Nghiên cứu ứng dụng công nghệ và lựa chọn thiết bị vò, lên men chè đen orthodox (OTD) xuất khẩu đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Sản lượng chè tại một số quốc gia chính trồng chè trên thế giới Bảng 1.2 Sản lượng chè xuất khẩu của một số nước sản xuất chính Bảng 1.3 Sản lượng chè của Việt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

***********************************

CAO NGỌC PHÚ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

VÒ, LÊN MEN CHÈ ĐEN ORTHODOX (OTD) XUẤT KHẨU ĐẢM BẢO

CHẤT LƯỢNG VÀ VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẦM

LUẬN ÁN THẠC SỸ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Người hướng dẫn khoa học:

T.S Đỗ Văn Chương

T.S Cung Thị Tố Quỳnh

Hà Nội, Năm 2012

LỜI CÁM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận án tôi đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của lãnh đạo nhà trường, cơ quan nơi tôi làm việc, các thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp và gia đình

Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô Viện Công nghiệ sinh học và công nghệ thực phẩm, Viện đào tạo sau đại học trường đại học bách khoa

hà nội

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn khoa học: TS Đỗ Văn Chương Giám đốc Trung tâm CNSH và VSATTP, Trường đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp Hà Nội, T.S Cung Thị Tố Quỳnh đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc cùng các đồng nghiệp của Viện, đã tạo điều kiện giúp đỡ và động viên tôi hoàn thành luận án

Tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn các bạn bè thân thích và gia đình đã hết lòng động viên giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án

Hà Nội, ngày 01 tháng 03 năm 2012

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

*************

GIẤY XÁC NHẬN

Hợp tác xã chế biến nông sản Phong Châu, Phú Thọ xác nhận:

I Nhóm nghiên cứu đề tài

1 Ông Cao Ngọc Phú

Là học viên cao học Trường đại học bách khoa Hà Nội khóa 2010B

2 Người hướng dẫn: T.S Đỗ Văn Chương

II Nội dung xác nhận

Nhóm nghiên cứu đề tài đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ và lựa chọn thiết bị vò, lên men chè đen orthodox (OTD) xuất khẩu đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm” tại hợp tác xã chế biến nông

sản Phong Châu

Kết quả của đề tài đã giúp cho hợp tác xã chế biến ra sản phẩm chè đen đạt kết quả rất tốt về lượng chè theo TCVN 3218- 1993 và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Hợp tác xã trân trọng cảm ơn nhóm nghiên cứu đề tài và mong kết quả này được triển khai rộng rãi ở nhiều doanh nghiệp khác

Ngày 15 tháng 10 năm 2011

Xác nhận của hợp tác xã

CNSH và VSATTP: Công nghệ sinh học và vệ sinh an toàn thực phẩm

%CK: Tỷ lệ phần trăm theo hàm lượng chất khô

Dx Rx C: Chiều dài x chiều rộng x chiều cao

OTD: Phương pháp orthodox- Phương pháp truyền thống

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Sản lượng chè tại một số quốc gia chính trồng chè trên thế giới

Bảng 1.2 Sản lượng chè xuất khẩu của một số nước sản xuất chính

Bảng 1.3 Sản lượng chè của Việt Nam sản xuất so với thế giới

Bảng 1.4 Sản lượng tiêu thụ chè nội địa

Bảng 1.5 Một số thông số kỹ thuật của máy lên men liên tục Majestea

Bảng 1.6 Một số thông số kỹ thuật của máy vò Trung Quốc

Bảng 1.7 Một số thông số kỹ thuật của máy vò Trung Quốc

Bảng 2.1 Hàm lượng nước trong nguyên liệu chè tươi

Bảng 2.2 Sự biến đổi hàm lượng tanin theo vị trí lá chè

Bảng 2.3 Hàm lượng chất hòa tan trong thành phần búp chè giống PH1

Bảng 2.4 Sự biến đổi nhiệt độ của khối chè trong khi vò

Bảng 2.5 Sự biến đổi hàm lượng tanin, CHT trong quá trình chế biến chè đen

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu cảm quan của chè đen sơ chế

Bảng 3.2 Các chỉ tiêu hóa lý của chè đen sơ chế

Bảng 3.3 Hệ số quan trọng khi đánh giá chất lượng chè bằng phương pháp cảm quan Bảng 4.1 Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về thiết bị vò và sàng tơi của 5 cơ sở

chế biến chè Tỉnh Phú Thọ Bảng 4.2 Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về thiết bị lên men của 5 cơ sở chế

biến chè Tỉnh Phú Thọ Bảng 4.3 Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về thiết bị vò và sàng tơi của 5 cơ sở

chế biến chè Tỉnh Yên Bái Bảng 4.4 Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về thiết bị lên men của 5 cơ sở chế

biến chè Tỉnh Yên Bái Bảng 4.5 Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về công nghệ vò và sàng tơi của 5 cơ

sở chế biến chè Tỉnh Phú Thọ Bảng 4.6 Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về công nghệ lên men của 5 cơ sở chế

biến chè tỉnh Phú Thọ

Bảng 4.7 Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về công nghệ vò và sàng tơi của 5 cơ

sở chế biến chè Tỉnh Yên Bái Bảng 4.8 Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về công nghệ lên men của 5 cơ sở chế

biến chè tinh Yên Bái Bảng 4.9 Kết quả khảo sát chất lượng chè vò, sàng tơi và lên men của 5 cơ sở chế biến

chè tỉnh Phú Thọ Bảng 4.10 Kết quả khảo sát chất lượng chè vò, sàng tơi và lên men của 5 cơ sở chế biến

chè tỉnh Yên Bái Bảng 4.11 Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu hóa học và vật lý chè BTP của 5 cơ sở chế

biến chè Tỉnh Phú Thọ Bảng 4.12 Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu hóa học và vât lý chè BTP của 5 cơ sở chế

biến chè tỉnh Yên Bái Bảng 4.13 Kết quả khảo sát chất lượng chè BTP bằng phương pháp cảm quan của 5 cơ

sở chế biến chè tỉnh Phú Thọ Bảng 4.14 Kết quả khảo sát chất lượng chè BTP bằng phương pháp cảm quan của 5 cơ

sở chế biến chè tỉnh Yên Bái Bảng 4.15 Đặc tính kỹ thuật của một số máy vò

Bảng 4.16 Chất lượng chè vò ở các khối lượng khác nhau

Bảng 4.17 Chất lượng chè vò loại B ở các thời gian vò khác nhau

Bảng 4.18 Chất lượng chè vò C, D ở các thời gian vò khác nhau

Bảng 4.19 Chất lượng chè vò C, D ở các loại sàng có số lưới khác nhau

Bảng 4.20 Sự biến đổi nhiệt độ của khối chè lên men ở các độ dày trong khay khác nhau Bảng 4.21 Sự biến đổi chất lượng của khối chè lên men loại B ở các khoảng thời gian

khác nhau Bảng 4.22 Sự biến đổi chất lượng khối chè lên men loại C, D ở các khoảng thời gian

khác nhau Bảng 4.23 Một số chỉ tiêu chất lượng của chè vò

Bảng 4.24 Một số chỉ tiêu sinh hóa và vật lý của chè BTP

Bảng 4.25 Kiểm tra chất lượng chè BTP bằng phương pháp cảm quan

MỞ ĐẦU

1 Sự hình thành đề tài 5

2 Tính cấp thiết đề tài 6

3 Mục tiêu đề tài 7

4 Địa điểm và phạm vi nghiên cứu 7

4.1 Địa điểm nghiên cứu 7

4.2 Phạm vi nghiên cứu 7

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài 8

5.1 Ý nghĩa khoa học 8

5.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 8

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Nguồn gốc cây chè 9

1.2 Tổng quan tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và trong nước 10

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới 10

1.2.1.1 Tình hình sản xuất chè 10

1.2.1.2 Tình hình tiêu thụ chè 12

1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trong nước 14

1.2.1.1 Tình hình sản xuất chè trong nước 14

1.2.2.2 Tình hình tiêu thụ chè trong nước 16

1.3 Tổng quan về thiết bị, công nghệ vò chè, sàng tơi và lên men chè đen OTD 17

1.3.1 Tổng quan về thiết bị vò, sàng tơi và lên men ngoài nước có ở Việt Nam 17

1.3.1.1 Thiết bị của Liên Xô (cũ) 17

1.3.1.2 Thiết bị của Ấn Độ 18

1.3.1.3 Thiết bị của Trung Quốc 20

1.3.2 Tổng quan về thiết bị vò, sàng tơi và lên men của Việt Nam 22

1.3.2.1 Giới thiệu 22

1.3.2.2 Thiết bị vò, sàng tơi và lên men chè của Việt Nam 23

1.3.2.2 Nhận xét về thiết vị vò, sàng tơi và lên men của Việt Nam 26

1.3.3 Tổng quan về công nghệ vò, sàng tơi, và lên men ở Việt Nam 26

1.3.3.1 Yêu cầu về nguyên liệu 26

1.3.3.2 Vận chuyển và bảo quản chè 26

1.3.3.3 Héo chè 27

1.3.3.4 Vò chè 27

1.3.3.5 Sàng tơi chè vò 28

1.3.3.6 Công đoạn lên men chè 29

1.3.3.7 Nhận xét về công nghệ vò chè, sàng tơi và lên men chè đen OTD 29

Chương 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Một số thành phần hóa học cơ bản của đọt chè 30

2.1.1 Nước 30

2.1.2 Tanin 31

2.1.3 Chất hòa tan (chất chiết) 32

2.1.4 Protein và các axit amin 34

2.1.6 Enzym (men ) 35

2.1.7 Pectin (keo dính) 35

2.1.8 Tinh dầu và hương thơm của chè 36

2.1.9 Đường (gluxit ) 37

2.1.10 Sinh tố và các chất khác 38

2.2 Những biến đổi hóa học xẩy ra trong quá trình vò và lên men 39

2.2.1 Những biến đổi hóa học xẩy ra trong quá trình vò khi sản xuất chè đen 39

2.2.2 Những biến đổi hóa học xẩy ra trong quá trình lên men 41

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chè trong quá trình vò và lên men 42

2.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chè trong quá trình vò 42

2.3.1.1 Chất lượng chè héo 42

2.3.1.2 Đặc tính kỹ thuật của máy vò 43

2.3.1.3 Khối lượng chè vò 43

2.3.1.4 Thời gian vò, số lần vò 43

2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chè trong quá trình lên men 44

2.3.2.1 Ảnh hưởng của các enzym xúc tác tạo nên những biến đổi sinh hóa 44

2.3.2.2 Ảnh hưởng thiết bị lên men 46

2.3.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí 47

2.3.2.4 Ảnh hưởng của độ ẩm không khí 47

2.3.2.5 Ảnh hưởng độ lưu thông không khí 48

2.3.2.6 Ảnh hưởng độ dày lớp chè lên men 48

2.3.2.7 Ảnh hưởng thời gian lên men 49

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nội dung nghiên cứu 50

3.1.1 Điều tra khảo sát về các thiết bị vò, sàng tơi, lên men, các thiết bị phun ẩm và qui trình công nghệ vò, lên men đang sử dụng tại một số doanh nghiệp hiện nay ở Phú Thọ, Yên Bái 50

3.1.1.1 Điều tra khảo sát về số lượng và chủng loại thiết bị 50

3.1.1.2 Điều tra khảo sát các thông số công nghệ đang thực hiện trong quá trình vò và lên men và một số chỉ tiêu hóa lý, cảm quan của chè bán thành phẩm 51

3.1.2 Nghiên cứu thiết bị phù hợp cho công đoạn vò và lên men 52

3.1.2.1 Lựa chọn máy vò chè 52

3.1.2.2 Lựa chọn thiết bị lên men chè 52

3.1.2.3 Lựa chọn thiết bị phun ẩm cho quá trình vò và lên men 52

3.1.3 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vò và lên men phù hợp với thiết bị đã lựa chọn và phù hợp với điều kiện sản xuất của các cơ sở sản xuất, doanh nghiệp ở Việt Nam, vừa đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm (VSATTP) 52

3.1.4 Nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ tiêu sinh hóa, vật lý, VSV, cảm quan trong quá trình vò và lên men 53

3.1.4.1 Xác định một số chỉ tiêu sinh hóa và VSV 53

3.1.4.2 Xác định một số chỉ tiêu vật lý 53

3.1.4.3 Xác định chỉ tiêu cảm quan của chè BTP 53

3.2 Phương pháp nghiên cứu 53

3.2.1 Thiết lập phiếu điều tra về thiết bị vò và lên men cũng như phiếu điều tra công nghệ vò và lên men chè đen và đi điều tra trực tiếp tại 10 doanh nghiệp ở Huyện Yên Bình và Huyện Văn Chấn tỉnh Yên Bái, huyện Thanh Ba Tỉnh Phú Thọ 53

3.2.2 Xác định phẩm cấp chè đọt tươi theo TCVN 2843- 79 53

3.2.3 Xác định khối lượng chè tươi từ chè héo 54

3.2.4 Xác định chất lượng chè héo bằng phương pháp cảm quan 54

3.2.4.1 Phương pháp xác định thủy phần còn lại của chè héo 54

3.2.4.2 Phương pháp xác định tỷ lệ chè héo đúng bằng phương pháp bấm bẻ 55

3.2.5 Xác định chất lượng chè vò bằng phương pháp cảm quan 55

3.2.5.1 Xác định độ xoăn của chè vò 55

3.2.5.2 Xác định độ vụn của chè vò 55

3.2.5.3 Xác định độ dập tế bào bằng phương pháp cảm quan 56

3.2.5.4 Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí 56

3.2.6 Xác định chất lượng chè lên men bằng phương pháp cảm quan 56

3.2.6.1 Phương pháp cảm quan 56

3.2.6.2 Phương pháp đo nhiệt độ khối chè 56

3.2.6.3 Xác định tế bào VSV hiếu khí và bào tử nấm men, nấm mốc 57

3.2.7 Xác định chất lượng chè BTP bằng phương pháp cảm quan 57

3.2.7.1 Xác định độ ẩm của chè BTP theo TCVN 5613- 1991 57

3.2.7.2 Xác định hàm lượng chất hòa tan theo TCVN 5610-1991 57

3.2.7.3 Xác định hàm lượng tanin theo phương pháp Leventhal 57

3.2.7.4 Xác đinh chất lượng chè đen BTP theo các thông số kỹ thuật 58

3.2.7.5 Xác định chất lượng chè đen BTP theo phương pháp cảm quan cho điểm 59

3.2.7.6 Xác định tạp chất sắt trong chè theo TCVN 5614- 1991 60

3.2.7.7 Xác định tạp chất lạ trong chè theo TCVN 5615- 1991 60

3.2.8 Xử lý thống kê theo chương trình Irristat 4.0 60

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết quả khảo sát về thiết bị, công nghệ và chất lượng của chè vò, sàng tơi và lên men tại một số cơ sở sản xuất, doanh nghiệp ở Việt Nam 61

4.1.1 Kết quả khảo sát về thiết bị vò, sàng tơi và lên men 61

4.1.1.1 Các cơ sở tại huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ 61

4.1.1.2 Các cơ sở tại huyện Yên Bình và huyện Văn Chấn, Tỉnh Yên Bái 62

4.1.1.3 Đánh giá về thiết bị vò, sàng tơi và lên men 63

4.1.2 Kết quả khảo sát về công nghệ vò, sàng tơi và lên men 65

4.1.2.1 Các cơ sở tại huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ 65

4.1.2.2 Các cơ sở tại huyện Yên Bình và huyện Văn Chấn, Tỉnh Yên Bái 66

4.1.2.3 Đánh giá về công nghệ vò, sàng tơi và lên men chè 67

4.1.3 Kết quả khảo sát về chất lượng chè 68

4.1.3.1 Chất lượng chè vò, sàng tơi và lên men 68

4.1.3.2 Một số chỉ tiêu hóa học và vật lý của chè đen bán thành phẩm 69

4.1.3.3 Đánh giá chất lượng chè đen bán thành phẩm bằng phương pháp cảm quan 70

4.1.3.4 Đánh giá chất lượng chè vò, chè lên men và chè đen bán thành phẩm 73

4.2 Nghiên cứu lựa chọn thiết bị vò chè, cải tiến thiết bị sàng tơi, lên men và máy phun ẩm 75

4.2.1 Lựa chọn thiết bị vò chè 75

4.2.2 Cải tiến thiết bị sàng tơi 76

4.2.3 Cải tạo thiết bị lên men 77

4.2.3.1 Cải tạo phòng men 77

4.2.3.2 Lựa chọn khay ủ chứa chè lên men 77

4.2.3.3 Thiết kế và chế tạo thiết bị xếp khay chè lên men 78

4.2.4 Cải tạo và lựa chọn số lượng máy phun ẩm 78

4.2.4.1 Cải tiến máy phun ẩm 79

4.2.4.2 Tính toán lựa chọn số lượng máy phun ẩm 79

4.3 Nghiên cứu công nghệ vò chè và lên men phù hợp với thiết bị đã lựa chọn 79

4.3.1 Nghiên cứu công nghệ vò chè 79

4.3.1.1 Xác định khối lượng chè vò phù hợp 80

4.3.1.2 Xác định thời gian vò chè phù hợp 81

4.3.2 Công nghệ sàng tơi chè vò 83

4.3.3 Nghiên cứu công nghệ lên men chè 84

4.3.3.1 Xác định độ dày lớp chè lên men 84

4.3.3.2 Xác định thời gian lên men 87

4.4 Nghiên cứu xác định sự biến đổi một số chỉ tiêu vật lý, sinh hóa, VSV và cảm quan trong quá trình chế biến trên thiết bị đã cải tiến và lựa chọn 92

4.4.1 Xác định một số chỉ tiêu vật lý, sinh hóa và VSV 92

4.4.1.1 Xác định một số chỉ tiêu vật lý và sinh hóa đối với chè vò và lên men 92

4.4.1.2 Xác định một số chỉ tiêu vật lý và sinh hóa đối với chè BTP 94

4.4.2 Xác định chất lượng chè BTP bằng phương pháp cảm quan 96

4.5 Thiết lập quy trình công nghệ vò và lên men chè đen OTD 99

4.5.1 Đối với nguyên liệu chè loại B 99

4.5.2 Đối với nguyên liệu chè loại C, D 100

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 101

Kiến nghị 102

MỞ ĐẦU

1 Sự hình thành đề tài

Theo số liệu của Hiệp hội chè Việt Nam [25], tính đến hết năm 2010, cả nước đã

có 130.098ha chè, trong đó có 118.000 ha chè kinh doanh, năng suất trung bình 6,8 tấn chè búp tươi/ha với sản lượng chè tươi 802.400 tấn, tương đương 175.000 tấn sản phẩm, trong đó chè đen chiếm 105.000 tấn (phần lớn là chè đen orthodox chiếm 81%), sản phẩm chè xanh chiếm 70.000 tấn Sản lượng chè xuất khẩu của Việt Nam 130.000 tấn, trong đó chủ yếu là chè đen 81.000 tấn chiếm 62% Chè nội tiêu 45.000 tấn, chủ yếu là chè xanh Như vậy Việt Nam chúng ta đã tự hào được xếp vị trí thứ 5

về diện tích và sản lượng so với các quốc gia khác trồng và chế biến chè trên thế giới Tuy nhiên giá bán chè bình quân của Việt Nam chỉ đạt khoảng 1350 USD/ tấn, trong

khi đó giá bán chè bình quân của các nước sản xuất chè trên thế giới là 1.600- 1.800 USD/tấn, thậm chí một số nước như Sri LanKa, Kenya là 2.500- 3000 USD/ tấn

Nguyên nhân chính khiến giá chè của Việt Nam thấp hơn các nước khác trên thế giới

là do chất lượng chè chưa cao và chưa thực sự ổn định Chất lượng chè đen của Việt Nam chưa cao thể hiện ở chỗ: Ngoại hình cánh chè kém đen, màu nước pha tối sậm, hương không có mùi thơm đặc trưng hoặc lộ mùi chua và cánh chè thô, vị nhạt, không có hậu

Nguyên nhân dẫn đến chất lượng chè đen Việt Nam thua kém so với các nước trong khu vực và trên thế giới thì rất nhiều Ví dụ, chúng ta chưa có nhiều giống chè cho chất lượng tốt, mà chủ yếu chỉ có giống chè cho chất lượng trung bình như giống chè Trung Du, PH1, qui trình canh tác thì bất cập, chủ yếu sử dụng phân vô cơ, ít sử dụng phân hữu cơ… Đồng thời trong công nghiệp chế biến còn có một nguyên nhân rất cơ bản dẫn đến chất lượng chè của Việt Nam yếu kém đó là thiết bị chế biến ở công đoạn vò và lên men không đồng bộ hoặc lạc hậu, các thông số kỹ thuật thì bị vi phạm nghiêm trọng do người tham gia chế biến chè không hiểu biết về kỹ thuật hoặc

cố tình vi phạm Chính những nguyên nhân này mà chất lượng chè của các cơ sở sản

xuất khi chế biến ra hầu hết chỉ đạt loại 3, loại 4 theo 10 TCN 458- 2001[1], hoặc khi phân loại chỉ đạt ở mức đạt yêu cầu thậm chí kém so với TCVN 3218- 1993[1].Tỷ lệ tập chất lạ và tạp chất sắt có trong chè vượt quá mức cho phép gây mất vệ sinh an

toàn thực phẩm (VSATTP), môi trường chế biến thì ô nhiễm gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, tới sức khỏe của con người trực tiếp lao động và ảnh hưởng tới

môi trường xung quanh Xuất phát từ những nguyên nhân trên đề tài: “Nghiên cứu

ứng dụng công nghệ và lựa chọn thiết bị vò, lên men chè đen orthodox (OTD) xuất khẩu đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm” là vô cùng cần thiết,

kết quả của đề tài sẽ giúp cho các cơ sở sản xuất vận dụng vào điều kiện sản xuất của mình để sản xuất ra những sản phẩm chè có chất lượng cao hơn, ổn định hơn, đảm bảo VSATTP hơn để từ đó góp phần nâng cao chất lượng chè Việt Nam trong bối cảnh hội nhập kinh tế khu vực và trên toàn thế giới hiện nay

2 Tính cấp thiết đề tài

- Hiện nay các cơ sở sản xuất có quan niệm khi sản xuất chè đen dùng máy vò

chè Trung Quốc loại 6CR- 265, 6CR- 255 cũng được, hoặc không cần quan tâm đến

số lần vò và thời gian vò vì các đơn vị này quan niệm rằng chỉ cần vò chè xoăn là được, trong khi đó công đoạn vò chè để sản xuất chè đen không những cần làm xoăn

mà còn phải làm giập tế bào lá chè để enzyme oxy hóa xúc tác chuyển hóa tanin chè

Đề tài nghiên cứu lựa chọn máy vò chè và công nghệ vò chè phù hợp để làm tăng và

ổn định chất lượng chè là vô cùng cấp thiết

- Việc sử dụng sàng tơi phân loại chè vò tùy tiện ở các cơ sở sản xuất như hiện

nay không những ảnh hưởng tới năng suất mà còn ảnh hưởng đến chất lượng chè vò,

từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả kinh doanh của doanh nghiệp Đề tài đã nghiên cứu cải tiến máy sàng tơi và lựa chọn số lưới sàng phù hợp không những đảm bảo tăng năng suất mà còn làm tăng hiệu quả kinh doanh của các cơ sở sản xuất khi sản xuất chế biến chè đen xuất khẩu

- Nhiều các cơ sở sản xuất hiện nay đều áp dụng phương pháp lên men trực tiếp

trên nền nhà, với phương pháp này chè vừa vị lên men yếm khí, vừa khó vệ sinh công nghiệp từ đó dẫn tới chất lượng chè không cao mà còn gây mất VSATTP và ô nhiễm môi trường Đề tài nghiên cứu cải tạo phòng men, thiết kế chế tạo và lựa chọn thiết bị lên men phù hợp, không những tạo điều kiện nâng cao chất lượng chè, đảm bảo VSATTP mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường

- Hiện nay nhiều cơ sở sản xuất ít quan tâm đến điều kiện khí tượng phòng men

như nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí, thậm trí có cơ sở sản xuất còn cho chè lên men trong phòng sấy, phòng sàng phân loại chè Đề tài nghiên cứu cải tiến máy phun ẩm, tính toán số lượng máy phun ẩm phù hợp tương ứng với diện tích phòng men để luôn đảm bảo điều kiện tốt nhất cho quá trình lên men từ đó nâng cao và ổn định chất lượng sản phẩm là điều kiện để các sơ sở sản xuất tăng sức cạnh tranh trong bối cảnh đất nước ta đang hội nhập kinh tế khu vực và trên toàn thế giới hiện nay

3 Mục tiêu đề tài

- Lựa chọn được thiết bị vò, sàng tơi và lên men chè đen orthodox phù hợp

với điều kiện sản xuất của các cơ sở sản xuất ở Việt Nam

- Thiết lập và hoàn thiện được qui trình công nghệ vò chè và lên men chè đen

Orthodox (OTD) qui mô vừa và nhỏ, đảm bào nâng cao, ổn định chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm

4 Địa điểm và phạm vi nghiên cứu

4.1 Địa điểm nghiên cứu

- Trung tâm công nghệ sinh học (CNSH) và Vệ sinh an toàn thực phẩm

(VSATTP), trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp

- Viện Công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm – Trường Đại học bách khoa

Hà Nội

- Hợp tác xã chế biến Nông sản phong châu, Phú Thọ

- Viện Công nghệ thực phẩm

- Một số Công ty và HTX đang sản xuất chè tại Huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ,

huyện Yên Bình và huyện Văn Chấn, Tỉnh Yên Bái

4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Đề tài tập trung nghiên cứu hoàn thiện công nghệ vò và lên men chè đen OTD

với giống chè Trung Du có phẩm cấp B, C, D tại huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ

- Các thiết bị nghiên cứu đã được lựa chọn, cải tiến và lắp đặt tại HTX chế biến

Nông sản Phong Châu, Phú Thọ

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài

5.1 Ý nghĩa khoa học

- Việc lựa chọn được máy vò chè phù hợp với doanh nghiệp, cơ sở sản xuất và

công nghệ vò chè trên thiết bị đã lựa chọn đã xóa đi quan niệm của nhiều cơ sở sản xuất cho rằng khi sản xuất chè nói chung, chè đen nói riêng chỉ cần vò chè xoăn là được

- Việc nghiên cứu cải tạo phòng men, lựa chọn và thiết kế chế tạo thiết bị lên men

phù hợp đã xóa đi quan niệm lạc hậu của nhiều cơ sở sản xuất cho rằng lên men chè đen bằng thiết bị gì cũng được, kể cả lên men trực tiếp trên nền nhà

- Việc cải tạo và tính toán lựa chọn số lượng máy phun ẩm cho phòng men cũng

xóa đi quan niệm lạc hậu của một số cơ sở sản xuất cho rằng phòng men chỉ cần

trang bị một cái phun ẩm là đủ

5.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài

- Đề tài nghiên cứu lựa chọn máy vò chè được sản xuất trong nước không những

phát huy nội lực ngành cơ khí chế tạo của Việt Nam, tiện lợi cho các doanh nghiệp chủ động lắp đặt mà không phải nhập khẩu, ngoài ra còn tiết kiệm đáng kể về chi phí của các đơn vị mà vẫn đảm bảo các tính năng như máy nhập ngoại

- Việc lựa chọn được thiết bị vò chè, cải tạo sàng tơi, phương pháp và thiết bị lên

men, cải tiến và tính toán số lượng máy phun ẩm đã làm tăng và ổn định chất lượng chè thành phẩm, đảm bảo VSATTP từ đó làm tăng tính cạnh tranh sản phẩm của các doanh nghiệp trên thị trường, góp phần giữ vững và mở rộng thị trường chè Việt Nam ở trong nước và ngoài nước, đặc biệt trong giai đoạn hội nhập kinh tế khu vực

và trên thế giới hiện nay

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Nguồn gốc cây chè

Dựa vào các di tích khảo cổ học và điều kiện sinh thái của cây chè, căn cứ ở các vùng chè hoang dại và tập quán sử dụng chè, nhiều tài liệu của Trung Quốc, Liên

Xô cũ đã đưa đến kết luận: Cây chè có nguồn gốc phát sinh ở miền núi phía nam Trung Quốc, Bắc Ấn Độ, miền Bắc Việt Nam, ngày nay cây chè được trồng ở nhiều nước khác nhau do sự tiến hóa nhưng có cùng nguồn gốc chung

Năm 1753, Line đặt tên khoa học cho cây chè là Thea Sinensis, sau đó lại đặt

là Camellia Sinensis [2]

Dựa vào đặc điểm thực vật học, đặc điểm sinh hóa, nguồn gốc phát sinh của cây chè người ta chia làm 4 loại chè như sau:

- Chè Trung Quốc lá nhỏ (Camelliasinensis var bohea): Thuộc loại cây bụi

thấp, phân cành nhiều, lá nhỏ và dày, nhiều gợn sóng, mầu xanh đậm, lá dài 3,5- 6,5cm, có 6- 7 đôi gân, răng cưa nhỏ không đều, búp nhỏ, hoa nhiều năng xuất cho búp thấp, có phẩm chất và khả năng chịu lạnh tốt ( tới -150C ); Nguồn gốc: Vân Nam,

Tứ Xuyên (Trung Quốc ) Được trồng nhiều ở miền đông nam Trung Quốc, Nhật Bản, Liên Xô

- Chè Trung Quốc lá to (Camelliasinensis var macrophilla): Thân gỗ vừa, cao

tới 5m Lá to trung bình, dài từ 12- 15cm, rộng 5- 7cm, mầu lá xanh nhạt, bóng, răng cưa thưa không đều, có 8- 9 đôi gân lá Năng xuất và phẩm chất búp khá Nguyên sản

ở Vân Nam (Trung Quốc), được trồng nhiều ở Trung Quốc, Việt Nam, Malayxia, Inđônêxia

- Chè Shan (Camelliasinensis var Shan): Thân gỗ, cao từ 6- 10m, phân cành

cao Lá to dài 15- 18cm, mầu xanh nhạt, răng cưa nhỏ và dày, búp to có nhiều lông tơ

màu trắng mịn (tuyết chè), có 10 đôi gân lá Có năng xuất cho búp cao, phẩm chất tốt, được trồng nhiều ở phía nam Trung Quốc, vùng núi Bắc Việt Nam, Srilanka

- Chè Ấn Độ (Camelliasinensis var Assamica): Thân gỗ, có thể cao đến 17m,

phân cành thưa Lá to, dài 20- 30cm, mỏng mềm và màu xanh đậm, phiến lá gợn sóng, có 12- 15 đôi gân lá, rất ít hoa, quả, chịu rét và chịu hạn kém, năng xuất cho

búp cao và chất lượng tốt Nguyên sản ở Ấn Độ, được trồng nhiều ở Ấn Độ, Miến Điện, Việt Nam [2]

1.2 Tổng quan tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và trong nước

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới

1.2.1.1 Tình hình sản xuất chè

Chè là cây công nghiệp dài ngày, được trồng sớm nhất ở Trung Quốc cách đây khoảng 5000 năm [3], Trong búp chè có chứa 192 hợp chất hóa học tạo nên hương,

vị, màu sắc nước pha, … của chè [4], [31], hàm lượng cafein trong lá chè chứa 2,5-

5% và một số hợp chất ancaloit ở trong lá chè rất cần dùng trong lĩnh vực y tế, có khả năng kích thích hệ thần kinh trung ương, vỏ đại não làm cho tinh thần minh mẫn, tăng cường hoạt động của các cơ bắp trong cơ thể, nâng cao năng lực làm việc, giảm bớt mệt nhọc sau khi làm việc căng thẳng [4] Mặt khác các loại cafein ở trong lá chè không gây kích thích quá mạnh như cafein ở trong cà phê và các loại thức uống khác Hỗn hợp tanin chè có khả năng giải khát và chữa nhiều loại bệnh như tả, lị, thương hàn, sỏi thận, sỏi bàng quang và chảy máu dạ dày Đặc biệt nước chè có khả năng phòng chống phóng xạ, do vậy có thể coi là nước uống của thời đại nguyên tử khi trên trái đất bị nhiễm xạ ngày càng tăng lên Trong chè còn chứa rất nhiều loại vitamin A, B1, B2, B6, K, PP… Đặc biệt có nhiều vitamin C [4], [5] Đây là nguồn dinh dưỡng vô cùng quí báu đối với con người Do tác dụng ích lợi có tính toàn diện của chè cho nên các quốc gia có lợi thế về mặt địa lý đã và đang đầu tư để tăng diện tích trồng chè, tăng năng suất cây chè, tăng chất lượng, hạ giá thành sản phẩm và đa dạng hóa các mặt hàng về chè để tạo ra sức cạnh canh lớn trên thị trường quốc tế Chính vì vậy đến hết năm 2006 đã có hơn 100 nước thuộc 5 châu lục trồng và xuất khẩu chè

Theo thống kê cứ sau mỗi chu kỳ 20 năm tổng sản lượng chè thế giới lại tăng lên gấp 2 lần [6]

Năm 1950: 613,6 ngàn tấn

Năm 1970: 1.196,1 ngàn tấn

Năm 1990: 2.522,0 ngàn tấn

Về tốc độ sản xuất chè vào năm 1993 [37], [39], các nước châu Á sản xuất 81% tổng sản lượng chè thế giới Trong đó riêng bốn nước đã đạt 67% là: Ấn Độ 29%, Trung Quốc 23%, Xrilanca 8,5%, Inđônêxia 6,5% Các nước châu phi sản xuất 12% tổng sản lượng chè thế giới Riêng Kênia chiếm 62% sản lượng chè toàn châu phi và chiếm 8% tổng sản lượng chè thế giới Kênia là nước có tốc độ phát triển chè cao nhất Kênia bắt đầu trồng chè từ những năm 1920 thế kỷ này, đặc biệt từ những năm 1950 thì có sự phát triền mạnh nên trong vòng 40 năm đã đưa tổng diện tích chè

từ 8.000 ha lên đến 100.000ha và tổng sản lượng lên đến gần 200.000 tấn chè khô mỗi năm

Bảng 1.1 Sản lượng chè tại một số quốc gia chính trồng chè trên thế giới

Năm

Sản lượng chè khô (tấn) Trung Quốc Ấn Độ Kênia Xrilanca

(Nguồn: Số liệu FAO, 2007 )

Về công nghệ chế biến thì hiện nay hai loại chè chủ yếu được chế biến từ búp chè tươi là chè xanh và chè đen Trong đó chè đen chiếm tới 75% tổng sản lượng chè thế giới [9] Ngoài ra còn có các loại chè lên men bán phần như ô long, chè pao chung, chè đỏ, chè vàng, chè thiết quan âm.v.v

Chè đen hiện nay được chế biến chủ yếu theo hai qui trình công nghệ chính là OTD và CTC (Crushing – Tearing – Curling) Trong đó tỷ lệ chè CTC ngày một nhiều lên cụ thể: năm 1975 chiếm 37,98% so với tổng sản lượng chè đen trên thế

giới, năm 1980 chiếm 39,93%, năm 1985 chiếm 43,69%, năm 1990 chiếm 50,16%, năm 1994 chiếm 58,55% [20].

Bên cạnh những loại chè truyền thống ở dạng rời (chè đen, chè xanh, chè ô long, chè pao chung, chè thiết quan âm.v.v.), đã xuất hiện các dạng chè mới như chè túi nhúng, chè hòa tan, chè uống liền, chè dược thảo Các sản phẩm khác có chè trong thành phần như: Bánh chè, kẹo chè, thạch chè, kem chè, mỳ sợi chè.v.v Các sản phẩm này phù hợp với nhu cầu tiêu dùng và phong cách sống hiện đại, khả năng cạnh tranh của chè với các loại nước uống giải khát tăng lên Trên cơ sở đó nền kinh

tế chè thế giới có điều kiện được cải thiện và phát triển hơn nữa

1.2.1.2 Tình hình tiêu thụ chè

Nhu cầu dùng chè của con người trên thế giới ngày càng nhiều, hơn một nửa

số dân trên thế giới có nhu cầu uống chè Lượng chè tiêu dùng bình quân một người trong một năm của thế giới khoảng 0,5kg chè khô Những nước châu âu, châu Mỹ không sản xuất chè nhưng lại có nhu cầu dùng chè cao nhất như: Anh 4,4kg chè/khô/ người/năm, Ireland 3,6 kg, Canada 0,75 kg, Mỹ 0,35 kg, Australia 2,7kg, Xrilanca 1,45 kg, Ấn Độ 0,52 kg, Trung Quốc 0,3kg, Việt Nam 0,274 kg [20] Nhu cầu dùng chè của Nhật Bản hàng năm có xu thế tăng lên mặc dù là nước sản xuất chè, nhưng mỗi năm Nhật Bản nhập khẩu khoảng 6.000 tấn chè xanh (chủ yếu của Trung Quốc

và Việt Nam), 20.000 tấn chè ô long và pao chung (từ Trung Quốc và Đài Loan) và 13.000 tấn chè đen

Bảng 1.2 Sản lượng chè xuất khẩu của một số nước sản xuất chính

Trung Quốc Ấn Độ Kênia Xrilaca

Nhu cầu dùng chè của con người trên thế giới không những ngày càng nhiều

số lượng, đòi hỏi cao về chất lượng mà còn đa dạng hóa mặt hàng Nếu như trước đây các nước châu Á, châu Âu, châu Mỹ ưa dùng chè đen, một số nước châu Âu và châu Á ưa dùng chè xanh và các dạng chè lên men bán phần thì hiện nay nhiều nước trên thế giới thích dùng các loại chè khác như: chè túi nhúng, chè hòa tan, chè hương hoa, chè có hàm lượng cafein thấp, chè hữu cơ, chè dược thảo, chè uống liền [20]

- Chè túi nhúng (chè túi lọc): Xuất hiện lần đầu năm 1904 nhưng đến năm

1970 mới được thương mại hóa và trong vòng hai mươi năm qua đã tăng từ 20% lên đến 90% thị phần tiêu thụ chè Có thể coi chè túi nhúng là một bước ngoặc trong quá trình phát triển công nghiệp chè biến chè Chè túi nhúng được ưa chuộng ở các nước phương tây

- Chè hương hoa: Trước đây chỉ có chè xanh ướp hương hoa (Hoa nhài, sói,

bưởi, sen…) Ngày nay người ta ướp hương hoa cả chè đen mà thường dùng hương các loại trái cây như chanh, cam, quýt, bưởi, đào, táo, mơ, dâu tây… Chè hương hoa được ưa chuộng ở các nước châu Âu nhất là Đức từ giữa những năm 1980

- Chè có hàm lượng cafein thấp: Là một đòi hỏi mới của một số người dùng

chè, lần đầu xuất hiện ở Mỹ năm 1983, ở Anh 1988 Để tạo ra cho chè có hàm lượng cafein dưới 2% như ở Trung Quốc và Nhật Bản, người ta xử lý bằng dung môi, chần chè tươi bằng nước nóng…

- Chè hữu cơ (chè sạch): Là chè được chế biến từ búp chè hái ở các nương chè

hoàn toàn không bón phân hóa học, không phun thuốc trừ sâu, không phun thuốc trừ cỏ… Loại chè này xuất hiện lần đầu tiên ở thị trường nước Anh vào mùa thu năm

1989 và được bán với nhãn hiện là “Natureland” do công ty dược thảo và gia vị Lon Don tổ chức chế biến từ chè ở đồn điền Luponde nằm ở độ cao 2.150m trên núi Livingstonia của Tanzania Nhu cầu dùng chè hữu cơ tăng bình quân 25% mỗi năm

(Giá bán chè hữu cơ gấp 2- 4 lần chè hương thường)

- Chè dược thảo (chè thuốc, chè thảo mộc): Là hỗn hợp chè xanh, chè đen với

một vài vị thuốc thảo mộc, có tác dụng phòng ngừa chữa trị bệnh Nhu cầu dùng chè

dược thảo trên thế giới ngày một tăng Ở Mỹ một vài năm gần đây tăng bình quân từ

10- 15%/ năm Năm 1992 doanh số bán chè dược thảo lên đến 116 triệu USD

- Chè uống liền: Là nước chè được pha sẵn đóng lon nhôm, hộp giấy hoặc

chai nhựa bán như nước giải khát thông thường Trong một vài năm gần đây chè uống liền phát triển mạnh ở Mỹ, Nhật Bản, Đài Loan, Trung Quốc Ở Nhật Bản năm

1993 sản xuất 11.450 triệu lít nước giải khát các loại thì chè đóng lon chiếm 17,9%, năm 1994 tăng so với 1993 là 7% Ở Mỹ năm 1994 tiêu thụ đến 3,75 tỷ USD chè, trong đó riêng chè uống liền đóng lon và chai chiếm 2 tỷ USD Ở Đài Loan chè uống liền đóng lon và chai chiếm tỷ lệ nhiều nhất trong các loại nước giải khát không cồn 36,3%, trong khi đó nước giải khát soda 23,8%, nước rau quả 14,5%, cà phê 10% Tóm lại nhu cầu dùng chè của con người trên toàn thế giới ngày càng lớn, nhưng đòi hỏi chất lượng ngày càng cao, phải đa dạng hóa sản phẩm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng và phong cách sống hiện đại Cho nên các nhà nghiên cứu và sản xuất chè phải làm sao để cho chè có sức sống cạnh tranh lớn đối với các loại nước uống giải khát khác, như vậy nền kinh tế chè thế giới có điều kiện cải tiến và phát triển vững chắc hơn nữa

1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trong nước

1.2.1.1 Tình hình sản xuất chè trong nước

Cây chè đã có ở Việt Nam từ rất lâu đời, Việt Nam là một trong những vùng chè cổ xưa của thế giới [8], [9] Uống chè đã trở thành tập quán lâu đời của nhân dân Việt Nam nói riêng và của nhân dân thế giới nói chung Bởi vậy ngay sau khi đặt chân đến Thăng Long (năm 1882), người Pháp đã quan tâm đến cây chè một sản phẩm quí của vùng nhiệt đới Viễn Đông Trong ba năm G.Baux đã khảo sát cây chè

miền núi ở bản Xang- Bắc kỳ (1885), rồi đến phái đoàn điều tra Pavie (1890- 1891)

đã khảo sát nhiều lần vùng núi giữa sông Đà và sông Mê Công Năm 1890 nhà tư bản pháp Paul Chaffanjon đã mở đồn điền sản xuất kinh doanh chè lần đầu tiên 60 ha

ở Tình Cương- Phú Thọ (Chủ chè Phú Thọ) ngày nay, rồi Đức Phú – Quảng Nam

250 ha Nhưng đến năm 1918 Chính phủ Pháp mới thực sự quan tâm nghiên cứu và đầu tư khai thác cây chè ở Việt Nam Chính phủ Pháp đã thành lập một số cơ sở

nghiệm trồng trọt chè Plâycu năm 1927, Trại thí nghiệm chè Bảo Lộc (Lâm Đồng)

năm 1931 Nhìn chung giai đoạn 1918- 1940 là giai đoạn phát triển mạnh mẽ, sản phẩm gồm hai loại chè đen và chè xanh, trong đó chè đen chủ yếu ở Việt Nam (1940-

1954) lại bị ngừng trệ (do Nhật Bản chiếm đóng tại Đông Dương trong thời gian

1940- 1945) Mặc dù đã có sự thỏa thuận với toàn quyền Pháp ở Đông Dương và

Chính Phủ Pháp, nhưng do mất ổn định về chính trị nên các giới kinh doanh chỉ duy

trì hoạt động cầm chừng Thời kỳ 1945- 1954 là thời kỳ kháng chiến chống Pháp, do

đó cũng ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển và tiêu thụ chè ở Việt Nam Từ năm

1955 đến nay cây chè được phát triển khá mạnh ở vùng trung du, miền núi phía Bắc

và Cao Nguyên Lâm Đồng Diện tích từ chỗ chỉ có 10.500 ha (1955), 70.000ha (1998), đến nay đã có hơn 130.000 ha Hiện nay chè được trồng ở hơn 50 tỉnh thành trong cả nước, trong đó giống chè Trung Du là chủ yếu chiếm 61%, giống chè Shan chiếm 27%, còn các loại chè giống mới khác chiếm 12%[24]

Hiện nay cả nước có đến hàng trăm cơ sở chế biến chè, với các qui mô từ 5- 7 tấn nguyên liệu/ ngày cho đến 50- 60 tấn nguyên liệu/ ngày Những tỉnh Trung Du và

miền núi phía Bắc có nhiều chè như Thái Nguyên, Phú Thọ, Tuyên Quang, Yên Bái, Lào Cai, Hà Giang, Sơn La, Lai Châu, và các tỉnh miền trung như Thanh Hóa, Nghệ

An, Hà Tĩnh, các tỉnh Tây Nguyên như Lâm Đồng… Các nhà máy chế biến chè của chúng ta chủ yếu là chè đen chiếm 70%, còn lại là chè xanh và các loại chè khác nhau như chè Ô long, chè vàng, chè Phổ Nhĩ Trong sản phẩm chè đen thì sản phẩm

được chế biến theo công nghệ OTD chiếm tới 85- 90%, còn lại 10- 15% theo công

nghệ CTC

Bảng 1.3 Sản lượng chè của Việt Nam sản xuất so với thế giới

Năm

Tổng sản lượng (1000 tấn)

Thị phần của Việt Nam so với thế giới

(Nguồn số liệu: FAO 2007)

1.2.2.2 Tình hình tiêu thụ chè trong nước

* Về thị trường nội tiêu

Chủ yếu là chè xanh như chè Hà Giang, chè Thái Nguyên, chè Tuyên Quang, chè Lâm Đồng… Các loại chè ướp hoa tươi như chè hoa nhài, hoa sen, hoa sói… Chè đen ở dạng chè túi nhúng cũng được người Việt Nam ưa dùng

Bảng 1.4 Sản lượng tiêu thụ chè nội địa

Khối lượng (1000 tấn)

* Về thị trường xuất khẩu

Thị trường xuất khẩu của Việt Nam chủ yếu là các nước thuộc khu vực châu

Á, châu Âu, châu Mỹ [2], [5] Trong đó thị trường chính là châu Âu và các nước thuộc khu vực Trung Cận Đông Các loại sản phẩm chè xuất khẩu của Việt Nam chủ

yếu là chè đen, chiếm 65- 70 %, chè xanh 25- 30 %, các loại chè khác 5- 10 %

Trong đó thị trường châu Âu và các nước Trung Cận Đông chủ yếu nhập chè đen Chè xanh và các loại chè khác chủ yếu xuất sang Mỹ và các nước châu Á như Pakistan, Singapo, Nhật Bản, Đài Loan, Trung Quốc.v v

1.3 Tổng quan về thiết bị, công nghệ vò chè, sàng tơi và lên men chè đen OTD

1.3.1 Tổng quan về thiết bị vò, sàng tơi và lên men ngoài nước có ở Việt Nam

1.3.1.1 Thiết bị của Liên Xô (cũ)

a Thiết bị vò chè

- Thiết bị vò chè của Liên Xô được sử dụng ở Việt Nam từ những năm đầu

thập kỷ 50 của thế kỷ XX Sau hòa bình lập lại, ngành chè Việt Nam mới bắt đầu được nhà nước quan tâm đầu tư và phát triển, cái nôi của ngành chè Việt Nam là nhà máy chè đen Thanh Ba và nhà máy chè xanh Hạ Hòa được Liên Xô giúp chính phủ Việt Nam xây dựng năm 1956 tại huyện Thanh Ba và huyện Hạ Hòa tỉnh Phú Thọ Tại hai nhà máy chè đầu tiên của Việt Nam mà Liên Xô giúp đỡ xây dựng, thiết bị vò

chè chủ yếu dùng loại ЧРО- I và ЧРО- II Thiết bị vò chè ЧРО- II giống hệt ЧРО- I,

chỉ khác là loại ЧРО- II có thêm miệng loe phía trên của thùng vò để chứa chè khi nạp chè héo vào cối vò Máy vò ЧРО- II được cấu tạo bởi 6 phần chính là mâm vò và thùng vò Mâm vò được đúc bằng gang, phía trên có dát thép inox dày 1,5mm Trên mâm vò có gắn nhiều gân đồng (18 cái) để tăng ma sát tạo điều kiện cho quá trình làm xoăn dập lá chè được tốt [34] Thùng vò bằng thép inox dày 6 mm có đường kính x chiều cao = 969 x 1000 mm, có tác dụng để chứa chè khi vò, phía trên thùng

vò có gắn thêm phễu kích thước D=2100/ 969 mm, cao 420 mm để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nạp nguyên liệu Đây là máy vò tác dụng chuyển động kép, tức là cả mâm vò và thùng vò đều chuyển động

- Năng suất máy vò 200kg chè héo/ mẻ tương đương 330 kg chè tươi

Thiết bị sàng tơi của Liên Xô là một khung thép hình chữ nhật được lắp lưới inox:

- Kích thước lưới sàng: 3 x 3 (3 lỗ/inches)

- Kích thước phủ bì d x r x c: 2600 x 1300 x 1000 mm

- Tốc độ lắc 300 lần/ phút

- Công suất động cơ điện: 1,5 kw

- Diện tích mặt sàng 1,4 m2

- Năng suất: 400 kg chè vò/ giờ tương đương 650 kg chè tươi/ giờ

c Thiết bị lên men

+ Lên men bằng giàn

Giàn là một giá kim loại có nhiều tầng, các tầng được lắp đặt các khung lưới

để chứa chè lên men

+Lên men bằng khay gỗ: Chè lên men được chứa trong khay gỗ

nhằm đạt nhiệt độ không khí từ 22- 240C Nhược điểm hay bị tắc, tốn nước, phải có máy nén khí

1.3.1.2 Thiết bị của Ấn Độ

a Thiết bị vò chè

Vào những năm 1995 các loại thiết bị chế biến chè của Ấn Độ mới bắt đầu xuất hiện ở Việt Nam Các loại thiết bị này được trang bị cho các doanh nghiệp của các tỉnh cũng như của Tổng Công ty chè Việt Nam dựa vào vốn vay ODA như Công

ty chè Việt Cường, huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái; Công ty chè Long Phú, huyện Quốc Oai, Hà Nội, Công ty chè Tam Đường, tỉnh Lai Châu Máy vò Super Twist của Ấn Độ được cấu tạo gần giống như máy vò Liên Xô, tuy nhiên kích thước máy

Mâm vò không có gân và thùng vò có nắp để ép chè trong quá trình vò Đây là loại máy vò tác dụng chuyển động kép [35]

b Thiết bị sàng tơi (Googy)

Sàng tơi của Ấn Độ là một khung lưới inox hình tròn

- Năng suất: 900- 1200kg chè tươi/giờ

- Tốc độ quay 20 vòng/ phút

- Trọng lượng: 1.150 kg

- Kích thước: Đường kính x dài x cao = 1500 x 3500 x 1800 mm

c Thiết bị lên men

Thiết bị lên men của Ấn Độ đang được sử dụng tại Việt Nam có hai loại là lên men bằng hộc và máy lên men liên tục

+ Lên men bằng hộc

Hộc lên men là khối hộp hình chữ nhật được xây bằng gạch và đổ bê tông trên nắp, trên nắp bê tông có nhiều lỗ hình vuông để đặt khay chứa chè

- Khay hình côn bằng tôn hoặc thép inox, kích thước miệng 450 x 450 mm

- Mỗi hộc có 44 lỗ, tương đương với 44 khay

- Kích thước của mỗi hộc là d x r x c = 13.200 x 1.300 x 700 mm

Mỗi hộc có quạt thổi không khí ẩm vào theo chiều dài của hộc, quạt dùng để thổi không khí ẩm là quạt li tâm, không khí ẩm được tạo thành do có một máy để thổi không khí ẩm là quạt li tâm, không khí ẩm được tạo thành do có một máy phun ẩm đĩa đặt ngay đầu quạt và liên tục cung cấp không khí ẩm, mát cho quạt

+ Lên men bằng máy lên men liên tục Majestea

Máy lên men liên tục có tên là Majestea Thiết bị Majestea bao gồm nhiều mô đun được thiết kế theo kiểu khí động học, mỗi mô đun được lắp quạt riêng, không khí

mát và ẩm được những quạt này phun vào bên dưới gầm băng tải và có thể điều chỉnh lưu lượng

- Năng suất 1.250 kg chè héo/ 5 mô đun hoặc 2.000kg chè héo/ 8 môđun

Bảng 1.5 Một số thông số kỹ thuật của máy lên men liên tục Majestea

Thông số kỹ thuật

Kiểu máy TTM 05 TTM 06 TTM 07 TTM 08

Chiều dài kể cả băng tải tiếp

liệu (m) 12,8 14,8 16,8 18,8 Chiều cao (m) 1,4 1,4 1,4 1,4 Chiều rộng cả bộ phận chuyển

và tốc độ chuyển động của cánh quạt, nó đã xé dòng nước ra nhiều tia nhỏ li ti

- Động cơ điện của mô tơ: 0,75

- Tốc độ vòng quay của cánh quạt: 1.450 v/phút

1.3.1.3 Thiết bị của Trung Quốc

hoạt động theo nguyên tắc chuyển động đơn, chỉ có thùng vò chuyển động, còn mâm

vò đứng yên, cho nên khi vò chè, tuy chè có xoăn nhưng độ dập tế bào của chè rất thấp Chúng ta biết rằng trong quá trình chế biến chè đen, chất lượng của chè đen phụ thuộc vào hiệu quả của quá trình lên men dưới xúc tác của enzym oxy hóa, hệ enzym oxy hóa này chuyển hóa tanin để tạo ra màu sắc cánh chè, màu sắc nước pha, hương thơm tự nhiên và vị đặc trưng của sản phẩm chè đen, mà hiệu quả của quá trình lên men lại phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ độ dập tế bào của lá chè cao hay thấp Chính vì vậy, khi sản xuất chè đen mà sử dụng máy vò Trung Quốc thì chất lượng chè đen thường không cao Hiện nay ở Việt Nam còn xuất hiện rất nhiều máy vò Trung Quốc nhưng không phải nhà máy cơ khí Hàng Châu, tỉnh Triết Giang sản xuất mà do các nhà máy cơ khí khác ở tỉnh Vân Nam sản xuất, tuy nhiên về chất lượng thì thiết bị do nhà máy cơ khí Hàng Châu tỉnh Triết Giang sản xuất vẫn là tốt nhất

Đặc điểm cấu tạo của máy vò: Máy vò có mâm vò gồm nhiều gân đồng trợ lực hình cong, thùng vò bằng đồng hoặc thép trắng trên có bàn ép, toàn bộ mâm vò và thùng vò được đặt trên 3 chân và chuyển động được nhờ mô tơ truyền động Một số thông số kỹ thuật chủ yếu của máy vò như sau:

Bảng 1.6 Một số thông số kỹ thuật của máy vò Trung Quốc

Bảng 1.7 Một số thông số kỹ thuật của sàng tơi Trung Quốc

Thông số kỹ thuật

Ký hiệu sàng tơi

Dài x rộng (mm) 2.500 x 1000 2.500 x 1000

Cỡ lưới (số mắt lưới/ ingches) 2- 4 2- 4

Năng suất (kg chè tươi/giờ) 800- 1000 800- 1000

1.3.2 Tổng quan về thiết bị vò, sàng tơi và lên men của Việt Nam

1.3.2.1 Giới thiệu

Năm 1956, khi Liên Xô giúp đỡ Việt Nam xây dựng hai nhà máy chế biến chè

là nhà máy chè đen Thanh Ba đóng ở xã Đồng Xuân (nay là thị trấn Thanh Ba), huyện Thanh Ba và nhà máy chè xanh Hạ Hòa, xã Hương Xạ, huyện Hạ Hòa, tỉnh Phú Thọ Đồng thời Liên Xô cũng giúp đỡ chính phủ Việt Nam xây dựng nhà máy nhiệt điện đặt tại xã Yển Khê, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ để cung cấp điện và phục vụ cho hai nhà máy chế biến chè này Sau đó liên tiếp trong các năm của thập

kỷ 60, 70, 80 đó là các nhà máy chè Yên Bái, Trần Phú, Nghĩa Lộ của tỉnh Yên Bái,

nhà máy chè Tân Trào của tỉnh Tuyên Quang, nhà máy chè Bãi Tràng- tỉnh Thanh Hóa, nhà máy chè Anh Sơn- tỉnh Nghệ An Như vậy, hầu hết trong một thời gian

dài mấy chục năm Các nhà máy chè của ngành chè Việt Nam đều do Liên Xô giúp

đỡ xây dựng Do vậy, nền công nghiệp chế biến chè Việt Nam chịu ảnh hưởng sâu sắc về thiết bị cũng như công nghệ chế biến chè của Liên Xô Từ năm 1995, ngành chè của Việt Nam được vay vốn ADB thông qua việc nhập khẩu thiết bị chế biến chè của Ấn Độ Đồng thời do cơ chế thị trường, nên từ năm 2000 đến nay, các thiết bị chế biến chè của Ấn Độ và Trung Quốc đã thâm nhập thị trường Việt Nam khá mạnh

mẽ để dần dần thay thế thiết bị chế biến chè lạc hậu của Liên Xô

Song song với việc nhập khẩu thiết bị chế biến chè, ngành cơ khí chế tạo thiết

bị chế biến chè của Việt Nam cũng bắt đầu phát triển từ cuối những năm 70 của thế

kỷ XX Vào những năm 70, do chúng ta đã có điện lưới (thủy điện Thác Bà, các nhà máy nhiệt điện của quốc gia ) thì nhà máy nhiệt điện này chuyển thành nhà máy cơ khí chè, trực thuộc Liên hiệp các xí nghiệp chè Việt Nam (nay là Tổng Công ty chè Việt Nam) Nhà máy cơ khí chè của Việt Nam (nay là Công ty Cổ phần cơ khí chè)

đã lần lượt chế tạo thành công các thiết bị chế biến chè đó là quạt héo chè dùng cho thiết bị héo chè, máy vò chè, máy sấy chè, máy sàng cắt phân loại chè Cùng với Công ty Cổ phẩn cơ khí chè, hiện nay có rất nhiều các Công ty tư nhân khác cũng tham gia vào quá trình thiết kế, chế tạo thiết bị chế biến chè như: Xí nghiệp cơ khí

Hồng Hà, thành phố Yên Bái- tỉnh Yên Bái, công ty TNHH cơ khí Xuân Biển, xã

Đồng Xuân, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ, công ty TNHH Dương Bình, xã Đào Giã, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ, doanh nghiệp tư nhân Tráng Thùy xã Yển Khê, huyện Thanh Ba, Phú Thọ Các thiết bị chế biến chè của Việt Nam khi được chế tạo hầu hết dựa trên nguyên lý các thiết bị của nước bạn Liên Xô, Trung Quốc và Ấn

Độ Tuy nhiên kích thước, cấu tạo và hình dáng có khác nhau đôi chút

1.3.2.2 Thiết bị vò, sàng tơi và lên men chè của Việt Nam

a Thiết bị vò chè

Thiết bị vò chè của Việt Nam được thiết kế và chế tạo giống như loại ЧРО- I

và ЧРО- II của Liên Xô Cả hai loại máy vò kiểu này được cấu tạo bởi 2 phần chính

là mâm vò và thùng vò Mâm vò được đúc bằng gang, phía trên có dát thép inox dày 1,5mm Trên mâm vò có gắn nhiều gân đồng, một số máy vò cũng có 18 cái như Liên Xô, nhưng một số cái đã cải tiến thêm 6 gân trợ lực hình cong nằm trên mâm vò

để tăng ma sát cho quá trình làm xoăn dập lá chè được tốt Thùng vò băng thép inox dày 6 mm có đường kính x chiều cao = 900 x 1000 mm, có tác dụng để chứa chè khi

vò, phía trên thùng vò có hai loại không gắn thêm miêng loe kiểu như ЧPO-I, có loại thì gắn miệng loe kiểu như ЧPO- II, kích thước D = 2100/969 mm, cao 420 mm để

tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chuyển động kép Đây cũng là máy vò tác dụng chuyển động kép Thiết bị vò chè do Công ty Cổ phần cơ khí chè chế tạo có các thông số kỹ thuật như sau [19]

- Ký hiệu máy: V- 220

- Năng suất máy vò 200kg chè héo/ mẻ tương đương 330 kg chè tươi

- Kích thước phủ bì d x r x c: 2.573 x 2.300 x 2.095 mm

- Trọng lượng 2.100 kg

- Công suất động cơ điện: 5,5 kw

- Tốc độ cối vò 55- 57 vòng/ phút

b Thiết bị sàng tơi

Sàng tơi chè vò của Việt Nam được thiết kế dựa theo nguyên lý của Liên Xô

và Trung Quốc, tuy nhiên về kích thước thì không theo một qui chuẩn nào mỗi cơ sở chế tạo có kích thước khác nhau, lưới sàng cũng lắp có nhiều kích thước mắt lưới khác nhau, từ đó ảnh hưởng tới hiệu suất sàng tơi sơ bộ để phân loại chè vò

+ Có loại sàng tơi được thiết kế và chế tạo với các thông số như sau:

- Chiều dài của sàng: 2.200 mm

+ Nhưng cũng có loại lại thiết kế và chế tạo to hơn, cụ thể:

- Chiều dài của sàng: 4.000mm

c Thiết bị lên men

+ Thiết bị lên men bằng khay nhựa

Khay nhựa của Việt Nam được cải tiến từ khay gỗ của Liên Xô do tổng Công

ty chè Việt Nam sản xuất

- Kích thước D x R x C: 760 x 450 x 130 mm

- Độ dày của khay là 3,5mm, có nhiều lỗ nhỏ đường kính d = 4mm

- Các khay này có thể xếp lên kệ, mỗi kệ có từ 8- 10 khay chồng lên nhau theo

hình chữ thập hoặc để lên giá sắt, mỗi giá có 6 tầng, mỗi tầng có từ 2- 4 khay

+ Lên men trực tiếp trên nền nhà

Hiện nay rất nhiều cơ sở sản xuất chế biến chè đen của Việt Nam sử dụng phương pháp lên men trực tiếp trên nền nhà, phương pháp này có ưu, nhược điểm như sau:

- Ưu điểm: Dễ làm, chi phí đầu tư thấp

- Nhược điểm: Chè bị lên men yếm khí, nhiệt độ khối chè tăng cao không

thoát ra bên ngoài được từ đó làm cho chè bị chua, hương thơm kém Ngoài ra, trong

phòng men thường có từ 2- 3 lý lịch chè được cho vào lên men với các thời điểm kết

thúc khác nhau, do vậy rất khó vệ sinh công nghiệp, từ đó lượng vi sinh vật (VSV) phát triển mạnh lây nhiễm vào khối chè mới dẫn đến sản phẩm có nước pha bị đục và hương vị không thuần khiết Phương pháp này còn gây ôi nhiễm môi trường nghiêm trọng

Trong thực tế, rất nhiều cơ sở sản suất, doanh nghiệp do không có kiến thức

về lĩnh vực chế biến chè, nên vẫn áp dụng phương pháp lên men này Một số cơ sở thì lên men ngay trong phòng vò, một số khác đã xây dựng phòng men độc lập Khi thiết kế và xây dựng phòng men, các cơ sở sản xuất thường xây dựng phòng men như sau:

- Nền nhà được láng bằng xi măng hoặt lát gạch men, không có rãnh thoát

nước xung quanh phòng men hoặc bên ngoài phòng men

- Chiều rộng, chiều dài, chiều cao phòng men không theo một qui chuẩn nào,

thậm trí phòng men không có trần cách nhiệt

d Thiết bị phun ẩm

Dùng cả 2 loại thiết bị phun ẩm là phun ẩm bằng bép phun và phun ẩm đĩa, nhưng chủ yếu là phun ẩm đĩa Do không có sự tính toán và cũng không hiểu biết về công nghệ, cho nên hầu hết các cơ sở sản suất, doanh nghệp chế biến chè thường trang bị thiết bị phun ẩm nhỏ hoặc lắp thiết bị phun ẩm không đủ, thậm trí nhiều cơ

sở không dùng máy phun ẩm (Công ty TNHH chế biến xuất khẩu chè Bảo Ái) dùng nền nhà phòng sấy, phòng sàng để lên men chè đen chính vì vậy khu vực lên men chè

thường thiếu ẩm và nhiệt độ không khí rất cao, gây ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng chè lên men, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng chè thành phẩm

1.3.2.2 Nhận xét về thiết vị vò, sàng tơi và lên men của Việt Nam

Hiện nay các doanh nghiệp, HTX chế biến chè đen của Việt Nam đang sử dụng thiết bị vò chè, sàng tơi và lên men một cách tùy tiện không có cơ sở khoa học, không có sự nghiên cứu và tính toán cụ thể nào, bởi vậy chất lượng chè của các đơn

vị này thường chưa cao và không ổn định dẫn đến năng lực cạnh tranh kém

1.3.3 Tổng quan về công nghệ vò, sàng tơi, và lên men ở Việt Nam

Sản phẩm chè đen của Việt Nam hiện nay được sản xuất theo hai phương pháp đó là phương pháp OTD và CTC, nhưng chủ yếu là phương pháp OTD chiếm

tới 85- 90% Tóm tắt qui trình công nghệ theo phương pháp OTD như sau [9], [10],

[11]

Nguyên liệu → Vận chuyển và bảo quản → Héo chè → Vò chè và sàng tơi

→ Lên men → Sấy khô → Phân loại → Đấu trộn → Đóng bao → Bảo quản sản

phẩm

1.3.3.1 Yêu cầu về nguyên liệu

Nguyên liệu dùng cho chế biến chè đen là đọt chè tươi một búp 2- 3 lá non,

khi thu hái không được cho chè dập nát, chè không có sâu bệnh

Chè khi thu hái không nên để lẫn các loại A, B, C, D với nhau gây khó khăn cho quá trình chế biến

Thực hiện thu hái nguyên liệu đúng lứa, đúng thời gian quy định, nhằm duy trì

sự sinh trưởng của cây chè bình thường và hạn chế tới mức thấp nhất dư lượng thuốc bảo vệ thực vật có trong nguyên liệu

Chè sau khi thu hái phải được vận chuyển ngay về nơi chế biến để sản xuất kịp thời nhằm hạn chế tới mức thấp nhất những khuyết tật có thể xẩy ra như ôi, ngốt, chua thiu

1.3.3.2 Vận chuyển và bảo quản chè

Chè được vận chuyển bằng sọt chè lèn chặt vừa phải hoặc các xe chuyên dùng làm 2 hoặc 3 tầng để chè không bị lèn chặt gây bốc nóng và dập nát

Khi vận chuyển chè về nhà máy sản xuất phải nhanh chóng đổ chè ra Xác định thủy phần bề mặt (nước mưa, nước sương), phẩm cấp Chè được rũ tơi để riêng từng loại A, B, C, D

Chè được bảo quản trên máng (hộc) hoặc dàn bảo quản Dàn là những khung

gỗ có nhiều tầng có thể có từ 3 đến 4 tầng, mỗi tầng cách nhau 40 cm, chè rải dầy 20

cm Trên tầng có thể làm bằng lưới, phên Giữa các giàn có lối đi lại và quạt thông gió

và ngăn ngừa hiện tượng sinh và tích nhiệt [27]

Không được xáo trộn chè sau khi được rải vì chè héo dễ dập nát hơn chè tươi xẩy ra hiện tượng lên men non ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Chè được rải đều trên mặt lưới tơi xốp với độ dày 22- 25 cm, với độ dày 25

cm tương ứng với 24 kg chè/ m² Không khí nóng có nhiệt độ 30- 35°C, được thổi từ dưới lên với lưu lượng 21.000- 53.000 m³/giờ

Đảo chè 2 đến 3 lần trong quá trình làm héo Tổng thời gian làm héo 6- 8 giờ, thời gian héo tính từ lúc hái chè từ 14- 18 giờ

Kết thúc quá trình làm héo, độ ẩm của chè héo đạt 60- 65 % chè phải được thu

gom từng máng một, thu chè bằng sọt hoặc xe chuyên dùng, không được lèn chặt và cho chè héo đi vò ngay

Trong quá trình vò chè thì dịch ép tiết ra bề mặt lá, đọng lại sau khi sấy khô và hòa tan nhanh khi pha chè sau này Mặt khác những phần tế bào lá bị dập, chất hòa tan cũng dễ thoát ra khi pha chè

Ngoài ra, khi vò chè còn làm cho lá chè xoăn chặt lại theo hình xoắn ốc, tạo điều kiện cho quá trình sấy khô, phân loại, bảo quản và vận chuyển sau này

b Kiểm tra sản xuất công đoạn vò chè

Để tạo điều kiện cho quá trình lên men chè đen được tốt, từ đó tạo nên chất lượng sản phẩm đặc trưng của chè đen, chúng ta cần kiểm tra các thông số kỹ thuật

và điều kiện sản xuất như sau:

- Kiểm tra lượng chè vò, thời gian xuống chè và thời gian vò chè giữa các lần

vò, có thể cân từng mẻ

- Kiểm tra độ dập tế bào của chè vò Phần trăm tế bào bị phá vỡ là chỉ số cần

xác định khi kết thúc quá trình vò được xác định ở phần to của lá chè vò lần 3 Qúa trình vò chè đen đạt yêu cầu khi tỷ lệ tế bào bị phá vỡ 80% đối với phần to lần vò 3, còn đối với vò lần 2 là 70 đến 75 %

- Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm của không khí ở phòng vò và yêu cầu nhiệt độ

không khí t° < 25°C, độ ẩm tương đối của không khí φ > 90%

- Kiểm tra xem phòng vò có thông thoáng để cấp đủ oxy không khí không

- Kiểm tra vệ sinh công nghiệp: Vệ sinh sạch sẽ máy vò, sàng tơi, nền nhà sau

mỗi lần vò, có bể nước sạch rửa khay ủ sau mỗi lý lịch, cọ rửa nhà máy vò sàng tơi bằng nước sạch sau mỗi ca sản xuất

- Kiểm tra độ xoăn của chè vò, độ vụn nát sau quá trình vò Yêu cầu độ vụn

nát lọt qua sàng có lỗ 3 mm là 6%

- Kiểm tra tốc độ cối vò, hộp số xem có ra dầu mỡ không nếu có phải dùng

bụi chè lau khô

1.3.3.5 Sàng tơi chè vò

a Mục đích

Sau mỗi lần vò chè được sàng tơi, tách phần chè non và nhỏ cho đi lên men, đồng thời làm tơi xốp những cục chè bị vón để tạo điều kiện cho quá trình lên men hoặc vò tiếp lên sau được tốt hơn Mặt khác ta còn làm giảm nhiệt độ khối chè vò do

ma sát cơ học giữa chè với thiết bị và chè với chè để quá trình lên men tiếp theo được tốt hơn

b Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sàng tơi

Kích thước lưới sàng

Lượng chè xuống sàng nhiều hay ít đều ảnh hưởng tới hiệu suất sàng

Độ lệch tâm trục khuỷu, đối với sàng liên xô e = 21mm, Trung Quốc e = 10,5

b Kiểm tra sản xuất công đoạn lên men chè

Để tạo điều kiện cho chè lên men được tốt trong phòng lên men độc lập hoặc khu vực lên men ở trong phòng vò, ta phải kiểm tra các thông số khí tượng xem có đáp ứng cho điều kiện lên men hay không, yêu cầu nhiệt độ không khí t°kk = 22-

24ºC, φkk = 95- 98 %, có quạt thông gió để thay đổi lượng không khí trong phòng

men không?

Kiểm tra độ dày lớp chè lên men có đúng yêu cầu không

1.3.3.7 Nhận xét về công nghệ vò chè, sàng tơi và lên men chè đen OTD

Do việc sử dụng thiết bị vò chè, sàng tơi và lên men của các doanh nghiệp một cách tùy tiện, không có sự nghiên cứu một cách đầy đủ, thậm chí nhiều doanh nghiệp

sử dụng cả máy vò Trung Quốc để vò chè khi sản xuất chè đen lưới sàng tơi chè vò thì dùng tùy tiện, đa số là sử dụng cỡ lưới nhỏ, hầu hết các doanh nghiệp sử dụng phương pháp lên men trực tiếp trên nền nhà Độ ẩm không khí phòng men thấp, nhiệt

độ không khí cao, đó là những nguyên nhân làm cho chất lượng chè của các đơn vị này thường chưa cao và không ổn định dẫn đến năng lực cạnh tranh kém trên thị trường trong và ngoài nước

Chương 2

CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Một số thành phần hóa học cơ bản của đọt chè

2.1.1 Nước

Nước là một chất rất quan trọng của lá chè Nó là môi trường, ở đó xảy ra tất

cả các quá trình của tế bào sống cũng như biến đổi sinh hoá trong quá trình chế biến

lá chè Nước tham gia vào các phản ứng oxy hoá khử và thuỷ phân Trong lá chè có hàm lượng nước cao thì các phản ứng sinh hoá xảy ra mãnh liệt, khi thiếu nước dẫn đến sự hạ thấp hoạt tính của hệ thống men, do đó sẽ làm chậm tốc độ các phản ứng xảy ra [30]

+ Sự biến đổi hàm lượng nước trong lá chè

Trong búp chè 1 tôm 2- 3 lá non hay còn gọi là đọt chè, lượng nước thường chiếm 76- 78%, nhưng cũng có trường hợp lượng nước lên đến 80% [11] Hàm

lượng nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như độ sinh trưởng của lá chè, thời

vụ thu hoạch, điều kiện khí tượng và biện pháp kỹ thuật canh tác, Nhưng đặc biệt có

ảnh hưởng lớn nhất là sự sinh trưởng, phát triển búp chè Những búp chè tôm 2- 3 lá

có hàm lượng lá già và lá bánh tẻ cao, thường chứa lượng nước ít hơn, đạt khoảng

72- 75% Hàm lượng nước trong lá chè thu hái ở thời vụ khác nhau thì không như

nhau Ví dụ: Trong điều kiện khí hậu các tỉnh miền Bắc Việt Nam, vào vụ xuân, đầu

vụ hàm lượng nước trong lá chè chiếm cao nhất (78- 80%), vào thời kỳ cuối vụ (tháng 10- 11) hàm lượng nước trong đọt chè thấp, đạt từ 75- 77% Nói chung phẩm

chất nguyên liệu chè và thời vụ hái đều ảnh hưởng do hàm lượng nước trong lá chè tại thời điểm thu hoạch Hàm lượng nước trong nguyên liệu chè còn phụ thuộc vào phẩm cấp nguyên liệu tức là phụ thuộc vào mức độ hái búp chè non hay hái búp chè già Qua theo dõi thí nghiệm của PGS.TS Trịnh Văn Loan, TS Đỗ Văn Ngọc, thấy rằng đối với giống chè PH1, tại Xí nghiệp chè Phú Sơn năm 1991, hàm lượng nước trong nguyên liệu chè khác nhau thể hiện phẩm chất nguyên liệu chè khác nhau, thời

vụ khác nhau thì hàm lượng nước của chúng cũng khác nhau [11]

Bảng 2.1 Hàm lượng nước trong nguyên liệu chè tươi

Nguyên

liệu

Các tháng trong năm

Trung bình Tháng

Loại nguyên liệu chè tốt (A) có hàm lượng nước cao hơn chè loại B, C Giữa các loại phẩm cấp nguyên liệu chè A, B, C hàm lượng nước chênh lệch nhau bình

quân khoảng từ 0,5- 0,9% Hàm lượng nước trong thành phần đọt chè cũng khác nhau như: ở tôm đạt 76- 78%, ở lá 1- 2 đạt 75- 76% và ở lá 3 đạt 73- 74% Trong cuộng non của búp chè chứa lượng nước cao nhất 80- 84% Với nguyên liệu chè già

thì hàm lượng nước chứa ít hơn đạt khoảng 70%

2.1.2 Tanin

Tanin là chất quyết định đến tính chất và chất lượng của nguyên liệu chè búp tươi cũng như chè sản phẩm Trong chè tanin tồn tại ở 2 dạng hoà tan và không hoà tan Hàm lượng tanin trong chè phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như giống chè, độ cao nương chè so với mặt nước biển, điều kiện địa lý, chế độ canh tác, thời vụ thu

hoạch Búp càng non thì hàm lượng tanin càng cao Trong búp chè 1 tôm 2- 3 lá non

có chứa hàm lượng tanin khoảng 25- 35% khối lượng so với chất khô Trong từng

thành phần búp chè, hàm lượng tanin cũng khác nhau [13]

Bảng 2.2 Sự biến đổi hàm lượng tanin theo vị trí lá chè

vụ, đạt cực đại vào tháng 7,8 và cuối vụ hàm lượng tanin giảm

Tanin là một trong những thành phần hóa học chủ yếu quyết định chất lượng của chè sản phẩm Trong quá trình chế biến tanin bị oxy hóa để tạo ra hương, vị, màu sắc đặc trưng cho từng loại sản phẩm cụ thể:

+ Chè xanh: Hàm lượng tanin ít thay đổi, bị tổn thất khoảng 10% qua các công đoạn: Bảo quản, diệt men (chế biến nhiệt) tạo vị chè dịu đi

+ Chè đen: Hàm lượng tanin giảm đi khoảng 50% do có quá trình ôxi hoá tanin

để tạo ra các sản phẩm màu, mùi, vị đặc trưng

Ngoài ra, tanin tác dụng với protein tạo thành hợp chất không tan nằm lại trong

bã chè, làm giảm hàm lượng tanin

2.1.3 Chất hòa tan (chất chiết)

Một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất về chất lượng của chè, chính là hàm lượng các chất chiết Những chất này trong quá trình trích ly (pha chè) sẽ tan vào nước pha

Hàm lượng các chất hòa tan luôn phụ thuộc vào độ trưởng thành của lá, giống chè

và biện pháp canh tác Chất hòa tan trong búp chè thường chiếm 50% khối lượng

chất phenol– chiếm từ 25- 30% khối lượng so với chất khô Ngoài ra còn có các chất

như cafein, teobromin, teophilin, tinh dầu thơm, các axit amin, các protit và gluxit hòa tan trong nước, vitamin, pectin và các chất khoáng Cho nên chè là sản phẩm đồ uống có giá trị dinh dưỡng cao Trong chè chứa chất hòa tan càng cao thì chất lượng chè càng tốt và giá trị dinh dưỡng càng cao Chất hòa tan trong nguyên liệu chè

thường chiếm 43- 48% khối lượng chất khô Các giống chè Ấn Độ có chất hòa tan

chiếm khoảng 50%, chè Trung Quốc 45%, chè Grudia 44%, chè Nhật Bản 43% [30]

Còn trong chè xanh thành phẩm, chất hòa tan chiếm khoảng 38- 42%, chè đen chiếm 34- 36% khối lượng chất khô Trong búp chè thì phần tôm và lá một chứa hàm lượng

chất hòa tan cao hơn lá thứ 2 và thứ 3 Trong cuộng chè non là nơi truyền dẫn dinh dưỡng để nuôi lá, có chứa hàm lượng chất hòa tan khá cao

Bảng 2.3 Hàm lượng chất hòa tan trong thành phần búp chè giống PH1

(% khối lượng chất khô)

ít cũng làm giảm hàm lượng chất hòa tan trong búp chè

Trong quá trình chế biến chè, chất hòa tan cũng xẩy ra sự biến đổi cả về lượng

và về chất Sự biến đổi chất hòa tan trong quá trình chế biến là do sự biến đổi sinh hóa trong búp chè qua từng giai đoạn khác nhau như làm héo, lên men, sấy khô, hàm lượng chất hòa tan đều bị biến đổi

2.1.4 Protein và các axit amin

Hợp chất protein là những cấu tử quan trọng trong thành phần hóa học của chè,

nó ảnh hưởng đến hình thành chất lượng chè sản phẩm Hàm lượng protein của chè,

trong một vài trường hợp thậm chí cao hơn hàm lượng tanin- catechin, thường nó đạt khoảng 30- 32% khối lượng chất khô [32] Nhưng chỉ có 12- 13% hàm lượng của

protein hòa tan trong nước và chuyển vào chất chiết khi pha chè Số lượng còn lại là phần không tan trong nước, có ảnh hưởng xấu đến chất lượng chè

Protein đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất chè, chủ yếu trong quá trình lên men Bởi những men oxy hóa, đó là protein phức tạp, khi chế biến chè nó xẩy ra thủy phân, một phần tạo thành axit amin Những axit amin này tham gia trực tiếp vào các phản ứng sinh hóa để tạo thành hương thơm của chè

VD: axít amin +Tanin Aldehit thơm mùi hoa quả

Axit amin + Đường khử Aldehit có mùi thơm Đường khử tạo mùi cốm, mật ong

Nhưng khi trong chè có hàm lượng tanin thấp và hàm lượng protein (đạm) cao sẽ ảnh hưởng xấu đến vị của chè Trong quá trình chế biến, protein kết hợp với tanin để tạo thành tanin liên kết không tan trong nước, làm giảm chất lượng nguyên liệu và chè thành phẩm

Voronxov V.E., Bacutrava M.A., Khotrolava I.A và nhiều tác giả khác nghiên cứu hợp chất protein trong chè xác định rằng trong thành phần búp chè, hàm lượng protein không như nhau Trong lá chè non có hàm lượng protein cao hơn lá bánh tẻ

và lá già

Theo số liệu của Voronxov [12], hàm lượng protein trong thành phần búp chè – lá

như sau (theo % khối lượng chất khô): ở tôm- 29,06; ở lá 1- 26,06; ở lá 2- 29,00; ở lá

O 2 , PPO, PE

N độ cao Caramen hóa