nghiên cứu chế biến nước uống trà xanh có bổ sung chanh dây

Là môi trường xảy ra tương tác giữa các hợp chất có trong nguyên liệu trà khiđem chế biến, hàm lượng nước nhiều hoặc ít đều làm cho lá trà bị nát khi vò.. Hàm lượng chất béo trung tính,

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn:

Ban giám hiệu trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.Hồ Chí Minh, khoa Công NghệThực Phẩm, tất cả các quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, đã tận tình quan tâmđào tạo và truyền đạt kiến thức cho chúng em trong suốt thời gian học tại trường

Thầy Th.S Lại Quốc Đạt đã nhiệt tình hướng dẫn cho em trong suốt thời gian làm đồ án tốtnghiệp

Trong suốt quá trình làm đồ án, việc tìm tài liệu gặp nhiều khó khăn, kiến thức của em cónhiều hạn chế Do đó, đồ án không tránh khỏi những thiếu sót

Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, xây dựng của quý thầy cô và hội đồng bảo vệ để đồ án tốtnghiệp của em được hoàn thiện hơn

1 CÂY TRÀ

1.1 Nguồn gốc cây trà theo quan điểm thực vật học

Trà là loại cây xanh quanh năm Tại Trung Hoa, trà mọc tại các tỉnh miền Tây Nam, trongkhoảng vĩ tuyến 23 đến 25 Lượng mưa hằng năm lý tưởng cho sự phát triển của trà vàokhoảng 200mm - 260mm

Trà có thể chịu đựng được khí hậu lạnh, ngay cả dưới không độ, nhưng lại không thíchhợp với những vùng có khí hậu nóng và ẩm thấp

Sau cuộc chiến tranh nha phiến với Trung Hoa vào năm 1842, người Anh quyết định cạnhtranh thị trường độc quyền trà từ Trung Hoa thay vì lệ thuộc vào sự cung cấp của quốc gianày Grieve (2003) cho biết, sau khi am hiểu kỹ thuật trồng trọt và thu thập nhiều hạt giốngtrà, người Anh chọn lựa vùng đồi núi Assam thuộc miền Đông Bắc Ấn Độ như khu vựccanh tác chính, vì khí hậu vùng này rất thích hợp cho việc trồng trà Khi bắt đầu việc khaihoang, họ khám phá ra rằng từ lâu nay, trà hoang đã có mặt và mọc tràn lan trong khu vựcđồi núi này rồi Sự việc đó gây ra một cuộc tranh luận sôi nổi về nguồn gốc của những câytrà hoang trong vùng đồi núi Assam, nếu chúng và giống trà của Trung Hoa là một

Vào năm 1905, nhiều học giả đồng ý rằng bất chấp cây trà mọc ở vùng nào, chúng đều

thuộc loài Camellia sinensis.

Theo Lehane (1977), khoa học ngày nay có khuynh hướng ủng hộ giả thuyết trà khởi xuất

từ Ấn Độ vì có nhiều trà hoang có họ hàng thân thích với Camellia mọc trong vùng Assam

nhiều hơn bất cứ vùng nào khác trên thế giới

Về thời điểm xuất hiện của cây trà, Giáo sư A Kratsnow, một nhà thực vật học của trường

Đại Học Kharkoff nước Nga cho rằng: cây trà có thể là giống cây bản xứ của các vùng chịuảnh hưởng gió mùa Đông Á, khi ông tìm thấy một số cây trà hoang mọc trong các vùng

rừng rậm của Miền Nam Nhật Bản Giáo sư Kratsnow tin rằng cây trà đã có mặt từ lâu đời

tại Trung Hoa và Nhật Bản trước khi người Đông Á biết sử dụng loại cây này

1.2.Tên khoa học và phân loại trà

1.2.1 Tên khoa học

Cây trà nằm trong hệ thống phân loại thực vật như sau:

Ngành: hạt kín Angiospermae

Lớp: song tử diệp Dicotyledonae

Bộ: trà Theales

Họ: trà Theaceae

Chi: Camellia (Thea)

Loài: Camellia (Thea) sinensis

Tên khoa học của cây trà được nhiều nhà khoa học công nhận là: Camellia sinensis (L)

O Kuntze và có tên đồng nghĩa là: Thea sinensis L

1.2.2 Phân loại cây trà

1.2.2.1 Trà Trung Quốc lá nhỏ

Đặc điểm

Cây bụi thấp, phân cành nhiều

Lá nhỏ, dày, có nhiều gợn sóng, màu xanh đậm, lá dài 3,5 - 6,5 cm

Có 6 - 7 đôi gân lá không rõ, răng cưa nhỏ, không đều

Búp nhỏ, hoa nhiều, năng suất thấp, phẩm chất bình thường

Khả năng chịu rét ở độ nhiệt -12oC đến -15oC

Phân bố chủ yếu ở Miền Đông, Đông Nam Trung Quốc, Nhật Bản và một số vùng khác

1.2.2.2 Trà Trung Quốc lá to

Đặc điểm

Thân gỗ, cao tới 5m trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên

Lá to, trung bình chiều dài 12 - 15 cm, chiều rộng 5 - 7 cm, màu xanh nhạt, bóng, răngcưa sâu không đều, đầu lá nhọn

Có trung bình 8 - 9 đôi gân lá rõ

Năng suất cao, phẩm chất tốt

Phân bố ở tỉnh Vân Nam, Tứ Xuyên của Trung Quốc

1.2.2.3 Trà Shan

Đặc điểm

Thân gỗ, cao từ 6 đến 10 m

Lá to và dài 15 - 18 cm màu xanh nhạt, đầu lá dài, răng cưa nhỏ và dày

Tôm trà có nhiều lông tơ, trắng và mịn trông như tuyết, nên còn gọi là trà tuyết

Có khoảng 10 đôi gân lá

Có khả năng thích ứng trong điều kiện ấm, ẩm, ở địa hình cao, năng suất cao, phẩmchất thuộc loại tốt nhất

Phân bố ở tỉnh Vân Nam - Trung Quốc, Miền Bắc của Miến Điện và Việt Nam

1.2.2.4 Trà Ấn Độ

Đặc điểm

Thân gỗ, cao 17 m phân cành thưa

Lá dài tới 20 - 30 cm, mỏng, mềm, thường có màu xanh đậm, dạng lá hình bầu dục,phiến lá gợn sóng, đầu lá dài

Có trung bình 12 - 15 đôi gân lá

Hoa trà: màu trắng với nhiều nhị vàng, mỗi hoa gồm 7 cánh và hàng tá nhị dài.

Quả trà: thường mọc thành từng chùm 3 Ban đầu quả có màu xanh của chồi, sau đó, tăng

trưởng và cứng dần thành quả màu nâu chứa hạt bên trong Khi quả chín, vết rãnh mở ra Hạtbên trong, có thể được dùng để gieo trồng

Thân cây: đơn trục, có 3 loại: thân gỗ, thân bụi và thân bán gỗ.

Lá trà: mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá, hình dạng và kích thước thay đổi tùy giống.

Lá trà có rõ gân, rìa có răng cưa

Búp trà: được hình thành từ các mầm dinh dưỡng, gồm có: tôm (phần lá non trên đỉnh chưa

xòe) và 2 - 3 lá non Có hai loại búp: búp bình thường và búp mù Trên một cành trà, 1 năm

có 4 - 5 đợt sinh trưởng của búp

1.6 Thành phần hóa học của trà

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của lá trà

Hình 1.1: Cây trà

Hình 1.2: Búp trà Hình 1.3: Hoa trà

có trong trà mà còn được tìm thấy trong rượu như: vang đỏ, táo, nho, và chocolate

Flavanols

(-) Epigallocatechin gallate (EGCG)

(-) Epicatechin gallate (ECG)

(-) Epigallo catechin (EGC)

Acids hữu cơ (citric, malic, oxalic, …) 0.5 - 0.6

Đường (glucose, fructose, saccharose 4 – 5

Xơ (cellulose, hemicellulose, lignin) 4 – 7

Chất màu (carotenoid, chlorophylls) 0.5 – 0.6

Enzyme

Trong sản xuất trà đen, catechins có vị trí quan trọng trong việc tạo màu sắc, mùi, vị chotrà thành phẩm.

Epigallocatechin gallate (EGCG) chiếm tỉ lệ cao trong hầu hết trà xanh, trà đen và tràoolong

Flavonol aglycones được tìm thấy trong lá trà tươi, hàm lượng có trong nước trà rất thấp

do tính tan trong nước kém Ngoài ra, còn có các loại flavonols khác như: quercetin,kaempfrrol, myrincetin,…

Trong quá trình chế biến, flavonoids dễ bị biến đổi bởi phản ứng enzyme hóa, tạo nênhương vị và màu sắc đặc trưng của mỗi loại trà

1.6.2 Nước

Nước có trong nguyên liệu trà tham gia trực tiếp vào các phản ứng thủy phân, phản ứngoxi hóa khử Là môi trường xảy ra tương tác giữa các hợp chất có trong nguyên liệu trà khiđem chế biến, hàm lượng nước nhiều hoặc ít đều làm cho lá trà bị nát khi vò

Trong quá trình chế biến trà, cần khống chế sự bay hơi nước, đặc biệt trong sản xuất tràđen

1.6.3 Caffeine

Công thức phân tử: C8H10N4O2

Công thức cấu tạo:

Caffeine là dẫn xuất của purine có tên và gọi theo công thức cấu tạo là: methylxanthine, chiếm khoảng 3 – 4 (% chất khô) trong lá trà tươi

1,3,5-tri-Caffeine là ankaloid có dược tính tạo cảm giác hưng phấn cho người uống

N

NN

Caffeine tạo vị đắng và cấu trúc kem, kết quả từ những hợp chất tạo bởi caffeine với cáchợp chất polyphenol, thường kết hợp dưới dạng muối tannat caffeine Các muối này, tantrong nước nóng, không tan trong nước lạnh và tạo nên hương thơm, giảm vị đắng và nângcao chất lượng thành phẩm.

1.6.4 Acid hữu cơ

Trong lá trà assam, người ta tìm thấy các acid hữu cơ sau đây: acid malic, acid citric, acidsuccinic, acid tartaric, acid oxalic, acid fumaric

1.6.5 Đường

Đường tự do được tìm thấy trong tôm của trà bao gồm: glucose, fructose, sucrose,raffinose, stachyose

Đường tự do liên quan đến sự tổng hợp caffeine trong tôm trà

Dưới tác dụng của nhiệt và các yếu tố khác, đường sẽ biến đổi tạo nên hương vị đặc trưngcho trà thành phẩm

1.6.6 Chất xơ

Thành tế bào của lá chứa những vật chất cenlulose được bao quanh bởi hemicellulose vàchất kết dính lignin có tính chất bảo vệ sự xâm nhập của các enzyme thủy phân

1.6.7 Protein và acid amin

Protein trong búp trà phân bố không đồng đều, chiếm khoảng 15 (% chất khô) Protein cóthể kết hợp với trực tiếp với tannin, polyphenol, tạo ra những hợp chất không tan làm đụcnước trà đen

Trong quá trình chế biến trà xanh, protein kết hợp với một phần tannin làm cho vị đắng vàchát giảm đi, vì thế protein cũng có lợi cho phẩm chất trà xanh

Ngày nay, người ta đã tìm thấy 17 loại acid amin có trong trà Trong đó, 10 acid amin cơbản là: theanine, phenylalanine, leucine, isoleucine, valine, tyrosine, glutamine, serine,glutamic, aspartic

Các acid amin này có thể kết hợp với đường, tannin, tạo ra các hợp chất aldehyde, alcol cómùi thơm cho trà đen, và chúng cũng góp phần điều vị cho trà xanh

1.6.8 Vitamin và khoáng

Lá trà tươi gồm nhiều loại vitamin trong đó có 2 nhóm vitamin quan trọng là:

Vitamin tan trong béo: A, D, E, F, K,

Vitamin tan trong dầu: B, C, PP,

Trong trà, hàm lượng vitamin C cao gấp 3 - 4 lần so với cam, chanh Vitamin C là chấtchống oxihóa rất tốt

Trong quá trình chế biến trà, hàm lượng vitamin C giảm đi đáng kể do quá trình oxihóatrong giai đoạn vò và lên men Vitamin C bị phân hủy trong quá trình sấy khô trà

1.6.9 Sắc tố

Anthocyanidins: delphenidin và cyanidin là thành phần anthocyanidin chính được tìmthấy trong lá trà

Trong trà xanh: làm xấu màu nước trà, tăng vị đắng

Carotennoids: trong lá trà nguời ta tìm thấy được 14 loại, những thành phần chính là:xanthophylls, violaxanthine và neoxanthine Hàm lượng của các loại carotennoids trên đãgiảm đáng kể trong suốt quá trình chế biến trà đen

Clorophylls: là màu quyết định của trà xanh, bị phân hủy trong suốt quá trình lên men.Chlorophllides và pheophorbides (có màu hơi nâu) hiện diện trong lá trà lên men, và cả haiđược chuyển thành pheophorbides (màu đen) trong giai đoạn sấy khô

1.6.10 Enzyme

Trong lá trà có 2 loại enzyme chủ yếu là:

Nhóm enzyme thủy phân: amilase, protease, glucosidase, …

Nhóm enzyme oxi hóa – khử: peroxidase, polyphenoloxidase, …

Enzyme peroxidase, polyphenoloxidase có vai trò quan trọng trong quá trình lên men tràđen Các enzyme này đều hoạt động mạnh ở 45°C, ở 70°C thì hoạt động yếu hẳn đi và ởnhiệt độ cao hơn sẽ bị vô hoạt hoàn toàn

Trong chế biến trà xanh, không cần tạo nên những biến đổi sinh hóa cho tannin, nênenzyme không có ích cho quá trình chế biến Vì vậy, ngay từ giai đoạn đầu của quá trìnhchế biến trà xanh, người ta dùng nhiệt độ cao để vô hoạt enzyme bằng cách chần hoặc sao

1.6.11 Lipid và acid béo

Hàm lượng chất béo trung tính, và phospholopid cũng như các acid béo của chúng thayđổi tùy vào các loại trà khác nhau và trong suốt quá trình chế biến trà đen.

Thành phần các acid béo chính có trong trà là: linolenic, linoleic, oleic và palmitic

1.7 Một số công dụng của trà

1.7.1 Dược tính từ trà xanh

Giúp phòng chống ung thư, tim mạch, viêm khớp, sâu răng

Làm chậm quá trình lão hóa da, chống các tia phóng xạ

Vitamin C nâng cao sức đề kháng cho cơ thể con người

Vitamin K giúp trong việc đông máu

Tannin trị bệnh tiêu chảy

Epigallocatechin galat (EGCG) ngăn cản sự phát triển của tế bào ung thư

1.7.2 Các sản phẩm thực phẩm từ trà xanh

Kẹo trà, nước uống trà xanh, trà mảnh, trà oolong,…

1.7.3 Các sản phẩm mỹ phẩm từ trà xanh

Kem dưỡng da

Kem chống nắng, chống thâm quầng mắt,…

2 CHANH DÂY

2.1 Nguồn gốc chanh dây

2.1.1 Chanh dây đỏ tía

Xuất xứ từ vùng nhiệt đới Nam Mỹ, từ Miền Nam Brazil qua Paraguay đến BắcArgentina, được biết đến đầu tiên bởi người Tây Ban Nha vào thế kỷ XVI tại Brazil.

2.1.2 Chanh dây vàng

Người ta không rõ nguồn gốc của chanh dây vàng, có lẽ xuất xứ từ vùng Amazon của

Brazil, hoặc là giống lai giữa hai loài P.edulis và P.ligularis

Hiện nay, một số nhà khoa học cho rằng chanh dây vàng là kết quả của sự đột biến genxảy ra ở Australia

2.2 Tên khoa học chanh dây

Tên khoa học: Passiflora edulis Sims

Họ: Passifloraceae

Loài: Passiflora

Dạng: Berry

2.3 Đặc điểm thực vật của chanh dây

2.3.1 Lá: mọc xen kẽ, có dạng thùy sâu 3 lớp, có răng cưa khi trưởng thành Lá dài 7cm

-20 cm, mặt trên láng và có màu xanh đậm, mặt dưới nhạt hơn và mờ đục

2.3.2 Hoa: mọc ở trên mỗi đốt, hoa đơn, có mùi thơm, rộng 5cm – 8cm, gồm có 5 đài

trắng hơi lục, 5 cánh trắng, màu tía đậm ở đáy Hoa gồm 5 nhị có bao phấn, bầu nhụy, vòinhụy phân làm 3 nhánh tạo nên một cấu trúc nổi bật ở giữa

SVTH: Võ Hoài Văn Trang 11

Hình 1.5: Lá chanh dây

2.4.3 Quả: có hình dáng hơi tròn hay hình trứng, đường kính khoảng từ 1 - 3 inches,

được bao bọc bởi một lớp vỏ dày (khoảng 3mm), cứng, nhẵn và có phủ lớp phấn mỏng, cómàu từ đỏ tía với các đốm nhỏ và mờ, cho đến vàng nhạt hay màu vàng như bí ngô

2.5.2 Các acid hữu cơ

Hàm lượng các acid hữu cơ cao, làm cho dịch chanh dây có giá trị pH thấp và vị chuarất gắt

Chanh dây đỏ tía: có giá trị pH nằm trong khoảng: 2,8 - 3,3 Dịch quả có nhiều loạiacids trong đó nhiều nhất là: acid citric, acid lactic, acid manolic, acid malic, acidsuccinic.

Chanh dây vàng: có giá trị pH nằm trong khoảng: 2,6 - 3,2 Dịch quả có nhiều loại acidchủ yếu là: acid citric, acid malic Các acid khác có hàm lượng thấp hơn bao gồm: acidlactic, acid manolic và acid succinic

Chanh dây vàng có ít acid ascorbic hơn chanh dây đỏ tía nhưng tổng lượng acid (chủyếu là acid citric) và hàm lượng carotene lại nhiều hơn

2.5.3 Các acid amin

Các acid amin tự do trong dịch quả chanh dây gồm có: arginine, acid aspartic, glycine,leucine, lysine, proline, threonine, tyrosine và valine

2.5.4 Enzyme

Dịch quả chanh dây đỏ tía có chứa enzyme methylesterase, enzyme này bị vô hoạt ở

80oC trong vòng 60 giây Ngoài ra, các nhà khoa học còn phát hiện trong chanh dây đỏ cóenzyme protease

Dịch quả chanh dây vàng có chứa enzyme catalase, enzyme này có thể bị vô hoạt hoàntoàn ở 79oC trong vòng 75 giây

2.6 Một số công dụng của chanh dây

2.6.1 Dược tính chanh dây

Các alkaloid trong dịch quả chanh dây được chiết xuất để bào chế thuốc an thần

Vitamin A trong dịch chanh dây là loại vitamin tan trong dầu, cần thiết cho thị lực, da,

sự phát triển và tái sinh mô tế bào

Vitamin C trong dịch chanh dây giúp bảo vệ phần mô mềm của cơ thể, đồng thời có khảnăng bảo vệ plasma lipids và LDL cholesterol khỏi các gốc tự do

Ngoài ra, một loại glycoside chiết xuất từ chanh dây gọi là passiflorine cũng được dùng

để bào chế thuốc giảm đau ở Châu Âu

2.6.2 Một số sản phẩm thực phẩm từ chanh dây

Ở quy mô công nghiệp, dịch quả chanh dây dùng để sản xuất nước quả đục, hoặc phốitrộn với đường và pha loãng với nước cùng dịch quả của các loại trái cây khác

Nước cốt chanh dây có thể được nấu thành syrup để dùng trong sản xuất nước xốt,thạch, kẹo, kem, sherbet, meringue hay súp trái cây lạnh.

3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ XANH ĐÓNG CHAI CÔNG NGHIỆP 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất trà xanh đóng chai công nghiệp [6]

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ [2], [4], [6]

3.2.1 Trích li

LọcTrích li

Làm lạnh nhanh

Phối chếTrà khô

B ã Vitamin C

Chai, nắp

Màng

Thùng carton

Phụ giaĐánh tan bọt

Hình 1.9: Quy trình công nghệ sản xuất trà xanh đóng chai công nghiệp

Mục đích: chiết các chất hòa tan có trong trà xanh vào nước.

Các yếu tố ảnh hưởng

Kích thước nguyên liệu: kích thước trà càng nhỏ thì diện tích tiếp xúc giữa bề mặt trà

và dung môi càng lớn, khi đó, các cấu tử hòa tan bên trong trà xanh dễ dàng thoát ra bênngoài dung môi hơn

Tỷ lệ giữa nguyên liệu và dung môi: thông thường trà phải ngập trong dung môi ở thiết

bị trích li, khi đó, diện tích tiếp xúc giữa bề trà và dung môi mới đạt giá trị cao nhất vàtốc độ trích li sẽ gia tăng

Nếu thể tích dung môi sử dụng càng cao thì sự chênh lệch nồng độ cấu tử hòa tantrong trà và trong dung môi sẽ càng lớn, hiệu suất trích li sẽ càng cao Tuy nhiên, nồng

độ các cấu tử hòa tan trong dịch trích thu được sẽ thấp và gây khó khăn cho quá trìnhphối trộn tạo sản phẩm

Nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng thì sự hòa tan của các hợp chất hòa tan trong trà tăng lên.

Tuy nhiên, nhược điểm của tăng nhiệt độ là làm tổn thất các cấu tử hương có trongnguyên liệu trà

Thời gian: thời gian dài, thì hàm lượng chất hòa tan trong dịch trích tăng lên, nhưng

thời gian phải có giới hạn Khi quá trình trích li đạt được yêu cầu, nếu kéo dài thời gian

sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế

Sự khuấy đảo: quá trình khuấy đảo giữa trà và dung môi trong thiết bị trích li sẽ làm

tăng diện tích tiếp xúc giữa trà và dung môi, giúp quá trình trích li diễn ra tốt hơn

Tuy nhiên, sự khuấy đảo hỗn hợp trong thiết bị trích li phải thực hiện nhẹ nhàng đểhạn chế sự bay hơi của các cấu tử hương có trong trà

Phương pháp thực hiện

Trà đựng trong các giỏ lớn (100 kg/mẻ) Giỏ trà này được hệ thống ròng rọc đưa lên

và nhúng vào tank chứa nước nóng (nhiệt độ khoảng 75oC), trong khoảng thời gian 320

giây Mỗi giỏ trà sẽ được trích li hai lần, lượng nước cần dùng cho mỗi lần là 3000 lít.

Phần bã trà sẽ được thiết bị trục vít vận chuyển ra khu vực thu nhận bã

Yêu cầu kỹ thuật

Tỉ lệ giữa trà và nước, nhiệt độ, thời gian trong quá trình trích li phải thích hợp.

Trích li triệt để các cấu tử hòa tan ra khỏi nguyên liệu

Tổn thất dịch trích trong bã nhỏ nhất, chất lượng dịch trích tốt để chuẩn bị cho quátrình tạo sản phẩm

3.2.2 Lọc

Mục đích: tách riêng bã trà, tạp chất nhằm làm tăng giá trị cảm quan, ổn định thành

phần dịch trích, nâng cao chất lượng thành phẩm

Các biến đổi

Vật lý: thể tích của dung dịch giảm đi do loại bỏ được các tạp chất lơ lửng như: bã, tạp

chất

Hóa học: dịch trích sau khi lọc hầu như không biến đổi về thành phần hóa học Tuy

nhiên, có sự thay đổi về trạng thái, màu sắc, tổn thất một số các hợp chất có lợi theo cặnnhư: vitamin, khoáng

Sinh học: loại được một số vi sinh vật không có lợi theo cặn.

Cảm quan: chất lượng dịch lọc tăng do tách hết các tạp chất.

Các yếu tố ảnh hưởng

Hiệu số áp suất giữa hai đầu lọc (ΔP): khi ΔP tăng, tốc độ lọc tăng lên nhưng phải có

giới hạn Nếu ΔPmax bã sẽ bị nén chặt (thể tích giảm xuống), các ống mao quản bị thuhẹp lại, lúc đó tốc độ lọc tăng chậm hơn so với tăng áp suất và đến mức có thể giảm đi,

chất lỏng không đi qua được lớp vải lọc Mặt khác, khi ΔP tăng quá cao có thể phá vở

lớp vải lọc và lớp vật ngăn

Tính chất của cặn lọc: bã lọc của dịch trích có kích thước càng nhỏ thì hiệu quả lọc

càng cao Ngược lại, nếu kích thước bã lọc càng lớn thì quá trình lọc bị cản trở

Tính chất của lớp vật ngăn và bề dày: lớp vật ngăn và bề dày cũng ảnh hưởng đến tốc

độ lọc Lớp vật ngăn xốp, mỏng, thì hiệu quả lọc càng cao

Nhiệt độ lọc: cao, tốc độ lọc cao và ngược lại, nếu nhiệt độ của dịch trích quá cao, sẽ

ảnh hưởng đến chất lượng của dịch lọc và tốn nhiều năng lượng

Các phương pháp thực hiện: quá trình lọc dịch trích được tiến hành qua hai giai đoạn

lọc: lọc thô và lọc tinh

Lọc thô: dịch trà sau trích li được lọc bằng hệ thống thiết bị sàng rung Phần bã trà sẽ

được giữ lại phía trên, dịch lọc qua lưới đi vào thiết bị lọc tinh Kích thước lỗ sàng là50

Lọc tinh: thiết bị lọc tinh được dùng là túi vải lọc Túi vải lọc được đặt trong tank chứa

kép

Yêu cầu kỹ thuật

Dịch trích sau khi lọc thô và lọc tinh lọc phải có độ trong suốt, màu sắc vàng nâu đặc

trưng của trà

Quá tình lọc phải được tiến hành nhanh nhằm: hạn chế quá trình oxihóa nâu của dịchlọc do enzyme polyphenoloxidase gây ra, ảnh hưởng đến màu sắc đặc trưng của trà.Đồng thời, hiệu suất lọc phải cao

3.2.3 Làm lạnh nhanh

Mục đích: chuẩn bị trước lượng dịch lọc cần thiết cho quá trình phối chế.

Bảo đảm dịch lọc không bị sẫm màu

Các biến đổi

Vật lý: chủ yếu là biến đổi về nhiệt độ Nhiệt độ dịch lọc bắt đầu giảm dần về nhiệt độ

thích hợp của quá trình làm lạnh là 10 - 150C

Hóa học: các phản ứng hóa học, sinh học hầu như không xảy ra.

Hóa sinh - vi sinh: ức chế một số enzyme, vi sinh vật gây bệnh do sự sốc nhiệt.

Hình 1.10: Túi lọc Hình 1.11: Tank kép chứa túi lọc

Cảm quan: ít xảy ra những biến đổi lớn về màu sắc, mùi, vị của dịch lọc.

Yêu cầu kỹ thuật

Dịch lọc sau khi làm lạnh có màu sắc, mùi, vị đặc trưng của trà

Năng lượng: phải cung cấp đầy đủ, đồng đều, tránh đứt quãng làm cho nhiệt độ có thểbiến động gây ảnh hưởng xấu đến dịch lọc

3.2.4 Nấu syrup

Mục đích: hòa tan hoàn toàn đường saccharose vào nước, tạo dịch syrup có nồng độ

chất khô mong muốn chuẩn bị cho quá trình phối chế

Các biến đổi

Vật lý: nhiệt độ tăng giúp cho sự hòa tan đường saccharose vào nước diễn ra nhanh và

dễ dàng hơn

Hóa lý: ban đầu độ nhớt dung dịch tăng do quá trình hòa tan làm tăng nồng độ chất

khô trong dung dịch Khi đường saccharose đã hòa tan hết, thì độ nhớt dung dịch giảm

do độ nhớt tỉ lệ nghịch với nhiệt độ

Hóa học: gần như không có các biến đổi về hóa học, vì ở nhiệt độ 80 - 900C quá trìnhcaramel hóa chưa diễn ra

Hóa sinh: hầu như tất cả các enzyme trong dịch đường bị vô hoạt hoàn toàn.

Cảm quan: xảy ra các biến đổi về màu, mùi, vị của dịch đường, góp phần tăng hương

vị của dịch syrup

Vi sinh: ức chế hoạt động của các vi sinh vật bởi nhiệt và áp suất thẩm thấu.

Các yếu tố ảnh hưởng

Nồng độ chất khô ban đầu: ảnh hưởng lớn đến chất lượng của syrup thành phẩm, nồng

độ chất khô càng cao, thời gian bảo quản syrup càng dài do giá trị áp lực thẩm thấu củadung dịch đường càng lớn nên có thể ức chế hệ vi sinh vật có trong syrup

Nhiệt độ: cao, có tác dụng ức chế hoặc tiêu diệt một số vi sinh vật tạp nhiễm trong

syrup Tuy nhiên, không sử dụng nhiệt độ quá cao vì khi đó sẽ tốn nhiều năng lượng,đồng thời đường saccharose có thể bị thủy phân, làm tăng độ tổn thất đường trong quátrình nấu syrup

Thời gian: nếu thời gian nấu syrup kéo dài và nhiệt độ cao thì dịch syrup bị sẫm màu

do phản ứng caramel hóa xảy ra

Phương pháp thực hiện

Trước tiên nước được bơm vào bên trong thiết bị qua cửa tháo syrup, sau đó, gia nhiệtnước lên đến 55 - 600C Cho cánh khuấy hoạt động với tốc độ 30 - 50 vòng/phút rồi bắtđầu cho đường vào Khi đường saccharose đã hòa tan hết trong nước, tiến hành gia nhiệtdung dịch đến sôi Thời gian đun sôi có thể kéo dài 30 phút Nhiệt độ trong quá trìnhnấu syrup khoảng 80 - 900C

Yêu cầu kĩ thuật

Nồng độ chất khô thường dao động trong khoảng 63 – 65 (% khối lượng)

Tỉ lệ giữa đường và nước phải thích hợp trong quá trình nấu syrup

Hạn chế tổn thất đường trong quá trình nấu syrup

3.2.5 Lọc dịch syrup

Mục đích: tăng giá trị cảm quan, ổn định thành phần dịch syrup.

Các biến đổi

Hóa học: dịch syrup sau khi lọc hầu như không biến đổi về thành phần hóa học.

Sinh học: loại được một số vi sinh vật không có lợi theo bã lọc

Cảm quan: chất lượng syrup tăng do tách hết các tạp chất.

Các yếu tố ảnh hưởng

Nhiệt độ lọc: có liên quan đến độ nhớt của dịch đường, nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm.

Áp suất lọc: tăng, thì tốc độ lọc cũng tăng nhưng nếu áp suất lọc tăng quá cao sẽ phá

vỡ cấu trúc của màng lọc

Độ nhớt của dịch đường: phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ đường và thành phần riêng

của chính nó Độ nhớt càng cao, làm tăng áp lực trên bề mặt vật liệu lọc từ đó kéo dàithời gian lọc và làm giảm hiệu quả lọc

Phương pháp thực hiện

Khi quá trình nấu syrup kết thúc, dịch syrup được bơm qua thiết bị lọc nóng Hiệnnay, các nhà máy thường sử dụng thiết bị lọc khung bản, có thể sử dụng kết hợp với chấttrợ lọc để lọc syrup Sau đó, syrup được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng

để làm nguội nhanh về nhiệt độ bảo quản

Yêu cầu kỹ thuật

Dịch syrup sau khi lọc phải sạch

Hệ thống lọc phải đảm bảo quá trình lọc được diễn ra liên tục đều đặn

3.2.6 Phối trộn

Mục đích: phối trộn các thành phần nguyên liệu khác nhau để tạo ra sản phẩm có các

chỉ tiêu chất lượng hóa lý và cảm quan theo yêu cầu

Các biến đổi

Hình 1.12: Thiết bị lọc syrup

Vật lý: thể tích các cấu tử ít bị thay đổi trong quá trình phối trộn Độ trong, độ khúc xạ

ánh sáng đều có sự thay đổi sau quá trình phối trộn

Hóa lý: sự biến đổi về chất khô.

Hóa học: xảy ra một số phản ứng hóa học.

Sự biến đổi trạng thái của sản phẩm: dưới tác dụng của lực đảo trộn trạng thái của

hỗn hợp được hình thành tùy thuộc vào trạng thái ban đầu của cấu tử

Cảm quan: tạo nên màu sắc, mùi, vị phù hợp với sản phẩm.

Tỷ lệ phối trộn: xác định tỉ lệ phối trộn theo phương pháp thực nghiệm, hoặc tính toán

nhằm đạt tới mục tiêu chất lượng và hiệu quả kinh tế cao

Thứ tự phối trộn: thứ tự các thành phần nguyên liệu cho vào thiết bị phối trộn tùy

thuộc vào độ tan và khối lượng thành phần đó

Phương pháp thực hiện

Dịch lọc sau khi làm lạnh nhanh bằng acid ascobic, sau đó, được bơm li tâm bơm quatank trộn, sau đó là syrup Một số phụ gia như: acid citric, malic, vitamin C, màucaramel,… được trộn ở một tank khác Cả hai tank trên được bơm li tâm bơm qua mộttank phối trộn Trong tank có một cánh khuấy giúp các thành phần nguyên liệu phân bốđồng đều, tạo thành một hỗn hợp đồng nhất

SVTH: Võ Hoài Văn Trang 24

Yêu cầu kỹ thuật

Xác định tỉ lệ phối trộn một cách chính xác và theo công thức thực nghiệm Đồng thờitổn thất nguyên liệu trong quá trình thấp

Dịch phối trộn phải hài hòa về màu sắc, vị, ổn định về mùi và trạng thái

Vật lý: khi nhiệt độ tăng, thể tích của dịch phối chế tăng lên Đồng thời, khối lượng,

độ nhớt của dịch phối chế giảm

Hóa học: các phản ứng hóa học hầu như không diễn ra trong suốt quá trình tiệt trùng

dịch phối trộn

Hóa sinh - vi sinh: quá trình đun nóng dịch phối chế làm vi sinh vật và enzyme bị tiêu

diệt do tác dụng của nhiệt độ

Biến đổi cảm quan: có thể làm thay đổi màu sắc, mùi, vị của dịch phối chế Khi tăng

nhiệt độ, các cấu tử hương, các chất màu hoặc hợp chất tạo vị bị phân hủy, bốc hơi

Các yếu tố ảnh hưởng

Hệ vi sinh vật có trong dịch phối trộn: số lượng tế bào vi sinh vật trong dịch phối trộn

sẽ ảnh hưởng đến việc chọn giá trị nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt Nếu hàm lượng visinh vật trong dịch phối trộn càng nhiều, để đạt được mức độ vô trùng công nghiệp theoquy định, chế độ xử lý nhiệt phải nghiêm ngặt và nhiệt độ cao hơn

Thành phần hóa học của dịch phối trộn: việc lựa chọn nhiệt độ và thời gian tiệt trùng

phụ thuộc vào giá trị pH của sản phẩm Do pH ảnh hưởng đến hoạt độ của enzyme, nêngiá trị pH đóng vai trò kích thích hoặc kìm hãm đến hoạt động của chúng

Các tính chất vật lý của dich phối trộn: hàm lượng chất khô, độ nhớt của dịch phối

trộn cũng ảnh hưởng nhiều đến hệ số truyền nhiệt và hiệu quả của quá trình tiệt trùng

Phương pháp và thiết bị tiệt trùng: thiết kế thiết bị truyền nhiệt sao cho làm xuất hiện

các dòng chảy rối, giúp cho quá trình truyền nhiệt diễn ra nhanh và hiệu quả hơn

Chế độ tiệt trùng: vì pH của sản phẩm < 4,5 nên chế độ tiệt trùng được chọn các thông

Thiết bị được dùng tiệt trùng là thiết bị truyền nhiệt kiểu ống lồng ống dịch phối trộn

đi trong ống, hơi quá nhiệt đi ngoài ống Trên thiết bị có gắn bộ cảm ứng nhiệt, khi nhiệt

độ giảm sẽ mở van cấp hơi, nhiệt độ tăng giảm lượng hơi cấp vào

Nhiệt được nâng, giảm theo 3 giai đoạn, ban đầu, nhiệt sẽ được nâng lên mức 90oC,sau đó là 125oC rồi giảm xuống 90oC để chuẩn bị cho quá trình chiết rót

SVTH: Võ Hoài Văn Trang 26

Yêu cầu kỹ thuật

Dịch phối trộn có thành phần hóa học và tính chất cảm quan ổn định, thời gian khôngđược kéo dài

Yêu cầu kỹ thuật

Nhiệt độ chiết rót yêu cầu phải đạt là 88 – 90oC để tránh sự tạp nhiễm của vi sinh vật,dịch phối chế phải cách nắp chai từ 2 - 3cm

Áp suất trong chai hơi lớn hơn áp suất bên ngoài, nên cần lưu ý đến vấn đề đối áp đểsao cho khi rút vòi chiết ra khỏi chai thì dịch phối chế trong chai không trào ra ngoài

3.2.10 Đóng nắp

Hình 1.15: Thiết bị chiết rót

Mục đích: hoàn thiện sản phẩm, tăng giá trị cảm quan, bảo quản sản phẩm.

Phương pháp thực hiện

Chai Pet chứa dịch phối chế theo băng tải đến thiết bị đóng nắp Tại đây, các bánh xe

đưa chai vào đúng vị trí trên thiết bị Khi đó, ống đóng nắp chai sẽ hạ xuống và bộ phậngiữ nắp sẽ ép nút chai (nút chai thoát ra từ máng dẫn) sát vào miệng chai Sau khi đóngnắp, chai được băng tải đưa qua hệ thống in ngày, tháng, giờ sản xuất và hạn sử dụng

Yêu cầu kỹ thuật

Nắp chai được ôm sát vào cổ chai

Nhiệt độ của sản phẩm sẽ giảm dần qua 4 mức nhiệt độ, từ 41 – 37 – 35 – 320C Thờigian lưu trong thiết bị là khoảng 15 phút.

Yêu cầu kỹ thuật

Chai vẫn giữ được hình dáng như ban đầu, nhiệt độ tâm của sản phẩm đạt khoảng

300C

3.2.13 Dán nhãn

Mục đích: tăng giá trị cảm quan của sản phẩm, cung cấp thông tin về sản phẩm, nhà sản

xuất theo quy định

Phương pháp thực hiện

Nhãn (màng PVC) ở dạng cuộn sẽ được gắn vào một trục quay Một đầu của nhãnđược gắn vào một ống trụ Khi máy hoạt động, một hệ thống gồm 5 con lăn (2 ở bêntrái, 2 ở bên phải và 1 ở giữa) sẽ kéo nhãn xuống Một sensor sẽ nhận biết vạch ngăngiữa 2 nhãn, một máy cắt sẽ giúp các nhãn rời nhau, nhãn đi xuống đúng vị trí của chai

nước bên dưới, bao quanh chai Sau đó, chai sau được đo qua một máy phun hơi, máy

này phun hơi ở nhiệt độ cao (T = 110oC) giúp cho nhãn co lại, ôm sát vào chai

SVTH: Võ Hoài Văn Trang 29

Yêu cầu kỹ thuật

Nhãn phải áp sát vào thân chai, thông tin trên nhãn phải đầy đủ, rõ ràng, đẹp

3.2.14 Đóng thùng

Mục đích: giúp quá trình vận chuyển, tồn trữ được dễ dàng.

Phân chia sản phẩm thành các đơn vị nhỏ hơn phù hợp với mục đích của người tiêudùng

Phương pháp thực hiện

Chai theo băng tải đi vào thiết bị đóng thùng, tại đây, chai sẽ được phân thành từnghàng dọc (6 hàng) Một bộ phận của thiết bị sẽ đưa thùng carton vào Cứ mỗi 4 hàngngang sẽ được một bộ phận khác đẩy lên thùng carton và đi vào bộ phận đóng thùng tựđộng, tại đây, các mép lần lượt được gấp vào

Yêu cầu kỹ thuật

Số lượng chai phải phù hợp với kích thước của thùng carton

Thùng carton phải đảm bảo các yêu cầu về tính chất cảm quan

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

Hình 1.19: Thiết bị đóng thùng