Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ đồ án tìm hiểu công nghệ sản xuất trà hòa tan...

Tài liệu đồ án tìm hiểu công nghệ sản xuất trà hòa tan

.DOC
87
3938
119

Mô tả:

MỤC LỤC MỤC LỤC........................................................................................................i DANH MỤC HÌNH........................................................................................ii DANH MỤC BẢNG......................................................................................iii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU.............................................................................1 1.1 Đặt vấn đề.........................................................................................1 1.2 Mục tiêu của đồ án............................................................................1 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÂY CHÈ TẠI VIỆT NAM.......................2 2.1 Nguồn gốc ra đời của cây chè...........................................................2 2.2 Đặc điểm sinh vật học của cây chè...................................................3 2.2.1 Đặc điểm.......................................................................................3 2.2.2 Phân loại thực vật..........................................................................5 2.2.3 Phân loại cây chè [1].....................................................................5 2.3 Đặc điểm hóa sinh của lá chè............................................................7 2.3.1 Nước..............................................................................................9 2.3.2 Hợp chất phenol............................................................................9 2.3.3 Alkaloid.......................................................................................11 2.3.4 Protein và amino acid..................................................................12 2.3.5 Lipid và acid béo.........................................................................12 2.3.6 Carbonhydrate.............................................................................13 2.3.7 Sắc tố...........................................................................................14 2.3.8 Chất khoáng................................................................................15 2.3.9 Enzyme........................................................................................15 2.3.10 Vitamin........................................................................................16 2.3.11 Hàm lượng tro.............................................................................16 2.3.12 Hợp chất thơm.............................................................................16 2.4 Giới thiệu về cây chè tại Việt Nam.................................................17 2.4.1 Sự phát triển của cây chè ở Việt Nam.........................................17 2.4.2 Các vùng trồng chè ở Việt Nam..................................................18 2.4.3 Một số giống chè ở Việt Nam.....................................................20 2.4.4 Tình hình tiêu thụ, xuất khẩu chè ở Việt Nam............................20 CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ.............................................22 3.1 Phân loại sản phẩm trà....................................................................22 3.1.1 Phân loại theo mức độ lên men...................................................22 3.1.2 Phân loại theo hình thái bên ngoài..............................................22 3.1.3 Phân loại trà theo hương ướp......................................................22 i 3.1.4 Các loại trà được uống trong dân gian Việt Nam........................22 3.2 Thu hoạch và bảo quản chè.............................................................24 3.3 Công nghệ chế biến một số loại trà.................................................25 3.3.1 Trà xanh.......................................................................................25 3.3.2 Trà đen.........................................................................................28 CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TRÀ HÒA TAN...........................46 4.1 Nguồn gốc.......................................................................................46 4.1.1 Nguồn gốc chung........................................................................46 4.1.2 Tại Việt Nam...............................................................................46 4.2 Công nghệ sản xuất trà hòa tan.......................................................47 4.2.1 Trà hòa tan dạng bột....................................................................47 4.2.2 Quy trình sản xuất trà hòa tan.....................................................50 4.2.3 Sản phẩm.....................................................................................72 4.3 Các sản phẩm trà hòa tan trên thị trường Việt Nam........................75 4.4 Thành tựu công nghệ mới...............................................................77 TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................81 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cây chè..............................................................................................2 Hình 2.2 Sản lượng chè các quốc gia năm 2007............................................3 Hình 2.3 Búp chè..............................................................................................3 Hình 2.4 Hoa chè.............................................................................................4 Hình 2.5 Quả chè.............................................................................................4 Hình 2.6 Thành phần hóa học của lá chè tươi.................................................6 Hình 2.7 Tannin thủy phân...............................................................................8 Hình 2.8 Tannin ngưng tụ................................................................................8 Hình 2.9 Công thức cấu tạo của Caffeine......................................................10 Hình 2.10 Đồi chè..........................................................................................15 Hình 3.1 Màu sắc nước trà............................................................................18 Hình 3.2 Sơ đồ hoạt động máng kín khi dòng khí đi từ dưới lên...................25 Hình 3.3 Sơ đồ hoạt động của dòng khí khi đi từ trên xuống........................25 Hình 3.4 Bàn vò (rolling table)......................................................................27 Hình 3.5 Lá chè được ép xuống trong khi bàn vò quay.................................27 Hình 3.6 Lá chè được xoắn lại từ từ đồng thời quá trình lên men xảy ra.....28 Hình 3.7 Các phản ứng tạo các theaflavins trong lên men chè đen..............30 ii Hình 3.8 Sự thay đổi của tổng hàm lượng các chất mùi và hàm lượng catechin trong các giai đoạn sản xuất................................................................32 Hình 3.9 Cấu tạo thiết bị lên men liên tục dạng băng tải lưới.......................33 Hình 3.10 Thiết bị lên men liên tục................................................................33 Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý của máy sấy băng tải..........................................35 Hình 3.12 Máy sàng phân loại.......................................................................36 Hình 4.1 Thiết bị nghiền đĩa..........................................................................41 Hình 4.2 Cấu tạo cặp đĩa nghiền...................................................................41 Hình 4.3 Sơ đồ trích ly trà nhiều bậc.............................................................43 Hình 4.4 Khung và bản của máy lọc ép.........................................................45 Hình 4.5 Máy lọc ép khung bản.....................................................................45 Hình 4.6 Quá trình lọc khung bản.................................................................46 Hình 4.7 Sơ đồ nguyên lý thiết bị lọc ép khung bản......................................46 Hình 4.8 Thiết bị cô đặc dạng màng rơi........................................................48 Hình 4.9 Thiết bị bình khuấy trộn bằng cánh khuấy.................................- 49 Hình 4.10 Thiết bị sấy phun...........................................................................50 Hình 4.11 Sơ đồ thiết bị sấy thăng hoa..........................................................52 Hình 4.12 Thiết bị tạo hạt..............................................................................54 Hình 4.13 Thiết bị trộn vít tải nằm ngang......................................................55 Hình 4.14 Vít tải cánh xoắn liên tục liền trục................................................55 Hình 4.15 Sơ đồ nguyên tắc định lượng thực phẩm.......................................57 Hình 4.16 Thiết bị đóng gói...........................................................................57 Hình 4.17 Sản phẩm trà hòa tan dạng bột.....................................................58 Hình 4.18 Instant Green Tea Powder............................................................59 Hình 4.19 Instant Black Tea Powder............................................................59 Hình 4.20 Instant Oolong tea powder...........................................................60 Hình 4.21 Trà hòa tan hương chanh..............................................................60 Hình 4.22 Trà chanh lipton ice tea.................................................................61 Hình 4.23 Nestea chanh.................................................................................61 Hình 4.24 Trà hòa tan Harris........................................................................62 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hóa học của chè............................................................7 Bảng 2.2 Hàm lượng lipid tổng và acid béo tổng ở các giai đoạn................11 Bảng 2.3 Hàm lượng pectin trong các bộ phận khác nhau của búp trà (tính theo % chất khô).................................................................................................12 iii Bảng 2.4 Hàm lượng vitamin C trong lá chè tươi..........................................13 Bảng 3.1 Đánh giá chất lượng chè nguyên liệu.............................................18 Bảng 4.1 Chỉ tiên cảm quan của trà đen bán thành phẩm.............................39 Bảng 4.2 Chỉ tiêu hoá lý của trà đen bán thành phẩm..................................39 iv ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Từ xưa đến nay, trà là một loại thức uống quen thuộc đối với mọi người, đặc biệt là đối với người Á Đông. Trà là sản phẩm lá hay búp của cây chè (Camellia sinensis) đã được làm khô. Dịch trích thu được khi ngâm trà trong nước nóng gọi là nước trà (hay nước chè). Trà được sử dụng trên toàn thế giới, và được xem là một loại thức uống mang tính toàn cầu. Do đó đây là loại thức uống phổ biến thứ hai trên thế giới sau nước lọc. Nước trà có hương thơm đặc trưng, vị chát, hơi đắng nhưng hậu vị ngọt. Uống nước trà giúp tăng cường hoạt động của hệ thần kinh, gây hưng phấn, sảng khoái, xua tan mệt mỏi và sản phẩm có chứa các chất có hoạt tính chống oxy hóa. Cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật, nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh lợi ích của trà. Bên cạnh chức năng giải khát, trà có tác dụng sinh lý rất rõ rệt đối với sức khỏe con người. Thành phần caffeine và một số alkaloid khác trong chè có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, vỏ đại não làm cho tinh thần minh mẫn, giảm mệt nhọc sau khi lao động. Trà còn có tác dụng phòng và trị được nhiều loại bệnh khác nhau, đặc biệt là các bệnh về tim mạch, ung thư. Mặt khác, trà là nét truyền thống của nhiều dân tộc, nó mang một giá trị vô cùng thiêng liêng, cao quí trong đời sống tinh thần của con người. Tại nhiều nước phát triển như Nhật Bản, Singapore, Đài Loan, Malaysia,.. cuộc sống công nghiệp tất bật khiến người ta không thể chuẩn bị cho mình một tách trà xanh theo cách truyền thống, đó là cơ hội kinh doanh lớn cho những nhà sản xuất nghĩ ra cách chế biến các lọai trà có thể uống liền mà không cần qua các công đoạn pha chế rườm rà. Có hai loại trà uống liền mang tính đột phá trong phong cách dùng trà là trà túi lọc và trà hòa tan. Trà hòa tan được xay thành bột, tinh chiết, lọai bỏ chất không tan rồi sấy khô, tẩm ướp hương liệu, chất bảo quản, chất tạo vị…Mỗi gói trà có khối lượng từ 10 – 20 g. Trà hoà tan có dạng bột tơi xốp, rất mịn, gồm những hạt nhỏ, màu vàng nhạt (chè xanh), nâu nhạt (chè đen). Do triển vọng phát triển thị trường đối với mặt hàng trà hòa tan, em thực hiện đồ án “Tìm hiểu công nghệ sản xuất trà hòa tan” để có những hiểu biết về công nghệ sản xuất loại trà này. 1.2 Mục tiêu của đồ án Tìm hiểu về một số loại trà phổ biến trên thị trường như trà xanh, trà đen và đặc biệt là công nghệ sản xuất trà hòa tan đang có trên thị trường và những hướng đi mới của sản phẩm trà hòa tan hiện nay. 1 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm CHƯƠNG 2: GVHD: Phan Ngọc Hòa TỔNG QUAN VỀ CÂY CHÈ TẠI VIỆT NAM Hình 2.1 Cây chè 2.1 Nguồn gốc ra đời của cây chè Theo truyền thuyết thì Vua Thần Nông khi đi tuần thú phương nam, vô tình uống được một thứ lá cây rơi trong nồi nước đang sôi, làm cho tinh thần phấn chấn sảng khoái nên ông gọi đó là Trà. Một huyền thoại khác kể rằng Đức Đạt Ma Sư Tổ của Thiền phái Thiếu Lâm Tự Trung Hoa, đã ngủ quên trong lúc tọa thiền nên tức giận tự cắt mí mắt của mình quăng xuống đất và nơi ấy mọc lên một thứ cây kỳ lạ, hái lá nấu nước uống khiến cho tâm hồn tỉnh táo, được gọi là Trà. Năm 1753, Cac Von Line (Carl Von Lenne), một nhà thực vật học người Thụy Điển đã nghiên cứu thu thập, phân loại các mẫu chè Trung Quốc, và lần đầu tiên đã đặt tên khoa học cây chè là Thea sinensis, phân thành hai giống chè: Thea bohea (chè đen) và Thea viridis (chè xanh), như vậy đã xác nhận Trung Quốc là nơi ra đời của cây chè.[6] Năm 1951. Đào Thừa Trân (Trung Quốc) đưa ra thuyết chiết trung được nhiều học giả thế giới công nhận. Theo thuyết này, cái nôi tự nhiên cây chè là khu vực gió mùa Đông Nam Á, vì ở Lào, Mianma, Vân Nam và bắc Việt Nam đều có những cây chè hoang dại. Các điều kiện về đất đai, khí hậu, lượng mưa của cả khu vực này đều rất phù hợp với sự sinh trưởng của cây chè, hợp thành một vườn chè nguyên thủy. Hơn nữa các cây chè mọc hoang dại tìm thấy rất nhiều học hai bờ các con sông lớn: Kim Sa Giang, Phú Long Giang, Salouen, Irravadi, Mê Kong, Bramapoutro... Các con sông này đều bắt nguồn từ dãy núi ở cao nguyên Tây Tạng. Cây chè di thực về phía đông qua tỉnh Tứ Xuyên, bị ảnh hưởng của khí hậu, nên biến thành giống chè lá nhỏ, di thực về phía nam và tây nam Ấn Độ, Mianma, Annam (Việt Nam) biến thành giống lá to. [1] 2 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa Năm 1974, Veckoven (J.Werkhoven, Hà Lan) chuyên viên của tổ chức Lương thực thế giới FAO, đã tổng kết trong cuốn Công nghệ chè (Tập san Nông nghiệp 26, Rooma, 1974): “Cây chè được Line xếp loại và đặt tên là Thea sinensis (L.) có nguồn gốc ở vùng Đông Nam Trung Quốc gần nguồn sông Irrawadi (Mianma)”.[1] Hiện nay chè được phân bố khá rộng trong những điều kiện tự nhiên rất khác nhau, từ 300 vĩ nam đến 450 vĩ bắc, là những nơi có điều kiện tự nhiên khí hậu khác xa vùng nguyên sản. Những thành tựu khoa học của các nhà chọn giống Liên Xô (cũ), Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan...đã tạo ra rất nhiều giống chè mới có khả năng thích ứng với các điều kiện khí hậu khác nhau, tạo nhiều triển vọng cho nghề trồng chè trên thế giới. Hình 2.2 Sản lượng chè các quốc gia năm 2007 2.2 Đặc điểm sinh vật học của cây chè 2.2.1 Đặc điểm 2.2.1.1 Thân và cành Cây chè sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên là đơn trục, nghĩa là chỉ có một thân chính, trên đó phân ra các cấp cành. Do đặc điểm sinh trưởng và do hình dạng phân cành khác nhau, người ta chia thân chè ra làm ba loại: thân gỗ, thân nhỡ (thân bán gỗ) và thân bụi. 2.2.1.2 Mầm chè Trên cây chè có những loại mầm: mầm dinh dưỡng và mầm sinh thực. Mầm dinh dưỡng phát triển thành cành lá, mầm sinh thực phát triển thành nụ hoa và quả. 3 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa 2.2.1.3 Búp chè Búp chè là đoạn non của một cành chè. Búp được hình thành từ các mầm dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe ra) và hai hoặc ba lá non. Búp chè trong quá trình sinh trưởng chịu sự chi phối của nhiều yếu tố bên ngoài và yếu tố bên trong của nó. Kích thước của búp thay đổi tùy theo giống, loại và liều lượng phân bón, các khâu kỹ thuật canh tác khác như đốn, hái và điều kiện địa lý nơi trồng trọt. Búp chè là nguyên liệu để chế biến ra các loại chè, vì vậy nó quan hệ trực tiếp đến năng suất và phẩm chất của chè. Hình 2.3 Búp chè Búp chè gồm có hai loại: búp bình thường và búp mù. Búp bình thường (gồm có tôm và 2-3 lá non). Búp mù là búp phát triển không bình thường, trọng lượng bình quân của một búp mù thường bằng khoảng 1/2 trọng lượng búp bình thường và phẩm chất thì thua kém rõ rệt. Nguyên nhân xuất hiện búp mù rất phức tạp. Một mặt do đặc điểm sinh vật học của cây trồng, mặt khác do ảnh hưởng xấu của các điều kiện bên ngoài hoặc do biện pháp kỹ thuật không thích hợp. Búp chè hoạt động sinh trưởng theo một quy luật nhất định và hình thành nên các đợt sinh trưởng theo thứ tự thời gian. Thời gian của mỗi đợt sinh trưởng phụ thuộc vào giống, chế độ dinh dưỡng và điều kiện khí hậu. Trên một cành chè, một năm có 4 – 5 đợt sinh trưởng của búp. 2.2.1.4 Lá chè Lá chè mọc trên cành, mỗi đốt có một lá. Lá thường có nhiều thay đổi về hình dạng tùy theo các loại giống khác nhau và trong các điều kiện ngoại cảnh khác nhau. Lá chè có gân rất rõ. Những gân chính của lá chè thường không phát triển ra đến tận rìa lá. Rìa lá chè thường có răng cưa, hình dạng răng cưa trên lá chè khác nhau tùy theo giống. Số đôi gân lá là một trong những chỉ tiêu để phân biệt các giống chè. 2.2.1.5 Rễ chè Cây chè sống nhiều năm trên một mảnh đất cố định, do đó việc nghiên cứu đặc điểm của bộ rễ có ý nghĩa rất quan trọng để đặt cơ sở cho các biện pháp kỹ 4 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa thuật trồng trọt. Rễ chè phát triển tốt tạo điều kiện cho các bộ phận trên mặt đất phát triển. Hệ rễ chè gồm có: rễ trụ (rễ cọc), rễ bên và rễ hấp thu. Rễ chè kỵ vôi, do đó yêu cầu đất có phản ứng chua. Canxi cần cho cây chè, nó có mặt ở những nơi phân bào và sinh trưởng như mút rễ, ngọn cây, là thành phần của màng tế bào v.v... 2.2.1.6 Hoa chè Hình 2.4 Hoa chè Màu trắng với nhiều nhị vàng. Mỗi hoa gồm 7 cánh và hàng tá nhị dài. 2.2.1.7 Quả chè Thường mọc thành từng chùm 3. Ban đầu có màu xanh của chồi, sau đó tăng trưởng và cứng dần thành quả màu nâu chứa hạt bên trong. Khi quả chín, vết rãnh mở ra. Hạt bên trong có thể được dùng để gieo trồng. Hình 2.5 Quả chè 2.2.2 Phân loại thực vật Ngành Ngọc lan Hạt kín Bộ chè Theales Họ chè Theaceae Chi chè Camellia (Thea) Loài C.sinensis Tên khoa học: Camellia sinensis (L) (hay Thea sinensis L.) (1935 – Hội nghị Quốc tế về thực vật) 5 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa Phân loại cây chè [1] 2.2.3.1 Chè Trung Quốc ( China tea plant): Camellia sinensis (L) Dựa vào kích thước lá, Sealy (1958) phân biệt 2 loại của C.sinensis:  Chè Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var. macrophylla): Đặc điểm: - Thân gỗ nhỏ cao tới 5 m trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên. - Lá to chiều dài trung bình 4 – 14 cm, chiều rộng 2 – 2.5 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. - Nguyên sản ở Vân Nam, Tứ Xuyên (Trung Quốc).  Chè Trung Quốc lá nhỏ (Camellia sinensis var. Bohea) Đặc điểm: - Cây bụi thấp phân cành nhiều. - Lá nhỏ, dày nhiều gợn sóng, màu xanh đậm, lá dài 3,5 – 6,5 cm, rộng 1 – 1.2 cm. - Có 6 – 7 đôi gân lá không rõ, răng cưa nhỏ, không đều. - Búp nhỏ, hoa nhiều, năng suất thấp, phẩm chất bình thường. - Khả năng chịu rét ở độ nhiệt -12oC đến -15oC. - Phân bố chủ yếu ở miền đông, đông nam Trung Quốc, Nhật Bản và một số vùng khác. 2.2.3.2 Chè Assam ( Assam tea plant): Camellia assamica - Thân gỗ cao 10 – 15 m, phân cành thưa. - Lá dài 8 – 20 và rộng 3,5 – 7,5 cm, mỏng và mềm, thường có màu xanh đậm, lá hình bầu dục, phiến lá gợn sóng, đầu lá dài. - Có trung bình 12 – 15 đôi gân lá. - Hoa mọc đơn lẻ hay thành từng đôi, có 7 – 8 cánh màu trắng hay đôi khi có đốm vàng. - Số nhị hoa tương tự của C.sinensis. - Phát triển nhanh. - Không chịu được rét hạn, cần nhiệt độ cao. - Năng suất, phẩm chất tốt. - Trồng nhiều: Ấn Độ, Mianma, Vân Nam (Trung Quốc) và một số vùng khác. 2.2.3 6 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa 2.2.3.3 Chè Nam Indo (Indochina) - Nhóm đặc biệt của Camellia assamica, gọi là Camellia assamica sub sp.lasiocalys (Planch.MS) - Camellia assamica sub sp.lasiocalys (Planch.MS) hay loại chè ambodiensis/Southern là loại cây nhỏ hình chóp, cao 6 – 10m, ngoại trừ một số cành nằm thẳng đứng, hầu hết nằm cân bằng nhau. - Lá bóng và có màu lam vàng khi non, lam nhẹ ở giai đoạn trưởng thành và chuyển sang màu lam hồng hay đỏ hồng vào cuối mùa. - Lá có kích thước nằm giữa sinensis và assamica. 2.2.3.4 Chè 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 chè có nhiều lông tơ, trắng và mịn trông như tuyết, nên còn gọi là chè 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. - Nguyên sản ở Vân Nam - Trung Quốc, miền bắc của Miến Điện và Việt Nam. 2.3 Đặc điểm hóa sinh của lá chè Hình 2.6 Thành phần hóa học của lá chè tươi Thành phần hóa học của chè tham gia trực tiếp vào sự hình thành chất lượng trà sản phẩm. 7 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa Bảng 2.1 Thành phần hóa học của chè Thành phần Polyphenol Epigallocatechin gallate Epicatechin gallate Epigallo catechin Epicatechin Catechin Gallocatechin Flavonols và flavonol glucosides Polyphenolic acids và depsides Leuco anthocyanins Chlorophylls và các chất màu khác Khoáng Caffeine Theobromine Theophylline Amino acid Acid hữu cơ Monosaccharide Polysaccharide Cellulose và hemicellulose Pectin Lignin 8 % khối lượng chất khô 25 – 30 8 – 12 3–6 3–6 1–3 1–2 3–4 3–4 3–4 2–3 0,5 – 0,6 5–6 3–4 0,2 0,5 4–5 0,5 – 0,6 4–5 14 – 22 4–7 5–6 5–6 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa Protein Lipid Các hợp chất bay hơi 14 – 17 3–5 0,01 – 0,02 2.3.1 Nước Là thành phần chủ yếu trong búp chè. Vai trò: Trong lá trà, nước là môi trường xảy ra sự tác dụng tương hỗ giữa các chất hòa tan chiếm từ 75 – 80%. Ngoài ra, nước còn là thành phần chính tham gia vào các phản ứng thủy phân và oxy hóa – khử xảy ra không ngừng trong các tế bào của lá. Hàm lượng nước trong lá chè giảm dần từ tôm đến các lá già. Trong lá chè nước tồn tại ở 2 dạng, nước tự do và nước liên kết, nước chứa chủ yếu trong các khí quản của lá và là môi trường hòa tan các chất trong dịch bào. Hàm lượng nước có quan hệ mật thiết đối với quá trình chế biến chè. Nếu nguyên liệu chè bị mất nước quá nhanh thì biến đổi sinh hóa diễn ra nhanh và không triệt để, đôi khi enzyme bị ức chế nếu hàm lượng nước quá thấp (< 10%). Nước trong nguyên liệu chè nhiều hoặc ít đều làm cho lá chè bị nát khi vò. Trong quá trình chế biến chè cần kiểm soát chặt chẽ sự bay hơi nước (giai đoạn làm héo, diệt men…). 2.3.2 Hợp chất phenol Tannin Tanin là hợp chất quan trọng trong lá chè, nó có tính chất quyết định đến màu sắc nước pha, hương thơm và vị chát của chè. Tanin thường có 2 loại: tannin ngưng tụ và thủy phân. Tannin thủy phân: trung tâm của phân tử tannin có chứa 1 phân tử polyol carbohydrate (thường là D-glucose). Nhóm hydroxy của carbohydrate được ester hóa một phần hoặc hoàn toàn với nhóm phenolic như acid gallic (trong gallotannin) hay acid ellagic (trong ellagitannin). Các tannin này sẽ bị thủy phân khi tác dụng với acid yếu hay base yếu tạo thành carbohydrate và acid phenolic. Acid gallic Tannin thủy phân 9 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa Hình 2.7 Tannin thủy phân Tannin ngưng tụ: hay còn gọi là proanthocyanidin, là polymer của 2 đến 50 các phân tử flavonoid. Các phân tử này kết hợp với nhau bằng các liên kết C – C, và các liên kết này không bị thủy phân. Hình 2.8 Tannin ngưng tụ Tannin trong chè thường là tannin ngưng tụ. Chất tiêu biểu cho tannin ngưng tụ là catechin bao gồm catechin và gallo-catechin (tannin thủy phân tác dụng với FeCl3 cho màu xanh da trời còn tannin ngưng tụ cho màu xanh đen). Khi bị tác dụng của acid loãng, tannin ngưng tụ không bị thủy phân thành các phân tử đơn giản và ngược lại nó ngưng tụ với nhau thành tannin đỏ (hay flobafen). Chè càng non thì hàm lượng tannin càng cao. Chất tanin trong trà càng nhiều thì phẩm chất trà càng cao. Lượng tanin phân bố không đồng đều trên cùng một búp trà, tập trung nhiều nhất ở tôm (39.9%), rồi đến lá non (lá một 36,8%; lá hai 36,1%; lá ba 29,25%; cuộng già 25%, lá bánh tẻ, lá già… Chất tanin có khả năng kết hợp với Albumin để tạo thành chất không hòa tan. Tính chất này quan trọng đối với quá trình chế biến trà. Tanin kết hợp với caffeine thành chất không hoà tan đóng váng trên mặt nước khi nước chè để nguội. Tác dụng của tannin chè như sau: + Đối với cây chè, điều tiết các quá trình oxi hóa khử trong cây chè, nâng cao tính đề kháng của cây chè đối với sâu bệnh hại chè. 10 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa + Đối với công nghệ chè, nếu không bị oxi hóa thì sản phẩm là chè xanh, nếu bị oxi hóa dưới tác dụng của enzyme thì sản phẩm là chè đen, chè vàng tùy mức độ oxi hóa. Hàm lượng tannin cao thì chất lượng tốt, nhưng phải có tỉ lệ thích đáng giữa các hoạt chất trong chè. + Đối với cơ thể con người, tannin có tác dụng cầm máu, tăng cường sức đề kháng của các thành huyết quản trong cơ thể động vật, tăng cường sự đồng hóa và sự tích lũy vitamin C… Catechin 6 catechin trong chè bao gồm: Catechin (C) Epicatechin (EC) Epicatechin gallate (ECG) Gallocatechin (GC) Epigallocatechin gallate (EGCG) Epigallocatechin (EGC) Các " epi" có cấu trúc giống như các catechin, nhưng khác nhau về sự định hướng trong không gian, dẫn đến tính chất hóa học sẽ khác nhau. Các catechin trên chính là thành phần chính của chất tannin trong trà. Catechin gây nên vị đắng và chát nhẹ cho trà. Catechin là tác nhân chính tạo màu cho nước trà khi đã qua chế biến. Các catechin bị oxy hóa bởi enzyme 11 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa polyphenol oxidase, đầu tiên sẽ hình thành hợp chất gọi là orthoquinones, các orthoquinone không bền sẽ chuyển hóa thành theaflavin (TF), các TF này khi phản ứng ngưng tụ tạo thành thearubigin (TR). 2.3.3 Alkaloid Alkaloid chính của chè là Caffeine, có tác dụng dược lý, tạo cảm giác hưng phấn cho người uống. Caffeine là một dẫn xuất của purine, có cấu trúc 1,3,7-trimethyl xanthine. Hàm lượng caffeine trong chè chiếm khoảng 2,5 – 5,5% trọng lượng khô trong lá chè tươi. Caffeine trong sản xuất do quá trình lên men phản ứng với các sản phẩm oxi hóa của catechin tạo ra tanat-caffeine có mùi thơm và vị dễ chịu. Khi pha nước, hợp chất tanat caffein bị kết tủa khi nước chè để nguội và tạo thành váng chè (creamy). Chè càng non, hàm lượng caffeine càng cao. Trong quá trình chế biến, hàm lượng caffeine trong lá không bị biến đổi, chỉ thay đổi trong một giới hạn nhỏ. Hình 2.9 Công thức cấu tạo của Caffeine 2.3.4 Protein và amino acid Protein là một trong các nhóm chất chủ yếu và quan trọng trong thành phần của lá chè. Protein trong búp chè phân bố không đồng đều, chiếm khoảng 15% tổng lượng chất khô của lá chè tươi. Trong quá trình chế biến chè, protein là nguồn cung cấp các acid amin tự do vì một phần protein bị phân giải bởi các enzyme tương ứng tạo ra các acid amin kết hợp với tannin hoặc đường trở thành các aldehyde bay hơi góp phần tăng cường hương thơm cho chè. Trong sản xuất trà xanh, hàm lượng protein cao giúp làm đẹp bề mặt chè, nhưng trong sản xuất trà đen, hàm lượng protein cao thì hàm lượng tannin thì có thể ảnh hưởng xấu đến vị của sản phẩm vì trong quá trình chế biến chè, đặc biệt là trong quá trình lên men, protein kết hợp với tannin và nó chuyển thành hợp chất không tan, làm giảm lượng tannin hòa tan. Lá chè càng non hàm lượng protein càng cao. Các aminoacid trong chè không nhiều, thường khoảng từ 0,2 – 0,3% chất khô, nó có tác dụng tốt đối với chất lượng của chè đen và chè xanh. 2.3.5 Lipid và acid béo Chất béo là chất có tính hấp phụ và là chất giữ mùi. 12 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa Mặt khác, 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. Ngoài ra, cũng do tính chất giữ mùi của chất béo mà làm cho trà dễ bị nhiễm các mùi lạ và khó khử chúng khi vô ý để trà tiếp xúc với các vật có mùi khó chịu như mùi mốc, mùi bao bì, mùi dầu hỏa, … Hàm lượng phospholipid và thành phần các acid béo rất khác nhau ở các chủng loại, ở các giai đoạn sản xuất. Bảng 2.2 Hàm lượng lipid tổng và acid béo tổng ở các giai đoạn Các giai đoạn Hàm lượng lipid Hàm lượng acid béo tổng tổng (g/g) (%) Chè tươi 6,5 9,8 Làm héo 5,7 8,4 Vò 4,5 6,6 Lên men 4,3 4,8 Chè đen thành phẩm 2,8 3,7 Thành phần acid béo chủ yếu trong chè là linolenic, linoleic, oleic và palmitic. 2.3.6 Carbonhydrate Lá chè chứa hầu hết các loại đường như: glucose, fructose, galactose, maltose, citose, arabinose, ribose, … Hàm lượng monose trong lá chè chỉ chiếm 1 – 2% và saccharose chiếm từ 0,5 – 2,5%. Trong khi đó, hàm lượng các polysaccharide trong lá chè lên đến 10 – 12% và cao hơn nữa. Lượng tinh bột, cellulose và hemicellulose cũng tăng theo mức độ trưởng thành của lá chè. Như vậy, nguyên liệu càng già, chất lượng của nó càng kém. Do đó, hàm lượng hydratcarbon trong lá chè càng cao (chủ yếu chứa các polysaccharide không tan) thì chất lượng trà càng thấp. Tuy nhiên, các đường hòa tan trong lá chè dù hàm lượng rất thấp nhưng chúng có ý nghĩa quan trọng đối với chất lượng của trà. Trước hết, chúng góp phần điều hòa vị trà, nhưng quan trọng hơn cả là, các đường khử dưới tác dụng của nhiệt độ cao hoặc trong khi tác dụng với tannin, acid amin có mặt trong lá chè sẽ tạo cho trà có hương thơm đặc trưng và ảnh hưởng đến màu sắc của nước trà. Chẳng hạn, trong sự tác dụng tương hỗ giữa glucose và fructose với acid amin phenylalanin và tannin tạo thành các aldehyde bay hơi có mùi thơm của hoa tươi, mùi mật ong. Ngoài ra, cần nhấn mạnh rằng, glucose và fructose dưới 13 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa tác dụng của nhiệt độ cao trong quá trình chế biến nhiệt cho trà sẽ tham gia vào quá trình caramel hóa tạo cho trà có mùi cốm thơm dễ chịu. Ta thấy, lá càng già thì lượng đường khử và sacharose cũng như tổng lượng đường hòa tan càng lớn. Thành tế bào của lá có cấu tạo cellulose được bao xung quanh bởi hemicellulose và lignin, ngăn chặn sự xâm nhập của enzyme thủy phân. Ở búp trưởng thành, tính chất mọng nước giảm đi là do sự liên kết cấu trúc giữa các thành phần phenolic của lignin, polysacharide và cutin của thành tế bào. Hợp chất pectin thuộc nhóm hydratcarbon và là hỗn hợp phức tạp của poly saccharide và dẫn xuất của chúng. Phần lớn các chất pectin là những chất keo và trong những điều kiện nhất định thì chúng đông tụ lại. Hàm lượng pectin trong lá trà luôn luôn thay đổi, phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan sát thấy lá trà non thì chứa nhiều pectin tan trong nước nhưng tổng pectin thì ít so với lá trà già, đặc biệt trong cuộng trà rất giàu pectin. Bảng 2.3 Hàm lượng pectin trong các bộ phận khác nhau của búp trà (tính theo % chất khô) Nhóm chất pectin Tôm và lá thứ nhất 2,85 5,10 5,42 Lá thứ hai Lá thứ ba Cuộng trà Hòa tan trong nước 2,10 1,83 2,37 Hòa tan trong acid oxalic 6,31 6,51 7,11 Hòa tan trong amino 7,06 7,94 8,34 oxalat Hàm lượng pectin có liên quan mật thiết đến tính chất của trà tươi và trà thành phẩm, ví dụ: trong quá trình chế biến trà, pectin tạo ra tính bám dính giúp cho trà cuộn chặt lại trong thời gian vò hoặc giúp cho khối trà dính chặt vào nhau khi ép nóng trong sản xuất trà ép bánh theo hình dạng của khuôn. Pectin cũng góp phần tạo nên vị ngọt dịu, hương thơm của trà thành phẩm. Trong quá trình sấy, pectin có tác dụng cố định các thành phần chất tan trên bề mặt lá chè. Tuy nhiên, pectin là chất keo háo nước, cùng với những chất khác có tính hút ẩm làm cho độ ẩm trong trà khô tăng lên, gây khó khăn cho bảo quản trà, và do đó dẫn đến làm giảm chất lượng trà. Hàm lượng pectin khá cao, thường từ 11 – 17% so với lượng chất khô trong lá chè tươi, và chè càng già thì hàm lượng pectin càng cao. Riêng đối với pectin tan trong nước, chè càng non hàm lượng càng cao. 2.3.7 Sắc tố Có 3 nhóm sắc tố chính được tìm thấy là chlorophylls, anthocyanidins, carotenoids. 14 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa Chlorophylls: Chất màu đầu tiên được xét tới là chlorophylls. Nhờ có chlorophys mà lá chè có màu xanh lục. Chlorophylls cũng có các tính chất như những chất màu khác là ít hòa tan trong nước nóng hơn so với khi hòa tan cùng với các nhóm chất màu khác trong dung môi hữu cơ. Chlorophylls chính là hỗn hợp của hai chất gần giống nhau về thành phần cấu trúc và cấu trúc là Chlorophylls aC55H72O5N4Mg (màu xanh lam) và Chlorophylls b- C 55H70O5N4Mg (màu xanh vàng). Khi đun nóng, Mg sẽ tách khỏi phân tử Chlorophylls và hydro sẽ được thay thế vào. Do đó, ta sẽ thu được chất khác gọi là feofitin – a và feofitin – b và dung dịch lúc này sẽ có màu vàng xám. Hàm lượng Chlorophylls trong lá chè ảnh hưởng xấu đến chất lượng của chè. Hàm lượng Chlorophylls được tăng lên cùng với các loại chè thô. Chè càng có phẩm chất thấp thì hàm lượng Chlorophylls càng cao, còn trong cuộng chè thì hàm lượng này hầu như ít nhất. Vì vậy, cuộng chè có phẩm chất tương đối tốt. Anthocyanidins: Delphenidin và cyanidin là thành phần anthocyanidin chính được tìm thấy trong lá chè. Trong trà xanh: làm xấu màu nước trà, làm tăng vị đắng. Vai trò của anthocyanidins trong chất lượng của trà đen là vẫn chưa được chỉ rõ. Carotenoids: Có 14 loại được tìm thấy trong lá chè. Những thành phần chính: Xanthophylls, β-carotene, violaxanthine và neoxanthine. Hàm lượng của cả 4 carotenoid trên đã giảm đáng kể trong suốt quá trình sản xuất trà đen. Ví dụ: neoxanthine phân hủy tạo β-darmascenone và cung cấp đáng kể cho hương thơm của trà. Chè CTC tổn thất carotenoid nhiều hơn chè OTD. 2.3.8 Chất khoáng Chè chứa khoảng 5% khoáng. Thành phần chính: kali (50%). Một vài lá chè chứa fluorine với hàm lượng cao (0,015 – 0,03%). 2.3.9 Enzyme Là nhân tố quan trọng trong quá trình sinh trưởng và chế biến chè, đặc biệt trong chế biến chè đen. Enzyme có vai trò quyết định chiều hướng biến đổi các phản ứng sinh hóa trong giai đoạn làm héo, vò, lên men. Trong búp chè có 2 loại enzyme chủ yếu là: - Nhóm enzyme thủy phân: amylase, protease, glucosidase, … - Nhóm enzyme oxi hóa – khử: peroxydase (PO), polyphenoloxydase (PPO)… 15 ĐAMH Công nghệ Thực phẩm GVHD: Phan Ngọc Hòa Ta sẽ tìm hiểu rõ về một số loại enzyme có trong chè:  Polyphenol oxydase: hiện diện trong tế bào biểu bì của lá  5 – Dehydroshikimate reductase: là enzyme chính trong quá trình sinh tổng hợp các hợp chất phenol thông qua con đường phenylalanine.  Phenylalanine ammonia-lyase: xúc tác cho quá trình phân tách của phenylalanine thành trans-cinnamate và NH3, đóng vai trò quan trọng cho quá trình sinh tổng hợp phenols. Hoạt tính của chúng trong lá chè tương thích với hàm lượng của catechins và epicatechins.  Proteinases: tạo quá trình thủy phân protein trong quá trình làm héo, làm tăng hàm lượng peptides và acid amine tự do  Chlorophyllases tham gia vào quá trình phân hủy chlorophyll, transaminases trong quá trình tạo các thành phần tạo mùi.  Pectin methylesterase: quá trình demethylation của pectin, tạo thành gel acid pectic, ảnh hưởng lên độ thâm của màng membrane tế bào, làm giảm sự khuếch tán oxy vào lá trong quá trình lên men. 2.3.10 Vitamin Nhóm vitamin không hòa tan trong nước có trong lá chè là A, D, E, F, K… Trong đó thì vitamin K (liều lượng 300 – 500 đơn vị sinh lý trong 1g chè) chiếm tỉ lệ lớn, loại vitamin này có khả năng làm máu đông tụ. Nhóm vitamin hòa tan trong nước là B, PP, C,…Trong nhóm vitamin B, cụ thể là vitamin B1 (tiamin) và vitamin PP (acid nicotinic), vitamin B2 (riboflavin) và acid pantotenic. Ngoài ra, trong lá chè, lượng vitamin C (acid ascorbic) cũng có rất nhiều nhưng hàm lượng ở các phần khác nhau của búp chè cũng không giống nhau. Trong thời gian chế biến chè đen, hàm lượng acid ascorbic giảm đi đáng kể do quá trình oxy hóa trong quá trình vò chè và lên men chè và bị phân hủy trong quá trình sấy khô chè. Còn trong quá trình chế biến chè xanh vitamin C ít bị phá hủy hơn. Bảng 2.4 Hàm lượng vitamin C trong lá chè tươi Lá Tôm Lá 1 Lá 2 Lá 3 Lá già mg/kg chất khô 7,03 9,99 10,44 7,88 3,83 Hàm lượng tro Thành phần tro của lá trà tươi dao động từ 4 – 7%. 2.3.12 Hợp chất thơm Các chất thơm là một hỗn hợp các chất bay hơi tập trung trong các cơ quan của cây chè. Chất thơm này được hình thành trong quá trình sinh trưởng phát dục cây chè và cả trong quá trình chế biến chè. 2.3.11 16
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan