Bài giảng Công nghệ sản xuất chè túi lọc

Công nghệ sản xuất chè túi lọc 1 MỤC LỤC PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ CY CHÈ .................................................................................. 2 I. Đặc điểm sinh vật học: [3] ...................................................................................... 2 I.1. Giới thiệu chung về cây chè: ................................................................................ 2 I.2. Các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cây chè: ............................................... 2 I.3. Yêu cầu đất trồng chè: ......................................................................................... 3 I.4. Yêu cầu khí hậu đối với cây chè: ......................................................................... 3 II. Đặc điểm hóa học của cây che. [3] ........................................................................ 4 II.1. Thành phần hóa học của lá chè tươi: ................................................................... 4 III. Tác dụng dược lý của cây chè .............................................................................. 7 III.1. Diệt khuẩn ........................................................................................................ 7 III.2. Chống đông tụ máu, điều hòa lượng đường trong máu ...................................... 7 III.3. Chống ung thư .................................................................................................. 8 III.4. Khủ mùi ............................................................................................................ 8 PHẦN II. THU HÁI, CHẾ BIẾN ......................................................................................... 9 I. Kỹ thuật thu hái (thu hái thủ công). [3] ................................................................... 9 II. Kỹ thuật chế biến. [3] ............................................................................................ 9 II.1. Diễn biến về công nghệ chế biến chè. ................................................................. 9 II.2. Các công đoạn cơ bản trong chế biến chè ......................................................... 10 PHẦN III. QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CHÈ TÚI LỌC ......................................................... 11 I. Quy trình sản xuất chè đen túi lọc. ........................................................................ 12 II. Quy trình chế biến trà xanh túi lọc....................................................................... 15 PHẦN IV. SẢN PHẨM TRÀ TÚI LỌC ............................................................................ 22 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn 2 PHAÀN I. TỔNG QUAN VỀ CY CH I. Đặc điểm sinh vật học: [3] I.1. Giới thiệu chung về cây chè: Cây chè có tên khoa học là Cmaellia sinensis là loài cây mà lá và chồi của chúng được sử dụng để sản xuát chè. Đây là loại cây xanh lưu niên mọc thành bụi hoặc các cây nhỏ, thông thường được xén tỉa để thấp hơn 2 mét (6fit) khi được trồng để lấy lá. Chè có rễ cái dài. Hoa của cây chè màu trắng ánh vàng, đường kính 2.5 – 4cm với 7 – 8 cánh hoa. Hạt chè có thể ép lấy dầu. Chè xanh, chè Ô Long và chè đen tất cả đều được chế biến từ loại cây này, nhưng được chế biến ở mức độ oxy hóa khác nhau. Lá chè dài từ 4 – 15cm. lá tươi chứa khoảng 4% cafein. Khi mặt bên dưới của chúng còn các sợi lông tơ ngắn mà trắng, lá non và các lá còn có mà xanh lục nhạt được thu hoạch để sản xuất. Các lá giá có màu lục sậm, Độ tuổi khác nhau của lá chè tạo ra các sản phẩm chè khác nhau về chất lượng, do thành phần hóa học trong các lá này là khác nhau. Thông thường, chỉ có phần chổi và phần ngọn (2 đến 3 lá) mới được thu hoạch để chế biến. Việc thu hoạch thủ công diễn ra bằng tay đều đặn sau khoảng 1 đến 2 tuần. Các nguyên tố hoạt động trong nước chè là cafein và các đa phenol. Tỉ lệ cafein trong chè khoảng từ 2 – 4%. Vitamin C chỉ có trong chè tươi (0.6%). Tương tác giữa cafein với đa phenol làm cho cafein trong trà ít nguy hiểm hơn trong cà phê (cafe6in là 1 alcoloid độc). Tuy nhiên khi tỉ lệ nhỏ, cafe6in làm cho chè trở thành 1 chất kích thích thần kinh, thuận lợi cho hoạt động trí não và hoạt động cơ bắp. Chè cũng là moat chất lợi tiểu, kích thích hệ thống tuàn hoàn máu và hô hấp. I.2. Các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cây chè: Cây chè là cây lâu năm có 2 chu kỳ phát triển:  Chu kỳ phát triển lớn: Bao suốt cả đời sống cây chè từ khi hoa chè thụ phấn trên cây mẹ hình thành hạt và cây con cho đến khi già cỗi và chết. Những đặc điểm của chu kỳ phát triển lớn gồm:  Giai đoạn 1 (giai đoạn cây chè con): kể từ lúc hoa chè thụ phấn đến khi Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn 3 hạt chín trên cây mẹ hoặc từ mầm chẻ được phân hóa đến lúc tạo thành một cành cây giâm. Đây là giai đoạn đầu tiên của cây chè, chủ yếu năm ở vườn chè giống láy hạt hoặc lấy cành.  Giai đoạn 2 (giai đoạn cây chè con): Kể từ khi gieo hạt (hoặc giâm cành) đến khi cây ra hoa lần đầu tiên.  Giai đoạn 3(giai đoạn cây non): bắt đầu từ khi ra hoa đầu tiên đến khi cây sinh trưởng đđầy đủ và định hình 3 – 4 năm.  Giai đoạn 4 (giai đoạn cây lớn, cây trường thành): từ khi cây chè bắt đầu bước vào kinh doanh đến khi có biểu hiện tạo tán mới (chè suy thoái).  Giai đoạn 5 (giai đoạn già cỗi): bắt đầu từ khi có chồi mọc vượt từ gốc đến khi chè già cỗi chết.  Chu kỳ phát triển nhỏ: Bao gồm hai quá trình sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng thực vật, xảy ra trong khoảng 1 năm. Các mầm dinh dưỡng phát triển thành búp, lá tạo nên các đột sinh trưởng; các mầm sinh thực phát triển thành thành nụ, hoa, quả chè. Những đặc điểm của chu kỳ phát triển nhỏ (hằng năm):  Sinh trưởng búp: Tuân theo quy luật như sơ đồ sau: Chồi lá phình lên Mọc lá nảy chồi Mọc lá cá Mọc lá that Búp mù ngu, nghỉ (sau 1 thời gian lại tái diễn như trên).  Sinh trưởng cành: Khi cây còn nhỏ: phân cành theo kiểu phân đơn có thân chính rõ. Khi cây lớn: kiểu phân cành hợp trục, thân chính không rõ, chồi chè lớn lên hái búp liên tục thì phân nhánh theo kiểu hợp trục nhiều ngả.  Sinh trưởng bộ rễ: bộ rễ chè gồm rễ dẫn và rễ hút. Sự phát triển của bộ rễ chè và thân chè có hiện tượng xen kẽ nhau.  Sinh trưởng sinh thực theo sơ đồ: Mầm sinh thực phình lên thành nụ Nở hoa Thụ phấn Kết quả. I.3. Yêu cầu đất trồng chè: - Đất có tầng canh tác > 80cm, kết cấu tơi xốp. - Mạch nước ngầm ở độ sâu dưới mặt đất > 100cm - Độ pHkcl từ 4 – 6, hàm lượng mùn tổng số > 2% - Độ dốc bình quân <25o. I.4. Yêu cầu khí hậu đối với cây chè: Cây chè yêu cầu các yếu tố khí hậu bình quân hàng năm như sau: Nhiệt độ không khí: 18 – 23oC, độ ẩm không khí > 80%, lượng mưa > 1200mm. Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn 4 II. Đặc điểm hóa học của cây che. [3] Màu sắc chè là do những chất thuộc nhóm tannin mà ra: Những chất thường thấy là những xanthin, theaflavin, theaflagallin, nhuộm trà đủ màu hồng, đỏ, nâu, Đặc biệt, nững amin acid như agrinin làm tăng màu nâu, cystein làm tăng màu hồng.Tanin là một hỗn hợp có tính chất bảo vệ gỗ, da, chống thối rữa, mục nát. Nó cũng có thể gay ung thư ở thực quản. Tỉ lệ trong lá thường là 12 – 13%, khi lá hái cuối mùa có thể lên đến 18%. Tám chất polyphenol nổi trội chiếm 40 – 60mg/g chè (có nhiều trong lá chè non hơn lá chè già): catechin (C), epicatechin (EC), gallocatechin(GC), epigallocatechin(EGC) và bốn dẫn xuất gallat của chúng: catechin gallat (CG), epicatechin gallat (ECG), gallocatechingallat (GCG) và epigallocatechin gallat (EGCG). Khi chè lên men, các chất catechin giảm hạ. Khi chè bị đốt nóng, những polyphenol cũng thay đổi: epicatechin biến thành catechin, epigallocatechin biến thành gallocatechin, còn epicatechin gallat, epigallocatechin gallat,.. thì phân hủy ra galic acid cùng các mảnh hóa chất nhỏ khác. Một thành phần quan trọng của tannin là tannin acid có tác dụng bóc vẩy tế bào biểu mô ở ruột. Tannic acid trong trà pha là 55 – 59 (mg/ml) từ lá, 80 – 95 từ vụn; trong chè nấu số lượng lên đến 85 – 95 từ lá, 102 – 118 từ bụi trà. Vì tannin có tính chất hóa học và dược lý có ích nên việc chiết suất nó đã được khảo cứu, đặc biết để phân tích các catechin. II.1. Thành phần hóa học của lá chè tươi: 1. Nước: Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè. Nước có quan hệ đến quá trình biến đổi sinh hóa trong búp chè và đến sự hoạt động của các men, là chất quan trọng không thể thiếu được để duy trì sự sống của cây. Hàm lượng nước trong búp chè thay đổi tùy theo giống, tuổi cây, đất đai, kỹ thuật canh tác, thời gian hái và tiêu chuẩn hái Trong búp chè hàm lượng nước thường có từ 72 – 85%. Để tránh khỏi sự hao hụt vật chất trong búp chè qua quá trình bảo quản và vận chuyển, phải cố gắng tránh sự giảm bớt nước trong búp chè sau khi hái. 2. Tannin: Tannin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến phẩm chất chè, tannin còn gọi chung là hợp chất phenol, trong đó có 90% là dạng catechin. Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của tannin chè không giống nhau và tùy theo từng giống chè mà thay đổi. Đường Pyruvat Eritrozophotpgat Acid acetic Acid kinic Acetin CaA x 3 Acid cikinic Acid prefenola Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn 5 Sơ đồ tổng hợp catechin (theo Đjaprometop) Về phẩm chất chè, tannin giữ vai trò chủ yếu trong việc tạo thành màu sắc, hương vị chè (nhất là đối với chế biến chè đen), ví vậy trong quá trình trồng trọt cần chú ý nâng cao hàm lượng tannin trong nguyên liệu. Tannin được dùng trong y học để làm thuốc cầm máu, nó có khả năng tăng cường sức đề kháng của thành huyết quản trong cơ thể động vật, tăng cường sự tích lũy và đồng hóa sinh tố C. 3. Alcaloid Trong chè có nhiều loại alkaloid nhưng nhiều nhất là cafein. Hàm lượng cafein trong chè có từ 3 – 5% thường nhiều hơn cafein ở trong lá cà phê từ 2 – 3 lần. Nó không có khả năng phân ly ion H+ tức là không có tính acid mà chỉ là một kiềm yếu. Cafein chỉ hòa tan trong nước với tỉ lệ 1/46, rất dễ hòa tan trong dung môi clorofoc. Cafein có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, kích thích cơ năng hoạt động của tim, có tác dụng lợi tiểu. Cafein rất bean vững trong chế biến. Nó có khả năng kết hợp với tannin để thành hợp chất tanat cafein có hương vị dễ chịu. Hợp chất tanat cafein được tạo thành chủ yếu từ cafein, teaflavin, tarubigin, teaflavingalat. Ngoài ra có sự tham gia của ECG và EGCG. 4. Protein và acid amin Protein là hợp chất hữu cơ phức tạp chứa N, phân bố không đều ở các phần của búp chè và thay đổi tùy theo giống, thời vụ, điều kiện canh tác và các yếu tố khác. Protein có thể kết hợp trực tiếp với tannin, polyphenol tạo ra những hợp chất không tan làm ảnh hưởng xấu đến phẩm chất chè. Do đặc điểm của việc chế biến chè xanh Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn 6 là diệt men ngay từ đầu, nên hàm lượng tannin trong chè ít bị thay đổi và còn quá cao làm cho chè có vị đắng. Protein kết hợp với một phần tannin làm cho vị chát và đắng giảm đi. Vì thế trong một chừng mực nào đó, protein có lợi cho phẩm chất chè xanh. Ngày nay người ta tìm thấy trong chè có 17 acid amin, các acid amin này kết hợp với đường và tannin tạo thành aldehyd có mùi thơm của chè đen và làm cho chè xanh có dư vị tốt. 5. Glucid và pectin Trong lá chè chứa rất ít glucid hòa tan, trong khi các glucid không hòa tan lại chiếm tỉ lệ lớn. Xenlulose và hemixenlulose cũng tăng dần theo tuổi của lá, vì vậy nguyên liệu càng già chất lượng càng kém. Hàm lượng đường hòa tan trong chè tuy rất ít nhưng rất quan trọng đối với hương vị chè. Đường tác dụng với protein hoặc acid amin tạo nên chất thơm. Pectin thuộc về nhóm glucid và nó là hỗn hợp của các polysaccharide khác nhau và những chất tương tự chúng. Ơ trong chè, pectin thường ở dạng hòa tan trong nước, tan trong acid oxalic, tan trong amonoxalat. Pectin tham gia vào việc tạo thành hương vị chè, là cho chè có mùi táo chín trong quá trình làm héo. Ơ mức độ vừa phải pectin làm cho chè dễ xoăn lại khi chế biến nhưng nó ảnh hưởng xấu đến quá trình bảo quản chè thành phẩm vì pectin rất dễ hút ẩm. 6. Diệp lục và các sắc tố khác gần nó Trong lá chè có chứa diệp lục tố, carotin và xantofin. Các sắc tố này biến động theo giống, theo mùa và các biện pháp kỹ thuật canh tác. Trong chè thành phẩm diệp lục tố ảnh hưởng xấu tới phẩm chất của chè bởi vì làm cho sản phẩm có màu xanh, vị ngái. 7. Dầu thơm Dầu thơm trong chè rất ít, hàm lượng của chúng trong lá chè tươi: 0.007% - 0.009% và trong chè bán thành phẩm: 0.024 – 0.025%. Hàm lượng dầu thơm trong lá chè, được tăng dần ở những địa hình cao, tuổi lá quá non chứa ít hương thơm. Dầu thơm ảnh hưởng trực tiếp đến hương vị của chè do hương thơm tự nhiên và do quá trình chế biến tạo thành như sự lên men, oxy hóa, tác dụng của nhiệt độ cao., Đối với cơ thể con người dầu thơm có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương làm cho tinh thần minh mẫn, thoải mái, dễ chịu nâng cao hiệu suất làm việc của các cơ năng trong cơ thể. 8. Vitamin Các loại vitamin có trong chè rất nhiều. Chính vì vậy giá trị dược liệu cũng như giá trị dinh dưỡng của chè rất cao. Theo tài liệu của Trung Quốc, hàm lượng một số vitamin trong chè tính theo mg/1000g chất khô như sau: Vitamin A : 54.6 B1 : 0.7 B2 : 12.2 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn 7 PP : 47.0 C : 27.0 Đáng chú ý nhất là hàm lượng vitamin C trong chè, nhiều hơn cam chanh từ 3 đến 4 lần. Quá trình chế biến chè đen làm cho vitamin C giảm đi nhiều vì nó bị oxy hóa, còn trong chè xanh thì nó giảm đi không đáng kể. 9. Men Men là nhân tố quan trọng cùa sự sống. Men quyết định chiều hướng phát triển của mọi phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể sinh vật và chúng là chất kích động tất cả các biến đổi hóa học. Trong búp chè non có hầu heat các loại men nhưng chủ yếu gồm 2 nhóm chính:  Nhóm thủy phân: men amylase, glucosidase, protease và một số men khác.  Nhóm oxy hóa khử: chủ yếu là 2 loại men: peroxidase và polyfenoloxidase. III. Tác dụng dược lý của cây chè III.1. Diệt khuẩn Trong số các vi khuẩn bị phenol diệt có những loại Streptoccocus mutans là sâu răng, Bacteroides gingigalis gây bệnh tạo keo, Porphyromonas Gingivalis gay viêm khớp răng. Polyphenol còn tác dụng lên enzyme chuyển đường glucotransferase, tăng sức chống đỡ acid của men răng đồng thời chống sự cấu tạo mảng răng. Vì vậy chè chiết đã được cho vào thuốc đánh răng, chống mảng răng, hay vào các hỗn hớp làm nước súc miệng ngừa sâu răng, chữa răng hư, chống viêm khớp răng, khử hơi mồm, thơm hơi thou, có khi chon gay vào thức ăn để phòng ngừa răng hư. Polyphenol cũng như saponin có tính chất chống dị ứng, ức chế hyaluronidase, phản vệ trên da, phóng thích histamine trên trên tế bào màng ngoài bụng chuột. III.2. Chống đông tụ máu, điều hòa lượng đường trong máu Đi vào trong máu, polyphenol, nhất là EGCG cũng như theflavin galat, flavol, flavonol, saponin có tính chất chống đông tụ, ức chế sự kết tụ tiểu cầu do collagen, adrenalin hay arachidonic acid gây ra. Tiềm lực EGC có thể so sánh với tác dụng của aspirin, còn saponin thì có hiệu lực từ 50mg/kg, kết quả giữa 2 và 24 giờ. Bên phần huyết áp, polyphenol cùng saponin, apigenin, camellianin có khả năng giảm hạ, đồng thời ảnh hưởng lên cuộc chuyển hóa lipid khi thừ trên chuột. Những catechin, polysaccharide, diphenylamine thì giảm hạ cholesterol ở dịch tương. Polysacchrid, trọng lượng phân tử giữa 20000 và 200000, gồm ribose, arabinose, glucose được phân tách qua phương pháp sắc ký. Những catechin như ECG, EGCG được cho vào thức ăn, nước uống hay thuốc men, có thể trộn thêm – linolenic và eicosapentaenoic acid. Polyphenol, polysaccharide còn có tính chất ức chế những enzyme loại – amylase, lipase, ức chế tinh boat chuyển hóa ra đường, từ nay có khả năng điều hòa đường trong máu, chống béo, phòng ngừa bệnh tiểu đường. Một hỗn hợp tannin – kim loại cũng đã được chế tạo và đem thử chữa bệnh đái đường trên chuột. Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn 8 III.3. Chống ung thư Theo phát hiện mới của các nhà khoa học Mỹ, một thành phần trong chè xanh gọi là EGCG có khả năng tiêu diệt các tế bào gây ra bệnh ung thư bạch cầu nguyên bào lymphô mãn tính. Ung thư bạch cầu nguyên bào lymphô mãn tính là một dạng phổ biến của bệnh ung thư bạch cầu, thường gặp ở những người trên 60 tuổi. Hiện nay khoa học chưa tìm ra phương pháp trị bệnh triệt để, ngoài những cách tạm thời như liệu pháp bức xạ hoặc các loại thuốc gây độc tế bào nhằm hạn chế sản sinh các tế bào bất thường. Tuy nhiên, phòng thí nghiệm Mayo Clinic (Mỹ) mới đây đã tìm thấy chất EGCG (epigallocatechin-3-gallate) trong chè xanh có khả năng tấn công trực tiếp các tế bào gây bệnh. Phân tích ban đầu cho thấy chất này làm gián đoạn đường truyền tín hiệu liên lạc giúp các tác nhân tồn tại. Kết quả thử nghiệm cho thấy, 8 trong số 10 bệnh nhân ung thư bạch cầu nguyên bào lymphô mãn tính đã có tế bào bạch cầu bị tiêt diệt dưới tác động của EGCG. Trưởng nhóm nghiên cứu Neil E. Kay cho biết, phát hiện về EGCG của chè xanh là một sự khởi đầu tốt đẹp trong quá trình tìm kiếm các phi độc tố có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư của nhóm. Hiện nay Kay và đồng sự tiếp tục tìm hiêu sâu hơn cơ chế hoạt động của EGCG và sẽ sớm ứng dụng kết quả này vào việc phát triển những loại thuốc trị bệnh hiệu quả. III.4. Khủ mùi Bên lề dược phẩm, chè còn được dùng đề làm thuốc khử mùi phun trong phòng, làm thơm nước, thuốc chùi nhà, Cùng trong lĩnh vực, chè được dùng trong các thuốc gội đầu, chống ngứa, kích thích tóc mọc, phòng ngừa tóc bạc, thêm enzyme loại pectinase, hemicellulase, – amylase chữa viêm da, xà phòng rửa sạch mùi cá, chất tẩy vật liệu bằng gỗ, da, đồ gốm, Hơn nữa, nhờ khả năng trừ khử những gốc tự do tác hại lên tế bào làm cho cơ thể mau hư, chóng già, chè được dùng trong các mỹ phẩm bảo vệ da, chống các tia tử ngoại mặt trời Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn 9 PHAÀN II. THU HÁI, CHẾ BIẾN I. Kỹ thuật thu hái (thu hái thủ công). [3] Chè xưa nay vốn là cây đặc sản, chủ yếu là thu hái thủ công, trước kia chế biến thủ công bằng chảo sao tay nay đã ứng dụng KHKT, máy móc vào sản xuất. Ngày nay việc gây trồng được phổ cập rộng rãi, tất yếu sẽ phải công nghiệp hóa khâu chế biến, đóng gói, bảo quản. Để đảm bảo cho cây chè phát triển thuận lợi, tạo tán có kết cấu hợp lý, tăng dần diện tích thu hái nhằm đạt sản lượng và chất lượng cao, cần nắm chắc yếu lĩnh và phương pháp thu hái chè. Khi thu hái chè cần nắm chắc các yêu cầu: Thu hái khi búp chè bắt đầu đã có một tôn hai lá, ba lá. Khi hái chè cần tránh làm tổn thương và phải kịp thời xới đất, bón phân sau mỗi lứa thu. II. Kỹ thuật chế biến. [3] II.1. Diễn biến về công nghệ chế biến chè. Từ 2000 năn trước công nguyên, con người chỉ biết hái chè nhai sống uống tươi, đến khi tìm được lủa mới biết đem nấu lá chè tươi để uống, sau đó đã biết phơi khô để tích trữ uống dần. Thế kỷ thứ VIII, vào đời Đường ở Trung Quốc đã biết hấp hơi nước lá chè tươi, giã nát rồi ép thành bánh. Thế kỷ XIX – XX. An Độ, Srilanca đã phát triển công nghệ trà đen OTD và CTC. Tiếp đó các nước công nghệ phát triển như Anh, Mĩ, Nhật, Pháp, thúc đẩy mạnh công nghệ chế biến chè thế giới lên một bước phát triển mới, sâu sắc đa dạng và phong phú hơn. Quá trình phát hiện cây chè từ thời cổ đại đến thế giới hiện đại ngày nay, công nghệ chế biến chè đã trải qua các giai đoạn: II.1.1. Từ công nghệ thủ công truyền thống sang cơ giới hiện đại Nhật bản đã thực hiện dây chuyền hệ thống hóa, liên tực hóa, tiêu chuẩn hóa theo sự tiến bộ của KHKT thế giới về cao tầng vi sóng, điện từ và quang điện, các thông số trong công nghệ chế biến chè đã được thu thập, xử lý và mã hóa để quản lý điều khiển tự động hóa quy trình công nghệ nhằm nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm. II.1.2. Từ sản phẩm chè truyền thống phát triển sang đa dạng hóa Các công ty Mĩ và Nhật Bản đã sản xuất ra nước chè ở dạng tinh thể