TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN CN THỰC PHẨM Thiết kế phân xưởng sản xuất trà oolong GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt Trần Minh Sang 60402129 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG LỜI MỞ ĐẦU Trà thức uống truyền thống, không đơn sản phẩm tiêu dùng mà cịn gắn liền với văn hóa nước hay cịn gọi l| văn hóa thưởng thức trà, thực tr| trở thành thứ văn hóa thưởng thức cao cấp chẳng hạn tr| đạo Nhật Bản, khơng phải ngẫu nhiên m| tr| có ân sủng m| khơng phải thức uống khác lẽ Tr| l| nước giải khát thông dụng người c{c nước Đơng Nam Á nói riêng v| dùng từ 5000 năm Trà oolong loại tr| đặc biệt tên gọi quy trình chế biến, sản phẩm trà oolong bày bán thị trường đa dạng mẫu mã củng chủng loại nói chung gi{ th|nh tương đối đắt, lẽ sản phẩm chế biến mang tính bí quy trình chế biến khắc khe Nếu tr| xanh l| sản phẩm hồn tồn khơng lên men, tr| đen lên men ho|n to|n tr| oolong l| sản phẩm trung gian, Việc thiết kế ph}n xưởng sản xuất trà công việc mời mẻ, cơng nghiệp chế biến trà nói chung, trà oolong nói riêng phần nhiều mang tính truyền thống công nghệ không Tuy nhiên việc thiết kế dây chuyền sản xuất trà cơng việc đơn giãn d}y chuyền v|o sản xuất thực tế cơng việc c|ng khó hơn, phức tạp Hy vọng báo cáo thiết kế ph}n xưởng sản xuất trà oolong đem lại nhìn tổng quan công tác thiết kế phần giúp người đọc hình dung hoạt động quy trình sản xuất trà nhà máy GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG 1.1 1.1.1 Lịch sử trà oolong 1.1.2 Đặc điểm trà oolong 1.1.3 Phân loại trà oolong 1.1.4 Chỉ tiêu chất lượng 1.2 Sản phẩm trà oolong Nguyên liệu sản xuất trà oolong 1.2.1 Đặc tính thực vật trà 1.2.2 Thành phần hóa học trà tươi 1.2.3 Methylxanthines 1.2.4 Hợp chất polyphenol QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ 15 2.1 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 16 2.1.1 Qúa trình làm héo 16 2.1.2 Quá trình làm héo vò (rotating) 19 2.1.3 Quá trình diệt men 21 2.1.4 Vò khối – tạo hình 22 2.1.5 Sấy 22 2.1.6 Phân loại 24 2.1.7 Đóng gói 24 2.2 Tính cân vật chất 26 2.2.1 Giả thuyết ban đầu 26 2.2.2 Tính cân vật chất 26 2.2.3 Chọn thiết bị 30 2.2.4 Tính cân lượng 37 2.2.5 Tính chi phí nước 41 2.3 Bố trí thiết bị 41 2.4 Nhận xét quy trình sản xuất 42 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG KẾT LUẬN 43 THAM KHẢO 44 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại chất lượng trà tươi Bảng 1.2 Hàm lượng polyphenol trung bình có trà oolong Bảng 1.3 Phân bố hợp chất trà Bảng 1.4 Thành phần trà tươi (3) Bảng 1.5 Hình dạng tinh thể tính chất vật lý catechine 10 Bảng 1.6 Thành phần catechin non 11 Bảng 1.7 Sự thay đổi thành phần acid amin quy trình chế biến trà 12 Bảng 1.8 Hàm lượng phospholipid thành phần acid béo 12 Bảng 1.9 Các thành phần tạo màu trà 13 Bảng 1.10 Các thành phần tạo vị 13 Bảng 1.11 Một số chất tạo hương 13 Bảng 2.1 Sự biến đổi hàm lượng tannin phụ thuộc vào nhiệt độ làm héo 17 Bảng 2.2 Những thay đổi trình 25 Bảng 2.3 Các thơng số q trình 26 Bảng 2.4 Giả thuyết tổn thất q trình cơng nghệ 26 Bảng 2.5 Minh họa mức độ làm héo 27 Bảng 2.6 Thời gian hoạt động phân xưởng 30 Bảng 2.7 Tính cân vật chất cho quy trình sản xuất 30 Bảng 2.8 Năng suất cho trình chế biến trà oolong 31 Bảng 2.9 Thơng số kỹ thuật thiết bị vị 33 Bảng 2.10 Tính cân vật chất q trình sấy 33 Bảng 2.11 Nhiệt lượng tiêu hao 33 Bảng 2.12 Thông số độ ẩm 34 Bảng 2.13 Thông số kỹ thuật thiết bị sấy băng tải 35 Bảng 2.14 Thông số kỹ thuật thiết bị sấy tầng sôi 36 Bảng 2.15 Thơng số kỹ thuật thiết bị đóng gói 37 Bảng 2.16 Công suất vận hành thiết bị 40 Bảng 2.17 Thông số kỹ thuật máy biến 41 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG 1.1 Sản phẩm trà oolong 1.1.1 Lịch sử trà oolong Oolong giống trà có hương vị đặc trưng sản phẩm tiếng người Trung Quốc Tên oolong xuất phát từ từ Wulong Trung Quốc có nghĩa l| rồng đen Thời xưa, tr| Oolong v|o c{c nghi lễ long trọng trở thành thứ cống phẩm cho vua chúa Tr| Oolong xuất c{ch đ}y khoảng 400 năm tỉnh Phúc Kiến – Trung Quốc thời nhà Minh Trà Oolong thuộc họ trà hương (Theaceae), gồm nhiều loại có 10 loại l| xếp v|o h|ng thượng phẩm “Thập đại danh tr|” Trong thời kì phong kiến có tên l| “ Diệp long ngự tr|” có nghĩa l| “l{ rồng để vua dùng” Người Trung Quốc biết uống trà Oolong từ 2500 năm trước cơng ngun, sau du nhập phát triển cực thịnh Đ|i Loan trở nên tiếng khắp giới Giống trà cao cấp phù hợp với vùng cao ngun có khí hậu ơn đới, đồng thời địi hỏi quy trình cơng nghệ từ kh}u chăm sóc đến chế biến Mãi năm 1992 c}y tr| n|y du nhập vào Việt Nam trồng rộng rãi tỉnh L}m Đồng L}m Đồng tỉnh nằm Nam Tây Nguyên, với phần lớn diện tích l| đất đỏ bazan phân bố chủ yếu độ cao từ 800 – 1.600 m so với mực nước biển, nhiệt độ 18 – 220C, lượng mưa trung bình năm 1.800 – 2.600 mm, l| điều kiện thích hợp để phát triển c}y tr|, đặc biệt trà Oolong 1.1.2 Đặc điểm trà oolong Vậy ta cần phân biệt hai khái niệm, giống trà oolong trà oolong Giống trà oolong giống tr| đề cập nói lịch sử trà oolong, cịn trà oolong sản phẩm có khác biệt phương ph{p chế biến Oolong loại tr| đặc biệt thừơng gọi l| tr| “bán lên men” (semi – fermented tea) chúng lên men phần so sánh với trà xanh (không lên men) trà đen lên men hịan tịan Trên trà ln có màu xanh xen lẫn với m|u đen, bóng, hình cầu M|u đen l| phần trà bị oxy hóa mà ta hay quen gọi l| “lên men”, tùy v|o mức độ oxy hóa mà tỷ lệ màu trà khác thông thường mức độ “lên men” khoảng 10 – 70% Trà oolong có vị gần giống với tr| xanh l| tr| đen, có hương vị ng|o tr| đen tr| oolong người ta quan t}m đến mùi vị chúng, mà quy trình sản xuất kh{c nhiều phức tạp so với tr| xanh hay tr| đen GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG Hình 1-1 Lá trà oolong Tr| oolong có h|m lượng catechin so với trà xanh, h|m lượng theaflavin so với trà đen (điều giải thích phần lên men trà) 1.1.3 Phân loại trà oolong Tên tr| oolong phân loại theo địa phương sản xúât, mùa vụ trà.Và tất nhiên với loại tr| có khác biệt số q trình chế biến, người ta phân loại trà oolong theo tên gọi sau(1): Sau đ}y l| số loại trà oolong 1.1.3.1 Anxi Oolong tea Là loại trà tiếng sản xuất hạt anxi (Anxi county) thuộc tỉnh Phúc kiến Trà sản xuất từ pha trộn nhiều loại tr| tươi, l{ tr| Anxi thường xoăn v| Anxi oolong có hai loại (dựa vào mức độ oxy hóa)  Anxi oolong đen có m|u đỏ có hương tr{i c}y  Anxi oolong xanh có m|u xanh l{ đậm v| hương thảo mộc Quy trình chế biến loại trà sau L{ tươi  làm héo  vò (rotating)  diệt men (fixing)1 – 10 phút 260OC  biến đổi vò sấy (sấy lần  vò lần  sấy lần  vò lần  sấy lần cuối)  tái chế (reprocess) (phân loại, sấy, làm lạnh, phối trộn v| đóng gói) 1.1.3.2 Wuyi oolong tea Tương tự Wuyi oolong đặt tên theo địa phương sản xuất loại tr| trên, tr| trồng vùng núi Wuyi Quy trình sản xuất loại tr| n|y sau: L{ tr| tươi  phơi 30 – 50 phút  làm héo - lần – 8h  diệt men  vò  sấy lần đầu 100 – 140OC 12 – 15’  phân loại tách bị nát  sấy 60 – 80OC  sàn rây  sấy  phối trộn đóng gói Xin tạm gọi q trình diệt men có xảy vơ hoạt enzyme q trình GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG 1.1.4 Chỉ tiêu chất lượng Oolong loại tr| đặc biệt mùi vị, quy trình sản xuất, chất lượng tr| oolong quan tâm chủ yếu mức độ lên men v| hương chúng, tất nhiên mức độ lên men định hương chúng Có yếu tố định chất lượng trà là: mùa vụ, môi trường, canh tác công nghệ chế biến Trong công nghiệp chế biến tr| oolong, người ta thường chọn loại búp trà thành thục có từ – non Trong q trình thu hái khơng nên chọn non chuyển sang m|u đỏ sau q trình làm héo lên men, cịn thành thục giảm mùi vị trà thành phẩm Bảng 1.1 Phân loại chất lượng trà tươi Phân loại Loại A Loại B Loại C Loại D % non >85 >75 >65 >55 % bánh tẻ  10  15  20  25 Bảng 1.2 Hàm lượng polyphenol trung bình có trà oolong mg/1000 ml Gallic acid 5.25 Epigallocatechin 50.7 Catechin 2.72 Caffeine 55.1 Epicatechin 15.1 Epigallocatechin gallate 45.4 Gallocatechin gallate 3.81 Epicatechin gallate 12.9 Catechin gallate 1.82 Other polyphenols including polymerized 52.8 Polyphenols Total1 245.6 1.2 Nguyên liệu sản xuất trà oolong 1.2.1 Đặc tính thực vật trà 1.2.1.1 Phân loại Cây trà nằm hệ thống phân loại thực vật sau:  Ngành hạt kín Angiospermae  Lớp song tử diệp Dicotyledonae Tính theo 6g trà oolong ng}m 100ml nước 10 phút % già 5  10  15  20 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG  Bộ trà Theales  Họ trà Theaceae  Chi trà Camellia (Thea)  Loài Camellia (Thea) sinensis Tên khoa học trà Camellia sinensis, chúng gồm có hai loại var sinensis and var assamica, v|o năm 1690 bác sỹ người Đức E Kaempfer quan sát thói quen uống trà người Nhật ông đãc đạt tên cho loại c}y n|y l| “Thea” Năm 1753, nhà thực vật học C linné đặt cho chúng tên Camellia sinensis thay cho tên Thea Sinensis, từ danh ph{p trà bị nhằm hai tên Năm 1958 nh| thực vật học người Anh l| J.R.Sealy đặt phân loại tât nhóm thực vật thuộc lo|i Camella v| từ trà có tên ng|y hơm nay.(2) 1.2.2 Thành phần hóa học trà tươi Bảng 1.3 Phân bố hợp chất trà Vị trí Thành tế bào Nguyên sinh chất Khơng bào Hợp chất hóa học Cellulose, hemi- cellulose Pectin Protein Lipid Tinh bột Phenolic Caffeine Amino acid Đường hòa tan Acid hữu Tro Sắc tố Các chất dễ bay Khối lượng chất khô (%) 14 – 22 6-7 17 – 18 8–9 0,5 – 20 – 30 3–4 3–4 2–4 3–4 4–5 0,5 0,1 Bảng 1.4 Thành phần trà tươi (3) Thành phần Flavanols Flavonols and flavonol glyosides Polyphenolic acids and depsides Other polyphenols Caffeine Theobromine Amino Acids Organic acids % chất khô 25 3 0.2 0.5 Thành phần Monsaccharides Polysaccharides Cellulose Protein Lignin Lipids Chlorophyl Ash % chất khô 13 15 0.5 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG 1.2.3 Methylxanthines 1.2.3.1 Caffein Hình 1-2 Caffein Có nhiều yếu tố t{c động đến hàm lượng caffeine trà c{c yếu tố ảnh hưởng trình trồng chọt h|m lượng nitơ ph}n bón, giống, vị trí cắt …chẳng hạn lồi var sinensis có h|m lượngcafffein nhiều chút so với var assamica Caffein, có tác dụng dược lý, tạo cảm gi{c hưng phấn cho người uống Caffein dẫn xuất purine, có cấu trúc 1,3,7-tri-methyl xanthine H|m lượng caffein trà chiếm khoảng 3-4% trọng lượng khô trà tươi Lượng caffein thay đổi phụ thuộc vào hoàn cảnh, kỹ thuật bảo quản trà, thời gian thu hái, vị trí địa lý Caffein tự tồn trà tươi nhiều trà thành phẩm Trong trình sản xuất, số caffein kết hợp với số chất khác làm giảm h|m lượng caffein tự Do tính chất thăng hoa 100-110oC caffein bị tổn thất 10% sấy trà Caffein sản xuất trình lên men phản ứng với sản phẩm oxi hóa catechin tạo tanat-caffein có mùi thơm v| vị dễ chịu Khi pha nước, hợp chất tanat cafein bị kết tủa nước trà để nguội tạo thành váng trà Trà c|ng non, h|m lượng cafein cao Trong trình chế biến, cafein bị thay đổi, sản xuất trà đen, t{c dụng với tannin tạo thành tanat cafein có mùi thơm v| vị dễ chịu GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG Hình 1-3 Quá trình tổng hợp caffeine trà 1.2.3.2 Theobromine H|m lượng Theobromine trà thấp caffeine H|m lượng Theobromine chiếm khoảng 0.16 to 0.20% khối lượng trà khô 1.2.3.3 Theophylline H|m lượng Theophylline trà chiếm khoảng 0.04% khối lượng trà khô 1.2.4 Hợp chất polyphenol Polyphenol thành phần chiếm tỉ lệ nhiều trà, số polyphenol dạng epi catechin chiếm tỷ lệ nhiều - Các " epi" có cấu trúc giống c{c catechin, kh{c định hướng không gian, dẫn đến tính chất hóa học khác (cấu trúc thể trong) Hợp chất polyphenol giữ vai trò chủ yếu trình tạo màu sắc, hương vị trà Hợp chất n|y có đặc tính dễ bị oxy hóa tác dụng enzym v| cung cấp oxy đầy đủ Vì vậy, trà nguyên liệu chứa nhiều polyphenol, đặc biệt polyphenol hịa tan sản phẩm trà có chất lượng cao Thành phần chánh polyphenols trà xanh là: (-) -epicatechin (EC), (-) – epigallocatechin (EGC), (-) –epicatechin –3- gallate (ECG) (-) –epigallocatechin–3gallate (EGCG) thể hình 1.3 ... VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM TRÀ OOLONG 1.1 Sản phẩm trà oolong 1.1.1 Lịch sử trà oolong Oolong giống trà có hương vị đặc trưng sản phẩm tiếng người Trung Quốc Tên oolong xuất. .. đặc biệt trà Oolong 1.1.2 Đặc điểm trà oolong Vậy ta cần phân biệt hai khái niệm, giống trà oolong trà oolong Giống trà oolong giống tr| đề cập nói lịch sử trà oolong, cịn trà oolong sản phẩm có... TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ thuộc vào mức độ phản ứng hợp chất phenolic có mặt enzyme mà tạo sản phẩm trà khác nhau: trà đen, trà oolong, hay trà xanh QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ Trà tươi