Quy trình công nghệ sản xuất trà đen

 Giai đoạn 3: sự bốc hơi xảy nhanh hơn vì dưới tác dụng của nhiệt độ làmhéo kéo dài xảy sự biến đổi trạng thái keo trong tế bào chất, làm mất tính háonước và nước kết hợp được giải phón

Phần mở đầu

 Taro là một loại thức uống có tính giải khát phổ thông trong nhân dân đặc biệt lànhân dân vùng châu Á Trà không những có tác dụng giải khát mà còn có tác dụngchữa bệnh vì trong trà có những dưỡng chất như: vitamin C, B, PP, caffein, catechin,muối khoáng…Trà làm cho tinh thần sảng khoái, tỉnh táo, đỡ mệt mỏi, dễ tiêu hóa…

 Trà là sản phẩm được chế biến từ lá trà non và búp trà (đọt trà) của cây trà

 Từ một loại nguyên liệu lá trà và búp trà, người ta đã tạo ra các sản phẩm khác nhauvề màu sắc và hương vị như trà đen, trà xanh, trà vàng…bằng việc khống chế điềukiện kỹ thuật là phản ứng oxy hóa nhờ hệ enzym oxy hóa có sẵn trong lá trà

I NGUYÊN LIỆU:

Thành phần hóa học của búp trà tươi:

 Nước: ở búp trà 76%, lá trà non 74% - 75%

 Chất hòa tan chiếm 56% trọng lượng chất khô

Trong đó 50% chất tan là hợp chất phenol và gần 50% là glucid tan, protid, acid amin,alkaloid (chủ yếu là caffein) sắc tố, vitamin, enzym…Taro sản phẩm có hàm lượngchất tan giảm đi so với trà nguyên liệu ban đầu do trong quá trình chế biến tạo rahàng loạt chất không tan mới

1 Tanin

Tanin là hợp chất phenol và polyphenol dẫn xuất của nó.Hiện nay có nhiều kiểuphân loại tanin nhưng người ta thường dùng 2 kiểu phân loại sau:

Chất tan Chất không tan Chất tan Chất không tan

 Phân loại theo thành phần hóa học:

 Tanin ngưng tụ: gồm ester của acid galic với đường

 Tanin thủy phân: gồm ester của acid galic với phần phi đường

 Phân loại theo khung cacbon: gồm 3 dạng:

 Dạng 1: có khung cacbon dạng C6 – C1.

 Dạng 2: có khung cacbon dạng C6 – C1.

 Dạng 3: có khung cacbon dạng C6 – C3 – C6.

 Tanin của trà gồm cả 3 dạng trong đó dạng 3 chiếm 98.57% gọi tên chunglà Catechin sở dĩ gọi như vậy là vì Catechin và dẫn xuất của nó là tanin làthành phần quan trọng quyết định chất lượng trà nguyên liệu và sản phẩm,chiếm 85% tổng lượng tanin của trà

 Theo tác giả A.I.Carxanop bằng phương pháp sắc ký, ông đã tìm được 8tanin chủ yếu của trà, gồm catechin và dẫn xuất chiếm 98,57% tanin củatrà

8 loại catechin tìm được theo A.I.Carxanop là:

STT Thành phần catechin % trong tổng tanin

6 Epigallo – catechin – galat 58,1

2 Protid và acid amin

 Chiếm 22% - 26% chất khô

 Protid của trà tan trong nước, có tính kiềm, rất ít tan trong acid và cồn

 Lượng Protid ở búp trà nguyên liệu 29.6% chất khô

 Lượng protid ở lá trà non 24% - 26%

 Qua chế biến hàm lượng protid và acid amin có thay đổi, lượng protid giảmcòn lượng acid amin tăng lên

Búp trà 16.25 mg/g chất

 Do quá trình thủy phân một phần protid trà tạo thành acid amin, trong quátrình chế biến acid amin tự do tác dụng với dẫn xuất Cathesol của trà tạoaldehyd làm cho trà có mùi thơm dễ chịu

3 Ancaloid

 Quan trọng nhất là Caffein chiếm 3 – 5% trọng lượng trà ngoài ra còn cóTheobromin, theophilin với hàm lượng rất nhỏ 0.33 mg% nhưng có vai tròquan trọng trong việc tạo hương vị cho trà

 Lượng caffein trong trà nhiều gấp 4 lần trong cà phê

 Do tính chất dễ thăng hoa ở 100 – 110 0C nên caffein bị tổn thất khi sấy tràkhoảng 10%

4 Enzym

 Trong lá trà có 2 nhóm enzym quan trọng là nhóm enzym oxy hóa khử vànhóm enzym thủy phân, những enzym nhóm khác cũng có mặt nhưnglượng không đáng kể

 Trong nhóm enzym oxy hóa khử thì 2 enzym polyphenol oxydase vàperoxydase có vai trò đặc biệt quan trọng trong chế biến trà Cơ chất đặchiệu của 2 enzym này là polyphenol và tanin trà ngoài ra chúng còn oxyhóa được purogallon, purocathesol, acid galic tuy nhiên sản phẩm của quátrình oxy hóa do enzym này xúc tác có khác nhau

 Dưới tác dụng của polyphenol – oxydase sản phẩm là theaflalin vàthearubigin và các cấu tử tạo màu sắc và hương vị nước trà

 Dưới tác dụng của peroxydase theo M.A.Bacuchava các cathesol sẽngưng tụ với nhau theo từng cặp và kết quả tạo sản phẩm có phântử tăng gấp 2 so với cathesol riêng lẻ

5 Glucid trong trà ( tính theo % chất khô)

Tùy theo giống cây và điều kiện trồng trọt, thu hái mà hàm lượng glucid thay đổi

 Một số sắc tố mới của trà cũng được tạo ra qua quá trình chế biến.Tùy theo yêu cầu của sản phẩm mà các nhà công nghệ tạo điềukiện tối ưu để có màu sắc mong muốn

 Một số chất gây nên màu sắc trà:

 Tinh dầu tự nhiên có trong lá trà với hàm lượng rất thấp khoảng0.014 – 0.017% Ngoài ra còn có các acid bậc thấp như acid acetic,acid propionic, capronic và acid bậc cao như acid palmitic, các rượugeraniol linalol, octilol

 Qua quá trình chế biến một số chất cho hương thơm mới được tạo

ra Ví dụ trong chế biến trà đen aldehyd hexilenic đã mất đi và biếnđổi thành một số cấu tử thơm mới

 Sự tạo hương thơm mới do tương tác acid min với đường đơn, acidamin với tanin dưới tác dụng của nhiệt độ cao có enzym xúc tác…thường tạo các aldehyd có mùi thơm hoặc chuyển tiếp để tạo chấtthơm khác

 Một số chất gây nên hương thơm cho trà:

Nerolidol, Benzaldehyde, Methyl salicylate, Phenyl ethanol Fruity

Trans-2-Hexenal, n-Hexanal, Cis-3-Hexenol, Grassy, b-Ionone Fresh flavour

Búp trà Lá non

Trà lọt sàng

Lên men

Sấy Không khí

Phân loại

Dán nhãn, bao gói

Sản phẩm Bao bì

III GIẢI THÍCH QUY TRÌNH

1 Giai đoạn làm héo lá trà

1.2.Phương pháp, thiết bị, thông số kỹ thuật:

 Thông số kỹ thuật:

hoạt tính của các enzym có trong lá chè và đảm bảp độ làm héo đồng đều củakhối chè

 Độ ẩm trong nguyên liệu giảm xuống còn 60 – 70% Độ giảm ẩm được tínhbằng cách xác định khối lượng nguyên liệu trước và sau khi làm héo

 Thiết bị:

1.3.Những biến đổi và các yếu tố ảnh hưởng:

 Những biến đổi vật lý

 Nước trong búp trà tươi thường tập trung trong hệ thống các mao quản và có ởtất cả các mô của lá trà Trong thời gian làm héo, là trà bốc hơi nước qua các khíkhổng phân bố ở mặt dưới của lá trà Nước chuyển dịch nhờ áp suất thẩm thấu trongcác tế bào của lá giảm đi khi làm héo, tốc độ dịch chuyển của nước phụ thuộc vàonhiều điều kiện như: nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí, độ nhớt của dịch bào…còn tốc độ của hơi nước phụ thuộc vào trạng thái của lá và độ mở của khí khổng

 Những biến đổi vật lý thể hiện ở chỗ làm thay đổi trạng thái co dãn của lá trà,giảm lực trương, giảm thể tích và khối lượng của lá trà Lá càng non và thời gian làmhéo càng lâu thì sự biến đổi diện tích càng lớn Quá trình làm héo còn làm cho lámềm hơn, giảm độ dai

 Các giai đoạn của sự bốc hơi nước:

 Giai đoạn đầu: sự bốc hơi nước trong dịch bào xảy ra nhanh hơn.

 Giai đoạn 2: sự bốc hơi nước ở trạng thái keo trong tế bào xảy chậm lại

 Giai đoạn 3: sự bốc hơi xảy nhanh hơn vì dưới tác dụng của nhiệt độ làmhéo kéo dài xảy sự biến đổi trạng thái keo trong tế bào chất, làm mất tính háonước và nước kết hợp được giải phóng Sau giai đoạn này, nguyên sinh chấtcủa tế bào mất tính háo nước không còn khả năng khôi phục lại trạng thái banđầu

 Yêu cầu công nghệ: sau khi làm héo, tất cả các phần khác nhau của búp tràphải được làm héo đồng đều, đạt được quy định về độ ẩm còn lại trong búp trà Dođó, tạo điều kiện tốt để chế biến ra sản phẩm có chất lượng cao nhất

 Những biến đổi hoá sinh:

Những biến đổi lý học có liên quan đến những biến đổi hoá sinh xảy trong quátrình làm héo

 Tanin :

Do mất đi một lượng nước nhất định, tanin của trà bị oxi hoá một phần và xảy sựthay đổi trạng thái phân tử của các cấu tử trong thành phần hỗn hợp tanin làm cho vịtrà dịu đi Tổng hàm lượng tanin giảm đi không đáng kể nhưng có ý nghĩa lớn đối vớisự phát triển các quá trình oxi hoá sau này và với chất lượng của trà

Đi sâu vào nghiên cứu cho thấy, nhóm chất tanin đặc biệt có vị chát dịu tăng lênvà nhóm chất polyphenol- catechin có vị chát đắng mạnh lại giảm đi khá lớn

Sự biến đổi của hàm lượng tanin phụ thuộc vào nhiệt độ làm héo:

Nhiệt độ

làm héo(C)

Hàm lượng tanin (% chất khô) Điểm thử nếm

Lá trà tươi Lá trà héo Tổn thất Hương vị

20 – 25

30 – 32

55

26,2225,0526,38

24,3821,6620,20

1,843,396,1

3,253,183,06

3,253,123,00

Nhiệt độ cao tổn thất tanin tăng lên và ảnh hưởng xấu đến chất lượng của trà Vìvậy phải tiến hành ở nhiệt độ thích hợp để giảm tối thiểu lượng tanin chuyển từ trạngthái hoà tan sang trạng thái không tan

Mức độ khử nước của nguyên liệu trong thời gian làm héo cũng ảnh hưởng đến sựtổn thất của tanin trong trà, làm héo càng kiệt nước trong nguyên liệu thì tanin chuyểnsang trạng thái không tan càng nhiều

 Hợp chất nitơ :

Trong quá trình làm héo, protein bị phân giải thành các acid amin tự do hoà tan.Các acid amin cũng bị biến đổi và tham gia vào sự tạo thành hương thơm của trà:người ta thấy có leucine và phenylalanin mới được tạo thành mà không có trong lá tràtươi

 Hợp chất thơm :

Hàm lượng tinh dầu tăng lên khoảng 10 – 15% hàm lượng ban đầu và tiếp tụctăng lên ở các giai đoạn sau này, đạt cực đại ở cuối giai đoạn lên men.

Tại phân xưởng làm héo, người ta luôn thấy có mùi thơm của hoa quả (giống nhưmùi táo chín hoặc mùi dứa – các mùi không thấy trong lá trà tươi) Theo tài liệu củaviện hoá sinh Bakhơ (Liên Xô), sự tạo thành các mùi thơm hoa quả đặc trưng là kếtquả của sự tác dụng enzym polyphenol oxidase đến tanin trà khi có mặt phenylalanin(mùi hoa hồng), khi có mặt acid asparaginic (mùi táo chín), và khi có mặt alanin,valin sẽ tạo mùi hoa tươi khác…

 Các chất màu :

Một lượng lớn bị phân huỷ, chlorophyl giảm đi tới 30 – 40% hàm lượng ban đầu,làm thay đổi màu sắc của trà héo

 Enzym :

Nói chung hoạt tính tăng lên trong giai đoạn làm héo trà

Sự thay đổi trạng thái lý học của lá trà làm thay đổi mạnh mẽ tốc độ và chiềuhướng phản ứng enzym Tuỳ theo mức độ bốc hơi nước mà làm giảm dần khả năngtổng hợp và tăng cường tác dụng phân giải của các enzym invertase, protease,amilase…nhờ đó mà tăng dn lượng chất hoà tan

Ngoài ra, trong quá trình làm héo cũng làm tăng cường hoạt tính củapolyphenoloxidase, paroxidase, catalase, glucozidase

Hoạt tính của enzym thay đổi còn có thể do sự biến đổi pH của dịch ép tế bào gây

ra, theo I.B.Khocholava, pH biến đổi một ít theo chiều acid

 Các thành phần hoá học khác :

Lượng tinh bột giảm đi trong thời gian làm héo do bị thuỷ phân, pectin hoà tantrong nước tăng lên một ít do protopectin chuyển hoá dần sang hydropectin(V.T.Goghia)

Các acid hữu cơ và vô cơ cũng có thay đổi: người ta thấy có acid limonic tăng lên,còn acid malic giảm xuống Nhờ sự phân giải các hợp chất hữu cơ mà lượng acidphosphoric tăng lên Acid ascorbic lại giảm đi 10 – 20% hàm lượng ban đầu

2 Giai đoạn vò trà:

2.1.Mục đích:

 Tạo hình dáng xoăn chặt cho cánh chè

 Làm dập tế bào của lá chè để dịch ép chiết ra ngoài mặt lá tạo điều kiệncho enzym tiếp xúc với không khí

 Làm cho các chất hoà tan tan nhanh trong nước pha chè

2.2 Phương pháp thực hiện, thông số kỹ thuật:

 Chủ yếu tiến hành vò trà đen trong máy vò

 Vò trà đen thường tiến hành vò 3 lần, mỗi lần vò 45 phút, sau mỗi lần vòcó sàng phân loại trà để tách những phần trà nhỏ lọt sàng đưa đi lên mentrước, phần trà to không lọt sàng đưa đi vò tiếp tục, ngoài ra sàng trà còncó tác dụng làm nguội khối trà và cung cấp oxy cho quá trình oxy hóatrong khối tràvò

 Tốc độ vò được điều chỉnh tuỳ thuộc vào yêu cầu sản phẩm:tốc độ vò caogẫy vỡ trà nhiều.

 Tiêu chuẩn để quyết định kết thúc giai đoạn vò trà hay đánh giá chất lượngtrà vò là: Độ xoăn chặt và tỉ lệ dập của tế bào lá (quy định ≥ 80%)

2.3.Các biến đổi trong quá trình vò trà:

 Sự hấp thụ oxy trong thời gian vò trà:

Ngay sau khi tế bào bị phá vỡ thì sự hấp thu oxy tăng lên, giúp tăng quá trình oxyhoá tanin, góp phần tạo nên những chất màu mùi cho trà đen Lá trà bị vò dập làmtăng khả năng tiếp xúc của enzym polyphenol oxidase với tanin thực hiện quá trìnhlên men Theo số liệu của Sube, lượng oxy hút vào trong quá trình chế biến trà đennhư sau:

 Giai đoạn làm héo: 14%

 Giai đoạn vò:72,5%

 Giai đoạn lên men : 13,5%

 Sự biến đổi nhiệt độ của khối trà trong khi vò trà:

 Khối trà có khả năng tự bốc nóng trong các máy vò Sau mỗi lần vò từ 40 – 45phút, nhiệt độ có thể tăng lên từ 4 - 6C Và người ta thường thấy nhiệt độ của khối trà

ở lần vò thứ nhất tăng lên cao hơn so với lần vò thứ 2 và 3

 Nguyên nhân của sự bốc nóng là do sự cọ xát cơ học và do sự phát triển cácquá trình oxi hoá trong khối trà vò

 Hiện tượng bốc nóng nếu để kéo dài trong thời gian vò sẽ không có lợi vì sẽdẫn đến sự lên men “non” làm giảm một lượng lớn các chất hoà tan, làm cho màunước pha kém Tiến hành phân loại trà vò có thể khắc phục được hiện tượng đó, làmnguội và thoáng khí khối trà

 Sự biến đổi của hàm lượng các chất:

 Hàm lượng các chất hoà tan giảm, hàm lượng các phức chất bay hơi của lá tràcũng thay đổi: hàm lượng benzanldehyd, rượu benzylic, n- bentanol, n- hexenol, vàcis- hexenol tăng lên mạnh, còn n- heptanol giảm xuống

 Chlorophyl đã bị giảm trong thời gian làm héo tiếp tục giảm đi nhiều trongthời gian vò, hàm lượng acid hữu cơ có thay đổi, hàm lượng vitamin C có giảm

3.2 Phương pháp, thiết bị, thông số kỹ thuật:

 Thông số kỹ thuật:

 Nhiệt độ từ :20-250 C

 Độ ẩm tương đối của không khí từ 95-98 %, và tiến hành thông gió nhântạo với lượng không khí cần trao đổi bằng 4-5 lần thể tích của phân xưởngtrong một giờ.

phòng được đổi mới

 Thiết bị sử dụng:

và lượng khí sử dụng

3.3 Các biến đổi trong quá trình lên men:

 Trong quá trình lên men nhờ hàng loạt các phản ứng hóa sinh xảy ra mà lá tràmất dần các tính chất ban đầu và có thêm những tính chất mới đặc trưng cho trà đennhư: màu xanh được thay bằng màu sẫm hơn, mùi hăng ngái thay bằng mùi thơm nhẹ,

vị đắng chát thay bằng vị chát dịu

 Những biến đổi hóa sinh xảy ra dưới tác dụng của enzym trong giai đoạn lênmen phụ thuộc vào các điều kiện như : nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí trongphòng lên men, sự thoáng khí và sự cung cấp oxy…

 Sự biến đổi nhiệt độ của khối trà trong thời gian lên men

 Quá trình lên men lá trà được bắt đầu từ ngay giai đoạn vò trà khi các tế bàocủa lá bị phá vỡ cho đến khi xếp trà vào khay và đặt trong phòng lên men các quátrình oxy hóa trong trà mới xảy ra mãnh liệt Nhiệt độ của khối trà lên men tăng lêncho đến khi kết thúc quá trình lên men, sau đó bắt đầu giảm xuống

Sự biến đổi nhiệt độ của khối trà trong thời gian lên men

Lá trà Nhiệt độ của khối trà ( 0 C)

Thí nghiệm

1 Thí nghiệm2 Thí nghiệm 3Lá trà sau phân

1.5 giờ 29.5 27.0 27.0

 Trong thời gian lên men tại phòng lên men nhiệt độ của khối trà tăng lên từ

2-5 0C, phụ thuộc vào chất lượng trà ban đầu, độ dày của lớp trà trong khay lên men,mức độ vò đập, nhiệt độ không khí và các yếu tố khác Sự gia tăng nhiệt độ có liênquan chặt chẽ đến quá trình oxy hóa xảy ra trong lá trà

 Sau khi lên men được 1.5-2 giờ kể từ sau khi phân loại trà vò, nhiệt độ củakhối trà tăng lên tối đa và không đổi trong một khoảng thời gian ngắn, sau đó bắt đầugiảm xuống Khi nhiệt độ của khối trà lên men bắt đầu giảm xuống có thể kết thúcquá trình lên men tại đây

 Nhiệt độ của khối trà lên men là một trong các chỉ tiêu khách quan để xácđịnh điểm kết thúc của quá trình lên men

 Những biến đổi hóa sinh xảy ra trong quá trình lên men

Trong quá trình lên men, tùy theo mức độ phát triển của các quá trình oxy hóamà các chất có trong thành phần hóa học của lá trà bị biến đổi sâu sắc và phức tạp cảvề chất và lượng để tạo ra các tính chất đặc trưng của trà đen

 Sự biến đổi của tanin trong quá trình lên men trà

Trong thời gian lên men trà lượng tanin giảm đi rất lớn, thường chiếm khoảng 50%hàm lượng ban đầu của nó trong nguyên liệu Bên cạnh sự tổn thất về hàm lượng,trong quá trình lên men tanin còn biến đổi sâu sắc về thành phần các cấu tử Hiệntượng này thấy rất rõ ở 2 giờ đầu tiên, sau đó cường độ tổn thất của chúng giảmdần

Trong quá trình lên men nhóm chất Catechin trong hỗn hợp tanin trà giảm xuốngdo:

o 1 phần tanin chuyển hóa thành tanin đặc biệt, chính là các sản phẩmoxy hóa của chúng khi lên men

o 1 phần sau khi ngưng tụ thành hợp chất lớn hơn đã kết hợp với proteintạo thành những chất không tan

Sự biến đổi của tanin trong quá trình lên men trà đen

Tổnglượng Catechin đặc biệtTanin lượngTổng Catechin Tanin đặcbiệt

Sau khi lên

 Sự biến đổi của các saccharide:

Trong thời gian lên men, lượng monosacarit, đisacarit giảm xuống do tham gia vàoquá trình tạo thành các phức chất để tạo các cấu tử hương và màu TheoKhorobava:

o Lượng monosaccharide giảm từ 1.97% xuống 1.64%

o Lượng disaccharied giảm từ 1.25% xuống 0.5% (theo chất khô)

 Sự biến đổi của các hợp chất chứa N

Sự biến đổi của các hợp chất chứa N ở giai đoạn vò và lên men xảy ra không lớnlắm

Sự biến đổi các hợp chất N khi lên men trà đen

Các chất Lá trà tươi Lá trà héo Lá trà sau vò lần 3 khi lên men Lá trà sau

o Lượng protopectin từ 5.64% tăng lên 8.31%

Đó là do trong thời gian vò trà có sự tiếp xúc các chất pectin với kim loại và làmđông tụ chúng 1 phần Ngoài ra có thể là dưới tác dụng của enzym pectanase đã giảiphóng rượu metilic và tạo thành acid pectic ít tan trong nước