Báo cáo công nghệ chế biến nhóm 17 Trà hòa tan

MỤC LỤC

MỤC LỤC HÌNH

MỤC LỤC BẢNG


LỜI MỞ ĐẦU
Từ xa xưa, con người đã sử dụng trà như một thức uống hàng ngày. Trà được sử dụng rộng rãi
trên thế giới, thông dụng tớ mức chỉ xếp sau nước lọc. Nước trà có mùi hương đặc trưng, vị
đắng chát nhưng lưu lại hậu vị ngọt. Uống nước trà giúp tăng cường hoạt động của hệ thần
kinh,gây hưng phấn,sảng khoái, xua tan mệt mỏi .
Theo nhiều nghiên cứu khoa học đã chứng minh được bên cạnh chức năng giải khát trà còn có
tác động tích cực đến sức khỏe của con người. Thành phần trà có chứa caffein và một số
alkaloid kích thích hệ thần kinh trung ương giúp giảm mệt mỏi, căng thẳng. Hỗn hợp tannin có
tác dụng chữa một số bệnh đường ruột như tả, lỵ, thương hàn. Nhiều người còn sử dụng nước trà để
chữa bệnh sỏi thận, sỏi bàng quang và chảy máu dạ dày. Ngoài ra trà còn là một nét đẹp văn hóa

của nhiều quốc gia trên thế giới như: Nhật Bản, Việt Nam, Trung Quốc,... biểu tượng cho sự
thanh tịnh, cao quý trong đời sống con người.
Tại nhiều nước, cuộc sống gấp gáp bộn bề khiến việc dành thời gian cho một tách trà xanh
truyền thống cũng trở nên khó khăn, nắm bắt được tình hình này sản phẩm bột trà hòa tan đã
ra đời. Trải qua nhiều công đoạn các lá trà tươi được chuyển thành dạng bột tiện lợi trong việc
pha chế và bảo quản. Trà hòa tan là bước đột phá lớn trong công nghệ sản xuất trà đem đến
một cách dùng trà mới phù hợp với nhịp sống ngày nay, đồng thời mang nghệ thuật trà đến
gần hơn với mọi người đặc biệt là lớp trẻ ít khi sử dụng thức uống thanh đạm này.
Trong bài tiểu luận, chúng em sẽ trình bày cụ thể quy trình sản xuất bột trà hòa tan và các thiết
bị được sử dụng. Bài tiểu luận được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Lê Văn Việt Mẫn
và cùng với sự tham gia của tất cả các thành viên trong nhóm.
Dù đã cố gắng nhưng bài tiểu luận cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm chúng
em rất mong nhận được góp ý từ thầy cũng như các bạn để bài tiểu luận được hoàn chỉnh hơn.

Xin chân thành cảm ơn

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm

Nhóm sinh viên thực hiện

2


I. Tổng quan về trà

Trà hay còn gọi là chè, là sản phẩm của lá hay búp của cây trà (Camellia sinensis) đã được
làm khô. Dịch trích của trà trong nước nóng gọi là nước trà.
Cây trà nằm trong hệ thống phân loại thực vật như sau: :
Ngành: Hạt kín Angiospermae
Lớp: Song tử diệp Dicotyledonae
Bộ:
Trà Theales
Họ:
Trà Theaceae
Chi : Trà Camellia (Thea)
Loài : Camellia (Thea) sinensis.
Hình 1.1. Lá trà Camellia sinensis
Tên khoa học của cây trà được nhiều nhà khoa học công nhận là: Camellia sinensis (L)
O. Kuntze và có tên đồng nghĩa là: Thea sinensis L. (1935- Hội nghị quốc tế về thực vật)
Với nhu cầu sử dụng ngày càng rộng rãi, trà được trồng ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là

ở Việt Nam, nơi có truyền thống uống trà lâu đời. Nước ta trồng khá nhiều giống trà có cũ có
mới, nhưng phổ biến nhất là 2 loại sau: trà Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var.
macrophylla) và trà Shan (Camellia sinensis var. Shan)
I.1.
•
•
•
•
•

•

Trà Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var. macrophylla)
Thân gỗ nhỏ cao tới 5m trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên.
Lá to trung bình, chiều dài 12 – 15 cm, chiều rộng 5 – 7 cm, màu xanh nhạt, bóng,
răng cưa sâu không đều, đầu lá nhọn.
Có trung bình 8 – 9 đôi, gân lá rõ.
Năng suất cao, phẩm chất tốt.
Được trồng nhiều nhất ở các tỉnh trung du với các
tên gọi của địa phương (tùy theo màu sắc của
lá) như: Trung du lá xanh, Trung du lá vàng, ...
Tỷ lệ trồng các giống trà trung du ở miền bắc đạt
tới 70%. Năng suất búp trong sản xuất đại trà khi
trà 5 – 19 tuổi thường đạt 4 – 5 tấn/ha.
Các giống trà Trung du chịu được đất xấu, nhưng
nhiều sâu hại : rầy xanh, bọ cánh tơ…, ở vùng cao
thường bị bệnh phồng lá. Trà Trung du thường để
chế biến trà xanh, trà đen đều cho phẩm chất tốt.
Hình 1.2. Trà Trung Quốc

Trà Shan (Camellia sinensis var. Shan)
Thân gỗ, cao từ 6 đến 10 m.
Lá to và dài 15 – 18 cm màu xanh nhạt, đầu lá dài, răng cưa nhỏ và dày.
Tôm trà có nhiều lông tơ, trắng và mịn trông như tuyết, nên còn gọi là trà tuyết.
Có khoảng 10 đôi gân lá.
• Có khả năng thích ứng trong điều kiện ấm ẩm, ở địa hình cao, năng suất cao, phẩm chất
thuộc loại tốt nhất.
• Được trồng ở miền núi các tỉnh miền bắc và ở miền nam Tây Nguyên (Lâm Đồng). Ở
mỗi địa phương có các giống khác nhau như: Shan Mộc Châu, Shan Tham Vè, Shan
I.2.

•
•
•
•

3


Trấn Ninh,… Năng suất búp thường đạt 6 – 7 tấn/ha. Búp trà có nhiều tuyết, dùng chế
biến trà xanh, trà đen đều cho phẩm chất tốt nhưng thích hợp với chế biền trà xanh hơn.

Hình 1.3. Trà Shan
II.

Nguyên liệu
2.1. Nguyên liệu chính: TRÀ ĐEN
II.1.1.
Loại nguyên liệu:

Nguyên liệu để chế biến trà hòa tan gồm trà xanh hoặc trà đen vụn, trà già, trà thứ
phẩm do không đòi hỏi về ngoại hình đẹp. Việc tận dụng vụn trà góp phần giảm chi phí
nguyên liệu cho nhà sản xuất. Trà hoà tan có dạng bột tơi xốp, rất mịn, gồm những hạt
nhỏ, màu vàng nhạt (trà xanh), nâu nhạt (trà đen) do thành phần của nguyên liệu đầu
vào. Trong sản xuất nguyên liệu được dùng phổ biến hơn cả là trà bán thành phẩm hay
trà thành phẩm từ quy trình sản xuất trà đen. Trà đen là loại trà được lên men hoàn toàn,
enzyme được tạo điều kiện tối ưu nhất đảm bảo quá trình lên men triệt để. Trà đen thích
hợp cho việc chế biến trà hòa tan vì màu sắc sản phẩm không thay đổi nhiều trong quá
trình trích ly và sấy. Loại nguyên liệu đi từ trà đen sẽ cho nước pha trà hòa tan có màu
nâu đỏ.

Hình 2.1. Trà đen
4


II.1.2.

Thành phần hóa học
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của trà đen

Thành phần
Epi-gallocatechin
gallate
Epi-gallocatechin

% Khối
lượng chất
khô

Thành phần

% Khối
lượng chất
khô

4.6

Malonic acid

0.02

1.1

Succinic acid

0.1

Epi-catechin gallate

3.9

Malic acid

0.3

Epi-catechin

1.2

Acnitic acid

0.01

Flavonol glycoides

Vết

Citric acid

0.8

Bisflavanols

Vết

Lipids

4.8

Theaflavins
Theaflavic acid
Thearubigins
Caffeine
Theobromine
Theophylline
Gallic acid
Chlorogenic acid
Oxalic acid

2.6

Monosaccharides
Vết
Pectin
35.9
Polysaccharides
7.6
Peptides
0.7
Theanine
0.3
Amino acid khác
1.2
Potasium
0.2
Khoáng
1.5
Volatiles
(Theo Graham (1984) )

6.9
0.2
4.2
6.0
3.6
3.0
4.8
4.7
0.01

 THEAFLAVINS (TFs)

• Thành phần TFs trong trà đen chiếm khoảng 2.6 % khối lượng chất khô. Trong trà

đen có 4 loại TFs chính gồm theaflavin, theaflavin 3-gallte, theaflavin 3’-gallte, và
theaflavin -3, 3’-gallte.

5


Hình 2.2. Theaflavin
• Các Theaflavins này được tạo thành bởi sự oxy hóa các hợp chất quinon. Dưới tác dụng

của enzyme polyphenoloxidase chuyển hóa từ Epicatechin và Epigallocatechin thành
các hợp chất trung gian là các hợp chất quinon, cụ thể nhóm Galloyl ester của catechin
bị oxy hóa thành benzotropolone. Cuối cùng các hợp chất quinon này kết hợp lại với
nhau tạo nên các loại Theaflavin khác nhau.
 Thearubigins (TRs)
• Trong trà đen Thearubigin chiếm khoảng 30-40 % ,là hỗn hợp các chất màu phenol, có

khối lượng phân tử từ 700 đến 40.000 Da. Chúng được tạo thành do phản ứng trùng
ngưng. TRs được tạo thành do sự oxy hóa bất kỳ Catechin nào hoặc do sự kết hợp giữa
chúng dưới sự xúc tác của enzyme Peroxidase. Thearubigin tạo màu đỏ nâu cho trà
đen.
 Tanin
• Là hỗn hợp các chất polyphenol, dễ bị oxy hóa dưới tác dụng của xúc tác, men và oxy.
Sản phẩm của sự oxy hóa này quyết định màu sắc, hương vị của trà đen. Do đó, để sản
xuất trà đen người ta thường chọn nguyên liệu trà có nhiều tanin. Hơn nữa, trong quá
trình chế biến trà đen, 1/2 lượng tanin trong nguyên liệu trà bị mất đi. Hợp chất tanin
tạo nên vị đắng và chát nhẹ đặc trưng cho trà. Tanin trong trà chủ yếu là catechin, có 6
loại catechin.

6


Hình 2.3. Công thức cấu tạo 6 loại catechin.
 Lipid và acid béo
• Chất béo là chất có tính hấp phụ và giữ mùi
• Bản thân chất béo có một số cấu tử có sẵn mùi thơm dễ chịu hoặc dưới tác dụng của

nhiệt độ cao chuyển hóa thành các chất có mùi đặc trưng góp phần tham gia trực tiếp
vào sự hình thành hương thơm độc đáo của sản phẩm.
• Tuy nhiên, cũng do tính giữ mùi của chất béo làm cho trà dễ bị nhiễm các mùi lạ và
khó khử chúng khi vô ý để tiếp xúc với các vật mùi khó chịu như mùi mốc, mùi bao
bì, mùi dầu hỏa.
• Thành phần acid béo chủ yếu là : linoleic, linolenic,oleic và palmitic
 Caffein

7


Công thức phân tử: C8H10C2N4, caffein có tác dụng tạo cảm giác hưng phấn .Trong quy
trình sản xuất trà hòa tan, caffeine xảy ra hiện tượng oxi hóa với các sản phẩm của catechin
tạo ra tanat- caffeine có mùi thơm, vị dễ chịu.
II.1.3.

Phân loại chất lượng trà đen:
Bảng 2.2. Bảng phân loại trà đen

Loại trà
OP

Tên gọi
Orange pekoe

FBOP
P

Flower broken
orange pekoe
Pekoe

PS

Pekoe shoushong

BOP

F

Broken orange
pekoe
Broken pekoe
Broken pekoe
shoushong
Faning

D

Dust

BP

BPS

Đặc điểm
Có nhiều tuyết
vang, dạng sợi
nhỏ, chất lượng
cao
Chất lượng tốt
nhất
Dạng sợi tương
đối nhỏ
Dạng sợi thô ( trà
cánh, trà mảnh)
Dạng trà nhỏ
Dạng trà nhỏ
Dạng trà nhỏ
Dạng trà tấm
(những mảnh gãy
nhỏ)
Dạng trà bột (sử
dụng để sản xuất
trà túi lọc

Nhóm trà

Chất lượng cao

Chất lượng trung
bình

Chất lượng thấp

II.1.4. Chỉ tiêu đầu vào của trà đen
• Trong các loại trà đen đã phân loại thì loại trà F và D phù hợp làm nguyên liệu để sản

xuất trà hòa tan. Tiêu chuẩn 10TCN 458-2001 áp dụng cho trà đen bán thành phẩm
được sản xuất từ đọt trà tươi loại 1,2,3,4 (TCVN 2843-79) qua các công đoạn: héo, vò,
lên men, sấy khô.
Bảng 2.3. Chỉ tiêu cảm quan của trà đen bán thành phẩm
Loại trà
Loại 1
Loại 2

Màu nước
Đỏ nâu, có viền vàng
Đỏ nâu

Loại 3

Đỏ nâu hơi đậm, ít sánh

Loại 4

Đỏ nâu hơi đậm, ít sánh

Mùi
Thơm vừa
Thơm nhẹ
Thơm nhẹ, mùi trà
già

Ít thơm, mùi trà già
đậm

Vị
Đậm, hơi dịu
Đậm
Đậm, hơi xít
Đậm vừa, xít

Bảng 2.4. Chỉ tiêu hóa lý của trà đen bán thành phẩm
Tên chỉ tiêu

Mức
8


Độ ẩm
Tỷ lệ tạp chất lạ
Hàm lượng chất hòa tan
Hàm lượng tanin

≤ 7.5%
≤ 0.2%
≤ 32%
≤ 9.0%

2.2. Nguyên liệu phụ:
2.2.1. Đường tinh luyện:

Hình 2.4. Đường và công thức của đường.

• Đường RE (Refined extra) được sử dụng trong sản xuất trà hòa tan: đây là đường

Saccharose có nguồn gốc từ đường mía , đường thô hoặc các nguyên liệu khác được
tinh chế và kết tinh.
• Là chất phụ gia được sử dụng tạo vị ngọt cho trà, đây là một trong ba vị đặc trưng của
trà. Bên cạnh đó, chúng còn tác dụng với các amino acid trong nguyên liệu trà để tạo
hương thơm cho trà đặc biệt cho trà.
Bảng 2.5. Các chỉ tiêu cảm quan của đường
Chỉ tiêu

Yêu cầu

Ngoại hình

Tinh thể có kích thước tương đối đồng đều, tơi khô không vón cục

Mùi, vị

Tinh thể đường vị ngọt, không có mùi vị lạ.

Màu sắc

Tinh thể màu trắng. Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt.

9


Bảng 2.6. Các chỉ tiêu lý – hóa của đường
ST
T

Tên chỉ tiêu

Mức

1

Độ Pol, (oZ)

≥ 99,7

2

Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m)

≤ 0,1

3

Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m)

≤ 0,07

4

Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105oC trong 3 h,
% khối lượng (m/m)

≤ 0,06

5

Độ màu, đơn vị ICUMSA

≤ 160

2.2.2. Nước:
• Nước là nguyên liệu quan trọng không thể thiếu trong quy trình sản xuất trà hòa tan,

tham gia vào quá trình trích ly các chất trong trà. Chất lượng nước là một trong những
yếu tố quyết định chất lượng sản phẩm.
Bảng 2.7.Chỉ tiêu vật lý của nước trích ly
Tên chỉ tiêu

Yêu cầu

Mùi vị

Không mùi

Độ trong

Trong suốt

Màu sắc

Không màu

Bảng 2.8. Chỉ tiêu vi sinh vật của nước trích ly
Loại vi sinh vật

Vi sinh vật hiếu khí trong 1 ml nước
Vi sinh vật kỵ khí trong 1 ml nước
Vi khuẩn E.Coli trong 1 l nước
Vi khuẩn gây bệnh lị hoặc thương hàn
Trứng giun sán

Số khuẩn lạc
< 102
0
< 20
0
0 ( trứng)

Bảng 2.9. Chỉ tiêu hóa học của nước trích ly
10


Tên chất

Hàm lượng

Tên chất

Hàm lượng

pH

6,5 -7

Nitrit ( -NO2 )

0,0

Độ cứng toàn phần

Dưới 150

Độ cứng vĩnh viễn

70

Chì (Pb)

dưới 0,1 mg/l

CaO

50-100mg/l

Đồng ( Cu)

3,0 mg/l

MgO

50mg/l

Kẽm (Zn)

5,0 mg/l

Fe2O3

0,3mg/l

Sắt (Fe)

0,3 – 0,5 mg/l

MnO

0,2mg/l

Asen (As)

dưới 0,05 mg/l

SO42-

0,5mg/l

Flo (F)

0,7 mg/l

BO4 3-

1,2-2,5mg/l

Iot (I)

5,0 – 7,0 ɣ/l

Amoniac ( NH3)

dưới 5,0 mg/l

Chất hữu cơ

0,5 – 2,0 mg/l

Natri clorua (NaCl) 70,0 – 100,0 mg/l

2.2.3. Acid Citric (C6H8O7)

Hình 2.5. CT cấu tạo của acid citric.
• Acid citric có thể được sản xuất từ các nguồn như nước chanh, nước dứa hay lên men từ

dung dịch carbonhydrat hoặc các môi trường thích hợp sử dụng vi khuẩn Candida spp.
hoặc các chủng Aspegillus niger không sinh độc.
• Tồn tại ở dạng bột tinh thể màu trắng, không mùi, vị chua, hòa tan tốt trong nước và
cồn. Bảo quản trong bao bì điều kiện khô ráo thoáng mát có thể giữ được tính chất của
acid citric trong 12 tháng.
• Acid citric được sử dụng trong kỹ thuật làm tác nhân acid hóa và là chất chống oxi hóa.
Đặc biêt trong trà, acid citric dùng làm chất tạo vị, điều chỉnh độ chua cho trà hòa tan
Bảng 2.10. Chỉ tiêu lí - hóa của acid citric
Tên chỉ tiêu

Mức yêu cầu
11

1. Độ hòa tan

Rất dễ tan trong etanol, dễ tan
trong nước, ít tan trong ete

2. Hàm lượng nước
- Dạng khan, % khối lượng

0,5

3. Hàm lượng tro sulfat, % khối lượng

< 0,05

4. Hàm lượng oxalat, mg/kg

< 100

5. Hàm lượng sulfat, mg/kg

< 150

6.Hàm lượng chì, mg/kg

< 0,5

2.2.4.

Maltodextrin

Hình 2.6. Công thức cấu tạo Maltodextrin.

• Dextrin là các sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột dưới tác dụng của các tác nhân

khác nhau. Quá trình thủy phân này tiến hành qua hàng loạt sản phẩm trung gian.
• Maltodextrin được sử dụng trong quá trình phối chế trước khi sấy phun nhằm làm tăng

nồng độ chất khô của dịch trà sau cô đặc, thỏa mãn nồng độ cần thiết cho quá trình sấy
phun.
Bảng 2.11. Tiêu chuẩn vi sinh của Maltodextrin
Vi sinh vật
Tổng vi khuẩn hiếu khí
Nấm mốc
Nấm men
E.Coli
Salmonella

Chỉ tiêu
≤ 100 CFU/1g
≤ 50 CFU/1g
≤ 50 CFU/1g
Không có
Không có

Bảng 2.12. Tiêu chuẩn chất lượng của Maltodextrin
12

Thành phần ( trong 100g
sản phẩm)
Chỉ số DE
Glucid
Ẩm
Tổng protid, lipid, xơ, tro

Theo tiêu chuẩn của Grain Processing
Corporatin Mỹ
15-18
94.5 %
5.0 %
< 0.4 %

2.2.5. Hương liệu:
• Để có mùi thơm đặc trưng như mong muốn, nhà sản xuất thường bổ sung hương liệu

cho sản phẩm. Trong quy trình này, nhóm đề xuất bổ sung hương chanh tự nhiên. Thành
phần chính của hương chanh tự nhiên là tinh dầu chanh thơm trích ly từ vỏ chanh, quả
và phần vỏ trắng.
• Hương chanh tự nhiên ở dạng lỏng không màu, có độ tinh khiết cao và không nhiễm
chất độc.
2.2.6. Bột trợ lọc:
• Diatomite là chất bột vô cơ dùng để hỗ trợ quá trình lọc, tránh hiện tượng bã trà làm tắc
nghẽn bề mặt lọc, nâng cao hiệu quả lọc.
• Để làm chất trợ lọc, Diatomite phải qua chế biến để đạt các tiêu chuẩn về độ sạch mà
vẫn giữ được vi cấu trúc thiết yếu phục vụ cho mục đích lọc. Diatomite sử dụng trong
quy trình này là ở dạng bột màu trắng, độ ẩm < 0,5%, pH 8-10.
Bảng 2.13. Chỉ tiêu hóa học của Diatomite
SiO2

Al2O3

≥ 80%
≤ 3%

Fe2O3
CaO
MgO
P2O5
Pb, mg/kg
As

≤ 1,5%
≤ 0,6%
≤ 0,5%
≤ 0,3%
< 0,4
< 2ppm

III. Quy cách và tiêu chí:
3.1. Quy cách sản phẩm
• Bao bì sản phẩm gồm nhiều lớp :
• Lớp nhôm trong cùng: ngăn ẩm, giữ mùi, ngăn sáng và tạo độ kín cho bao bì.
• Lớp PE bên trong, được dán nhiệt bên ngoài là PP chống ẩm chống thấm khí và có vai

trò quan trọng trong việc hàn kín mí…
• Bao bì có kích thước khoảng 100x60 mm, khối lượng tịnh 15g tiện lợi cho người tiêu

dùng pha một tách trà.
3.2. Chỉ tiêu chất lượng

3.2.1.

Chỉ tiêu vật lý:

• Dạng bột mịn, đồng nhất, không bị vón cục, khô ráo…

13


3.2.2.
•
•
•
•
•

Chỉ tiêu hóa học:

Hàm lượng đường: không nhỏ hơn 95%
Hàm lượng caffein: không quá 3.5%
Hàm lượng tanin: 4%
Độ tro: không quá 6.5%
Tạp chất : không quá 0.3%

3.2.3.

Chỉ tiêu hóa lý:

• Tan nhanh (10 giây khi khuấy bằng nước nóng hay nước lạnh), tỉ lệ hòa tan cao, không

có cặn. Không bị hút ẩm trong quá trình bảo quản. Ngoài ra còn đánh giá các chỉ tiêu
như : tỷ trọng, khả năng hoà tan, độ chua, kích thước hạt…
• Độ ẩm: dưới 5%
• Khả năng hoà tan của bột trà hoà tan được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu như chỉ số hoà
tan, độ thấm ướt, độ phân tán…
3.2.4.

Chỉ tiêu hóa sinh:

• Không quan trọng do các enzym bị vô hoạt hoàn toàn trong các quá trình chế biến ở

nhiệt độ cao.
3.2.5.

Chỉ tiêu cảm quan:

• Màu sắc: pha tạo dung dịch có màu nâu tự nhiên gần với màu trà truyền thống, dung

dịch đồng nhất không vẩn đục.
• Mùi: mùi trà kết hợp với mùi chanh của hương liệu tạo hương vị nhẹ nhàng dễ chịu,
không có mùi khét, mùi nấu hay mùi lạ nào khác.
• Vị: vị chát, đắng nhẹ của trà hòa quyện với vị ngọt của đường, vị chua của acid tạo cảm
giác thư thái nhẹ nhàng cho người sử dụng. Vị chua, ngọt không quá gắt.

14


IV. Công nghệ sản xuất:
IV.1. Quy trình 1

Trà đen loại F,D

Nước

Diatomite

Trích ly
Lọc
Bã
Cô đặc
Bã
Phối chế

Maltodextrin

Sấy phun

Hương liệu
Acid citric

Tạo hạt
Phối trộn
Đóng gói

Đường RE

Nghiền

Bao bì

Sản phẩm trà hòa tan

Hình 4.1. Sơ đồ công nghệ quy trình 1.
IV.1.1. Trích ly:
 Mục đích:
- Khai thác: Chiết rút các cấu tử cần thu nhận ( các chất hòa tan như đường, acid amin,
-

polyphenol, vitamin, khoáng, màu, mùi,…) từ trà đen bán thành phẩm.
Hoàn thiện: Oxy hóa các polyphenol để tạo màu, mùi đặc trưng cho sản phẩm.
15


 Các biến đổi của nguyên liệu:
•
-

Vật lý:
Các phân tử chất tan sẽ khuếch tán từ bên trong nguyên liệu vào dung môi, giúp cho quá
trình chiết rút diễn ra dễ dàng hơn.
- Nhiệt độ tăng do sử dụng nước nóng để trích ly.
• Hóa lý:
- Sự hòa tan của các chất chiết vào nước, độ nhớt tăng, sự bay hơi của 1 số chất mẫn cảm
nhiệt độ (chất mùi, vitamin,…)
• Hóa học:
Ở nhiệt độ > 80°C, cafein kết hợp với polyphenol tạo muối tanat cafein chỉ tan trong
nước nóng, nếu pha bột trà hòa tan có chứa muối này thì nước pha bị đục đóng váng
giảm giá trị cảm quan cho trà.
Xảy ra các phản ứng oxi hóa
+ Oxi hóa lipid và acid béo

+ Oxy hóa đồng thời epigallocatechin (L – EGC) và epigallocatechin gallat (L – EGCG ) tạo
theaflavin.
+ Oxy hóa một mình L – EGCG tạo theaflavingallat.
Trong điều kiện nhiệt độ cao, tương tác của acid amin và polyphenol tạo ra các
aldehyde dễ bay hơi, tạo hương thơm cho trà. Các acid amin như alanin, phenylalanine,
valin, leucine, isoleucine bị giảm đi, trong khi đó hàm lượng các aldehyde như
acetaldehyde, aldehyde butyric, aldehyde valeric tăng lên tương ứng.
Phản ứng Maillard : acid amin phản ứng với các đường khử tạo ra màu, mùi của nước
trà trích ly.
• Sinh học: tiêu diệt hoặc ức chế các vi sinh vật có trong trà.
• Hóa sinh: nhiệt độ cao làm vô hoạt các enzyme oxy hóa và enzyme thủy phân.
• Cảm quan: nước trà trích ly có màu đậm hơn và mùi thơm đặc trưng.
 Các yếu tố ảnh hưởng:
- Nhiệt độ: nhiệt độ trích ly càng cao thì hiệu suất trích ly càng cao. Tuy nhiên, nếu trích
ly trà ở nhiệt độ quá cao thì chất lượng cảm quan ở dịch trà rất kém: mùi lạ, vị đắng,
chát gắt, màu nước pha bị đục.
- Thời gian: thời gian trích ly càng dài thì hiệu suất trích ly càng tăng. Trong giai đoạn
đầu, hiệu suất tăng nhanh sau đó lại tăng rất chậm. Cho nên, việc kéo dài thời gian trích
ly sẽ không có lợi về hiệu suất. Mặt khác, khi kéo dài thời gian thì chi phí năng lượng
cho quá trình trích ly cũng sẽ tăng lên. Thời gian trích ly thích hợp sẽ cho hiệu suất cao
nhất, hiệu quả năng lượng và đồng thời cũng đáp ứng được các chỉ tiêu cảm quan của
dịch trích.
- Trích ly có khuấy đảo làm tăng hiệu suất trích ly nhưng tốn chi phí cho thiết bị và năng
lượng. Do đó không cần thiết phải sử dụng khuấy đảo trong trích ly trà.
- Tỷ lệ trích ly: càng cao thì trích ly càng triệt để do sự chênh lệch nồng độ giữa cấu tử
cần trích ly và dung môi lớn nhưng chi phí năng lượng lại tăng cao và có thể làm loãng
dung dịch trích ly. Do đó cần chọn tỉ lệ trích ly phù hợp, bảo đảm các tiêu chí.
- Kích thước, hình dạng nguyên liệu: nguyên liệu càng nhỏ thì diện tích bề mặt tiếp xúc
giữa nguyên liệu và dung môi sẽ càng lớn. Do đó việc trích ly các cấu tử từ nguyên liệu
và dung môi sẽ tốt hơn. Tuy nhiên kích thước quá nhỏ thì gây khó khăn cho quá trình

lọc.
16


 Thiết bị thực hiện:

Thực hiện trích ly bằng hệ thống trích ly nhiều bậc hoạt động liên tục, dung môi trích ly
là nước nóng.
- Nguyên tắc hoạt động: Thiết bị là một hệ thống 4 nồi lắp nối tiếp nhau. Các nồi được
nạp trà nguyên liệu vào. Nước nóng sẽ được bơm lần lượt qua các nồi 1, 2, 3, 4 để trích
lượng chất tan trong trà. Quá trình trích ly sẽ diễn ra đến khi nào nồi 4 đạt nồng độ chất
tan theo yêu cầu thì điều chỉnh van để tháo dịch trích ra ngoài, đồng thời tiến hành tháo
và nhập bã và nồi 1. Lúc này, nồi 2 trở thành nồi đầu tiên, quá trình trích ly tiếp tục xảy
ra. Các nồi cứ thay phiên nhau làm nồi tháo và nhập liệu nên thiết bị hoạt động liên tục.
 Thông số công nghệ:
-

Tỉ lệ trà và nước : 1/10
Nhiệt độ trích ly: 80-90°C
Nồng độ dịch chiết trà: 5%
Thời gian trích ly: 30 phút

Hình 4.3. Hệ thống trích ly.
17


IV.1.2. Lọc:
 Mục đích:
- Khai thác: phân riêng huyền phù, thu nhận dịch trích ly, loại bỏ bã trà.
- Hoàn thiện: loại bỏ những tạp chất không hoà tan trong nước để tinh sạch dịch chiết.

 Các biến đổi của nguyên liệu:
• Vật lý:
- Màu sắc: Màu sắc thay đổi do tạp chất bị loại ra khỏi dịch trích.
• Hóa học:
- Quá trình lọc ít gây ra những biến đổi hóa học của dịch chiết. Các chất như glucid ,

vitamin, chất màu,… bám trên bã trà có thể bị tách ra khỏi dung dịch. Tuy nhiên, tổn
thất này không đáng kể.
 Các yếu tố ảnh hưởng:
- Nhiệt độ lọc: nhiệt độ cao sẽ làm giảm độ nhớt dung dịch làm cho lọc dễ dàng hơn, tuy
nhiên nếu nhiệt độ quá cao sẽ tạo ra những hợp chất không mong muốn ảnh hưởng đến
quá trình lọc.
- Huyền phù: nồng độ, kích cỡ, bề mặt, độ phân tán, nhiệt độ, độ nhớt,…
- Vách lọc: thể tích, độ lớn, dạng mao quản
- Hiệu số áp suất giữa hai đầu lọc càng cao thì lọc càng nhanh.
- Chất trợ lọc sử dụng.
 Thiết bị thực hiện:
- Dung dịch trà có độ nhớt không cao, tương đối dễ lọc, có thể lọc ở nhiệt độ tuy nhiên,
chế độ lọc tối ưu là lọc nóng, tốt nhất là ngay sau khi trích ly vì:
+ Lọc nguội: thời gian lọc dài, nồng độ chất khô của dung dịch thấp hơn nhiều so với trước
khi lọc, lượng chất khô hòa tan tổn thất trong quá trình lọc đáng kể.
+ Lọc nóng: thời gian lọc ngắn, nồng độ chất khô trong dung dịch trước và sau khi lọc gần
như nhau.
- Máy lọc ép khung bản làm việc gián đoạn được sử dụng cho quá trình lọc.
- Nguyên tắc hoạt động: dung dịch trà nhập vào liên tục, nước lọc trà chảy ra liên tục, bã
trà được tháo ra theo chu kỳ. Tuy nhiên cần lưu ý bã trà là bã nén được nên cần bổ sung
chất trợ lọc để tránh hiện tượng tắc nghẽn bề mặt lọc, gây ảnh hưởng đến chất lượng
của sản phẩm.
 Thông số công nghệ:
Áp lực lọc: 3 at

Thời gian lọc: 40 phút/ mẻ
Nhiệt độ lọc: 70-80 °C

18


Hình 4.4. Thiết bị lọc ép khung bản.

IV.1.3. Cô đặc:
 Mục đích:
- Khai thác tăng nồng độ chất khô trong nguyên liệu.
- Chuẩn bị: giúp làm giảm một lượng nước khá lớn trong dung dịch, chuẩn bị cho quá

trình sấy để nó diễn ra dễ dàng hơn, tiết kiệm năng lượng cho toàn bộ quy trình sản
xuất.
- Bảo quản: làm giảm hoạt độ nước giúp ức chế vi sinh vật và góp phần làm tăng thời
gian bảo quản.
 Các biến đổi của nguyên liệu:
• Vật lý:
- Tăng hàm lượng chất khô, độ nhớt, tỷ trọng,…
- Giảm khối lượng, thể tích, hoạt độ nước trong nguyên liệu,…
• Hóa lý:
Bay hơi nước và một số chất mùi
- Có sự đóng cặn của một số muối Ca vô cơ và hữu cơ ít hoà tan; sự phân hủy một số chất
hữu cơ tạo kết tủa.
• Hóa học;
- Phản ứng Maillard do phản ứng giữa các acid amin và đường khử ( nhóm –CHO) tạo
thành các chất màu.
- Phản ứng tự oxy hóa của các hợp chất catechin  tạo thêm thearubigin
Sự kết hợp giữa cafein và tannin tạo muối tanat

váng. Váng này xuất hiện do nhiệt
độ cô đặc < 80°C
- Các chất thơm và các chất hữu cơ dễ bay hơi làm giảm hương vị của trà.
Hàm lượng vitamin trong sản phẩm giảm do bị phân hủy ở nhiệt độ cao.
• Sinh học: hạn chế khả năng hoạt động của vi sinh vật.
• Cảm quan:
+ Màu sậm hơn do các phản ứng Maillard
+ Giảm mùi thơm do các chất tạo mùi bay hơi.
 Các yếu tố ảnh hưởng:
- Nhiệt độ và áp suất: nếu tăng nhiệt độ hay giảm áp suất: nồng độ dung dịch sau cô đặc
tăng. Tuy nhiên, nhiệt độ càng cao thì tiêu chuẩn cảm quan của dịch trà càng giảm: mùa
19


-

-

-

sắc càng sậm, độ chát càng tăng, đặt biệt là cấu tử mùi bị mất đi càng nhiều làm cho mùi
thơm nhạt dần.
Thời gian: Thời gian cô đặc càng dài thì nồng độ dung dịch càng cao. Tuy nhiên thời
gian kéo dài sẽ làm tăng chi phí năng lượng và làm ảnh hưởng đến chất lượng sản
phẩm.
Yêu cầu nồng độ chất khô đầu và cuối, tính chất hoá lý của sản phẩm.
Hiện tượng tổn thất chất khô do bị lôi cuốn bởi hơi thứ:hơi thứ thoát ra hỏi thiết bị cô
đặc có thể bị lôi cuốn theo một số cấu tử ở trạng thái sương mù. Hiện tượng này xảy ra
khi ta gia nhiệt làm cho sự sôi của dung dịch trà diễn ra quá mãnh liệt
Độ nhớt của dung dịch: độ nhớt càng cao thì tốc độ truyền nhiệt sẽ giảm đi.

 Thiết bị thực hiện:
Thiết bị cô đặc chân không một cấp dạng màng rơi. Thiết bị gồm 3 phần cơ bản: buồng
đốt ngoài, buồng bốc và thiết bị ngưng.
Nguyên tắc hoạt động: dung dịch sẽ được chảy vào bên trong các màng ép sát nhau
trong buồng cô đặc theo hướng từ trên xuống, hơi bão hòa được nạp vào bên ngoài thiết
bị để gia nhiệt. Sau đó, nguyên liệu sẽ được đưa qua buồng tách hơi thứ ra khỏi sản
phẩm.

Hình 4.5. Thiết bị cô đặc dạng màng rơi.
 Thông số công nghệ:
- Nhiệt độ: 70-80 °C
- Thời gian lưu của nguyên liệu: 10- 30s
- Độ chân không: 405 - 430 mmHg
Nồng độ dịch trà ban đầu vào:3-5%
Nồng độ đầu ra: 15-20%
IV.1.4. Phối chế:
 Mục đích:

20


-

-

-

-

Chuẩn bị cho quá trình sấy: để điều chỉnh nồng độ chất khô trong dung dịch cô đặc khi

nồng độ này chưa đạt yêu cầu sấy. Để góp phần làm tăng hiệu quả quá trình sấy, nhà sản
xuất thường bổ sung thêm maltodextrin.
Hoàn thiện sản phẩm: quá trình phối chế làm đồng đều hỗn hợp giữa trà và maltodextrin
theo tỉ lệ xác định, maltodextrin đóng vai trò là chất độn, giảm giá thành sản phẩm.
 Biến đổi:
Hóa học: nồng độ chất khô trong dịch trà tăng.
Vật lý: sự tăng tỉ trọng.
Hóa lý: sự tăng độ nhớt của dịch trà.
 Các yếu tố ảnh hưởng:
Độ nhớt của dung dịch: dung dịch có độ nhớt càng cao thì hiệu suất khuấy trộn càng
giảm.
Tốc độ khuấy trộn theo phương thẳng đứng và theo hướng ly tâm càng cao thì hiệu suất
khuấy trộn càng cao.
 Thiết bị thực hiện:
Dung dịch sau cô đặc có độ nhớt cao nên sử dụng nồi khuấy có cánh khuấy dạng mái
chèo. Sau khi cô đặc tiến hành phối chế mà không cần điều chỉnh nhiệt độ gì thêm.

Hình 4.6. Nồi khuấy và cấu tạo cách khuấy

 Thông số công nghệ:
-

Tỷ lệ maltodextrin / chất khô là 1/1
Nồng độ dịch trà sau khi cô đặc là 20%
Nồng độ dung dịch sau khi phối chế là 40%

IV.1.5. Sấy phun:
 Mục đích:
- Chế biến : Làm bốc hơi hơi nước trong dung dịch trà sau khi cô đặc tạo sản phẩm dạng

bột với độ ẩm thấp (3-5%), tăng hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm.
- Bảo quản: quá trình sấy sẽ tách một phần lớn lượng nước ra khỏi nguyên liệu, góp phần
kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
 Các biến đổi của nguyên liệu:
• Vật lý: giảm thể tích, khối lượng, tăng khối lượng riêng.
• Hóa học:
21


Các phản ứng trong nguyên liệu: phản ứng oxi hóa, Maillard, caramen , phân hủy
vitamin,…nhưng không đáng kể do thời gian sấy ngắn.
• Hóa lý:
- Sự chuyển pha từ nước lỏng sang hơi, mất các hợp chất mùi.
- Một số hương thơm được tạo thành trong quá trình sấy nhờ phản ứng Maillard, caramen
,… và mùi nấu fufurol làm giảm giá trị cảm quan.
• Sinh học: hoạt độ nước giảm gây ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật.
 Các yếu tố ảnh hưởng:
- Hàm lượng chất khô của dung dịch trước khi sấy: càng cao thì độ ẩm càng thấp, hiệu
suất thu hồi sản phẩm càng cao.
- Tốc độ phun càng cao thì nhiệt độ khí ra sẽ càng giảm, làm tăng độ ẩm của sản phẩm,
giảm hiệu suất thu hồi.
- Nhiệt độ vào và ra, độ ẩm của tác nhân sấy.
- Áp suất phun càng lớn thì hạt nguyên liệu phun ra có kích cỡ càng nhỏ, tăng diện tích
tiếp xúc với tác nhân sấy, tăng hiệu suất sấy và giảm độ ẩm của sản phẩm.
 Thiết bị thực hiện:
- Hệ thống sấy phun: thiết bị sấy có đáy hình nón, sấy phun cùng chiều do dung dịch có tỉ
trọng nhỏ, yêu cầu thời gian tiếp xúc nhiệt ngắn để tránh làm tổn thất dinh dưỡng, ảnh
hưởng đến hương vị đặc trưng của sản phẩm.
- Nguyên tắc hoạt động: chuyển dung dịch thành dạng sương mù nhờ cơ cấu phun sương
của thiết bị, sau đó hòa trộn với dòng tác nhân sấy để tách ẩm. Sản phẩm thu được ở

dạng bột mịn. Sử dụng hệ thống cyclone, túi lọc để thu hồi sản phẩm trong không khí.
 Thông số công nghệ
Nồng độ dung dịch vào thiết bị sấy khoảng 40%
chất khô.
Nhiệt độ khí vào: 170°C
Độ ẩm trà sau khi sấy 3- 5%
Thời gian nguyên liệu trong thùng sấy: < 10s
Kích thước giọt lỏng phun ra: 10-200µm.
-

Hình 4.7. Hệ thống sấy phun
IV.1.6. Tạo hạt:
 Mục đích:
22


Hoàn thiện: Sau khi sấy phun, sản phẩm có dạng bột rất mịn, do diện tích tiếp xúc lớn
nên dễ hút ẩm trở lại, khi đó sản phẩm khó bảo quản và dễ gây vón cục làm giảm gía trị
cảm quan. Do đó, sản phẩm sau khi sấy sẽ được tạo hạt, làm cho kích thước của hạt tăng
lên.Mặt khác, bề mặt các hạt hấp phụ khí nên khi diện tích bề mặt lớn, lượng khí hấp
phụ nhiều thì nước rất khó thấm vào hạt, làm giảm khả năng hòa tan của sản phẩm. Quá
trình kết tụ làm tăng kích thước hạt, giảm sức căng bề mặt và tạo cấu trúc xốp nên hạt sẽ
tan nhanh hơn nhiều.
 Các biến đổi của nguyên liệu:
• Vật lý:
- Kích thước hạt tăng lên đồng đều hơn. Trong từng hạt, các thành phần không liên kết
chặt chẽ với nhau nên hạt có cấu trúc xốp.
- Tỉ trọng hạt giảm do hạt có cấu trúc xốp.
• Hóa lý: Sự hấp phụ ẩm.
• Hóa học: Do quá trình tạo hạt sử dụng hơi nước nóng nên có thể xảy ra một

số phản ứng như: phản ứng thủy phân, phản ứng Maillard, phản ứng
caramel hóa… nhưng không đáng kể do thời gian ngắn.
 Thiêt bị thực hiện:
- Thiết bị tạo hạt bao gồm tháp phun ẩm (1) và thiết bị sấy tầng sôi (2).
- Nguyên tắc hoạt động: Nước sẽ được phối trộn với hương liệu trước khi tiến hành phun
hơi ẩm. Bột trà mịn được phun vào thiết bị, hòa trộn với dòng chất lỏng dưới dạng
sương và kết lại thành hạt. Sau đó hạt xốp sẽ được sấy khô dưới điều kiện sấy ôn hòa
bằng cách thổi khí nóng (ở dạng tầng sôi) rồi được làm nguội bằng không khí khô
( lạnh). Cuối cùng, hạt sẽ được sàng lại để thu bột trà mịn tiếp tục tạo hạt đê đạt kích
thước yêu cầu.
 Thông số công nghệ:
Nhiệt độ sấy trung bình: 60 °C
Lưu lượng khí vào: 1,1 m3/phút
Kích thước hạt sau khi tạo hạt: 200-300µm.
-

Hình 4.8. Thiết bị sấy tầng sôi

IV.1.7. Phối trộn
23


 Mục đích
-

•
•
•
-

-

Hoàn thiện: phối trộn thêm đường và acid ciric làm tăng giá trị cảm quan của bột trà
sản phẩm.
 Các biến đổi:
Vật lý: thay đổi về khối lượng riêng, độ dẫn nhiệt, thể tích…
Hóa học: tăng thành phần các chất trong hỗn hợp
Cảm quan: tăng vị ngọt, vị chua, màu bột trà sậm hơn và tăng mùi thơm cho sản phẩm.
 Các yếu tố ảnh hưởng:
Sự khác biệt về kích thước và tỉ trọng của nguyên liệu càng lớn thì quá trình phối trộn
càng khó thực hiện.
 Thiết bị thực hiện:
Thiết bị trộn vít tải nằm ngang, làm việc liên tục: Phối trộn đường, acid citric, bột trà
theo tỉ lệ nhất định để đạt được chất lượng sản phẩm theo yêu cầu.
Tỉ lệ phối trộn:
Nguyên liệu
Bột trà
Đường
Acid citric

Tỉ lệ
5%
95 %
≤ 0,001 %

Hình 4.9. Thiết bị trộn vis tải nằm ngang.
 Thông số công nghệ:
Quá trình phối trộn được thực hiện ở nhiệt độ phòng và áp suất thường.
Vận tốc quay của trục vis là 150 vòng/phút.
IV.1.8. Đóng gói:

 Mục đích:
- Hoàn thiện: sản phẩm có trọng lượng phù hợp cho người tiêu dùng sử dụng. Bên cạnh
đó dựa vào màu sắc và cách bố trí còn làm cho sản phẩm thu hút người tiêu dùng.
- Bảo quản: bao bì giúp bảo vệ thực phẩm tránh khỏi ảnh hưởng không tốt của môi
trường xung quanh như độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng…
 Các biến đổi xảy ra trong quá trình bảo quản:
- Không đáng kể.
 Thiết bị thực hiện
- Thiết bị đóng gói hoạt động liên tục và tự động hóa theo nguyên tắc rót định lượng.
24


 Thông số công nghệ:

Quá trình đóng gói thực hiện ở nhiệt độ và áp suất thường.
Nhiệt độ ghép mí: 150°C.

Trà F,D

Nước

Diatomite

Hình 4.10.
bị đóng gói.
TríchThiết
ly
Lọc

Bã

Bã

Cô đặc

Hương liệu

Phối chế

Maltodextrin

Sấy thăng hoa

Nghiền, rây
Acid citric

Phối trộn

IV.2. Quy trình 2
Đóng gói

Sản phẩm trà hòa tan

Đường RE

Nghiền

Bao bì

25