưới áp suất cao và không thích hợp cho quá trình chế biến các sản phẩm dạng nhão và dạng hạt. Những nếp gấp trên đĩa tạo nên những điểm tiếp xúc mà tại đó đòi hỏi độ cứng, và những điểm “tựa” được tạo nên đã giữ các chất dạng bột nhão và dạng hạt ở lại đó. Vì thế, giữ cho thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng sạch trước khi chạy sản phẩm mới là điều vô cùng khó khăn, thậm chí bất khả thi. Thông số công nghệ: Nhiệt độ: làm nguội đến nhiệt độ 18 ¸ 200C. Vò: Mục đích: Chuẩn bị: Phá vỡ vỏ và màng tế bào chất để chuyển các hợp chất hòa tan trong tế bào ra bề mặt lá chuẩn bị cho quá trình trích ly. Những biến đổi trong quá trình vò trà: Biến đổi vật lý: Sự thay đổi về kích thước và hình dạng. Nhiệt độ tăng do sự cọ xát cơ học của khối trà vào thành máng vò và do quá trình oxy hóa trong khối trà vò. Biến đổi hóa học: Giảm lượng chất hòa tan: giảm lượng tannin hòa tan, giảm lượng nhóm chất catechin. Giảm nhiều lượng chlorophyll. Sự thay đổi các thành phần khác: các phức chất bay hơi (benzaldehyde, n-pentanol…), các acid hữu cơ, giảm vitamin C ... Cảm quan: màu sắc do sự oxy hóa tannin trong trà tạo nên các chất màu nâu và đỏ, giảm lượng chlorophyll. Phương pháp thực hiện, thông số kỹ thuật: Sau khi cho lá trà vào máy, khởi động máy, một tay quay sẽ được quay dưới sự điều khiển của motor, 2 tay quay còn lại quay tự do quanh trục của nó. Trục đè sẽ sinh ra áp lực tác dụng khối trà trong suốt quá trình vò trà. 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. Thiết bị: Hình 12: Thiết bị vò lá trà Thiết bị vò trà 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 trà. Máy hoạt động nhờ vào 3 tay quay gắn chặt vào bàn. Một tay quay được gắn với motor, trong khi 2 tay quay còn lại quay tự do quanh trục của nó. Thông số công nghệ: Thời gian vò: 20 phút Kích thước lá trà sau khi vò: 1 – 2 mm. Trích ly: Mục đích: Khai thác: Thu nhận các chất chiết (các chất hòa tan, màu, mùi, …) từ lá trà. Chế biến: Oxy hóa các polyphenol để tạo màu, mùi đặc trưng. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình trích ly: Biến đổi vật lý: Sự khuếch tán của các chất hòa tan vào nước. Độ nhớt dung môi tăng. Biến đổi hóa học: Oxy hóa đồng thời epigallocatechin (L – EGC) và epigallocatechin gallat (L – EGCG) tạo teaflavin. Oxy hóa một mình L – EGCG tạo teaflavingallat. Cả 2 chất trên đều tạo màu vàng cho sản phẩm. Trong điều kiện nhiệt độ cao, tương tác của acid amin và polyphenol tạo ra các aldehyde dễ bay hơi, tạo hương thơm cho trà. Các acid amin như alanin, phenylalanine, valin, leucine, isoleucine bị giảm đi, trong khi đó hàm lượng các aldehyde như acetaldehyde, aldehyde butyric, aldehyde valeric tăng lên tương ứng. Phản ứng Maillard - acid amin phản ứng với các đường khử tạo ra màu, mùi của nước trà trích ly. Biến đổi hóa lý: Sự bay hơi của một số hợp chất mùi. Sự hòa tan các chất. Biến đổi sinh học: Dưới tác dụng của nhiệt độ, phần lớn vi sinh vật trong lá trà tươi bị ức chế hoặc tiêu diệt. Biến đổi hóa sinh: Nhiệt độ cao làm vô hoạt các enzyme oxy hóa và enzyme thủy phân. Biến đổi về mặt cảm quan: Nước trà trích ly có màu đậm hơn và mùi đặc trưng. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly: Đặc tính của nguyên liệu: Hình dạng, kích thước, cấu trúc mao quản của nguyêu liệu. Hàm ẩm của nguyên liệu. Nước là môi trường xảy ra tác dụng tương hỗ giữa các chất hòa tan, do đó 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, … Các thông số công nghệ: 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. Đối với trà, thường chọn nhiệt độ trích ly cao. Nhiệt độ cao làm tăng vận tốc chuyển động của các nguyên tử, quá trình khuếch tán và thẩm thấu xảy ra tốt hơn, tăng hiệu quả trích ly. Đồng thời cũng 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. Không nên sử dụng nhiệt độ quá cao vì sẽ gây mất mát các cấu tử mẫn cảm với nhiệt vừa được tạo thành. Thời gian trích ly đủ dài để trích ly triệt để nhưng cũng không quá dài vì sẽ tốn chi phí năng lượng. Thiết bị: thiết bị trích ly nhiều bậc Cấu tạo: Thiết bị là một hệ thống gồm nhiều nồi mắc nối tiếp nhau. Hình 13: Thiết bị trích ly nhiều bậc Nguyên lý hoạt động: Đây là thiết bị hoạt động gián đoạn. Lá trà tươi được nạp vào tất cả các nồi, và dung môi 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 và bã ra khỏi nồi 4, quá trình được lặp lại tương tự như trên. Thông số công nghệ: Tỉ lệ trà và dung môi: 1/10 Nhiệt độ trích ly: 80 – 100oC. Nồng độ dịch trích: 3 – 5%. Lọc: Mục đích: Chuẩn bị: cho quá trình phối trộn. Hoàn thiện: loại tạp chất để tinh sạch dịch chiết. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình lọc: Thành phần hóa học của nguyên liệu không thay đổi trong quá trình lọc. Có sự thay đổi về màu sắc (do tách tạp chất trong dịch trích) nhưng không đáng kể. Hầu hết protein bị tách ra trong quá trình lọc, do protein kết hợp với các hợp chất hữu cơ có trong lá trà, tạo kết tủa, kết tủa này không có lợi trong sản phẩm về mặt cảm quan. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc: Tính chất của cặn. Việc sử dụng than hoạt tính hoặc bột trợ lọc. Đặc điểm của vách ngăn lọc. Thiết bị: thiết bị lọc khung bản Thông số công nghệ: Trở lực bã lọc: 2at. Phối trộn Mục đích: Chế biến: Những thành phần nguyên liệu khác nhau bao gồm: nước, syrup đường, dịch chiết từ trà, phụ gia sẽ được phối trộn theo một tỷ lệ xác định để tạo ra sản phẩm. Hoàn thiện: tạo sự hài hòa về hương vị cho sản phẩm. Những biến đổi trong quá trình phối trộn: Biến đổi vật lý: Sự thay đổi về khối lượng riêng, thể tích của hỗn hợp, các chỉ tiêu vật lý như: độ trong, độ khúc xạ ánh sáng cũng thay đổi, sự biến đổi của các chỉ tiêu nhiệt lý như hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, … Biến đổi hóa học: Tăng nồng độ chất khô (chất khô của hỗn hợp là tổng chất khô của các cấu tử so với khối lượng của hỗn hợp). Xảy ra phản ứng Maillard. pH của hỗn hợp giảm. Biến đổi về mặt cảm quan: Sau khi phối trộn, sản phẩm có vị hài hòa, hương vị đặc trưng. Thiết bị: Hình 14: Thiết bị phối trộn Thể tích: 7500 lít Mã số: 2347 Nhà sản xuất: Scanima Cấu tạo bởi thép không rỉ Thiết bị đặt thẳng đứng Hình dạng: trụ tròn Khối lượng: 4050kg Có cánh khuấy Áp suất làm việc: -0.8/+0.1bar Nhiệt độ làm việc: 0 – 100oC Kích thước tổng thể: đường kính 740mm, chiều cao 4363mm. Thông số công nghệ: Nồng độ syrup đường đầu vào: 65%. Nồng độ đường đầu ra: 5 – 8%. pH = 3.5 – 4.0 Nhiệt độ phòng. Gia nhiệt Mục đích: Chuẩn bị: Cho quá trình rót sản phẩm vào chai. Bảo quản: Đun nóng sản phẩm ở nhiệt độ cao có thể tiêu diệt được vi sinh vật kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm. Những biến đổi trong quá trình gia nhiệt: Biến đổi vật lý: Sự thay đổi về thể tích, khối lượng, tỉ trọng (nước bốc hơi)… Biến đổi hóa học: Thay đổi tốc độ các phản ứng hóa học (sự oxy hóa vitamin C, các chất màu). Biến đổi hóa lý: Độ hòa tan tăng, sự bốc hơi nước. Biến đổi hóa sinh: Enzym bị vô hoạt. Biến đổi sinh học: Ức chế tiêu diệt vi sinh vật trong sản phẩm. Biến đổi về mặt cảm quan: Độ trong tăng, mùi có thể giảm do sự bay hơi của một số cấu tử hương. Thiết bị: thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng Thông số công nghệ: Nhiệt độ: sản phẩm được đun nóng đến nhiệt độ 80-900C. Áp suất: 1at. Rót chai, đóng nắp: Mục đích: Bảo quản: Rót nóng hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào sản phẩm. Hoàn thiện: Tạo sự thuận tiện trong phân phối, lưu kho, tạo hình thức đẹp hấp dẫn người tiêu dùng. Những biến đổi trong quá trình rót chai, đóng nắp: Hầu như không có biến đổi sâu sắc nào diễn ra. Thiết bị: Hình 15: Thiết bị chiết rót Phương pháp thực hiện: Hỗn hợp sau khi gia nhiệt được chiết rót nóng ở nhiệt độ 80-90oC vào chai nhựa, sau đó tiến hành đóng kín nắp. Hỗn hợp ñöôïc bôm töø boàn chöùa vaøo thieát bò roùt vôùi heä thoáng töï ñoäng, hỗn hợp ñöôïc roùt vaøo chai với moät löôïng coá ñònh vaø chính xaùc. Sau khi roùt, chai ñöôïc ñoùng naép ngay. II.3.2 Quy trình 2 Trích ly: thiết bị trích ly ngược chiều Cấu tạo: 2 trục vít xoay ngược chiều nhau. Cửa nhập liệu chất rắn và cửa nhập liệu dung môi. Cửa tháo liệu chất rắn và cửa tháo liệu dịch trích ly. Hình 16: Thiết bị CONTEXTM Extractor và nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt động: Nguyên liệu đi qua cửa nạp liệu ở đầu thiết bị, còn dung môi đi vào cửa nạp liệu ở cuối thiết bị, nhờ