Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất chè xanh năng xuất 700kg sản phẩm/ngày
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
Chương 1: Tổng quan về chè và phương pháp sản xuất chè
1.1. Giới thiệu về nguyên liệu chè xanh
1.1.1. Giới thiệu chung về đặc tính của chè xanh
1.1.2. Giá trị của chè
1.1.3. Giá trị kinh tế
1.1.4. Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu chè xanh
1.2. Sản phẩm chè xanh
1.2.1. Đặt trung của chè xanh
1.2.2. Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm
1.3. Các phương pháp sản xuất chè xanh
1.3.1. Phương pháp hấp
a. Ưu điểm
b. Nhược điểm
c. Sơ đồ và thuyết minh
1.3.2. Phương pháp sao
a. Ưu điểm
b. Nhược điểm
c. Sơ đồ và thuyết minh
1.3.3. Phương pháp chần
a. Ưu điểm
b. Nhược điểm
c. Sơ đồ và thuyết minh
Chương 2: Quy trình, thuyết minh quy trình công nghệ và thiết bị dùng sản xuất chè xanh
2.1.Quy trình công nghệ
2.2.Thuyết minh quy trình công nghệ
2.2.1. Quy trình diệt men
2.2.2. Quy trình vò, sàng chè
2.2.3. Sấy (làm khô)
2.2.4. Phân loại
2.2.5. Chè thành phẩm
2.3.Thiết bị sử dụng trong quy trình sản xuất chè xanh
2.3.1. Thiết bị diệt men
2.3.2. Máy vò chè
1
2.3.3. Máy sấy hoàn thiện
Chương 3: Cân bằng vật chất
3.1. Số liệu cơ sở tính toán
3.2. Chế biến chè xanh
3.2.1. Tỉ lệ hao hụt nguyên liệu trong sản xuất
3.2.2. Tính nguyên liệu, sản phẩm cho từng công đoạn sản xuất.
2
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CHÈ VÀ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT CHÈ XANH
1.1. Giới thiệu về nguyên liệu chè xanh.
1.1.1. Giới thiệu chung về đặc tính của chè xanh.
Cây chè hay cây trà có tên khoa học là Camellia sinensis là loài cây mà lá và chồi
của chúng được sử dụng để sản xuất chè xanh. Tên gọi sinensis có nghĩa là "Trung Quốc"
trong tiếng Latinh. Các danh pháp khoa học cũ còn có Thea bohea và Thea viridis. Chè
xanh có nguồn gốc ở khu vực Đông Nam Á, nhưng ngày nay nó được trồng phổ biến ở
nhiều nơi trên thế giới, trong các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Nó là loại cây xanh
lưu niên mọc thành bụi hoặc các cây nhỏ, thông thường được xén tỉa để thấp hơn 2 mét (6
ft) khi được trồng để lấy lá. Nó có rễ cái dài. Hoa chè màu trắng ánh vàng, đường kính từ
2,5–4 cm, với 7 - 8 cánh hoa.
Hạt của nó có thể ép để lấy dầu. Chè xanh, chè ô long và chè đen tất cả đều được
chế biến từ loài này, nhưng được chế biến ở các mức độ ôxi hóa khác nhau. Lá của chè
dài từ 4–15 cm và rộng khoảng 2–5 cm. Lá tươi chứa khoảng 4% caffein. Lá non có sắc
xanh lục nhạt được thu hoạch để sản xuất chè. Ở thời đoạn đó, mặt dưới lá có lông tơ
ngắn màu trắng. Lá già thì chuyển sang màu lục sẫm. Tùy lứa tuổi mà lá chè có thể dùng
làm thành phẩm chè khác nhau vì thành phần hóa học trong lá khác nhau. Thông thường,
chỉ có lá chồi và 2 đến 3 lá mới mọc gần thời gian đó được thu hoạch để chế biến. Việc
thu hoạch thủ công bằng tay diễn ra đều đặn mỗi 1 đến 2 tuần.
tôm
Lá non
L
á
Hình 1.1: búp chè
•
Tính chất nguyên liệu
Bảng 1: thành phần hóa học của cây chè
Lá chè
3
Chất khô (20-25%)
Nước (75-80%)
Chất khô hòa tan trong nước
Chất khô không hòa tan nước
+ Catechin
+ Vitamin
+ Acid amin
+ Saponin
+ Caffein
+ Fluoride
+ Carotenne
+ Saccharid
+ Flavonoids
+ Cellulose
+ Vitamin E
+ Chất khoáng
+ Pectin
+ Protein
+ Clorophyl
Hòa tan trong dầu:
Không tan trong dầu
• Yêu cầu nguyên liệu
- Chè nguyên liệu 1 tôm 2, 3 lá.
- Hàm lượng tannin thấp và protein cao.
- Độ tươi nguyên liệu cao.
- Lá chè dài, có độ to trung bình.
1.1.2. Giá trị của chè
Trên thế giới, Trung Quốc là nước đầu tiên uống chè, trong thư tịch có của các triều
đại Trung Quốc và các sách y học đều có ghi chép về phương pháp dùng chè chữa bệnh.
Nước chè, mặc dù không cung cấp năng lượng cho cơ thể nhiều như một số loại nước
khác, song nhược điểm về khả năng đáp ứng nhu cầu về các dược chất như caffeine,
catechin, muối khoáng nên nó trở thành loại nước uống quen thuộc đối với nhân dân ta và
nhiều dân tộc khác trên thế giới. Trong y học cổ truyền, chè có nhiều giá trị về dược lý
-
như:
Chè chống chứng đau bụng khi hành kinh của phụ nữ.
Chữa đau bụng do giun đũa và đau răng.
Chữa cảm nhiễm ở hệ tiết niệu: Chè có tác dụng lợi tiểu, ức chế khuẩn, đồng thời có thể
tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể, cho nên dùng chè với lượng vừa phải sẽ hỗ trợ
-
việc chữa bệnh cảm nhiễm ở hệ tiết niệu.
Chữa trị viêm gan dạng hoàng đám cấp tính: Vì chè có tác dụng lợi tiểu trư thấp, nên
uống nhiều vào sẽ có tác dụng hạn chế cơ chế sinh chứng thấp nhiệt nội thịnh khi viêm
4
gan, có thể nhanh chóng tiêu trừ hoàng đam.
Chữa chứng cao cholesterol trong máu: Nhiều chất có trong chè tươi như vitamin C,
tannic acid và caffeine…có trong chè có tác dụng hạ thấp cholestrol trong máu.
- Chữa chứng béo phì.
- Chữa chúng hư suyễn (khó thở do hư suyễn, có đặc trưng thở gấp gáp, hễ cử động là khó
-
thở tăng lên, mạch nhỏ, yếu).
Chữa tiêu chảy.
Chữa kiết lị.
Chữa thực tích (ăn không tiêu): Có thể chưa ăn không tiêu, bụng chướng đau, ngán không
-
muốn ăn.
Chữa phong nhiệt đau đầu.
Dùng cho người đang trị bệnh lao uống suốt trong thời gian uống thuốc chống lao cũng có
tác dụng hỗ trợ thuốc chữa bệnh.
Theo những nghiên cứu gần đây, các chất như vitamin C, polyphenol và một số chất
có tác dụng chống oxy hóa có trong chè các tế bao ung thư phát triển và có thể ngăn cản
sự hợp thành chất Nitrosamine trong cơ thể, do đó mà hạ thấp tỉ lệ phát sinh bệnh ung
thư. Các loại chè chống ung thư còn có tác dụng chống sự tổn thương của các tia (bức xạ)
và tăng số lượng bạch cầu trong cơ thể cho nên người bị ung thư cần phải chữa trị bằng
những tia phóng xạ thì cần phải uống nhiều nước chè.
1.1.3. Giá trị kinh tế
Ở Việt Nam cây chè có từ lâu đời, uống chè trở thành nhu cầu thiết yếu hàng ngày
của nhân dân ta. Ở nước ta uống chè không chỉ để giải khát ,mà còn là một thói quen, một
thú vui, một nguồn thưởng thức hương vị thanh cao của trời đất.
Từ Bắc chí Nam cây chè mọc ở nhiều vùng trong vả nước. Cây chè là cây góp phần
sử dụng có hiệu quả tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên đất đai, nhất là những vùng gò đồi
trung du và miền núi. Ngoài ra, cây chè là cây tạo việc làm, tạo thêm nguồn thu nhập của
nông dân nhiều vùng. Cây chè là cây làm giàu cho nhiều vùng đất dốc, phủ xanh những
đồi đất quê hương.
Với đất đai, khí hậu thích hợp cho sự phát triển của cây chè. Việt Nam là một trong
bảy vùng chè cổ xưa nhất của thế giới. Chất lượng chè búp tươi ở một số vùng trong nước
5
không thua kém các nước sản xuất và xuất khẩu nhiều như Ấn Độ, Trung Quốc,
Srilanka… Thu nhập từ chè góp phần xóa đói giảm nghèo, tạo ra công ăn việc làm và đời
sống ổn định, nâng cao đời sống cuả nhân dân.
Cùng với chủ trương phát triển cây công nghiệp, phủ xanh đất trống đồi núi trọc,
chuyển dịch cở cấu cây trồng ở các vùng trung du và miền núi, cây chè càng chứng tỏ là
cây có nhiều triển vọng về mặt kinh tế.
1.2. Sản phẩm chè xanh
1.2.1. Đặt trung của sản phẩm
Chè xanh là loại chè không lên men, nước pha có màu xanh tươi hoặc vang, hương
thơm đặc trưng cho từng giống chè và mùi cốm nhẹ, vị chát đượm, dịu và có hậu ngọt.
Được chế biến từ nguyên liệu chè 1 tôm (búp), 2 ÷ 3 lá non, ngay ở giai đoạn đầu người
ta tiến hành diệt men sẳn có trong nguyên liệu dưới tác dụng của nhiệt độ cao, đình chỉ
hoạt động của các enzym. Sự chuyển hóa các chất có trong chè diễn ra không có sự tham
gia của các enzym mà do dưới sự tác dụng của nhiệt và ấm. thành phần polyphenol trong
chè xanh chủ yếu là các hợp chất catechin. Vì thế, hàm lượng tanin trong sản phẩm chè
xanh cao, ít bị hao hụt trong quá trình chế biến. Nước pha chè có màu xanh tự nhiên của
nguyên liệu, vị chát, hương thơm tự nhiên. Chè xanh được sản xuất nhiều ở các nước
châu Á (Trung quốc, Nhật bản...). Chè xanh chiếm 20 % thị phần trên thế giới.
1.2.2. Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm
Dựa theo TCVN 1455 -1993 về sản phẩm chè xanh và tiêu chuẩn ngànhTCN
156-1992 cho chè xanh xuất khẩu,ta nêu ra các tiêu chuẩn cho chè sản phẩm chè xanh của
nhà máy như sau:
Chè xanh được chia làm 6 loại: Đặc biệt, OP, P, BP, BPS, F theo tiêu chuẩn cảm
quan ngoại hình, màu nước, hương và vị.
• Chỉ tiêu cảm quan
Bảng 2: chỉ tiêu cảm quan của chè
Tên
loại chè
Ngoại hình
Màu nước
Hương
Vị
Đặc biệt
Màu xanh tự nhiên, cánh
chè dài, xoăn đều non, có
tuyết
Xanh vàng
trong sáng
Thơm mạnh tự
nhiên thoáng
cốm
Đậm dịu có
hậu vị ngọt
6
OP
Màu xanh tự nhiên, cánh
chè dài, xoăn tương đối
Vàng xanh
sáng
Thơm thự nhiên
tương đối mạnh
Chất đậm,
dịu dễ chịu
P
Màu xanh tự nhiên, cánh
chè ngắn hơn OP, tương đối
xoăn thoáng cẵng
Vàng tương
đối sáng
Thơm tự nhiên
Chất tương
đối dịu, có
hậu vị
BP
Màu xanh tự nhiên, mảnh
nhỏ hơn chè P, tương đối
non đều
Vàng hơi
đậm
Thơm tự nhiên ít
đặc trưng
Chất tương
đối dịu, có
hậu
BSP
Màu vàng xanh xám, mảnh
nhở tương đối đều, nhỏ hơn
BP
Thơm vừa
thoáng hang già
Chất hơi xít
F
Màu vàng xám, nhỏ tương
đối đều
Thơm nhẹ
Chất đậm
xít
Vàng đậm
7
Bảng 3: chỉ tiêu hóa lí của chè
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng chất tan (%chất khô)
Hàm lượng tanin (%chất khô)
Hàm lượng cafein (%chất khô)
Hàm lượng chất xơ (%chất khô)
Độ ẩm (%chất khô)
Hàm lượng vụn (% chất lượng sản phẩm)
Chè đặc biệt, OP, P
Chè BP, BPS
Hàm lượng bụi (% chất lượng sản phẩm)
Chè đặc biệt, OP, P
Chè BP, BPS
Chè F
Mức
≥34
≥20
≥2
≥16,5
≤7,5
≤3
≤10
≤0,5
≤1
≤5
1.3. Các phương pháp sản xuất chè xanh
Dưới tác dụng của enzym để sản phẩm chè xanh có màu nước xanh tươi và có
hương thơm tự nhiên.
Sử dụng nhiệt độ cao để diệt men ngay từ đầu.
Yêu cầu của công đoạn diệt men : Diệt men là công đoạn quan trọng vì vậy ta phải
tiến hành càng nhanh càng tốt, phải chú ý đến độ ẩm của lá chè. Muốn diệt men triệt để
phải tạo ra chất mang nhiệt độ cao bao gồm cả trong và ngòai khối chè.
Hiện nay có nhiều phương pháp sản xuất chè khác nhau như: phương pháp sao,
phương pháp hấp bằng hơi nước và phương pháp chần bằng không khí nóng. Ngoài ra,
còn có những phương pháp thủ công như phơi trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời hoặc
-
phương pháp hiện đại như diệt men bằng tia hồng ngoại.
1.3.1. Phương pháp hấp
Dùng hơi nước nóng quá nhiệt có áp suất thường hoặc áp suất cao để diệt men.
Yêu cầu công nghệ :
Độ dày lớp chè trên băng tải buồng hấp <25cm.
Nhiệt độ hơi nước : 1050 C ÷ 1150 C ứng với áp suất hơi từ 5 ÷ 6 atm.
Thời gian hấp là hai phút và làm nguội nhanh bằng không khí mát trong hai phút.
a. Ưu điểm
Diệt men triệt để.
Thời gian ngắn.
b. Nhược điểm
8
- Không làm sạch được bụi ẩn trong lá chè, lượng nước đọng trên bề mặt lá tăng lên.
- Phương pháp này ít được sử dụng.
Sơ đồ công nghệ
nguyên liệu chè
hấp hơi nước
sấy nhè
vò, sàng tơi
sấy
phân loại
đấu trộn, đóng hộp
chè xanh thành phẩm
• Mục đích và yêu cầu của quá trình diệt men (hấp):
a. Mục đích: dùng hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao để tiền hành diệt men có trong
nguyên liệu chè, làm cho nguyên liệu chè trở nên mềm dẽo hơn. Sau quá trình hấp,
độ ẩm của nguyên liệu tăng 1 ÷ 3 %, do đó có thêm công đoạn sấy nhẹ để làm cho
quá trình vò và sấy được thuận lợi hơn.
b. Yêu cầu: phải diệt men đầy đủ, độ ẩm còn lại 60 ÷ 65 %.
• Máy hấp
Những điểm cần chú ý khi làm việc với máy hấp:
- Trước khi đưa nguyên liệu chè vào hấp phải cho hơi nóng vào buồng hấp để làm
nóng băng chuyền trước.
9
- Rải đều nguyên liệu trên băng chuyền theo nguyên tắc: hấp ở nhiệt độ cao thì rải
mỏng và ngược lại, nguyên liệu non thì rải mỏng hơn nguyên liệu già, thường
không chế khoảng 12 ÷ 15 cm.
• Sấy nhẹ:
Nhiệt độ sấy chè hấp 100 ÷ 1150 C, điều chỉnh chế độ sấy chè để chè sau khi sấy
nhẹ có độ ẩm 60 ÷ 63 %. Sau khi sấy nhẹ chè cần được rải thành một lớp dày 15 ÷ 20 cm
để làm nguội, thời gian làm nguội khoảng 20 ÷ 30 phút
1.3.2. Phương pháp sao
Khi sản xuất chè xanh ở qui mô nhỏ, người ta thường dùng phương pháp này. Dùng
thiết bị bức xạ nhiệt vào khối chè làm nước trong lá chè bốc hơi tạo bầu hơi nóng ẩm để
diệt men.
Yêu cầu công nghệ: Sao chảo, sao thùng quay hay máy xào hình ống đều thực hiện
-
theo chế độ công nghệ sau:
Nhiệt độ thành máy > 2000C.
Nhiệt độ hơi nóng trong máy > 1500C.
Đối với thùng sao thủ công quay tốc độ 40 vòng / phút ở quy mô hệ gia đình và nhiệt độ
-
hơi nóng trong thùng sao : 1300C ÷ 1500C.
Thời gian sao chè diệt men chỉ cần : 2 ÷ 3 phút nhưng để kết hợp làm giảm lượng nước
trong lá chè nen kéo dài thêm 2 ÷ 82 3 phút nữa, đôi khi thêm 5 ÷ 6 phút nếu là chảo dao
-
-
diệt men.
Lượng chè đưa vào dịêt men tùy năng suất và chế độ làm việc của thiết bị. Nhưng phải
đảm bảo nguyên tắc sau : lượng chè tươi đủ để thoát ẩm, để làm chín đồng đều.
a. Ưu điểm
Diệt men được triệt để tạo ra hương thơm.
Giảm được độ ẩm trong lá chè.
b. Nhược điểm
Nếu không khống chế được nhiệt độ và thời gian đúng mức thì dễ bị cháy lá chè.
Chưa làm sạch được lá chè.
Dễ bị đóng cặn trong thiết bị.
Sơ đồ công nghệ như sau:
10
nguyên liệu chè
sao diệt men
vò, sàng tơi
sấy
phân loại
đấu trộn, đóng hộp
chè xanh thành phẩm
• Thuyết minh quy trình
• Sao diệt men:
a. Yêu cầu kỹ thuật:
- Diệt men đầy đủ và đều đặn trong toàn khối nguyên liệu, độ ẩm còn lại 59 ÷ 63
%. Sau khi sao nguyên liệu có mùi thơm, không bị cháy khét và có màu vàng
sáng .
- Trên mặt lá chè hơi dính, mùi hăng mất đi.
b. Tiến hành diệt men theo phương pháp sao ở chảo sao: người ta thường dùng thiết
bị sao kiểu thùng quay hoặc chảo sao. Ở nước ta, phần lớn các cơ sở sản xuất chè
xanh đều dùng chảo sao, thao tác thủ công, làm việc gián đoạn, trong quá trình
-
sao cần chú ý các yếu tố sau:
Nhiệt độ và thời gian diệt men: nhiệt độ trong khối nguyên liệu 800 C, nhiệt độ của chảo
sao 3500 C. Ở những điều kiện này, thời gian sao khoảng 5 ÷ 6 phút. Cần chú ý không
nên đưa nhiệt độ chảo sao lên trên 3500 C vì chè dễ bị cháy và không sao đều (do nhiệt
-
độ của khối nguyên liệu chè tăng lên quá đột ngột).
Lượng nguyên liệu cho vào chảo sao trong từng mẻ: lượng nguyên liệu cho vào chảo sao
phụ thuộc vào dung tích chảo. Nếu ít quá so với dung tích chảo thì nhiệt độ khối nguyên
liệu khó đảm bảo (800 C) do bị đảo nhiều, nguyên liệu chè tiếp xúc nhiều với chảo nên dễ
bị cháy. Ngược lại, nếu lượng nguyên liệu quá nhiều so với dung tích chảo thì chè dễ bị
11
diệt men không đều. Thực nghiệm cho thấy nếu đường kính chảo 85 ÷ 95 cm thì lượng
chè cho vào chảo là 8 kg.
• Vò và sàng tơi:
a. Yêu cầu: Do pha được nhiều nước, nên yêu cầu về độ dập tế bào không quá 60 %.
b. Các phương pháp vò chè và sàng tơi:
- Vò thủ công: vò trực tiếp bằng tay hoặc cho chè vào bao, đặt trên bàn có nhiều gờ nghiêng
-
để vò, thời gian vò 20 ÷ 30 phút.
Vò bàng máy vò: có thể sử dụng máy vò trong sản xuất chè đen để vò nhưng chỉ vò mở.
Nên kết hợp sàng chè vò với việc phân loại, phần chè kích thước nhỏ đem đi sấy
ngay, phần chè to đem vò lại ngay để tránh quá trình oxy hóa bởi không khí.
• Sấy chè vò:
Các phương pháp sấy: Trong sản xuất chè xanh, chè nguyên liệu đã được diệt men
trước khi vò nên không nhất thiết phải sấy thật nhanh như trong sản xuất chè đen. Có các
phương pháp sấy như sau:
- Sấy bằng máy sấy: thường người ta dùng thiết bị sấy kiểu băng tải như trong sản
xuất chè đen, ngoài ra còn có thể sấy chè trong tủ sấy hoặc thùng sấy, chia thành hai giai
đoạn:
* Giai đoạn 1: sấy ở 100 ÷ 1050 C, thời gian 12 ÷ 15 phút, độ ẩm còn lại 10 ÷ 12 %.
* Giai đoạn 2: chè sau khi sấy ở giai đoạn 1, để nguội 1 ÷ 2 giờ để ẩm phân phối đều
rồi tiến hành đem sấy tiếp ở 80 ÷ 850 C, thời gian 12 ÷ 15 phút, độ ẩm còn lại 3 ÷ 5 %.
- Sấy bằǹ g chảo sao: chè vò được sao trong chảo sao cho đến khi độ ẩm còn lại 3 ÷ 5
%. Phương pháp này năng suất thấp, chè vụn nát nhiều và màu nước chè không được
xanh nhưng có ưu điểm là sợi chè xoăn, thẳng, mùi thơm dễ chịu.
- Sấy bằng máy sấy và sao kết hợp: phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn cả, chất
lượng tốt hơn so với hai phương pháp sấy trên, thường được tiến hành theo ba bước:
* Bước 1: sấy trên máy sấy chè kiểu băng tải, nhiệt độ sấy 120 ÷ 1400 C, thời gian 6
÷ 12 phút, độ ẩm còn lại 30 ÷ 35 %.
12
* Bước 2: Sao khô lần 1 trong máy sao thùng quay. Sao ở nhiệt độ 110 ÷ 1150 C,
thời gian 20 ÷ 25 phút, độ ẩm còn lại 20 %, lúc này cánh chè xoăn chặt, có màu xanh
xám.
* Bước 3: Sao khô lần 2, tiến hành trong một cặp chảo gang ghép lại, sao ở nhiệt độ
90 ÷ 1000 C, thời gian 40 ÷ 50 phút (cả hai chảo), độ ẩm của chè 5 %, lúc này cánh chè
nhẳn bóng có màu tro bạc.
1.3.3. Phương pháp chần
Dùng nước sôi để diệt men và làm sạch lá chè, nhúng chè tươi vào nước sôi rồi vớt
-
ra rải cho mỏng để nguội.
Yêu cầu công nghệ:
- Nước sôi trong nồi phải sôi ở nhiệt độ 900 C – 1000 C.
- Thời gian nhúng mỗi mẻ là từ 3 – 5 phút.
Lượng chè mỗi mẻ : tùy thuộc vào kích thước năng suất làm việc của từng loại thiết bị,
phương pháp này áp dụng khá phổ biến ở thời kỳ cổ đại. Hiện nay ít dùng, ở Nhật Bản
-
dùng phương pháp này để xử lý những búp chè non mập.
a. Ưu điểm
- Dễ làm.
- Làm sạch được khối chè.
- Tốn ít năng lượng.
b. Nhược điểm
Không thoát được ẩm trong lá chè.
Làm hao hụt lượng chất hòa tan trong nước của chè.
Nếu không khống chế được thời gian thì dễ bị nát, nhừ.
13
Sơ đồ công nghệ
nguyên liệu chè
diệt men bằng không khí nóng
vò, sàng tơi
sấy
phân loại
đấu trộn, đóng hộp
chè xanh thành phẩm
Nguyên liệu chè qua 4 băng chuyền diệt men với mật độ 2 ÷ 3 kg/m2. Không khí
nóng có nhiệt độ 160 ÷ 1900 C, tốc độ không khí nóng 0,45 ÷ 0,8 m/s, thời gian diệt men
3 ÷ 6 phút, độ ẩm còn lại của nguyên liệu 58 ÷ 59 %. Sau đó, nguyên liệu chè được làm
nguội tự nhiên trên ba băng chuyền ở phía dưới, mật độ 20 ÷ 25 kg/m2, thời gian 30 ÷ 40
14
phút. Do có quá trình này, nguyên liệu chè trở nên mềm dẽo, mất mùi hăng ngái. Vì thế,
chè xanh sản xuất bằng phương pháp này tốt hơn các phương pháp khác.
Các giai đoạn khác như vò, sấy, phân loại...giống như phương pháp sao.
15
CHƯƠNG 2
QUY TRÌNH, THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SẢN
XUẤT CHÈ XANH
2.1.
Quy trình công nghệ
nguyên liệu chè
diệt men
vò chè (sàng chè)
làm khô (sấy chè)
phân loại
Chè thành phẩm
2.2.Thuyết minh quy trình công nghệ
2.2.1. Quy trình diệt men
• Mục đích: đình chỉ hoạt động của các enzim có trong nguyên liệu để tránh sự biến đổi
tính chất của nguyên liệu dưới tác dụng của enzim; các tính chất của nguyên liệu chỉ bị
biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ và độ ẩm. Ngoài ra còn tạo trạng thái thích hợp cho
quá trình vò chè sau này.
• Thực hiện: ta có thể thực hiện quy trình diệt men theo 3 cách sau:
- Chần: ta có thể nhúng nguyên liệu vào nước sôi trong vòng 1-2 phút,
sau đó vớt ra làm nguội ép nước cho đến khi đạt yêu cầu của giai đoạn
-
vò.
Sao hay xào chè: ta có thể sử dụng ác chảo hoặc thùng quay để diệt
men, nhiệt độ thích hợp ≥ 220oC, với điều kiện này thì trong vòng 4
phút thì các enzim đã bị biến tính, và sau 7-10 phút thì các enzim đã bị
tiêu diệt hoàn toàn.
16
- Hấp chè: chè được hấp trong các nồi hấp chuyên dụng với áp suất cao
5÷6 atm, nhiệt độ 115÷120oC. Quá trình hấp diễn ra trong 2 phút, sau
khi hấp chè được làm nguội đến yêu cầu của quá trình vò, sau đó làm
nguội bằng không khí lạnh, độ ẩm cuối quá trình 75%.
2.2.2. Quy trình vò, sàng chè
• Mục đích:
- Làm cho dịch trong lá chè chảy ra để khi ta tiến hành sấy chè thì lá chè
sẽ được nhẵn bóng, và khi tiến hành pha nước chè thì nước sẽ ra nhiều
hơn. Yêu cầu của chè xanh là khi pha nước phải ra nhiều hơn so với chè
-
đen vì chè xanh pha nhiều lần.
Vò chè làm cho chè xoăn chặt và giảm thể tích.
Sau khi vò ta tiến hành sàng chè vò để tranh cho chè bị vón cục trong
quá trình vò, ngoài ra còn có tác dụng làm nguội khối chè trong qua
trình ôxi hóa có tể diễn ra trong khối chè.
• Tiến hành: có thể thực hiện theo 2 phương pháp
- Vò thủ công: chè được vò bằng tay hay cho vào các bao, đặt trên bàn có
-
gờ nghiêng và được vò trong vòng 20-30 phút.
Vò bằng máy: có thể sử dụng máy vò tác dụng kép (thùng vò và bàn vò
cùng quay nhưng ngược chiều nhau) hoặc có thể sử dụng máy vò tác
-
dụng đơn (bàn vò đứng yên, thùng vò quay, có nắp ép)
Chè xanh được vò 2 lần, sau mỗi lần vò thì có quy trình sàng chè để
tránh hiện tượng chè vốn cục. Yêu cầu của chè xanh sau khi vò là cánh
chè phải xoăn lại và độ dập của lá chè đạt tỷ lệ 45÷55%
Độ ẩm quá trình vò theo từng giai đoạn:
+ Vò lần 1: độ ẩm cuối khoảng 60%
+ Vò lần 2: độ ẩm cuối khoảng 50%
2.2.3. Sấy (làm khô)
• Mục đích
- Sử dụng nhiệt độ cao để làm giản độ ẩm trong lá chè để tránh hiện
-
tượng chè bị mốc trong quá trình bảo quản.
Làm cho các chất trong chè được chuyển hóa để tạo ra được hương vị
đặc trưng cho chè và ngoài ra còn tạo màu sắc cho sản phẩm.
• Tiến hành: có thể sấy chè bằng hệ thống sấy bang tải như trong sản xuất chè đen hay có
thể sấy trong thiết bị tủ sấy, thùng sấy. quá trình sấy diễn ra qua 2 giai đoạn:
17
- Giai đoạn 1: chè được sấy ở nhiệt độ 100÷150oC trong vòng 12÷15 phút
-
lúc này độ ẩm khối chè giảm xuống còn 10÷12%
Giai đoạn 2: chè sau khi được sấy ở giai đoạn 1 thì được làm nguội
trong vòng 1-2 giờ để quá trình dịch chuyển ẩm xảy ra. Sau đó chè tiếp
tục được sấy ở nhiệt độ 80÷85oC trong vòng 12÷15 phút, sau khi sấy
chè còn độ ẩm 3÷5%
2.2.4. Phân loại
• Mục đích
Phân riêng các mảnh chè, vụn chè theo kích thước, khối lượng riêng kết hợp làm sạch
khối chè loại bỏ các phần xơ, rác chè.
• Tiến hành: phân loại chè theo 2 cách:
- Cách 1: phân loại bán thành phẩm theo kích thước:
-
+ Chè cánh gồm: OP – P – PS (hoặc S).
+ Chè mảnh gồm: BF – BPS.
+ Chè vụn gồm: F – D.
Phân loại bán thành phẩm chè theo kiểu nguyên liệu ban đầu sau khi đã
làm sạch nguyên liệu:
18
Nguyên liệu
Chè A hái đặc biệt
Chè A
Chè B
Sản phẩm
Chè đặc biệt
Chè loại 1
Chè loại 2
2.2.5. Chè thành phẩm
Tùy theo thị hiếu của thị trường tiêu thụ mà chè xanh được bao gói trong các bao bì
cho phù hợp. Thường có hai loại bao gói là: Loại mềm và loại cứng, có thể là loại một
lớp, hai lớp, hoặc có thể là ba lớp vật liệu khác nhau, có khả năng chống ẩm cao, đảm bảo
vệ sinh an toàn thực phẩm
2.3.Thiết bị sử dụng trong quy trình sản xuất chè xanh
2.3.1. Thiết bị diệt men
Thiết bị diệt men gồm có những bộ phận chính sau: Thùng diệt men, trục khuỷu và
động cơ, bộ phận cấp nhiệt.
Các thông số kĩ thuật của máy xào diệt men: Thùng có chiều dài 4m, đường kính
giữa thùng 0,7m, tốc độ quay của thiết bị 25-32 vòng/phút, năng suất 260-300kg chè
tươi/giờ. Động cơ có công suất 4kW, quạt gió có công suất 0,75kW. Thiết bị có 3 buồng
đốt, ống khói của thiết bị cao 9m, có tủ điện điều khiển được lắp đặt riêng, nhằm điều
khiển cho chè vào, thiết bị có 3 động cơ nối liền với 3 khoang của máy. Năng suất của
thiết bị 260-300kg chè tươi/giờ
Thùng xào chè là một thùng tròn hình trụ bên trong có gân xoắn để đảo chè, thùng
được nối với động cơ qua bộ phận điều tốc. Bầu lò được thiết kế chụp hút và ống khói
đảm bảo các điều kiện vệ sinh. Khói, bụi không nhiễm vào chè để làm tăng chất lượng
của chè thành phẩm. Điều chỉnh nhiệt độ nhờ quạt lò. Bao quanh thiết bị này là bệ lò
được làm bằng xi măng chịu nhiệt.
19
Hình: Máy sao diệt men.
.
2.3.2. Máy vò chè
Máy vò được sử dụng là máy vò kiểu roller do Trung Quốc sản xuất gồm có 4 chiếc.
Cấu tạo máy vò chè gồm các bộ phận sau:
- Động cơ và hộp giảm tốc. động cơ có công suất 5,5KW.
- Mâm vò và gân, gân trong mâm càng nhiều thì tỷ lệ chè xoăn càng cao, mâm vò
được đỡ bởi chân máy, trên mặt mâm vò có lót 1 lớp thép chống gỉ, phía trên có các gân
dạng cong hình chữ S, mâm vò có đường kính 0,8m.
- Càng và thùng, thùng vò có dạng hình trụ, được chế tạo bằng thép không gỉ.
Đường kính thùng là 0,72m; chiều cao của thùng là 1m. Thùng vò được lắp vào giá đỡ và
liên kết với các tai của trục khuỷu.
- Bộ phận ép chè (vung ép chè).
- Chân đế
20
Khối lượng chè khoảng 70kg chè héo/mẻ, tương ứng với khoảng 180-200kg chè
nguyên liệu; tốc độ vòng quay của thùng vò là 40-45 vòng/phút.
Hình: Thiết bị vò chè xanh
Nguyên lí hoạt động: Chè được đưa vào thùng chứa, thùng chứa chuyển động quay
quanh mâm vò nhờ cơ cấu trục khuỷu. Khi đó chè được chà sát với gân và được đảo
trộn trong thiết bị dẫn đến các lá chè bị vò dập và cuộn lại tạo ra độ xoăn cho chè.
2.3.3. Máy sấy hoàn thiện
Nhà máy sử dụng thiết bị sấy chè đen để sấy sơ bộ chè xanh. Thiết bị này gồm có
các bộ phận sau:
- Lò Calorife
- Buồng trộn khí nóng hay còn gọi là buồng hòa khí
- Quạt gió
- Buồng sấy
- Băng tải tiếp liệu.
21
Lò sấy dạng ống chùm để đốt nóng không khí, không khí nóng tạo ra sẽ được đưa
vào buồng trộn khí tại đây không khí được hòa trộn với không khí ngoài môi trường với
một tỷ lệ nhất định để tạo ra không khí nóng có nhiệt độ mong muốn. Buồng sấy là một
hệ thống buồng kín bên trong có 3 băng tải làm việc 2 mặt với tổng diện tích 50m 2.
Hình: Băng tải sấy chè
Nguyên lí hoạt động: Chè từ thùng chứa được dẫn theo băng tải tiếp liệu và đi vào
trong buồng sấy, không khí nóng từ lò calorife được trộn trong buồng hòa khí để tạo ra tác
nhân sấy có nhiệt độ 105-1100C rồi nhờ quạt gió đẩy vào máy.
Máy sấy hoạt động theo nguyên tắc ngược chiều, chéo dòng. Không khí nóng ở
nhiệt độ 110oC được quạt gió thổi ngược chiều từ dưới lên. Theo nguyên tắc này, chè ẩm
được tiếp xúc với không khí nóng ẩm, chè khô sẽ tiếp xúc với không khí nóng khô, vì vậy
chè sẽ được giảm ẩm và quá trình gia nhiệt xẩy ra nhằm nâng cao chất lượng chè thành
phẩm.
22
CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT
-
STT
1
3
4
5
6
7
Cân bằng vật chất tính theo lượng sản phẩm
Khối lượng sản phẩm: 700kg/ngày.
Chọn nơi đặt thiết bị là Thái Nguyên: độ ẩm vào 82%, độ ẩm cuối 4%.
Bảng 3.1. Độ ẩm và tỷ lệ hao hụt trong sản xuất chè xanh
qua các công đoạn chế biến
Nguyên liệu và bán thành phẩm
Chè nguyên liệu ban đầu
Diệt men (hấp)
Vò chè
Sấy lần 1
Sấy lần 2
Hoàn thiện sản phẩm
Độ ẩm (%)
82
65
60
33
4
4
Tỷ lệ hao hụt (%)
3
5
1
1
2
3.1. Tính cân bằng vật chất cho từng công đoạn sản xuất
- Sản phẩm: 700kg/ngày
- Thời gian làm việc 8h/ngày
+ Lượng chè nguyên liệu thực tế khi chưa hao hụt 2%
G1= 700 x 100/(100-2) = 714,29 (kg)
*công đoạn sấy lần 2:
+ Độ ẩm nguyên liệu trước khi sấy lần 2 là 33%, sau sấy lần 2 là 4%
Lượng nguyên liệu sau quá trình sấy lần 2 là:
G2=714,29 x (100-4)/ (100 – 33) =1023,46 (kg)
Lượng chè thực tế khi chưa tổn thất 1% là:
G2’ = 1023,46 x 100/(100-1) = 1033,798 (kg)
*công đoạn sấy lần 1:
+ Độ ẩm của nguyên liệu trước khi sấy lần 1 là 60% sau khi sấy lần 1 là 33%.
Lượng nguyên liệu sau khi sấy lần 1
G3 = 1033,798 x (100 - 33)/(100 – 60) = 1731,612 (kg)
Lượng nguyên liệu thực tế khi chưa tổn thất 1%
23
G3’= 1731,612 x 100/(100-1)=1749,103(kg)
*công đoạn vò chè
+ Độ ẩm của nguyên liệu trước khi vò là 65% sau khi vò là 60%.
Lượng nguyên liệu sau vò là:
G4 =1749,103 x (100-60)/(100-65) = 1998,975 (kg)
Lượng chè thực tế khi chưa tổn thất 5%
G4’=1998,975 x 100/(100-5) = 2104,184 (kg)
*công đoạn diêt men (hấp)
+ Độ ẩm của nguyên liệu trước diệt men là 80%,sau diệt men là 65%.
Lượng nguyên liệu sau quá trình diệt men là:
G5 = 2104,184 x (100-65)/(100-80)=3682,322 (kg)
Lượng chè thực tế của giai đoạn diệt men khi chưa hao hụt 3% là:
G6’= 3682,322 x 100/(100-3) = 3796,209 (kg)
24
Bảng tổng kết
Giai đoạn
Mô tả
Nguyên liệu
Diệt men
(hấp)
Vò
Sấy lần 1
Sấy lần 2
Hoàn thiện
sản phẩm
Nguyên liệu vào
(kg)
3796,209
Nguyên liệu ra
(kg)
3796,209
3796,209
3682,322
3682,322
1998,975
1998,975
1033,798
1033,798
714,29
714,29
700
Dùng hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao
để tiền hành diệt men có trong nguyên liệu
chè, làm cho nguyên liệu chè trở nên mềm
dẽo hơn.
Làm cho nước ép của chè thoát ra trên mặt
lá,tạo điều kiện cho pha chè,chất tan được hòa
tan dễ dàng vào trong nước.
Sử dụng nhiệt độ cao để làm giản độ ẩm
trong lá chè để tránh hiện tượng chè bị mốc
trong quá trình bảo quản.
Làm cho các chất trong chè được chuyển
hóa để tạo ra được hương vị đặc trưng cho
chè và ngoài ra còn tạo màu sắc cho sản
phẩm.
Tạo cho chè có thành phẩm tương đối,
đồng đều.
Bảo đảm an toàn vệ sinh thực phẩm.
Quá trình
Nguyên liệu
Khối lượng (kg/ngày)
Khối lượng (kg/h)
3796,209
475
Diệt men(hấp)
3682,322
460
Vò chè
1998,975
250
Sấy lần 1
1033,798
129
Sấy lần 2
714,29
89
Hoàn thiện sản phẩm
700
88
25