LỜI MỞ ĐẦU Thực phẩm đối với con người chúng ta là vô cùng quan trọng, con người cần có thực phẩm để sống, tồn tại và phát triển.Trong nền công nghiệp thực phẩm thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đã và đang phát triển để nâng cao chất lượng sản phẩm, phục vụ nhu cầu hằng ngày của mọi người. Tuy nhiên, một thực trạng hiện nay của nước ta đang rất nóng và được cả nước quan tâm đó là việc “xuất khẩu” thực phẩm, gây tồn đọng và hư hỏng nhiều loại sản phẩm nông nghiệp, ảnh hưởng rất lớn đến kinh tế của bà con ở nhiều tỉnh thành. Chính vì vậy, hơn bao giờ hết, lĩnh vực công nghệ chế biến thực phẩm cần nghiên cứu đưa ra giải pháp nhanh chóng để giúp người dân. Và điển hình nhất, là công nghệ Sấy – giải pháp tối ưu nhất về mặt thời gian.
Sấy là quá trình tách nước, làm giảm lượng nước trong sản phẩm, giảm sự phát triển của vi sinh vật, điển hình nhất là nấm mốc. Những năm gần đây, nông nghiệp nước ta đã đạt được những thành tựu đáng kể, trong đó sấy khô được ứng dụng rộng rãi để phục vụ sản xuất. Và một loại cây không thể không nhắc đến, đó là Chè – loại cây công nghiệp có giá trị rất lớn, tuy nhiên sản phẩm tạo ra chưa đáp ứng tốt về mặt kỹ thuật, do đó việc xuất khẩu mặt hàng này còn gặp nhiều khó khăn. Để đạt được chất lượng tốt về mặt kỹ thuật của chè đen, quy trình chế biến của chè thường thông qua nhiều giai đoạn như làm héo, vò, lên men, sấy.
và sấy là giai đoạn vô cùng quan trọng. Đối với công đoạn này, hiện nay thiết bị sấy băng tải đang được sử dụng rộng rãi mang lại chất lượng tốt cho chè thành phẩm. Vì vậy, để hiểu rõ hơn về thiết bị này, tôi xin thực hiện đồ án: “Tính toán thiết kế hệ thống sấy băng tải dùng để sấy chè với năng suất 280 kg sản phẩm/giờ”. PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.
Tổng quan về nguyên liệu chè 1. Giới thiệu sợ bộ về chè Chè (trà) là một loại đồ uống phổ biến và quen thuộc trên toàn thế giới, đặc biệt là trong văn hóa và thực đơn hàng ngày của người Á Đông. Chè (trà) có tên khoa học là Camellia sinensis Chè được tin là đã xuất hiện từ khoảng 2700 TCN tại Trung Quốc, nhưng lịch sử cụ thể về nguồn gốc của nó vẫn còn mơ hồ. Theo truyền thống, vị hoàng đế Trung Hoa Thần Nông là người đầu tiên phát hiện ra chè.
Từ Trung Quốc, nó đã lan rộng sang các nước khác trong khu vực châu Á và sau đó là toàn cầu. Việt Nam cũng được xem là một cái nôi của trà, và được trồng nhiều nhất ở phía bắc nước ta. Ngày nay, chè được phát triển và trồng ở nhiều vùng đất với nhiều giống loài khác nhau như giống chè Trung du (trồng nhiều ở trung du và miền núi thấp), chè Shan (vùng thượng du, cao nguyên), chè Ấn Độ (vùng Tây Nguyên) và giống chè PH. Chè là sản phẩm được chế biến từ lá chè non & búp chè (đọt chè) của cây chè.
Là những búp chè có 1 tôm, 2-3 lá non, hái trên những đọt chè có từ 4-5 lá, vào đúng độ trưởng thành kỹ thuật. Yêu cầu của chè nguyên liệu là hàm lượng tanin cao, hàm lượng protein và clorophin thấp. Búp(đọt) chè nguyên liệu 1. Các thành phần chính có trong chè nguyên liệu Bảng 1.
Thành phần hóa học chính trong búp chè Chất Xenlulozo Protein Pectin Alkaloit Tro Nước Polyphenol khô (% chất (% chất (% chất (% chất (% chất (%) (% chấtkhô) (%) khô) khô) khô) khô) khô) 75-82 18-25 28-37 16-18 20-28 2-4 4-8 - Nước: Nước là một thành phần hóa học chiếm hàm lượng lớn trong cây. Nước là dung môi hòa tan các chất dinh dưỡng, là môi trường cho enzyme hoạt động. Thiếu nước các hoạt động sống của cây bị suy giảm, cây không hô hấp được và có thể bị chết. Hàm lượng nước trong chè có thể thay đổi từ 67% đến 85%, phụ thuộc vào giống, điều khiện canh tác và tự nhiên Bảng 1.
Sự thay đổi thủy phần của chè theo giống và thời gian (B2/T11, [ 6 ] ) Tháng Thủy phần chè (W) % Việt Nam Liên Xô 3 76,94 72,93 4 76,97 72,93 5 75,52 77,47 6 76,58 77,46 7 76,51 78,49 8 77,10 77,82 9 77,48 77,21 10 76,44 72,55 11 75,92 72,46 12 75,79 70,34 Bảng 1. Thủy phần của búp chè một tôm ba lá (B3/T12, [ 6 ] ) Vị trí trên búp Thủy phần các giống chè (%) Việt Nam Liên Xô Trung Quốc Tôm 76,60 75,60 77,60 Lá 1 76,60 75,30 76,70 Lá 2 75,60 75,00 76,30 Lá 3 74,26 72,70 76,00 Cuộng 84,80 83,70 84,60 - Chất chiết ( chất hòa tan ): Một trong những chỉ tiêu quang trọng nhất về chất lượng của chè chính là hàm lượng các chất chiết được. Hàm lượng các chất chiết trong nước chè phụ thuộc vào vào loại chè, phẩm cấp của chè, bộ phận của chè. Trong chè đen sản phẩm, hàm lượng các chất chiết giảm đi so với nguyên liệu ban đầu Bảng 1.
Hàm lượng các chất chiết được ở loại búp chè một tôm hai lá , một tôm ba lá và trong BPT thu được của cùng một loại nguyên liệu(% chất khô) (B4/T13, [ 6 ] ) Tháng Búp chè một tôm hai lá Búp chè một tôm ba lá Lá chè xanh Bán thành phẩm Lá chè xanh Bán thành phẩm 5 42,13 36,07 41,28 35,68 6 44,14 36,33 42,52 35,46 7 45,6 36,11 43,89 35,88 8 45,36 35,83 43,70 35,00 9 44,91 35,73 43,24 35,50 10 40,90 33,03 39,60 32,69 T.bình 41,84 35,51 42,42 34,99 cả năm Qua bảng ta thấy rõ, nếu nguyên liệu càng non thì hàm lượng các chất chiết được càng cao hơn chè già và bán thành phẩm của các loại thu được cũng tương tự như vậy. Hàm lượng chất chiết của đầu và cuốc vụ đều giảm so với giữa vụ - Tanin: là chất quyết định đến tính chất và chất lượng của nguyên liệu chè búp tươi cũng như chè sản phẩm.trong chè tanin tồn tại ở 2 dạng: hòa tan và không hòa tan, hạm lượng tanin trong chè phụ thuộc vào: giống chè, điều kiện khí hậu, đất đai, canh tác. Hàm lượng tanin trong chè trung bình từ 32-40%( theo chất khô ) và trong búp chè nhiều nhất ở tôm sau đó đến lá 1, lá 2. Nó không những tạo nên hương vị độc đáo của trà mà còn tham gia quá trình biến đổi hóa học dưới sự tác dụng của các enzyme oxy hóa để tạo hương thơm và màu sắc nước pha đặc trưng cho mỗi loại trà.
Đặc biệt, trong búp chè non có hàm lượng tanin cao EGCG thấp nên có vị chát dịu, ít đắng. Sự biến đổi của tanin theo vị trí của lé chè (B6/T13, [ 6 ] ) Vị trí Hàm lượng tanin/ tổng lượng (%) Tôm 39,9 Lá 1 36,8 Lá 2 36,1 Lá 3 31,25 Bảng 1. Sự biến đổi của tanin theo giống (B7/T14, [ 6 ] ) Tháng Hàm lượng tanin(%) Trung du 38,91 Shan 32,09 Assan 39,89 Manipua 37,72 Bảng 1. Sự biến đổi của tanin theo thời tiết (B8/T14, [ 6 ] ) tháng Hàm lượng tanin (%) 3 35,55 4 40,02 6 36,27 9 40,77 Trong quá trình chế biến, hàm lượng tanin bị biến đổi theo chiều hướng giảm, tùy thuộc vào các loại chè, cụ thể: + Chè xanh: Hàm lượng tanin ít thay đổi, bị tổn thất khoảng 10% qua các công đoạn: Bảo quản, diệt men tạo vị chè dịu đi + Chè đen: Hàm lượng tanin giảm đi khoảng 50% do quá trình oxi hóa tanin để tạo ra sản phẩm chè có màu, mùi, vị đặc trưng - Caffein: là chất alkaloit chủ yếu và quan trọng nhất trong lá trà, có vị đắng, không mùi.
Trong lá trà càng non thì hàm lượng cafein càng nhiều và có sự khác nhau ở mỗi lá (nõn tôm và lá 1 có 4-7%, lá thứ 2 có 4-5%, lá thứ 3 có 3- 7%. khi cafein tác dụng với tanin trà sẽ tạo thành váng khi để nguội nước trà, gọi là hợp chất tanat cafein. Cafein trong trà có khả năng kích thích hệ thần kinh trung ương, kích thích vỏ đại não làm cho tinh thần minh mẫn, giảm stress và những mệt mỏi trong lao động. Trong chè hàm lượng cafein chiếm khoảng 2 - 5% chất khô.
Trong quá trình chế biến hàm lượng cafein ít thay đổi, chè càng tốt thì hàm lượng cafein càng cao. Sự thay đổi hàm lượng cafein theo giống ( % chất khô) (B9/T14, [ 6 ] ) Giống Hàm lượng cafein (%) Shan 4,87 Manipua 4,05 Assan 4,554 Trung du 4,29 Bảng 1. Sự thay đổi hàm lượng cafein theo vị trí của lá chè (B11/T15, [ 6 ] ) Vị trí Hàm lượng cafein (%) Tôm 4,25 Lá 1 4,17 Lá 2 4,06 Lá 3 3,55 Bảng 1. Sự thay đổi của cafein qua các công đoạn sản xuất (B12/T15, [ 6 ] ) Công đoạn chế biến Hàm lượng cafein Lá xanh 3,37 Qua héo 2,94 Sau lên men 2,59 - Protein và các axitamin: Trong chè, hợp chất chứa nitơ chiếm tương đối nhiều, riêng protein có hàm lượng từ 25-30% chất khô, protein tham gia thành phần cấu tạo enzim.
Trong quá trình chế biến, protein phân huy thành các a.a và dưới tác dụng của nhiệt độ cao, hoặc với men tạo thành các sản phẩm có mùi thơm. Sự thay đổi hàm lượng protein theo giống (B13/T15, [ 6 ] ) Giống Hàm lượng protein(%) Ấn Độ 27,62 Việt Nam 25,63 Trung Quốc 28,25 Bảng 1. Sự thay đổi hàm lượng protein theo vị trí lá trên búp chè( số liệu của G. Xaclovelatze (B14/T16, [ 6 ] ) Chè chọn giống số 3 Chè chọn giống số 4 Các thành phần Nito Nito Nito của Nito Nito Nito của của búp chè tổng số của các các a.a tổng số của các a.a tự tính theo các a.a theo Nito do Nito tổng tự do tổng Lá thứ nhất và 5,26 0,29 5,4 5,27 0,29 5,50 tôm Lá thứ hai 4,79 0,26 5,4 5,68 0,25 5,00 Lá thứ ba 4,15 0,23 5,5 4,07 0,23 5,6 Cuộng 3,02 0,68 11,3 3,82 0,60 18,0 - Enzyme: Trong cây chè enzim đóng vai trò rất quan trọng, enzim tham gia vào các hoạt động sống của cây và các enzim tồn tại ở trong lá chè tươi ở hai dạng: dạng tự do ( hoà tan) có trong dịch bào và dạng liên kết ( hấp phụ hoặc không hòa tan) ở ngoài dịch bào.Trong quá trình chế biến tuỳ thuộc vào mức độ sử dụng hoạt tính của enzim, đặc biệt là nhóm men oxy hoa, mà từ cùng một loại nguyên liệu ban đầu sẽ cho ta nhiều loai chè sản phẩm khác nhau: chè xanh, chè đẹn, chè vàng, chè đỏ.