Thiết kế phân xưởng sản xuất chè đen theo phương pháp CTC với năng suất 200 kg sản phẩm giờ.

T
RƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM HUẾ
KHOA CƠ KHÍ – CƠNG NGHỆ
**********

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ
Đề tài:

THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÈ ĐEN THEO
PHƯƠNG PHÁP CTC VỚI NĂNG SUẤT 200 KG SẢN PHẨM/GIỜ

Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Quốc Sinh
Sinh viên thực hiện : Hồng Hoa
Lớp

: Cơng nghệ thực phẩm 40

Huế, 12/2010


TRƯỜNG ĐH NƠNG LÂM HUẾ

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ-CƠNG NGHỆ

Đợc lập – Tự do – Hạnh phúc

*****

*****

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ

- Họ và tên sinh viên: Hồng Hoa
- Lớp: CNTP 40
- Ngành học: Cơng nghệ thực phẩm
1. Tên đề tài: “Thiết kế phân xưởng sản xuất chè đen theo phương pháp CTC
với năng suất 200 kg sản phẩm/ giờ.”
2. Số liệu ban đầu:
- Năng suất ban đầu: 200 kg sản phẩm/giờ
- Độ ẩm đầu: 75%
- Độ ẩm sau khi làm héo: 66%
- Độ ẩm cuối cùng: 4%
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
- Lời mở đầu.
- Chương 1: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm chè.
- Chương 2: Lựa chọn và thuyết minh quy trình sản xuất.
- Chương 3: Cân bằng vật chất.
- Chương 4: Cân bằng nhiệt lượng.
- Chương 5: Tính và chọn thiết bị.
- Kết luận.
- Tài liệu tham khảo.
4. Các bản vẽ:
- 1 bản vẽ mặt bằng phân xưởng chính, khổ A1, A3.
- 1 bản vẽ mặt cắt, khổ A1, A3
5. Ngày giao nhiệm vụ:


6. Ngày hồn thành nhiệm vụ:
7. Ngày bảo vệ:
Thơng qua bộ mơn.

Huế, ngày 21 tháng 12 năm 2010
TRƯỞNG BỘ MƠN

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

ThS. Nguyễn Quốc Sinh


PHỤ LỤC HÌNH


PHỤ LỤC BẢNG
Bảng 1.1: Chỉ tiêu phân loại chè nguyên liệu……………………………………4


MỤC LỤC


LỜI MỞ ĐẦU
Với đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa, Việt Nam là mợt trong những
nước có nền nơng nghiệp rất phát triển nhất là ngành trồng trọt. Từ những cây
ngắn ngày như lúa, ngô, sắn…đến những cây lâu năm như chè, cà phê với sản
lượng hàng năm rất lớn. Trong đó nơng nghiệp trồng chè được xem là mợt phần
quan trọng, góp phần rất lớn trong việc phát triển kim ngạch xuất nhập khẩu ở
nước ta.
Chè từ xa xưa đã là thức uống phổ biến trong lối sống người dân Việt
Nam cũng như các nước trong khu vực châu Á, nó được chế biến mợt cách
truyền thống thơ sơ. Ngày nay, khi chè trở nên phổ biến và được nhiều nơi trên
thế giới ưa cḥng vì những lợi ích và nó đem lại, nhiều phương pháp chế biến
chè đã được áp dụng để tạo ra nhiều loại chè có hương vị màu sắc khác nhau

như chè đen, chè xanh, chè vàng…
Với chè đen, ngày nay phương pháp chế biến phổ biến nhất là CTC.
Phương pháp này cho ra chất lượng chè đen gần như cao nhất, giữ được hương
vị đặc trưng mong muốn do đó rất được người tiêu dùng ưa chuộng.
Với những đặc điểm trên và giới hạn mà môn học Đồ án này cho phép,
em xin chọn để tài “Thiết kế phân xưởng sản xuất chè đen theo phương pháp
CTC với năng suất 200 kg sản phẩm/ giờ.”

7


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM CHÈ
ĐEN
1. 1. Nguyên liệu [4], [5]
1.1.1. Đặc điểm của cây chè
Chè là một loại cây sống xanh tươi quanh năm, sống chủ yếu ở vùng nhiệt
đới và ôn đới. Cây chè có tên khoa học là Camellia (thea) sinensis O.Kuntze, có
nguồn gốc hay trung tâm phân tán ở vùng đơng nam Trung Quốc – phía bắc Việt
Nam.
Chè tḥc: Ngành: Bí tử (Angiospermae)
Lớp: Song diệp tử (Dicotylednae)
Bộ: Sơn trà (Theals)
Họ: Trà (Theacea)
Chi: Trà (Camenllia)
Loài: Camellia (thea) sinensis
Các giống chè ở Việt Nam:
- Giống chè Trung Du: Là giống chè chủ lực được trồng ở nước ta, giống này
được trồng nhiều ở các tỉnh Trung du và miền núi thấp: Phú Thọ, Tuyên Quang,
Yên Bái, Thái Nguyên. Tuy nhiên giống chè này khơng được phát triển thêm
diện tích mà dần dần bị thay thế vì cho sản phẩm ít phù hợp với thị hiếu người

tiêu dùng.
- Giống chè Shan: Được trồng ở vùng thượng du, cao nguyên như: Sơn La,
Lâm Đồng, Yên Bái. Giống này cho năng suất và chất lượng cao nhưng không
đồng đều do khâu tuyển chọn giống chưa tốt.
- Giống chè Ấn Độ: Được trồng nhiều ở vùng Tây Nguyên, cho năng suất và
chất lượng ở mức khá.
- Giống chè PH1: Là giống mới, cho năng suất cao nhưng chất lượng thấp.
Giống này được trồng ở nhiều nơi, tuy nhiên khơng được phát triển thêm diện
tích và cần phải thay thế.
1.1.2. Đặc tính thực vật của cây chè

8


1.1.2.1. Thân cây chè
Cây chè sinh trưởng trong điều liện tự nhiên là đơn trục, nghĩa là chỉ có
mợt thân chính, trên đó phân ra các cấp cành. Do đặc điểm sinh trưởng và do
hình dạng phân cành khác nhau mà người ta chia thân chè ra làm ba loại: thân
gỗ, thân nhỡ (thân bán gỗ) và thân bụi.
-

Thân gỗ là loại hình cây cao, to, có thân chính rõ rệt, vị trí phân cành cao.

-

Thân nhỡ hay thân bán gỗ là loại hình trung gian, có thân chính tương đối rõ rệt,
vị trí phân cành thường cao khoảng 20 – 30 cm ở phái trên cổ rễ.

-

Đặc điểm của thân bụi là cây khơng có thân chính rõ rệt, tán cây rợng thấp, phân
cành nhiều, vị trí phân cành cấp 1 thấp ngay gần cổ rễ. Trong sản xuất thường
gặp loại chè thân bụi. Vì sự phân cành của thân bụi khác nhau nên tạo cho cây
chè có các dạng tán: tán đứng thẳng, tán trung gian và tán ngang.
1.1.2.2. Cành
Cành chè do mầm dinh dưỡng phát triển thành, trên cành chia làm nhiều
đốt. Chiều dài của đốt biến đổi rất nhiều (từ 1-10 cm) do giống và do điều kiện
sinh trưởng. Đốt chè dài là một trong những biểu hiện giống chè có năng suất
cao. Từ thân chính, cành chè được phân ra nhiều cấp: cành cấp 1, cấp 2, cấp 3...
1.1.2.3. Lá chè
Lá chè mọc cách trên cành, mỗi đốt có mợt lá. Lá thường có nhiều thay
đổi về hình dạng tùy theo các loại giống khác nhau và trong các điều kiện ngoại
cảnh khác nhau. Lá chè có gân rất rõ. Những gân chính của lá chè thường khơng
phát triển ra đến tận rìa lá. Rìa lá chè thường có răng cưa, hình dạng răng cưa
trên lá chè khác nhau tùy theo giống. Số đôi gân lá là một trong những chỉ tiêu
để phân biệt các giống chè.
1.1.2.4. Búp chè
Búp chè là đoạn non của một cành chè. Búp được hình thành từ các mầm
dinh dưỡng, gồm có tơm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe) và hai
hoặc ba lá non. Búp chè trong quá trình sinh trưởng chịu sự chi phối của nhiều
yếu tố bên ngoài và yếu tố bên trong của nó. Kích thước của búp thay đổi tùy
theo giống, loại và liều lượng phân bón, các khâu kỹ thuật canh tác khác như
đốn, hái và điều kiện địa lí nơi trồng trọt.

9


1.1.2. Đặc điểm của nguyên liệu chè
Trong quá trình chế biến chè đen có q trình lên men. Ở q trình này
các hợp chất phenol trong thành phần tổ hợp của tanin chè bị oxy hóa để tạo ra

màu sắc đặc trưng của nước pha, nhưng bên cạnh đó có q trình chuyển các
chất từ trạng thái hịa tan sang trạng thái khơng tan làm giảm đi mợt lượng chất
hịa tan đáng kể, trong đó lượng tanin chè giảm đi từ 50 – 60% hàm lượng ban
đầu theo kỹ thuật cổ điển hoặc trên 30% theo kỹ thuật mới. Cho nên chè đen
thường có vị nhạt.
Muốn chè đen có chất lượng cao, nguyên liệu ban đầu cần phải có hàm
lượng tannin cao, hàm lượng protein trung tính. Do đó phải tuyển chọn giống
chè hoặc cùng mợt giống chè thì ưu tiên dành nguyên liệu hái vào giữa vụ để sản
xuất chè đen, vì nguyên liệu hái vào đầu vụ và cuối vụ có hàm lượng tanin thấp
hơn. Nguyên liệu sản xuất chè đen là những búp non 1 tôm, 2 – 3 lá non hái trên
các đọt chè đã nảy mầm được 5 – 6 lá.
Bảng 1.1: Chỉ tiêu phân loại chè nguyên liệu
Phân loại

% lá non

Loại A

>85

Loại B

75

Loại C

65

Loại D

55

% lá bánh tẻ

% lá già

15

10

25

20

Hình 1.1: Búp chè 1 tôm 2 lá non
10


Búp chè là tiền thân của cành và lá chè. Dựa vào đặc tính của búp chia
thành: búp mùa đơng và búp mùa hè. Búp mùa đông thường to hơn búp mùa hè,
có hàm lượng tanin thấp, protein cao.
1.1.3. Thành phần hóa học của chè
Thành phần hóa học của chè hết sức phức tạp, cho đến nay mặc dù chè đã
được nghiên cứu nhiều năm với các trang thiết bị hiện đại, tuy nhiên vẫn chưa
có mợt cơng trình nào đưa ra kết quả chính xác về thành phần hóa học có trong
chè.
- Nước: Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè, nước trong nguyên
liệu chè là môi trường xảy ra tương tác giữa các chất có trong nguyên liệu chè
khi đem chế biến. Nước tham gia trực tiếp vào nhiều phản ứng thủy phân, oxi
hóa khử, nước có quan hệ đến q trình biến đổi sinh hóa trong búp chè và đến

sự hoạt động của các men, là chất quan trọng khơng thể thiếu được để duy trì sự
sống của cây. Hàm lượng nước trong búp chè thay đổi tùy theo giống, tuổi cây,
đất đai, kỹ thuật canh tác, thời gian hái và tiêu chuẩn hái... Trong búp chè (1 tơm
3 lá) hàm lượng nước thường có từ 75 - 82%. Để tránh khỏi sự hao hụt những
vật chất trong búp chè qua quá trình bảo quản và vận chuyển, phải cố gắng tránh
sự giảm bớt nước trong búp chè sau khi hái.
- Chất chiết (chất hòa tan): Một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất về
chất lượng của chè, chính là hàm lượng các chất chiết được. Những chất này
trong q trình trích ly (pha chè) sẽ tan vào trong nước pha. Nguyên liệu càng
non thì hàm lượng các chất chiết thu được càng cao hơn chè già. Nếu lá chè
càng trưởng thành thì hàm lượng các chất chiết càng giảm. Hàm lượng chất chiết
của lá chè đầu vụ và cuối vụ thấp hơn giữa vụ.
- Tanin: Tanin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến
phẩm chất chè. Tanin còn gọi chung là hợp chất fenol, trong đó 90% là các dạng
catechin. Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của tanin chè không giống
nhau và tùy theo từng giống chè, điều kiện khí hậu, đất đai, canh tác… mà thay
đổi. Về mặt phẩm chất chè, tanin giữ vai trò chủ yếu trong việc tạo thành màu
sắc, hương vị của chè vì vậy trong quá trình trồng trọt cần chú ý nâng cao hàm
lượng tanin trong nguyên liệu. Hàm lượng tanin trong chè trung bình từ 32 40% (theo chất khơ), trong mợt búp chè, hàm lượng tanin nhiều nhất ở tơm sau
đó đến lá 1, lá 2…

11


- Cafeine: Trong chè có nhiều loại alcaloid nhưng nhiều nhất là cafeine.
Hàm lượng cafeine ở trong chè chiếm khoảng 2 - 5% chất khô, thường nhiều
hơn cafeine ở trong cà phê từ 2 - 3 lần. Cafein có tác dụng kích thích hệ thần
kinh trung ương, kích thích cơ năng hoạt đợng của tim, có tác dụng lợi tiểu.
Cafein rất bền vững trong chế biến. Nó có khả năng kết hợp cới tanin để tạo
thành hợp chất tanat cafein có hương vị dễ chịu. Hàm lượng của caffeine trong

chè thay đổi tùy theo từng giống chè, điều kiện khí hậu, đất đai…
- Protein và các acid amin: Protein có hàm lượng từ 25 - 20% chất khô,
phân bố không đều ở các phần của búp chè và thay đổi tùy theo giống, thời vụ,
điều kiện canh tác và các yếu tố khác. Chè càng non thì hàm lượng protein càng
cao, chè đầu vụ hàm lượng protein cao hơn chè cuối vụ.
- Enzyme: Enzyme là nhân tố quan trọng của sự sống, quyết định chiều
hướng phát triển của mọi phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể sinh vật và
chúng là chất kích đợng tất cả các biến đổi hóa học. Trong búp chè non có hầu
hết các loại men, nhưng chủ yếu gồm hai nhóm chính:
+ Enzyme thủy phân: amilaza, glucoxidaza, proteaza và một số
enzyme khác.
+ Enzyme oxi hóa khử: Chủ yếu là: peroxidaza và
polifenoloxidaza.
+Enzyme phân hủy
+ Enzyme đồng phân
- Pectin (keo dính): Trong chè, hàm lượng pectin không lớn từ 3 - 5% chất
khô, thường ở dạng hịa tan trong nước, tan trong axít oxalic, tan trong amon
oxalat. Chè càng non thì hàm lượng pectin càng nhiều. Pectin tham gia vào việc
tạo thành hương vị chè, làm cho chè có mùi táo chín trong q trình làm héo. Ở
mức độ vừa phải, pectin làm cho chè dễ xoăn lại khi chế biến nhưng nó có ảnh
hưởng xấu đến quá trình bảo quản chè thành phẩm vì pectin dễ hút ẩm.
- Dầu thơm: Dầu thơm ở trong chè rất ít, hàm lượng chỉ từ 0,0072% 0,021%. Hàm lượng dầu thơm trong lá chè, được tăng dần ở những địa hình cao,
tuổi lá q non chứa ít hương thơm. Dầu thơm ảnh hưởng trực tiếp đến hương vị
của chè do hương thơm tự nhiên và do quá trình chế biến tạo thành như sự lên
men, ơxi hóa, tác dụng của đợ nhiệt cao. Dầu thơm có tác dụng điều tiết sinh lý
của cây để thích hợp với điều kiện bên ngồi (khi đợ nhiệt q cao hay q thấp)
và ngăn cản những bức xạ có bước sóng ngắn, tác hại đến cây chè.
12

- Đường (Glucid): Tổng lượng đường trong chè chiếm khoảng 20% chất
khơ. Trong lá chè chứa rất ít glucid hịa tan, trong khi đó các glucid khơng hịa
tan lại chiếm tỷ lệ lớn. Đường không tan làm tăng khả năng chịu rét của cây chè.
Xenlulo và hemixenlulo cũng tăng lên theo tuổi của lá, vì vậy nguyên liệu càng
già chất lượng càng kém. Hàm lượng đường hòa tan ở trong chè tuy ít nhưng rất
quan trọng đối với hương vị chè. Đường tác dụng với protein hoặc acid amin tạo
nên các chất thơm.
- Sinh tố và các chất khác: Các loại vitamin có trong chè rất nhiều như
vitamin A, B1, B2, PP, C... Đáng chú ý nhất là hàm lượng vitamin C ở trong chè,
nhiều hơn trong cam chanh từ 3 đến 4 lần. Ngồi ra trong chè cịn có các chất
khác như: chất tro, muối khoáng, sắc tố (chất màu: chlorofil).
Tóm lại: Thành phần hóa học của chè rất phức tạp, tuy nhiên cần quan
tâm tới: Nước, tanin và hệ enzyme. Đây là ba thành phần có liên quan mật thiết
và chi phối đến tồn bợ q trình chế biến chè. Nói tóm lại, q trình chế biến
chè chỉ là quá trình điều khiển sự biến đổi của ba thành phần đó mà thơi.
1.1.4. Những yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng nguyên liệu chè
Chất lượng chè thành phẩm trước hết phụ thuộc vào chất lượng ban đầu
của nguyên liệu chè tươi đưa vào chế biến. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến
chất lượng nguyên liệu chè như: đặc tính giống, điều kiện đất đai, khí hậu, vùng
sinh thái, kỹ thuật chăm sóc cây chè, tiêu chuẩn thu hái và thời vụ thu hái
nguyên liệu chè.
Trong đó cần đặc biệt chú ý đến các yếu tố chính sau:
- Giống chè: giống chè giúp cho sản phẩm có tính đặc trưng riêng mà các
giống chè khác khơng có. Vì vậy, ở mỗi giống chè ta cần xác định được các
phương án sản xuất và loại sản phẩm tạo thành sao cho hợp lý nhất.
- Thời vụ hái: có liên quan đến hàm lượng các chất trong chè. Cho nên
cần chú ý đến việc sử dụng tốt nguyên liệu trong thời vụ nào, dùng cho loại sản
phẩm nào để trong quá trình chế biến cần làm giảm hoặc tăng hàm lượng các
chất cần thiết.
- Điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng: khí hậu, thổ nhưỡng cùng các yếu tố địa

lý khác nhau là nhân tố ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nguyên liệu chè. Ở
cùng một vùng chè yếu tố khí hậu như nhiệt đợ, đợ ẩm, lượng mưa, số ngày
nắng…ở từng vụ, từng tháng có sự tác đợng khác nhau tới thành phần các chất
trong nguyên liệu chè thu hái.
13


- Kỹ thuật chăm sóc như tưới nước, bón phân
- Ảnh hưởng của việc tưới nước: cây chè rất ưa nước, lại là cây thu hoạch
lá non cho nên càng cần nhiều nước tưới. Cung cấp đủ nước cho cây chè khơng
những làm tăng sản lượng mà cịn tăng chất lượng nguyên liệu chè khi thu hái.
- Ảnh hưởng của việc bón phân: việc bón phân cũng ảnh hưởng rất lớn
đến năng suất và chất lượng cây chè. Nếu bón phân khơng cân đối làm hàm
lượng đạm tăng lên thì chất lượng chè sản phẩm sẽ giảm.
- Tiêu chuẩn hái chè: có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo đảm sản lượng
và chọn quy trình chế biến phù hợp với từng loại sản phẩm chè. Do vậy, khi thu
hái nguyên liệu chè cần phân biệt độ trưởng thành của đọt chè, độ non già của
búp chè theo tiêu chuẩn.
1.2. Sản phẩm chè đen
1.2.1. Đặc trưng
Chè đen là loại chè có sử dụng tương đối triệt để hoạt tính của men trong
ngun liệu chè khi chế biến nó. Dưới tác đợng của hệ thống enzyme có trong
nguyên liệu sẽ bị oxy hóa tối đa. Chính sự oxy hóa này làm cho nước pha của
chè có màu đặc trưng (đỏ nâu). Màu đỏ nâu trong sản phẩm chè đen xuất hiện
do tanin trong nguyên liệu chè sẽ bị oxy hóa dưới tác dụng của enzyme, xảy ra
chủ yếu ở giai đoạn lên men.

Hình 1.2: Sản phẩm chè đen
1.2.2. Chỉ tiêu chất lượng chè đen
Trên thị trường sản phẩm chè đen CTC được chia thành 5 loại cơ bản:

BOP, BP, OF, PF, D.
14


Bảng 1.2: TCVN 1454 – 1993: Yêu cầu kĩ thuật dùng cho chè đen CTC
(Các chỉ tiêu cảm quan)
Loại

Ngoại hình

Màu nước

Mùi

Vị

BOP

Đen hơi nâu, nhỏ lọt
lưới 10 – 14, đều, sạch

Đỏ tươi sáng có
viền vàng

Thơm đượm
đặc trưng

Đậm và
có hậu

BP

Đen hơi nâu, nhỏ lọt
lưới 14 – 24, đều, sạch

Đỏ tươi
hơi đậm,
có viền vàng

Thơm đượm
đặc trưng

Đậm và
có hậu

OF

Đen nâu, nhỏ đều lọt
lưới 24 – 40, sạch

Đỏ tươi
hơi ngả nâu,
có viền vàng ít

Thơm đượm
đặc trưng

Đậm

PF

Đen nâu, nhỏ đều lọt
lưới 40 – 50, sạch

Đỏ tươi ngả
nâu đậm

Thơm đượm
đặc trưng

Đậm

D

Nâu đen nhỏ, mịn lọt
lưới 50, sạch

Đỏ tươi hơi tối

Thơm nhẹ

Đậm
hơi gắt

Bảng 1.3: TCVN 1454 – 1993: Yêu cầu kĩ thuật cho chè đen CTC
(Các chỉ tiêu hóa lý)
Tên chỉ tiêu
1.

Hàm lượng chất hịa tan

2.

Hàm lượng tro tổng số

3.

Độ ẩm

4.

Hàm lượng tanin

5.

Hàm lượng cafein

6.

Hàm lượng sắt

7.

Hàm lượng tạp chất lạ

8.

Hàm lượng chất xơ

9.

Khối lượng thể tích (g/ml): BOP, BP

10.

Khối lượng thể tích (g/ml): OF, PF, D

Mức (%)
4-8

15


CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG
NGHỆ
2.1. Các phương pháp sản xuất chè đen [7]
2.1.1. Công nghệ sản xuất chè đen
Chè đen là loại chè sử dụng tương đối triệt để hoạt tính của men có trong
ngun liệu chè khi chế biến. Sản phẩm chè đen có nước pha màu đỏ nâu, sánh,
viền vàng ánh kim, hương thơm mùi hoa quả chín, có vị chát dịu, ngoại hình có
màu đen.
Chè đen chiếm khoảng 80% thị phần chè thế giới. Ở Việt Nam cũng có
trên 70% tổng sản lượng chè sản xuất ra hàng năm là sản phẩm chè đen và hầu
hết là dùng để xuất khẩu. Hiện nay có các cơng nghệ sản xuất chè đen như sau:
2.1.1.1. Sản xuất chè đen theo phương pháp truyền thống (OTD)
- Ưu điểm: phương pháp này sử dụng tương đối triệt để các hoạt tính của
men. Khi kết thúc quá trình chế biến cho ra nhiều loại sản phẩm khác nhau có
chất lượng từ cao xuống thấp và ổn định. Phương pháp truyền thống được áp
dụng rộng rãi ở nước ta nên có nhiều kinh nghiệm trong sản xuất. Đầu tư về
trang thiết bị ít.

- Nhược điểm: đợ dập tế bào sau q trình vị chưa cao, do đó chưa tạo
được biến đổi sinh hóa triệt để, làm cho chè có mùi hăng, lượng tanin bị tổn thất
nhiều làm giảm nhiều các chất hịa tan có trong chè. Phương pháp này địi hỏi
cần nhiều nhân cơng hơn so với các phương pháp khác, dây chuyền công nghệ
không được liên tục.
2.1.1.2. Sản xuất chè đen theo phương pháp nhiệt luyện:
- Ưu điểm: Rút ngắn được thời gian sản xuất từ 1- 2 giờ do bỏ qua giai
đoạn lên men độc lập, tiết kiệm điện năng, nhân lực, dễ dàng tự động hóa dây
chuyền sản xuất. Chất lượng sản phẩm được nâng cao, chủ yếu là hàm lượng
tanin tăng lên từ 3- 6%, hàm lượng chất hòa tan cao, hương thơm mạnh hơn.
- Nhược điểm: Phương pháp này địi hỏi phải có phòng nhiệt luyện và các
thiết bị gia nhiệt, được áp dụng với chè già (C, D) nhiều hơn. Tuy nhiên ở nước
ta ít áp dụng.
2.1.1.3. Sản xuất chè đen dạng viên CTC
- Ưu điểm: với phương pháp CTC, chè sau khi làm héo được đưa qua máy
nghiền và cắt nhiều lần, do đó tế bào bị phá vỡ hồn tồn tạo điều kiện tốt cho
16


các biến đổi sinh hóa, làm tăng chất lượng sản phẩm, dễ cơ giới hóa trong sản
xuất, sản phẩm làm ra có chất lượng đồng đều, màu nước pha đẹp.
- Nhược điểm: phương pháp này đòi hỏi chất lượng nguyên liệu cao, các
thiết bị sản xuất yêu cầu chất lượng cao, đặc biệt hệ thống máy cắt chuyên dùng
CTC. Sản phẩm làm ra có kích thước nhỏ nên dễ hút ẩm, làm thay đổi chất
lượng sản phẩm. Vốn đầu tư về trang thiết bị lớn.
2.1.1.4. Sản xuất chè đen theo phương pháp cánh nhỏ
- Ưu điểm: Do tiến hành cắt chè vị nên làm tăng được đợ dập tế bào và
giảm được đợ mợt lần vị. Tăng cường được tỉ lệ chè mảnh và là những mặt hàng
phù hợp với tập quán tiêu dùng.
- Nhược điểm: Hương thơm có thể bị giảm đi mợt ít do chè vị bị cắt.

2.1.1.5. Sản xuất chè đen theo phương pháp song đôi
- Ưu điểm: phương pháp song đôi cho phép lấy ra loại chè có chất lượng
cấp cao và xử lý hợp lý phần tương đối già của đọt chè để thu lấy sản phẩm ở
dạng viên, khắc phục được nhược điểm của phương pháp CTC.
- Nhược điểm: ở phương pháp này cứ hai hệ thống vị thì có mợt hệ thống
máy cắt CTC nên dây chuyền cơng nghệ phức tạp. Có nhiều thiết bị nên vốn đầu
tư về trang thiết bị lớn. Chất lượng chè khơng đồng nhất vì có pha trợn ít nhiều
giữa nguyên liệu non và nguyên liệu già.
Qua các phương pháp nêu ở trên, với ưu nhược điểm của từng phương
pháp, ta nhận thấy sản xuất chè đen theo phương pháp hiện đại CTC có thể cho
chất lượng sản phẩm cao, ổn định và hiện nay đang được áp dụng ngày càng
rộng rãi.
2.2. Công nghệ sản xuất chè đen theo phương pháp CTC [5], [7]
2.2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè đen theo phương pháp CTC

17


Ngun liệu

Làm héo

Sàng tơi

Ngiền vị

Cắt CTC

Vo viên

Lên men

Sấy khơ

Phân loại

Đóng bao

Sản phẩm

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất chè đen theo phương pháp CTC
18


2.2.2. Thuyết minh quy trình cơng nghệ
2.2.2.1. Ngun liệu
a) u cầu nguyên liệu:
Nguyên liệu dùng để chế biến chè đen CTC là các đọt chè tươi gồm 1 tôm
và 2, 3 lá non, vào đúng độ trưởng thành theo kỹ tḥt. Búp chè tươi khơng bị
dập nát, ơi ngót và nhiễm các mùi lạ. Nguyên liệu phải có hàm lượng tanin cao,
hàm lượng protein và chlorophil thấp.
Nguyên liệu càng non thì lượng chè sản phẩm chính càng nhiều và ngược
lại. Nếu nguyên liệu tốt và sản xuất đúng quy trình, thì cơ cấu sản phẩm có thể
đạt như sau:
BOP chiếm 16- 18%
BP

chiếm 22- 24%

OF

chiếm 18- 20 %

PF

chiếm 20- 22%

D

chiếm 14- 16%

b) Vận chuyển và bảo quản:
Khi vận chuyển, chè được đựng vào các sọt không bị nén ép. Tránh chất
đống, chèn ép, làm dập nát, bốc nóng nguyên liệu và không để lẫn các loại chè
khác. Khi vận chuyển về đến xưởng sản xuất phải nhanh chóng giải phóng chè
ra khỏi phương tiện vận chuyển và dụng cụ chứa đựng. Sau khi cân nhận và tiến
hành phân tích chất lượng, nguyên liệu cần chuyển sang làm héo ngay.
Trong trường hợp cần phải bảo quản thì phải bảo quản nguyên liệu ở
những nơi thống mát, khơ ráo, sạch sẽ. Rải đều nguyên liệu trên các nơi bảo
quản, kết hợp làm héo tự nhiên để rút ngắn thời gian làm héo về sau, tránh để
mưa nắng hắt vào chè. Phải để riêng từng loại chè và có bảng ghi theo dõi về:
loại chè, giờ bắt đầu bảo quản, ngày tháng bảo quản. Cần chú ý rút ngắn thời
gian từ khi thu hái chè nguyên liệu đến khi đem nguyên liệu chè vào chế biến.
2.2.2.2. Giai đoạn làm héo chè
a) Mục đích làm héo chè
Làm thay đổi mạnh mẽ sâu sắc các quá trình biến đổi sinh hóa trong lá
chè tươi.nhằm tạo ra sự thay đổi về thành phần hóa học và tính chất vật lý cần
thiết của lá chè tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sau cụ thể là :
19

- Tăng cường hoạt tính của men oxy hóa khử.
- Làm giảm thủy phần chè tạo cho búp chè mềm dẻo
- Mất mùi hăng ngái của chè tươi.
- Tạo ra một tiền chất ban đầu của chè đen như hương vị, màu nước.
b) Yêu cầu chè sau khi làm héo
Chè phải được làm héo đông đều và được làm héo đúng mức. Nếu làm
héo quá mức các quá trình biến đổi sinh hóa bị ngừng lại, lá chè bị khơ và làm
tổn thất hàm lượng các chất ban đầu. Độ ẩm thích hợp của chè héo theo phương
pháp sản xuất chè đen CTC là 65-68%.
c) Phương pháp làm héo chè:
Nguyên tắc chung làm héo:
- Chè non, nhiều nước làm héo nặng.
- Chè già, ít nước làm héo nhẹ.
- Phải làm héo riêng từng loại chè.
Làm héo tự nhiên: lợi dụng nhiệt đợ, đợ ẩm và lưu thơng khơng khí tự
nhiên để làm héo. Các thông số khi làm héo tự nhiên:
- Nhiệt độ: 25-350C.
- Độ ẩm tương đối của không khí 60-70%.
- Tốc đợ của gió 2-3 m/s.
- Thời gian héo phụ tḥc vào khí hậu, khoảng 10-16h.
- Thường xun đảo rũ chè: 2-3h tiến hành đảo rũ chè 1 lần.
Chè được làm héo tự nhiên có chất lượng tốt nhưng thời gian lại kéo dài,
tốn nhân công, tốn diện tích.
Làm héo nhân tạo: dùng khơng khí được điều chỉnh trước để làm héo.
Hiện nay, thường dùng máng héo hoặc máy héo để làm héo nhân tạo.
- Làm héo bằng máng héo: chè sau khi làm héo bằng máng héo có chất
lượng tốt, đồng đều, ta có thể chủ đợng điều chỉnh thời gian héo. Tuy nhiên, với
phương pháp này tốn nhiều diện tích, nhân cơng rải và thu chè nguyên liệu.
- Làm héo bằng máy: với phương pháp này có thể rút ngắn thời gian héo,

nhưng chất lượng chè không cao, phải héo riêng từng loại chè.
20


Kết hợp héo tự nhiên và nhân tạo: định kỳ thổi khơng khí nóng hoặc mát
bằng quạt gió. Khơng thổi khơng khí q ẩm vào khối chè.
Với những ưu và nhược điểm của các phương pháp nêu ở trên thì trong
sản xuất chè đen CTC chè thường được làm héo nhân tạo bằng máng héo.
d) Thiết bị kỹ thuật:
* Cấu tạo máng héo:
Máng héo có kích thước rợng 2 - 3m, dài 20 - 40m, chiều cao từ sàn đến
mặt lưới khoảng 1m và từ mặt lưới để rải chè lên khoảng 0,3 - 0,5m. Thường hai
máng ghép đôi song song với nhau. Chè được rải đều từ máng này mới đến
máng khác. Mỗi máng có trang bị quạt hướng trục thổi khơng khí ở đầu máng.
Quạt có thể đổi chiều quay, hoặc đẩy hoặc hút gió nhờ mợt cơng tắc đổi chiều.
* Vận hành:
Từ nơi thu nhận chè được rải lên các máng làm héo, chè được rải đều, tơi
xốp, phủ kín dưới, đợ dày lớp chè rải từ 20 - 25 cm. Chè ướt rải mỏng hơn, phải
rũ tơi, tránh kết dính vào nhau. Khi rải xong, khơng nên cấp nhiệt ngay mà phải
bật quạt làm mát nguyên liệu trong vịng 10 - 20 phút sau đó mới cấp nhiệt làm
héo vào.
Sau thời gian 1 - 2h ta tiến hành đảo rũ, q trình đảo rũ được cơng nhân
tiến hành bằng tay, ban đầu lật úp, lần sau đảo tung, đảm bảo độ tơi xốp để tăng
mức độ héo đều cho chè. Trong quá trình đảo rũ tránh làm dập nát chè, ảnh
hưởng đến chất lượng chè.
Khi kết thúc héo chè, phải bật quạt mát cho chè làm héo trong thời gian
30 phút, sau đó mới vận chuyển chè sang giai đoạn vò - cắt - nghiền. Hết mẻ héo
phải vệ sinh hết chè héo của mẻ cũ, tránh để lẫn chè sang mẻ sau.
e) Biến đổi:
- Lí học: Trong thời gian làm héo chè, do nước trong chè bốc hơi đi nên lá

chè trở nên mềm dẻo, có tính dàn hồi, diện tích, thể tích và trọng lượng chè tươi
đều thay đổi rõ rệt. Màu lá chuyển thành xanh hơi vàng hoặc xanh xám
- Hóa học:
+ Biến đổi tanin: giảm đi từ 1- 2%. Nhiệt độ càng tăng, thủy phần
chè héo càng giảm thì tổn thất tanin càng tăng.

21


+ Sự tạo thành chất màu: cường độ màu của nước pha chè héo tăng
lên 1,5 lần so với chè tươi.
+ Sự tạo thành hương thơm khi làm héo
+ Biến đổi protein và amino axit
+ Biến đổi hoạt tính của men
2.2.2.3. Giai đoạn sàng tơi:
a) Mục đích
- Làm tơi chè sau khi làm héo và cấp chè đồng đều vào miệng phễu của
máy nghiền, đảm bảo dòng chè vào liên tục trong máy
- Sàng để tách một số râu sơ hay tạp chất như đất, đá sỏi, sắt thé nhờ nam
châm gắn trên sàng, đồng thời làm mát khối chè
b) Yêu cầu:
- Chè sau khi sàng phải sạch tạp chất, tách vón cục.
- Làm tơi chè, tránh ơi ngốt.
c) Phương pháp
Thường dùng sáng xanh, dưới tác dụng rung lắc của sàng, râu sơ và tạp
chất sẽ lọt qua các lỗ sàng rơi xuống máng dưới sàng. Cần cho máy nghiền hoạt
động ổn định mới cho chè vào máy sàng tơi, phải điều chỉnh lượng chè vào sao
cho phù hợp với tiến đợ sản xuất và đặc tính của thiết bị.
Thơng số công nghệ:
- Độ dày lớp chè: 5-8 cm

- Độ ẩm của chè: 68-70%
d) Thiết bị:
Sử dụng sàng xanh kiểu chân rung lị xo cho q trình sàng chè.
2.2.2.4. Giai đoạn nghiền Rotorvane
a) Mục đích
Là giai đoạn sơ chế chè trước khi đưa vào chế biến CTC, làm cho kích
thước chè nhỏ lại, mềm đều, dựa vào cơ chế ép, vò xé và cắt nhỏ của Rotoven.
b) Yêu cầu

22


Chè phải được vị nghiền đều mịn khơng có các mảnh lá to. Khi cắt ở máy
cắt sơ bộ chè không được chảy nước, khi kiểm tra chè nắm trên tay mịn đều, khi
bóp mạnh thấy nước có rỉ ra ở khe tay là đạt.
c) Phương pháp
Q trình vị: trước khi vào thiết bị CTC, lá chè đi qua máy vị sơ bợ hoặc
máy vị giống như trong qui trình sản xuất truyền thống.
- Nhiệt đợ trong phịng vị: phịng vị nên ở nhiệt đợ thấp và ẩm ướt. Nên
thay đổi lượng khơng khí trong phịng ít nhất 10 lần/h để có thể thải được lượng
nhiệt tăng lên trong quá trình vị.
- Cung cấp đủ oxy để đạt được mức đợ oxy hóa như mong muốn để phản
ứng oxy hóa xảy ra. Khi tế bào mềm, catechin và enzyme tiếp xúc với nhau và
q trình oxy hóa bắt đầu xảy ra. Các lá sau khi vị nên được đảo trợn để khơng
khí tiếp xúc nhiều hơn, q trình oxy hóa diễn ra tốt hơn. Giai đoạn vò kéo dài
sẽ ảnh hưởng bất lợi đến dịch chè, do vậy lá chè khơng được ở trong máy vị q
lâu. Sau khi vị xong, lá chè được đưa vào máy CTC ngay lập tức.
d) Thiết bị kĩ tḥt
Máy vị cắt sơ bợ Rotorvane
- Cấu tạo máy Rotorvane:

Hình 2.2: Máy vị nghiền Rotorvane
Máy Rotorvane là thiết bị vị cắt liên tục, cắt sơ bợ chè trước khi đưa vào
hệ thống máy cắt CTC. Máy được cấu tạo bởi mợt bợ trục có gắn các dao cắt, ép
cạnh đối nhau. Phía cuối trục là dao cắt hình chữ thập, phía đầu là mợt vít tải vơ
tận có kết cấu bằng thép khơng gỉ. Vít tải vơ tận có nhiệm vụ truyền tải đẩy chè
liên tục vào máy Rotoven và ép chè vào dao cắt. Bên ngồi là mợt ống hình trụ,
bên trong ống có gắn các răng cá sấu, răng có hình tam giác và đặt xen kẽ giữa
các giao cắt gắn đối xứng tạo cơ chế vị xé sơ bợ của máy Rotoven. Ống hình trụ

23


được cố định trên hai thanh trụ và giá đỡ. Máy hoạt động nhờ bộ giảm tốc và
môtơ, phễu nhận chè được gắn trên máy và nằm dưới sàng tơi.
- Vận hành:
Chè sau khi được sàng sạch được đẩy vào phễu cấp và được chuyển vào
máy Rotorvane. Nhờ vít tải vô tận chè được chuyển tải và ép vào dao cắt và các
răng cá sấu, chè được nén ép và vò xé đến mức tối đa của máy Rotoven và được
đẩy dần về phần cuối của máy, tại đây chè cắt nhỏ sơ bộ và rơi vào băng tải để
đưa vào hệ thống cắt CTC.
e) Biến đổi
- Vật lý
+ Có sự phá vỡ thành tế bào của lá, dịch bào thốt ra ngồi.
+ Lá chè bị biến dạng: xoăn lại.
+ Có sự tăng nhiệt đợ do sự ma sát giữa các lá chè, giữa lá với thiết
bị, do sự oxy hóa diễn ra trong q trình vị.
- Biến đổi hóa học
+ Sự xâm nhập của khí Oxy và diễn ra q trình sinh hóa nhưng
khơng mạnh bằng q trình vị của phương pháp truyền thống.

+ Sự tăng nhiệt độ: tăng nhẹ.
+ Sự thay đổi các thành phần khác như các hợp chất dễ bay hơi
(methanol, benzaldehyde…), các acid hữu cơ, vitamin C, chlorophyll…
2.2.2.5. Giai đoạn cắt CTC
a) Mục đích
Hồn thành nốt giai đoạn cắt, nghiền, vò, xé làm cho chè nhỏ và mịn đồng
đều, đảm bảo độ dập tế bào của lá chè ở mực tối cao nhất.

24


Hình 2.3: Cơng nghệ CTC
b) u cầu
Đảm bảo đợ mịn của chè qua các trục cắt. Qua mỗi trục, chè được làm
nhỏ dần và đến máy cắt cuối cùng thì chè được cắt - nghiền mịn đều. Khi kiểm
tra không thấy xơ lồi ra ngồi hoặc nhìn nghiêng bề mặt chè khơng được lống
các ánh xanh sáng.
c) Thiết bị kĩ thuật
* Cấu tạo:
Thiết bị CTC thực hiện 3 quá trình: cắt, vị, nghiền trong cùng mợt thiết
bị. Thay vì phải làm việc với 1 lượng thể tích lá chè lớn, thiết bị CTC làm việc
với dòng lá chè đều đặn và mỏng hơn, làm việc nhanh hơn và liên tục hơn. Hình
dạng, chất lượng, hàm lượng các chất, sự pha chè phụ thuộc vào mức độ cắt
trong thiết bị CTC.
Những bợ phận chủ yếu: 2 trục lăn trịn bằng thép khơng gỉ, trên đó có các
đường xoắn ốc ăn khớp với nhau, và chuyển động ngược chiều nhau với tỉ lệ tốc
đợ 1:10. Đường kính của trục lăn từ 20,3 cm (8 inch) đến 20,95cm(8.25inch).
Ngày nay, đường kính của trục lớn hơn: 33cm (13 inch). Ba hay bốn máy CTC
làm việc song song nhau, được nối với nhau qua các băng tải bằng cao su không
độc, sạch, đưa vào trục lăn có tốc đợ chậm.

* Vận hành:
Q trình chà, xé, xoắn được thực hiện bởi các bánh răng trên 2 trục của
con lăn chuyển động ngược chiều với tốc độ khác nhau. Lá chè được đưa vào
trục lăn có tốc đợ chậm và được cắt thành những kích thước nhỏ hơn. Cạnh sắc
của các răng sẽ cắt và xé các lá chè, trong khi đó lá được chà và làm xoăn giữa
các bên sườn của răng. Chè sau khi được xử lý sẽ được đưa vào 2 trục lăn đang
chuyển đợng trên băng tải. Hình dạng, kích cỡ và tốc độ của các răng khác nhau
sẽ ảnh hưởng quyết định trong tiến trình CTC.
25