BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
***********************************
CAO NGỌC PHÚ
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ
VÒ, LÊN MEN CHÈ ĐEN ORTHODOX (OTD) XUẤT KHẨU ĐẢM BẢO
CHẤT LƯỢNG VÀ VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẦM
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Người hướng dẫn khoa học:
T.S. Đỗ Văn Chương
T.S. Cung Thị Tố Quỳnh
Hà Nội, Năm 2012
LỜI CÁM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận án tôi đã nhận được sự
hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của lãnh đạo nhà trường, cơ quan nơi tôi làm việc, các
thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô Viện Công nghiệ
sinh học và công nghệ thực phẩm, Viện đào tạo sau đại học trường đại học bách khoa
hà nội.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn khoa học: TS. Đỗ Văn
Chương Giám đốc Trung tâm CNSH và VSATTP, Trường đại học Kinh tế - Kỹ thuật
Công nghiệp Hà Nội, T.S. Cung Thị Tố Quỳnh đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi
trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm
nghiệp miền núi phía Bắc cùng các đồng nghiệp của Viện, đã tạo điều kiện giúp đỡ và
động viên tôi hoàn thành luận án.
Tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn các bạn bè thân thích và gia đình đã hết lòng động
viên giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án.
Hà Nội, ngày 01 tháng 03 năm 2012
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*************
GIẤY XÁC NHẬN
Hợp tác xã chế biến nông sản Phong Châu, Phú Thọ xác nhận:
I. Nhóm nghiên cứu đề tài
1. Ông Cao Ngọc Phú
Là học viên cao học Trường đại học bách khoa Hà Nội khóa 2010B
2. Người hướng dẫn: T.S. Đỗ Văn Chương
II. Nội dung xác nhận
Nhóm nghiên cứu đề tài đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu
ứng dụng công nghệ và lựa chọn thiết bị vò, lên men chè đen orthodox (OTD) xuất
khẩu đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm” tại hợp tác xã chế biến nông
sản Phong Châu.
Kết quả của đề tài đã giúp cho hợp tác xã chế biến ra sản phẩm chè đen đạt kết
quả rất tốt về lượng chè theo TCVN 3218- 1993 và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
Hợp tác xã trân trọng cảm ơn nhóm nghiên cứu đề tài và mong kết quả này được triển
khai rộng rãi ở nhiều doanh nghiệp khác.
Ngày 15 tháng 10 năm 2011
Xác nhận của hợp tác xã
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ADB:
Ngân hàng phát triển chấu Á (Asian Development Bank)
BTP:
Chè bán thành phẩm- Chè chưa sàng phân loại
BPS:
Broken Pekoe Souchong
CHT:
Chất hòa tan
CTC:
Chất hòa tan
CNSH và VSATTP:
Công nghệ sinh học và vệ sinh an toàn thực phẩm
%CK:
Tỷ lệ phần trăm theo hàm lượng chất khô
%:
Tỷ lệ phần trăm theo trọng lượng
Dx Rx C:
Chiều dài x chiều rộng x chiều cao
FAO:
Food and Agriculture Organization
FBOP:
Broken Orange Pekoe
HTX:
Hợp tác xã
OTD:
Phương pháp orthodox- Phương pháp truyền thống
OP:
Orange Pekoe
P:
Pekoe
PS:
Pekoe Souchong
TR:
Tearubigin
TF:
Teaflavin
TP:
Chè thành phẩm
VSV:
Vi sinh vật
VSATTP:
Vệ sinh an toàn thực phẩm
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1
Sản lượng chè tại một số quốc gia chính trồng chè trên thế giới
Bảng 1.2
Sản lượng chè xuất khẩu của một số nước sản xuất chính
Bảng 1.3
Sản lượng chè của Việt Nam sản xuất so với thế giới
Bảng 1.4
Sản lượng tiêu thụ chè nội địa
Bảng 1.5
Một số thông số kỹ thuật của máy lên men liên tục Majestea
Bảng 1.6
Một số thông số kỹ thuật của máy vò Trung Quốc
Bảng 1.7
Một số thông số kỹ thuật của máy vò Trung Quốc
Bảng 2.1
Hàm lượng nước trong nguyên liệu chè tươi
Bảng 2.2
Sự biến đổi hàm lượng tanin theo vị trí lá chè
Bảng 2.3
Hàm lượng chất hòa tan trong thành phần búp chè giống PH1
Bảng 2.4
Sự biến đổi nhiệt độ của khối chè trong khi vò
Bảng 2.5
Sự biến đổi hàm lượng tanin, CHT trong quá trình chế biến chè đen
Bảng 3.1
Các chỉ tiêu cảm quan của chè đen sơ chế
Bảng 3.2
Các chỉ tiêu hóa lý của chè đen sơ chế
Bảng 3.3
Hệ số quan trọng khi đánh giá chất lượng chè bằng phương pháp cảm quan
Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về thiết bị vò và sàng tơi của 5 cơ sở
Bảng 4.1
chế biến chè Tỉnh Phú Thọ
Bảng 4.2
Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về thiết bị lên men của 5 cơ sở chế
biến chè Tỉnh Phú Thọ
Bảng 4.3
Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về thiết bị vò và sàng tơi của 5 cơ sở
chế biến chè Tỉnh Yên Bái
Bảng 4.4
Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về thiết bị lên men của 5 cơ sở chế
biến chè Tỉnh Yên Bái
Bảng 4.5
Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về công nghệ vò và sàng tơi của 5 cơ
sở chế biến chè Tỉnh Phú Thọ
Bảng 4.6
Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về công nghệ lên men của 5 cơ sở chế
biến chè tỉnh Phú Thọ
Bảng 4.7
Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về công nghệ vò và sàng tơi của 5 cơ
sở chế biến chè Tỉnh Yên Bái
Bảng 4.8
Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật về công nghệ lên men của 5 cơ sở chế
biến chè tinh Yên Bái
Bảng 4.9
Kết quả khảo sát chất lượng chè vò, sàng tơi và lên men của 5 cơ sở chế biến
chè tỉnh Phú Thọ
Bảng 4.10
Kết quả khảo sát chất lượng chè vò, sàng tơi và lên men của 5 cơ sở chế biến
chè tỉnh Yên Bái
Bảng 4.11
Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu hóa học và vật lý chè BTP của 5 cơ sở chế
biến chè Tỉnh Phú Thọ
Bảng 4.12
Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu hóa học và vât lý chè BTP của 5 cơ sở chế
biến chè tỉnh Yên Bái
Bảng 4.13
Kết quả khảo sát chất lượng chè BTP bằng phương pháp cảm quan của 5 cơ
sở chế biến chè tỉnh Phú Thọ
Bảng 4.14
Kết quả khảo sát chất lượng chè BTP bằng phương pháp cảm quan của 5 cơ
sở chế biến chè tỉnh Yên Bái
Bảng 4.15
Đặc tính kỹ thuật của một số máy vò
Bảng 4.16
Chất lượng chè vò ở các khối lượng khác nhau
Bảng 4.17
Chất lượng chè vò loại B ở các thời gian vò khác nhau
Bảng 4.18
Chất lượng chè vò C, D ở các thời gian vò khác nhau
Bảng 4.19
Chất lượng chè vò C, D ở các loại sàng có số lưới khác nhau
Bảng 4.20
Sự biến đổi nhiệt độ của khối chè lên men ở các độ dày trong khay khác nhau
Bảng 4.21
Sự biến đổi chất lượng của khối chè lên men loại B ở các khoảng thời gian
khác nhau
Bảng 4.22
Sự biến đổi chất lượng khối chè lên men loại C, D ở các khoảng thời gian
khác nhau
Bảng 4.23
Một số chỉ tiêu chất lượng của chè vò
Bảng 4.24
Một số chỉ tiêu sinh hóa và vật lý của chè BTP
Bảng 4.25
Kiểm tra chất lượng chè BTP bằng phương pháp cảm quan
MỞ ĐẦU
1. Sự hình thành đề tài ........................................................................................ 5
2. Tính cấp thiết đề tài......................................................................................... 6
3. Mục tiêu đề tài ................................................................................................. 7
4. Địa điểm và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 7
4.1. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................. 7
4.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 7
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài .............................................................. 8
5.1. Ý nghĩa khoa học....................................................................................... 8
5.2. Ý nghĩa thực tiễn đề tài ............................................................................. 8
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Nguồn gốc cây chè ........................................................................................ 9
1.2. Tổng quan tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và trong nước
............................................................................................................................ 10
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới .................................. 10
1.2.1.1. Tình hình sản xuất chè.................................................................... 10
1.2.1.2. Tình hình tiêu thụ chè ..................................................................... 12
1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trong nước .................................... 14
1.2.1.1. Tình hình sản xuất chè trong nước.................................................. 14
1.2.2.2. Tình hình tiêu thụ chè trong nước. .................................................. 16
1.3. Tổng quan về thiết bị, công nghệ vò chè, sàng tơi và lên men chè đen
OTD ................................................................................................................... 17
1.3.1. Tổng quan về thiết bị vò, sàng tơi và lên men ngoài nước có ở Việt Nam
........................................................................................................................ 17
1.3.1.1. Thiết bị của Liên Xô (cũ) ................................................................ 17
1.3.1.2. Thiết bị của Ấn Độ ......................................................................... 18
1.3.1.3. Thiết bị của Trung Quốc................................................................. 20
1.3.2. Tổng quan về thiết bị vò, sàng tơi và lên men của Việt Nam ............... 22
1.3.2.1. Giới thiệu ....................................................................................... 22
1.3.2.2. Thiết bị vò, sàng tơi và lên men chè của Việt Nam .......................... 23
1.3.2.2. Nhận xét về thiết vị vò, sàng tơi và lên men của Việt Nam .............. 26
1.3.3. Tổng quan về công nghệ vò, sàng tơi, và lên men ở Việt Nam............. 26
1.3.3.1. Yêu cầu về nguyên liệu ................................................................... 26
1.3.3.2. Vận chuyển và bảo quản chè .......................................................... 26
1.3.3.3. Héo chè .......................................................................................... 27
1.3.3.4. Vò chè ............................................................................................ 27
1.3.3.5. Sàng tơi chè vò ............................................................................... 28
1.3.3.6. Công đoạn lên men chè .................................................................. 29
1.3.3.7. Nhận xét về công nghệ vò chè, sàng tơi và lên men chè đen OTD ... 29
Chương 2
CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Một số thành phần hóa học cơ bản của đọt chè ........................................ 30
2.1.1. Nước ..................................................................................................... 30
2.1.2. Tanin .................................................................................................... 31
2.1.3. Chất hòa tan (chất chiết) ...................................................................... 32
1
2.1.4. Protein và các axit amin ....................................................................... 34
2.1.6. Enzym (men )........................................................................................ 35
2.1.7. Pectin (keo dính) .................................................................................. 35
2.1.8. Tinh dầu và hương thơm của chè ........................................................ 36
2.1.9. Đường (gluxit ) ..................................................................................... 37
2.1.10. Sinh tố và các chất khác ..................................................................... 38
2.2. Những biến đổi hóa học xẩy ra trong quá trình vò và lên men ................ 39
2.2.1. Những biến đổi hóa học xẩy ra trong quá trình vò khi sản xuất chè đen
........................................................................................................................ 39
2.2.2. Những biến đổi hóa học xẩy ra trong quá trình lên men ..................... 41
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chè trong quá trình vò và lên men
............................................................................................................................ 42
2.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chè trong quá trình vò............. 42
2.3.1.1. Chất lượng chè héo ........................................................................ 42
2.3.1.2. Đặc tính kỹ thuật của máy vò.......................................................... 43
2.3.1.3. Khối lượng chè vò .......................................................................... 43
2.3.1.4. Thời gian vò, số lần vò ................................................................... 43
2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chè trong quá trình lên men ... 44
2.3.2.1. Ảnh hưởng của các enzym xúc tác tạo nên những biến đổi sinh hóa
................................................................................................................... 44
2.3.2.2. Ảnh hưởng thiết bị lên men ........................................................... 46
2.3.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí.................................................. 47
2.3.2.4. Ảnh hưởng của độ ẩm không khí..................................................... 47
2.3.2.5. Ảnh hưởng độ lưu thông không khí ................................................. 48
2.3.2.6. Ảnh hưởng độ dày lớp chè lên men ................................................. 48
2.3.2.7. Ảnh hưởng thời gian lên men .......................................................... 49
Chương 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Nội dung nghiên cứu................................................................................... 50
3.1.1. Điều tra khảo sát về các thiết bị vò, sàng tơi, lên men, các thiết bị phun
ẩm và qui trình công nghệ vò, lên men đang sử dụng tại một số doanh
nghiệp hiện nay ở Phú Thọ, Yên Bái ............................................................. 50
3.1.1.1. Điều tra khảo sát về số lượng và chủng loại thiết bị ....................... 50
3.1.1.2. Điều tra khảo sát các thông số công nghệ đang thực hiện trong quá
trình vò và lên men và một số chỉ tiêu hóa lý, cảm quan của chè bán thành
phẩm ........................................................................................................... 51
3.1.2. Nghiên cứu thiết bị phù hợp cho công đoạn vò và lên men ................. 52
3.1.2.1. Lựa chọn máy vò chè ...................................................................... 52
3.1.2.2. Lựa chọn thiết bị lên men chè ......................................................... 52
3.1.2.3. Lựa chọn thiết bị phun ẩm cho quá trình vò và lên men .................. 52
3.1.3. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vò và lên men phù hợp với thiết bị đã
lựa chọn và phù hợp với điều kiện sản xuất của các cơ sở sản xuất, doanh
nghiệp ở Việt Nam, vừa đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm
(VSATTP) ....................................................................................................... 52
3.1.4. Nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ tiêu sinh hóa, vật lý, VSV, cảm quan
trong quá trình vò và lên men ........................................................................ 53
2
3.1.4.1. Xác định một số chỉ tiêu sinh hóa và VSV ....................................... 53
3.1.4.2. Xác định một số chỉ tiêu vật lý ........................................................ 53
3.1.4.3. Xác định chỉ tiêu cảm quan của chè BTP ........................................ 53
3.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 53
3.2.1. Thiết lập phiếu điều tra về thiết bị vò và lên men cũng như phiếu điều
tra công nghệ vò và lên men chè đen và đi điều tra trực tiếp tại 10 doanh
nghiệp ở Huyện Yên Bình và Huyện Văn Chấn tỉnh Yên Bái, huyện Thanh
Ba Tỉnh Phú Thọ ........................................................................................... 53
3.2.2. Xác định phẩm cấp chè đọt tươi theo TCVN 2843- 79 ......................... 53
3.2.3. Xác định khối lượng chè tươi từ chè héo ............................................. 54
3.2.4. Xác định chất lượng chè héo bằng phương pháp cảm quan................ 54
3.2.4.1 Phương pháp xác định thủy phần còn lại của chè héo ..................... 54
3.2.4.2. Phương pháp xác định tỷ lệ chè héo đúng bằng phương pháp bấm bẻ
................................................................................................................... 55
3.2.5. Xác định chất lượng chè vò bằng phương pháp cảm quan .................. 55
3.2.5.1. Xác định độ xoăn của chè vò .......................................................... 55
3.2.5.2. Xác định độ vụn của chè vò ............................................................ 55
3.2.5.3. Xác định độ dập tế bào bằng phương pháp cảm quan .................... 56
3.2.5.4. Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí ...................... 56
3.2.6. Xác định chất lượng chè lên men bằng phương pháp cảm quan......... 56
3.2.6.1. Phương pháp cảm quan .................................................................. 56
3.2.6.2. Phương pháp đo nhiệt độ khối chè.................................................. 56
3.2.6.3 Xác định tế bào VSV hiếu khí và bào tử nấm men, nấm mốc ............ 57
3.2.7. Xác định chất lượng chè BTP bằng phương pháp cảm quan .............. 57
3.2.7.1. Xác định độ ẩm của chè BTP theo TCVN 5613- 1991 ..................... 57
3.2.7.2. Xác định hàm lượng chất hòa tan theo TCVN 5610-1991 ............... 57
3.2.7.3. Xác định hàm lượng tanin theo phương pháp Leventhal ................. 57
3.2.7.4. Xác đinh chất lượng chè đen BTP theo các thông số kỹ thuật ......... 58
3.2.7.5. Xác định chất lượng chè đen BTP theo phương pháp cảm quan cho
điểm ............................................................................................................ 59
3.2.7.6. Xác định tạp chất sắt trong chè theo TCVN 5614- 1991 ................. 60
3.2.7.7. Xác định tạp chất lạ trong chè theo TCVN 5615- 1991 ................... 60
3.2.8. Xử lý thống kê theo chương trình Irristat 4.0 ...................................... 60
Chương 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1. Kết quả khảo sát về thiết bị, công nghệ và chất lượng của chè vò, sàng tơi
và lên men tại một số cơ sở sản xuất, doanh nghiệp ở Việt Nam .................... 61
4.1.1. Kết quả khảo sát về thiết bị vò, sàng tơi và lên men ............................. 61
4.1.1.1. Các cơ sở tại huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ .................................. 61
4.1.1.2. Các cơ sở tại huyện Yên Bình và huyện Văn Chấn, Tỉnh Yên Bái.... 62
4.1.1.3. Đánh giá về thiết bị vò, sàng tơi và lên men .................................. 63
4.1.2. Kết quả khảo sát về công nghệ vò, sàng tơi và lên men ....................... 65
4.1.2.1. Các cơ sở tại huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ .................................. 65
4.1.2.2. Các cơ sở tại huyện Yên Bình và huyện Văn Chấn, Tỉnh Yên Bái.... 66
4.1.2.3. Đánh giá về công nghệ vò, sàng tơi và lên men chè ........................ 67
4.1.3. Kết quả khảo sát về chất lượng chè ...................................................... 68
3
4.1.3.1. Chất lượng chè vò, sàng tơi và lên men .......................................... 68
4.1.3.2. Một số chỉ tiêu hóa học và vật lý của chè đen bán thành phẩm ....... 69
4.1.3.3. Đánh giá chất lượng chè đen bán thành phẩm bằng phương pháp
cảm quan .................................................................................................... 70
4.1.3.4. Đánh giá chất lượng chè vò, chè lên men và chè đen bán thành phẩm
................................................................................................................... 73
4.2. Nghiên cứu lựa chọn thiết bị vò chè, cải tiến thiết bị sàng tơi, lên men và
máy phun ẩm ..................................................................................................... 75
4.2.1. Lựa chọn thiết bị vò chè ....................................................................... 75
4.2.2. Cải tiến thiết bị sàng tơi........................................................................ 76
4.2.3. Cải tạo thiết bị lên men ......................................................................... 77
4.2.3.1. Cải tạo phòng men ......................................................................... 77
4.2.3.2. Lựa chọn khay ủ chứa chè lên men ................................................. 77
4.2.3.3. Thiết kế và chế tạo thiết bị xếp khay chè lên men ............................ 78
4.2.4. Cải tạo và lựa chọn số lượng máy phun ẩm ......................................... 78
4.2.4.1. Cải tiến máy phun ẩm..................................................................... 79
4.2.4.2. Tính toán lựa chọn số lượng máy phun ẩm ..................................... 79
4.3. Nghiên cứu công nghệ vò chè và lên men phù hợp với thiết bị đã lựa chọn
............................................................................................................................ 79
4.3.1. Nghiên cứu công nghệ vò chè .............................................................. 79
4.3.1.1. Xác định khối lượng chè vò phù hợp ............................................... 80
4.3.1.2. Xác định thời gian vò chè phù hợp ................................................. 81
4.3.2. Công nghệ sàng tơi chè vò.................................................................... 83
4.3.3. Nghiên cứu công nghệ lên men chè. .................................................... 84
4.3.3.1. Xác định độ dày lớp chè lên men. ................................................... 84
4.3.3.2. Xác định thời gian lên men ............................................................. 87
4.4. Nghiên cứu xác định sự biến đổi một số chỉ tiêu vật lý, sinh hóa, VSV và
cảm quan trong quá trình chế biến trên thiết bị đã cải tiến và lựa chọn ........ 92
4.4.1. Xác định một số chỉ tiêu vật lý, sinh hóa và VSV ................................. 92
4.4.1.1. Xác định một số chỉ tiêu vật lý và sinh hóa đối với chè vò và lên men
................................................................................................................... 92
4.4.1.2. Xác định một số chỉ tiêu vật lý và sinh hóa đối với chè BTP ........... 94
4.4.2. Xác định chất lượng chè BTP bằng phương pháp cảm quan .............. 96
4.5. Thiết lập quy trình công nghệ vò và lên men chè đen OTD ..................... 99
4.5.1. Đối với nguyên liệu chè loại B ............................................................. 99
4.5.2. Đối với nguyên liệu chè loại C, D....................................................... 100
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận ........................................................................................................ 101
Kiến nghị ...................................................................................................... 102
4
MỞ ĐẦU
1. Sự hình thành đề tài
Theo số liệu của Hiệp hội chè Việt Nam [25], tính đến hết năm 2010, cả nước đã
có 130.098ha chè, trong đó có 118.000 ha chè kinh doanh, năng suất trung bình 6,8
tấn chè búp tươi/ha với sản lượng chè tươi 802.400 tấn, tương đương 175.000 tấn sản
phẩm, trong đó chè đen chiếm 105.000 tấn (phần lớn là chè đen orthodox chiếm
81%), sản phẩm chè xanh chiếm 70.000 tấn. Sản lượng chè xuất khẩu của Việt Nam
130.000 tấn, trong đó chủ yếu là chè đen 81.000 tấn chiếm 62%. Chè nội tiêu 45.000
tấn, chủ yếu là chè xanh. Như vậy Việt Nam chúng ta đã tự hào được xếp vị trí thứ 5
về diện tích và sản lượng so với các quốc gia khác trồng và chế biến chè trên thế giới.
Tuy nhiên giá bán chè bình quân của Việt Nam chỉ đạt khoảng 1350 USD/ tấn, trong
khi đó giá bán chè bình quân của các nước sản xuất chè trên thế giới là 1.600- 1.800
USD/tấn, thậm chí một số nước như Sri LanKa, Kenya là 2.500- 3000 USD/ tấn.
Nguyên nhân chính khiến giá chè của Việt Nam thấp hơn các nước khác trên thế giới
là do chất lượng chè chưa cao và chưa thực sự ổn định. Chất lượng chè đen của Việt
Nam chưa cao thể hiện ở chỗ: Ngoại hình cánh chè kém đen, màu nước pha tối sậm,
hương không có mùi thơm đặc trưng hoặc lộ mùi chua và cánh chè thô, vị nhạt,
không có hậu.
Nguyên nhân dẫn đến chất lượng chè đen Việt Nam thua kém so với các nước
trong khu vực và trên thế giới thì rất nhiều. Ví dụ, chúng ta chưa có nhiều giống chè
cho chất lượng tốt, mà chủ yếu chỉ có giống chè cho chất lượng trung bình như giống
chè Trung Du, PH1, qui trình canh tác thì bất cập, chủ yếu sử dụng phân vô cơ, ít sử
dụng phân hữu cơ… Đồng thời trong công nghiệp chế biến còn có một nguyên nhân
rất cơ bản dẫn đến chất lượng chè của Việt Nam yếu kém đó là thiết bị chế biến ở
công đoạn vò và lên men không đồng bộ hoặc lạc hậu, các thông số kỹ thuật thì bị vi
phạm nghiêm trọng do người tham gia chế biến chè không hiểu biết về kỹ thuật hoặc
cố tình vi phạm. Chính những nguyên nhân này mà chất lượng chè của các cơ sở sản
xuất khi chế biến ra hầu hết chỉ đạt loại 3, loại 4 theo 10 TCN 458- 2001[1], hoặc khi
phân loại chỉ đạt ở mức đạt yêu cầu thậm chí kém so với TCVN 3218- 1993[1]. Tỷ lệ
tập chất lạ và tạp chất sắt có trong chè vượt quá mức cho phép gây mất vệ sinh an
5
toàn thực phẩm (VSATTP), môi trường chế biến thì ô nhiễm gây ảnh hưởng lớn đến
chất lượng sản phẩm, tới sức khỏe của con người trực tiếp lao động và ảnh hưởng tới
môi trường xung quanh. Xuất phát từ những nguyên nhân trên đề tài: “Nghiên cứu
ứng dụng công nghệ và lựa chọn thiết bị vò, lên men chè đen orthodox (OTD)
xuất khẩu đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm” là vô cùng cần thiết,
kết quả của đề tài sẽ giúp cho các cơ sở sản xuất vận dụng vào điều kiện sản xuất của
mình để sản xuất ra những sản phẩm chè có chất lượng cao hơn, ổn định hơn, đảm
bảo VSATTP hơn để từ đó góp phần nâng cao chất lượng chè Việt Nam trong bối
cảnh hội nhập kinh tế khu vực và trên toàn thế giới hiện nay.
2. Tính cấp thiết đề tài
- Hiện nay các cơ sở sản xuất có quan niệm khi sản xuất chè đen dùng máy vò
chè Trung Quốc loại 6CR- 265, 6CR- 255 cũng được, hoặc không cần quan tâm đến
số lần vò và thời gian vò vì các đơn vị này quan niệm rằng chỉ cần vò chè xoăn là
được, trong khi đó công đoạn vò chè để sản xuất chè đen không những cần làm xoăn
mà còn phải làm giập tế bào lá chè để enzyme oxy hóa xúc tác chuyển hóa tanin chè.
Đề tài nghiên cứu lựa chọn máy vò chè và công nghệ vò chè phù hợp để làm tăng và
ổn định chất lượng chè là vô cùng cấp thiết.
- Việc sử dụng sàng tơi phân loại chè vò tùy tiện ở các cơ sở sản xuất như hiện
nay không những ảnh hưởng tới năng suất mà còn ảnh hưởng đến chất lượng chè vò,
từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả kinh doanh của doanh nghiệp. Đề tài đã nghiên cứu cải
tiến máy sàng tơi và lựa chọn số lưới sàng phù hợp không những đảm bảo tăng năng
suất mà còn làm tăng hiệu quả kinh doanh của các cơ sở sản xuất khi sản xuất chế
biến chè đen xuất khẩu.
- Nhiều các cơ sở sản xuất hiện nay đều áp dụng phương pháp lên men trực tiếp
trên nền nhà, với phương pháp này chè vừa vị lên men yếm khí, vừa khó vệ sinh
công nghiệp từ đó dẫn tới chất lượng chè không cao mà còn gây mất VSATTP và ô
nhiễm môi trường. Đề tài nghiên cứu cải tạo phòng men, thiết kế chế tạo và lựa chọn
thiết bị lên men phù hợp, không những tạo điều kiện nâng cao chất lượng chè, đảm
bảo VSATTP mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
6
- Hiện nay nhiều cơ sở sản xuất ít quan tâm đến điều kiện khí tượng phòng men
như nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí, thậm trí có cơ sở sản xuất còn cho chè
lên men trong phòng sấy, phòng sàng phân loại chè. Đề tài nghiên cứu cải tiến máy
phun ẩm, tính toán số lượng máy phun ẩm phù hợp tương ứng với diện tích phòng
men để luôn đảm bảo điều kiện tốt nhất cho quá trình lên men từ đó nâng cao và ổn
định chất lượng sản phẩm là điều kiện để các sơ sở sản xuất tăng sức cạnh tranh
trong bối cảnh đất nước ta đang hội nhập kinh tế khu vực và trên toàn thế giới hiện
nay.
3. Mục tiêu đề tài
- Lựa chọn được thiết bị vò, sàng tơi và lên men chè đen orthodox phù hợp
với điều kiện sản xuất của các cơ sở sản xuất ở Việt Nam.
- Thiết lập và hoàn thiện được qui trình công nghệ vò chè và lên men chè đen
Orthodox (OTD) qui mô vừa và nhỏ, đảm bào nâng cao, ổn định chất lượng và vệ
sinh an toàn thực phẩm.
4. Địa điểm và phạm vi nghiên cứu
4.1. Địa điểm nghiên cứu
- Trung tâm công nghệ sinh học (CNSH) và Vệ sinh an toàn thực phẩm
(VSATTP), trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp.
- Viện Công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm – Trường Đại học bách khoa
Hà Nội.
- Hợp tác xã chế biến Nông sản phong châu, Phú Thọ.
- Viện Công nghệ thực phẩm.
- Một số Công ty và HTX đang sản xuất chè tại Huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ,
huyện Yên Bình và huyện Văn Chấn, Tỉnh Yên Bái.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Đề tài tập trung nghiên cứu hoàn thiện công nghệ vò và lên men chè đen OTD
với giống chè Trung Du có phẩm cấp B, C, D tại huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ.
- Các thiết bị nghiên cứu đã được lựa chọn, cải tiến và lắp đặt tại HTX chế biến
Nông sản Phong Châu, Phú Thọ.
7
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học
- Việc lựa chọn được máy vò chè phù hợp với doanh nghiệp, cơ sở sản xuất và
công nghệ vò chè trên thiết bị đã lựa chọn đã xóa đi quan niệm của nhiều cơ sở sản
xuất cho rằng khi sản xuất chè nói chung, chè đen nói riêng chỉ cần vò chè xoăn là
được.
- Việc nghiên cứu cải tạo phòng men, lựa chọn và thiết kế chế tạo thiết bị lên men
phù hợp đã xóa đi quan niệm lạc hậu của nhiều cơ sở sản xuất cho rằng lên men chè
đen bằng thiết bị gì cũng được, kể cả lên men trực tiếp trên nền nhà.
- Việc cải tạo và tính toán lựa chọn số lượng máy phun ẩm cho phòng men cũng
xóa đi quan niệm lạc hậu của một số cơ sở sản xuất cho rằng phòng men chỉ cần
trang bị một cái phun ẩm là đủ.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn đề tài
- Đề tài nghiên cứu lựa chọn máy vò chè được sản xuất trong nước không những
phát huy nội lực ngành cơ khí chế tạo của Việt Nam, tiện lợi cho các doanh nghiệp
chủ động lắp đặt mà không phải nhập khẩu, ngoài ra còn tiết kiệm đáng kể về chi phí
của các đơn vị mà vẫn đảm bảo các tính năng như máy nhập ngoại.
- Việc lựa chọn được thiết bị vò chè, cải tạo sàng tơi, phương pháp và thiết bị lên
men, cải tiến và tính toán số lượng máy phun ẩm đã làm tăng và ổn định chất lượng
chè thành phẩm, đảm bảo VSATTP từ đó làm tăng tính cạnh tranh sản phẩm của các
doanh nghiệp trên thị trường, góp phần giữ vững và mở rộng thị trường chè Việt
Nam ở trong nước và ngoài nước, đặc biệt trong giai đoạn hội nhập kinh tế khu vực
và trên thế giới hiện nay.
8
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Nguồn gốc cây chè
Dựa vào các di tích khảo cổ học và điều kiện sinh thái của cây chè, căn cứ ở
các vùng chè hoang dại và tập quán sử dụng chè, nhiều tài liệu của Trung Quốc, Liên
Xô cũ đã đưa đến kết luận: Cây chè có nguồn gốc phát sinh ở miền núi phía nam
Trung Quốc, Bắc Ấn Độ, miền Bắc Việt Nam, ngày nay cây chè được trồng ở nhiều
nước khác nhau do sự tiến hóa nhưng có cùng nguồn gốc chung.
Năm 1753, Line đặt tên khoa học cho cây chè là Thea Sinensis, sau đó lại đặt
là Camellia Sinensis [2].
Dựa vào đặc điểm thực vật học, đặc điểm sinh hóa, nguồn gốc phát sinh của
cây chè người ta chia làm 4 loại chè như sau:
- Chè Trung Quốc lá nhỏ (Camelliasinensis var bohea): Thuộc loại cây bụi
thấp, phân cành nhiều, lá nhỏ và dày, nhiều gợn sóng, mầu xanh đậm, lá dài 3,56,5cm, có 6- 7 đôi gân, răng cưa nhỏ không đều, búp nhỏ, hoa nhiều năng xuất cho
búp thấp, có phẩm chất và khả năng chịu lạnh tốt ( tới -150C ); Nguồn gốc: Vân Nam,
Tứ Xuyên (Trung Quốc ). Được trồng nhiều ở miền đông nam Trung Quốc, Nhật
Bản, Liên Xô.
- Chè Trung Quốc lá to (Camelliasinensis var macrophilla): Thân gỗ vừa, cao
tới 5m. Lá to trung bình, dài từ 12- 15cm, rộng 5- 7cm, mầu lá xanh nhạt, bóng, răng
cưa thưa không đều, có 8- 9 đôi gân lá. Năng xuất và phẩm chất búp khá. Nguyên sản
ở Vân Nam (Trung Quốc), được trồng nhiều ở Trung Quốc, Việt Nam, Malayxia,
Inđônêxia.
- Chè Shan (Camelliasinensis var Shan): Thân gỗ, cao từ 6- 10m, phân cành
cao. Lá to dài 15- 18cm, mầu xanh nhạt, răng cưa nhỏ và dày, búp to có nhiều lông tơ
màu trắng mịn (tuyết chè), có 10 đôi gân lá. Có năng xuất cho búp cao, phẩm chất tốt,
được trồng nhiều ở phía nam Trung Quốc, vùng núi Bắc Việt Nam, Srilanka.
- Chè Ấn Độ (Camelliasinensis var Assamica): Thân gỗ, có thể cao đến 17m,
phân cành thưa. Lá to, dài 20- 30cm, mỏng mềm và màu xanh đậm, phiến lá gợn
sóng, có 12- 15 đôi gân lá, rất ít hoa, quả, chịu rét và chịu hạn kém, năng xuất cho
9
búp cao và chất lượng tốt. Nguyên sản ở Ấn Độ, được trồng nhiều ở Ấn Độ, Miến
Điện, Việt Nam [2].
1.2. Tổng quan tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và trong nước
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới
1.2.1.1. Tình hình sản xuất chè
Chè là cây công nghiệp dài ngày, được trồng sớm nhất ở Trung Quốc cách đây
khoảng 5000 năm [3],. Trong búp chè có chứa 192 hợp chất hóa học tạo nên hương,
vị, màu sắc nước pha, … của chè [4], [31], hàm lượng cafein trong lá chè chứa 2,55% và một số hợp chất ancaloit ở trong lá chè rất cần dùng trong lĩnh vực y tế, có khả
năng kích thích hệ thần kinh trung ương, vỏ đại não làm cho tinh thần minh mẫn,
tăng cường hoạt động của các cơ bắp trong cơ thể, nâng cao năng lực làm việc, giảm
bớt mệt nhọc sau khi làm việc căng thẳng [4]. Mặt khác các loại cafein ở trong lá chè
không gây kích thích quá mạnh như cafein ở trong cà phê và các loại thức uống khác.
Hỗn hợp tanin chè có khả năng giải khát và chữa nhiều loại bệnh như tả, lị, thương
hàn, sỏi thận, sỏi bàng quang và chảy máu dạ dày. Đặc biệt nước chè có khả năng
phòng chống phóng xạ, do vậy có thể coi là nước uống của thời đại nguyên tử khi
trên trái đất bị nhiễm xạ ngày càng tăng lên. Trong chè còn chứa rất nhiều loại
vitamin A, B1, B2, B6, K, PP….. Đặc biệt có nhiều vitamin C [4], [5]. Đây là nguồn
dinh dưỡng vô cùng quí báu đối với con người. Do tác dụng ích lợi có tính toàn diện
của chè cho nên các quốc gia có lợi thế về mặt địa lý đã và đang đầu tư để tăng diện
tích trồng chè, tăng năng suất cây chè, tăng chất lượng, hạ giá thành sản phẩm và đa
dạng hóa các mặt hàng về chè để tạo ra sức cạnh canh lớn trên thị trường quốc tế.
Chính vì vậy đến hết năm 2006 đã có hơn 100 nước thuộc 5 châu lục trồng và xuất
khẩu chè.
Theo thống kê cứ sau mỗi chu kỳ 20 năm tổng sản lượng chè thế giới lại tăng
lên gấp 2 lần [6].
Năm 1950: 613,6 ngàn tấn.
Năm 1970: 1.196,1 ngàn tấn.
Năm 1990: 2.522,0 ngàn tấn.
10
Về tốc độ sản xuất chè vào năm 1993 [37], [39], các nước châu Á sản xuất
81% tổng sản lượng chè thế giới. Trong đó riêng bốn nước đã đạt 67% là: Ấn Độ
29%, Trung Quốc 23%, Xrilanca 8,5%, Inđônêxia 6,5%. Các nước châu phi sản xuất
12% tổng sản lượng chè thế giới. Riêng Kênia chiếm 62% sản lượng chè toàn châu
phi và chiếm 8% tổng sản lượng chè thế giới. Kênia là nước có tốc độ phát triển chè
cao nhất. Kênia bắt đầu trồng chè từ những năm 1920 thế kỷ này, đặc biệt từ những
năm 1950 thì có sự phát triền mạnh nên trong vòng 40 năm đã đưa tổng diện tích chè
từ 8.000 ha lên đến 100.000ha và tổng sản lượng lên đến gần 200.000 tấn chè khô
mỗi năm.
Bảng 1.1. Sản lượng chè tại một số quốc gia chính trồng chè trên thế giới
Sản lượng chè khô (tấn)
Năm
Trung Quốc
Ấn Độ
Kênia
Xrilanca
2002
8.337
848.400
163.068
5.413
2003
37.364
847.400
162.194
5.100
2004
23.909
846.000
169.818
4.125
2005
22.997
850.500
164.817
3.900
2006
23.000
830.750
171.410
2.850
(Nguồn: Số liệu FAO, 2007 )
Về công nghệ chế biến thì hiện nay hai loại chè chủ yếu được chế biến từ búp
chè tươi là chè xanh và chè đen. Trong đó chè đen chiếm tới 75% tổng sản lượng chè
thế giới [9]. Ngoài ra còn có các loại chè lên men bán phần như ô long, chè pao
chung, chè đỏ, chè vàng, chè thiết quan âm.v.v...
Chè đen hiện nay được chế biến chủ yếu theo hai qui trình công nghệ chính là
OTD và CTC (Crushing – Tearing – Curling). Trong đó tỷ lệ chè CTC ngày một
nhiều lên cụ thể: năm 1975 chiếm 37,98% so với tổng sản lượng chè đen trên thế
11
giới, năm 1980 chiếm 39,93%, năm 1985 chiếm 43,69%, năm 1990 chiếm 50,16%,
năm 1994 chiếm 58,55% [20].
Bên cạnh những loại chè truyền thống ở dạng rời (chè đen, chè xanh, chè ô
long, chè pao chung, chè thiết quan âm.v.v.), đã xuất hiện các dạng chè mới như chè
túi nhúng, chè hòa tan, chè uống liền, chè dược thảo. Các sản phẩm khác có chè
trong thành phần như: Bánh chè, kẹo chè, thạch chè, kem chè, mỳ sợi chè.v.v. Các
sản phẩm này phù hợp với nhu cầu tiêu dùng và phong cách sống hiện đại, khả năng
cạnh tranh của chè với các loại nước uống giải khát tăng lên. Trên cơ sở đó nền kinh
tế chè thế giới có điều kiện được cải thiện và phát triển hơn nữa.
1.2.1.2. Tình hình tiêu thụ chè
Nhu cầu dùng chè của con người trên thế giới ngày càng nhiều, hơn một nửa
số dân trên thế giới có nhu cầu uống chè. Lượng chè tiêu dùng bình quân một người
trong một năm của thế giới khoảng 0,5kg chè khô. Những nước châu âu, châu Mỹ
không sản xuất chè nhưng lại có nhu cầu dùng chè cao nhất như: Anh 4,4kg chè/khô/
người/năm, Ireland 3,6 kg, Canada 0,75 kg, Mỹ 0,35 kg, Australia 2,7kg, Xrilanca
1,45 kg, Ấn Độ 0,52 kg, Trung Quốc 0,3kg, Việt Nam 0,274 kg [20]. Nhu cầu dùng
chè của Nhật Bản hàng năm có xu thế tăng lên mặc dù là nước sản xuất chè, nhưng
mỗi năm Nhật Bản nhập khẩu khoảng 6.000 tấn chè xanh (chủ yếu của Trung Quốc
và Việt Nam), 20.000 tấn chè ô long và pao chung (từ Trung Quốc và Đài Loan) và
13.000 tấn chè đen.
Bảng 1.2. Sản lượng chè xuất khẩu của một số nước sản xuất chính
Quốc gia sản xuất
Năm
Trung Quốc
Ấn Độ
Kênia
Xrilaca
2001
238,11
200,87
217,29
287,00
2002
258,64
177,60
207,24
293, 53
2003
259,04
181,67
88,37
290, 57
2004
266,22
174,25
293,75
297,01
2005
285,69
174,90
284,32
298,91
2006
291,21
159,15
313,20
177,32
(Nguồn: Số liệu FAO, 2007)
12
Nhu cầu dùng chè của con người trên thế giới không những ngày càng nhiều
số lượng, đòi hỏi cao về chất lượng mà còn đa dạng hóa mặt hàng. Nếu như trước
đây các nước châu Á, châu Âu, châu Mỹ ưa dùng chè đen, một số nước châu Âu và
châu Á ưa dùng chè xanh và các dạng chè lên men bán phần thì hiện nay nhiều nước
trên thế giới thích dùng các loại chè khác như: chè túi nhúng, chè hòa tan, chè hương
hoa, chè có hàm lượng cafein thấp, chè hữu cơ, chè dược thảo, chè uống liền [20].
- Chè túi nhúng (chè túi lọc): Xuất hiện lần đầu năm 1904 nhưng đến năm
1970 mới được thương mại hóa và trong vòng hai mươi năm qua đã tăng từ 20% lên
đến 90% thị phần tiêu thụ chè. Có thể coi chè túi nhúng là một bước ngoặc trong quá
trình phát triển công nghiệp chè biến chè. Chè túi nhúng được ưa chuộng ở các nước
phương tây.
- Chè hương hoa: Trước đây chỉ có chè xanh ướp hương hoa (Hoa nhài, sói,
bưởi, sen…). Ngày nay người ta ướp hương hoa cả chè đen mà thường dùng hương
các loại trái cây như chanh, cam, quýt, bưởi, đào, táo, mơ, dâu tây… Chè hương hoa
được ưa chuộng ở các nước châu Âu nhất là Đức từ giữa những năm 1980.
- Chè có hàm lượng cafein thấp: Là một đòi hỏi mới của một số người dùng
chè, lần đầu xuất hiện ở Mỹ năm 1983, ở Anh 1988. Để tạo ra cho chè có hàm lượng
cafein dưới 2% như ở Trung Quốc và Nhật Bản, người ta xử lý bằng dung môi, chần
chè tươi bằng nước nóng…
- Chè hữu cơ (chè sạch): Là chè được chế biến từ búp chè hái ở các nương chè
hoàn toàn không bón phân hóa học, không phun thuốc trừ sâu, không phun thuốc trừ
cỏ… Loại chè này xuất hiện lần đầu tiên ở thị trường nước Anh vào mùa thu năm
1989 và được bán với nhãn hiện là “Natureland” do công ty dược thảo và gia vị Lon
Don tổ chức chế biến từ chè ở đồn điền Luponde nằm ở độ cao 2.150m trên núi
Livingstonia của Tanzania. Nhu cầu dùng chè hữu cơ tăng bình quân 25% mỗi năm
(Giá bán chè hữu cơ gấp 2- 4 lần chè hương thường).
- Chè dược thảo (chè thuốc, chè thảo mộc): Là hỗn hợp chè xanh, chè đen với
một vài vị thuốc thảo mộc, có tác dụng phòng ngừa chữa trị bệnh. Nhu cầu dùng chè
13
dược thảo trên thế giới ngày một tăng. Ở Mỹ một vài năm gần đây tăng bình quân từ
10- 15%/ năm. Năm 1992 doanh số bán chè dược thảo lên đến 116 triệu USD.
- Chè uống liền: Là nước chè được pha sẵn đóng lon nhôm, hộp giấy hoặc
chai nhựa bán như nước giải khát thông thường. Trong một vài năm gần đây chè
uống liền phát triển mạnh ở Mỹ, Nhật Bản, Đài Loan, Trung Quốc. Ở Nhật Bản năm
1993 sản xuất 11.450 triệu lít nước giải khát các loại thì chè đóng lon chiếm 17,9%,
năm 1994 tăng so với 1993 là 7%. Ở Mỹ năm 1994 tiêu thụ đến 3,75 tỷ USD chè,
trong đó riêng chè uống liền đóng lon và chai chiếm 2 tỷ USD. Ở Đài Loan chè uống
liền đóng lon và chai chiếm tỷ lệ nhiều nhất trong các loại nước giải khát không cồn
36,3%, trong khi đó nước giải khát soda 23,8%, nước rau quả 14,5%, cà phê 10%.....
Tóm lại nhu cầu dùng chè của con người trên toàn thế giới ngày càng lớn,
nhưng đòi hỏi chất lượng ngày càng cao, phải đa dạng hóa sản phẩm phù hợp với thị
hiếu người tiêu dùng và phong cách sống hiện đại. Cho nên các nhà nghiên cứu và
sản xuất chè phải làm sao để cho chè có sức sống cạnh tranh lớn đối với các loại
nước uống giải khát khác, như vậy nền kinh tế chè thế giới có điều kiện cải tiến và
phát triển vững chắc hơn nữa.
1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trong nước
1.2.1.1. Tình hình sản xuất chè trong nước
Cây chè đã có ở Việt Nam từ rất lâu đời, Việt Nam là một trong những vùng
chè cổ xưa của thế giới [8], [9]. Uống chè đã trở thành tập quán lâu đời của nhân dân
Việt Nam nói riêng và của nhân dân thế giới nói chung. Bởi vậy ngay sau khi đặt
chân đến Thăng Long (năm 1882), người Pháp đã quan tâm đến cây chè một sản
phẩm quí của vùng nhiệt đới Viễn Đông. Trong ba năm G.Baux đã khảo sát cây chè
miền núi ở bản Xang- Bắc kỳ (1885), rồi đến phái đoàn điều tra Pavie (1890- 1891)
đã khảo sát nhiều lần vùng núi giữa sông Đà và sông Mê Công. Năm 1890 nhà tư
bản pháp Paul Chaffanjon đã mở đồn điền sản xuất kinh doanh chè lần đầu tiên 60 ha
ở Tình Cương- Phú Thọ (Chủ chè Phú Thọ) ngày nay, rồi Đức Phú – Quảng Nam
250 ha. Nhưng đến năm 1918 Chính phủ Pháp mới thực sự quan tâm nghiên cứu và
đầu tư khai thác cây chè ở Việt Nam. Chính phủ Pháp đã thành lập một số cơ sở
nghiên cứu về chè như: Trại thí nghiệm chè Phú Hộ (Phú Thọ) năm 1918, Trại thí
14
nghiệm trồng trọt chè Plâycu năm 1927, Trại thí nghiệm chè Bảo Lộc (Lâm Đồng)
năm 1931. Nhìn chung giai đoạn 1918- 1940 là giai đoạn phát triển mạnh mẽ, sản
phẩm gồm hai loại chè đen và chè xanh, trong đó chè đen chủ yếu ở Việt Nam (19401954) lại bị ngừng trệ (do Nhật Bản chiếm đóng tại Đông Dương trong thời gian
1940- 1945). Mặc dù đã có sự thỏa thuận với toàn quyền Pháp ở Đông Dương và
Chính Phủ Pháp, nhưng do mất ổn định về chính trị nên các giới kinh doanh chỉ duy
trì hoạt động cầm chừng. Thời kỳ 1945- 1954 là thời kỳ kháng chiến chống Pháp, do
đó cũng ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển và tiêu thụ chè ở Việt Nam. Từ năm
1955 đến nay cây chè được phát triển khá mạnh ở vùng trung du, miền núi phía Bắc
và Cao Nguyên Lâm Đồng. Diện tích từ chỗ chỉ có 10.500 ha (1955), 70.000ha
(1998), đến nay đã có hơn 130.000 ha. Hiện nay chè được trồng ở hơn 50 tỉnh thành
trong cả nước, trong đó giống chè Trung Du là chủ yếu chiếm 61%, giống chè Shan
chiếm 27%, còn các loại chè giống mới khác chiếm 12%[24]
Hiện nay cả nước có đến hàng trăm cơ sở chế biến chè, với các qui mô từ 5- 7
tấn nguyên liệu/ ngày cho đến 50- 60 tấn nguyên liệu/ ngày. Những tỉnh Trung Du và
miền núi phía Bắc có nhiều chè như Thái Nguyên, Phú Thọ, Tuyên Quang, Yên Bái,
Lào Cai, Hà Giang, Sơn La, Lai Châu, và các tỉnh miền trung như Thanh Hóa, Nghệ
An, Hà Tĩnh, các tỉnh Tây Nguyên như Lâm Đồng…. Các nhà máy chế biến chè của
chúng ta chủ yếu là chè đen chiếm 70%, còn lại là chè xanh và các loại chè khác
nhau như chè Ô long, chè vàng, chè Phổ Nhĩ. Trong sản phẩm chè đen thì sản phẩm
được chế biến theo công nghệ OTD chiếm tới 85- 90%, còn lại 10- 15% theo công
nghệ CTC.
15
Bảng 1.3. Sản lượng chè của Việt Nam sản xuất so với thế giới
Tổng sản lượng
(1000 tấn)
Năm
Thị phần của Việt
Nam so với thế giới
(%)
Thế giới
Việt Nam
2001
1.013,43
69,90
6,90
2002
1.025,22
75,70
7,38
2003
1.052,06
94,20
8,95
2004
1.043,85
104,30
9,99
2005
1.042,21
119,46
11,46
2006
1.028,01
132,52
11,75
(Nguồn số liệu: FAO 2007)
1.2.2.2. Tình hình tiêu thụ chè trong nước.
* Về thị trường nội tiêu.
Chủ yếu là chè xanh như chè Hà Giang, chè Thái Nguyên, chè Tuyên Quang,
chè Lâm Đồng… Các loại chè ướp hoa tươi như chè hoa nhài, hoa sen, hoa sói…
Chè đen ở dạng chè túi nhúng cũng được người Việt Nam ưa dùng.
Bảng 1.4. Sản lượng tiêu thụ chè nội địa.
Năm
Khối lượng
Năm
(1000 tấn)
Khối lượng
(1000 tấn)
1997
23,94
2002
21,99
1998
25,07
2003
16,79
1999
27,13
2004
18,67
2000
18,91
2005
23,52
2001
11,80
2006
22,32
* Về thị trường xuất khẩu.
Thị trường xuất khẩu của Việt Nam chủ yếu là các nước thuộc khu vực châu
Á, châu Âu, châu Mỹ [2], [5]. Trong đó thị trường chính là châu Âu và các nước
thuộc khu vực Trung Cận Đông. Các loại sản phẩm chè xuất khẩu của Việt Nam chủ
yếu là chè đen, chiếm 65- 70 %, chè xanh 25- 30 %, các loại chè khác 5- 10 %.
16
Trong đó thị trường châu Âu và các nước Trung Cận Đông chủ yếu nhập chè đen.
Chè xanh và các loại chè khác chủ yếu xuất sang Mỹ và các nước châu Á như
Pakistan, Singapo, Nhật Bản, Đài Loan, Trung Quốc.v..v..
1.3. Tổng quan về thiết bị, công nghệ vò chè, sàng tơi và lên men chè đen OTD
1.3.1. Tổng quan về thiết bị vò, sàng tơi và lên men ngoài nước có ở Việt Nam
1.3.1.1. Thiết bị của Liên Xô (cũ)
a. Thiết bị vò chè.
- Thiết bị vò chè của Liên Xô được sử dụng ở Việt Nam từ những năm đầu
thập kỷ 50 của thế kỷ XX. Sau hòa bình lập lại, ngành chè Việt Nam mới bắt đầu
được nhà nước quan tâm đầu tư và phát triển, cái nôi của ngành chè Việt Nam là nhà
máy chè đen Thanh Ba và nhà máy chè xanh Hạ Hòa được Liên Xô giúp chính phủ
Việt Nam xây dựng năm 1956 tại huyện Thanh Ba và huyện Hạ Hòa tỉnh Phú Thọ.
Tại hai nhà máy chè đầu tiên của Việt Nam mà Liên Xô giúp đỡ xây dựng, thiết bị vò
chè chủ yếu dùng loại ЧРО- I và ЧРО- II. Thiết bị vò chè ЧРО- II giống hệt ЧРО- I,
chỉ khác là loại ЧРО- II có thêm miệng loe phía trên của thùng vò để chứa chè khi
nạp chè héo vào cối vò. Máy vò ЧРО- II được cấu tạo bởi 6 phần chính là mâm vò và
thùng vò. Mâm vò được đúc bằng gang, phía trên có dát thép inox dày 1,5mm. Trên
mâm vò có gắn nhiều gân đồng (18 cái) để tăng ma sát tạo điều kiện cho quá trình
làm xoăn dập lá chè được tốt [34]. Thùng vò bằng thép inox dày 6 mm có đường
kính x chiều cao = 969 x 1000 mm, có tác dụng để chứa chè khi vò, phía trên thùng
vò có gắn thêm phễu kích thước D=2100/ 969 mm, cao 420 mm để tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình nạp nguyên liệu. Đây là máy vò tác dụng chuyển động kép,
tức là cả mâm vò và thùng vò đều chuyển động.
- Năng suất máy vò 200kg chè héo/ mẻ tương đương 330 kg chè tươi.
- Kích thước phủ bì d x r x c: 2573 x 2300 x 2095 mm.
- Số lượng gân đồng: 18.
- Trọng lượng 6.100 kg.
- Công suất động cơ điện: 7,5 kw.
- Tốc độ cối vò 55- 58 vòng/ phút.
b. Thiết bị sàng tơi
17
Thiết bị sàng tơi của Liên Xô là một khung thép hình chữ nhật được lắp lưới
inox:
- Kích thước lưới sàng: 3 x 3 (3 lỗ/inches).
- Kích thước phủ bì d x r x c: 2600 x 1300 x 1000 mm.
- Tốc độ lắc 300 lần/ phút.
- Công suất động cơ điện: 1,5 kw.
- Diện tích mặt sàng 1,4 m 2
- Năng suất: 400 kg chè vò/ giờ tương đương 650 kg chè tươi/ giờ.
c. Thiết bị lên men
+ Lên men bằng giàn.
Giàn là một giá kim loại có nhiều tầng, các tầng được lắp đặt các khung lưới
để chứa chè lên men.
+Lên men bằng khay gỗ: Chè lên men được chứa trong khay gỗ.
- Kích thước d x r x c: 900 x 600 x 150 mm.
- Các khay này có thể xếp theo chồng hình chữ nhật, mỗi chồng từ 8- 10 khay.
d. Thiết bị phun ẩm
Chủ yếu dùng thiết bị phun ẩm bằng pép phun, sử dụng không khí nén để nén
nước lạnh tạo áp lực lớn cho qua một vòi phun có lỗ rất nhỏ để tạo ra những hạt
sương mù nhỏ li ti nhằm làm tăng độ ẩm tương đối của không khí, phục vụ cho quá
trình lên men. Nước lạnh được một hệ thống giàn làm lạnh cấp vào thiết bị phun ẩm
nhằm đạt nhiệt độ không khí từ 22- 240C. Nhược điểm hay bị tắc, tốn nước, phải có
máy nén khí.
1.3.1.2. Thiết bị của Ấn Độ
a. Thiết bị vò chè
Vào những năm 1995 các loại thiết bị chế biến chè của Ấn Độ mới bắt đầu
xuất hiện ở Việt Nam. Các loại thiết bị này được trang bị cho các doanh nghiệp của
các tỉnh cũng như của Tổng Công ty chè Việt Nam dựa vào vốn vay ODA như Công
ty chè Việt Cường, huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái; Công ty chè Long Phú, huyện
Quốc Oai, Hà Nội, Công ty chè Tam Đường, tỉnh Lai Châu... Máy vò Super Twist
của Ấn Độ được cấu tạo gần giống như máy vò Liên Xô, tuy nhiên kích thước máy
vò lớn hơn. Máy vò Ấn Độ có loại 36 inches (900 mm) và loại 46 inches (1150 mm).
18
Mâm vò không có gân và thùng vò có nắp để ép chè trong quá trình vò. Đây là loại
máy vò tác dụng chuyển động kép [35].
- Kích thước phủ bì d x r x c: 2500 x 2500 x 3200 mm.
- Chiều cao thùng chứa: 750 mm.
- Trọng lượng 3950 kg.
- Tốc độ vòng quay loại 900mm là 40- 45 vòng/ phút, loại 1150 mm là 50- 55
vòng/ phút.
- Công suất loại 36 inches (900 mm): 250- 275 kg chè tươi/ mẻ, tương đương
300- 350 kg chè héo.
b. Thiết bị sàng tơi (Googy)
Sàng tơi của Ấn Độ là một khung lưới inox hình tròn.
- Năng suất: 900- 1200kg chè tươi/giờ.
- Tốc độ quay 20 vòng/ phút.
- Trọng lượng: 1.150 kg.
- Kích thước: Đường kính x dài x cao = 1500 x 3500 x 1800 mm.
c. Thiết bị lên men
Thiết bị lên men của Ấn Độ đang được sử dụng tại Việt Nam có hai loại là lên
men bằng hộc và máy lên men liên tục.
+ Lên men bằng hộc.
Hộc lên men là khối hộp hình chữ nhật được xây bằng gạch và đổ bê tông trên
nắp, trên nắp bê tông có nhiều lỗ hình vuông để đặt khay chứa chè.
- Khay hình côn bằng tôn hoặc thép inox, kích thước miệng 450 x 450 mm.
- Mỗi hộc có 44 lỗ, tương đương với 44 khay.
- Kích thước của mỗi hộc là d x r x c = 13.200 x 1.300 x 700 mm.
Mỗi hộc có quạt thổi không khí ẩm vào theo chiều dài của hộc, quạt dùng để
thổi không khí ẩm là quạt li tâm, không khí ẩm được tạo thành do có một máy để thổi
không khí ẩm là quạt li tâm, không khí ẩm được tạo thành do có một máy phun ẩm
đĩa đặt ngay đầu quạt và liên tục cung cấp không khí ẩm, mát cho quạt.
+ Lên men bằng máy lên men liên tục Majestea.
Máy lên men liên tục có tên là Majestea. Thiết bị Majestea bao gồm nhiều mô
đun được thiết kế theo kiểu khí động học, mỗi mô đun được lắp quạt riêng, không khí
19