Báo cáo công nghệ chế biến nhóm 17 Trà hòa tan

Tại nhiều nước, cuộc sống gấp gáp bộn bề khiến việc dành thời gian cho một tách trà xanh truyền thống cũng trở nên khó khăn, nắm bắt được tình hình này sản phẩm bột trà hòa tan đã ra đời

MỤC LỤC

I Tổng quan về trà 2

1.1. Trà Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var macrophylla) 2

1.2. Trà Shan (Camellia sinensis var Shan) 2

II Nguyên liệu 3

2.1 Nguyên liệu chính: TRÀ ĐEN 3

2.1.1 Loại nguyên liệu: 3

2.1.2 Thành phần hóa học 4

2.1.3 Phân loại chất lượng trà đen: 7

2.1.4 Chỉ tiêu đầu vào của trà đen 7

2.2 Nguyên liệu phụ: 8

2.2.1 Đường tinh luyện: 8

2.2.2 Nước: 9

2.2.3 Acid Citric (C6H8O7) 10

2.2.4 Maltodextrin 11

2.2.5 Hương liệu: 12

2.2.6 Bột trợ lọc: 12

III Quy cách và tiêu chí: 12

3.1 Quy cách sản phẩm 12

3.2 Chỉ tiêu chất lượng 13

3.2.1 Chỉ tiêu vật lý: 13

3.2.2 Chỉ tiêu hóa học: 13

3.2.3 Chỉ tiêu hóa lý: 13

3.2.4 Chỉ tiêu hóa sinh: 13

3.2.5 Chỉ tiêu cảm quan: 13

IV Công nghệ sản xuất: 14

4.1 Quy trình 1 14

4.1.1 Trích ly: 14

4.1.2 Lọc: 17

4.1.3 Cô đặc: 18

4.1.4 Phối chế: 19

4.1.5 Sấy phun: 20

4.1.6 Tạo hạt: 22

4.1.7 Phối trộn 23

4.1.8 Đóng gói: 23

4.2 Quy trình 2 25

4.2.1 Sấy thăng hoa 26

4.2.2 Nghiền, rây: 27

4.3 So sánh hai quy trình: 27

4.3.1 Quy trình 1: 27

4.3.2 Quy trình 2 28

V Tài liệu tham khảo: 28

MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1 Lá trà Camellia sinensis 2

Hình 1.2 Trà Trung Quốc 2

Hình 1.3 Trà Shan 3

Hình 2.1 Trà đen 3

Hình 2.2 Theaflavin 5

Hình 2.3 Công thức cấu tạo 6 loại catechin 6

Hình 2.4 Đường và công thức của đường 8

Hình 2.5 CT cấu tạo của acid citric 10

Hình 2.6 Công thức cấu tạo Maltodextrin 11

Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ quy trình 1 14

Hình 4.3 Hệ thống trích ly 16

Hình 4.4 Thiết bị lọc ép khung bản 18

Hình 4.5 Thiết bị cô đặc dạng màng rơi 19

Hình 4.6 Nồi khuấy và cấu tạo cách khuấy 20

Hình 4.7 Hệ thống sấy phun 21

Hình 4.8 Thiết bị sấy tầng sôi 22

Hình 4.9 Thiết bị trộn vis tải nằm ngang 23

Hình 4.10 Thiết bị đóng gói 24

Hình 4.11 Sơ đồ công nghệ quy trình 2 25

Hình 4.12 Hệ thống sấy thăng hoa 26

Hình 4.13 Thiết bị nghiền, rây 27

MỤC LỤC BẢN

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của trà đen 4

Bảng 2.2 Bảng phân loại trà đen 7

Bảng 2.3 Chỉ tiêu cảm quan của trà đen bán thành phẩm 7

Bảng 2.4 Chỉ tiêu hóa lý của trà đen bán thành phẩm 8

Bảng 2.5 Các chỉ tiêu cảm quan của đường 8

Bảng 2.6 Các chỉ tiêu lý – hóa của đường 9

Bảng 2.7.Chỉ tiêu vật lý của nước trích ly 9

Bảng 2.8 Chỉ tiêu vi sinh vật của nước trích ly 9

Bảng 2.9 Chỉ tiêu hóa học của nước trích ly 10

Bảng 2.10 Chỉ tiêu lí - hóa của acid citric 11

Bảng 2.11 Tiêu chuẩn vi sinh của Maltodextrin 11

Bảng 2.12 Tiêu chuẩn chất lượng của Maltodextrin 12

Bảng 2.13 Chỉ tiêu hóa học của Diatomite 12

LỜI MỞ ĐẦU

Từ xa xưa, con người đã sử dụng trà như một thức uống hàng ngày Trà được sử dụng rộng rãitrên thế giới, thông dụng tớ mức chỉ xếp sau nước lọc Nước trà có mùi hương đặc trưng, vị đắng chát nhưng lưu lại hậu vị ngọt Uống nước trà giúp tăng cường hoạt động của hệ thần kinh,gây hưng phấn,sảng khoái, xua tan mệt mỏi

Theo nhiều nghiên cứu khoa học đã chứng minh được bên cạnh chức năng giải khát trà còn cótác động tích cực đến sức khỏe của con người Thành phần trà có chứa caffein và một số alkaloid kích thích hệ thần kinh trung ương giúp giảm mệt mỏi, căng thẳng Hỗn hợp tannin có tác dụng chữa một số bệnh đường ruột như tả, lỵ, thương hàn Nhiều người còn sử dụng nước trà để chữa bệnh sỏi thận, sỏi bàng quang và chảy máu dạ dày Ngoài ra trà còn là một nét đẹp văn hóa của nhiều quốc gia trên thế giới như: Nhật Bản, Việt Nam, Trung Quốc, biểu tượng cho sự thanh tịnh, cao quý trong đời sống con người

Tại nhiều nước, cuộc sống gấp gáp bộn bề khiến việc dành thời gian cho một tách trà xanh truyền thống cũng trở nên khó khăn, nắm bắt được tình hình này sản phẩm bột trà hòa tan đã

ra đời Trải qua nhiều công đoạn các lá trà tươi được chuyển thành dạng bột tiện lợi trong việcpha chế và bảo quản Trà hòa tan là bước đột phá lớn trong công nghệ sản xuất trà đem đến một cách dùng trà mới phù hợp với nhịp sống ngày nay, đồng thời mang nghệ thuật trà đến gần hơn với mọi người đặc biệt là lớp trẻ ít khi sử dụng thức uống thanh đạm này

Trong bài tiểu luận, chúng em sẽ trình bày cụ thể quy trình sản xuất bột trà hòa tan và các thiết bị được sử dụng Bài tiểu luận được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Lê Văn Việt Mẫn và cùng với sự tham gia của tất cả các thành viên trong nhóm

Dù đã cố gắng nhưng bài tiểu luận cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót Nhóm chúng

em rất mong nhận được góp ý từ thầy cũng như các bạn để bài tiểu luận được hoàn chỉnh hơn.Xin chân thành cảm ơn

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Nhóm sinh viên thực hiện

Chi : Trà Camellia (Thea)

Loài : Camellia (Thea) sinensis.

Hình 1.1 Lá trà Camellia sinensis Tên khoa học của cây trà được nhiều nhà khoa học công nhận là: Camellia sinensis (L)

O Kuntze và có tên đồng nghĩa là: Thea sinensis L (1935- Hội nghị quốc tế về thực vật)

Với nhu cầu sử dụng ngày càng rộng rãi, trà được trồng ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là

ở Việt Nam, nơi có truyền thống uống trà lâu đời Nước ta trồng khá nhiều giống trà có cũ có

mới, nhưng phổ biến nhất là 2 loại sau: trà Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var.

macrophylla) và trà Shan (Camellia sinensis var Shan)

I.1 Trà Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var macrophylla)

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

 Lá to trung bình, chiều dài 12 – 15 cm, chiều rộng 5 – 7 cm, màu xanh nhạt, bóng, răng cưa sâu không đều, đầu lá nhọn

 Có trung bình 8 – 9 đôi, gân lá rõ

 Năng suất cao, phẩm chất tốt

 Được trồng nhiều nhất ở các tỉnh trung du với các

tên gọi của địa phương (tùy theo màu sắc của

lá) như: Trung du lá xanh, Trung du lá vàng,

Tỷ lệ trồng các giống trà trung du ở miền bắc đạt

tới 70% Năng suất búp trong sản xuất đại trà khi

trà 5 – 19 tuổi thường đạt 4 – 5 tấn/ha

 Các giống trà Trung du chịu được đất xấu, nhưng

nhiều sâu hại : rầy xanh, bọ cánh tơ…, ở vùng cao

thường bị bệnh phồng lá Trà Trung du thường để

chế biến trà xanh, trà đen đều cho phẩm chất tốt

Hình 1.2 Trà Trung Quốc

I.2 Trà Shan (Camellia sinensis var Shan)

 Thân gỗ, cao từ 6 đến 10 m

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

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

 Có khoảng 10 đôi gân lá

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

 Được trồng ở miền núi các tỉnh miền bắc và ở miền nam Tây Nguyên (Lâm Đồng) Ởmỗi địa phương có các giống khác nhau như: Shan Mộc Châu, Shan Tham Vè, ShanTrấn Ninh,… Năng suất búp thường đạt 6 – 7 tấn/ha Búp trà có nhiều tuyết, dùng chếbiến trà xanh, trà đen đều cho phẩm chất tốt nhưng thích hợp với chế biền trà xanh hơn.

Hình 1.3 Trà Shan

II Nguyên liệu

2.1 Nguyên liệu chính: TRÀ ĐEN

II.1.1 Loại nguyên liệu:

Nguyên liệu để chế biến trà hòa tan gồm trà xanh hoặc trà đen vụn, trà già, trà thứphẩm do không đòi hỏi về ngoại hình đẹp Việc tận dụng vụn trà góp phần giảm chi phínguyên liệu cho nhà sản xuất Trà hoà tan có dạng bột tơi xốp, rất mịn, gồm những hạtnhỏ, màu vàng nhạt (trà xanh), nâu nhạt (trà đen) do thành phần của nguyên liệu đầuvào Trong sản xuất nguyên liệu được dùng phổ biến hơn cả là trà bán thành phẩm haytrà thành phẩm từ quy trình sản xuất trà đen Trà đen là loại trà được lên men hoàn toàn,enzyme được tạo điều kiện tối ưu nhất đảm bảo quá trình lên men triệt để Trà đen thíchhợp cho việc chế biến trà hòa tan vì màu sắc sản phẩm không thay đổi nhiều trong quátrình trích ly và sấy Loại nguyên liệu đi từ trà đen sẽ cho nước pha trà hòa tan có màunâu đỏ

Hình 2.1 Trà đen

II.1.2 Thành phần hóa học

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của trà đen

Thành phần

% Khốilượng chấtkhô

Thành phần

% Khốilượng chấtkhôEpi-gallocatechin

(Theo Graham (1984) )

 Thành phần TFs trong trà đen chiếm khoảng 2.6 % khối lượng chất khô Trong tràđen có 4 loại TFs chính gồm theaflavin, theaflavin 3-gallte, theaflavin 3’-gallte, vàtheaflavin -3, 3’-gallte

Hình 2.2 Theaflavin

 Các Theaflavins này được tạo thành bởi sự oxy hóa các hợp chất quinon Dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxidase chuyển hóa từ Epicatechin và Epigallocatechin thành các hợp chất trung gian là các hợp chất quinon, cụ thể nhóm Galloyl ester của catechin

bị oxy hóa thành benzotropolone Cuối cùng các hợp chất quinon này kết hợp lại với nhau tạo nên các loại Theaflavin khác nhau

 Thearubigins (TRs)

 Trong trà đen Thearubigin chiếm khoảng 30-40 % ,là hỗn hợp các chất màu phenol, cókhối lượng phân tử từ 700 đến 40.000 Da Chúng được tạo thành do phản ứng trùng ngưng TRs được tạo thành do sự oxy hóa bất kỳ Catechin nào hoặc do sự kết hợp giữachúng dưới sự xúc tác của enzyme Peroxidase Thearubigin tạo màu đỏ nâu cho trà đen

 Tanin

 Là hỗn hợp các chất polyphenol, dễ bị oxy hóa dưới tác dụng của xúc tác, men và oxy.Sản phẩm của sự oxy hóa này quyết định màu sắc, hương vị của trà đen Do đó, để sảnxuất trà đen người ta thường chọn nguyên liệu trà có nhiều tanin Hơn nữa, trong quá trình chế biến trà đen, 1/2 lượng tanin trong nguyên liệu trà bị mất đi Hợp chất tanin tạo nên vị đắng và chát nhẹ đặc trưng cho trà Tanin trong trà chủ yếu là catechin, có 6 loại catechin

Hình 2.3 Công thức cấu tạo 6 loại catechin.

 Lipid và acid béo

 Chất béo là chất có tính hấp phụ và giữ mùi

 Bản thân chất béo có một số cấu tử có sẵn mùi thơm dễ chịu hoặc dưới tác dụng của nhiệt độ cao chuyển hóa thành các chất có mùi đặc trưng góp phần tham gia trực tiếp vào sự hình thành hương thơm độc đáo của sản phẩm

 Tuy nhiên, cũng do tính giữ mùi của chất béo làm cho trà dễ bị nhiễm các mùi lạ và khó khử chúng khi vô ý để tiếp xúc với các vật mùi khó chịu như mùi mốc, mùi bao

bì, mùi dầu hỏa

 Thành phần acid béo chủ yếu là : linoleic, linolenic,oleic và palmitic

 Caffein

Công thức phân tử: C8H10C2N4, caffein có tác dụng tạo cảm giác hưng phấn Trong quytrình sản xuất trà hòa tan, caffeine xảy ra hiện tượng oxi hóa với các sản phẩm của catechintạo ra tanat- caffeine có mùi thơm, vị dễ chịu

II.1.3 Phân loại chất lượng trà đen:

Bảng 2.2 Bảng phân loại trà đen

vang, dạng sợi nhỏ, chất lượng

orange pekoe

Chất lượng tốt nhất

đối nhỏ

cánh, trà mảnh)

Chất lượng trungbình

Chất lượng thấp

dụng để sản xuất trà túi lọc

II.1.4 Chỉ tiêu đầu vào của trà đen

Trong các loại trà đen đã phân loại thì loại trà F và D phù hợp làm nguyên liệu để sản xuất trà hòa tan Tiêu chuẩn 10TCN 458-2001 áp dụng cho trà đen bán thành phẩm được sản xuất từ đọt trà tươi loại 1,2,3,4 (TCVN 2843-79) qua các công đoạn: héo, vò,lên men, sấy khô

Bảng 2.3 Chỉ tiêu cảm quan của trà đen bán thành phẩm

Loại 3 Đỏ nâu hơi đậm, ít sánh Thơm nhẹ, mùi trà

2.2.1 Đường tinh luyện:

Hình 2.4 Đường và công thức của đường

 Đường RE (Refined extra) được sử dụng trong sản xuất trà hòa tan: đây là đường Saccharose có nguồn gốc từ đường mía , đường thô hoặc các nguyên liệu khác được tinhchế và kết tinh

 Là chất phụ gia được sử dụng tạo vị ngọt cho trà, đây là một trong ba vị đặc trưng của trà Bên cạnh đó, chúng còn tác dụng với các amino acid trong nguyên liệu trà để tạo hương thơm cho trà đặc biệt cho trà

Bảng 2.5 Các chỉ tiêu cảm quan của đường

Ngoại hình Tinh thể có kích thước tương đối đồng đều, tơi khô không vón cục

Mùi, vị Tinh thể đường vị ngọt, không có mùi vị lạ

Màu sắc Tinh thể màu trắng Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt

Bảng 2.6 Các chỉ tiêu lý – hóa của đường

ST

T

4 Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105oC trong 3 h,

Bảng 2.7.Chỉ tiêu vật lý của nước trích ly

Bảng 2.8 Chỉ tiêu vi sinh vật của nước trích ly

Vi sinh vật hiếu khí trong 1 ml nước < 102

Bảng 2.9 Chỉ tiêu hóa học của nước trích ly

Tên chất Hàm lượng Tên chất Hàm lượng

2.2.3 Acid Citric (C6H8O7)

Hình 2.5 CT cấu tạo của acid citric

 Acid citric có thể được sản xuất từ các nguồn như nước chanh, nước dứa hay lên men từdung dịch carbonhydrat hoặc các môi trường thích hợp sử dụng vi khuẩnCandida spp

hoặc các chủngAspegillus nigerkhông sinh độc

 Tồn tại ở dạng bột tinh thể màu trắng, không mùi, vị chua, hòa tan tốt trong nước và cồn Bảo quản trong bao bì điều kiện khô ráo thoáng mát có thể giữ được tính chất của acid citric trong 12 tháng

 Acid citric được sử dụng trong kỹ thuật làm tác nhân acid hóa và là chất chống oxi hóa Đặc biêt trong trà, acid citric dùng làm chất tạo vị, điều chỉnh độ chua cho trà hòa tan

Bảng 2.10 Chỉ tiêu lí - hóa của acid citric

1 Độ hòa tan Rất dễ tan trong etanol, dễ tan

trong nước, ít tan trong ete

2 Hàm lượng nước

2.2.4 Maltodextrin

Hình 2.6 Công thức cấu tạo Maltodextrin

 Dextrin là các sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột dưới tác dụng của các tác nhânkhác nhau Quá trình thủy phân này tiến hành qua hàng loạt sản phẩm trung gian

 Maltodextrin được sử dụng trong quá trình phối chế trước khi sấy phun nhằm làm tăng nồng độ chất khô của dịch trà sau cô đặc, thỏa mãn nồng độ cần thiết cho quá trình sấy phun

Bảng 2.11 Tiêu chuẩn vi sinh của Maltodextrin

Bảng 2.12 Tiêu chuẩn chất lượng của MaltodextrinThành phần ( trong 100g

Bảng 2.13 Chỉ tiêu hóa học của Diatomite

 Lớp nhôm trong cùng: ngăn ẩm, giữ mùi, ngăn sáng và tạo độ kín cho bao bì

 Lớp PE bên trong, được dán nhiệt bên ngoài là PP chống ẩm chống thấm khí và có vai trò quan trọng trong việc hàn kín mí…

 Bao bì có kích thước khoảng 100x60 mm, khối lượng tịnh 15g tiện lợi cho người tiêu dùng pha một tách trà

 Hàm lượng caffein: không quá 3.5%

 Hàm lượng tanin: 4%

 Độ tro: không quá 6.5%

 Tạp chất : không quá 0.3%

3.2.3 Chỉ tiêu hóa lý:

 Tan nhanh (10 giây khi khuấy bằng nước nóng hay nước lạnh), tỉ lệ hòa tan cao, không

có cặn Không bị hút ẩm trong quá trình bảo quản Ngoài ra còn đánh giá các chỉ tiêu như : tỷ trọng, khả năng hoà tan, độ chua, kích thước hạt…

 Độ ẩm: dưới 5%

 Khả năng hoà tan của bột trà hoà tan được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu như chỉ số hoà tan, độ thấm ướt, độ phân tán…

3.2.4 Chỉ tiêu hóa sinh:

 Không quan trọng do các enzym bị vô hoạt hoàn toàn trong các quá trình chế biến ở nhiệt độ cao

Hương liệu Đường RE

Nghiền

Bã Bã Nước

- Hoàn thiện: Oxy hóa các polyphenol để tạo màu, mùi đặc trưng cho sản phẩm.

 Các biến đổi của nguyên liệu:

- Xảy ra các phản ứng oxi hóa

+ Oxi hóa lipid và acid béo

+ Oxy hóa đồng thời epigallocatechin (L – EGC) và epigallocatechin gallat (L – EGCG ) tạo theaflavin

+ Oxy hóa một mình L – EGCG tạo theaflavingallat

- Trong điều kiện nhiệt độ cao, tương tác của acid amin và polyphenol tạo ra các aldehyde dễ bay hơi, tạo hương thơm cho trà Các acid amin như alanin, phenylalanine, valin, leucine, isoleucine bị giảm đi, trong khi đó hàm lượng các aldehyde như acetaldehyde, aldehyde butyric, aldehyde valeric tăng lên tương ứng

- Phản ứng Maillard : acid amin phản ứng với các đường khử tạo ra màu, mùi của nước trà trích ly

 Sinh học: tiêu diệt hoặc ức chế các vi sinh vật có trong trà

 Hóa sinh: nhiệt độ cao làm vô hoạt các enzyme oxy hóa và enzyme thủy phân

 Cảm quan: nước trà trích ly có màu đậm hơn và mùi thơm đặc trưng

 Các yếu tố ảnh hưởng:

- Nhiệt độ: nhiệt độ trích ly càng cao thì hiệu suất trích ly càng cao Tuy nhiên, nếu trích ly trà

ở nhiệt độ quá cao thì chất lượng cảm quan ở dịch trà rất kém: mùi lạ, vị đắng, chát gắt, màunước pha bị đục

- Thời gian: thời gian trích ly càng dài thì hiệu suất trích ly càng tăng Trong giai đoạn đầu, hiệu suất tăng nhanh sau đó lại tăng rất chậm Cho nên, việc kéo dài thời gian trích ly sẽ không có lợi về hiệu suất Mặt khác, khi kéo dài thời gian thì chi phí năng lượng cho quá