Giáo trình chế biến chè, ca phê, ca cao

Nguyên liệu và đặc điểm sinh trưởng chè, ca phê, ca cao.Cơ sở lý thuyết và qui trình chế biến chè, ca phê, ca cao. đánh giá chất lượng các sản phẩm.Nguyên liệu và đặc điểm sinh trưởng chè, ca phê, ca cao.Cơ sở lý thuyết và qui trình chế biến chè, ca phê, ca cao. đánh giá chất lượng các sản phẩm.Nguyên liệu và đặc điểm sinh trưởng chè, ca phê, ca cao.Cơ sở lý thuyết và qui trình chế biến chè, ca phê, ca cao. đánh giá chất lượng các sản phẩm.

MỤC LỤC

1

1.1 Quy trình công nghệ chế biến chè đen 38

1 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ QUẢ KHÔ (Phương pháp chế biến khô) 102

1.2.1 Sử dụng nguồn năng lượng tự nhiên (phương pháp phơi) 102 1.2.2 Sử dụng nguồn năng lượng nhân tạo (phương pháp sấy) 103

2 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ THÓC KHÔ (phương pháp chế biến ướt) 103

3.2.4 Phân loại theo kích thước 126

2.4.6 Các biến đổi của hạt cà phê trong quá trình rang 154

1.1.2 Các đặc điểm chính của ca cao nhóm Forastero 183 1.1.3 Các đặc điểm chính của ca cao nhóm Trinitario 184

1.4.9 Thành phần hóa học trong các phần của quả ca cao 188

Chương 9 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN HẠT CA CAO 197

Chương 10 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CA CAO, BƠ CA CAO 213

2.5.3 Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ 225

2.7.2 Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ của quá trình nghiền227

6

3.1.2 Tiêu chuẩn chất lượng bột ca cao 230

3.3.1 Đánh giá cảm quan chocolate đen (không có sữa) 246

7

LỜI MỞ ĐẦU

Chè, cà phê, ca cao là những sản phẩm rất gần gũi với mọi người Khi mức sống được nâng cao thì nhu cầu về sự phong phú và đa dạng của sản phẩm ngày càng tăng lên

Ở nước ta, bên cạnh lượng lớn chè, cà phê, ca cao được tiêu dùng trong nước, các sản phẩm của chúng còn là nguồn hàng hoá xuất khẩu quan trọng Đặc biệt với chương trình phát triển cây chè, cà phê, ca cao của Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn, đến nay, nhiều nông trường, trang trại chuyên canh và xen canh ra đời góp phần làm phong phú, dồi dào thêm nguồn nguyên liệu trong cả nước

Với mục đích đáp ứng nhu cầu về học tập cho học sinh sinh viên và nâng cao chất lượng đào tạo, trường Cao đẳng Lương thực - Thực phẩm đã tổ chức biên soạn giáo trình này Đây là giáo trình được biên soạn dùng làm tài liệu học tập cho học sinh sinh viên hệ Cao đẳng ngành Công nghệ thực phẩm của trường

Giáo trình gồm các phần chính với nội dung như sau:

- Phần 1 Công nghệ chế biến chè

- Phần 2 Công nghệ chế biến cà phê

- Phần 3 Công nghệ chế biến ca cao

Mỗi phần đều có kết cấu như sau:

1 Công nghệ chính cho sản xuất chè, cà phê, ca cao

2 Thiết bị minh họa cần thiết cho từng công đoạn sản xuất

3 Câu hỏi ôn tập cho từng chương

Do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm của tác giả, tài liệu sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong sự đóng góp ý kiến của bạn đọc

8

PH ẦN I CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ Chương 1 NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN CHÈ

1 ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CÂY CHÈ

Chè là một loại cây sống xanh tươi quanh năm và

sống chủ yếu ở vùng nhiệt đới, ôn đới

Cây chè có tên khoa học là Camenllia sinensis (L)

O Kuntze, nằm trong hệ thống phân loại thực vật sau:

Ngành Ngọc lan (hạt kín) Angiospermae

Lớp Ngọc lan (song tử diệp) Dicotyledonae

Chi chè Camellia (Thea)

1.1 Các giống chè chính

Dựa vào đặc điểm thực vật học, đặc điểm sinh

hoá, nguồn gốc phát sinh cây chè, người ta chia làm 4

loại như sau:

- Chè Trung Qu ốc lá nhỏ (Camellia sinensis var

Bohea; China microphylla): Là cây bụi thấp, phân cành

nhiều Lá nhỏ, dày, nhiều gợn sóng, màu xanh đậm, dài

3,5÷6,5cm, có 6÷7 đôi gân lá không rõ, răng cưa nhỏ,

không đều Búp nhỏ, hoa nhiều, năng suất búp thấp,

phẩm chất và khả năng chịu rét tốt, có thể chịu được ở

độ nhiệt -12÷-50

C (Hình 1.2.)

Chè Trung Quốc lá nhỏ phân bố chủ yếu ở miền

đông, đông nam Trung Quốc, Nhật Bản và một số vùng

khác

- Chè Trung Qu ốc lá to (Camellia sinensis var

Macrophylla; China macrophylla): Là cây thân gỗ vừa,

cao tới 5÷6m trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên Lá to

trung bình, dài 12÷15cm, rộng 5÷7cm, màu xanh nhạt,

bóng, răng cưa sâu không đều, đầu lá nhọn, có trung

bình 8÷9 đôi gân lá rõ Đây là giống chè có năng suất

cao, phẩm chất lá tốt Quê hương của giống chè này là ở

Vân Nam, Tứ Xuyên (Trung Quốc), được trồng nhiều ở

Trung Quốc, Malaysia, Indonesia, Việt Nam (Hình 1.3.)

Hình 1.1 Hình ảnh cây chè cổ thụ

Hình 1.2 Chè China microphylla

Hình 1.3 Chè China macrophylla

9

- Chè Shan (Camellia sinensis var Shan; Chè Tuyết): Là cây thân gỗ, cao từ 6÷10m Lá to và dài 15÷18cm, màu xanh nhạt, đầu lá dài, răng cưa nhỏ và dày Tôm chè (búp) có nhiều lông tơ, trắng và mịn trông như tuyết, nên còn gọi là chè tuyết Có khoảng 10 đôi gân lá Loại chè này có khả năng thích

ứng trong điều kiện ấm ẩm, ở địa hình cao, năng suất

cao, phẩm chất thuộc loại tốt nhất Quê hương của

giống chè này là ở Vân Nam - Trung Quốc, Srilanka,

miền Bắc Miến Điện và Việt Nam (Hình 1.4.)

- Chè Ấn Độ (Camellia sinensis var assamica):

Là cây thân gỗ cao tới 17m phân cành thưa Lá dài tới

20÷30cm, mỏng, mềm, thường có màu xanh đậm, dạng

lá hình bầu dục, phiến lá gợn sóng, đầu lá dài, trung

bình 12÷15 đôi gân lá Rất ít hoa quả Khả năng chịu

rét và hạn kém Năng suất cho búp cao, chất lượng tốt

Giống chè này được trồng nhiều ở Ấn Độ, Miến Điện, Vân Nam (Trung Quốc)

và một số vùng khác (Hình 1.5.)

Cả bốn giống chè trên đều có trồng ở Việt Nam, nhưng phổ biến nhất là hai giống

C sinensis var macrophylla và C sinensis var Shan

- Camellia sinensis var macrophylla được trồng nhiều nhất ở các tỉnh Trung du

Bắc bộ Phân bố tại Phú Thọ, Thái Nguyên, Yên Bái, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, với các tên gọi của địa phương (tùy theo màu sắc của lá) như: Trung du lá xanh, Trung du lá vàng, v.v Tỷ lệ trồng các giống chè trung du ở miền bắc đạt tới 70% Năng suất búp trong sản xuất đại trà khi chè 5÷19 tuổi thường đạt 4÷5 tấn/ha Chè Trung du thường được dùng để chế biến chè xanh, chè đen và cả hai sản

phẩm này đều có phẩm chất tốt

- Camellisa sinensis var Shan được trồng ở miền núi các tỉnh miền Bắc và ở

miền nam Tây Nguyên (Lâm Đồng) Ở mỗi địa phương có các giống khác nhau như: Shan Mộc Châu, Shan Tham Vè, Shan Trấn Ninh Năng suất búp thường đạt 6÷7

tấn/ha Búp chè có nhiều tuyết, dùng chế biến chè xanh, chè đen đều cho phẩm chất tốt nhưng thích hợp với chế biến chè xanh hơn

- Giống chè Trung Quốc lá nhỏ (chè Mẫu Đơn) được trồng ở Lạng Sơn còn giống chè Ấn Độ - chuyên dùng để chế biến chè đen thì được trồng chủ yếu ở Tây Nguyên

Hình 1.5 Chè Assamica

Hình 1.4 Chè Shan

10

Ngoài hai giống chè trên thì ở Việt Nam còn trồng một số giống tự lai tạo được như PH1, LDP1, LDP2, Những giống này cho năng suất và chất lượng cao, phục vụ

tốt cho công nghệ sản xuất chè

1.2 Đặc điểm sinh học cây chè

1.2.1 Thân và cành

Chè là cây đơn trục, nghĩa là chỉ có một thân chính, thân thẳng và tròn, phân nhánh liên tục thành một hệ thống cành và chồi Tùy theo chiều cao, độ lớn, nhỏ của thân và cành mà chia cây chè thành ba loại: cây bụi, cây gỗ nhỏ và cây gỗ lớn

Cây bụi là loại không có thân chính rõ rệt, cao 2÷3m, tán nhỏ (< 1m), cành phát triển tự nhiên và gồm nhiều nhánh nhỏ gần bằng nhau, phân cành thấp, gần sát với gốc Cây gỗ nhỏ là cây có thân chính tương đối rõ rệt, cao 6÷10m, tán to (đường kính 2÷3m), gồm nhiều cành to nhỏ khác nhau rõ, phân cành cao hơn cây bụi, thường cách mặt đất trên dưới 1m

Cây gỗ lớn là cây có thân cao, to, để mọc tự nhiên có thể cao tới 15÷20m, tán cây rộng đến 5÷6m, gồm các cành to lớn, độ phân cành xa mặt đất hàng mét

Thân, cành, bộ lá tạo thành tán cây chè Tán chè khi để mọc tự nhiên có dạng vòm đều Dựa vào góc độ to nhỏ giữa thân chính và cành, theo chiều cao và hình thái,

có thể chia làm 3 loại tán:

Tán suốt chỉ (tán đứng thẳng): cao nhưng hẹp, nhỏ

Tán cầu hoặc nửa cầu (tán trung gian): thấp hơn, to ngang, rộng

Tán mâm xôi (tán ngang): to ngang, mặt tán rộng

Tán lá là một tiêu chuẩn để chọn giống chè Tán to, rộng, điểm sinh trưởng nhiều, búp nhiều sẽ cho năng suất cao Trong sản xuất người ta thường phải đốn tạo tán chè

có mặt phẳng song song với sườn đồi hoặc hình tán to, mâm xôi, vừa tầm hái để dễ thu hoạch búp chè

Cành chè do mầm dinh dưỡng phát triển thành, trên cành chia làm nhiều đốt Chiều dài của đốt dao động trong khoảng từ 1÷10cm phụ thuộc vào giống và do điều kiện sinh trưởng Đốt chè dài là một trong những biểu hiện giống chè có năng suất cao

Từ thân chính, cành chè được phân ra nhiều cấp: cành cấp 1, cấp 2, cấp 3, cấp 4, cấp 5, , cuối cùng cành nhỏ nhất gọi là cành tăm hương Búp mọc trên cành tăm hương nhỏ, sản lượng thấp, đây là dấu hiệu của sự suy yếu Trong trường hợp này, người ta sẽ đốn trẻ lại để thay bộ khung tán mới

Vỏ cành non có màu xanh, cành lớn có màu xanh thẫm rồi chuyển sang màu xanh nhạt, cành bánh tẻ có màu đỏ nâu, khi cành già vỏ có màu xám

Trong sản xuất, cần nắm vững đặc điểm sinh trưởng của cành để áp dụng các biện pháp kỹ thuật đốn, hái hợp lý mới có thể tạo ra trên tán chè nhiều búp, đặt cơ sở cho việc tăng sản

1.2.2 Mầm chè

Cây chè có mầm dinh dưỡng và mầm sinh thực Mầm dinh dưỡng phát triển thành cành, lá còn mầm sinh thực phát triển thành nụ hoa và quả Mầm sinh thực nằm

ở nách lá Bình thường mỗi nách lá có hai mầm sinh thực nhưng cũng có trường hợp

số mầm sinh thực nhiều hơn và khi đó ở nách lá có một chùm hoa Các mầm sinh thực cùng với mầm dinh dưỡng phát sinh trên cùng một trục, mầm dinh dưỡng ở giữa, mầm sinh thực ở hai bên, vì vậy, quá trình sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực thường có những mâu thuẫn nhất định Khi mầm sinh thực phát triển nhiều ở trên cành chè, thì quá trình sinh trưởng của các mầm dinh dưỡng yếu đi, do sự tiêu hao các chất dinh dưỡng cho việc hình thành nụ hoa và quả Trong sản xuất chè búp cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật thích đáng để hạn chế sự phát triển của các mầm sinh thực

1.2.3 Búp chè

Búp (đọt) chè là đoạn non của một cành chè và được hình thành từ các mầm dinh dưỡng Búp chè có cấu tạo gồm tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe ra) và hai hoặc ba lá non Kích thước của búp thay đổi tùy theo giống, loại, liều lượng phân bón, các khâu kỹ thuật canh tác khác như đốn, hái và điều kiện địa lý nơi trồng trọt

Búp chè là đối tượng thu hoạch của người sản xuất, được dùng để chế biến ra các

loại chè, vì vậy nó quan hệ trực tiếp đến năng suất và phẩm chất của chè Búp chè gồm

có hai loại: búp bình thường và búp mù Búp bình thường (gồm có tôm và 2 hoặc 3 lá non), có trọng lượng bình quân 1 búp từ 0,8÷1,0g đối với giống chè Shan và chè Ấn

Độ, từ 0,5÷0,8g đối với giống chè Trung du, từ 0,3÷0,5g đối với chè Trung Quốc lá

nhỏ, búp càng non phẩm chất càng tốt Búp mù là búp phát triển không bình thường, không có tôm, chỉ có 2÷3 lá non, trọng lượng bình quân của một búp mù thường bằng khoảng 1/2 trọng lượng búp bình thường và phẩm chất thì thua kém rõ rệt Nguyên nhân xuất hiện búp mù rất phức tạp Một mặt do đặc điểm sinh vật học của cây trồng,

mặt khác do ảnh hưởng xấu của các điều kiện bên ngoài hoặc do biện pháp kỹ thuật không thích hợp

Trên một cành chè, nếu để sinh trưởng tự nhiên, một năm có 4÷5 đợt sinh trưởng, hái búp liên tục sẽ có 6÷7 đợt, nếu thâm canh tốt có thể đạt 8÷9 đợt

1.2.4 Lá chè

Lá chè mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá Tùy theo loại giống và điều kiện ngoại cảnh mà lá có hình dạng khác nhau Lá chè có gân rất rõ Những gân chính của

lá chè thường không phát triển ra đến tận rìa lá Rìa lá chè thường có răng cưa, hình

dạng răng cưa trên lá chè khác nhau tùy theo giống Số đôi gân lá là một trong những

chỉ tiêu để phân biệt các giống chè Trên một cành chè thường có các loại lá như sau:

Từ trái sang phải:

Lá chè có màu sắc từ xanh vàng, xanh nhạt, xanh lá mạ, xanh thẫm, tím đến màu

mận chín Màu sắc của lá chè biến đổi tùy theo giống chè, tuổi chè, dinh dưỡng, mùa

vụ, Lá chè vàng thích hợp làm chè đen, lá xanh thích hợp làm chè xanh (lục)

1.2.5 Rễ chè

Cây chè sống nhiều năm trên một mảnh đất cố

định, do đó rễ chè phát triển tốt sẽ tạo điều kiện cho

các bộ phận trên mặt đất phát triển

Hệ rễ của cây chè gồm3 có rễ trụ (rễ cọc), rễ bên

(rễ dẫn, rễ nhánh) và rễ hấp thu (rễ hút) Rễ nhánh dài

trên 1mm, có màu nâu hay nâu đỏ, rễ hấp thu có chiều

dài dưới 1mm và có màu vàng ngà Rễ trụ dài hay ngắn

phụ thuộc vào giống chè, đặc tính lý học của đất, chế độ làm đất và tình trạng dinh dưỡng Chẳng hạn chiều dài của rễ trụ chè giống Trung du trung bình là 100cm, dài

nhất có thể đến 140÷150cm còn chiều dài của rễ trụ trung bình của cây chè ở Trung

Quốc là 70÷80cm

1.3 Đặc điểm sinh trưởng sinh thực của cây chè

Sau khi gieo hạt khoảng 2 năm, cây chè cho hoa quả lần thứ nhất Từ 3÷5 năm cây chè được hoàn chỉnh về đặc tính phát dục

Hoa chè lưỡng tính, đài hoa có 5÷7 cánh Trong một hoa có rất nhiều nhị đực, khoảng từ 200÷400 Noãn sào thường có 3÷4 ô Phương thức thụ phấn chủ yếu là khác hoa, tự thụ phấn chỉ 2÷3% Nhị đực thường chín trước nhị cái 2 ngày Trong một ngày, hoa thường nở từ 5÷9 giờ sáng Hạt phấn hoa chè sống khá lâu, sau 5 ngày kể từ khi hoa nở rộ, hạt phấn vẫn còn khả năng nảy mầm tới 70% Khả năng thụ tinh tốt

nhất của hạt phấn là sau khi hoa nở 2 ngày Sau khi thụ tinh, quả chè được hình thành,

thời gian phát dục của quả khoảng 9÷10 tháng Chất thơm của chè cũng được hình thành thời gian phát dục này

1.4 Thành phần hóa học của búp chè

Chất lượng của chè thành phẩm được quyết định bởi những thành phần hóa học

của nguyên liệu và kỹ thuật chế biến Thành phần hóa học của chè luôn biến đổi phụ thuộc vào giống, tuổi chè, điều kiện đất đai, địa hình, kỹ thuật canh tác, mùa thu

hoạch Việc nắm được những đặc điểm chủ yếu về mặt sinh hóa của nguyên liệu sẽ là

cơ sở để đưa ra những biện pháp kỹ thuật nhằm làm tăng chất lượng sản phẩm chè

Những thành phần hóa học chủ yếu trong búp chè gồm có:

1.4 1 Nước

Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè Nước có quan hệ đến quá trình biến đổi sinh hóa trong búp chè và đến sự hoạt động của các men, là chất quan trọng không

thể thiếu được để duy trì sự sống của cây Hàm lượng nước trong búp chè thay đổi tùy

Hình 1.11 Cành, hoa, quả của chè (a) và hoa chè (b)

14

theo giống, tuổi cây, đất đai, kỹ thuật canh tác, thời gian hái và tiêu chuẩn hái v.v Nói chung, nước ở các búp chè non bao giờ cũng nhiều hơn trong các búp chè già Trong búp chè (tôm + 3 lá) hàm lượng nước thường có từ 75÷80%

Nước trong chè chứa chủ yếu ở các khí quản của lá và cũng tồn tại ở hai dạng là nước tự do và nước liên kết Trong quá trình chế biến, hàm lượng nước luôn luôn thay đổi và giảm dần tới mức quy định theo yêu cầu của sản phẩm Ở các giai đoạn làm héo mhoặc sấy khô, lượng nước giảm đi rõ rệt, nhưng ở giai đoạn lên men chè thì lại cần

một độ ẩm nhất định để tạo điều kiện cho sự lên men được đều đặn và thuận lợi

Để giảm sự hao hụt chất khô trong búp chè khi bảo quản và vận chuyển, phải cố

gắng tránh sự mất nước trong búp chè sau khi hái Nếu nguyên liệu chè bị mất nước quá nhanh thì biến đổi sinh hóa diễn ra nhanh và không triệt để, đôi khi enzyme bị ức

chế nếu hàm lượng nước quá thấp (<10%) Mặt khác, nước trong nguyên liệu chè nhiều hay ít đều làm cho lá chè dễ bị nát khi vò

1.4.2 Tanin

Tanin là hỗn hợp phức tạp của nhiều chất hữu cơ và là dẫn xuất của phenol Đây

là thành phần đại diện cho các hợp chất phenol trong chè, bao gồm catechin, flavon, anthocyanidin và các dẫn xuất của nó, trong đó 90% là các dạng catechin Tỷ lệ các

chất trong thành phần hỗn hợp tanin của chè không giống nhau, phụ thuộc vào giống chè Hàm lượng tanin trong chè phân bố không đồng đều trên cùng một búp chè, tập trung nhiều nhất ở tôm (39,9%), rồi đến lá cá (36,8%), lá hai (36,1%), Hàm lượng tanin trong chè phụ thuộc vào giống chè, điều kiện khí hậu, đất đai, canh tác, độ tuổi

và thời kỳ hái chè

Thành phần tổ hợp của tanin chè và hàm lượng của chúng trong búp chè tươi một tôm 3 lá được thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Hàm lượng các chất trong tổ hợp tanin của búp chè tươi 1 tôm 3 lá

15

Tanin là hợp chất quan trọng trong nguyên liệu và là một trong những thành phần

chủ yếu quyết định đến tính chất và chất lượng của nguyên liệu chè búp tươi cũng như chè sản phẩm (đặc biệt là chè đen) về vị, hương thơm và màu sắc Đây cũng là nhóm

chất làm thay đổi vị của nước chè khi bảo quản sản phẩm không tốt Hàm lượng tanin trong chè càng nhiều thì phẩm chất chè càng cao Tuy nhiên còn tùy thuộc vào sự cân đối giữa các chất trong chè

Đặc tính của tanin (đại diện là catechin): Dễ tan trong nước, rượu, aceton, acetat, không tan trong benzen, cloroform Tính tan trong nước và etyl-acetat được sử dụng để tách riêng các chất catechin ra khỏi dung dịch hỗn hợp tanin chè Các chất

etyl-catechin ở dạng tinh khiết là những chất không màu, khi kết tinh ở dạng hình kim hoặc lặng trụ Chúng có vị chát ở mức độ khác nhau, có hậu ngọt, có tính kích thích

là se niêm mạc, riêng 2 chất L – EGC và L – EGCG có vị chát hơi đắng khi ở dạng tự

do và chuyển thành vị chát khi ngưng tụ thành Dicatechin

Tanin có khả năng kết hợp với protein để tạo thành chất không hòa tan, tính chất này khá quan trọng đối với quá trình chế biến chè Tanin kết hợp với caffeine thành

chất không hoà tan đóng váng trên mặt nước khi nước chè để nguội Đặc tính quan

trọng nhất của tanin là dễ bị oxy hóa dưới tác dụng của enzym và được cung cấp oxy đầy đủ Vì vậy, chè nguyên liệu chứa càng nhiều tanin, đặc biệt là tanin hòa tan thì sản

phẩm chè đen có chất lượng càng cao

Trong quá trình chế biến, nếu các chất trong lá chè không bị oxy hóa thì sản

phẩm thu được là chè xanh còn nếu các chất trong lá chè bị oxi hóa thì sản phẩm thu được là chè đen, chè vàng hay chè đỏ phụ thuộc vào mức độ oxy hóa dưới tác động

thủy phân (amylase, protease,…) và nhóm oxy hóa khử (chủ yếu là hai loại: peroxydase và polyphenoloxydase) Polyphenoloxydase là enzyme oxy hoá khử đóng vai trò rất quan trọng, quá trình oxy hoá các hợp chất polyphenol bởi polyphenoloxydase hoặc catecholoxydase sẽ tạo ra nhiều loại sản phẩm khác nhau,

chất lượng cũng khác nhau

Trong quá trình chế biến, enzyme quyết định đến chiều hướng biến đổi sinh hóa trong các công đoạn như làm héo, vò, lên men, nhờ đó tạo ra những hương vị, màu sắc đặc biệt cho từng loại chè Không diệt men thì có chè đen, ngược lại, diệt men thì có chè xanh

16

những nhóm hợp chất quan trọng có ở trong chè Alkaloid trong chè bao gồm caffeine,

theobromine, theophyllin, adenin và guanin trong đó caffeine là alkaloid chính của chè Trong chè hàm lượng caffeine chiếm khoảng 2÷5% chất khô, chè càng tốt thì hàm lượng caffeine càng cao Hàm lượng caffeine thay đổi phụ thuộc vào: giống chè, điều

kiện khí hậu, đất đai

Caffeine tự do tồn tại trong lá chè tươi nhiều hơn trong chè thành phẩm Caffeine

là chất kết tinh màu trắng, vị đắng, không mùi, có nhiệt độ nóng chảy 225÷2300

C, nhiệt độ thăng hoa khoảng 1780

C

Caffeine không có khả năng phân ly ion H+ tức là không có tính axít mà chỉ là một kiềm yếu Caffeine chỉ hòa tan trong nước với tỷ lệ 1/46, rất dễ hòa tan trong dung môi chloroform

Caffeine rất bền vững trong chế biến Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất, một số caffeine kết hợp với một số chất khác dẫn đến làm giảm lượng caffeine tự do

Caffeine tác dụng với acid tạo muối bền vững, phản ứng với các sản phẩm oxi hoá của catechin trong chế biến tạo ra caffeine - oxy teonat gọi tắt là tanat - caffeine (chủ yếu ở chè đen) Tanat - caffeine được tạo thành chủ yếu từ hợp chất caffeine, hợp chất catechin (L-EGC; L- ECG; L - EGCG), các sản phẩm oxihoá của quá trình lên men chè (chất màu vàng – teaflavin, chất màu đỏ - tearubigin, chất tạo vị - bisflavanol)

và hợp chất pectin Sản phẩm này bị kết tủa khi làm lạnh đột ngột, tạo thành lớp váng trên nước trà ở nhiệt độ thường, hoà tan khi nhiệt độ lên đến 600

C Tanat - caffeine làm cho chè có đặc tính riêng, rất dễ chịu về mùi, vị và màu sắc

1.4.5 Protein và các acid amin

Protein chiếm 15% hàm lượng chất khô trong chè, phân bố không đều ở các phần

của búp chè và thay đổi tùy theo giống, thời vụ, điều kiện canh tác và các yếu tố khác Protein là hợp chất hữu cơ phức tạp chứa N, có cấu tạo từ các acid amin, chính vì

vậy, khi thủy phân, protein sẽ tạo thành các acid amin tự do Các acid amin được tạo thành này sẽ tham gia vào quá trình tạo màu, tạo vị cho sản phẩm chè

Protein nói chung không tan trong nước nên đối với chất lượng của chè (nước chè) thì ít có liên quan, nhưng điều này lại có liên quan đến công nghệ chế biến chè Trong quá trình chế biến chè đen, nếu nguyên liệu đưa vào chế biến có hàm lượng protein quá cao trong khi hàm lượng tanin ít thì sẽ gây trở ngại cho quá trình lên men chè đen và ảnh hưởng xấu đến phẩm chất sản phẩm này Điều này được giải thích

là do trong giai đoạn lên men, protein đã trực tiếp kết hợp với tanin, polyphenol tạo ra

17

những hợp chất không tan, làm giảm hàm lượng tanin và các chất hòa tan khác, quá trình lên men sẽ khó khăn hơn Tuy nhiên, đối với chè xanh thì ngược lại, do đặc điểm

của việc chế biến chè xanh là diệt men ngay từ đầu nên hàm lượng tanin trong chè ít bị thay đổi Nếu hàm lượng tanin trong nguyên liệu quá cao sẽ làm cho chè có vị đắng

Việc protein kết hợp với một phần tanin làm cho vị chát và đắng giảm đi Vì thế trong

một chừng mực nào đó, protein có lợi cho phẩm chất chè xanh như điều hòa vị chè

Mặt khác, nếu búp chè nhều protein thì sẽ dễ vò xoăn, ngoại hình chè thành phẩm đẹp hơn (hình móc câu), hình dạng gọn và màu sắc tươi hơn

Ngày nay người ta đã tìm thấy trong chè có 17 acid amin, trong đó có 3 loại quan trọng là theanin (50%), acid glutamic (12%) và acid asparagic (10%) Những acid amin

và acid trong chè đều có tác dụng tốt đối với chất lượng của cả chè đen lẫn chè xanh Các acid amin này kết hợp với đường và tanin tạo thành aldehyd giúp chè đen có mùi thơm và làm cho chè xanh có dư vị ngọt hậu, hương thơm cũng như sắc nước tốt Hàm lượng acid amin là một trong những chỉ tiêu để chọn lọc giống chè làm chè xanh đặc sản Ngoài ba acid amin trên thì cyctein và methionin cũng là hai acid amin tham gia vào sự hình thành hương thơm của chè đen

Trong quá trình chế biến, hàm lượng protein và acid amin luôn luôn thay đổi và

sự thay đổi này phụ thuộc vào điều kiện kỹ thuật ở mỗi giai đoạn chế biến

1.4.6 Glucid

Glucid trong chè rất đa dạng, có thể kể đến các loại đường, cellulose, hemicellulose, pectin,

* Đường: Bao gồm cả các đường đơn (monosaccharid) và đường phức tạp, trong

đó, đường không hòa tan chiếm nhiều còn các dạng đường tan trong nước có hàm lượng rất ít Tuy đường hòa tan chiếm ít nhưng lại rất cần thiết và có giá trị lớn trong vệc điều hòa vị chè và tham gia quá trình caramen hóa tạo thành hương thơm, vị ngọt của chè (dậy mùi mật ong khi sao chè, mùi hương đọng lại trong chén chè khi uống) Ở nhiệt độ cao, dưới tác dụng của nhiệt, đường glucose, fructose kết hợp với acid amin và các chất chát trong chè làm cho chè có được hương thơm hoa hồng, quả chín, mật ong và mạch nha

* Cellulose và hemicellulose: Hàm lượng các chất này tăng lên theo tuổi của lá, vì vậy nguyên liệu càng già chất lượng càng kém

* Pectin: Hàm lượng pectin trong chè không lớn, trung bình từ 2÷3% chất khô nhưng có vai trò quan trọng đối với quá trình sản xuất và bảo quản Pectin trong chè có nhiều dạng, có dạng hòa tan trong nước, có dạng tan trong acid oxalic và có dạng tan trong amon oxalat

Trong quá trình chế biến chè, pectin có ba vai trò chính Nhờ có pectin nên khi vò,

lá chè dễ xoăn lại, dính chặt, tạo hình dáng đẹp cho sợi chè Pectin còn tham gia vào việc tạo thành hương vị chè, làm cho chè có mùi táo chín trong quá trình làm héo (do pectin bị phân hủy) Ngoài ra, dưới tác dụng của nhiệt và độ ẩm, pectin trở nên nhờn dính tạo điều kiện cho quá trình ép chè thành bánh theo các hình dạng khác nhau mà ta mong muốn

18

Tuy nhiên, nếu chè nguyên liệu chứa quá nhiều pectin thì lại ảnh hưởng xấu tới quá trình chế biến chè Khi vò chè, khối chè xoăn chặt lại không thể vò dập được và cánh chè không xoăn Điều này dẫn đến khi sấy chè sẽ dễ dàng gây ra hiện tượng bên trong khối chè thì ướt mà bên ngoài thì khô vụn hoặc cháy xám

Ngoài ra, vì pectin rất dễ hút ẩm nên khi bảo quản chè thành phẩm, độ ẩm của chè tăng lên, ảnh hưởng xấu đến chất lượng của chè

1.4.7 Chất thơm

Chất thơm là một hỗn hợp các chất bay hơi tập trung trong các cơ quan của cây chè Chất thơm của chè được hình thành trong quá trình sinh trưởng phát dục của cây chè và cả trong quá trình chế biến chè Trong chè, hàm lượng chất thơm không nhiều, trong lá chè tươi chỉ từ 0,02÷0,03%, chủ yếu là các rượu và aldehyd thơm, este của rượu metylic và acid xalixilic, Hàm lượng chất thơm thay đổi theo từng loại giống chè, điều kiện khí hậu, nơi trồng, Đây là thành phần có tính chất quyết định đến việc tạo hương cho chè thành phẩm và tăng khả năng chịu rét của cây chè

Trong quá trình chế biến, hàm lượng chất thơm bị mất đi tới 70÷80% nhưng lượng chất thơm còn lại lại đóng một vai trò hết sức quan trọng Chất thơm là chỉ tiêu chất lượng quan trọng hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng sản phẩm chè Trong quá trình chế biến, chất thơm được tạo thành từ 3 nguồn sau:

- Chất thơm có sẵn trong búp chè tươi như hexenol, hexanol, hexanal, hợp chất lưu huỳnh và các aldehyd

- Các hợp chất có hương do quá trình chuyển hóa của catechin và acid amin tạo ra

- Sản phẩm của sự caramen hóa trong quá trình chế biến chè

Chất thơm của chè xanh là do các chất linalil, gieraniol và xitranelol tạo nên và chủ yếu là tạo mùi hoa hồng tươi ngát Chỉ tiêu hàm lượng các chất này được quy định trong chọn giống chè

Chất thơm của chè đen là do hàm lượng các chất aldehyd tăng lên, đó là kết quả của quá trình oxy hóa catechin, qua một loạt các phản ứng và cuối cùng là giải phóng các aldehyd có mùi thơm Bên cạnh đó còn phải kể đến sự kết hợp giữa catechin và acid amin tạo thành aldehyd, furfurol hoặc oxymethylfurfurol có mùi thơm Ngoài ra, quá trình caramen hóa các loại đường khử dưới tác dụng của nhiệt độ cao cũng tạo thành furfurol có mùi thơm ngọt mật ong (ngọt hậu trong miệng, hay đọng ở đáy chén uống chè)

Chất thơm của chè còn ảnh hưởng trực tiếp của chất béo và paraphin, có thể vì bản thân các chất này cũng có mùi thơm hoặc có thể do chúng đều rất dễ hấp thụ mùi thơm

1.4.8 Vitamin

Trong chè tươi có cả hai nhóm vitamin tan trong nước và tan trong béo, nhưng hầu hết là các vitamin tan trong nước Những vitamin trong chè là A, D, E, K, B, PP, C,…., trong đó, chủ yếu là vitamin C Đặc biệt trong chè, lượng vitamin C có rất nhiều, gấp 3÷4 lần hàm lượng vitamin C trong cam, chanh Tuy nhiên, qua các công

19

đoạn như lên men, sấy khô trong chế biến chè đen, vitamin C bị phá hủy nhiều do bị oxy hóa Trong chế biến chè xanh, vitamin C bị phá hủy ít, do đó, hàm lượng vitamin

C trong chè xanh cao gấp 10 lần trong chè đen

1.4.9 Chất màu

Ngoài chất thơm thì chất màu cũng là một chỉ tiêu quan trọng của chè thành phẩm Chất màu của chè bao gồm chất màu có sẵn trong nguyên liệu ban đầu và chất màu tạo ra trong quá trình chế biến

Chất màu tự nhiên ban đầu chủ yếu là chlorophyl A, chlorophyl B, feofitin, carotenoid, xantophin,… Hàm lượng các chất này thay đổi theo giống, theo mùa và các biện pháp kỹ thuật Chất màu tự nhiên qua quá trình chế biến thường giảm đi Chất màu tạo thành trong chế biến là teaflavin (TF) và tearubigin (TR) Đây là hai chất màu đặc trưng có trong chè đen TF có màu vàng còn TR có màu đỏ Chúng được hình thành do hàng loạt phản ứng kế tiếp nhau, oxy hóa các hợp chất polyphenol trong quá trình lên men lá chè, nhờ đó đã tạo ra những tính chất đặc trưng về mùi vị, màu sắc của chè đen

Hợp chất chlorophyl nếu có mặt trong chè thành phẩm sẽ có ảnh hưởng xấu đến phẩm chất của chè vì hợp chất này sẽ làm cho sản phẩm có màu xanh, mùi hăng và

Chè búp tươi nguyên liệu và kỹ thuật

chế biến là hai yếu tố có ảnh hưởng quyết

định tới sản lượng và chất lượng chè khô sản

phẩm

Hái chè là một khâu rất quan trọng, đây

là khâu cuối cùng trong kỹ thuật trồng trọt

nhưng lại là khâu đầu tiên của quá trình chế

biến Hái chè không những ảnh hưởng đến

năng suất và sản lượng chè mà còn ảnh

hưởng tới chất lượng búp chè Thực tế cho

thấy nếu chế độ hái chè hợp lý, thao tác hái

chè đúng kỹ thuật thì có thể góp phần làm

tăng năng suất, tăng sản lượng chè, giúp cây chè phát triển tốt trong những năm về sau

và góp phần làm tăng phẩm chất búp chè Ngược lại, nếu để chè quá lứa, hái già thì phẩm chất búp chè bị giảm xuống

Một đọt chè thu hái để chế biến gồm ba phần:

Hình 1.12 Thu hái trên đồi chè

20

- 1 chồi đang phát triển gọi là tôm (búp) hoặc chồi đã ngừng phát triển gọi là búp

mù (búp xòe)

- 2÷3 lá non (có khi đến 4÷5 lá, cả lá bánh tẻ và lá già)

- 1 đoạn cành non màu xanh gọi là cọng hay cuộng chè

Sản lượng chè phụ thuộc rất lớn vào số lá trong đọt vì trọng lượng của các lá trong đọt chè rất khác nhau Điều này được thể hiện ở bảng 1.2

Bảng 1.2 Thành phần trọng lượng loại lá chè trong 100g đọt chè khi hái 1 tôm 3 lá

Bảng 1.3 Hàm lượng tanin trong các lá chè của giống chè Trung du Phú Hộ

Các chất trong lá chè Tôm chè Lá 1 Lá 2 Lá 3 Lá 4 Lá 5

Hàm lượng nước (%) 77,40 76,60 77,70 79,00 72,30 65,00 Hàm lượng tanin (%) 28,50 29,00 29,12 28,20 25,00 16,00 Hàm lượng chất hòa tan (%) 42,11 42,51 42,93 40,53 37,00 29,00 Chè nguyên liệu càng già, càng nhiều lá thì sản lượng càng cao nhưng chất lượng càng giảm và ngược lại Căn cứ vào hàm lượng lá già, lá bánh tẻ, người ta chia nguyên liệu chè tươi thành 4 loại, trong đó, chè loại 4 là chè tận thu hoặc chè bị thiên tai sâu

bệnh (Bảng 1.4.)

Bảng 1.4 Phân loại chè tươi theo TCVN - 86

Loại chè Loại búp Hàm lượng lá bánh tẻ (% khối lượng) Lá già

21

Hình 1.13 Hái chè bằng tay

Một số lưu ý khi thu hái:

- Sản phẩm thu hái là búp và lá non Nhưng búp và lá non lại là cơ quan quang hợp để tạo ra chất dinh dưỡng nuôi cây chè Do đó khi hái chè phải chừa lại một số lá non nhất định để duy trì chức năng quang hợp, tạo ra nhiều búp mới từ các mầm nách, nghĩa là phải “vừa hái vừa nuôi” để có sản lượng cao mà bền vững trong năm kế hoạch

và cả các năm sau

- Hái lá non, khi chế biến sẽ thu được cánh chè xoăn đẹp, cánh nhỏ, ít bị nát, chất lượng chè thành phẩm tốt Nguyên liệu chè tươi tốt nhất để chế biến là đọt chè non 1 tôm với 2 hoặc 3 lá (tương ứng với loại 1 và loại 2) Tuy nhiên, tùy theo yêu cầu của công nghệ chế biến mà người ta quy định hái non hay hái già Muốn chế biến chè đặc sản thì hái non (1 tôm hoặc 1 tôm + 1 lá), muốn chế biến chè tốt thì hái 1 tôm + 2 lá, chế biến chè loại khá thì hái 1 tôm + 2÷3 lá, chế biến chè loại trung bình thì 1 tôm + 3÷4 lá non

Việc hái chè còn được tiến hành theo vụ Nếu hái chè vụ xuân (tháng 3,4) thì hái

1 tôm và 2 lá non, chừa lại 1 lá cá và 2 lá thật Nếu hái chè vụ thu (tháng 5÷10) thì hái

1 tôm và 2÷3 lá non, chừa lại 1 lá cá và 1 lá thật Nếu hái chè vụ cuối (vụ đông: tháng

11, 12) thì tháng 11 hái chừa lá cá, tháng 12 hái cả lá cá

- Độ đồng đều của nguyên liệu chè búp có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng chè Chè non và chè già lẫn lộn khó có thể chế biến thành chè có chất lượng tốt Do

đó, khi thu hái cần coi trong việc phân loại nguyên liệu và áp dụng chế độ chế biến riêng cho từng loại Chè là nguyên liệu rất dễ hấp thụ mùi vị lạ, do đó, khi thu hoạch cần lưu ý không để lẫn búp với tạp chất hay với các nguyên liệu khác để tránh gây ảnh hưởng đến hương vị chè

- Khi thu hái chè, cần thực hiện trong thời gian ngắn Nếu thu hái chậm sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng và tạo thành búp, giảm hiệu suất và chất lượng chè Nhưng nếu thu hái sớm quá thì sẽ làm cây chè dễ bị yếu, tăng sản lượng những búp “mù” và làm giảm năng suất

- Sau khi thu hái chè xong, cần đảm bảo cho tán chè bằng phẳng, hạn chế lá rời, gãy đứt lá Không hái quả non

Yêu cầu kỹ thuật khi hái chè:

Để hái chè có thể được thực hiện

theo phương pháp hái thủ công (bằng tay)

(Hình 1.12) hoặc khi lô chè đạt 5 tuổi trở

22

lên, được thâm canh tốt, cây có tán bằng thì có thể thu hái bằng kéo hay bằng máy

(Hình 1.13.)

2.2 V ận chuyển và bảo quản chè

Búp chè sau khi thu hái phải được vận chuyển về nơi chế biến một cách nhanh chóng Nếu không được bảo quản tốt hoặc vận chuyển, chế biến không kịp thời thì khối chè sẽ bị ôi, ngốt, làm giảm chất lượng nguyên liệu cũng như chè thành phẩm

Ôi, ngốt là hiện tượng xảy ra do sự biến đổi những thành phần hóa học trong lá chè làm lá bị chuyển màu nâu Quá trình này có thể xảy ra từng phần hoặc toàn phần,

cuối cùng, búp chè bị thối nhũn hoàn toàn

Quá trình ôi, ngốt làm giảm phẩm chất chè nguyên liệu và chè thương phẩm vì chất khô bị tiêu hao do quá trình hô hấp, tanin bị oxy hóa và chất thơm bị phân giải, Quá trình hô hấp xảy ra trong thời gian bảo quản và vận chuyển nguyên liệu:

C6H12O6 + 6O2→ 6CO2 + 6H2O + 674 Kcalo Khi thiếu oxy sẽ xảy ra:

C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH + 28,2 Kcalo Theo Kuaxanop, quá trình hô hấp và lên men trong chè xảy ra như sau:

Catechin + O2 → Octhoquinon + H2O (1) Octhoquinon + glucose → catechin + CO2 (2)

n (Octhoquinon) → sản phẩm có màu (3)

Ở trong chè, hàm lượng đường có ít, do đó sau khi đường đã được sử dụng hết để

hô hấp thì tanin sẽ bị oxy hóa làm giảm chất lượng chè Nghĩa là khi glucose hết thì phản ứng (2) ngừng lại và phản ứng (3) chiếm ưu thế Lúc này nguyên liệu chuyển từ

hô hấp sang quá trình lên men Như vậy, khi bảo quản tự nhiên và vận chuyển không không đúng yêu cầu, những búp chè có vết dập do cơ học sẽ bị lên men sớm, octhoquinon ngưng kết tạo thành màu nâu tối, hàm lượng catechin giảm đi gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng chè nguyên liệu

Hình 1.14 Hái chè bằng kéo (a) và hái chè bằng máy (b)

23

Chè búp tươi là nguyên liệu dễ hấp thu mùi vị lạ và dễ bị dập nát, mặt khác, với điều kiện khí hậu nhiệt đới ở nước ta, hiện tượng chè nguyên liệu bị ôi, ngốt, rất dễ xảy ra và nếu xảy ra là do các nguyên nhân sau:

- Mất nước và hao tổn chất khô Trong 24 giờ, hàm lượng chất khô có thể giảm đến 5%

- Thu hoạch chè trong điều kiện thời tiết nóng, ẩm: Nhiệt độ của môi trường thu hái, vận chuyển, bảo quản càng cao, chất lượng nguyên liệu chè càng giảm Độ ẩm của môi trường không khí cũng ảnh hưởng đến việc vận chuyển và bảo quản nguyên liệu chè Nếu độ ẩm môi trường quá cao sẽ tạo điệu kiện cho vi sinh vật phát triển làm giảm chất lượng nguyên liệu chè, còn nếu độ ẩm quá thấp thì nước trong tế bào sẽ nhanh chóng bốc hơi, nguyên liệu chè bị héo và hao hụt chất khô

- Chè bị dập nát trong quá trình thu hái, bảo quản, vận chuyển hay chè bị sâu bệnh, chè non: Trong những trường hợp này, quá trình hô hấp sẽ xảy ra mạnh, làm biến chất và hao tổn chất khô, đồng thời còn thúc đẩy nhanh sự ôi, ngốt trong khối nguyên liệu

- Do để quá lâu, bảo quản không đúng kỹ thuật: Nếu xếp lớp hoặc nén chặt nguyên liệu chè trong các dụng cụ chứa sẽ làm nhiệt độ trong nguyên liệu chè tăng lên rất nhiều, thúc đẩy quá trình hô hấp xảy ra mạnh hơn, nguyên liệu chè trở nên úa đỏ (nhiệt độ bắt đầu gây ra hiện tượng úa đỏ là 30÷350

C) Nếu khối nguyên liệu bị nén chặt trong 20 giờ thì nhiệt độ có thể tăng lên đến 480

C, ngoài bị úa đỏ còn dẫn đến hàm lượng tanin và chất hòa tan trong nguyên liệu bị giảm nghiêm trọng Ngoài ra,

nhiệt độ và độ ẩm của môi trường vận chuyển và bảo quản cũng gây ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu chè Nhiệt độ của môi trường càng cao, chất lượng của nguyên liệu chè càng giảm Độ ẩm của môi trường cao sẽ tạo điều kiện cho VSV phát triển làm giảm chất lượng nguyên liệu chè Còn nếu độ ẩm của môi trường quá nhỏ sẽ làm cho phần nước trong nguyên liệu nhanh chóng bay hơi dẫn đến làm héo và hao hụt chất khô trong nguyên liệu

- Do sự xâm nhập của các vi sinh vật từ bên ngoài vào: Sự xâm nhập của vi sinh vật cũng là nguyên nhân làm giảm chất lượng nguyên liệu chè trước khi chế biến

- Trong quá trình vận chuyển và bảo quản nguyên liệu chè, khối nguyên liệu sẽ nóng lên do quá trình hô hấp xảy ra Ban đầu là sự oxi hóa các chất đường, bột, , sau

đó là sự oxi hóa các chất hữu cơ khác có trong chè như tanin, acid hữu cơ, làm biến chất và tổn hao chất khô trong nguyên liệu chè ban đầu (nguyên liệu bị ôi, ngốt) Bảng 1.5 thể hiện sự biến đổi của các thành phần hóa học trong búp chè khi bị ôi, ngốt

Bảng 1.5 Ảnh hưởng của quá trình ôi, ngốt đến thành phần hóa học trong búp chè

Tình trạng búp chè Chất khô Chất hòa tan Tanin Đường tổng số Caffeine Pectin

24

Tình trạng búp chè Chất khô Chất hòa tan Tanin Đường tổng số Caffeine Pectin

- Khi thi hái chè (bằng tay), nên đựng trong các giỏ hoặc sọt chắc, nhẹ, có nhiều

lỗ, thông gió tốt và không có mùi lạ Nghiêm cấm đựng chè tươi trong các bao tải làm nguyên liệu dập nát và ôi thối

- Chè bỏ vào sọt không được lèn chặt, dẫm chân hoặc ngồi lên búp chè, đặc biệt

là trong những ngày quá nắng, nóng

- Dùng sọt cứng hoặc thùng gỗ để vận chuyển búp chè Tránh đến mức cao nhất việc làm giập nát búp chè trong lúc thu hái cũng như vận chuyển, bảo quản

- Chè tươi sau khi thu hái phải được đưa ngay về nơi chế biến, chậm nhất không quá 8÷10 giờ Trong khi chờ vận chuyển hoặc chế biến, phải rải chè trong nhà thoáng mát, nền lát gạch hoặc xi măng

- Nguyên liệu chè bị sâu bệnh, dập nát và non thì quá trình hô hấp xảy

ra càng mạnh Chè đưa về xưởng phải được loại bỏ những đọt, lá chè bị sâu bệnh, xác định hàm lượng nước và phân thành các loại 1, 2, 3, 4 theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1053 - 86 (Bảng 1.4.) để dễ bảo quản

- Chè bảo quản phải được rũ tơi, tãi mỏng trên nền sạch, nhẵn thành 1 lớp có chiều dày không quá 20cm Cố gắng rải riêng từng loại chè, ở giữa có khoảng trống làm lối đi lại, tránh dẫm đạp lên chè Nghiêm cấm việc bảo quản chè tươi trên nền nhà

dễ làm hấp hơi nước gây giảm hàm lượng chất hòa tan Tăng cường bảo quản chè trên hộc hoặc giàn bảo quản nhiều tầng có quạt thông gió

- Trong quá trình bảo quản, phải thường xuyên đảo tơi khối chè bằng tay hoặc bằng các vật liệu nhẹ, mềm (sào tre hoặc dùng tay) và bật quạt thông gió, không dùng cào sắt để tránh làm dập nát chè Thông thường:

Trời mát, ít chè: 3 tiếng đảo một lần

Trời nóng, nhiều chè: 1 tiếng đảo một lần

Trời có mưa, chè ướt phải tăng cường đảo và lưu thông không khí

Ngoài ra, cần phải giữ chè sạch sẽ, không lẫn tạp chất

25

- Khi nhiệt độ môi trường lên cao có thể phun ẩm lên khối nguyên liệu và khi trời

ẩm ướt, nhiệt độ môi trường thấp thì phải rải lớp nguyên liệu chè mỏng hơn bình thường đồng thời chú ý đến sự thông gió

- Nhà bảo quản chè nguyên liệu cần rộng rãi, thoáng mát, có mái chè để không bị mưa, nắng hắt vào

- Ở những nơi có điều kiện, nên đưa ngay chè nguyên liệu vào hệ thống hong, héo, không để quá 5÷6 giờ

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Việt Nam có những giống chè chính nào được trồng và giống nào được sử dụng phổ biến trong sản xuất chè?

2 Búp chè có cấu tạo như thế nào và những thành phần hóa học trong búp chè có những đặc tính gì ảnh hưởng đến chất lượng chè khi chế biến?

3 Quá trình vận chuyển và bảo quản có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng chè nguyên liệu? Để làm giảm những ảnh hưởng xấu, người ta thường thực hiện những biện pháp gì?

26

BÀI ĐỌC THÊM

NGUỒN GỐC LỊCH SỬ NGÀNH CHÈ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

Cây chè nguyên thủy đã được phát hiện trên 4÷5 nghìn năm và được lưu truyền cho đến ngày nay “Quê hương của cây chè” hoặc theo các nhà chuyên môn thì

“nguyên sản” xa xưa của cây chè ở đâu? Xét nguồn gốc nguyên sản của một cây trồng thường có ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực dẫn giống, nhập giống vào một nơi mới, đồng thời còn có ý nghĩa về lịch sử văn minh, văn hóa, ngôn ngữ của một dân tộc Cây chè từ xa xưa cho đến nay vẫn được coi là một trong những căn cứ khoa học để xác định trung tâm của nguồn gốc cây trồng, để phản ánh nền văn minh của loài người

Năm 1753, Carl Von Linné - nhà thực vật học Thụy Điển đã đặt tên khoa học của

cây chè là Thea sinensis (có nghĩa là chè Trung Quốc), phân thành 2 giống chè là Thea bohea (chè đen) và Thea viridis (chè xanh) Thế nhưng khi đặt tên cho cây chè, có lẽ

chính Linné cũng không ngờ rằng đã khơi ngòi cho một cuộc tranh cãi diễn ra suốt gần

200 năm sau Các nhà học giả thế giới như Trung Quốc, Anh, Hà Lan, Pháp, Nga đã tranh luận sôi nổi về nguồn gốc cây chè thế giới Mãi đến năm 1951, Đào Thừa Tân (Trung Quốc) đã đưa ra thuyết chiết trung được nhiều học giả thế giới công nhận Theo

thuyết này, cái nôi tự nhiên của cây chè là là khu vực gió mùa Đông Nam Á, vì ở Lào, Mianma, Vân Nam và bắc Việt Nam đều có những cây chè hoang dại Tất cả các điều kiện về đất đai, khí hậu, lượng mưa của cả khu vực này đều rất thích hợp với sự sinh trưởng của cây chè Hơn nữa, cây chè mọc hoang dại được tìm thấy rất nhiều dọc 2 bờ các con sông lớn như sông Hồng Hà, Salouen, Iravadi, Mekong, Brampoutro,…, các con sông này đều bắt nguồn từ dãy núi phía nam cao nguyên Tây Tạng Vì thế, có thể nói vùng nguyên sản của cây chè là vùng núi cao nguyên Tây Tạng Từ đây, cây chè di thực về phía về phía đông qua tỉnh Tứ Xuyên, bị ảnh hưởng của khí hậu nên biến thành giống chè lá nhỏ và di thực về phía nam, tây nam là Ấn Độ, Mianma, Việt Nam nhưng lại biến thành giống lá to

Thế nhưng không phải từ khi được đặt tên, cây chè mới được biết đến Ngược dòng thời gian, có thể thấy, chè được dùng làm nước uống từ thời cổ đại ở Trung Quốc cách đây khoảng 5000 năm nhưng phải hàng nghìn năm sau chè mới từ Trung Quốc sang được tới nước láng giềng phía đông Theo các tư liệu lịch sử, năm 805 sau Công nguyên, các nhà sư Nhật Bản tu hành tại chùa Quốc Thanh (Chiết Giang, Trung Quốc), khi

về nước đã mang hạt giống chè gieo trồng ở Hạ Xuyên (Shiga Ken, Nhật Bản) Ít lâu sau, Nhật hoàng Saga - người rất thích uống chè đã ra lệnh dùng chè phổ biến trong cả nước, đây là bước ngoặt có ý nghĩa lịch sử của sự tích cây chè ở Nhật Bản Và cũng từ đó, Nhật Bản đã nhanh chóng trở thành nước sản xuất chè lớn nhất thế giới Đến năm 828 sau công nguyên, Triều Tiên bắt đầu có chè, trồng ở núi Kim La Đạo Trí Dị Sơn

Năm 1560, người châu Âu bắt đầu biết đến chè nhờ hải quân của Bồ Đào Nha và sau đó việc tiêu thụ chè đã lan rộng ra các nước châu Âu khác Ngay từ thế kỷ XVII, người Anh đã nhập từ Trung Quốc hạt chè để trồng thử nghiệm tại Srilanca Khi các đồn điền cà phê bị gỉ sắt xóa sổ, Srilanca đã chuyển sang trồng chè mạnh mẽ với quy

27

mô rất lớn Hiện nay, Srilanca là một trong những nước có sản lượng cũng như kim ngạch xuất khẩu đứng hành đầu thế giới với thương hiệu con mãnh sư huyền thoại đội vương miện cầm gươm Đến giữa thế kỷ XVII, chè lần đầu tiên được giao thương sang New York và khắp châu Mỹ Năm 1720, thương mại chè bắt đầu giữa thuộc địa và mẫu quốc Anh tập trung tại Boston, Philadenphia và New York Đến nay, chè đã là một thứ nước uống được nhân dân trên toàn thế giới ưa dùng Việc thưởng thức chè đã trở thành nghệ thuật và ngành trồng, chế biến chè đã phát triển ở tất cả các châu lục Năm 1780, công ty Đông Ấn Độ của nước Anh đã nhập giống chè tại Trung Quốc để trồng tại Ấn Độ Để giải quyết khó khăn thiếu tiền mua chè của Trung Hoa, người Anh đã nghiên cứu và sản xuất chè tại các thuộc địa Trong đó, miền Bắc Ấn Độ

là nơi đặc biệt có nhiều triển vọng, trước tiên là nhờ Robert Bruce đã phát hiện ra cây chè mọc hoang dại ở vùng thượng Assam, đồng thời đây lại là nơi có độ cao và khí hậu phù hợp với việc trồng chè Lô chè Assam đầu tiên chở bằng thuyền cập cảng để bán tại London năm 1838 Năm 1840, công ty Trà Assam được thành lập, sau này đã phát triển trồng chè mạnh mẽ ở các vùng khác của Bắc Ấn Độ

Ceylon - một tiểu lục địa ở phía Nam Ấn Độ nằm giữa con đường hàng hải thương mại Ba Tư, Ấn Độ, Đông Dương và Trung Quốc Sau khi kênh đào Suez được

mở năm 1896, cảng biển Colombo của Ceylon đã trở thành trung tâm của con đường hàng hải Australia và Châu Âu Hạt giống chè của Trung Quốc đã được nhập về trồng

ở Cyelon Sau đó, Thomas Lipton (1850-1931) - người Êcôt ở Anh, với con mắt tinh xảo kinh doanh đã mua nhiều đồn điền trồng chè ở Ceylon Lipton đã thực hiện được

kế hoạch sản xuất chè của mình và bán thẳng cho người tiêu dùng qua các cửa hàng

mà ông mở ra, nghĩa là loại bỏ trung gian, giảm được giá thành mà vẫn thu được một lợi nhuận khá

Hiện nay chè được trồng ở 58 nước thuộc khắp các châu lục, vùng chè tập trung nhất là ở giữa 6÷220 vĩ Bắc, trong đó, vùng chè Kratxnoda (thuộc Sochi) của Nga ở vĩ

độ Bắc cao nhất bắc bán cầu, còn vùng chè Miosione của Achentina ở vĩ độ Nam thấp nhất nam bán cầu Sản lượng chè Châu Á chiếm 80% sản lượng chè thế giới Những nước có diện tích, sản lượng và xuất khẩu chè nhiều trên thế giới là Trung Quốc, Ấn

Độ, Srilanca, Indonesia, Keynia, Indonesia, Thổ Nhĩ Kỳ và Nhật Bản

Về công nghệ chế biến, hiện nay các nước chủ yếu là sản xuất chè đen (chiếm 75% tổng sản lượng) Phương pháp để sản xuất chè đen phổ biến là Orthodox (truyền thống) và phương pháp CTC (hiện đại) Trong đó, sản xuất bằng phương pháp CTC đang được sử dụng phổ biến

Tại Việt Nam, theo các tài liệu Hán nôm về nông nghiệp Việt Nam và Vân Đài loại ngữ của Lê Quý Đôn - 1773 (Bộ bách khoa từ điển đầu tiên của Việt Nam), các dân tộc Việt Nam trải qua nhiều thế hệ phát trển nông nghiệp đã để lại cho ngày nay

2 vùng chè lớn là vùng chè tươi của các hộ gia đình người Kinh ven châu thổ các con sông (cung cấp chè tươi, chè nụ, chè bạng, chè Huế,…) và vùng chè rừng của đồng bào dân tộc ở miền núi phía bắc như Dao, Mông, Tày,…(cung cấp chè mạn, chè chi,…) Có thể nói hiếm có nơi nào trên thế giới lại được ưu đãi như Việt Nam, hầu

28

như có thể trông chè ở khắp nơi Nếu chia theo vị trí địa lý thì hiện nay ở Việt Nam

có bảy vùng chè chủ yếu là vùng chè Tây Bắc, vùng chè Việt Bắc - Hoàng Liên Sơn, vùng chè Trung du Bắc bộ, vùng chè Bắc trung bộ, vùng chè Tây Nguyên, vùng chè cánh cung Đông bắc và cùng chè duyên hải miền Trung Năm 2010, diện tích trồng chè nước ta đã đạt 131 nghìn ha

Năm 1890, một số đồn điền chè đầu tiên được thành lập ở Vĩnh Phú, Quảng Nam - Đà Nẵng, Quảng Ngãi Thời kỳ 1925 - 1940, người Pháp mở các đồn điền ở cao nguyên Trung bộ và đã phát triển chè, một sản phẩm quý hiếm của Viễn Đông thành mặt hàng xuất khẩu sang Châu Âu Trong kháng chiến chống Pháp, hầu hết các đồn điền bị bỏ hoang Sau năm 1954, miền Bắc đẩy mạnh sản xuất chè, thành lập các nông trường và hợp tác xã trồng chè Qua 50 năm (1954 - 2004), cây chè Việt Nam phát triển theo hướng tăng dần về cả diện tích, năng suất và sản lượng Chất lượng chè thành phẩm cũng từng bước tăng lên

Công nghiệp chế biến chè ở Việt Nam đã có những chuyển biến tốt, cho đến nay

đã hình thành nhiều liên doanh và hợp tác sản xuất chè với nước ngoài Ngành chè Việt Nam tiếp nhận nhiều công nghệ chế biến, trang thiết bị kỹ thuật tiên tiến từ các nước như Ấn Độ, Nhật Bản và đảo Đài Loan,…

Theo Hiệp hội Chè Việt Nam (Vitas), hiện chè Việt Nam đứng thứ 5 thế giới về sản lượng cũng như kim ngạch xuất khẩu, sau Trung Quốc, Ấn Độ, Kenya, Sri Lanka Nhà nước đã đồng ý cho ngành chè Việt Nam xây dựng thương hiệu quốc gia “Cheviet” Chương trình được vận động trên phạm vi toàn quốc, và đến nay thương hiệu

“Cheviet” đã được đăng ký bảo hộ ở 77 quốc gia trên thế giới Nếu từ năm 1993 trở về trước, sản phẩm chè Việt Nam chỉ xuất khẩu sang 3 nước là Nga, Anh và Trung Quốc, thì nay đã mở rộng thị trường tiêu thụ lên 110 quốc gia và vùng lãnh thổ Những thị trường nhập khẩu chè của Việt Nam có mức tăng trưởng mạnh như Nga, Pakistan, Ấn

độ, Indonesia, Trung Quốc, Đài Loan Sản phẩm chè của chúng ta cũng đã có mặt tại các thị trường khó tính như Tây Âu, Nhật Bản và Bắc Mỹ, nhờ đó đem lại một nguồn kim ngạch xuất khẩu đáng kể Thị trường trong nước cũng đòi hỏi số lượng ngày càng nhiều, chất lượng ngàycàng cao theo mức độ gia tăng dân số và mức sống của người dân

29

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN CHÈ

1 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM CHÈ

Chè là sản phẩm được chế biến từ búp (tôm), cuộng và các lá non thu hái từ cây chè Cùng một loại chè tươi có thể chế biến ra nhiều loại chè khác nhau Hiện nay sản phẩm chè trên thế giới rất đa dạng như chè đen (chè lên men), chè xanh (chè lục), chè vàng, chè trắng, chè hương hoa, chè olong, chè ép bánh, chè hòa tan hay tinh chế, uống ngay, chè lỏng pha sẵn, chè túi nhúng và chè dược thảo, Mỗi sản phẩm có một sắc nước, hương thơm và tính cảm vị đặc trưng rất khác nhau, phụ thuộc vào các biện pháp công nghệ chế biến, cụ thể là mức độ và chiều hướng của phản ứng oxy hóa bằng enzyme và phi enzyme các polyphenol có sẵn trong lá chè

Căn cứ vào tính chất các loại chè và đặc tính sinh hóa trong quá trình chế biến,

có thể phân loại chè thành phẩm theo các cách sau:

- Dựa vào tính chất các loại chè: Có hai loại chính là chè đen và chè xanh, ngoài

ra còn có chè đỏ, chè vàng, chè trắng,

- Dựa vào hình thái bên ngoài: Có 3 loại là chè rời, chè bánh và chè bột hoặc cao chè Chè rời có thể là chè đen rời (chè cánh, chè mảnh, chè vụn) và chè xanh rời (chè cánh, chè mảnh, chè vụn, chè sợi) Chè bánh được chế biến từ chè đen, chè xanh hoặc chè vụn ép thành từng miếng Các loại chè bánh đều được gia công chế biến từ các nguyên liệu chè già Chè bột hoặc cao chè được chế biến từ nước chè cô đặc lại và sấy khô

- Dựa vào phương pháp gia công: có 2 loại là chè xô (không ướp hương) và chè hương (dùng hoa tươi hoặc hương liệu khô để ướp hương cho chè)

2 CÁC YẾU TỐ QUYẾT ĐỊNH ĐẾN SỰ CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT TRONG CHẾ BIẾN CHÈ

Có 2 yếu tố giữ vai trò quyết định đến việc làm chuyển hóa các chất trong chè khi chế biến, đó là:

- Hệ enzyme (men): Có sẵn trong búp chè tươi, trong đó, nhóm enzyme thủy phân và enzyme oxy hóa khử giữ vai trò quan trọng nhất

- Nhiệt và ẩm: Là những yếu tố được sử dụng trong suốt quá trình chế biến chè

Sự chuyển hoá tanin dưới tác dụng của enzyme oxy hoá hay dưới tác dụng của nhiệt ẩm hoặc cả hai sẽ làm thay đổi thành phần và hàm lượng của tanin trong chè ở các mức độ khác nhau, tạo ra hương vị và màu sắc đặc trưng cho từng loại sản phẩm chè Nhìn chung có 4 công nghệ chế biến:

- Công nghệ chế biến chè xanh: Trong trường hợp này không sử dụng enzyme Ngay từ giai đoạn đầu tiên, tiến hành diệt enzyme có trong nguyên liệu để các biến đổi hóa học không xảy ra dưới tác dụng của enzyme, nhưng sự chuyển hóa các chất vẫn phải thực hiện dưới tác dụng của nhiệt và ẩm

30

- Công nghệ chế biến chè đen: Trường hợp này sử dụng enzyme ở mức cao nhất nghĩa là không tiến hành diệt enzyme có trong nguyên liệu mà ngược lại, tạo mọi điều kiện để nâng cao hoạt tính của enzyme và tăng cường sự tiếp xúc giữa enzyme với cơ chất nhằm thúc đẩy phản ứng oxy hóa lên men, tạo màu sắc, hương vị đặc trưng cho sản phẩm

- Công nghệ chế biến chè vàng: Sử dụng enzyme ở mức hạn chế và tăng cường chế biến nhiệt Trong trường hợp này, chỉ sử dụng enzyme ở mức tối thiểu cần thiết nhằm thay đổi chiều hướng của quá trình oxy hóa, từ tổng hợp các chất bằng quang hợp sang phân giải các chất là chủ yếu (sau khi hái đọt chè tươi) Sau đó tiến hành diệt enzyme, tạo hình, làm giập tế bào của lá và tiếp tục chuyển hóa các chất bằng nhiệt và

ẩm

- Công nghệ chế biến chè đỏ: Sử dụng phối hợp tác dụng của enzyme và tác dụng

của nhiệt - ẩm ở mức cân đối Trong trường hợp này, ngoài tăng cường hoạt tính phần enzyme hòa tan có trong dịch ép tế bào khi làm héo, còn sử dụng một phần enzyme

vào những thời điểm khác nhau Khi làm héo chè, phần enzyme không tan hấp phụ

nằm ngoài dịch bào tạo ra sự chuyển hóa tương đối mạnh các chất nhằm chuyển hóa

vị, tạo màu sắc và hương thơm đặc trưng cho chè, sau đó tiến hành diệt enzyme và

tăng cường quá trình chế biến nhiệt thì sẽ thu được sản phầm chè đỏ

Sản phẩm tạo thành từ 4 công nghệ chế biến trên sẽ có sắc nước đặc trưng khác nhau khi pha Điều này được thể hiện trong hình 2.1

3 CƠ CHẾ TẠO MÀU VÀ HƯƠNG THƠM TRONG CHÈ THÀNH PHẨM KHI CHẾ BIẾN

Sự tạo màu và hương thơm trong chè có liên quan mật thiết đến sự biến đổi thành phần tổ hợp và hàm lượng các hợp chất phenol trong quá trình chế biến

Dưới tác dụng của enzyme oxy hoá khử cũng như nhiệt độ cao, tanin bị oxy hoá

và tiếp đến sản phẩm oxy hoá trung gian của chúng lại gây ra hàng loạt các biến đổi hoá học làm chuyển hoá các chất trong lá chè, góp phần tạo ra các chất thơm đặc trưng cho sản phẩm chè và cuối cùng là tạo ra các chất màu đặc trưng cho nước chè, đặc biệt

là đối với sản phẩm chè đen

Hình 2 1 Màu sắc đặc trưng của nước chè thành phẩm

a Chè xanh (chè không lên men) c Chè đỏ (Chè lên men vừa)

b Chè vàng (chè lên men nhẹ) d Chè đen (Chè lên men hoàn toàn)

31

3.1 Cơ chế tạo màu trong chè thành phẩm

Thành phần polyphenol trong lá chè rất đa dạng nhưng các chất thuộc nhóm catechin lại chiếm tỷ lượng nhiều nhất Và catechin chính là nhóm chất tham gia vào phản ứng tạo màu cho sản phẩm Riêng đối với chè đen, không phải tất cả các catechin

đều tham gia vào quá trình tạo màu cho sản phẩm mà chỉ có L - epigalocatechin và

L - epigalocatechingalat mới có khả năng tạo thành sản phẩm có màu đỏ tươi đặc trưng cho màu của nước chè đen

Ngoài ra, trong chè chứa nhiều enzyme oxy hóa khác nhau và chúng cũng tạo sự chuyển hóa phenol cũng khác nhau Nhưng người ta thường chú ý đến vai trò của ba enzyme catalase, peroxydase và polyphenoloxydase

- Catalase thường có mặt trong nguyên liệu ở cả hai trạng thái tự do và liên kết,

cả hai dạng này đều rất hoạt động khi tiếp xúc với cơ chất Tuy nhiên, catalase không trực tiếp tham gia vào sự oxy hóa các hợp chất phenol, chúng có khả năng phân giải mạnh H2O2 trong tế bào thực vật để giải phóng O2, góp phần thúc đẩy sự oxy hóa các hợp chất phenol dưới tác dụng của enzyme peroxydase và polyphenoloxydase

- Polyphenoloxydase có mặt trong lá chè chủ yếu ở dạng liên kết, chúng xúc tác cho sự oxy hóa ngưng tụ các hợp chất phenol với sự tham gia của oxy phân tử từ không khí Polyphenoloxydase có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong quá trình lên men chè, nhất là chè đen để tạo màu sắc đặc trưng cho sản phẩm

- Peroxydase là enzyme xúc tác cho sự oxy hóa ngưng tụ các hợp chất phenol nhưng không sử dụng trực tiếp được oxy phân tử của không khí mà phải dựa vào sự phân giải H2O2để sự dụng oxy nguyên tử sơ sinh

Có thể trình bày sự chuyển hóa hợp chất phenol trong chè dưới tác dụng của các enzyme oxy hóa (chủ yếu là peroxydase và polyphenoloxydase) theo sơ đồ ở hình 2.1

Tanin chè (chủ yếu là nhóm chất catechin)

Octhoquinon

Polyphenoloxydase

+ O2

Peroxydase + H2O2

Các sản phẩm ngưng

tụ không màu

Sản phẩm ngưng tụ có màu đỏ tươi - màu đặc trưng của chè đen

Peroxydase Polyphenoloxydase

Tạo chất thơm

Hình 2.2 Sơ đồ chuyển hóa hợp chất tanin trong chè

32

Hai enzyme peroxydase và polyphenoloxydase tuy cùng xúc tác quá trình oxy hóa ngưng tụ các hợp chất polyphenol nhưng chúng có chức năng khác nhau trong việc tạo ra sự chuyển hóa các hợp chất đó về cả mức độ ngưng tụ và đặc tính của các sản phẩm ngưng tụ Dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxydase, hàm lượng tanin giảm đi ít hơn so với khi chịu tác dụng của enzyme peroxydase Tuy nhiên, sản phẩm thu được bởi enzyme này lại có màu đỏ tươi hoặc nâu sáng đặc trưng cho màu sắc của nước chè, trong khi đó, dưới tác dụng của peroxydase, sản phẩm thu được lại không màu hoặc màu vàng nhạt Một điểm khác nhau nữa là so với enzyme polyphenoloxydase thì enzyme peroxydase đã gây ra sự biến đổi trạng thái và mức độ ngưng tụ các hợp chất phenol sâu sắc hơn

Để hiểu sâu hơn nữa về bản chất của quá trình chuyển hóa các hợp chất phenol

và các phẩm oxy hóa ngưng tụ của chúng dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxydase, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện và sơ đồ oxy hóa ngưng tụ các chất catechin đã được thiết lập

Theo sơ đồ này có thể thấy dưới tác dụng của polyphenoloxydase, các chất catechin chủ yếu chỉ tạo thành các hợp chất ngưng tụ kiểu dime, không tạo thành polyme (do có khó khăn về cấu tạo không gian) và sản phẩm oxy hóa ngưng tụ của catechin gồm ba loại chất chủ yếu là bisflavanol, teaflavin và tearubigin Các chất màu vàng teaflavin, teaflavingalat là những sản phẩm oxy hóa ngưng tụ trực tiếp của hai

Oxy hóa bước II

Hình 2.3 Sơ đồ oxy hóa ngưng tụ các chất catechin trong chè

Diphenolquinon + H2

dạng catechin L-EGC và L-EGCG, còn chất màu đỏ tearubigin không phải là sản phẩm oxy hóa ngưng tụ trực tiếp của hai dạng catechin trên mà là sản phẩm của sự oxy hóa bước II của các chất màu vàng và chất không màu bisflavanol Quá trình oxy hóa này không có sự tham gia của polyphenoloxydase mà chỉ cần sự có mặt của các chất chuyển hydro Các chất chuyển hydro chính là các catechin chưa bị oxy hóa, nhiệm vụ của chúng chỉ là chuyển H2 cho quá trình tạo thành tearubigin

Vì tearubigin là sản phẩm oxy hóa bước II của bisflavol và nhóm teaflavil nên đây không phải là một đơn chât mà là một hỗn hợp các chất có màu đỏ Chúng tồn tại

ở hai dạng: dạng acid (tự do) và dạng muối Ở dạng tự do, tearubigin có màu đỏ nhạt

và là một diacid tương đối hoạt động, chúng có thể kết hợp với các muối vô cơ hoặc các chất hữu cơ có tính kiềm Tính chất này có ý nghĩa lớn cả về lý thuyết lẫn thực tế Chẳng hạn, chúng có thể kết hợp với các protein tạo thành các sản phẩm màu nâu sáng không tan nằm lại trong bã chè đen; chúng cũng có thể kết hợp với các muối kim loại nặng làm sẫm màu dung dịch Người ta thường gặp dạng muối của tearubigin với Na,

K, Ca, màu sắc của các muối này cũng khác nhau Với Na+ thì có màu nâu gạch, với

K+ và Ca2+ thì có màu đỏ tươi

Màu sắc của nước chè đen không phải chỉ phụ thuộc vào hàm lượng tuyệt đối của nhóm chất màu đỏ mà còn phụ thuộc rất lớn vào tỉ lệ hàm lượng giữa hai nhóm chất màu vàng và màu đỏ Qua các nghiên cứu cho thấy, trên cơ sở hàm lượng chất màu

vàng (nhóm chất teaflavin) đủ lớn - khoảng ≥0,6% trọng lượng chất khô của chè đen thì tính chất của nước chè đen phụ thuộc vào mối quan hệ hai chất trên như sau:

- teaflavin/tearubigin > 1/10 : Nước có màu đỏ nhạt hơi vàng

- teaflavin/tearubigin < 1/20 : Màu nước đỏ sẫm kém tươi

- teaflavin/tearubigin = 1/12÷1/16: Nước có màu đỏ tươi trong sáng

Như vậy, muốn có màu nước chè đen tốt nhất thì bên cạnh việc tạo mọi điều kiện cho quá trình lên men thuận lợi để có hàm lượng chất màu vàng đạt chuẩn, còn phải chú ý đến thời gian lên men để đạt tỉ lệ hàm lượng giữa hai nhóm chất màu vàng và màu đỏ ở giới hạn tối ưu

Cơ chế tạo màu cho sản phẩm chè có ý nghĩa quan trọng trong việc giải thích về

sự biến đổi màu sắc của sản phẩm sau khi đã diệt enzyme và bảo quản lâu trong điều kiện có mặt ẩm và oxy không khí

Ngoài tác dụng tạo màu sắc đặc trưng, các sản phẩm của quá trình oxy hóa ngưng tụ nói trên còn có ảnh hưởng đến việc tạo vị cho sản phẩm Chẳng hạn bisflavanol chiếm khoảng 1,5% so với chất khô của chè đen và tham gia tạo vị cho chè, tearubigin chiếm hàm lượng cao nhất, khoảng 5÷18% trong lượng chất khô và có

vị nhạt, còn nhóm teaflavil chiếm 1÷3% trọng lượng chất khô của chè đen và tạo vị chát dễ chịu cho sản phẩm

34

3.2 Cơ chế tạo hương thơm trong chè thành phẩm

Ngoài màu sắc thì hương thơm cũng là một chỉ tiêu chất lượng cảm quan quan trọng của chè thành phẩm Hương thơm của chè thành phẩm ngoài những cấu tử có sẵn trong nguyên liệu còn được hình thành qua các giai đoạn chế biến nhờ quá trình lên men và quá trình nhiệt học

Trong quá trình chế biến chè, dưới tác dụng của nhiệt độ ở các giai đoạn sao, sấy, , đặc biệt dưới tác dụng của enzyme oxy hóa ở giai đoạn lên men, các hợp chất phenol đều bị oxy hóa và chuyển thành các octhoquinon Khi có mặt các acid amin, các octhoquinon sẽ thực hiện phản ứng cộng với các acid amin đó, sản phẩm của phản ứng này một lần nữa lại bị oxy hóa thành các octhoquinon tương ứng Các octhoquinon mới hình thành này tiếp tục tác dụng với những acid amin còn lại để tiến hành các quá trình đề amin hóa, khử CO2 và giải phóng ra các aldehyd bay hơi có mùi thơm đặc trưng Ví dụ với acid amin - phenylalanin cho mùi thơm hoa hồng hoặc mật ong, với leucin thì cho mùi thơm dễ chịu của hoa tươi

Có thể trình bày sơ đồ phản ứng tạo chất thơm của hợp chất phenol và acid amin như sau:

RCH-CH2COOH → RCHO + NH3↑ + CO2↑

Phản ứng giữa acid amin và phenol được gọi là phản ứng quinonamin Trong thực tế, khi chế biến nhiệt, các bán thành phẩm chè chưa được lên men, người ta nhận thấy rằng hàm lượng các acid amin như alanin, phenylalanin, valin, leucin, izoleucin bị giảm đi, trong khi đó, hàm lượng các aldehyd như acetaldehyd, phenylacetic, butyric

và valerianic tăng lên một cách tương ứng

Trong điều kiện không gia nhiệt, nhưng có sự xúc tác của enzyme polyphenoloxydase, phản ứng này cũng xảy ra một cách dễ dàng Đó là trường hợp khi lên men các lá chè đã qua giai đoạn vò

Khi gia công nhiệt, các acid amin tương tác với đường tạo ra mùi thơm mới của các aldehyd và reducton Có thể biểu diễn quá trình này theo sơ đồ phản ứng như sau:

Bản thân các furfurol và oxymethylfurfurol cũng là những aldehyd vòng có mùi đặc trưng Furfurol có mùi táo và do đường pentose tạo thành, còn oxymethylfurfurol

có mùi rất dễ chịu và được tạo thành từ đường hexose

Ngoài ra, hương thơm còn được tạo thành do quá trình caramen hoá các loại đường khử dưới tác dụng của nhiệt độ cao Trong quá trình chế biến chè, ở những giai đoạn có sử dụng nhiệt độ cao, nhất là ở giai đoạn sấy hoặc sao chè sẽ xảy ra sự chuyển hoá các loại đường (glucose và saccharose) dẫn đến sự tạo thành các chất có mùi cốm Sản phẩm thường gặp là hợp chất furfurol Hàm lượng aldehyd giảm chủ yếu ở giai đoạn sấy khô, nhưng ở giai đoạn này cũng tạo ra một số aldehyd mới

Hexose + pentose + acid amin → aldehit + furfurol + oxymethylfurfurol + reducton +… t0

35

Trong sản xuất chè thì phản ứng quinonamin là đặc biệt quan trọng Người ta thấy rằng hương thơm có thể được tân tạo nên ở gia đoạn làm héo và lên men (ủ) Nhưng mùi thơm đặc trưng của các sản phẩm chè thì lại được tạo ra ở giai đoạn sấy Trong sản phẩm chè, người ta đã tìm thấy 34 cấu tử thơm khác nhau trong đó có aldehyd phenylacetic, aldehyd izovalerianic, geraniol, rượu benzylic,…

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Những yếu tố nào giữ vai trò quyết định đến việc chuyển hóa các chất trong chè khi chế biến? Sự đa dạng của các sản phẩm chè phụ thuộc vào việc sử dụng các yếu

tố này như thế nào?

2 Hãy phân tích các yếu tố tạo nên màu sắc và hương thơm đặc trưng cho từng loại chè

36

Chương 3 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÁC LOẠI CHÈ

1 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ ĐEN

Hiện nay trên thế giới, chè đen là loại chè được tiêu thụ nhiều nhất, chiếm 80÷90% tổng sản lượng các loại chè trên thế giới Chè đen là nhóm chè được thị trường thế giới yêu cầu vì phù hợp với thói quen chỉ pha chè một lần rồi bỏ bã đi, tuy nhiên, dù chỉ với một lần pha nhưng cũng đã chiết rút được phần lớn các chất có ích trong chè

Chè đen còn được gọi là chè lên men Đặc đểm của loại chè này là cánh chè có màu đen tự nhiên, nước pha có màu đỏ nâu sáng, vị dịu (vị đắng của chè đen thường thấp), hương thơm nhẹ nên được nhiều nước trên thế giới ưa dùng

Chè đen là loại chè được sản xuất theo quy trình công nghệ mà trong đó, thành phần catechin sẽ bị oxy hóa thông qua quá trình lên men Tùy theo chất lượng chè đen

mà người ta chia sản phẩm chè đen thành các cấp loại khác nhau Theo TCVN, chè đen được chia thành các cấp sau:

- Chè lá nguyên:

+ FOP (Flowery orange pekoe): Chè cánh đặc biệt hoa vàng da cam

+ OP (Orange pekoe): Chè cánh đặc biệt vàng da cam

+ P (Pekoe): Chè cánh đặc biệt

+ FP (Flowery pekoe): Chè cánh đặc biệt hoa

- Chè PS (Pekoe souchong): Chè cánh thô

- Chè mảnh:

+ FBOP (Flowery broken orange pekoe): Chè mảnh đặc biệt hoa vàng da cam + BOP (Broken orange pekoe): Chè mảnh đặc biệt vàng da cam

+ BP (Broken pekoe): Chè mảnh đặc biệt

+ BPS (Broken pekoe souchong): Chè mảnh thô

- Chè vụn:

Hình 3.1 Sản phẩm chè đen

37

+ F (Fanin): Chè vụn

+ OF (Orange fanin): Chè vụn vàng da cam

+ D (dust): Chè cám (bụi) - Đây là loại chè đen vụn cấp thấp nhất

Hiện nay, có 2 phương pháp chủ yếu để sản xuất chè đen là phương pháp truyền thống OTD (Orthodox Tea) và phương pháp hiện đại CTC (Crushing - Tearing - Curling) Nếu ở phương pháp truyền thống, quá trình sinh hóa được điều chỉnh nhờ enzyme có sẵn trong nguyên liệu thì ở phương pháp hiện đại, quá trình sinh hóa được điều chỉnh không chỉ nhờ enzyme có sẵn trong nguyên liệu mà còn nhờ quá trình nhiệt luyện để sử dụng triệt để hoạt tính của enzyme

1.1 Quy trình công nghệ chế biến chè đen

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến chè đen

(1) Chế biến chè đen theo phương pháp truyền thống OTD (2) Chế biến chè đen theo phương pháp hiện đại CTC

Nguyên liệu Làm héo

Vò và sàng chè vò

Sàng tơi

Vò nghiền Cắt CTC Sàng vo viên

Lên men Sấy khô Phân loại, đấu trộn

Chè đen thành phẩm

Bao gói, bảo quản

38

1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

1.2.1 Yêu cầu của nguyên liệu

Nguyên liệu để chế biến chè đen cũng giống như nguyên liệu để chế biến các loại chè khác, là búp chè 1 tôm, 2÷3 lá non, đáp ứng được TCVN 1503-86 Tuy nhiên, do

có quá trình lên men để thu được sản phẩm chất lượng tốt nên các búp chè phải đáp ứng các yêu cầu sau:

- Được hái trên những đọt chè có từ 4÷5 lá, vào đúng độ trưởng thành kỹ thuật

- Phải có hàm lượng polyphenol cao

- Hàm lượng protein và chlorophyl thấp

Thông thường, hàm lượng tanin trong nguyên liệu tăng dần từ đầu vụ, đạt tối đa vào giữa vụ sau đó giảm dần về cuối vụ, do đó các búp chè thu hái giữa vụ có hàm lượng polyphenol cao hơn chè thu hái đầu vụ và cuối vụ nên thích hợp để sản xuất chè đen

Nguyên liệu phải qua công đoạn phân loại, làm sạch trước khi đưa vào sản xuất Việc phân loại có thể được thực hiện trên các băng tải làm sạch Công nhân sẽ trực tiếp kiểm tra và loại bỏ các tạp chất có trong nguyên liệu Cuối băng tải có gắn nam châm điện nhằm tách những tạp chất kim loại còn sót lại để tránh ảnh hưởng đến những công đoạn sau

1.2.2 Làm héo

Chè nguyên liệu sau khi thu hái về có độ ẩm khá cao (75÷80%) Ở độ ẩm này, nếu vò nguyên liệu ngay sẽ làm nguyên liệu bị nát, nước thoát ra mang theo một số chất hòa tan làm ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm, vì vậy nguyên liệu phải qua giai đoạn làm héo để giảm bớt đi một lượng nước nhất định

Mặt khác, những biến đổi sinh lý và sinh hoá bình thường của những búp chè đang còn ở trên cây vẫn có khả năng tiếp tục xảy ra sau khi búp chè đã được hái xuống, những biến đổi đó chính là quá trình hô hấp và trao đổi chất của lá Trong quá trình chế biến chè thì cần phải thay đổi mạnh mẽ và sâu sắc chiều hướng phát triển của những quá trình nói trên để tạo nên sự thay đổi về tính chất hoá học và vật lý của lá chè, chuẩn bị cho quá trình chế biến sau này (vò chè và lên men) được tiến hành một cách dễ dàng Những biến đổi nói trên có liên quan mật thiết tới độ ẩm của lá và có quan hệ mật thiết, ảnh hưởng lẫn nhau Tuy nhiên phải lấy mục tiêu hóa học trước tiên

để có chế độ công nghệ hợp lý, còn nếu lấy mục tiêu hóa lý trước sẽ vi phạm các chế

độ công nghệ và kết quả là chè đen thành phẩm sẽ có chất lượng kém

Khi làm héo, độ ẩm của chè giảm xuống, tạo cho búp chè có độ mềm, dẻo dai, tăng độ bền cơ học và mất mùi hăng ngái của chè tươi, đồng thời hoạt tính của enzyme thủy phân được tăng cường Điều này sẽ giúp nồng độ cơ chất cho phản ứng oxy hóa tăng lên, nghĩa là các hợp chất không tan bị phân giải thành các chất hòa tan - tiền chất quan trọng cho quá trình tạo hương thơm đặc trưng cho sản phẩm Ngoài ra, quá trình

39

làm héo còn giúp hoạt lực của enzyme oxy hóa khử có trong chè tăng lên, tiến hành oxy hóa một phần hợp chất tanin để chuyển hóa vị chè và tạo màu vàng cho nước chè

Có thể nói làm héo là quá trình quyết định đến sự thành công hoặc thất bại của quy trình chế biến chè lên men, nhất là chè đen

Yêu cầu của quá trình làm héo là độ ẩm của búp chè giảm từ 75÷82% xuống còn 60÷67% đối với chè OTD và 70÷72% đối với chè CTC và phải được làm héo đều đặn, nghĩa là mức độ héo của mọi búp chè là như nhau Nếu độ ẩm còn lại quá thấp nghĩa là trong khối chè sau khi làm héo sẽ có những búp hoặc lá bị héo quá khô hoặc cháy xém phần cạnh Những lá này rất dễ dàng bị vụn ra và chè sẽ bị nát khi vò Độ ẩm còn lại quá thấp cũng có thể dẫn đến hiện tượng những phần chè quá khô trong khối chè dễ dính với lá còn ẩm tạo ra những cục chè vón lại gây trở ngại cho quá trình vò và sàng phân loại sau này Ngoài ra, sau khi làm héo, cuộn búp chè héo phải không bẻ gãy được và khi nắm các lá chè trong tay thì lá chè phải kết lại thành nắm Màu lá chuyển thành màu xanh xám hoặc xanh vàng, chè có mùi thơm (táo chín), giảm mùi hăng của chè tươi

Một vấn đề quan trọng trong sản xuất chè là quyết định mức độ làm héo Tùy thuộc vào nguyên liệu, sản phẩm và quy trình công nghệ mà mức độ làm héo sẽ khác nhau Trong sản xuất chè đen, dựa vào độ ẩm cuối của nguyên liệu, có thể chia thành 4 mức độ làm héo:

- Làm héo ít: Bán thành phẩm có độ ẩm từ 65÷67% Sản phẩm còn mùi hăng của

lá chè tươi Mức độ này áp dụng cho sản xuất chè đen CTC của các loại chè Assam và chè vùng Đông Phi

- Làm héo bình thường: Bán thành phẩm có độ ẩm từ 60÷65% Sản phẩm có mùi hương đậm chè CTC, độ ẩm còn lại vừa phải Mức độ này áp dụng cho sản xuất chè đen OTD từ lá chè Assam và chè Srilanka

- Làm héo nhiều: Bán thành phẩm có độ ẩm từ 58÷60% Sản phẩm có mùi thơm hoa quả đặc trưng, ẩm thoát ra nhiều trong quá trình làm héo Phương pháp này áp dụng cho các loại chè ở vùng cao của Srilanka

- Làm héo rất nhiều: Sản phẩm có mùi hương rất đặc biệt Lượng ẩm mất rất nhiều trong quá trình làm héo, đến mức lá chè trở nên quá khô Điều này sẽ làm cho phản ứng oxy hóa khó xảy ra và giữ lại màu xanh cho nước chè Phương pháp này được áp dụng trong sản xuất chè ở Darjeelings và Nepals

Người ta quy định tỉ lệ héo như sau:

- Nguyên liệu được héo đúng mức trên 80% : Mức độ héo tốt

- Nguyên liệu được héo đúng mức từ 70÷ 80%: Mức độ héo trung bình

- Nguyên liệu được héo đúng mức dưới 70% : Mức độ héo kém

40