Đồ án môn học công nghệ thực phẩm thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai 2595732

Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
  

ĐỒ ÁN

CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Đề tài

THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG
SẢN XUẤT TRÀ XANH
ĐÓNG CHAI
GVHD

:

SVTH

: NGUYỄN TRÚC LOAN

MSSV

:

60401377

LỚP

:

HC04TP1

1

PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

LỜI MỞ ĐẦU
Tại nhiều nước phát triển như Nhật Bản, Singapore, Đài Loan, Malaysia… cuộc sống công
nghiệp tất bật khiến người ta không thể chuẩn bị cho mình một tách trà xanh theo cách truyền
thống, đó là cơ hội kinh doanh lớn cho những nhà sản xuất nước giải khát hàng đầu. Trà xanh
xuất hiện dưới nhiều dạng bao bì, phục vụ cho nhiều nhu cầu, đối tượng khác nhau. Tuy
nhiên, trà xanh đóng trong chai PET hoặc đóng lon gần đây đã trở thành một xu hướng phổ
biến vì nó tiện dụng, mọi lúc mọi nơi.
Đề tài của em là: “Thiết kế phân xưởng sản xuất trà xanh đóng chai”, đây là đề tài khá
mới mẻ nên trong quá trình tìm tư liệu, thông tin, em gặp khá nhiều khó khăn, nhưng nhờ sự
chỉ dẫn tận tình của các thầy cô thuộc Bộ môn Công nghệ thực phẩm, mà đặc biệt là thầy Lê
Văn Việt Mẫn, em đã hoàn thành đề tài này, xin cảm ơn sự giúp đỡ của quý thầy cô, cũng
như cảm ơn sự động viên, giúp đỡ của các bạn trong quá trình thực hiện đề tài.
Bài báo cáo của em không tránh khỏi thiếu sót, xin quý thầy cô chỉ dẫn thêm, giúp em có
kinh nghiệm để thực hiện những báo cáo tiếp theo, xin chân thành cảm ơn.

2


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................... 1
1.1 LẬP LUẬN KINH TẾ ..................................................................................................

1

1.2 LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM ..............................................................................................

1

1.3 LỰA CHỌN NĂNG SUẤT ..........................................................................................

2

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM ..................................... 3
2.1 TRÀ ............................................................................................................................... 3
2.1.1 Nguồn gốc cây trà ............................................................................................. 3
2.1.2 Thành phần hoá học .......................................................................................... 4
2.1.3 Chỉ tiêu chất lượng trà ........................................................................................ 12
2.2 NƯỚC ........................................................................................................................... 13
2.3 BAO BÌ ......................................................................................................................... 14
2.4 SẢN PHẨM .................................................................................................................. 15

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆÄ............................................... 17
3.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ............................................................................... 17
3.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆÄ................................................................ 18
3.2.1 Quá trình nghiền xé .............................................................................................. 18
3.2.2 Quá trình trích ly ................................................................................................... 18
3.2.3 Quá trình lọc 1 ...................................................................................................... 20
3.2.4 Quá trình làm nguội .............................................................................................. 20
3.2.5 Quá trình lọc 2 ...................................................................................................... 21
3.2.6 Quá trình thanh trùng ............................................................................................ 21

CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT................................................... 22
4.1 TỔN THẤT QUA CÁC QUÁ TRÌNH............................................................................ 22
4.2 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT (cho 100 kg nguyên liệu)............................................. 22
3


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

4.3 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT (theo năng suất phân xưởng) ...................................... 26

CHƯƠNG 5: CHỌN THIẾT BỊ ................................................................. 27
5.1 CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH ........................................................................................... 27
5.2 CHỌN THIẾT BỊ PHỤ ............................................................................................... 28

CHƯƠNG 6: TÍNH NĂNG LƯNG......................................................... 30
CHƯƠNG 7: TÍNH NƯỚC ......................................................................... 32
CHƯƠNG 8: TÍNH ĐIỆN .......................................................................... 33

CHƯƠNG 9: TÍNH TỔ CHỨC .................................................................. 35
KẾT LUẬN .................................................................................................. 36
PHỤ LỤC ..................................................................................................... 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................ 39

DANH MỤC HÌNH
4


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Hình 1: Cây trà ..................................................................................................................................3
Hình 2: Hoa trà ..................................................................................................................................3
Hình 3: Trà xanh.................................................................................................................................3
Hình 4: Những vùng sản xuất tràø chính trên thế giới .........................................................................4
Hình 5: Chai PET rót nóng ..............................................................................................................14
Hình 6: Trà xanh đóng chai PET ......................................................................................................15
Hình 7: Sơ đồ quy trình công nghệ ...................................................................................................17
Hình 8: Thiết bị nghiền xé ...............................................................................................................37
Hình 9: Thiết bị làm nguội dạng ống chùm ......................................................................................37
Hình 10: Thiết bị lọc ........................................................................................................................38
Hình 11 : Thiết bị thanh trùng ..........................................................................................................38
Hình 12 : Thiết bị rót chai ................................................................................................................38
Hình 13: Thiết bị xoáy nút chai ........................................................................................................38
Hình 14: Tank ..................................................................................................................................38
Hình 15: Bơm ..................................................................................................................................39

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Thành phần các chất có trong lá chè tươi .............................................................................5

5


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Bảng 2: Hàm lượng các chất có trong lá chè tươi ..............................................................................5
Bảng 3: Hàm lượng nước trong đọt chè búp 3 lá ................................................................................6
Bảng 4: Các chất catechin trong hỗn hợp tannin của búp trà ba lá (giống trà Grudia)........................7
Bảng 5: Hàm lượng caffeine của lá trà ..............................................................................................9
Bảng 6: Hàm lượng pectin trong các bộ phận khác nhau của búp trà ..............................................11
Bảng 7: Chỉ tiêu hoá lý của lá trà ....................................................................................................13
Bảng 8: Quy cách một số loại chai PET chịu nhiệt ..........................................................................15
Bảng 9: Đặc tính kỹ thuật của chai PET chịu nhiệt ..........................................................................15
Bảng 10: Giới hạn hàm lượng kim loại nặng của đồ uống không cồn ..............................................16
Bảng 11: Chỉ tiêu vi sinh vật đối với sản phẩm đóng chai ...............................................................16
Bảng 12: Tổn thất trong các quá trình sản xuất ...............................................................................23
Bảng 13: Lượng nguyên liệu, bán sản phẩm, sản phẩm trong 1 ngày sản xuất ...............................26
Bảng 14: Công suất của các thiết bị .................................................................................................33
Bảng 15: Lịch làm việc của thiết bị ................................................................................................37

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.1 Lập luận kinh tế
Những năm gần đây, với sự tăng trưởng của nền kinh tế nước ta, đời sống nhân dân
ngày càng được cải thiện thì nhu cầu sử dụng thực phẩm có lợi cho sức khoẻ càng nhiều. Trên
6

Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

thị trường đồ uống, sản phẩm nước giải khát có gas từ từ nhường chỗ cho các loại nước ép trái
cây và gần đây là sản phẩm nước trà đóng chai… Hàng loạt côâng ty sản xuất sản phẩm trà xanh
đóng chai được thành lập như Tân Hiệp Phát, Pepsi, Kappa… để đáp ứng nhu cầu thị trường. Do
đó việc xây dựng thêm các phân xưởng và đổi mới công nghệ để đáp ứng nhu cầu của người
tiêu dùng, tăng lợi nhuận và tăng khả năng cạnh tranh cho nhà sản xuất là cần thiết.
1.2 Lựa chọn địa điểm
1.2.1. Nguyên tắc lựa chọn
- Gần thị trường tiêu thụ.
-

Gần nguồn nguyên liệu: lá trà tươi được thu mua từ Bảo Lộc.
Giao thông: gần đường giao thông chính để thuận tiện vận chuyển nguyên liệu, sản

phẩm.
- Nguồn điện nước: có mạng lưới nước sinh hoạt của thành phố, gần mạng lưới điện quốc
gia.
- Nằm trong khu quy hoạch, đảm bảo an ninh quốc phòng.
- Đặt gần khu dân cư.
- Khí hậu, thời tiết, địa hình… thuận lợi.
1.2.2. Địa điểm xây dựng
Phân xưởng đặt tại khu công nghiệp Tân Bình : 108 Tây Thạnh, phường 15, quận Tân
Bình, TPHCM.
1.2.2.1.Vị trí địa lý
- Phía Tây Bắc giáp quận 12.
- Phía Tây Nam giáp huyện Bình Chánh.

- Phía Đông là đường Chế Lan Viên.
Đây là khu công nghiệp sạch duy nhất nằm trong thành phố, là đầu mối quan trọng với các
tỉnh miền Tây và Đông Nam Bộ, có vị trí rất thuận lợi:
- Cách trung tâm thành phố 10km.
- Nằm cạnh sân bay Tân Sơn Nhất.
- Cách cảng Sài Gòn 11km theo đường vận chuyển container.
- Cách xa lộ vành đai Quốc lộ 1A 600m.
- Cách Quốc lộ 22 khoảng 400m (tương lai là trục bắc nam của thành phố : đoạn
đường Xuyên Á.
1.2.2.2. Diện tích khuôn viên và các phân khu chức năng
Tổng diện tích toàn khu: 142,35 ha, trong đó:
- Diện tích đất cho thuê: 84,5 ha.
- Khu phụ trợ – kho hàng: 13,4 ha.
- Hệ thống giao thông: 26,2 ha.
- Cây xanh: 18,2 ha.
1.2.2.3. Hạ tầng kỹ thuật trong khu công nghiệp
7


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Khu công nghiệp Tân Bình được đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng hiện đại đạt tiêu chuẩn
quốc gia nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho các nhà đầu tư hoạt động.
-

• Nguồn cung cấp điện : 2 nguồn
Trạm TB I nằm trong khu công nghiệp: 110/22kV – 2 x 40 MVA.
Đường dây dự phòng Hóc Môn và Vinatexco từ trạm 110/15kV Bà Quẹo.

• Nguồn cung cấp nước : 3 nguồn

Công ty khai thác và xử lý nước ngầm thành phố: 50.000m 3/ngày đêm.
Hệ thống cấp nước sông Sài Gòn: 300.000m3/ngày đêm.
Hệ thống cấp nước nội bộ khu công nghiệp: 6.000m 3/ngày đêm.
• Hệ thống giao thông
Tổng chiều dài các tuyến đường trong khu công nghiệp khoảng 13,2km với các loại
-

đường có lộ giới từ 16-32m được trải bêtông nhựa nóng và nối trực tiếp với xa lộ vành đai
Quốc lộ 1A, Quốc lộ 22.
• Khu phụ trợ
Chiếm 13,42 ha dùng để bố trí các công trình cung cấp năng lượng, cung cấp nước và
cung cấp các dịch vụ vận tải, kho bãi, kho ngoại quan.
Công tác bảo vệ trật tự công cộng cũng được khu công nghiệp quan tâm và được thực
hiện chuyên trách bởi đội bảo vệ khu công nghiệp, đồng thời thường xuyên phối hợp với các
cơ quan địa phương.
⇒ Chọn xây dựng phân xưởng tại lô số 3 khu B có diện tích 240 m2.
1.3 Lựa chọn năng suất
- Thị trường tiêu thụ sản phẩm là TPHCM với dân số khoảng 8 triệu người
- Vì quy mô phân xưởng nhỏ và sản phẩm là chai trà xanh không đường phục vụ chủ yếu
cho nhóm đối tượng có nhu cầu sử dụng sản phẩm không đường (như người bệnh tiểu
đường) nên yêu cầu đặt ra cho phân xưởng là cung cấp khoảng 6000 chai trà (≈ 3000 L)
mỗi ngày.
- Từ 1 kg nguyên liệu trà tươi trung bình sản xuất được 10L nước trà.
 Chọn năng suất của phân xưởng là 300 kg nguyên liệu/ngày.

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM
2.1 TRÀ
• Giới thiệu chung

−
−
−

Ngành
Lớp
Bộ

Hạt kín
Song tử điệp
Chè
8

Angiospermae
Dicotylednae
Theales


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

−
Họ
Chè
Theaceae
−
Chi
Chè
Camellia (Thea)

−
Loài
C.sinensis
Tên khoa học: Camellia sinensis (L) (hay Thea sinensis L.)
2.1.1 NGUỒN GỐC CÂY TRÀ

Hình 1: Cây tràø

Hình 2: Hoa trà

Hình 3: Búp trà

Năm 1753, Carl Von Lenne, nhà thực vật học Thụy Điển đã thu thập, phân loại các mẫu
tràø giống ở Trung Quốc, và lần đầu tiên đặt tên khoa học cây tràø là Thea sinensis, phân thành 2
giống tràø : Thea bohea (tràø đen) và Thea viridis (tràø xanh), như vậy đã xác nhận Trung Quốc là
nơi ra đời của cây tràø.
Năm 1951, Đào Thừa Trân (Trung Quốc) đưa ra thuyết chiết trung được nhiều học giả thế
giới công nhận. Theo thuyết này, cái nôi tự nhiên của cây tràø là ở khu vực gió mùa Đông Nam
Á, vì ở Lào, Mianma, Vân Nam và bắc Việt Nam đều có những cây tràø hoang dại. Các điều
kiện đất đai, khí hậu, lượng mưa của cả khu vực này đều rất thích hợp với sự sinh trưởng của
cây tràø, hợp thành một vườn tràø nguyên thủy. Hơn nữa các cây tràø mọc hoang dại tìm thấy rất
nhiều dọc 2 bờ các con sông lớn : Kim Sa Giang, Phú Long Giang, Salouen, Irravadi, Mê
Kông, Bramapoutro… Các con sông này đều bắt nguồn từ dãy núi phía nam cao nguyên Tây
Tạng nên vùng nguyên sản cây tràø là vùng núi ở cao nguyên Tây Tạng. Cây tràø di thực về
phía đông qua tỉnh Tứ Xuyên, bị ảnh hưởng của khí hậu, nên biến thành giống trà lá nhỏ, di
thực về phía nam và tây nam là Ấn Độ, Mianma, Annam (Việt Nam) biến thành giống lá to.
(Trồng trọt và chế biến tràø, NXB Trung Hoa thư cục, Thượng Hải, 1951).
Năm 1974, J.Werkhoven (Hà Lan) chuyên viên của tổ chức Lương thực thế giới FAO, đã
tổng kết trong cuốn Công nghệ chè (Tập san Nông nghiệp 26, Rome,1974): “Cây chè được
Linne xếp loại và đặt tên là Thea sinensis (L.) có nguồn gốc ở vùng Đông Nam Trung Quốc

gần nguồn sông Irrawadi (Mianma)”.

9


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Hình 4: Những vùng sản xuất tràø chính trên thế giới
2.1.2 THÀNH PHẦN HOÁ HỌC:
Chè là một thứ nước uống mà người tiêu dùng rất coi trọng chất lượng. Chất lượng của
chè được đánh giá bằng thử nếm cảm quan truyền thống gồm các tiêu chuẩn hương vị, màu
nước, cánh chè và bã chè.
Các nhà nghiên cứu khoa học đã phát hiện những tính chất cảm quan trên đều có cơ sở
vật chất là những thành phần sinh hóa của lá chè. Đặc tính sinh hóa chè được nghiên cứu và sử
dụng ngày càng nhiều trong khoa học kỹ thuật nông nghiệp và công nghệ. Nhưng mua bán chè
trên thị trường vẫn dựa vào thử nếm cảm quan là chính, cộng thêm một số chỉ tiêu sinh hóa bắt
buộc đã ký giữa 2 đối tác mua và bán, như độ ẩm, tro, kim loại, dư lượng thuốc trừ sâu.
Bảng 1: Thành phần các chất có trong lá chè tươi.
Lá chè
Chất khô (20-25%)

Nước (75-80%)
10


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Chất khô không hoà tan trong nước
Chất khô hoà tan trong nước:
+ Catechin
+ Acid amin

+ Vitamin
+ Saponin

+ Caffein
+ Saccharide

+ Fluoride
+ Flavonoids

+ Chất khoáng

+ Pectin

Hoà tan trong dầu:
+ Carotene

Không tan trong dầu:
+ Cellulose
+ Protein

+ Vitamin E
+ Chlorophyl

Bảng 2: Hàm lượng các chất có trong lá chè tươi

Thành phần

Hàm lượng (%)
Protein
20-30
Amino acid
1-5
Alkaloid
3-5
Polyphenols
20-35
Carbohydrate
35-40
Chất béo
4-7
Acid hữu cơ
<3
Khoáng
4-7
Chất màu
<1
Vitamin A, E, C, B1,B2, P…
0.6-1.0
Sau đây ta sẽ đi cụ thể về từng thành phần hóa học có trong lá chè tươi:
2.1.2.1 Nước
− Là thành phần chủ yếu của lá chè (70-85%)ø.
− Vai trò:
• Môi trường xảy ra các phản ứng của các chất hoà tan
• Tham gia phản ứng thuỷ phân và oxi hoá khử xảy ra trong các tế bào lá.
− Hàm lượng nước trong các búp chè có từ ba lá thường thay đổi nhiều, phụ thuộc vào

thời gian thu hái, điền kiện thời tiết và nhiều yếu tố khác.
Nghiên cứu hàm lượng nước ở các giống chè phổ biến ở nước ta:
Bảng 3: Hàm lượng nước trong đọt chè búp 3 lá
Tháng
Giống

4

5

6

7

11

8

9

10

Trung
bình


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

LDP1

78,45

78,26

78,23

77,41

76,27

78,28

76,96

77,69

LDP2

77,63

77,95

78,29

76,72

77,08

77,70

76,97

77,47

TD

78,35

78,57

79,05

79,05

77,81

79,17

78,17

78,69

Nhân tố quan trọng làm tăng hàm ẩm trong lá chè chính là do việc sử dụng tổng hợp các
biện pháp canh tác trên diện tích trồng chè. Khi diện tích trồng chè được bón phân đạm thì
hàm lượng ẩm trong lá chè sẽ tăng, mức độ chênh lệch về hàm ẩm có thể sẽ tăng tới 2% so với
các lá trên diện tích được bón phân thường. Và trong các cuộng chè, hàm ẩm cao hơn so với
các phần khác trong búp chè. Cụ thể như sau:
• Trong lá mầm :

: 76.60 %
• Trong lá thứ nhất
: 75.60 %
• Trong lá thứ hai
: 75.60 %
• Trong lá thứ ba
: 79.27 %
• Trong cuộng chè
: 84.80 %
2.1.2.2 Hợp chất polyphenol
Các hợp chất polyphenol trong trà được chia thành 4 nhóm chính:
Hợp chất catechin
Hợp chất anthoxanthin
Hợp chất anthocyanne
Các acid phenolcarboxylic cùng các hợp chất khác
2.1.2.2.1 Hợp chất catechin
Có 6 loại catechin trong trà, bao gồm:
D, L catechin
L – epicatechin
D, L – galocatechin
L – eigalocatechin
L – eigalocatechinsingalat
L – galocatesingalat
Caùc catechin trên chính là thành phần chính của chất tannin trong trà. Catechin gây nên
vị đắng và chát nhẹ cho trà. Catechin là tác nhân chính tạo màu cho nước trà khi đã qua chế
biến.
Bảng 4 : Các chất catechin trong hỗn hợp tannin của búp trà ba lá, giống trà Grudia (%)
OH
HO

O

(±) catechin

H
OH
H
OH

OH

12

0.4


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn
OH

HO

(-) epicatechin

H

O

1.3

OH
OH
H

OH

OH
HO

H

O

(±) galocatechin

OH

2.0

H
OH

OH

OH

OH
HO

(-) epigalocatechin

H

O

OH

12.0

OH
H

OH

OH

OH

(-) epicatechingalat

HO

OH

H

O

O

OH

18.1

O

H

OH

OH

OH

OH

OH

(-) epigalocatechingalat

HO

O

OH

H
O
H

OH

OH

OH

OH

58.1

O
OH

OH

(-) galocatechingalat

HO

O

OH

H

OH

H
O

OH

OH

1.4

O

OH

OH

Chế phẩm catechin trà được dùng như một vitamin P rất cần cho cơ thể người (người lớn
cần 200mg và trẻ em cần 100mg mỗi ngày). Hiện nay, người ta đã thiết lập được phương pháp
thu nhận chế phẩm catechin (vitamin P) từ lá trà già và dùng để chữa bệnh chảy máu trong cơ
13


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

thể do nhiễm độc các mao quản, chữa bệnh huyết áp cao và tê thấp tim. Chế phẩm catechin
của trà có độ tinh khiết cao, có tác dụng chữa bệnh nhiễm phóng xạ và có hoạt tính chỉ thua
kém natrigalat.
2.1.2.2.2 Hợp chất anthoxanthin
Người ta đã tìm thấy một số anthoxanthin có trong lá trà thuộc các giống khác nhau:
Campherol và các glycoside của nó.
Quexectin và các glycoside của nó.

Miricetin và các glycoside của nó.
Anthoxanthin có vị đắng chát, tham gia vào sự tạo màu cho nước trà nhưng không nhiều
do có lượng tương đối ít so với hợp chất catechin.
2.1.2.2.3 Hợp chất anthocyanne
Tồn tại trong trà dưới dạng liên kết với một gốc đường, tan trong nước, màu sắc phụ
thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như nhiệt độ, nồng độ và thành phần các hợp chất khác.
Hợp chất anthocyanne có vị đắng, trong lá trà càng chứa nhiều anthocyanne thì vị càng
đắng không hợp khẩu vị người tiêu dùng.
2.1.2.2.4 Các acid phenolcarboxylic
Là các hợp chất hữu cơ có công thức hoá học vừa chứa gốc phenol vừa chứa gốc
carboxyl.
Trong lá trà tươi có chứa nhiều chất thuộc các acid phenolcacboxylic. Chất đơn giản
nhất đã tìm thấy trong lá trà là acid galic.
Ngoài ra còn tìm thấy các acid sau:
- Acid elagic
- Acid metadigalic
- Acid izolorogenic
- Acid clorogenic
- Acid cafeic
- Acid paracumaric
- Acid paracumarilquinic
- Axit galoilquinic
Caùc acid phenolcacboxylic trong trà có hàm lượng không nhiều, tuy nhiên, các hợp chất
này góp phần tạo nên vị trà đặc trưng.
• Phức chất tannin
Trong thành phần hóa học của trà tươi hay trà thành phẩm, chất chát (hay còn gọi là phức
chất tannin) giữ một vị trí hết sức quan trọng vì nó quyết định chất lượng của trà. Tannin không
những tạo nên vị độc đáo cho trà mà còn tham gia vào các quá trình biến đổi hóa học dưới tác
dụng của các enzyme oxy hóa để tạo ra hương thơm và màu sắc đặc trưng cho mỗi loại trà.

14


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Tannin không phải là một đơn chất mà là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất có đặc
tính polyphenol. Trong thành phần của của phức chất tannin của trà gồm có các polyphenol
catechin đơn giản, các sản phẩm oxy hóa của chúng.
Dưới tác dụng của nhiệt và ẩm, sản phẩm thu được là trà xanh có vị chát mạnh, hậu
ngọt, có nước màu xanh tươi hoặc xanh vàng, có mùi thơm đặc trưng.
2.1.2.2.5 Hợp chất alkaloid
Alkaloid là những chất không màu, một số ít có màu vàng, chúng có tính kích thích
đầu lưỡi, có vị đắng. Thành phần chủ yếu là caffeine.
Caffeine có công thức phân tử: C8H10N4O2, công thức cấu tạo:

Caffeine là chất alkaloid chủ yếu và quan trọng nhất trong lá trà, có vị đắng, không
mùi. Caffeine tác dụng với tannin trà sẽ tạo thành váng khi để nguội nước trà, gọi là hợp chất
tanat caffeine.

Bảng 5: Hàm lượng caffein của lá trà
Các loại lá
Hàm lượng caffeine (%)
Lá tươi
2.87
Lá héo
2.61
Lá lên men
2.35

Chất lượng trà phụ thuộc nhiều vào lượng caffeine, caffeine càng nhiều thì chất lượng
càng giảm, nhưng không thể thiếu caffein trong thành phần của trà.
2.1.2.3 Protein
Protein là một trong các nhóm chất chủ yếu và quan trọng trong thành phần của lá trà.
Trong quá trình chế biến trà, protein là nguồn cung cấp các acid amin tự do vì một phần
protein bị phân giải bởi các enzyme tương ứng tạo ra các acid amin kết hợp với tannin hoặc
đường trở thành các aldehyde bay hơi, góp phần tăng cường hương thơm cho trà.
Trong lá trà, protein chủ yếu là protein có tính tan trong kiềm như glutelin. Ngoài ra,
còn có protein hòa tan trong nước, trong rượu và trong acid. Các hợp chất chứa Nitơ có trong lá
trà với hàm lượng rất lớn, chỉ tính lượng protein cũng đã chiếm tới 25 – 30% trọng lượng chất
khô. Lượng Nitơ trong lá trà tươi chiếm 4.5%, trong đó chủ yếu là Nitơ của protein (khoaûng
3%).
15


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Về thành phần acid amin có trong lá trà , những phương pháp sắc ký trên giấy đã tìm
thấy 17 loại như sau: alanin, serin, threonin, arginin, histidin, lysin, tyrosin, phenylalanin,
prolin, aspartic, …
2.1.2.4 Acid hữu cơ
Trong lá trà tươi, người ta tìm thấy các acid hữu cơ sau đây:
− Acid oxalic hòa tan
0.20%
− Acid oxalic không hòa tan
0.82%
− Acid malic
0.30%

− Acid citric
0.103%
− Acid succinic
0.006%
Các acid hữu cơ kể trên trong các công đoạn chế biến thường có sự thay đổi về số lượng.
2.1.2.5 Glucid
Lá trà chứa hầu hết các loại đường như: glucose, fructose, galactose, maltose, citose,
arabinose, ribose, … Hàm lượng monose trong lá trà chỉ chiếm 1 – 2% và saccharose chiếm từ
0.5– 2.5%. Trong khi đó, hàm lượng các polysaccharide trong lá trà lên đến 10 – 12% và cao
hơn nữa. Lá càng già thì lượng đường khử và saccharose cũng như tổng lượng đường hòa tan
càng lớn.
Lượng tinh bột, cellulose và hemicellulose cũng tăng theo mức độ trưởng thành của lá
trà. Như vậy, nguyên liệu càng già, chất lượng của nó càng kém, hay nói cách khác, quy luật
biến đổi hàm lượng của các hydratecarbon trong lá trà ngược lại với quy luật biến đổi hàm
lượng của các hợp chất có giá trị (tannin, caffein, protein, …). Do đó, hàm lượng hydratcarbon
trong lá trà càng cao (chủ yếu chứa các polysaccharide không tan) thì chất lượng trà càng thấp.
Tuy nhiên, các đường hòa tan trong lá trà dù hàm lượng rất thấp nhưng chúng có ý nghóa
quan trọng đối với chất lượng của trà. Trước hết, chúng góp phần điều hòa vị trà, nhưng quan
trọng hơn cả là, các đường khử dưới tác dụng của nhiệt độ cao hoặc trong khi tác dụng với
tannin, acid amin có mặt trong lá trà sẽ tạo cho trà có hương thơm đặc trưng và ảnh hưởng đến
màu sắc của nước trà. Chẳng hạn, sự tác dụng tương hỗ giữa glucose và fructose với acid amin
phenylalanin và tannin tạo thành các aldehyde bay hơi có mùi thơm của hoa tươi, mùi mật ong.
Ngoài ra, cần nhấn mạnh rằng, glucose và fructose dưới tác dụng của nhiệt độ cao trong
quá trình chế biến nhiệt cho trà sẽ tham gia vào quá trình caramel hóa tạo cho trà có mùi cốm
thơm dễ chịu.
2.1.2.6 Lipid
Chất béo là chất có tính hấp phụ và là chất giữ mùi.
Mặt khác, 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.

16


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Ngoài ra, cũng do các tính chất trên của chất béo mà làm cho trà dễ bị nhiễm các mùi
lạ và khó khử chúng khi vô ý để trà tiếp xúc với các vật có mùi khó chịu như mùi mốc, mùi
bao bì, mùi dầu hỏa, …
2.1.2.7 Pectin
Hợp chất pectin thuộc nhóm hydratcarbon và là hỗn hợp phức tạp của polysaccharide
và dẫn xuất của chúng. Phần lớn các chất pectin là những chất keo và trong những điều kiện
nhất định thì chúng đông tụ lại.
Hàm lượng pectin trong lá trà luôn luôn thay đổi, phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó
quan sát thấy lá trà càng non thì càng chứa nhiều pectin tan trong nước nhưng tổng hợp pectin
thì càng ít so với lá trà già hơn, đặc biệt trong cẫng trà rất giàu pectin.
Bảng 6: Hàm lượng pectin trong các bộ phận khác nhau của búp trà
(tính theo % chất khô)
Tôm và
Nhóm chất pectin
Lá thứ hai Lá thứ ba Cẫng trà
lá thứ nhất
Hòa tan trong nước
2.85
2.10
1.83
2.37
Hòa tan trong acid oxalic

5.10
6.31
6.51
7.11
Hòa tan trong amino oxalat
5.42
7.06
7.94
8.34
Hàm lượng pectin có liên quan mật thiết đến tính chất của trà tươi và trà thành phẩm.
Trong quá trình chế biến trà, pectin tạo ra tính bám dính giúp cho trà cuộn chặt lại trong thời
gian vò hoặc giúp cho khối trà dính chặt vào nhau khi ép nóng trong sản xuất trà ép bánh theo
hình dạng của khuôn. Pectin cũng góp phần tạo nên vị ngọt dịu của trà thành phẩm. Tuy nhiên,
pectin là chất keo háo nước, cùng với những chất khác có tính hút ẩm làm cho độ ẩm trong trà
khô tăng lên, gây khó khăn cho bảo quản trà, và do đó dẫn đến làm giảm chất lượng trà.
2.1.2.8 Tinh dầu
Hương thơm của trà được hình thành bởi các yếu tố sau:
- Lượng tinh dầu có sẵn trong nguyên liệu ban đầu.
- Các cấu tử mới của tinh dầu được hình thành trong quá trình chế biến trà (chủ
yếu do các quá trình oxy hóa, và dưới tác dụng của nhiệt độ cao), bao gồm :
+ Các sản phẩm caramel hóa khi đường khử chịu tác dụng của nhiệt độ cao.
+ Các sản phẩm của sự tương tác giữa các acid amin và đường khử dưới tác
dụng của nhiệt độ và độ ẩm.
- Các chất có tính hấp phụ và giữ mùi.
Trong đó, nhóm aldehyde là một trong những thành phần cấu tử quan trọng của tinh dầu
trà. Đối với chất lượng trà, các aldehyde bay hơi giữ vai trò quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp
đến hương thơm vì bản thân một số aldehyde sẵn có mùi thơm, hơn nữa, chúng còn tham gia
vào sự tạo thành các phức chất có mùi thơm độc đáo của trà, tham gia vào sự hình thành màu
sắc và vị nước trà. Ngoài các aldehyde có sẵn trong nguyên liệu, trà còn có nhiều aldehyde
mới được tạo thành trong quá trình chế biến trà.

2.1.2.9 Chất tro

17


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Thành phần tro của lá trà tươi dao động từ 4 – 7%.
2.1.2.10 Vitamin
Nhóm vitamin không hòa tan trong nước có trong lá trà là vitamin K (liều lượng 300 –
500 đơn vị sinh lý trong 1g trà)ø.
Ngoài ra, lá trà cũng chứa nhiều vitamin C (1-acid ascorbic). Trong thời gian chế biến
trà, hàm lượng acid ascorbic giảm đi đáng kể dưới tác dụng của nhiệt độ cao.
Ngoài ra, trong trà còn có nhóm vitamin B, cụ thể laø vitamin B1 (thiamin), vitamin PP
(acid nicotinic), vitamin B2 (riboflavin) và acid pantotenic.
2.1.2.11 Chất màu
Lá trà có chứa các chất màu, nhờ đó làm cho trà có màu sắc, chất màu thực vật gồm từ
chlorophyll, anthocyane là những chất có trong phân nhóm flavonoid và carotenoid có màu
vàng cũng như các flavon và flavoncla.
Chất màu đầu tiên được xét tới là chlorophyll. Nhờ có chlorophyll mà lá trà có màu
xanh lục. Chlorophyll cũng có các tính chất như những chất màu khác là ít hòa tan trong nước
nóng hơn so với khi hòa tan cùng với các nhóm chất màu khác trong dung môi hữu cơ.
2.1.2.12 Enzyme
Enzyme là một trong những nhóm chất chính có trong lá trà. Phần lớn enzyme ở đây
thuộc nhóm hydrolase. Các loại enzyme thủy phân thường gặp trong lá trà cần phải kể đến là
amylase, invertase, protease, … Ngoài ra, còn có enzyme thuộc nhóm oxy hóa khử.

2.1.3 CHỈ TIÊU CHẤT LƯNG LÁ TRÀ TƯƠI

Bảng 7: Chỉ tiêu hóa lý của lá trà tươi
Tên chỉ tiêu
Mức hàm lượng
Hàm lượng chất hòa tan
< 8%
Hàm lượng tannin
> 9.0%
Hàm lượng caffeine
> 1.8%
Hàm lượng chất xơ
<16.5%
Hàm lượng tro tổng số
4 – 8%
Hàm lượng tạp chất lạ
< 0.2%
Hàm lượng Fe
< 0.05%

2.2

NƯỚC
•

Chỉ tiêu hóa lý:
- Độ cứng tổng
: tối đa 2 mg đương lượng/L
- Chất khô
: tối đa 850 mg/L
- Sắt, mangan, nhôm : tối đa 0.1 mg/L
18

Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai
•

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

- Clo
: âm tính
Chỉ tiêu vi sinh:
- Tổng số vi sinh vật hiếu khí
- Không có vi sinh vật gây bệnh.

: tối đa 75 cfu/mL

2.3 BAO BÌ:
Sử dụng loại chai PET chiết rót nóng được sản xuất bởi công ty Ngọc Nghóa.

19


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Hình 5: Chai PET rót nóng
Chai PET do công ty Ngọc Nghóa thiết kế và sản xuất đạt được những đặc tính tối ưu như
sau:
• Chai cứng cáp, không móp hoặc biến dạng sau khi chiết rót ở nhiệt độ cao.
• Thay thế hoàn hảo cho chai thủy tinh truyền thống vốn nặng nề khi vận chuyển, dễ

vỡ, kém vệ sinh vì nếu để lâu nắp và miệng chai có thể bị rỉ sét.
• Gọn nhẹ và vệ sinh do nguyên liệu PET của chai và Polyliner của nắp nhựa không
độc hại.
•

Chai sau khi sử dụng không cần phải trả lại cho người bán nên không phải tốn tiền
thế chai.

•

Trên hết, hương vị tươi ngon của thức uống vẫn được giữ nguyên thủy trong thời gian
bảo quản.

•

Chai trong suốt nên màu sắc của thức uống hoàn toàn tự nhiên, tạo cảm giác an toàn
thực phẩm và bắt mắt đối với người tiêu dùng.
Bảng 8: Qui cách một số loại chai PET chịu nhiệt

Thể Tích Trọng Lượng Chiều Cao Đường Kính Chân Đáy Loại Cổ Kiểu Dáng
20


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Chai (ml)

(g)

(mm)

(mm)

Chai

2000

19

140

50

PCO 28

Dạng Tròn

1500

22

179

52

PCO 28

Dạng Tròn

1000

27

207

68

PCO 28

Dạng Tròn

500

42

275

82

PCO 28 Dạng Tròn

250

54

310

93

PCO 28

200

64

305

107

PCO 28 Dạng Vuông

Dạng Tròn

Bảng 9: Đặc tính kỹ thuật của chai PET chịu nhiệt
Mục Thông Số
1

Nhiệt độ chiết rót

2

Đơn Vị
o

Đặc Tính Kỹ Thuật

C

88

Thời gian đứng

giây

60

3

Thời gian nằm ngang

giây

60

4

Thời gian làm nguội

phút

20

o

5

Mức chịu tải trọng ở 85 C

kg

> 15

6

Mức chịu tải trọng ở 20oC

kg

> 20

7

Méo, Biến dạng

-

Không

8

Độ kháng chân không

ml

> 55

9

Điều kiện chiết rót

-

Off Line

10

Hạt nhựa Homo polymer IV

Dl/g

0.80

2.4

SẢN PHẨM

Hình 6: Trà xanh đóng chai PET
Dựa vào Tiêu chuẩn VN TCVN 7041-2002 qui định kỹ thuật đồ uống không cồn
21


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai
•

•

•

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

Chỉ tiêu cảm quan
Độ trong

: trong suốt, đồng nhất, hoàn toàn không lẫn tạp chất lạ.

Màu sắc

: đặc trưng

Mùi

: thơm đặc trưng, không có mùi lạ.

Vị

: đặc trưng, hòa hợp, dễ chịu, không có vị lạ.

Chỉ tiêu hóa lý
Hàm lượng chất khô

: 1%

pH

: 5,5

Giới hạn hàm lượng kim loại nặng
Bảng 10: Giới hạn hàm lượng kim loại nặng của đồ uống không cồn

Tên kim loại
Asen (As)

Giới hạn tối đa(mg/L)
0,1

Chì (Pb)

0,2

Thủy ngân (Hg)

0,05

Cadimi (Cd)

1

Tải bản FULL (file word 44 trang): bit.ly/2Ywib4t
Dự phịng: fb.com/KhoTaiLieuAZ

•

Chỉ tiêu vi sinh vật đối với sản phẩm đóng chai

Bảng 11: Chỉ tiêu vi sinh vật đối với sản phẩm đóng chai
Chỉ tiêu
Tổng vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1mL sản phẩm

Giới hạn tối đa

102

E.coli, số vi khuẩn trong 1 mL sản phẩm

0

Coliforms, số khuẩn lạc trong 1mL sản phẩm

10

Cl.perfringens, số khuẩn lạc trong 1mL sản phẩm

0

Streptococci faecal, số khuẩn lạc trong 1mL sản phẩm

0

Tổng số nấm men nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1mL sản phẩm

10

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

22


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

3.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Trà tươi

Nghiền xé
Trích ly

Nước
nóng

Lọc 1
Làm nguội

B
ã
Cặ
n

Lọc 2
Cặ
Thanh trùng
Chai

Rót nóng

Nắp

Đóng nắp

n

Hình 7: Sơ đồ quy trình công nghệ
Sản
phẩm
Tải bản FULL (file word 44 trang): bit.ly/2Ywib4t
Dự phịng: fb.com/KhoTaiLieuAZ

3.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.2.1 QUÁ TRÌNH NGHIỀN XÉ
 Mục đích: chuẩn bị cho quá trình trích ly
 Các biến đổi chính:
o Vật lý: giảm kích thước lá trà.
o Hóa học: có một số phản ứng phân hủy, oxy hóa vitamin và chất mùi do sự tăng
nhiệt độ và diện tích bề mặt tiếp xúc.
o Hóa lý: Sự tăng diện tích bề mặt riêng và sự bay hơi của một số chất mùi.
23


Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai

GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn

o Cảm quan: Sự giảm mùi thơm của trà do sự bay hơi của một số chất mùi
 Các yếu tố ảnh hưởng
o Nguyên liệu: kích thước, hình dạng của nguyên liệu, thành phần nguyên liệu,
hàm ẩm nguyên liệu.
o Quá trình và thiết bị: vận tốc quay của trục, thời gian nghiền, cấu tạo và loại
máy nghiền.
 Thiết bị: máy nghiền xé

Nguyên liệu được cho vào phễu nhập liệu, động cơ sẽ làm quay các dao cắt trong phần
không gian nghiền xé của thiết bị làm cho nguyên liệu bị xé nhỏ, vận tốc hoạt động của môto
có thể điều chỉnh bằng hộp số giảm tốc, nay là các thiết bị nghiền xé dao cong.
3.2.2 QUÁ TRÌNH TRÍCH LY
Đây là giai đoạn quan trọng, quyết định đến chất lượng và sản lượng trà thành phẩm.
 Mục đích:
o Khai thác: Thu nhận các chất chiết (các chất hòa tan, màu, mùi, …) từ lá trà.
o Chế biến: Oxy hóa các polyphenol để tạo màu, mùi đặc trưng.
 Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình trích ly:
o Biến đổi vật lý:
- Sự khuếch tán của các chất hòa tan vào nước.
- Độ nhớt dung dịch tăng.
o Biến đổi hóa học:
- Oxy hóa đồng thời epigallocatechin (L – EGC) và epigallocatechin gallat (L
– EGCG) tạo teaflavin.
- Oxy hóa một mình L – EGCG tạo teaflavingallat.
(Cả 2 chất trên đều tạo màu vàng cho sản phẩm)
- 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.
o Biến đổi hóa lý:
- Sự bay hơi của một số hợp chất mùi.
- Sự hòa tan các chất.
o Biến đổi sinh học:
Dưới tác dụng của nhiệt độ, phần lớn vi sinh vật trong lá trà tươi bị ức chế
hoặc tiêu diệt.
o Biến đổi hóa sinh:

Nhiệt độ cao làm vô hoạt các enzyme oxy hóa và enzyme thủy phân.
24

2595732