1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ – CÀ PHÊ – CA CAO – HẠT ĐIỀU GV: Trần Thanh Giang Bộ môn: Công nghệ Thực phẩm TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG Đ NG Đ Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C NHA TRANG C NHA TRANG KHOA CH KHOA CH Ế Ế BI BI Ế Ế N N NỘI DUNG MÔN HỌC Chương 1. Công nghệ sản xuất chè 1.1. Công nghệ sản xuất chè đen 1.2. Công nghệ sản xuất chè xanh 1.3. Công nghệ sản xuất các mặt hàng chè khác: chè vàng, chè đỏ, chè hương, chè hoa tươi, chè túi lọc, chè hoà tan Chương 2. Công nghệ sản xuất cà phê 2.1. Công nghệ sản xuất cà phê nhân 2.2. Công nghệ sản xuất cà phê rang xay 2.3. Công nghệ sản xuất cà phê hoà tan Chương 3. Công nghệ sản xuất ca cao 3.1. Công nghệ sản xuất hạt ca cao 3.2. Công nghệ sản xuất bơ, bột ca cao 3.3. Công nghệ sản xuất chocolate Chương 4. Công nghệ sản xuất nhân điều 2 Tài liệu tham khảo 1. Lê Ngọc Tú (chủ biên) - Hóa sinh công nghiệp - NXB KH&KT - 2000. 2. Lê Ngọc Tú (chủ biên) - Hóa học thực phẩm - NXB KH&KT - 2001. 3. Lê Bạch Tuyết (chủ biên) - Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm - NXB Giáo dục Hà Nội - 1996. 4. Nguyễn Văn Tặng - Giáo trình Công nghệ chế biến chè – cà phê – ca cao – hạt điều -NXB KH&KT - 2009. 5. Http://www.vicofa.org.vn: Hiệp hội cà phê, ca cao Việt Nam 6. Http://www.vitas.org.vn: Hiệp hội chè Việt Nam 7. Http://www.vinacas.com.vn: Hiệp hội hạt điều Việt Nam 8. Http://www.ico.org: Tổ chức cà phê quốc tế Chương 1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ (TRÀ) 3 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU Lịch sử và nguồn gốc cây chè • Theo nhiều công trình nghiên cứu trước đây, nguồn gốc của cây chè là ở vùng cao nguyên Vân Nam, Trung Quốc. • Cách đây khoảng 4000 năm, người Trung Quốc đã biết dùng chè làm dược liệu và sau đó mới dùng để uống. Uống chè đã trở thành một phần quan trọng của nền văn hóa Trung Quốc. • Cũng theo nhiều tài liệu thì vùng biên giới Tây Bắc nước ta cũng nằm trong vùng nguyên sản của giống chè tự nhiên trên thế giới. • Năm 805 sau CN, chè truyền bá từ Trung Quốc sang Nhật Bản. • Năm 828 sau CN Triều Tiên đó bắt đầu có chè. • Sau TK17 chè được truyền bá sang Châu Âu qua “con đuờng chè” trên đất liền và trên biển. • Năm 1780 Cty Đông Ấn Độ của Anh nhập chè từ Trung Quốc trồng tại Ấn Độ. 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU Lịch sử và nguồn gốc cây chè • Năm 1824 Ha Lan nhập chè từ TQ trồng tại Srilanca. • Năm 1833 Nga nhập chè TQ trồng tại bờ biển đen. • Năm 1914 trồng tại Malaysia. • Năm 1918 phát triển chè quy mô lớn ở Việt Nam. • Năm 1919 Myanma. • Những năm 50 TK20 TQ viện trợ cho các nước Á-Phi phát triển chè. • Cuối TK19 có ở Nam Mỹ do Nhật xây dựng. • Năm 1940 có ở Châu Úc. • Chè đã phát triển được ở 5 châu, diện tích gieo trồng đạt hơn 2.500.000 ha. 4 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU • Cây chè nằm trong hệ thống phân loại thực vật như sau: – Ngành hạt kín Angiospermae – Lớp song tử diệp Dicotyledonae. – Bộ chè Theales – Họ chè Theaceae. – Chi chè Camellia Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới • Những nước trồng chè: Phần lớn là các nước đang và chậm phát triển. Ngày nay có 58 nước trồng chè ở 5 châu lục, 6 ÷ 22 0 vĩ độ Bắc. – Châu Á: Ấn Độ, Trung Quốc, Srilanka, Nhật Bản, Indonesia, Việt Nam – Châu Âu: Gruzia, Thổ Nhĩ Kỳ, – Châu Phi: Kenyaa, Uganda. • Những nước tiêu thụ chè: – Châu Âu: Anh, Pháp, Đức, Tây Ban Nha, Hà Lan, Nga, Ba Lan, Bỉ. – Châu Mỹ: Canada, Mỹ – Châu Á: Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Đài Loan, một số nước Trung Đông (Iraq, Pakistan). 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 5 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU Thành phần hóa học lá chè Nguyên liệu: búp chè 1 tôm, 2 – 3 lá Thu hoạch: – Chè xanh: thu hái vào đầu vụ và cuối vụ, giống chè có hàm lượng tannin trung bình – Chè đen: thu hái giữa vụ, giống có hàm lượng tannin cao. – Chất lượng chè nguyên liệu: • Loại A: tỉ lệ lá non ≥ 85% • Loại B: tỉ lệ lá non ≥ 75% • Loại C: tỉ lệ lá non ≥ 65% • Loại D: tỉ lệ lá non < 65% – Phương pháp: thủ công, máy 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 6 • Vận chuyển: – Chè sau khi thu hái phải được thu gom và vận chuyển về nơi chế biến càng nhanh càng tốt. – Dụng cụ chứa đựng thoáng khí: sọt, giỏ bằng tre, nhựa – Lực tác động nhẹ nhàng, tránh đè, nén, ép chè – Xe vận chuyển phải được che chắn cẩn thận bằng mui bạt tránh mưa, nắng nhưng phải thông thoáng • Bảo quản: – Lá chè tiếp tục tổng hợp các chất – Phân giải: hô hấp • Hô hấp hiếu khí: C 6 H 12 O 6 + 6O 2  6CO 2 + 6H 2 O + 674 kcal • Hô hấp yếm khí: C 6 H 12 O 6  2CO 2 + 2C 2 H 5 OH + 28 kcal – Thoáng gió tự nhiên, nhân tạo – Bảo quản trong kho lạnh, khí trơ 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.2. Công nghệ sản xuất chè đen Chè nguyên liệu Chè nguyên liệu Làm héo Làm héo Phá vỡ tế bào và tạo hình Phá vỡ tế bào và tạo hình Lên men Lên men Sấy khô Sấy khô Phân loại và Đóng gói Phân loại và Đóng gói Chè đen thành phẩm 7 1.2.1. Làm héo: • Mục đích: – Giảm ẩm – Làm thay đổi tính chất vật lý và hóa học của lá chè • Búp chè mềm, dẻo, độ bền cơ học cao • Tăng cường hoạt tính enzyme oxy hóa khử • Mất mùi hăng ngái • Biến đổi vật lý: – Bốc hơi nước – Độ bền cơ học cao – Màu sắc và khối lượng chè thay đổi – Diện tích lá chè tươi thay đổi 1.2. Công nghệ sản xuất chè đen 1.2.1. Làm héo: • Biến đổi hóa học: – Nồng độ chất nguyên sinh: – Biến đổi tannin: giảm 1 – 2%, – Chất màu: clorofil bị phân hủy 30 – 40% so với ban đầu, thêm chất màu do oxy hóa tannin. – Hương thơm: catechin + acid amin (phenylalanin, asparagic)  aldehyde có mùi hoa hồng, táo chín – Tinh bột bị thủy phân thành đường đơn giản làm hàm lượng tinh bột giảm đi hai lần. Hàm lượng pectin hòa tan tăng do sự chuyển hóa của protopectin không tan sang hidropectin. 1.2. Công nghệ sản xuất chè đen 8 Làm héo tự nhiên Phơi: dày 20 cm, đảo chè mỗi 30 phút khi đạt được độ héo yêu cầu thì làm nguội trong bóng râm 1 giờ Phơi: dày 20 cm, đảo chè mỗi 30 phút khi đạt được độ héo yêu cầu thì làm nguội trong bóng râm 1 giờ Làm héo trong bóng râm Làm héo trong bóng râm Làm héo trong phòng thoáng khí: 1,5 – 2kg/1m2, Thời gian từ 10 ÷ 12 giờ hoặc lâu hơn Làm héo trong phòng thoáng khí: 1,5 – 2kg/1m2, Thời gian từ 10 ÷ 12 giờ hoặc lâu hơn 1.2. Công nghệ sản xuất chè đen 9 Làm héo nhân tạo Làm héo trong phòng nóng: Nguyên liệu chè được rải vào các tầng của phòng làm héo. Phòng làm héo có trang bị quạt hút không khí và quạt đẩy hơi nóng vào. - Nếu nhiệt độ phòng 25 – 28 0 C, chè được xếp trên giàn với độ dày 0.5 kg/m2, thời gian làm héo là 7 – 8 giờ. - Nếu nhiệt độ phòng 40 – 45 0 C thì thời gian là 5 – 6 giờ. - Lưu thông không khí trong phòng bằng quạt gió và cứ 1 giờ lưu thông không khí 10 – 15 phút. Làm héo trong máy héo: Thường sử dụng máy làm héo kiểu băng tải, năng suất thường từ 450 - 750 kg/giờ, thời gian làm héo 85 - 270 phút (tùy theo từng loại nguyên liệu), nhiệt độ không khí là 38 – 420C, độ ẩm 20 – 30%, tốc độ 8 – 10 m/s. 10 1.2.2. Phá vỡ tế bào và tạo hình • Mục đích: – Phá vỡ tế bào – Tạo điều kiện để phát triển mạnh mẽ các quá trình oxy hóa. – Tạo hình: • Biến đổi vật lý: – Lá chè bị phá vỡ dần. – Nhiệt độ mỗi 40 – 45 phút vò tăng lên 4 – 5 0 C do ma sát và phản ứng oxy hóa sinh nhiệt. – Lá chè chuyển từ màu xanh tươi trước khi vò sang màu nâu nhạt ở cuối giai đoạn vò. 1.2. Công nghệ sản xuất chè đen 1.2.2. Phá vỡ tế bào và tạo hình • Biến đổi hóa học: – Sự xâm nhập của oxy vào khối lá trong khi vò – Phản ứng oxy hóa xảy ra mạnh mẽ. – Lượng các chất hòa tan giảm • Giảm lượng tannin hòa tan, các chất catechin chỉ còn lại khoảng ¼ lượng catechin trong lá chè héo, đặc biệt hàm lượng của L- epigalocatechin và L-epigalocatechingalat giảm xuống nhiều nhất. • Nếu trong chè làm héo hàm lượng tannin là 23.6% thì sau lần vò I còn 23.3%, – sau lần vò II còn 19.8%, – sau lần vò III còn 17.5%. – Lượng clorofil tiếp tục bị giảm xuống trong thời gian vò. • Sau 30 phút vò còn 55% so với hàm lượng ban đầu • Sau 60 phút vò còn 46%, • Sau 90 phút còn 37%, • Sau 120 phút còn 30%. 1.2. Công nghệ sản xuất chè đen [...]... n p chè vào 4-Băng t i lư i h p chè 2- ng phân ph i hơi 5-Băng t i lư i làm ngu i chè 3 -Chè h p Máy h p ư t Chè vào 2 3 4 Chè ra 1 1-Ph u n p chè vào 3-Thùng hình tr 2- ng phân ph i hơi 4-Tr c cánh đảo 25 1.3 Cơng ngh s n xu t chè xanh 1.3.1 Di t men • Phương pháp: – H p khơ: l i d ng nhi t đ cao c a khơng khí đ di t enzyme, đ ng th i làm bay hơi nư c có trong chè nên chè khơng ph i qua giai đo n s... khay áy sấ y chè kiể u tấm đẩy hô ng khí ẩ m Tấm đẩy chứ a chè Chè sấy hô ng khí nó ng • S y liên t c: máy s y băng t i, t ng sơi, k t h p áy sấy chè liên tụ c kiểu vỉ -Bộ phậ n phâ n phố i chè vào -Bă ng tả i dẫ n chè và o sấ y Bă ng tả i chứ a chè sấ y kiể u vỉ -Vít tả i chè ra 20 áy sấy chè kiểu tầng sôi guyên liệu chè vào hông khí ẩm hông khí nóng ản phẩm chè ra Buồng sấy Phễu nạp chè vào Lưới... Sau khi vò: Đ m c a chè 6 0-6 1%, nhi t đ c a kh i chè 4 5-5 00C, th i gian 2-3 gi – Sau khi s y sơ b : Đ m c a chè 1 8-2 0%, nhi t đ c a kh i chè ≥ 650C, th i gian 5-6 gi – Sau khi s y khơ: Đ m c a chè 7-8 %, nhi t đ c a kh i chè ≥ 650C, th i gian 8-1 2 gi 1.4.2 Cơng ngh s n xu t chè đ Ngun li u Làm héo và lên men k th p Di t men Vò S y nóng Phân lo i S n ph m 30 1.4.2 Cơng ngh s n xu t chè đ Làm héo k t... men chè dạng sàn lưới Quạt ly tâm Sàn lưới Nguyên liệu lên men 16 áng lên men chè dạng khay Quạt ly tâm M ng đặt khay chứa chè á áy lên men chè liên tục Bộ phận phân phối chè vào Băng tải dẫn chè vào Quạt hướng trục Băng tải chè lên men Vít tải chè ra 17 áy lê n men chè liê n tụ c làm việc 2 mặ t Bộ phậ n phâ n phố i chè vào Chè lên men Bă ng tả i chè lê n men Vít tả i chè ra 1.2 Cơng ngh s n xu t chè. .. a chè xu ng 20%, 90950C, 15 phút, đ ph c v cho q trình ch bi n nhi t ( nóng- m kh i chè) , nh m chuy n hố v chè và tăng cư ng đ màu nư c chè – L n 2: S y khơ 8 0-8 50C, th i gian 15 phút, có đ m 7-8 % • nóng: – Đ i v i chè già: Vò nóng, m sau vò, m sau s y sơ b và nóng sau s y khơ – Đ i v i chè non: m sau khi s y sơ b và nóng sau s y khơ – Tóm l i có 3 đ t chè đ i v i chè già; ho c 2 đ t chè đ i v i chè. .. 20 – 25 kg/m2, th i gian 30 – 40 phút Do có q trình này, ngun li u chè tr nên m m d o, m t mùi hăng ngái Vì th chè xanh s n xu t b ng phương pháp này t t hơn phương pháp khác Máy h p khơ Chè vào 2 3 4 Chè ra 1 Tách m 1-Ph u n p chè vào 2 -Chè h p 3-Khơng khí khơ 4-Khơng khí h i lưu 26 1.3 Cơng ngh s n xu t chè xanh 1.3.2 Vò chè và sàng chè vò • Vò: phá v c u trúc t bào c a lá, gi i phóng ch t tan, t o... s n xu t chè túi l c • T l chè m nh, chè v n có nhi u trong cơng ngh ch bi n chè, đ ti t ki m và thu h i chè t t, hi n nay đã có cơng ngh làm túi gi y đ c bi t đ đ ng các lo i chè đó Túi chè có s i dây bu c nhãn hi u c a hãng s n xu t, khi pha ch c n nhúng túi vào c c ho c chén nư c sơi, túi bã chè v t lên d dàng, khơng c n m pha chè mà l i s ch • Ngun li u: chè đen, chè đ , chè xanh ho c chè vàng... đ l c chè 34 1.4.6 Cơng ngh s n xu t chè hòa tan Đây là lo i chè c a th i đ i cơng nghi p • Ngun li u: chè v n già, th ph m đem trích ly thu tinh chè, cơ đ c và s y khơ ph i tr n v i đư ng, hương, ch t b o qu n, màu… • Chè hòa tan có d ng b t tơi x p, r t m n, màu vàng nh t (chè xanh) ho c nâu nh t (chè đen) • Hàm lư ng tannin, catechin, acid amin, caffeine cao g p nhi u l n ngun li u, do đó chè hòa... 50 phút (c hai ch o), đ m c a chè 5%, lúc này cánh chè nh n bóng, có màu tro b c 1.4 CƠNG NGH S N XU T CÁC M T HÀNG CHÈ KHÁC • • • • • • Chè vàng Chè đ Chè hương Chè ư p hoa tươi Chè túi l c Chè hòa tan 28 Ngun li u chè tươi 1.4.1 CƠNG NGH S N XU T CHÈ VÀNG Phân lo i Làm héo Di t men Phá v t bào và đ nh hình S y nóng Đ u tr n phân lo i S n ph m 1.4.1 Cơng ngh s n xu t chè vàng • Di t men – Nhi t đ... 13 0-1 500C – Th i gian sao chè di t men ch 2-3 phút, nhưng đ k t h p làm gi m nư c trong chè nên kéo dài thêm 2-3 phút n a, đơi khi 5-6 phút n u dùng ch o sao di t men – Lư ng chè đưa vào di t men: Tuỳ năng su t và ch đ làm vi c c a thi t b Nhưng ph i đ m b o ngun t c: Lư ng chè tươi đ đ thốt m, đ làm chè “chín” đ ng đ u • Vò: th i gian (3 0-4 0 phút) và s l n ( 1-2 l n) 29 1.4.1 Cơng ngh s n xu t chè . lọc, chè hoà tan Chương 2. Công nghệ sản xuất cà phê 2.1. Công nghệ sản xuất cà phê nhân 2.2. Công nghệ sản xuất cà phê rang xay 2.3. Công nghệ sản xuất cà phê hoà tan Chương 3. Công nghệ sản xuất. 3. Công nghệ sản xuất ca cao 3.1. Công nghệ sản xuất hạt ca cao 3.2. Công nghệ sản xuất bơ, bột ca cao 3.3. Công nghệ sản xuất chocolate Chương 4. Công nghệ sản xuất nhân điều 2 Tài liệu tham. HỌC Chương 1. Công nghệ sản xuất chè 1.1. Công nghệ sản xuất chè đen 1.2. Công nghệ sản xuất chè xanh 1.3. Công nghệ sản xuất các mặt hàng chè khác: chè vàng, chè đỏ, chè hương, chè hoa tươi, chè túi