thiết kế phân xưởng chế biến chè đen theo phương pháp ctc năng suất 18 tấn nguyên liệu ngày

Mỗi loại chè này đều có những tínhchất đặc trưng riêng, khác nhau về ngoại hình, màu nước và hương vị ví dụ nhưchè xanhcó màu nước pha xanh vàng, vị đậm dịu và hương thơm tự nhiên của ch

ĐẶT VẤN ĐỀ

Chè là một giống cây có ích do thành phần đặc biệt của những lá non được

sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất chè Chè được làm nước uống từ thời cổ đạicách đây 2000-3000 năm, đến nay thì chè vẫn là thức uống được mọi người ưachuộng và việc thưởng thức trà đã trở nên một nghệ thuật Uống nước chè có rấtnhiều tác dụng có lợi do trong chè có nhiều thành phần như cafein và một số hợpchất alcaloit khác có trong là chè là những chất có khả năng kích thích hệ thần kinhtrung ương, kích thích vỏ đại não làm cho tinh thần minh mẫn, tăng cường sự hoạtđộng của các cơ trong cơ thể, nâng cao năng lực làm việc và giảm được mệt nhọcsau những lúc lao động Hỗn hợp tanin trong chè làm cho chè có khả năng giảikhát, gây cảm giác hưng phấn cho người uống chè, trợ lực tiêu hóa, làm cho ănuống ngon miệng

Hiện nay,trên thế giới các sản phẩm chè rất đa dạng về màu nước, mùi vị vàhình dạng, trong đó tiêu thụ nhiều nhất vẫn là chè đen và chè đen trở thành mặthàng xuất khẩu có giá trị kinh tế cao Đặc biệt là chè đen chế biến theo công nghệCTC đang thu hút nhiều nhà sản xuất vì nhiều ưu điểm nổi trội của nó, bên cạnh đóngười tiêu dùng cũng đang có xu hướng sử dụng chè đen CTC nhiều hơn vì nhữngtính năng và tiện lợi của nhiều sản phẩm

Ở Việt Nam, trước kia chè xanh là chủ yếu, những năm 80 của thế kỷ 20,chè đen chiếm tỷ lệ 60% và chế biến chè đen OTD là phần nhiều và chiếm sảnlượng lớn nhất Năm 2007- 2010, dây chuyền chế biến chè đen CTC được rất nhiềucông ty nhập và xây dựng dây chuyền sản xuất chè đen CTC Sản phẩm chè CTCtại Việt Nam được thị trường Quốc tế chấp nhận, đánh giá cao về hương vị và cógiá bán hợp lý

Để đáp ứng yêu cầu và nhiệm vụ đặt ra trong bối cảnh thực tế hiện nay, tôi

được giao nhiệm vụ “Thiết kế phân xưởng chế biến chè đen theo phương pháp CTC năng suất 18 tấn nguyên liệu/ ngày” nhằm đáp ứng nhu cầu về tình hình

nguyên liệu, thị trường cũng như công ăn việc làm và thu nhập ổn định cho ngườilao động ở địa phương

PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ ĐEN CTC

1.1.Tổng quan lý thuyết về quá trình sản xuất chè

Chè là sản phẩm đồ uống, chế biến từ búp chè tươi gồm 1 tôm + 2, 3 lá nonthu hái ở cây chè hay gọi chung là nguyên liệu chè Trong công nghệ chế biến chèhiện nay thường sản xuất chè lên men hoàn toàn (chè đen), chè bán lên men (chèvàng, đỏ) và chè không lên men (chè xanh) Mỗi loại chè này đều có những tínhchất đặc trưng riêng, khác nhau về ngoại hình, màu nước và hương vị ví dụ nhưchè xanhcó màu nước pha xanh vàng, vị đậm dịu và hương thơm tự nhiên của chè;được chế biến bằng cách đem nguyên liệu chè diệt men (có trong nguyên liệu chè)rồi vò, sau đó sấy khô còn chè đen khác hẳn với chè xanh là chè sẽ được lên men

để tạo ra những biến đổi sinh hóa cần thiết, làm cho màu sắc và hương vị của thànhphẩm sau này có những đặc tính riêng mà các loại chè khác không có: màu nướcpha đỏ nâu sáng, vị dịu, hương thơm nhẹ

Ngoài những loại chè kể trên, còn nhiều loại chè khác nhau như chè mạn,chè Huế, chè than Chế biến những loại chè này, nói chung sử dụng rất ít hoạt tínhcủa men (có trong nguyên liệu chè) rất ít hoặc không sử dụng, nhưng thường dùngcách ủ dưới tác dụng của nhiệt và hơi ẩm để tạo ra cho sản phẩm những tính chấtriêng

Chè đen là loại chè có sử dụng tương đối triệt để hoạt tính của men trongnguyên liệu chè khi chế biến nó Dưới tác động của hệ thống enzyme có trongnguyên liệu sẽ bị oxy hóa tối đa Chính sự oxy hóa này làm cho nước pha của chè

có màu đặc trưng ( đỏ nâu) Màu đỏ nâu trong sản phẩm chè đen xuất hiện do tanintrong nguyên liệu chè sẽ bị oxy hóa dưới tác dụng của enzyme, xảy ra chủ yếu ởgiai đoạn lên men

Tùy chất lượng mà người ta chia chè đen sản phẩm thành các cấp loại khácnhau Ở Việt Nam, theo TCVN 1454-74, chè đen được phân thành các cấp loạiOP,BOP, FBOP, P,PS… DUST

Yêu cầu kĩ thuật đối với Chè Đen- Các chỉ tiêu cảm quan

trắng

Đỏ nâusáng

Thơmđượm

Thơmdịu, đậmhơn OP

Đạm dịu cóhậu

Đỏ sángđều mềm

Màu đỏ,mềm

PS Mặt chè hơi thô,

màu đen hơi nâu

Màu đỏnâu Thơm nhẹ Hơi nhạt

Đỏ hơitưoiBPS Mặt chè tương đối

Thơmmạnh

Đậm có hậungọt

Xanhvàng,mềm

Thơmhơn OP

Chát dịu cóhậu

Xanhvàng,mềm

BP Mặt chè nhỏ, xoăn

đều

Xanhvàng

Thơm có

Xanhvàng,mềmBPS Mặt chè tương đối

đều, màu xanh vàng

Xanh hơinhạt

Thơm

Xanhvàng nhạt

F Mặt chè nhỏ, đều,

xanh vàng

Xanhnhạtkhôngsáng

Hàm lượng nước trong nguyên liệu thay đổi phụ thuộc vào:

+ Độ non già: lá chè càng non thì hàm lượng nước càng cao

+ Thời điểm hái trong ngày: nguyên liệu hái vào buổi sáng hàm lượngnước lớn nhất, kế đến là buổi chiều và buổi trưa

+ Theo thời vụ hái: hàm lượng nước trong nguyên liệu hái vào mùa xuânlớn hơn mùa hạ và mùa thu

+ Thời tiết: nguyên liệu hái vào mùa mưa hàm lượng nước nhiều hơn háivào mùa nắng Cần chú ý không nên hái chè vào lúc mưa và sương mù

lượng, hợp chất thơm Những chất này có ảnh hưởng rất tốt đến chất lượng chèthành phẩm Hàm lượng chất hòa tan phụ thuộc vào chất lượng của nguyên liệu,giống chè, loại sản phẩm chè, trong chè xanh hàm lượng chất hòa tan cao hơn chèđen Hàm lượng chất hòa tan cao thì chất lượng chè càng tốt.

Nhóm chất không hòa tan được trong nước: chiếm khoảng 57-63% chất khôgồm xellulo, hemixellulo, licnin, protopectin, diệp lục tố, protid không tan… Cácchất này hầu như có ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của sản phẩm

Hàm lượng polyphenol trong chè phụ thuộc vào:

+ Giống chè: các giống chè khác nhau thì hàm lượng polyphenol khácnhau Ví dụ như ở giống chè Assan hàm lượng polyphenol chiếm39,89%, còn ở giống chè Shan chỉ chiếm 32,09%

+ Độ non già: chè càng non hàm lượng tannin càng cao Hàm lượng tannintrên tổng lượng ở phần tôm chiếm 39,9%, còn phần lá thứ 3 chiếm 31,25%.+ Mức độ chiếu sáng: cường độ chiếu sáng càng mạnh thì hàm lượngtannin càng cao

Protein trong lá chè chiếm hàm lượng lớn và chủ yếu ở trạng thái không tan,chiếm 20-28% chất khô Protein có vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất chèđen, khi chế biến các protein bị thủy phân một phần tạo ra các axit amin, nhữngaxit amin này tham gia trực tiếp vào sự tạo thành hương thơm và mùi cho chè.Tuy nhiên, trong quá trình chế biến protein có thể kết hợp với hợp chất polyphenol

đã bị oxy hóa tạo ra các chất liên kết không tan làm giảm hàm lượng tannin trongchè.

Hàm lượng protein phụ thuộc vào thời vụ, điều kiện thổ nhưỡng, độ non già

và từng loại giống chè

Alcaloit trong lá chè gồm có cafein, teobromin và teophylin Trong đó,cafein

có ý nghĩa quan trọng nhất, chiếm 2-4% khối lượng chất khô trong lá chè, có tácdụng kích thích thần kinh trung ương, có thể gây nghiện Cafein ở trong chè tồn tại

ở hai dạng rắn và khí, khi kết hợp với tanin chè tạo tạo ra hợp chất tanat-cafein vàchính hợp chất này là nguyên nhân tạo váng trên mặt nước chè khi để nguội

Hàm lượng cafein thay đổi phụ thuộc vào sự phát triển của lá chè và chế độphân bón Nếu bón phân đạm nhiều thì hàm lượng cafein càng cao Hàm lượngcafein trong lá chè non thường cao hơn trong lá già Cafein là một trong những chỉ

số quan trọng để đánh giá chất lượng của chè thành phẩm

Gluxit là nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng và phổ biến trong nhiều loài thựcvật khác nhau Hàm lượng Gluxit trong chè non không vượt quá 20% Gluxit trongchè được chia làm 2 nhóm:

+ Nhóm gluxit không tan: gồm có xenlulo và tinh bột Trong đó xenlulozochiếm 16-18% chất khô, lá chè càng già hàm lượng xenlulozo càng cao.Trong quá trình chế biến xenlulozo không biến đổi, dựa vào hàm lượng nàytrong sản phẩm ta xác định được chè sản xuất từ lá non hay lá già Hàmlượng tinh bột ở trong chè chiếm rất ít và bị thủy phân thành đường trongquá trình chế biến, đường tạo thành sẽ là chất tham gia vào các phản ứng tạohương thơm và mùi vị cho chè

+ Nhóm gluxit hòa tan : chủ yếu gồm đường glucoza, fructoza, Mantoza,saccaroza Hàm lượng của chúng trong chè rất thấp chiếm 2-3% nhưng lại

có ý nghĩa quan trọng trong việc điều hòa vị chè, tham gia vào việc tạomàu và tạo hương thơm cho chè thành phẩm

 Pectin

Hàm lượng pectin trong chè chiếm 2-3% khối lượng chất khô Khi bị hydrathóa tạo ra chất keo dính làm các sợi chè, viên chè trở nên xoăn chặt hơn Khi hòatan ở trong nước làm độ nhớt của dung dịch chè tăng tạo độ đặc và sánh cho nướcchè pha Ngoài ra, khi pectin hòa tan trong nước tạo nên vị ngọt và mùi thơm hoaquả, đặc biệt ở trong chè đen có mùi táo chín

Hàm lượng pectin thay đổi phụ thuộc vào độ non già của chè, chè càng nonhàm lượng pectin càng lớn và ngược lại Chè giữa vụ hàm lượng pectin cao hơnđầu và cuối vụ Ngoài ra, còn phụ thuộc vào điều kiện khí hậu ở từng vùng và từngloại giống chè khác nhau

Hương thơm có ý nghĩa rất quan trọng đối với sản phẩm chè Thành phầnchủ yếu của hương thơm là tinh dầu, nó có cả trong chè tươi và chè thành phẩm.Hàm lượng chất thơm tuy rất ít chiếm 0,006-0,02% chất khô nhưng nó rất quantrọng tạo nên mùi thơm đặc trưng cho từng loại chè Trong quá trình chế biến, tinhdầu bị tổn thất tới 70-80%, mùi hăng ngái của chè mất đi, đồng thời tạo mùi thơmcho chè Trong càng chè tích lũy hàm lượng tinh dầu cao nhất

+ Carotenoid: là nhóm chất màu hòa tan trong chất béo Trong chè hàmlượng carotenoid chiếm 0,1 - 0,12%, trong quá trình chế biến carotenoid

bị phân giải để tạo thành chất thơm làm tăng chất lượng chè thành phẩm

Vitamin có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình phát triển của cây chè cũng như

hệ thống men oxy hóa trong lá chè Trong lá chè có chứa nhiều vitamin, chủ yếu làvitamin C, ngoài ra còn có các nhóm vitamin B, K, E, P Như vậy,khi uống chè tatiếp nhận nguồn vitamin rất bổ ích cho cơ thể người

Men trong lá chè đóng vai trò rất lớn trong việc xúc tác làm thúc đẩy nhanhcác phản ứng sinh hóa Có 2 nhóm men chủ yếu là men thủy phân và men oxy hóakhử, những men này có sự bổ sung cho nhau

+ Nhóm men thủy phân: gồm có các men proteaza, amilaza, pectinaza.Các men này đều giữ vai trò quan trọng trong việc phân giải các hợpchất phức tạp không tan thành những chất đơn giản hòa tan làm tănghàm lượng các chất hòa tan trong chè

+ Nhóm men oxy hóa khử: gồm 2 loại men chính polyphenoloxydaza và peroxydaza.

Men polyphenoloxydaza xúc tác cho sự oxy hóa các hợp chất tanin-catechin

trong môi trường oxy tạo nên màu sắc và hương vị đặc trưng cho chè đen.Men

peroxydaza tham gia vào quá trình oxy hóa tanin tạo sản phẩm có màu sữa hoặc

lốm đốm hồng Trong sản xuất chè đen phải hạn chế đến mức thấp nhất phản ứngnày vì nó sẽ ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm chè đen

Tro là lượng chất còn lại sau khi đốt cháy hoàn toàn chè trong điều kiện tiêuchuẩn (550±250C) Là những chất khoáng tích tụ trong thời kỳ sinh trưởng của câychè Hàm lượng tro tổng số trong lá chè chiếm 4-8% khối lượng chất khô Trong láchè già và chè cấp thấp hàm lượng tro càng lớn Trong quá trình chế biến trokhông bị mất đi nên hàm lượng tro hòa tan trong nước cũng là một chỉ tiêu để đánhgiá chất lượng của sản phẩm chè

Trong lá chè có chứa nhiều axit hữu cơ như axit oxalic, axit táo, axit citric,axit ascorbic…Trong quá trình chế biến axit hữu cơ cũng tham gia vào các phảnứng sinh hóa của sự trao đổi chất và hàm lượng của nó giảm đáng kể.

Bảng: Chỉ tiêu phân loại chè nguyên liệu

1.2.2 Những yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng nguyên liệu chè

Chất lượng chè thành phẩm trước hết phụ thuộc vào chất lượng ban đầu củanguyên liệu chè tươi đưa vào chế biến Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chấtlượng nguyên liệu chè như: đặc tính giống, điều kiện đất đai, khí hậu, vùng sinhthái, kỹ thuật chăm sóc cây chè, tiêu chuẩn thu hái và thời vụ thu hái nguyên liệuchè

Trong đó cần đặc biệt chú ý đến các yếu tố chính sau:

 Giống chè: giống chè giúp cho sản phẩm có tính đặc trưng riêng mà các

giống chè khác không có Vì vậy, ở mỗi giống chè ta cần xác định đượccác phương án sản xuất và loại sản phẩm tạo thành sao cho hợp lý nhất

 Thời vụ hái: có liên quan đến hàm lượng các chất trong chè Cho nên cần

chú ý đến việc sử dụng tốt nguyên liệu trong thời vụ nào, dùng cho loạisản phẩm nào để trong quá trình chế biến cần làm giảm hoặc tăng hàmlượng các chất cần thiết

 Điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng: khí hậu, thổ nhưỡng cùng các yếu tố địa lý

khác nhau là nhân tố ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nguyên liệu chè

Ở cùng một vùng chè yếu tố khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, số ngàynắng…ở từng vụ, từng tháng có sự tác động khác nhau tới thành phần các chấttrong nguyên liệu chè thu hái

 Kỹ thuật chăm sóc như tưới nước, bón phân

 Ảnh hưởng của việc tưới nước: cây chè rất ưa nước, lại là cây thu hoạch lánon cho nên càng cần nhiều nước tưới Cung cấp đủ nước cho cây chè khôngnhững làm tăng sản lượng mà còn tăng chất lượng nguyên liệu chè khi thu hái.

 Ảnh hưởng của việc bón phân: việc bón phân cũng ảnh hưởng rất lớnđến năng suất và chất lượng cây chè Nếu bón phân không cân đối làmhàm lượng đạm tăng lên thì chất lượng chè sản phẩm sẽ giảm

 Tiêu chuẩn hái chè: có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo đảm sản lượng

và chọn quy trình chế biến phù hợp với từng loại sản phẩm chè Do vậy,khi thu hái nguyên liệu chè cần phân biệt độ trưởng thành của đọt chè, độnon già của búp chè theo tiêu chuẩn

Chè đen là loại chè sử dụng tương đối triệt để hoạt tính của men có trongnguyên liệu chè khi chế biến Sản phẩm chè đen có nước pha màu đỏ nâu, sánh,viền vàng ánh kim, hương thơm mùi hoa quả chín, có vị chát dịu, ngoại hình cómàu đen

Chè đen chiếm khoảng 80% thị phần chè thế giới Ở Việt Nam cũng có trên70% tổng sản lượng chè sản xuất ra hàng năm là sản phẩm chè đen và hầu hết làdùng để xuất khẩu Hiện nay có các công nghệ sản xuất chè đen như sau:

 Sản xuất chè đen theo phương pháp truyền thống (OTD)

 Ưu điểm: phương pháp này sử dụng tương đối triệt để các hoạt tính củamen Khi kết thúc quá trình chế biến cho ra nhiều loại sản phẩm khác nhau

có chất lượng từ cao xuống thấp và ổn định Phương pháp truyền thốngđược áp dụng rộng rãi ở nước ta nên có nhiều kinh nghiệm trong sản xuất.Đầu tư về trang thiết bị ít

 Nhược điểm: độ dập tế bào sau quá trình vò chưa cao, do đó chưa tạo đượcbiến đổi sinh hóa triệt để, làm cho chè có mùi hăng, lượng tanin bị tổn thấtnhiều làm giảm nhiều các chất hòa tan có trong chè Phương pháp này đòihỏi cần nhiều nhân công hơn so với các phương pháp khác, dây chuyềncông nghệ không được liên tục

 Sản xuất chè đen dạng viên CTC

 Ưu điểm: với phương pháp CTC, chè sau khi làm héo được đưa qua máynghiền và cắt nhiều lần, do đó tế bào bị phá vỡ hoàn toàn tạo điều kiện tốtcho các biến đổi sinh hóa, làm tăng chất lượng sản phẩm, dễ cơ giới hóatrong sản xuất, sản phẩm làm ra có chất lượng đồng đều, màu nước phađẹp

 Nhược điểm: phương pháp này đòi hỏi chất lượng nguyên liệu cao, cácthiết bị sản xuất yêu cầu chất lượng cao, đặc biệt hệ thống máy cắt chuyêndùng CTC Sản phẩm làm ra có kích thước nhỏ nên dễ hút ẩm, làm thayđổi chất lượng sản phẩm Vốn đầu tư về trang thiết bị lớn

 Sản xuất chè đen theo phương pháp song đôi

 Ưu điểm: phương pháp song đôi cho phép lấy ra loại chè có chất lượng cấpcao và xử lý hợp lý phần tương đối già của đọt chè để thu lấy sản phẩm ởdạng viên, khắc phục được nhược điểm của phương pháp CTC

 Nhược điểm: ở phương pháp này cứ hai hệ thống vò thì có một hệ thốngmáy cắt CTC nên dây chuyền công nghệ phức tạp Có nhiều thiết bị nênvốn đầu tư về trang thiết bị lớn Chất lượng chè không đồng nhất vì có phatrộn ít nhiều giữa nguyên liệu non và nguyên liệu già

Qua ba phương pháp nêu ở trên, với ưu nhược điểm của từng phương pháp, tanhận thấy sản xuất chè đen theo phương pháp hiện đại CTC có thể cho chất lượngsản phẩm cao, ổn định và hiện nay đang được áp dụng ngày càng rộng rãi Vì vậy

em quyết định chọn công nghệ sản xuất chè đen theo phương pháp hiện đại CTCcho dây chuyền sản xuất

1.3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè đen CTC

Nguyên liệu

Làm héo

Chế biến CTC

1.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

1.3.2.1 Nguyên liệu

a) Yêu cầu nguyên liệu:

Nguyên liệu dùng để chế biến chè đen CTC là các đọt chè tươi 1 tôm + 2, 3

lá non, vào đúng độ trưởng thành theo kỹ thuật Búp chè tươi không bị dập nát, ôingót và nhiễm các mùi lạ Nguyên liệu phải có hàm lượng tanin cao, hàm lượngprotein và chlorophil thấp

b) Vận chuyển và bảo quản:

Khi vận chuyển, chè được đựng vào các sọt không vị nén ép Tránh chấtđống, lèn ép, làm dập nát, bốc nóng nguyên liệu và không để lẫn các loại chè khác.Khi vận chuyển về đến xưởng sản xuất phải nhanh chóng giải phóng chè ra khỏiphương tiện vận chuyển và dụng cụ chứa đựng.Sau khi cân nhận và tiến hành phântích chất lượng, nguyên liệu cần chuyển sang làm héo ngay

Trong trường hợp cần phải bảo quản thì phải bảo quản nguyên liệu ở nhữngnơi thoáng mát, khô ráo, sạch sẽ Rải đều nguyên liệu trên các nơi bảo quản, kếthợp làm héo tự nhiên để rút ngắn thời gian làm héo về sau, tránh để mưa nắng hắtvào chè.Phải để riêng từng loại chè và có bảng ghi theo dõi về: loại chè, giờ bắt

đầu bảo quản, ngày tháng bảo quản.Cần chú ý rút ngắn thời gian từ khi thu hái chènguyên liệu đến khi đem nguyên liệu chè vào chế biến.

1.3.2.2 Giai đoạn làm héo chè

a) Mục đích làm héo chè

Làm biến đổi sâu sắc thành phần hóa học của búp chè, phân giải các chất cóphân tử lớn thành các chất có phân tử nhỏ có lợi cho chất lượng chè Chè nguyên liệusau khi thu hái về có độ ẩm từ 76-80%, ở độ ẩm này nếu đem tiến hành nghiền- cắt- vòngay thì chè nguyên liệu sẽ bị nát, nước thoát ra mang theo một số chất hòa tan làm ảnhhưởng đến chất lượng chè thành phẩm Do đó, ta tiến hành làm héo để cho lượng nướctrong nguyên liệu chè bốc đi bớt, lá chè mất đi lực trương, tạo ra tính đàn hồi Chè saukhi làm héo trở nên mềm và dẻo dai hơn

Ngoài ra, do lượng nước giảm đi nên hàm lượng chất khô trong chè trở nênđậm đặc hơn, từ đó tăng cường khả năng hoạt động của các enzym oxy hóa cótrong nguyên liệu chè, tạo điều kiện thuận lợi cho các giai đoạn chế biến tiếp theo.Làm héo nhẹ còn làm mất đi mùi hăng ngái của chè tươi, tạo ra một tiền chất banđầu cho chè như hương, vị và màu sắc

b) Yêu cầu chè sau khi làm héo

Chè phải được làm héo đông đều và được làm héo đúng mức Nếu làm héoquá mức các quá trình biến đổi sinh hóa bị ngừng lại, lá chè bị khô và làm tổn thấthàm lượng các chất ban đầu Độ ẩm thích hợp của chè héo theo phương pháp sảnxuất chè đen CTC là 65-68%

Tiêu chuẩn đánh giá mức độ làm héo lá chè như sau:

+ Tỷ lệ lá chè được làm héo đúng mức > 80%, lá chè héo loại tốt

+ Tỷ lệ lá chè được làm héo đúng mức 70- 80%, lá chè héo loại trungbình

+ Tỷ lệ lá chè được làm héo đúng mức ≤ 70%, lá chè héo loại xấu

c) Phương pháp làm héo chè:

Nguyên tắc chung làm héo:

+ Chè non, nhiều nước làm héo nặng

+ Chè già, ít nước làm héo nhẹ.

+ Phải làm héo riêng từng loại chè

Làm héo tự nhiên: lợi dụng nhiệt độ, độ ẩm và lưu thông không khí tự nhiên

để làm héo.Các thông số khi làm héo tự nhiên:

+ Nhiệt độ: 25-350C

+ Độ ẩm tương đối của không khí 60-70%

+ Tốc độ của gió 2-3 m/s

+ Thời gian héo phụ thuộc vào khí hậu, khoảng 10-16h

+ Thường xuyên đảo rũ chè: 2-3h tiến hành đảo rũ chè 1 lần

Chè được làm héo tự nhiên có chất lượng tốt nhưng thời gian lại kéo dài, tốnnhân công, tốn diện tích

Làm héo nhân tạo: dùng không khí được điều chỉnh trước để làm héo Hiệnnay, thường dùng máng héo hoặc máy héo để làm héo nhân tạo

+ Làm héo bằng máng héo: chè sau khi làm héo bằng máng héo có chấtlượng tốt, đồng đều, ta có thể chủ động điều chỉnh thời gian héo Tuynhiên, với phương pháp này tốn nhiều diện tích, nhân công rải và thuchè nguyên liệu

+ Làm héo bằng máy: với phương pháp này có thể rút ngắn thời gianhéo, nhưng chất lượng chè không cao, phải héo riêng từng loại chè.Kết hợp héo tự nhiên và nhân tạo: định kỳ thổi không khí nóng hoặc mát bằngquạt gió Không thổi không khí quá ẩm vào khối chè

Với những ưu và nhược điểm của các phương pháp nêu ở trên thì trong sảnxuất chè đen CTC chè thường được làm héo nhân tạo bằng máng héo

d) Thiết bị kỹ thuật:

 Cấu tạo máng héo:

Máng héo có kích thước rộng 1 - 2m, dài 20 - 30m, chiều cao từ sàn đến mặtlưới khoảng 1m và từ mặt lưới để rải chè lên khoảng 0,3 - 0,5m Thường hai máng

ghép đôi song song với nhau Chè được rải đều từ máng này mới đến máng khác.Mỗi máng có trang bị quạt hướng trục thổi không khí ở đầu máng Quạt có thể đổichiều quay, hoặc đẩy hoặc hút gió nhờ một công tắc đổi chiều.

 Vận hành:

Từ nơi thu nhận chè được rải lên các máng làm héo, chè được rải đều, tơi xốp,phủ kín dưới, độ dày lớp chè rải từ 20 - 25 cm Chè ướt rải mỏng hơn, phải rũ tơi,tránh kết dính vào nhau Khi rải xong, không nên cấp nhiệt ngay mà phải bật quạt làmmát nguyên liệu trong vòng 10-20 phút sau đó mới cấp nhiệt làm héo vào

Sau thời gian 1 - 2h ta tiến hành đảo rũ, quá trình đảo rũ được công nhân tiếnhành bằng tay, ban đầu lật úp, lần sau đảo tung, đảm bảo độ tơi xốp để tăng mức

độ héo đều cho chè Trong quá trình đảo rũ tránh làm dập nát chè, ảnh hưởng đếnchất lượng chè

Khi kết thúc héo chè, phải bật quạt mát cho chè làm héo trong thời gian 30phút, sau đó mới vận chuyển chè sang giai đoạn vò-cắt-nghiền Hết mẻ héo phải vệsinh hết chè héo của mẻ cũ, tránh để lẫn chè sang mẻ sau

1.3.2.3 Giai đoạn Vò-Cắt-Nghiền (CTC)

a) Mục đích

Trong chế biến chè đen, vò là làm dập và phá vỡ cấu trúc tế bào lá chè, làmdịch ép của tế bào trào lên bề mặt lá, tạo điều kiện cho men oxy hóa hoạt động tạonên đặc tính riêng cho chè đen Mặt khác, dịch ép tế bào cùng các chất tràn ra bềmặt lá khi vò và bao phủ bề mặt lá sẽ dễ dàng hòa tan vào nước nóng khi pha chè,tạo ra sự đậm đặc và độ sánh cho nước pha

Khi bắt đầu giai đoạn vò-cắt-nghiền cũng là lúc bắt đầu quá trình lên men chè

Có tác dụng tạo hình dáng, làm búp chè ban đầu xoăn chặt lại sau được nghiền mịntạo nên hình dáng đẹp, giảm thể tích, dễ dàng vận chuyển và bảo quản

b) Yêu cầu

Đảm bảo độ mịn của chè qua các trục cắt Qua mỗi trục, chè được làm nhỏdần và đến máy cắt cuối cùng thì chè được cắt-nghiền mịn đều Khi kiểm tra khôngthấy xơ lồi ra ngoài hoặc nhìn nghiêng bề mặt chè không được loáng các ánh xanhsáng.Chè trước khi đưa qua các máy cắt CTC được đưa vào máy cắt sơ bộ Máycắt sơ bộ có tác dụng vò xé và cắt nhỏ chè trước khi đưa vào các máy cắt CTC.Chè phải được vò đều mịn không có các mảnh lá to Khi cắt ở máy cắt sơ bộ chèkhông được chảy nước, khi kiểm tra chè nắm trên tay mịn đều, khi bóp mạnh thấynước có rỉ ra ở khe tay là đạt.

c) Công nghệ CTC

 Mục đích các công đoạn trong công nghệ CTC:

+ Sàng tơi: cấp chè đều vào máy nghiền, tách chè vụn nát, làm mát khối chè,loại các tạp chất ra khỏi chè

+ Vò nghiền: là giai đoạn vò cắt sơ bộ bằng máy Rotoven, làm cho kích thước láchè nhỏ mềm đều, nén ép và vò xé chè trước khi đưa qua máy cắt CTC

+ Hệ thống cắt CTC: là giai đoạn tiếp tục cắt-nghiền để hoàn thành quá trìnhvò-cắt-nghiền làm chè nhỏ, mịn, đồng đều hơn, đảm bảo độ dập tế bào ởmức độ cao nhất

+ Sàng vò viên: làm cho khối chè tơi xốp hơn, tạo điều kiện cho quá trình lênmen chè được tốt hơn

d) Thiết bị kỹ thuật:

 Cấu tạo máy Rotorvane:

Máy Rotorvane là thiết bị vò cắt liên tục, cắt sơ bộ chè trước khi đưa vào hệthống máy cắt CTC Máy được cấu tạo bởi một bộ trục có gắn các dao cắt, ép cạnhđối nhau Phía cuối trục là dao cắt hình chữ thập, phía đầu là một vít tải vô tận cókết cấu bằng thép không gỉ Vít tải vô tận có nhiệm vụ truyền tải đẩy chè liên tụcvào máy Rotoven và ép chè vào dao cắt Bên ngoài là một ống hình trụ, bên trongống có gắn các răng cá sấu, răng có hình tam giác và đặt xen kẽ giữa các giao cắtgắn đối xứng tạo cơ chế vò xé sơ bộ của máy Rotoven Ống hình trụ được cố địnhtrên hai thanh trụ và giá đỡ Máy hoạt động nhờ bộ giảm tốc và môtơ, phễu nhậnchè được gắn trên máy và nằm dưới sàng tơi

 Vận hành:

Chè sau khi được sàng sạch được đẩy vào phễu cấp và được chuyển vào máyRotorvane Nhờ vít tải vô tận chè được chuyển tải và ép vào dao cắt và các răng cásấu, chè được nén ép và vò xé đến mức tối đa của máy Rotoven và được đẩy dần

về phần cuối của máy, tại đây chè cắt nhỏ sơ bộ và rơi vào băng tải để đưa vào hệthống cắt CTC

 Máy cắt CTC

 Cấu tạo máy cắt CTC:

Máy cắt CTC là loại máy vò-cắt-nghiền trên hệ thống trục cắt Hệ thốngmáy cắt CTC thường có 4 máy và lắp theo dạng liên tục

Máy được cấu tạo bao gồm 2 trục cắt gắn trên các giá đỡ, trục cắt được khứathành các rãnh xọc xiên, được mài sắc bén để thực hiện quá trình cắt-nghiền,khoảng cách giữa 2 trục chính sẽ giảm dần từ máy số 1 đến máy số 4 nên chè sẽđược cắt-nghiền nhỏ dần đến mức đạt yêu cầu Các trục cắt được truyền động khácnhau, một trục quay chậm và một trục quay nhanh

Ở mỗi máy cắt CTC có đặt một tấm chắn đặt ở phía trên hai trục để khônglàm chè văng ra ngoài trong quá trình cắt-nghiền, tấm chắn này có chuyển độngrung nhẹ nhằm làm phần chè bắm trên tấm chắn rơi xuống máy cắt.

Ở dưới mỗi máy cắt CTC có gắn hệ thống làm mát, hệ thống lấy gió từ quạt

để thổi vào máy cắt làm mát trục cắt và giảm nhiệt trong khối chè khi tiến hành cắt

Hai bên mỗi máy cắt CTC có vi điều chỉnh để chỉnh tốc độ quay của 2 trụccắt và điều chỉnh khoảng cách giữa 2 trục sao cho thích hợp để thu được sản phẩmđạt theo yêu cầu

Ở máy cắt đầu tiên có gắn thanh nam châm ở phía trên đầu máy để hút cáckim loại có lẫn trong khối chè, tạo độ an toàn cho dao cắt và đảm bảo chất lượngsản phẩm.Băng tải vận chuyển chè từ máy cắt sơ bộ Rotoven đến hệ thống cắtCTC có gắn bộ phận đánh tơi dạng trục và dạng răng khía có mục đích làm bằng

và san mỏng lớp chè, giúp chè được đồng đều, không bị ùn tắc, không bị đọng lạitrên băng tải tạo điều kiện cho quá trình cắt tốt hơn và đồng đều hơn Trên trục đỡcủa băng tải có gắn bộ ly hợp để khi xảy ra sự cố cho phép băng tải dừng lại

1.3.2.4 Giai đoạn lên men

a) Mục đích

Lên men là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình chế biến chè đen, đây

là quá trình oxy hóa sâu sắc một số thành phần của chè vò nhờ xúc tác của nhómoxy hóa khử và có sự tham gia của oxy không khí Trong giai đoạn này phải tạođược các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và oxy không khí thích hợp nhất cho men oxyhóa hoạt động để xúc tiến các biến đổi hóa học cần thiết quyết định nên chất lượng,màu sắc, hương vị đặc biệt của chè đen thành phẩm

b) Yêu cầu

 Khối chè mất đi màu xanh, có màu đồng đỏ

 Mùi hăng mất đi, có mùi thơm dịu

 Không có vị chát, có vị đậm dịu

 Hàm lượng tannin giảm 50% so với lượng tanin có trong nguyên liệu chè

c) Điều kiện kỹ thuật chè lên men

Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lên men do hoạt tính của cácenzyme phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ Nhiệt độ để chè lên men có chất lượng tốtnhất là 25-280C ( ≤ 300C) Nếu nhiệt độ quá cao thì xảy ra quá trình oxy hóa vàprotein của men sẽ bị đông tụ lại, làm mất khả năng xúc tác của men

Độ ẩm ở đây bao gồm độ ẩm của khối chè và độ ẩm của không khí trongphòng lên men.Độ ẩm của chè thường 63-65% là thích hợp Nếu độ ẩm của chèquá thấp thì thời gian lên men kéo dài, nếu quá cao thì thời gian lên men ngắnnhưng chè sau khi lên men sẽ có màu ám đen, làm màu sắc nước chè pha khôngđẹp

Độ ẩm của không khí trong phòng lên men khống chế khoảng 95-98% làthích hợp Nếu độ ẩm không khí trong phòng lên men thấp thì chè sẽ khô làm ảnhhưởng đến quá trình lên men Do đó, nếu độ ẩm của phòng lên men không đạt yêucầu thì cần phải sử dụng thiết bị phun sương

Quá trình lên men cần được cung cấp một lượng lớn không khí sạch, nếuthiếu không khí chè sẽ dễ bị ôi Nếu thiếu oxy thì polyphenol sẽ tác dụng với nướctạo ra sản phẩm không màu, không vị Trong không khí nếu thành phần CO2 nhiềucũng ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men Đặc biệt, chỉ cần có một lượng nhỏ khí

H2S cũng có thể làm cho quá trình lên men bị đình chỉ

Trong cùng một điều kiện lên men, thời gian lên men phụ thuộc vào mức độnon già, mức độ làm héo và mức độ nghiền vò của nguyên liệu Nguyên liệu nếu đượclàm héo và nghiền vò đúng mức thì thời gian lên men ngắn và ngược lại

Trong công nghệ sản xuất chè đen CTC thời gian lên men thường 40-120phút là thích hợp Nếu thời gian lên men quá ngắn thì chè sẽ có vị chát, màu sáng

và chè không được thơm Nếu thời gian quá dài thì chè có vị nhạt, màu tối và cómùi chua

 Độ dày lớp chè

Độ dày của lớp chè trên băng tải đặt trong phòng lên men cũng phụ thuộcvào mức độ non già của chè đen lên men Trong cùng một điều kiện về làm héo vànghiền vò thì chè càng già thì cần phải rải dày để tận dụng sự tăng nhiệt độ thúcđẩy quá trình lên men vì chè càng già càng khó lên men hơn Ngược lại, nếu chènon thì cần rải mỏng Chiều dày của lớp chè trong sản xuất chè đen CTC khoảng 5-12 cm Bên cạnh đó, thời tiết cũng ảnh hưởng đến độ dày của lớp chè, nếu thờitiết nóng thì rải mỏng, lạnh thì rải dày

d) Thiết bị kỹ thuật

Máy được cấu tạo chủ yếu là một băng tải vô tận, làm bằng thép không rỉ, cóđục lổ, được gắng với hai trục tăng quay Băng tải được truyền động nhờ mô tơđiện, có thể thay đổi tốc độ vòng quay, trên máy có gắng bộ phận giảm tốc để điềuchỉnh băng tải chạy rất chậm, đảm bảo thời gian lên men Trên băng tải có kết cấuđánh tơi chè kiểu chân vịt và bộ phận đảo chè Bộ phận hiển thị nhiệt được gắn

trên các môđun của băng tải, theo khoảng cách nhất định ta sẽ xác định được nhiệt

độ chè lên men Phía dưới mặt băng tải là hệ thống thông gió bao gồm các phễuhướng lên trên, phía dưới gắn liền với bộ đường ống, trên ống có các van điềuchỉnh, ống được nối với quạt gió và phun ẩm Hệ thống có nhiệm vụ thổi gió và ẩm

để điều tiết không khí, làm mát và thông gió chè từ dưới lên trên

Chè sau khi qua hệ thống cắt CTC được đổ liên tục vào máy lên men thông quabăng tải chuyển chè, chè được đánh tơi nhờ bộ phận đánh tơi kiểu chân vịt và đượcguồng đánh tơi và dàn đều trên bề mặt băng tải, băng tải di chuyển từ từ và chè đượclên men dần Không khí làm mát và ẩm được thổi từ dưới lên đảm bảo cho độ thônggió, cung cấp oxy cho các phản ứng sinh hóa xảy ra

Nhiệt độ trên băng tải lên men được hiển thị liên tục nhờ nhiệt kế lắp trênbăng tải Trong quá trình lên men cho phép điều chỉnh tăng, giảm nhiệt độ và độ

ẩm để quá trình lên men đảm bảo tốt nhất

Tùy theo điều kiện chất lượng của nguyên liệu và thời tiết mà ta điều chỉnhtốc độ máy lên men cho phù hợp, chè sau khi lên men xong được bộ phận cánh gạt

ở cuối băng tải, gạt đều lên băng tải để đưa vào máy sấy

1.3.2.5 Giai đoạn sấy khô

Sấy ở nhiệt độ cao làm đình chỉ quá trình lên men và làm bay hơi lượng ẩm

dư trong chè để thuận lợi cho việc bảo quản chè sản phẩm

Sấy còn nhằm giữ lại các chất hình thành nên hương vị của chè đen trongsuốt các công đoạn chế biến, sử dụng nhiệt để hoàn thiện chất lượng chè

Sấy khô chè đến độ ẩm 3-5% nhằm cố định hình dạng sản phẩm, tạo điềukiện cho quá trình phân loại, vận chuyển và bảo quản được dễ dàng

Ngoài ra, sấy ở nhiệt độ cao còn làm tiêu diệt một số vi sinh vật phát triểnnhư nấm mốc, vi khuẩn gây bệnh đường ruột…

b) Yêu cầu

Chè sau khi sấy phải khô đều, không có mùi khét

Độ ẩm chè sau khi sấy phải đạt từ 3-5%.

c) Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy

Nhiệt độ sấy thích hợp trong sản xuất chè đen CTC thường 100-1050C Nếunhiệt độ sấy quá cao sẽ làm phân hủy một số chất có trong chè ảnh hưởng đến chấtlượng của sản phẩm chè, nếu nhiệt độ thấp thì kéo dài thời gian sấy

Trong thực tế sản xuất, tùy theo điều kiện cụ thể người ta thường căn cứ vàomức độ lên men để quy định nhiệt độ sấy cho thích hợp Nếu chè len men đúngmức thì ta nên dùng nhiệt độ sấy cao để đẩy nhanh quá trình sấy, ngăn ngừa sự lênmen quá mức, làm cho vị của chè nhạt đi Nếu mức độ lên men chưa đủ vì một số

lí do nào đó thì yêu cầu cần phải sấy ở nhiệt độ thấp

Thời gian sấy thích hợp đối với chè đen CTC thường 20-25 phút Nếu thờigian kéo dài thì chè dễ bị cháy khét còn nếu thời gian quá ngắn, quá trình sấy chưa

đủ, chè bị ẩm và trong quá trình bảo quản chè sẽ xảy ra một số biến đổi làm ảnhhưởng đến chất lượng chè

Nếu vận tốc của không khí sấy tăng sẽ làm tăng cường cường độ bốc ẩm,giảm được thời gian sấy Nhưng nếu vận tốc sấy quá cao thì chè sẽ bị khô quánhanh, gây ảnh hưởng đến hình dáng và chất lượng chè thành phẩm, đồng thời gâytổn thất hương thơm của chè Trong sản xuất để đảm bảo chất lượng chè, thời giansấy và năng suất của thiết bị, cũng như những tổn thất nhiệt không cần thiết, tathường chọn vận tốc của không khí sấy trong thiết bị sấy < 0,5m/s

Máy sấy TEMPEST bao gồm một buồng sấy và một buồng kín.Buồng sấy lànơi diễn ra quá trình sấy, sấy chè từng phần một.Trong buồng sấy có 3 tầng khay:tầng khay 1 và tầng khay 2 gồm có các vỉ (khay) để thực hiện quá trình sấy chè.Tầng khay cuối cùng có cấu tạo giống như máy sấy tầng sôi được gắn cố địnhtrong buồng sấy.

Buồng kín là một bộ phận cách ly hoàn toàn làm bằng thép mạ kẽm Gồm cáctấm thép không gỉ có đục lỗ, các tấm thép không gỉ dọc thành máy Ở đầu ra củamáy sấy có tấm chắn để tránh làm chè văng ra khỏi máy sấy Phía trên buồng sấy

là hệ thống hút bụi bao gồm hai thiết bị hút bụi, hai thiết bị lọc bụị và một quạtxyclon Hệ thống này có nhiệm vụ tách bụi và xơ chè ra khỏi không khí ẩm, trả lạibuồng sấy để sấy lại, không khí nóng ẩm được đẩy ra ngoài Toàn bộ hệ thống sấyđược cấp nhiệt từ lò đốt kiểu Ấn Độ

Hệ thống cấp chè bao gồm một băng tải cấp chuyển chè từ máy lên men đổvào khuỷa cấp chè của máy sấy Băng tải gồm một khuỷa cấp, một bộ phận đánhtơi chè kèm mô tơ và dây curoa Hệ thống này cho phép cấp chè được đồng đều,đánh tơi chè bị đóng cục khi lên men, đảm bảo chè tơi xốp và được sấy đồng đềutrong máy sấy.Ngoài ra trên máy sấy còn gắn các dụng cụ và các thiết bị điềuchỉnh, đảm bảo cho quá trình sấy được ổn định

Chè sau khi lên men đạt tiêu chuẩn được chuyển vào máy sấy nhờ băng tảichuyển chè và bộ phận gạt chè đều trên băng tải và được đổ vào tầng khay sấy thứnhất Chè được chạy trên băng từ đầu đến cuối từ 1-2 phút Sau đó chè đượcchuyển qua khay sấy thứ 2 nhờ những vỉ khay lật, tại đây chè được đổ vào khaysấy thứ hai Ở đây khay có thể điều chỉnh tốc độ trong khoảng 8-15 phút Sau đóđược đổ vào khay cố định, khay cố định có cấu tạo và nguyên tắc sấy như máy sấytầng sôi Tại đây khí nóng được thổi từ dưới lên, thổi qua các lổ của khay chè làmtung lớp chè, chè được sấy sôi và sủi lên, nhờ sự kết hợp độ rung của khay và lựcđẩy của khí nóng được đẩy từ dưới lên, chè được sấy khô dần và ra khỏi máy sấy

Các tạp chất như bụi, râu xơ…thì được hệt thống xyclon thu hồi và đẩy ra ngoài.Chè sau khi sấy xong sẽ theo băng tải đưa đến hệ thống các sàng phân loại.

1.3.2.6 Giai đoạn phân loại sản phẩm

a) Mục đích

Sau khi sấy xong chè chưa đồng nhất về kích thước, hình dáng, chất lượng

và còn lẫn cám, râu xơ và các tạp chất khác Để đạt được tiêu chuẩn chè xuất khẩuchè cần tiến hành phân loại Qua phân loại ta sẽ thu được các loại chè khác nhau vàtương đối đồng đều về kích thước, chất lượng Sản phẩm chè có chất lượng caohơn, giá trị kinh tế cao hơn và phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng, thuận lợicho việc định giá

b) Yêu cầu

Tùy theo yêu cầu mà ta có thể tiến hành phân loại theo kích thước, tỷ trọng

và màu sắc Sản phẩm chè sau khi phân loại phải có tính chất đồng đều nhau vềngoại hình, nội chất.Chè CTC được phân thành 2 loại: to, nhỏ.Với công nghệ chếbiến chè đen CTC ta thu được sản phẩm chè có dạng viên, không có chè cánh OP,

P như trong phương pháp truyền thống Sản phẩm chè đen CTC gồm có các loạisau: BOP, BP, OF, PF, D

c) Thiết bị kỹ thuật

Sàng được cấu tạo bao gồm một thân sàng được đở trên bệ, bệ sàng là hệthống nhịp đơn, rung lắc đều trên mặt sàng nhờ bộ phận mô tơ truyền động đặt ởnền sàng Có hệ thống bộ lệch tâm và dây cu roa, phía trên sàng là hệ thống trụcPVC cơ thể điều chỉnh lên xuống và được quay chậm nhờ hệ thống xích và bánhrăng xích Hệ thống đèn chiếu sáng đốt nóng trục PVC kết hợp với tấm chắn, húthết bụi và râu xơ trên các mặt sàng chè, nhờ lực hút tĩnh điện râu xơ được hút vàthải ra đường riêng để tăng cường hiệu quả tách râu xơ Kết cấu các mặt sàng bằngcác tấm thép không gỉ được đắp lồi lên liên tục, tấm thép này chiếm 2/3 diện tíchsàng Chè đi qua mặt sàng này dưới tác dụng của sự rung lắc được dàn đều phần