Giao Trinh Cong Nghe Che Bien Che CA Phe CA Cao Ebook 5285 [PDF]

Zitiervorschau

60 NGUYỄN TIẾN LỰC

GIÁO TRÌNH

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ, CÀ PHÊ, CA CAO (Giáo trình dùng cho sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm và đồ uống)

NHAØ XUAÁT BAÛN ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP. HOÀ CHÍ MINH

TS. NGUYỄN TIẾN LỰC

GIÁO TRÌNH

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ, CÀ PHÊ, CA CAO

(Giáo trình dùng cho sinh viên ngành CN Thực phẩm và đồ uống)

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2022

2

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành công nghiệp sản xuất đồ uống của Việt Nam tuy non trẻ nhưng phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, đặc biệt ngành chè, cà phê, ca cao đã tạo ra vị thế, vươn lên trên trường quốc tế. Việt Nam hiện nay đang là nước sản xuất chè lớn, đứng thứ 7 trên thế giới và xuất khẩu chè xếp ở vị trí thứ 5 trên toàn cầu. Đối với cà phê, Việt Nam đã vươn lên là nhà sản xuất và xuất khẩu cà phê lớn thứ hai thế giới, các sản phẩm cà phê của Việt Nam đã xuất khẩu đến hơn 80 quốc gia và vùng lãnh thổ, chiếm 14,2% thị phần xuất khẩu cà phê nhân toàn cầu, đặc biệt, cà phê rang xay và hòa tan xuất khẩu đã chiếm 9,1% thị phần. Việt Nam với vị trí địa lý, khí hậu nhiệt đới, rất thuận lợi cho phát triển cây chè, cà phê, ca cao và đặc biệt hiện nay với chính sách mở cửa, hội nhập, ca cao, chè, cà phê Việt Nam đang thâm nhập sâu hơn vào thị trường quốc tế, xuất hiện nhiều thương hiệu nổi tiếng và tạo ra vị thế của Ngành này trong nền kinh tế quốc dân. Giáo trình Công nghệ chế biến chè, cà phê, ca cao nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về nguyên liệu, đặc điểm, tính chất, thành phần của chè, cà phê và ca cao. Đồng thời, giúp cho sinh viên hiểu về quy trình công nghệ, các công đoạn thực hiện, những biến đổi trong quá trình chế biến để tạo ra các sản phẩm từ chè, cà phê và ca cao. Môn học còn giúp sinh viên có các kiến thức về sử dụng các thiết bị, nắm vững phương pháp chế biến, các thông số kỹ thuật và cách nhận biết cũng như chỉ tiêu đánh giá chất lượng của sản phẩm. Giáo trình Công nghệ chế biến chè, cà phê, ca cao cũng giúp sinh viên hình thành phương pháp tư duy khoa học về cách thiết lập, tổ chức một quy trình công nghệ chế biến, tạo sản phẩm từ nguyên liệu cụ thể và đánh giá chất lượng đối với thành phẩm. Giáo trình được cập nhật những kiến thức mới trong và ngoài nước về công nghệ, thiết bị, kỹ thuật nhằm giúp sinh viên có cách tiếp cận mới, biết ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật, công nghệ mới vào cải tiến chất lượng và quản lý chất lượng, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, để tạo nguồn hàng, ổn định và nâng cao chất lượng các mặt hàng chế biến từ chè, cà phê, ca cao. 3

Giáo trình được biên soạn gồm 3 phần 9 chương: Phần I. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ

Chương 1. Tổng quan về cây chè Chương 2. Đặc điểm, thành phần cây chè Chương 3. Công nghệ chế biến chè

Phần II. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ

Chương 4. Tổng quan về cà phê Chương 5. Đặc điểm, thành phần của cà phê Chương 6. Công nghệ chế biến cà phê

Phần III. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CA CAO

Chương 7. Tổng quan về ca cao Chương 8. Đặc điểm, thành phần ca cao Chương 9. Công nghệ chế biến ca cao

Giáo trình này được dùng làm tài liệu học tập cho người học, sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm. Giáo trình có thể là tài liệu tham khảo cho cán bộ kỹ thuật và quản lý ngành thực phẩm, đồ uống. Quá trình biên soạn giáo trình khó tránh khỏi sai sót, chúng tôi mong nhận được sự góp ý của độc giả để cuốn giáo trình này ngày càng hoàn thiện hơn. Tác giả

4

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................... 3 MỤC LỤC................................................................................................. 5 PHẦN I. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ............................................. 7 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÂY CHÈ......................................... 7

1.1. Giới thiệu cây chè.......................................................................... 7



1.2. Nguồn gốc cây chè........................................................................ 8



1.3. Các giống chè.............................................................................. 10



1.4. Quá trình phát triển cây chè Việt Nam........................................ 12



1.5. Vai trò và lợi ích cây chè............................................................. 14



1.6. Phân loại...................................................................................... 17



1.7. Tình hình chế biến và tiêu thụ chè.............................................. 20

CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM, THÀNH PHẦN CÂY CHÈ...................... 27

2.1. Đặc điểm cây chè........................................................................ 27



2.2. Thành phần hóa học lá chè.......................................................... 30



2.3. Thu hái và bảo quản chè.............................................................. 43

CHƯƠNG 3. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ................................... 51

3.1. Công nghệ chế biến chè xanh...................................................... 51



3.2. Công nghệ chế biến chè đen........................................................ 61



3.3. Công nghệ chế biến chè ôlong.................................................... 72



3.4. Công nghệ chế biến chè hương sen............................................. 75



3.5. Công nghệ chế biến chè hòa tan.................................................. 87

3.6. Công nghệ chế biến chè xanh đóng chai..................................... 92 3.7. Công nghệ chế biến chè xanh túi lọc........................................... 98 PHẦN II. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ................................. 103 CHƯƠNG 4. TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ......................................... 103

4.1. Nguồn gốc, vai trò và tác dụng của cà phê................................ 103 5

4.2. Tình hình chế biến và tiêu thụ cà phê trên thế giới................... 108 4.3. Tình hình chế biến và xuất khẩu cà phê trong nước.................. 110 CHƯƠNG 5. ĐẶC ĐIỂM, THÀNH PHẦN CỦA CÀ PHÊ............. 116 5.1. Đặc điểm và cấu tạo cà phê....................................................... 116 5.2. Thành phần khối lượng và hóa học quả cà phê......................... 122 5.3. Thu hoạch quả cà phê................................................................ 128 5.4. Vận chuyển và bảo quản quả cà phê......................................... 130 CHƯƠNG 6. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ........................... 133 6.1. Công nghệ chế biến cà phê nhân............................................... 133 6.2. Công nghệ chế biến cà phê bột................................................ ..155 6.3. Công nghệ chế biến cà phê hòa tan........................................... 182 PHẦN III. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CA CAO............................... 203 CHƯƠNG 7. TỔNG QUAN VỀ CA CAO......................................... 203 7.1. Giới thiệu về cây ca cao............................................................ 203 7.2. Chế biến và tiêu thụ ca cao trên thế giới................................... 210 7.3. Chế biến và xuất khẩu ca cao trong nước................................. 213 CHƯƠNG 8. ĐẶC ĐIỂM, THÀNH PHẦN CA CAO...................... 218 8.1. Đặc điểm cây ca cao................................................................. 218 8.2. Thành phần hóa học ca cao....................................................... 220 8.3. Thu hoạch và vận chuyển quả ca cao........................................ 226 8.4. Bảo quản và phân loại ca cao................................................... 227 CHƯƠNG 9. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CA CAO........................... 232 9.1. Công nghệ chế biến hạt ca cao................................................. 234 9.2. Công nghệ chế biến bơ, bột ca cao............................................ 240 9.3. Công nghệ chế biến chocolate................................................... 255 9.4. Những biến đổi chocolate trong bảo quản................................ 280 9.5. Một số sản phẩm khác từ ca cao............................................... 284 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................. 285 6

Phần I. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÂY CHÈ 1.1. GIỚI THIỆU CÂY CHÈ Cây chè có tên khoa học là Camellia sinensis, thuộc ngành Ngọc Lan (hạt kín), có dạng thân đứng (đơn thân), có khả năng phân nhiều cành và đa mầm. 

Phân loại khoa học (Namita et al)

- Giới: Plantae - Bộ: Ericales - Họ: Theaceae - Chi: Camellia - Loài: Camellia sinensis Tên nhị thức: Camellia sinensis (L.) Kuntze Cây chè (Camellia sinensis) có nguồn gốc từ các nước Châu Á như Trung Quốc, Ấn Độ và Đông Nam Á, nhưng ngày nay nó được trồng trên khắp thế giới ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Đây là một loại cây bụi, có lá màu xanh hoặc cây nhỏ thường được cắt tỉa, cao dưới hai mét, được trồng để lấy lá. Loại cây này có một rễ cái lớn, hoa của loài cây này có màu vàng-trắng, có đường kính 2,5 – 4 cm, với 7-8 cánh hoa. Loài cây này có lá dài 4 - 15 cm và rộng 2 - 5 cm, lá non, màu xanh nhạt nên được thu hoạch để sản xuất chè. Lá chè có lông ngắn màu trắng ở mặt dưới, lá già có màu xanh sậm hơn. Tuổi của cây chè khác nhau cũng sẽ tạo ra chất lượng chè khác nhau, vì thành phần hóa học của chúng là khác nhau. Thông thường, chồi (búp chè) và hai đến ba lá đầu tiên được thu hoạch để đưa vào chế biến. Trà là sản phẩm từ cây chè, là đồ uống được tiêu thụ nhiều trên thế giới; nếu với tỷ lệ pha chế đồ uống nước với chè là 100:1 thì mức tiêu thụ chè thế giới phải đạt khoảng 0,12 lít mỗi ngày trên đầu người. Dịch trích 7

thu được khi ngâm lá chè trong nước nóng gọi là nước chè (hay nước trà), đây là loại thức uống phổ biến thứ hai trên thế giới sau nước lọc. Nước chè có hương đặc trưng, vị chát, hơi đắng nhưng hậu vị ngọt. Uống nước chè giúp tăng cường hoạt động của hệ thần kinh, gây hưng phấn, sảng khoái, xua tan mệt mỏi, vì sản phẩm có chứa các chất có hoạt tính chống oxy hóa. Chè xanh được sử dụng chủ yếu ở Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ, các nước Đông Nam Á và một số vùng ở Trung Đông và Bắc Phi. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại sản phẩm từ chè khác nhau, mỗi loại đều có những tính chất đặc trưng riêng, khác nhau về ngoại hình, màu nước và hương vị của chúng.

a) Cây chè

b) Búp chè Hình 1.1. Cây chè Việt Nam

1.2. NGUỒN GỐC CÂY CHÈ Cây chè có nguồn gốc ở châu Á, nhưng ngày nay nó được trồng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới, trong các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Cây chè sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên là đơn trục, nghĩa là chỉ có một thân chính, trên đó phân ra các cấp cành. Cây mọc thành bụi hoặc các cây nhỏ. Đặc điểm của thân bụi là cây không có thân chính rõ rệt, tán cây rộng thấp, phân cành nhiều, vị trí phân cành cấp một thấp ngay gần cổ rễ, khi được trồng để lấy lá, cây chè có rễ cái dài. Hoa chè màu trắng ánh vàng, đường kính từ 2,5 - 4 cm, với 7 - 8 cánh hoa, hạt của nó có thể ép để lấy dầu. Búp chè là giai đoạn non của một cành chè, được hình thành từ các 8

mầm dinh dưỡng, gồm có tôm và các lá non. Lá chè trưởng thành có chiều dài khoảng 4-15cm, rộng khoảng 2-5cm, lá chè có gân rất rõ, rìa lá chè có hình răng cưa. Lá thường có nhiều thay đổi về hình dạng tuỳ theo các loại giống khác nhau và trong các điều kiện ngoại cảnh khác nhau. Búp chè và lá chè dùng để chế biến các loại chè trong ngành công nghiệp đồ uống. Lịch sử cây chè liên quan mật thiết đến lịch sử đất nước Trung Quốc. Theo truyền thuyết, cây chè bắt nguồn từ Trung Quốc, người đầu tiên phát hiện ra cây chè là vị vua Thần Nông, vào khoảng năm 2730 trước công nguyên. Một hôm, trong cuộc du ngoạn cùng đoàn tùy tùng lên vùng trung du, khi nhà vua đang nghỉ trưa dưới một gốc cây thì ngọn gió vô tình cuốn vài ngọn lá từ một đám cây lạ bên đường rơi vào siêu nước đang sôi, lập tức làn nước chuyển màu xanh ngả vàng và một làn hương quyến rũ tỏa ra đã lôi cuốn nhà vua. Sau khi nếm thử, nhà vua thật sự cảm thấy thích thú vì cảm giác sảng khoái sau khi uống. Vốn là một người đam mê dược học, nhà vua đã cho tùy tùng đưa cây về trồng để nghiên cứu, cây chè đã được khám phá và phát triển từ đó. Về sau, các tu sĩ phật giáo trong quá trình truyền giáo đã đưa cây chè sang Ấn Độ và Nhật Bản, sau đó các thương gia đã đưa cây chè sang châu Âu và hình thành “Văn hóa chè” trên khắp thế giới, mang nét đặc thù của từng dân tộc. Đầu thế kỷ XVII, một số nhà nghiên cứu phương Tây đã hiểu rõ giá trị của cây chè và đưa cây chè phát triển khắp thế giới. Trong vòng hai thế kỷ qua, cây chè đã trở nên rất nổi tiếng và gần như không thể thiếu trong ẩm thực và đồ uống gắn liền với sự văn minh của các quốc gia, vì vậy cây chè trở thành nước uống ẩm thực, được tiêu thụ với một số lượng khổng lồ trên thế giới (Joseph M, Walsh, 1892). Năm 1753, Carl Von Linnaeus, nhà thực vật học Thụy Điển nổi tiếng, lần đầu tiên trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu một số loại chè cổ ở Trung Quốc và định tên khoa học cây chè là Thea sinensis rồi phân thành 2 loại: Thea bohea (chè đen) và Thea viridis (chè xanh). Nhiều công trình nghiên cứu và khảo sát trước đây cho rằng: nguồn gốc của cây chè là vùng cao nguyên Vân Nam – Trung Quốc, nơi có khí hậu ẩm ướt và ấm. Theo các tài liệu của Trung Quốc, cách đây khoảng 4.000 năm, người Trung 9

Quốc đã biết dùng chè làm dược liệu và sau đó mới dùng để uống. Cũng theo các tài liệu này thì vùng biên giới Tây Bắc nước ta cũng nằm trong vùng nguyên sản của giống cây chè tự nhiên trên thế giới... Năm 1823, Robert Bruce, một học giả người Anh, lần đầu tiên phát hiện một số cây chè hoang dã trong dãy núi Sadiya ở vùng Atxam (Ấn Độ) cao tới 17 đến 20m, thuộc loài thân gỗ lớn, khác hẳn cây chè thân bụi của Linaeus thu thập ở vùng Trung Quốc nói trên. Tiếp sau đó các nhà học giả người Anh như Samuel Bildon (1878), John H.Blake (1903), E.A.Brown và Ibbetson (1912) đưa ra thuyết: Ấn Độ là vùng nguyên sản của cây chè trên thế giới, vì trong kho tàng cổ thụ Trung Quốc không có ghi nhận gì về các cây chè cổ thụ, trong đất nước Trung Quốc chưa tìm thấy những cây chè cổ thụ lớn như ở Ấn Độ và giống chè Trung Quốc cũng như Nhật Bản hiện nay là nhập từ Ấn Độ. Năm 1918, Cohen Stuart (Java), một nhà phân loại thực vật Hà Lan đã đi thu thập mẫu tiêu bản chè tại Vân Nam, Bắc Việt Nam và Bắc Myanma. Kết quả đã tìm thấy những cây chè thân gỗ lớn ở khu vực miền núi phía Nam và phía Tây Vân Nam. Tuy có những quan điểm khác nhau về nguồn gốc cây chè, nhưng vùng phân bố chè nguyên sản và vùng chè hoang dại đều nằm ở khu vực núi cao, có điều kiện sinh thái lý tưởng. Vùng Vân Nam (Trung Quốc) tới vùng Atxam (Ấn Độ) đều có độ cao trên 1500m so với mặt nước biển. Còn tại Việt Nam cũng đã tìm thấy chè hoang dại tại Suối Giàng (Yên Bái), Thông Nguyên, Cao Bồ (Hà Giang), Tam Đảo (Vĩnh Phúc). Từ những nghiên cứu trên có thể đi đến kết luận là cây chè có nguồn gốc từ Châu Á. 1.3. CÁC GIỐNG CHÈ Cây chè phát triển mạnh ở vùng nhiệt đới và ôn đới, cây chè sống xanh tươi quanh năm và có 3 giống chính: - Giống Thea simeis (cây chè Trung Quốc). Chè Thea simeis xuất xứ ở Trung Quốc, có đặc điểm là lá chè màu xanh, lá nhiều, nhỏ có răng cưa ở mép lá, thân lá dày và cứng, cây thấp mọc dạng bụi, chịu đuợc lạnh và hạn hán, cây cho năng suất thấp nhưng chất lượng tốt. Chè Thea simeis thích hợp cho chế biến chè xanh, 10

được trồng nhiều ở miền Đông và Nam Trung Quốc, các nước Trung Á và Nhật Bản. - Giống Thea assamica (cây chè Ấn Độ) Chè Thea assamica xuất xứ vùng Đắc Silinh của Ấn Độ, có đặc điểm lá chè màu xanh đậm, lá to, thân lá mỏng và mềm, cây độc thân to, cao khoảng 17m phân cành thưa, chịu được khí hậu nóng, ẩm, chịu được lạnh nhưng chịu hạn kém, cây cho năng suất cao và chất lượng tốt. Chè Thea assamica thích hợp cho chế biến chè đen, được trồng nhiều tại Ấn Độ, Myanmar. - Giống Thea shan (cây chè Việt Nam) Chè Thea shan xuất xứ Việt Nam, có đặc điểm lá chè màu xanh nhạt, lá trung bình, mỏng, mềm, lá có hình răng cưa nhỏ và dày, búp to có nhiều lông tơ trắng mịn, cây cao khoảng 6 - 10m, phân cành cao, chịu được khí hậu lạnh, cho năng suất cao và chất lượng tốt. Chè Thea shan thích hợp cho chế biến chè xanh và chè đen, được trồng nhiều ở vùng núi phía Bắc Việt Nam, miền Nam Trung Quốc, Sri Lanka. Do các đặc điểm cây chè lai chéo, tính di truyền bền vững nên phát huy khả năng lai vô tính, các giống lai tạo mang tính địa phương, ở nước ta hiện nay có các giống chè: + Giống Thea simeis có nguồn gốc từ Trung Quốc đã được thuần hoá, hiện nay trồng nhiều ở vùng trung du chiếm 70% diện tích chè hiện nay của Việt Nam. + Giống PH1 là giống chọn lọc tự nhiên (từ chè vùng trung du kết hợp chè địa phương), năng suất cao, khả năng chống sâu bệnh tốt, chống hạn nhưng chất lượng kém. + Giống LDP1, LDP2 là giống cho năng suất khá cao chất lượng khá tốt (từ vùng chè Lâm Đồng kết hợp chè Đài Loan, Tứ Quý Trung Quốc). + Giống chè 777 là giống biến chủng của giống Trung Du chè có năng suất và chất lượng cao. + Giống 1A cho năng suất cao và có khả năng chống sâu bệnh tốt. Ngoài ra còn có các giống chất lượng tốt như: Bát tiên, Kim tuyên, Ô long thanh tâm, Ngọc thuý có mùi thơm đặc trưng, vị chè đượm. 11

1.4. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CÂY CHÈ VIỆT NAM Ở nước ta, cây chè là một trong những cây có giá trị kinh tế, có thể thu hoạch từ 30 - 40 năm hoặc lâu hơn. Trong điều kiện thuận lợi, cây sinh trưởng tốt thì cuối năm thứ nhất có thể thu hoạch được. Cây chè có ở Việt Nam từ xa xưa, chủ yếu cây mọc hoang dã trên các vùng rừng núi. Giai đoạn trước năm 1890, cây chè không được chú trọng, một số cây được trồng ở vườn nhà mang tính hộ gia đình, chỉ khi người Pháp vào Việt Nam cây chè mới được chú ý và phát triển. Quá trình phát triển cây chè Việt Nam như sau: a) Thời kỳ trước năm 1982 Cây chè được sử dụng dưới dạng gia đình, các hộ gia đình dùng để nấu uống tươi. Cây chè trồng còn phân tán, lẻ tẻ, sản xuất mang tính chất tự túc, tự cấp, kỹ thuật trồng, canh tác, chăm sóc còn đơn giản. Các vùng trồng chè là đồng bằng sông Hồng, vùng núi Nghệ An, vùng núi Hà Giang. b) Thời kỳ năm 1882 - 1945 Năm 1882, các nhà thám hiểm người Pháp đã khảo sát vùng chè giữa sông Đà và sông Mê Kông, khu vực miền núi phía bắc từ Hà Nội ngược lên cao nguyên Mộc Châu, qua Lai Châu sang Vân Nam nơi có những cây chè đại cổ thụ nhằm xác định đặc điểm sinh thái và vùng sinh trưởng. Từ năm 1890, các đồn điền chè thuộc chủ tư bản Pháp được thành lập, cây chè được phát triển với những công nghệ, kỹ thuật hiện đại. Cây chè được chế biến thành các sản phẩm chè đen truyền thống OTD và thường được xuất khẩu sang Pháp, Tây Âu, chè xanh xuất khẩu sang thị trường Bắc Phi. Trong thời kỳ này, diện tích trồng chè trong cả nước là 13.305 ha, sản lượng 6.000 tấn chè khô/năm. c). Thời kỳ từ năm 1945 – 1975 Giai đoạn 1945 – 1954, thời kỳ này, do ảnh hưởng của cuộc chiến tranh chống Pháp, các vườn chè bị bỏ hoang nhiều, số còn lại không được đầu tư chăm sóc cho nên diện tích và sản lượng chè giảm sút dần. Giai đoạn 1954 – 1975, giai đoạn này đất nước bị chia hai theo Hiệp định Genève. Ở Miền Bắc, nghề trồng chè đã được phục hồi và chú ý đúng 12

mức, nhà nước xây dựng các nông trường quốc doanh và các hợp tác xã nông nghiệp trồng và phát triển cây chè, chủ yếu giống chè Shan và chè Trung du. Các sản phẩm chè đen OTD thường được xuất khẩu sang Nga, các nước Đông Âu và một phần thị trường Trung Quốc, vì vậy cây chè chiếm một vị trí quan trọng trong đời sống kinh tế của nhân dân ta. d). Thời kỳ từ năm 1975 đến nay Thời kỳ này, đất nước được thống nhất, đây là thời kỳ phát triển mạnh của các loại cây công nghiệp nhất là giai đoạn mở cửa và đổi mới từ năm 1986 đến nay. Nhà nước đã quy hoạch các vùng trồng chè và vùng thâm canh chè, vì vậy ngành chè phát triển mạnh mẽ. Trong các vùng trồng chè, cây chè là nguồn thu nhập chủ yếu của người nông dân, góp phần quan trọng trong việc cải thiện và nâng cao đời sống của người lao động. Các vùng trồng chè của Việt Nam Việt Nam hiện nay có khoảng hơn 130 nghìn ha diện tích trồng chè (dao động khoảng 126.000 - 133.000 ha). Các vùng chè ở Việt Nam + Vùng chè thượng du (Hà Giang, Tuyên Quang, Lai Châu, Yên Bái) chiếm khoảng 25% sản lượng chè miền Bắc. + Vùng chè trung du (Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Kạn, Thái Nguyên), đây là vùng chè chủ yếu, chiếm đến 75% sản lượng chè miền Bắc với nhiều nhà máy sản xuất lớn. + Vùng chè miền Trung (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Nam) có tổng diện tích trên 5000 ha. + Vùng chè Tây Nguyên (Gia Lai, Kon Tum, Lâm Đồng, Đắc Lắc) chủ yếu trồng giống chè Ấn Độ và chè Shan. Riêng Lâm Đồng là tỉnh có diện tích trồng chè khá lớn của nước ta, với khoảng 23,9 ngàn ha, chiếm gần 19% diện tích chè cả nước, sản lượng chè búp tươi đạt gần 172 ngàn tấn, sản lượng xuất khẩu gần 10.000 tấn. Các loại chè Việt Nam nổi tiếng như chè bắc ở Thái Nguyên, chè Tân Cương, chè hương, chè ô long ở Bảo Lộc và các loại chè Shan cổ thụ ở Tây Bắc. 13

1.5. VAI TRÒ VÀ LỢI ÍCH CỦA CÂY CHÈ Cây chè là cây có giá trị kinh tế cao, đặc biệt với các nước đang phát triển như Việt Nam, nên được nhà nước coi là một trong những cây xoá đói giảm nghèo ở các tỉnh trung du và miền núi phía Bắc. Việc trồng chè mở rộng diện tích đất canh tác, đồng thời góp phần phủ xanh đất trống đồi núi, tạo sự ổn định, cân bằng hệ sinh thái vùng. Chè cũng là mặt hàng xuất khẩu, tạo công ăn việc làm và nguồn thu ngoại tệ cho ngân sách của nhà nước. Cây chè là cây công nghiệp có ý nghĩa xã hội đặc biệt to lớn, thu hút được một lực lượng lao động khoảng hơn 6 triệu người ở 34 tỉnh trên cả nước, đặc biệt là nông dân và lao động ở các tỉnh miền núi. Do đó, việc phát triển mạnh cây chè ở vùng trung du, miền núi là một biện pháp có hiệu lực, vừa để sử dụng hợp lý nguồn đất đai, vừa để phân bố đồng đều nguồn lao động trong phạm vi cả nước. Việc phát triển mạnh cây chè vùng trung du, miền núi dẫn tới việc phân bổ các nhà máy công nghiệp sản xuất chè hiện đại ở các vùng đó, do đó làm cho việc phân bố công nghiệp được đồng đều, làm cho vùng trung du, miền núi nhanh chóng đuổi kịp miền đồng bằng về kinh tế và văn hóa. Hiện nay có rất nhiều các doanh nghiệp đầu tư vào vùng nguyên liệu, vào ngành chế biến chè, xây dựng thương hiệu, thay đổi mẫu, nhãn hiệu, cách đóng gói, đẩy mạnh đa dạng hóa sản phẩm chế biến và gia tăng giá trị cho chè để phân phối tới tay người tiêu dùng. Những khảo sát về ngành chè thời gian vừa qua cho thấy, ở Việt Nam hiện nay có khoảng hơn 130 ngàn ha trồng chè nguyên liệu, hơn 500 nhà máy chế biến chè trên cả nước. Các sản phẩm từ cây chè ở Việt Nam đã xuất khẩu tới 118 quốc gia và vùng lãnh thổ, Việt Nam cũng là nước xuất khẩu chè lớn thứ 5 trên thế giới, chất lượng chè nguyên liệu của Việt Nam cũng luôn được đánh giá cao với nhiều giống chè quý có chất lượng cao. Tanin trong chè có vị chát, có khả năng giải khát, chữa lành một số bệnh đường ruột như tả, lỵ, thương hàn hoặc các bệnh sỏi thận, sỏi bàng quang và chảy máu dạ dày. Thành phần hóa học của cây chè rất đa dạng và phong phú về số lượng các chất, trong đó có một số lượng lớn các chất có giá trị sinh học cao, ví dụ trong chè có chứa khoảng 4000 hợp chất có 14

hoạt tính sinh học trong đó một phần ba là polyphenol (Tariq và cộng sự, năm 2010). Chè còn chứa các hợp chất khác như alkaloids (cafein, theophylline and theobromin), acid amin, carbohydrate, protein, chlorophyll, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi - các chất hóa học này dễ dàng tạo ra hương và góp phần tạo ra mùi thơm cho chè, florua, nhôm, khoáng chất và nguyên tố vi lượng (Cabrera và cộng sự, năm 2003). Phần lớn các polyphenol được tìm thấy trong chè là các flavonoid, các polyphenol một nhóm lớn các hóa chất thực vật bao gồm catechin được cho là mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe và catechin có nhiều nhất trong chè, đặc biệt là chè xanh. Trong chè ô long chứa hỗn hợp các polyphenol đơn giản - chẳng hạn như catechin, và có nhiều polyphenol phức tạp (Mukhtar H và N. Ahmad, năm 2000). Theo nghiên cứu của M.N Zaprometop về cấu trúc mao mạch, thì hiện chưa tìm ra được chất nào có tác dụng làm vững chắc mao mạch tốt như catechin của chè. Theo số liệu nghiên cứu của trường Đại học y học Leningrad khi người bệnh cao huyết áp và bệnh tim mạch sử dụng catechin được chiết suất từ lá chè với liều lượng 150mg trong một ngày thì kết quả tốt hơn so với sử dụng các loại thuốc điều trị bệnh cao huyết áp và bệnh tim mạch. Catechin thuộc nhóm các chất có tên là flavonoid, có nguồn gốc thực vật, liên quan tới việc giảm nguy cơ bệnh phổi và một số bệnh ung thư. Flavonoid là chất chống oxy hoá, có khả năng trung hoà các gốc tự do có hại cho cơ thể. Cơ chế hoạt động của catechin còn chưa được biết rõ nhưng các chuyên gia Hà Lan cho rằng nó phục hồi chất chống oxy hoá như vitamin E, qua đó ngăn không cho cholesterol xấu (LDL) gây tổ thương ở tế bào, hoặc làm giảm nguy cơ viêm nhiễm liên quan tới bệnh tim; theo đánh giá, nếu mỗi ngày uống một vài chén chè có thể giảm được 46% nguy cơ cơn đau tim. Polyphenol trong lá chè có tác dụng ngăn chặn sự chuyển hóa lipid và giảm hoạt tính enzyme rõ ràng. Theo kết quả nghiên cứu của Okuda Toushiro Nhật Bản, đã xác nhận rằng tác dụng chống lão hóa của polyphenol 15

cao gấp 18 lần so với vitamin E. Chè xanh có tác dụng ngăn ngừa và phòng chống ung thư, bởi trong chè xanh có chứa nhiều polyphenol có thể giúp ngăn ngừa sự tổng hợp của nhiều chất gây ung thư như ammonium nitrate hình thành trong cơ thể, đồng thời cũng có thể trực tiếp giết chết tế bào ung thư và tăng cường hệ thống miễn dịch cho cơ thể. Các nghiên cứu của Kuang Yu Chen, giáo sư hoá học và là trưởng nhóm nghiên cứu, cho thấy rằng: khi cho hợp chất polyphenol của chè đưa vào một canh trường của các tế bào ruột kết bình thường và bị ung thư đối chứng thì tất cả tế bào ung thư đều bị tiêu diệt trong khi các tế bào bình thường lại không bị ảnh hưởng gì. Như vậy “hợp chất polyphenol rõ ràng đã làm cho các tế bào ung thư tự huỷ hoại, DNA của chúng bị chặt ra thành nhiều mảnh và làm cho các tế bào bị chết”, vì vậy nhóm nghiên cứu đang đề xuất tiếp tục làm rõ cơ chế tự huỷ hoại này. Trong chè có nhiều các loại vitamin như: A, B1, B2, B6, P, PP, nhất là vitamin C và các vitamin này giúp cơ thể tăng sức đề kháng, tăng trí nhớ, giảm mệt mỏi. Ngoài ra trong chè có nhiều khoáng chất, nhiều chất chống ôxy hóa mạnh mẽ, không chỉ giải phóng các gốc tự do mà con tiết ra các hormon chống lại stress. Một giá trị đặc biệt của chè được phát hiện gần đây là tác dụng chống phóng xạ, điều này đã được các nhà khoa học Nhật Bản thông báo qua qua việc phát hiện chè có tác dụng chống được chất stronti (Sr) 90 là một đồng vị phóng xạ rất nguy hiểm. Qua thống kê, nhận thấy người dân ở hai thành phố Hiroshima và Nagasaki thường xuyên uống nước chè, thì ít bị nhiễm phóng xạ hơn các vùng xung quanh không uống chè. Còn theo nghiên cứu Teidi Ugai và Esi Gia Si (người Nhật Bản) khi thí nghiệm trên chuột bạch cho thấy 2% dung dịch tanin chè cho uống sẽ tách ra được từ cơ thể 90% chất đồng vị phóng xạ Sr-90. Tuy nhiên, nếu uống chè quá nhiều, chất tanin trong chè hạn chế sự hấp thụ sắt của cơ thể nên có nguy cơ thiếu máu, uống chè nhiều cũng có thể rối loạn tiêu hoá gây chứng táo bón. Ngoài ra khi sử dụng quá nhiều sẽ làm rối loạn nhịp đập của tim, ảnh hưởng thần kinh, tạo chứng nôn nao, run rẩy tay chân người ta gọi là “say chè”. Vì vậy, sử dụng chè một cách 16

khoa học sẽ có tác dụng tốt đối với cơ thể và ngược lại nếu dùng quá nhiều sẽ không tốt cho sức khỏe.

Hình 1.2. Các đồi chè ở Việt Nam 1.6. PHÂN LOẠI 1.6.1. Theo nguyên liệu cây chè Để phân loại cây chè người ta dựa trên các cơ sở: - Cơ quan sinh dưỡng: loại thân bụi hoặc thân gỗ, hình dạng của tán, hình dạng và kích thước của loại lá, số đôi gân lá... - Cơ quan sinh trưởng: độ lớn cánh hoa, số lượng đài hoa, vị trí phân nhánh của đầu và nhị cái. - Đặc điểm sinh hoá: chủ yếu dựa vào hàm lượng tanin. - Chè Trung Quốc lá nhỏ: cây bụi, mọc chậm, có nhiều thân mọc từ dưới lên, lá nhỏ cứng và gợn sóng, búp chè nhỏ, diện tích lá nhỏ, không có lông mao, thích hợp với những loại chè đòi hỏi ngoại hình đẹp. - Chè Trung Quốc lá to: thân gỗ nhỏ, lá trung bình, năng suất khá, đọt chè từ nhỏ đến trung bình, dùng chế biến chè xanh và chè đen. - Chè Shan: thân gỗ vừa, lá to, búp dài, có nhiều lông tuyết, khi chế biến cần lưu ý cường độ và thời gian vò để giữ lại tối đa lông tuyết của búp tạo độ tự nhiên của sản phẩm. - Chè Ấn Độ: thân gỗ lớn, lá to, bóng, sinh trưởng mạnh, búp to, làm lượng tanin cao, thích hợp cho chế biến chè đen, theo phương pháp truyền thống (Orthodox) và phương pháp CTC (Crushing – Tearing – Curling). 17

1.6.2. Theo quá trình chế biến Chè có lẽ là đồ uống phổ biến nhất trên toàn thế giới, khi sử dụng từ “Chè”, nó có nghĩa là một sản phẩm được chế biến từ cây chè hoặc là từ chỉ một loài thực vật: Camellia sinensis. Với sự phát triển của thói quen uống chè, nhiều loại chè đã được sản xuất ở các quốc gia đó sẽ tạo các sản phẩm chè khác nhau. Theo quá trình sản xuất, chè có thể được phân thành ba loại đó là diệt men, lên men và lên men không hoàn toàn, tạo ra các sản phẩm là chè xanh, chè đen và chè ô long. - Diệt men. Là quá trình tiêu diệt các enzyme trong lá chè nhằm giữ cho chè hương vị xanh tươi của cây chè khi uống. Để sản xuất chè xanh Nhật Bản, lá chè mới hái được hấp để bất hoạt enzyme, do đó, mùi thơm của nó giống như mùi xanh tươi tự nhiên của lá chè. - Lên men. Quá trình lên men trong chế biến không có nghĩa là lên men vi sinh vật, mà bao gồm những thay đổi về hương vị, mùi thơm và màu sắc bằng enzyme trong lá chè. Phương pháp lên men, là các lá chè được nghiền nát, vò héo và tạo điều kiện cho các enzyme hoạt động tạo ra màu sắc, vị và mùi thơm đặc trưng của chè đen. - Lên men không hoàn toàn. Trái ngược với hai quá trình ở trên, lên men không hoàn toàn là cho chè được lên men và dừng quá trình lên men đột ngột. Ví dụ chè ô long được sản xuất trong điều kiện lên men nhẹ hơn, điều này giúp cho lá chè gần như nguyên vẹn thông qua các quá trình làm héo, cán và vò chuông. Do đó chè ô long là chè “bán lên men” không có nghĩa là quá trình lên men không hoàn chỉnh trong chè đen, mà bao gồm một quá trình hoạt động và diệt enzyme khác nhau để tạo ra mùi thơm chè ô long đặc trưng. 1.6.3. Chè được phân loại dựa vào giống cây chè Chè được phân loại dựa vào giống cây chè, địa phương trồng chè, lá hay búp chè nguyên liệu, hình dạng sản phẩm và mức độ oxy hóa của các polyphenol trong quy trình chế biến. - Dựa vào giống loài và địa phương trồng chè: trên thế giới có hai giống chính là chè Trung Quốc (Camellia sinensis (L) var sinensis) có khả năng chịu lạnh tốt và chè Ấn Độ (Camellia sinensis (L) var assamica) có 18

khả năng phát triển nhanh, cần nhiệt độ cao. - Dựa vào mức độ lên men oxy hóa các polyphenol trong nguyên liệu, chè được phân thành 6 loại: chè xanh, chè vàng, chè đỏ, chè trắng, chè ô long, chè đen. Mức độ lên men càng cao, nước chè càng mất màu xanh, tăng dần màu vàng rồi đến đỏ, vị chát và đắng giảm, vị ngọt tăng, mùi hăng của lá tươi giảm và xuất hiện các hương thơm mới, gần giống hương hoa tươi, quả chín. - Dựa vào hình dạng của sản phẩm, chè sẽ được phân thành chè bột, chè rời và chè đóng bánh, đối với chè rời lại được phân nhỏ thành chè cánh, chè mảnh, chè vụn, chè sợi, chè dẹp, chè tròn. - Dựa vào hương thơm, chè được phân thành chè không ướp hương và chè ướp hương - được gọi là chè hương. Tên gọi của chè hương phụ thuộc vào loại hương dùng để ướp chè như chè sen, chè lài, chè ngâu, v.v… 1.6.4. Phân loại dựa vào đặc điểm chè Hiện nay trên thế giới có hơn 300 loại chè khác nhau, mỗi loại chè có mùi, vị, đặc điểm riêng, về cơ bản chia làm 5 nhóm sau: - Chè xanh Chè xanh được chế biến từ lá chè tươi được sấy hơi hoặc dùng trực tiếp không cho lên men nhằm giữ màu xanh và hương vị của chè. Tùy theo các phương pháp diệt enzyme khác nhau và phương pháp làm khô khác nhau để tạo nhiều loại chè xanh. Đặc tính chung của chè xanh đó là màu nước xanh tươi, vị chát mạnh và có hương thơm tự nhiên của chè, thành phần của chè hầu như còn nguyên giá trị dinh dưỡng cao. Chè xanh cũng là thuật ngữ dùng để chỉ sản phẩm được sản xuất từ lá chè tươi, ngăn chặn quá trình oxy hóa các thành phần polyphenolic. - Chè đen Chè đen là loại chè được sản xuất theo quy trình công nghệ mà trong đó thành phần catechin sẽ bị oxy hóa thông qua quá trình lên men. Các sản phẩm oxy hóa của polyphenol sẽ tạo cho sản phẩm chè có nước pha đặc trưng từ vàng đến đỏ. Chè đen thường có hàm lượng catechin thấp do đã bị oxy hóa thành thearubigin và theaflavin, vị đắng của chè đen thường thấp hơn chè xanh. 19

- Chè ô long Chè ô long (Camellia sinensis) là một loại chè Trung Quốc lên men một phần được oxy hóa trong khoảng từ 10 đến 70% trong quá trình chế biến. Chè ô long được sản xuất lần đầu tiên vào đầu đời Tống (960-1279) nhưng đã trở nên phổ biến vào thời nhà Minh. Chè ô long là một loại chè lên men một phần, giữa chè xanh chưa lên men và chè đen lên men, chè ô long có ngoại hình xoăn chặt (tròn), màu xanh đen. Chè ô long được sản xuất thông qua một quá trình độc đáo bao gồm sự héo dưới ánh mặt trời mạnh và quá trình oxy hóa trước khi vò chuông và xoắn để định hình cấu trúc chè ô long. Chè ô long có nước màu vàng, trong sáng, vị dịu, mùi thơm hoa quả. - Chè hoa quả Chè hoa quả là loại chè được chế biến từ chè đen, kết hợp hương vị hoa quả tạo chè đen có hương vị của các loại hoa quả khác nhau. Ví dụ chè sen (chè đen hương sen), chè hương hoa lài, chè hương hoa ngâu... - Chè thảo dược Chè thảo dược được chế biến từ các loại hoa, lá, quả, vỏ, rễ, hạt… của các loại cây khác nhau. Ví dụ chè Atiso, chè cung đình, chè tim sen, chè thanh nhiệt, chè bí đao, chè khổ qua… Ưu điểm của chè hoa quả là hương thơm nhẹ, vị đậm, giải nhiệt và tốt cho tiêu hóa. 1.7. TÌNH HÌNH CHẾ BIẾN VÀ TIÊU THỤ CHÈ 1.7.1. Trên thế giới Chè là sản phẩm có thị trường quốc tế ổn định, rộng lớn và ngày càng được mở rộng. Nhu cầu về chè hàng năm của thế giới tăng 2,2 - 2,7% và sản xuất chè tăng 3,2%. Sản lượng chè trung bình trên thế giới hàng năm khoảng 3,2 – 3,5 triệu tấn. Chè là một trong những đồ uống phổ biến nhất và có chi phí thấp nhất trên thế giới và được tiêu thụ bởi một số lượng người lớn. Do nhu cầu ngày càng tăng, chè được coi là một trong những thành phần chính của thị trường đồ uống thế giới. Thị trường toàn cầu về đồ uống nóng (cà phê và 20

chè) được dự báo sẽ đạt 69,77 tỷ USD về giá trị và 10,57 triệu tấn về khối lượng. Theo số liệu đưa ra tại Diễn đàn Chè thế giới năm 2018 cho thấy chè đã trở thành đồ uống được nhiều người sử dụng nhất trên toàn cầu. Tính trung bình trên toàn cầu, mức tiêu thụ chè là 35,1 lít/người, cao hơn so với đồ uống có gas (30,6 lít/người) và cà phê (21,1 lít/người). Việc trồng chè chỉ giới hạn ở một số khu vực cụ thể trên thế giới, do đặc điểm sinh trưởng của cây chè về khí hậu và thổ nhưỡng. Phần lớn các quốc gia chế biến chè nằm ở lục địa Châu Á như Trung Quốc, Ấn Độ, Sri Lanka là nhà sản xuất chính. Các quốc gia trồng chè Châu Phi hầu hết nằm xung quanh các khu vực nhiệt đới như Kenya, Ma-la-uy, Rwanda, Tanzania, Uganda. Ngoài các khu vực này, một số lượng chè cũng đang được chế biến ở Nam Mỹ (Argentina, Brazil và các quốc gia khác), các nước Cận Đông như Iran và Thổ Nhĩ Kỳ, ngoài ra còn có Nga và Georgia. Trên toàn cầu, trong năm 2001, diện tích trồng chè là 2.727,42 nghìn ha, tăng lên 3.691,89 nghìn ha trong năm 2010 với tốc độ tăng trưởng 3,42% trong giai đoạn trên (Basu Majumder A và cộng sự, năm 2010). Tỷ lệ phần trăm diện tích trồng chè ở các nước chế biến chè lớn trên thế giới được thể hiện ở hình 1.3 sau:

Hình 1.3. Tỷ lệ phần trăm diện tích trồng chè ở các nước sản xuất chè lớn trên thế giới (Nguồn: Basu Majumder A và cộng sự, 2010) Theo FAO chế biến chè toàn cầu (chè đen, chè xanh, chè hòa tan và các loại chè khác) tăng 4,2%/năm trong thập kỷ qua và đạt 5,13 triệu tấn trong năm 2014. Xuất khẩu chè toàn cầu tăng trưởng 1,6%/năm trong thập kỷ qua và đạt 1,73 triệu tấn năm 2014. Giá trị xuất khẩu ở phạm vi toàn 21

cầu đã tăng hơn gấp đôi trong 10 năm qua, từ 2,58 tỷ USD năm 2005 lên 5,61 tỷ USD trong năm 2014, dẫn tới thu nhập lao động ở nông thôn tăng và an ninh lương thực hộ gia đình tại các nước sản xuất chè ổn định. Về giá thương mại, chè tiếp tục khuynh hướng tăng giá trong thập kỷ qua, từ mức trung bình năm 2005 là 1,64 USD/kg lên 2,65 USD/kg năm 2014 với mức giá cao nhất là vào tháng 9/2009 đạt 3,18 USD/kg và mức giá là 3 USD/ kg vào tháng 12/2012. Tiêu dùng chè toàn cầu tăng trung bình 4,3%/năm (chỉ tính chè xanh và chè đen) trong thập kỷ qua và lên 4,95 triệu tấn năm 2014. Trung Quốc là nước tiêu dùng chè tăng rất mạnh với tốc độ trung bình 10,6%/năm trong thập kỷ qua và đạt mức tiêu thụ 1,67 triệu tấn năm 2014, chiếm 34% tiêu dùng chè toàn cầu. Ấn Độ là nước tiêu dùng chè lớn thứ 2 thế giới, với mức tiêu dùng năm 2014 là 1,02 triệu tấn, chiếm xấp xỉ 20% tiêu dùng chè toàn cầu. Tình hình chế biến chè trên thế giới bao gồm: tổng sản lượng, chè xanh và chè đen giai đoạn 2005 - 2014 được FAO thể hiện theo đồ thị sau:

Hình 1.4. Tổng sản lượng chè, chè xanh và chè đen trên thế giới giai đoạn 2005 - 2014 Theo dự báo của FAO đến năm 2024, sản xuất chè đen toàn cầu được dự báo có tốc độ tăng trưởng 3,7%/năm, đạt 4,29 triệu tấn, xuất khẩu chè đen dự đoán đạt 1,7 triệu tấn. Sản lượng chè xanh toàn cầu được dự đoán có tốc độ tăng trưởng cao hơn, đạt 9,1%/năm lên 3,74 triệu tấn. 22

Xuất khẩu chè xanh toàn cầu dự đoán tăng 8,9%/năm và đạt 804.300 tấn đến năm 2024. Tăng trưởng tiêu dùng mạnh nhất dự đoán diễn ra tại Trung Quốc, với tốc độ tiêu dùng hơn 15%/năm trong hơn 10 năm tới, theo sau là Malawi quốc gia ở Đông Phi 10%/năm, tại Morocco quốc gia ở Bắc phi là 7%/năm và 6%/năm tại Kenya, Uganda và Zimbabwe. Các nước xuất khẩu chính được dự đoán duy trì mức xuất khẩu hiện tại, với Kenya là nước xuất khẩu chè lớn nhất, theo sau là Sri Lanka, Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam, Indonesia, Malawi, Uganda và Tanzania. 1.7.2. Tại Việt Nam Cây chè tại Việt Nam được biết đến từ lâu, nhưng đến giữa thế kỷ XX được trồng khắp các miền quê, bao gồm miền Bắc, miền Trung và Tây Nguyên, các tỉnh có diện tích chè lớn là Thái Nguyên, Hà Giang, Phú Thọ, Lâm Đồng. Cây chè là loại cây thân mọc cao, lá lớn và dày, có thể hái về vò nát để nấu uống tươi, gọi là chè xanh. Cây chè có một vị trí đặc biệt trong nền kinh tế và trong đời sống của người dân Việt Nam. Tính đến năm 2020, cả nước có 34 tỉnh thành trồng chè, với diện tích khoảng 130 nghìn ha (dao động khoảng 126.000 133.000 ha) và thu hút khoảng hơn 6 triệu lao động, cây chè đã trở thành cây công nghiệp phát triển ổn định, mang lại hiệu quả kinh tế cao, tạo việc làm và thu nhập cho nhiều lao động. Hiện nay cây chè được phát triển chủ yếu ở khu vực trung du và miền núi phía Bắc với khoảng 70% diện tích trồng chè cả nước, kế đến là vùng Tây Nguyên với khoảng 19%; vùng Bắc Trung bộ và Duyên hải miền Trung có diện tích chè chiếm 7,0% và khu vực đồng bằng Bắc bộ 4,0%. Một số địa phương có diện tích trồng chè lớn là: Thái Nguyên (22,3 nghìn ha), Hà Giang (21,5 nghìn ha), Phú Thọ (16,1 nghìn ha), Lâm Đồng (10,8 nghìn ha)... Sản lượng chè của Việt Nam tập trung chính tại hai vùng là vùng miền núi phía Bắc và Tây Nguyên. Các vùng chè nổi tiếng với hượng vị đặc biệt được thế giới ưa chuộng là: Thái Nguyên, Vĩnh Phú, Tây Nguyên, Lâm Đồng, Đắk Lắk… 23

Hình 1.5. Diện tích và sản lượng chè Việt Nam giai đoạn 1995 - 2020 Kết quả trên cho thấy tổng diện tích và sản lượng chè của Việt Nam không ngừng tăng qua các năm. Nếu như năm 1995 diện tích là 52,1 nghìn ha, năng suất 180,9 nghìn tấn, thì năm 2015 diện tích trồng chè đã đạt 132,6 nghìn ha, năng suất 1012,9 nghìn tấn và năm 2020 diện tích 123,8 nghìn ha, năng suất 1020 nghìn tấn. Như vậy, năng suất và sản lượng chè của Việt Nam liên tục tăng nhờ sự chuyển biến tích cực về giống, kỹ thuật canh tác và tổ chức sản xuất. Bên cạnh đó, nhiều cơ chế, chính sách đã được các cấp từ trung ương đến địa phương ban hành nhằm phát triển sản xuất và tiêu thụ chè. Đặc biệt, đã có nhiều giải pháp đồng bộ được áp dụng trong vấn đề bảo đảm an toàn thực phẩm, nâng cao chất lượng chế biến và đa dạng hóa mặt hàng, nên sản phẩm chè đã tạo được những kết quả khả quan. Theo số liệu thống kê, Việt Nam hiện đứng thứ 5 trên thế giới về xuất khẩu chè, đứng thứ 7 về sản xuất chè toàn cầu. Sản phẩm chè của Việt Nam hiện đã được xuất sang 118 quốc gia và vùng lãnh thổ. Với hơn 130 nghìn ha diện tích trồng chè, năng suất bình quân là gần 9,5 tấn/ha và hơn 500 cơ sở sản xuất, năng lực hàng năm có thể đạt 1,5 triệu tấn búp tươi/năm và công suất đạt trên 500.000 tấn chè khô/năm. Tổng lượng chè xuất khẩu của Việt Nam có thể đạt 146,7 nghìn tấn, thu về 245 triệu USD với giá bình quân 1.756 USD/tấn (thế giới là 2.200 USD/tấn). Khối lượng xuất khẩu năm 2019 đạt 137,1 nghìn tấn, giá trị 236,4 triệu USD. Giá chè xuất khẩu bình quân năm 2019 ước đạt khoảng 1.730 USD/tấn, tăng 6,2% so với năm 2018. 24

Về cơ cấu sản phẩm xuất khẩu: chè đen 47%, chè xanh 52% (gồm cả chè ướp hương, chè ô long) còn lại chè khác. Giá bình quân chè đen là: 1.430 USD/tấn. chè xanh 2.013 USD/tấn. Thị trường Pakistan và Afganistan, Đài Loan, Nga, Indonesia và Trung Quốc vẫn tiếp tục là 5 thị trường lớn nhất của chè Việt Nam, chiếm gần 75% tổng số lượng và gần 80% giá trị. Hiện nay, ngành chè Việt Nam đang tập trung nâng cao chất lượng, xây dựng thương hiệu, hướng đến ngang bằng giá bình quân thế giới và tạo vị đứng cho cây chè Việt Nam. Về thị hiếu, mấy năm qua thị trường chứng kiến sự thay đổi mạnh mẽ về thói quen thưởng thức chè của người tiêu dùng. Trước đây người tiêu dùng thích uống chè truyền thống trong bữa sáng, là chè đen hoặc chè xanh ướp hương. Tuy nhiên hiện nay có 2 phân khúc đang phát triển rất mạnh, đó là chè thảo mộc, chè chế biến thủ công (theo cách truyền thống, của những nghệ nhân) và sản phẩm mới trong ngành công nghiệp. Sở dĩ chè thảo mộc lên ngôi là bởi đó được đánh giá là đồ uống có lợi cho sức khỏe, với những tác dụng như giảm stress, chống viêm, thải độc, tốt cho tiêu hóa… Còn phân khúc là các sản phẩm chè hòa tan, chè đóng chai, chè túi lọc… luôn tiện dụng, thích hợp cho điều kiện bận rộn trong thời đại công nghiệp hóa.

Hình 1.6. Đồi chè Tâm Châu – Bảo Lộc, Lâm Đồng 25

Đối với người dân Việt Nam ngoài lũy tre xanh thì hình ảnh “rừng cọ đồi chè, đồng xanh ngào ngạt” luôn luôn là niềm tự hào dân tộc, với những ca từ thật đẹp như “Trưa nắng hè gọi nhau râm ran chè xanh” để nói lên tình nghĩa xóm làng. Đó là nét đẹp, là văn hóa ẩm thực của người Việt, gắn bó với cây chè Việt Nam.

26

CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM, THÀNH PHẦN CÂY CHÈ 2.1. ĐẶC ĐIỂM CÂY CHÈ Tên khoa học của cây chè được nhiều nhà khoa học công nhận là: Camellia sinensis (L) O. Kuntze và có tên đồng nghĩa là: Thea sinensis L. Các danh pháp khoa học cũ còn có Thea bohea và Thea viridis. Chè là một loại nước uống phổ biến của các dân tộc trên thế giới, sản phẩm sau khi chế biến của cây chè còn gọi là “Trà”. Nước uống từ cây chè có nhiều tính chất lợi cho cơ thể, theo đánh giá của các nhà khoa học: “Chè là loại nước uống bổ dưỡng, có giá trị sinh học cao nhờ chữa được một số bệnh về tim mạch, là loại thuốc về tiêu hóa, lợi tiểu và chống nhiễm xạ…” Đặc điểm sinh trưởng cây chè Cơ quan sinh dưỡng cây chè là loại thân bụi hoặc thân gỗ, hình dạng của tán, hình dạng và kích thước của loại lá, số đôi gân lá... Cơ quan sinh trưởng là độ lớn cánh hoa (độ lớn), đài hoa (số lượng), đầu và nhị cái (vị trí phân nhánh). Đặc điểm sinh hoá của cây chè chủ yếu dựa vào hàm lượng tanin. Đất có tầng canh tác lớn hơn 80cm, kết cấu đất tơi xốp. Mạch nước ngầm độ sâu dưới mặt đất luôn nhỏ hơn 100cm. Yêu cầu về nhiệt độ bình quân để cây phát triển tốt là từ 15 - 200C, lượng mưa quân bình từ 1.500 - 2.000mm, độ ẩm của đất từ 70 - 80%. Chè ưa đất có độ pH thấp thường pH= 4 - 6, phần lớn cây chè trồng trên đất đồi dốc, độ dốc bình quân nhỏ hơn 250. Đặc điểm của chu kỳ phát triển lớn gồm: Giai đoạn 1 (giai đoạn cây chè con): Kể từ lúc hoa chè thụ phấn đến khi hạt chín trên cây mẹ hoặc từ mầm chè được phân hóa đến lúc tạo thành một cành giâm. Đây là giai đoạn đầu tiên của cây chè, chủ yếu nằm ở vườn chè giống lấy hạt hoặc lấy cành. Giai đoạn 2 (giai đoạn cây chè con): Kể từ khi gieo hạt (hoặc giâm cành), đến khi cây ra hoa lần đầu tiên. Giai đoạn 3 (giai đoạn cây non): Bắt đầu từ khi ra hoa đầu tiên đến khi cây sinh trưởng đầy đủ và định hình 3 – 4 năm. 27

Giai đoạn 4 (giai đoạn cây lớn, cây trưởng thành): Từ khi cây chè bắt đầu bước vào kinh doanh đến khi có biểu hiện tạo tán mới (chè suy thoái). Giai đoạn 5 (giai đoạn già cỗi): Bắt đầu từ khi có chồi mọc vượt từ gốc đến khi chè già cỗi. Thời vụ trồng cây chè phía Bắc tháng 1-2 và tháng 7-8; phía Nam tháng 2-3 và tháng 5-7. Thời vụ trồng bầu cây: phía Bắc tháng 1-3 và tháng 8-9; phía Nam tháng 2-4 và tháng 6-7 khi đất đủ ẩm. Khi trồng, hàng cách hàng 1,4 – 1,5m, cây cách cây 0,4 – 0,5m. Nếu có độ dốc cao thì trồng dày hơn, hàng cách hàng 1,2 – 1,3m, cây cách cây 0,3 – 0,4m. Đặc điểm sinh học Cây chè trồng, được sử dụng chồi và lá dùng để chế biến nước uống chè hoặc gọi trà khô. Cây chè lưu niên, có hoa màu trắng ánh vàng, đường kính hoa từ 2,5 - 4,0cm, mỗi hoa có từ 7 - 8 cánh hoa, hạt của hoa có thể ép lấy dầu. Lá chè khi trưởng thành dài 4 - 15cm, trong lá chè thường chứa 3 - 5% cafein. Tanin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến phẩm chất chè, tanin còn gọi là hợp chất phenol, trong đó 90% là các dạng catechin. Hợp chất polyphenol trong chè thường chiếm khoảng 27 34% chất khô, trong đó hàm lượng tanin từ 20 - 27%. Độ tuổi khác nhau của lá dùng làm các loại chè khác nhau, do hàm lượng thành phần hóa học khác nhau. Lá chồi và 2 -3 lá mới mọc được thu hoạch để chế biến chè, thu hoạch lá bằng tay cách nhau 1 - 2 tuần. Đặc điểm lá và búp Lá chè: Lá của chè dài từ 4 - 15cm và rộng khoảng 2 - 5cm, lá chè mọc cách trên cành, mỗi đốt có một 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 không 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 loài. Số đôi gân lá là một trong những chỉ tiêu để phân biệt các giống chè. Lá chè tươi chứa khoảng 4% cafein, lá non có sắc xanh lục nhạt được thu hoạch để sản xuất chè, lá non mặt dưới lá có lông tơ ngắn màu trắng, lá già thì chuyển sang màu lục sẫm. Tùy sản phẩm mà lá chè có thể dùng 28

làm thành phẩm chè khác nhau vì thành phần hóa học trong lá khác nhau, thông thường người ta thu hoạch búp chè gồm tôm với lá chồi 2 và 3 nhưng khi chế biến chè hương, người ta có thể dùng lá chè, nhánh chè để chế biến. Búp chè: Búp chè là đoạn non của một nhánh chè, búp được hình thành từ các mầm dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe ra) 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, loài và điều kiện chăm sóc, phân bón, các khâu kỹ thuật canh tác khác như đốn, hái và điều kiện địa lý nơi trồng trọt.

a) Cấu tạo của lá chè

b) Búp chè bình thường Hình 2.1. Búp chè

Búp chè là nguyên liệu để chế biến ra các loại chè, vì vậy nó quan hệ trực tiếp đến năng suất và phẩm chất của chè. Trong thực tế, tùy chất lượng mà sử dụng: một tôm một lá, một tôm hai lá hoặc một tôm ba lá.

29

Búp chè gồm có hai loại: búp bình thường và búp mù. Búp bình thường (gồm có 1 tôm + 2, hoặc 3 lá non), có trọng lượng bình quân một búp từ 1g đến 1,2g đối với giống chè Shan, từ 0,5g đến 0,6g đối với giống chè Trung du, búp càng non phẩm chất càng tốt. Nghiên cứu của Bakhơtatje (1947) cho thấy tương quan giữa số lượng búp trên một đơn vị diện tích và năng suất là một tương quan rất chặt chẽ r = 0,956. Hệ số tương quan giữa tỷ lệ phần trăm búp bình thường với hàm lượng tanin và cafein trong lá chè là r = 0,67 và r = 0,48. Búp mù là búp phát triển không bình thường, trọng lượng bình quân của một búp mù thường bằng khoảng 1/2 trọng lượng búp bình thường và phẩm chất thì thua kém rõ rệt. Nguyên nhân xuất hiện búp mù rất phức tạp. Một mặt do đặc điểm sinh vật học của cây trồng, mặt khác do ảnh hưởng xấu của các điều kiện bên ngoài hoặc do biện pháp kỹ thuật không thích hợp. 2.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÁ CHÈ Các chất, có trong thành phần hóa học của chè là được tính trên búp chè và lá chè tươi, là thành phần tham gia trực tiếp cho chất lượng sản phẩm chè sau quá trình chế biến. Phẩm chất của chè thành phẩm được quyết định do những thành phần hóa học của nguyên liệu và kỹ thuật chế biến. Thành phần hóa học của chè biến động phức tạp, nó phụ thuộc vào giống, tuổi chè, điều kiện đất đai, địa hình, kỹ thuật canh tác, mùa thu hoạch... trên cơ sở việc nắm được những đặc điểm chủ yếu về mặt sinh hóa của nguyên liệu sẽ đặt nền tảng cho một số biện pháp kỹ thuật để nâng cao sản lượng, đồng thời giữ vững và nâng cao chất lượng của chè. Thành phần hóa học của lá chè như sau: 2.2.1. Hàm lượng nước Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè, nước có quan hệ đến quá trình biến đổi sinh hóa trong búp chè và đến sự hoạt động của các men. Đồng thời, 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 và oxy hóa khử. Hàm lượng nước có quan hệ mật thiết với quá trình chế biến chè. Nếu nguyên liệu chè bị mất 30

nước quá nhanh thì biến đổi hóa sinh diễn ra nhanh và không triệt để, đôi khi enzyme bị ức chế nếu hàm lượng nước quá thấp ( 70oC - Độ ẩm chè đạt 65% - Thời gian sao: 6-8 phút, trong đó 2-3 phút diệt enzyme và 4-5 phút làm khô.

Hình 3.3. Thiết bị sấy thùng quay Ưu điểm: Diệt enzyme triệt để, nước chè màu xanh và sáng, mùi thơm chè dễ chịu, giảm nhiều mùi hăng tươi của chè, chất lượng sản phẩm ổn định. Nhược điểm: Chè dễ cháy do tiến hành ở nhiệt độ cao, sau khi diệt men phải làm nguội ngay nếu không xảy ra phản ứng oxy hoá tanin tạo teaflavin và tearubigin làm đỏ nước chè. 55

3. Phương pháp hấp khô Sử dụng thiết bị có tác nhân là không khí nóng có nhiệt độ từ 160 – 180 C, sử dụng không khí ẩm để hồi lưu nên nâng cao được hệ số truyền nhiệt, thiết bị có thể làm việc liên tục. Chè được nhập liệu vào thiết bị qua cửa 1 có cánh gạt đều chè, để chè đi vào băng tải buồng 3. Không khí nóng xuyên qua lớp chè để tách ẩm và diệt men có trong chè. Khí ẩm sau đó được tách ẩm và hồi lưu ở ống 4. 0

Thông số quá trình: - Nhiệt độ không khí nóng: 160 – 1800C. - Thời gian diệt enzyme: 6 - 8 phút. - Độ ẩm chè sau hấp: 65%.

Hình 3.4. Thiết bị hấp khô chè bằng không khí nóng Ưu điểm: hồi lưu khí ẩm nên nâng cao hệ số truyền nhiệt, có thể tự động hoá. Nhược điểm: chất lượng diệt men không ổn định, chất lượng sản phẩm không cao, nước chè không xanh. 56

4. Phương pháp hấp ướt

Hình 3.5. Thiết bị hấp ướt chè kiểu cánh đảo Đặc điểm: thiết bị hấp ướt chè là thùng hình trụ, trục cánh đảo quay nhưng không đồng tốc độ với thùng. Các cánh đảo được đặt nghiêng một góc nhất định để đẩy chè trong buồng hấp, đi dọc theo trục ra ngoài. 

Vò chè

Lá chè bị vò sẽ thay đổi về tỷ trọng, thể tích, kích thước, khối lượng. Dưới tác dụng cơ học, thành tế bào của lá chè sẽ bị phá vỡ ra, dịch bào sẽ thoát ra bề mặt của lá chè làm tăng khả năng kết dính, đồng thời, dưới tác dụng của lực ma sát có hiện tượng tăng nhẹ nhiệt độ. Các biến đổi hóa học: polyphenol và cholorophyll thoát ra bề mặt lá và tiếp xúc với oxy không khí làm các phản ứng oxy hóa tiếp tục. Mức độ oxy hóa phụ thuộc vào hoạt lực của các enzyme oxy hóa còn sót lại trong nguyên liệu. Thiết bị vò chè: - Sử dụng thiết bị vò chè đơn gồm thùng vò quay, mâm vò đứng yên. - Thiết bị vò kép gồm thùng vò và mâm vò đều quay nhưng ngược chiều nhau. - Thiết bị vò hở gồm máy vò không có nắp ép hoặc bàn ép. - Thiết bị vò kín gồm máy vò có nắp ép hay bàn ép. Các thông số thiết bị tuỳ vào năng suất máy mà thông số công nghệ khác nhau. Đối với mỗi thiết bị cần lượng nguyên liệu lên mặt sàng với khối lượng một lần sàng tương ứng với một mẻ vò. Khi đổ chè lên mặt sàng chú 57

ý đến bề dày lớp nguyên liệu, mỗi lớp nguyên liệu dày khoảng 5-7 cm, trải đều trên mặt sàng. Sản phẩm sau công đoạn này là chè vò tơi ra khoảng 65%, lá chè không được dập nát quá 65%. 

Sấy làm khô chè

Nhằm giúp giảm độ ẩm của chè đến độ ẩm an toàn, ức chế và tiêu diệt vi sinh vật có trong chè thuận tiện cho việc bảo quản, đồng thời làm chè khô và tạo hương đặc trưng cho chè xanh thành phẩm thông qua các phản ứng hóa học. Các biến đổi trong quá trình sấy chè: - Vật lý: khối lượng và tỉ trọng trong chè giảm, đồng thời độ bền cơ học của lá chè cũng giảm, lá chè dễ bị gãy vụn ... - Hóa lý: bay hơi ẩm và các hợp chất dễ bay hơi, đặc biệt là các hợp chất tạo hương. - Hóa học: các phản ứng tạo hương diễn ra mạnh mẽ nhất. Xảy ra các phản ứng hóa học như phản ứng maillard, phân hủy các acid amin, v.v... Thiết bị sấy chè sử dụng thiết bị sấy băng tải như hình sau:

1. Khung chứa thiết bị 2. Băng tải 3. Trục lăn băng tải 4. Cánh đỡ băng tải

5. Cung cấp nhiệt băng tải 6. Phễu nhập liệu chè 7. Điều chỉnh lượng chè vào 8. Cửa ra nguyên liệu

Hình 3.6. Thiết bị sấy băng tải 58

Quá trình sấy và làm khô chè có thể thực hiện theo hai giai đoạn và yêu cầu như sau: Yêu cầu sấy lần 1: - Nhiệt độ sấy: 100 - 1200C. - Thời gian sấy: 10 - 15 phút. - Hàm lượng nước còn lại trong lá chè: 30 - 35%. Yêu cầu sấy lần 2: + Nhiệt độ sấy: 80 - 900C.

+ Thời gian sấy: 30 - 45 phút. + Hàm lượng ẩm còn lại trong chè: 4 - 5%. 

Phân loại

Phân loại chè bằng máy sàng rung để giúp nâng cao chất lượng của chè xanh thành phẩm. Chè được cho lên tầng trên của thiết bị. Thiết bị khởi động và rung tuỳ theo thông số được thiết lập. Từ trên xuống, kích thước lỗ trên từng sàng sẽ nhỏ dần. Tuỳ vào nhà máy và loại chè mà lựa chọn kích cỡ sản phẩm khác nhau. Thường chè được phân làm 4 loại chè búp nguyên, chè bồm, chè dón, chè cám. 

Phối trộn

Góp phần tạo hương thơm đặc trưng, tăng tính cảm quan cho trà thành phẩm. Thiết bị sử dụng là các máy đấu trộn chè. Chè và hương liệu được nhập liệu. Cánh đảo chè chính và phụ phối hợp để phối trộn đồng đều nguyên liệu mà không làm bạc cánh chè, không tạo nhiều bụi chè trong khi phối trộn. Thời gian phối trộn khoảng 15 - 20 phút/lần, công suất phối trộn chè xanh khoảng 2,2 - 3,6 tấn/g. 

Đóng gói, bảo quản

Bao bì đựng chè bằng giấy, túi bạc hoặc túi màng ghép được hút chân không có các ưu điểm: Tách biệt chè khỏi mội trường bên ngoài (hơi nước và không khí), giữ chè trong môi trường khô để không phát sinh nấm mốc. Mặt khác được bảo quản trong bao bì màng ghép kín sẽ giúp ngăn cản ánh sáng trực tiếp, nhiệt độ, sự thẩm thấu, giữ được hương vị của chè. 59

Thuận lợi cho việc vận chuyển, bảo quản và sử dụng sản phẩm trong thời gian dài. Để chất lượng của chè không bị giảm đi trong thời gian còn hạn sử dụng, thì cần lưu ý những điều sau khi bảo quản chè xanh: Bảo quản ở nơi khô thoáng, tránh xa hơi nước trong không khí ẩm. Tránh xa các mùi mạnh vì chè là một sản phẩm hút ẩm và mùi lạ rất nhanh và mạnh dễ dẫn đến mốc làm giảm phẩm chất nhanh chóng. Tránh ánh sáng trực tiếp vì ánh sáng mặt trời tạo ra nhiệt, thay đổi những hương vị và màu sắc của chè. Đánh giá chất lượng chè xanh theo tiêu chuẩn như bảng sau: Bảng 3.1. Thành phần hóa học đối với thành phẩm chè xanh Tên chỉ tiêu

Yêu cầu

Phương pháp thử

Chất chiết trong nước, % khối lượng, tối thiểu

32

TCVN 5610 (ISO 9768)

Tro tổng số, % khối lượng Tối đa Tối thiểu

  8 4

TCVN 5611 (ISO 1575)

Tro tan trong nước, % khối lượng tro tổng số, tối thiểu

45

TCVN 5084 (ISO 1576)

Độ kiềm của tro tan trong nước (tính theo KOH), % khối lượng Tối thiểu Tối đa

  1,0a 3,0a

Tro không tan trong axit, % khối lượng, tối đa

1,0

TCVN 5612 (ISO 1577)

Xơ thô, % khối lượng, tối đa

16,5

TCVN 5103 (ISO 5498)

Catechin tổng số, % khối lượng, tối thiểu

7

TCVN 9745-2 (ISO 14502)

Polyphenol tổng số, % khối lượng, tối thiểu

11

TCVN 9745-1 (ISO 14502)

60

  TCVN 5085 (ISO 1578)

Tỷ lệ của catechin tổng số và polyphenol tổng số, % khối lượng, tối thiểu

0,5

 

3.2. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ ĐEN 3.2.1. Quy trình công nghệ Chè đen là một loại sản phẩm được chế biến từ lá chè. Chè đen có công đoạn lên men, đây là điều kiện hoạt động của các enzyme trong lá chè, tạo màu sắc, hương vị đặc trưng của chè đen. Búp chè tươi Đặc tính của chè đen: Màu nước đỏ tươi, vị dịu, hương thơm nhẹ dễ Tiếp nhận - Xử lý chịu. Thông thường chè đen có vị mạnh mẽ hơn so với các loại khác của chè Làm héo như chè xanh, nó cũng có nhiều hàm lượng caffeine hơn. Vò chè Một số nơi trên thế giới, như Nhật Bản, Trung Quốc chè đen được gọi là chè đỏ (có một loại chè khác cũng gọi là chè đỏ có chứa lá Rooibos). Đây là một mô tả tốt hơn về màu sắc của thức uống này. Chè đỏ đã được giao dịch rất nhiều vì có thể được bảo quản lâu hơn, trong khi chè xanh mất đi màu xanh của nó khi bảo quản dài (trên 6 tháng), chè đen có thể được lưu trữ trong nhiều năm mà không bị mất hương vị của nó và là loại chè ưa thích ở các nước Châu Âu vì bảo quản lâu và chứa nhiều hàm lượng cafein hơn. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến chè đen như sau (hình bên)

Lên men Sấy khô chè Sàng - phân loại Đấu trộn Đóng gói SP chè đen

Hình 3.7. Quy trình công nghệ chế biến chè đen 61

3.2.2. Giải thích quy trình 

Nguyên liệu

Nguyên liệu là búp chè tươi. Sử dụng búp một tôm ba lá hay một tôm bốn lá (lá cuối cùng sờ không ráp tay). Nguyên liệu không được dập nát, không bị sâu hư, không bị biến tính, không vàng ôi thối, không có mùi lạ. 

Tiếp nhận nguyên liệu

Tiếp nhận nguyên liệu là công đoạn đầu tiên trong quy trình, yêu cầu tiếp nhận đúng số lượng sản xuất cho một ca, đảm bảo chất lượng của nguyên liệu ban đầu. 

Làm héo

Quá trình héo chè là làm thay đổi về sinh lý và sinh hóa của lá chè, quá trình này có liên quan đến độ ẩm trong lá và nhiệt độ môi trường. Yêu cầu của quá trình làm héo là giảm hàm lượng nước trong lá còn lại 60 - 62%, lá chè trở nên mềm, dai, thể tích lá giảm đi. Chất tan tăng lên do sự thủy phân các chất. Tuy nhiên cũng có một số chất mới, không hòa tan được tạo thành. Ở giai đoạn này, tanin bị giảm đi 1 - 2%, các chất có màu được tạo thành, hương thơm được hình thành (do catechin bị oxy hóa rồi kết hợp với polyphenol hoặc alanin, hoặc asparagic). Protein biến đổi sâu sắc để tạo thành các acid amin hòa tan. Một số chất khác như vitamin C, diệp lục, glucid giảm, hàm lượng cafein tăng lên. Điều kiện cần thiết: - Độ ẩm không khí: 60 - 70% - Nhiệt độ làm héo: 32 - 350C - Thời gian làm héo: 8 - 12 giờ Phương pháp làm héo có hai phương pháp là làm héo tự nhiên và làm héo nhân tạo. Tùy thuộc điều kiện sản xuất, nhiệt độ thời tiết mà lựa chọn phương pháp làm héo thích hợp. Các biến đổi xảy ra trong làm héo - Biến đổi vật lý: khi làm héo độ ẩm lá chè giảm xuống, do đó lá chè trở nên mềm, dẻo tạo điều kiện cho công đoạn tiếp là vò chè. Quá trình này 62

gồm hai giai đoạn như sau: + Giai đoạn 1. Khi độ ẩm lá chè giảm thì độ bền lá chè tăng lên. Vì độ ẩm giảm, nên nồng độ chất nguyên sinh tăng, do đó độ nhớt chất nguyên sinh tăng, dẫn đến hiện tượng teo và co chất nguyên sinh. Kết quả là độ bền cơ học lá chè được tăng lên. + Giai đoạn 2. Khi độ ẩm lá chè tiếp tục giảm thì nồng độ chất nguyên sinh tiếp tục tăng và chúng chuyển sang trạng thái cứng. Vì vậy tế bào trở nên giòn và dễ gãy vụn. Các kết quả nghiên cứu cho thấy mối quan hệ giữa độ ẩm và độ bền cơ học của búp chè trương quan nhau, độ bền cơ học của chè cao nhất đạt được khi độ ẩm đạt khoảng 63 - 65%. - Biến đổi hóa học. Cùng với sự giảm độ ẩm của búp chè thì nồng độ chất nguyên sinh tăng lên, do vậy chiều hướng của phản ứng hóa học cũng thay đổi. Hầu như toàn bộ các chất trong búp chè đều có sự biến đổi cả về lượng và chất, tuy nhiên sự biến đổi này không nhiều so với quá trình lên men, nhưng chúng sẽ phát triển mạnh dần lên ở các giai đoạn chế biến tiếp theo nên làm thay đổi sâu sắc về chất. Trong quá trình làm héo xảy ra sự biến đổi một số chất như sau: + Sự biến đổi tanin. Tanin trong chè bị thay đổi cả về số lượng và chất, tuy nhiên nó giảm đi khoảng 1 - 2% so với hàm lượng ban đầu, nhưng thành phần cấu tử của hỗn hợp tanin có sự thay đổi về chất sâu sắc. Trong đó nhóm chất polyhydroxyl phenol - catechin có vị chát đắng mạnh giảm khoảng 2 - 3 lần, còn nhóm chất tanin đặc biệt hay polyphenol - dicatechin có vị chát dịu lại tăng lên tương ứng. Do đó vị chè từ chát đắng chuyển sang chát dịu sau khi làm héo. + Sự biến đổi protein. Dưới tác dụng của protein proteaza, protein bị phân hủy tạo thành các hợp chất chứa nitơ hòa tan ở dạng các acid amin, các acid amin được giải phóng ra khỏi protein sẽ tham gia quá trình tạo hương và tạo màu cho chè. Theo một số nghiên cứu, hàm lượng protein hòa tan khoảng 4% trong búp chè sẽ tăng lên 7,12% trong lá chè héo, vì vậy làm tổng hàm lượng nitơ chung tăng khoảng 2,5 - 5% chất khô. 63

+ Sự tạo thành chất thơm. Hương thơm của chè được hình thành trong quá trình chế biến bắt đầu quá trình làm héo, bởi vì làm héo lá chè được trích lũy một lượng lớn tinh dầu, nên làm cho chè có mùi thơm, như mùi thơm hoa quả. Nguyên do catechin tác dụng với acid amin phenyl alamin hoặc mùi thơm do catechin tác dụng với acid amin asparagic. + Sự biến đổi chất màu. Trong quá trình làm héo, clorofin bị phân hủy một lượng lớn và giảm khoảng 30 - 40% so với hàm lượng ban đầu, đồng thời có quá trình chuyển hóa các chất để tạo ra chất màu mới, chẳng hạn như sự chuyển hóa tanin, do đó cường độ màu của nước chè làm héo luôn cao hơn nước chè tươi. Ngoài ra, trong quá trình làm héo, các thành phần khác như glucid, các vitamin, các acid hữu cơ, các acid vô cơ (như H3PO4 tạo thành do phân giải các hợp chất hữu cơ chứa photpho) cũng có sự biến đổi tương ứng. - Biến đổi sinh hóa. Trong quá trình làm héo, cùng với quá trình bay hơi ẩm sẽ làm giảm khả năng tổng hợp các chất của enzyme và làm tăng cường sự phân giải các chất thuộc nhóm enzeme thủy phân. Trong khi đó các enzyme oxy hóa - khử cũng tăng khả năng hoạt động và oxy hóa các hợp chất polyphenol catechin tạo thành các octoquinon, các chất mới được tạo thành gây ra sự biến đổi hàng loạt các chất khác nhau, tạo điều khiện để thuận lợi cho quá trình lên men sau này. Trong quá trình làm héo, hoạt tính của nhóm enzyme thủy phân tăng khoảng 20 - 40% còn hoạt tính nhóm enzyme oxy hóa khử tăng khoảng 40 - 50%. Như vậy quá trình làm héo nhằm làm giảm lượng nước và làm lá chè mềm dai dễ tạo hình dáng cho cánh chè đen. Trong đó, héo hóa học xảy ra chậm, còn héo vật lý xảy ra nhanh. Do đó, quá trình làm héo phải tiến hành chậm, để vừa đảm bảo héo vật lý và héo hóa học. Thời gian làm héo kéo dài từ 8 – 12 giờ. 

Vò chè

Sau khi làm héo xong, búp chè được tiến hành vò, mục đích của công đoạn này là dùng biện pháp cơ học hoặc dùng thiết bị để phá vỡ tế bào của lá và búp, tạo điều kiện cho dịch tế bào tiếp xúc với oxy để quá trình oxy hóa được tốt. Yêu cầu cần đạt được là làm dập tế bào của búp chè khoảng 70 - 75%. Mặt khác vò chè còn nhằm tạo nên hình thức của sản phẩm (làm 64

cho búp và lá xoăn), theo yêu cầu của thị trường để thuận lợi cho việc đóng gói và bảo quản. Ở giai đoạn này sự oxy hóa tăng lên nhiều so với giai đoạn làm héo.  Quá trình vò chè dùng khí nóng và ẩm, cần vò nhanh trong thời gian ngắn khoảng 4 - 7 phút/ 1 mẻ. Khi vò nóng cần phải lợi dụng sự kết dính cao trong nhiệt độ cao, nhằm đạt sự tối ưu hóa về màu sắc, hương vị, hình dáng của sản phẩm.

Hình 3.8. Thiết bị vò chè Thiết bị vò chè. Nhìn chung, các thiết bị vò chè đều có một thùng vò (khối hình trụ bằng thép không có hai đáy) để chứa chè xanh đem vò nhằm làm dập tế bào, tạo điều kiện cho quá trình lên men. Một số thông số kỹ thuật của giai đoạn vò chè nguyên liệu: -  Độ ẩm không khí: 90 - 92%  -  Nhiệt độ làm héo: 20 - 240C - Thời gian mỗi lần vò chè là 45 phút, vò 3 lần Các biến đổi xảy ra trong vò chè Khi vò chè, tế bào của lá chè bị phá vỡ, lúc này các chất trong dịch chiết tế bào sẽ trào ra mặt búp chè và tiếp xúc với oxy không khí. Đặc biệt toàn bộ enzyme trong lá chè tiếp xúc được với đối chất nên xảy ra các phản ứng hóa học mạnh mẽ. Trong quá trình này, chỉ có enzyme 65

polyphenol oxydaza mới có khả năng chuyển hóa các hợp chất phenol đơn phân tử catechin thành các chất có màu vàng (teaflavin) và màu đỏ (tearubigin) đặc trưng cho màu sắc của nước chè đen. Các phản ứng xảy ra như sau:

Catechin

O2, pholyphenol oxidaza

Octoquinon + glucoza



n(Octoquinon)

Ngưng tụ

Octoquinon

+

H2

Catechin + CO2 + H2O + Q Tạo sản phẩm có màu + CO2

Cũng trong quá trình vò chè, enzyme peroxydaza dưới tác dụng của oxy nguyên tử, được giải phóng ra từ các peroxyt dưới tác dụng của enzyme catalaza sẽ chuyển hóa hợp chất phenol của chè thành chất tạo vị hoặc chất không tan. Ngoài ra trong quá trình vò chè cũng xảy ra hàng loạt các biến đổi như biến đổi của glucid, protein, các sinh tố, các sắc tố… 

Lên men chè đen

Là giai đoạn quan trọng nhất trong chế biến chè đen. Sự lên men được tiến hành sau khi vò chè và hoàn chỉnh ở giai đoạn cuối của quá trình lên men. Các quá trình xảy ra ở giai đoạn này là quá trình lên men, quá trình tự oxy hóa, quá trình có tác dụng của vi sinh vật (quá trình này rất thứ yếu) và quá trình tác dụng của nhiệt (có tác dụng rút ngắn thời gian lên men). Điều kiện cần thiết là nhiệt độ từ 24 - 260C, độ ẩm không khí là 98%. Đối với phương pháp truyền thống (OTD) thời gian lên men từ 3,5 - 4 giờ, còn đối với phương pháp CTC thời gian lên men là 2 – 2,5 giờ. Có thể sử dụng phương pháp lên men gián đoạn hoặc lên men liên tục, tùy theo điều kiện và năng suất chế biến. Chè sau khi lên men phải đạt yêu cầu: có màu đồng đỏ, có mùi thơm quả chín, lá chè mềm dẻo. Đánh giá hiệu quả quá trình lên men là hàm lượng tanin còn lại bằng 35 - 40% so với hàm lượng tanin ban đầu, hàm lượng clorofin còn lại bằng 30% so với hàm lượng ban đầu khi quá trình lên men kết thúc. 66

Các biến đổi xảy ra trong lên men chè - Sự biến đổi các chất hòa tan. Khi lên men, các chất hòa tan giảm xuống và phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ lên men. Các phản ứng hóa học oxy hóa tiếp tục xảy ra, là phản ứng giữa tanin và protein được tăng lên, làm tanin hòa tan chuyển dần sang trạng thái không tan. Nhiệt độ và thời gian lên men ảnh hưởng đến hàm lượng chất hòa tan của chè. Khi thời gian lên men dài, hàm lượng chất hòa tan giảm xuống, nếu thời gian lên men ngắn thì hàm lượng chất hòa tan giữ được nhiều song không tạo được sự biến đổi cần thiết về tanin và các hợp chất hữu cơ khác làm cho vị đắng và màu nước kém. Nhiệt độ lên men ảnh hưởng nhiều đến biến đổi các chỉ tiêu hóa học, trong đó có hàm lượng các chất hòa tan. Qua thực nghiệm, người ta thấy nhiệt độ lên men khoảng 24 - 260C là tốt nhất về màu, mùi, vị của chè. - Sự biến đổi của tanin. Quá trình lên men hàm lượng tani giảm khoảng 30 - 50% so với ban đầu. trong đó thành phần hỗn hợp cấu tử tanin chè bị thay đổi rất lớn là do nhóm chất catechin đơn giản giảm dần trong quá trình lên men, còn hàm lượng nhóm tanin đặc biệt có phân tử lớn cũng tang dần, nhưng sau đó lại giảm vào cuối giai đoạn lên men. Vì vậy vị của chè đen trở lên chát dịu. - Trong quá rình lên men các tinh dầu có sẵn trong chè bị biến đổi sâu sắc, tạo ra chất thơm mới do quá trình oxy hóa xảy ra giữa tanin với acid amin, giữa protein với acid amin, nhờ đó hình thành nên chất thơm độc đáo. Ngoài ta trong quá trình lên men các hợp chất glucid, protein, pectin, các vitamin, các hợp chất photpho và các chất màu cũng biến đổi tương ứng. Ví dụ các hợp chất pectin hòa tan trong chè giảm xuống, trong đó hàm lượng protopectin không đổi, còn hàm lượng hydratpectin giảm xuống. - Trong quá trình lên men hàm lượng oxy đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy các phản ứng oxy hóa xảy ra. Do đó phải tạo môi trường không khí giàu oxy bằng cách sử dụng quạt thông gió và điều tiết không khí. Một yếu tố nữa cũng ảnh hưởng đến quá trình lên men là độ ẩm không khí. Do đó trong quá trình lên men phải duy trì độ ẩm của môi trường xung quanh khối chè lên men là 98%. Yêu cầu này đạt được bằng cách phun ẩm bổ sung vào không khí. 67



Sấy chè

Mục đích của giai đoạn này là dùng độ nhiệt cao để đình chỉ các hoạt động của enzyme, nhằm cố định phẩm chất chè và làm cho hàm ẩm còn lại 3 -5% theo yêu cầu của chè thương phẩm trên thị trường. Sử dụng các thiết bị sấy băng tải (hoặc tầng sôi) trong mục chế biến chè xanh. Điều kiện cần thiết: -Nhiệt độ: 95 - 1050C -Thời gian: 30 - 40 phút  - Chiều dày lớp chè sấy: 2 - 2,5cm - Độ ẩm sản phẩm chè đen: 3 - 5% 

Sàng, phân loại

Sau giai đoạn sấy là quá trình chế biến chè bán thành phẩm. Qua hệ thống sàng - phân loại, nhằm phân chia các loại chè theo các kích cỡ đồng đều. 

Đấu trộn, bao gói

Sau khi phân loại chè, để tạo ra các mặt hàng chè có độ đồng đều về màu sắc, kích thước và phù hợp với tính chất của mặt hàng thì người ta phải tiến hành đấu trộn chè và ủ ẩm nhằm ổn định hương vị. Chè khô là sản phẩm có độ ẩm thấp nên dễ hút ẩm, dễ thấm khí từ môi trường, dễ thoát khí (chất thơm) và trong chè chứa một số thành phần dễ bị phân hủy bởi ánh sáng như các vitamin. Vì vậy để duy trì chất lượng, hương vị thì sau khi đấu trộn phải tiến hành ủ và bao gói chè một cách hợp lý. Đóng gói là giai đoạn của chè thành phẩm trước khi đưa ra thị trường tiêu thụ. Chè phải được đóng gói trong các bao bì kín, sạch, khô và được làm bằng vật liệu không gây ảnh hưởng tới chất lượng chè. Sản phẩm chè thường được đóng gói hút chân không lớp trong, bao bì ngoài có thể bằng gỗ, thiếc hoặc bao bì nhựa PE hoặc PA. 

Các loại chè đen

Theo quy định thế giới, căn cứ công nghệ chế biến mà có các loại chè CTC và chè OTD. Trong mỗi loại chè, tùy thuộc vào kích cỡ, chất lượng 68

chè đen chế biến, mà phân thành các loại BOP, BP, OP, FBOP, PF, PD, PS, F và Dust. Chè đen công nghệ CTC Chè đen CTC (viết tắt: Crush, Tear, Curl). Chè được xay, băm nhỏ và đóng gói sau khi được cắt nhẹ, sấy hơi héo và nghiền nát bởi các xi-lanh có lưỡi kim loại, sau đó được cuộn quăn trong một thùng tự quay. Có những biến thể của phương pháp này. Các loại chè đen được phổ biến rộng rãi nhất thế giới. Thông thường, các doanh nghiệp trộn lá cắt nhỏ từ các loại chè khác nhau, để có được một hương vị chè đen chính xác cho các sản phẩm đưa ra thị trường. Chế biến theo phương pháp CTC (Crushing-Tearing-Curling). Ưu điểm là chè sau khi héo được nghiền và qua nhiều lần cắt, do vậy độ dập tế bào rất cao và gần như cùng một lúc, tạo điều kiện tốt cho 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. Nhược điểm là đòi hỏi chất lượng nguyên liệu cao, các thiết bị phức tạp. Tiêu chuẩn các loại chè CTC được đánh giá theo bảng sau: Bảng 3. 2. Tiêu chuẩn các loại chè đen CTC (Crush - Tear - Curl) Mặt hàng BOP BP PF PD D

Ngoại hình Đen hơi nâu, nhỏ đều lọt lưới 10-14, sạch Đen hơi nâu, nhỏ đều lọt lưới 14-24, sạch Đen nâu, nhỏ đều lọt lưới 2440, sạch Đen nâu, nhỏ đều lọt lưới 4050, sạch Nâu đen nhỏ, mịn lọt lưới 50, sạch

Chè đen CTC (Crush - Tear - Curl) Màu nước Mùi

Vị

Đỏ nâu, có viền vàng

Thơm đượm đặc trưng

Đậm có hậu

Đỏ nâu đậm, có viền vàng

Thơm đượm đặc trưng

Đậm có hậu

Đỏ nâu đậm

Thơm đượm đặc trưng

Đậm

Đỏ nâu đậm

Thơm đượm đặc trưng

Đậm

Đỏ nâu hơi tối

Thơm nhẹ

69

Chè đen công nghệ OTD (Orthodox – Black Tea). Sản phẩm chủ yếu của các doanh nghiệp là chế biến chè đen OTD các loại, được chế biến theo quy trình chính thống, quá trình chế biến được kiểm tra chặt chẽ từ khâu tuyển chọn nguyên liệu đến quá trình tổ chức sản xuất và đóng bao bì. Chế biến chè đen theo phương pháp truyền thống có ưu điểm là sử dụng tương đối triệt để các hoạt tính của enzyme trong chè, khi kết thúc quá trình chế biến cho ra 7 loại sản phẩm có chất lượng từ cao xuống thấp và ổn định. Phương pháp này được áp dụng rộng rãi ở trong nước. Nhược điểm là độ dập tế bào sau quá trình vò chưa cao, do vậy chưa tạo được biến đổi sinh học; đặc biệt, làm chè có mùi hăng, lượng tanin bị tổn thất nhiều làm giảm lượng chất hòa tan có trong chè. Phương pháp này tốn nhiều nhân công. Hiện nay với ưu nhược điểm của từng phương pháp, tại Việt Nam, thường sản xuất chè đen theo phương pháp truyền thống OTD có thể cho sản phẩm chất lượng cao, ổn định và đang được tiêu thụ rộng rãi trên thị trường, phù hợp với thực tế sản xuất và điều kiện về kinh tế của Việt Nam. Tiêu chuẩn các loại chè truyền thống OTD được đánh giá theo bảng sau: Bảng 3.3. Tiêu chuẩn các loại chè đen OTD (Orthodox, Black Tea) Chè đen OTD (Orthodox – Black Tea).

Mặt hàng

Ngoại hình Xoăn, tương đối

OP

đều, đen tự nhiên, thoáng tuyết Nhỏ, mảnh gãy của

FBOP

OP và P tương đối đều, đen có tuyết Tương đối xoăn,

PF

tương đối đều đen, ngắn hơn OP

70

Màu nước

Mùi

Vị

Đỏ nâu sáng,

Thơm

Đậm dịu, có

rõ viền vàng

đượm

hậu

Đỏ nâu đậm,

Thơm

có viền vàng

đượm

Đỏ nâu sáng, có viền vàng

Thơm dịu

Đậm có hậu

Đậm, dịu

Tương đối đều, đen PS

hơi nâu, hơi thô,

Đỏ nâu

Thơm vừa

Đậm, vừa

Thơm nhẹ

Ít đậm

Thơm nhẹ

Đậm hơi nhạt

Đỏ nâu hơi tối Thơm nhẹ

Chát hơi gắt

thoáng cộng nâu Tương đối đều, BPS

mảnh gãy của PS,

Đỏ nâu hơi nhạt

đen hơi nâu F D

Nhỏ đều, đen hơi nâu Nhỏ, mịn, sạch

Đỏ nâu đậm

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 1454:2013 (ISO 3720:2011) về chè đen được đánh giá theo bảng sau: Bảng 3.4. Thành phần hóa học đối với chè đen Đặc tính Chất chiết trong nước, % khối lượng, không nhỏ hơn Tro tổng số, % khối lượng tính theo chất khô không lớn hơn không nhỏ hơn Tro tan trong nước, % khối lượng của tro tổng số không nhỏ hơn Độ kiềm của tro tan trong nước (tính theo KOH), % khối lượng không lớn hơn không nhỏ hơn Tro không tan trong acid, % khối lượng, không lớn hơn Chất xơ, % khối lượng không lớn hơn Hàm lượng polyphenol tổng số, % khối lượng, không nhỏ hơn

Yêu cầu

Phương pháp thử

32

TCVN 5610 (ISO 9768)

8 4

45

TCVN 5611 (ISO 1575)

TCVN  5084 (ISO 1576) TCVN 5085 (ISO 1578)

1,0a 3,0a 1,0

TCVN 5612 (ISO 1577)

16,5

TCVN 5103 (ISO 5498) ISO 14502-1

9 71

3.3. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ Ô LONG 3.3.1. Quy trình công nghệ Ô long là một giống chè có hương vị đặc trưng và xuất hiện cách đây khoảng 400 năm tại núi Long Tĩnh, tỉnh Phúc Kiến - Trung Quốc vào thời nhà Minh. Ô Long theo nghĩa hán nôm có nghĩa là Rồng Đen, do lúc đầu chè ô long khi chế biến để nguyên cả lá xoắn lại như hình một con Rồng Đen, nhưng trong quá trình vận chuyển nó hay gãy, dập nên các nhà chế biến vo thành viên dạng chuông. Năm 1992, giống chè được doanh nhân Đài Loan du nhập vào Việt Nam và được phát triển mạnh ở tỉnh Lâm Đồng, đây là vùng đất cao nguyên có khí hậu nhiệt đới, rất phù hợp cho giống chè này. Giống chè ô long thích hợp nhiệt độ khoảng 18 – 230C độ ẩm trên 75% lượng mưa hàng năm trên 1200 mm, pH khoảng 4 -6, tỷ lệ mùn tổng số trên 2%, kết cấu đất tơi xốp, độ dốc trung bình không quá 250 Búp chè tươi 1 tôm 2 lá

Làm héo

Rũ hương Lên men Sao diệt men Vò chuông Sấy nhẹ

Tạo hình

Sấy khô Phân loại

Đóng gói

Hút chân không

Chè ô long

Hình 3.9. Quy trình công nghệ chế biến chè ô long 72

Để sản xuất chè ô long, nhất là với chè chất lượng tốt, liên quan đến giống chè cụ thể, điều kiện canh tác, thu hái và kỹ thuật chế biến. Chè ô long được định hình thành những viên tròn, nhỏ và đã được ủ cho lên men 30% đến 85%. Đặc điểm chè ô long là ngoại hình xoăn chặt (tròn), màu xanh đen. Màu nước vàng, trong sáng, hương thơm đặc trưng, mạnh mùi hoa quả của chè ô long, vị dịu, có hậu. Quy trình công nghệ chế biến chè ô long như hình sau: 3.3.2. Giải thích quy trình  Búp chè: Chọn búp chè tươi, một tôm, hai lá. Búp chè phải nguyên cánh, đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, không có búp mù xoè, không được dấp nát. 

Làm héo

Mục đích: Để lá chè tái đi, giảm một phần lượng nước, lá chè mềm dai hơn. Tăng chất khô, tăng hàm lượng thành phần hóa học trong tế bào, (cathesin, enzyme tăng), thúc đẩy quá trình oxy hóa để lên men tự nhiên Phương pháp: chè búp được rải phơi trên vải bạt có giàn che nắng, T : 25-30oC; 𝛕 = 30-45 ph. Làm thoát nước trong chè, làm mất tính bán thấm trong tế bào. 0



Rũ hương, lên men

Mục đích: Làm dập tế bào, dịch tế bào, tăng cường hoạt tính của bột men hòa tan có sẵn trong dịch bào và ngoài tế bào đẩy mạnh quá trình lên men. Tăng khả năng trao đổi phản ứng oxy hóa khử tạo sự chuyển hóa các chất trong lá chè bị làm dập cục bộ. Phương pháp: chè được quay thơm: làm dập tế bào + Oxy rồi trải ra nong hoặc trên thiết bị lên men ở nhiệt độ khoảng 18 - 200C và thời gian lên men khoảng 180 - 200 phút. Phản ứng xảy ra: Cathesin + O2 -> Orthoquinon -> tạo SP màu, mùi, vị Điều kiện lên men: nhiệt độ lên men khoảng 18 - 200C và thời gian lên men từ 180 - 200 phút, độ ẩm không khí đạt khoảng 95 - 97%. 73



Sao diệt men

Khi chè đạt độ lên men cần thiết, đưa chè vào chảo (thùng quay) để dùng nhiệt độ phá vỡ hoạt tính của enzyme, nhiệt độ khoảng 80 - 850C và thời gian khoảng 30 - 45 phút. 

Vò chuông

Nhằm tạo hình sơ bộ cho búp chè, làm dập một phần tế bào và phân bố lại dịch của búp chè, để dễ xoắn chặt khi vò. Vò chuông được thực hiện trong máy vò chuông, thời gian vò chuông từ khoảng 1 - 1,5 phút. 

Sấy nhẹ

Tiến hành sấy sơ bộ trong máy sấy băng tải nhiệt độ khoảng 80 85 C, thời gian sấy khoảng 35 - 45 phút nhằm làm giảm hàm lượng nước, chấm dứt quá trình lên men, tạo thuận lợi làm khô. 0



Tạo hình

Để tạo hình cho cánh chè, dùng thiết bị vò nén tạo hình viên tròn đặc trung chè ô long thời gian vò nén tạo hình là khoảng 480 - 600 phút. 

Sấy khô

Tiến hành sấy khô trong máy sấy băng tải để làm cho sản phẩm chè đạt độ ẩm cuối là khoảng 3 - 5%, cố định các thành phần hóa học trong chè và hoàn thiện chất lượng chè về màu sắc, mùi và vị. Quá trình sấy ở nhiệt độ khoảng 85 - 900C và thời gian khoảng 120 – 140 phút. Sau khi sấy, đạt độ ẩm, chè đưa đi phân loại theo các mức chất lượng quy cách khác nhau, thường có chè đủ cánh, chè cọng, chè cám, chè vụn, rồi tiến hành bao gói chân không. Lưu ý: Mỗi công đoạn chế biến phải tuân theo quy trình nghiêm ngặt cả về nhiệt độ thời gian: • Thời gian từ chè búp đến thành phẩm mất khoảng 36 giờ; • Định mức chế biến cứ 4,5kg chè tươi thì cho 1kg thành phẩm. Chè ngon: phải đảm bảo tuân thủ yêu cầu kỹ thuật từ khâu lựa chọn nguyên liệu đến các công đoạn chế biến. 74

3.4. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ HƯƠNG SEN 3.4.1. Quy trình công nghệ Chè hương là sản phẩm thu được bằng cách sao ủ hương liệu thảo mộc khô tán nhỏ hoặc phun hương từ dịch hương liệu pha chế phù hợp với đặc tính của từng loại chè. Hương liệu dùng để ướp chè có thể có nguồn gốc tự nhiên như các loại thảo mộc khô, các loại hoa tươi có hương thơm như hoa lài, hoa sen, hoa cúc... hay các loại hương thơm tổng hợp... Sơ đồ quy trình chế biến chè hương sen như sau: Chè tươi

Phân loại

Làm sạch Diệt men

Hoa sen

Tẩm hương

Xử lý

Ủ hương

Phân loại

Vò chè Đóng gói

Bao bì

Sấy Sao lăn gia nhiệt

Chè hương sen

Hình 3.10. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến chè hương sen 3.4.2. Thuyết minh quy trình 

Nguyên liệu

Chọn những lá chè có đọt chè tươi, một tôm hai/ba lá hay một tôm bốn/năm lá (lá cuối cùng sờ không ráp tay). Nguyên liệu không được dập 75

nát, không hư vàng ôi thối, không có mùi lạ. Trong quá trình sản xuất chè, thì nguyên liệu ban đầu có chất lượng cao có một ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Nguyên liệu chế biến hương sen, là bông hương sen mới nở, cánh hoa tươi, mùi thơm nhẹ. 

Làm sạch

Mục đích: loại bỏ các chất ô nhiễm trong đó, từ vô hại đến nguy hiểm, như: các phần không mong muốn của cây (lá, cành cây, trấu); làm sạch tạp chất như đất, cát, đá và các hạt kim loại từ các khu vực công nghiệp; côn trùng và trứng của chúng; phân động vật, lông, thuốc trừ sâu và phân bón; các dầu thực vật; vi sinh vật và độc tố của chúng. Ngoài ra, quá trình này còn giúp kiểm soát được các phản ứng sinh hóa trong nguyên liệu, loại bỏ các mối nguy, hạn chế mức thấp nhất các tác động xấu đến hiệu quả sản xuất cũng như chất lượng sản phẩm làm ra. Có nhiều phương pháp làm sạch như phương pháp làm sạch khô (sàng, rây), làm sạch theo phương pháp chà xát, làm sạch bằng phương pháp khí động, làm sạch bằng tĩnh điện, làm sạch theo phương pháp ướt là rửa - xối hoặc rửa tuyển nổi, kết hợp sóng siêu âm. + Thiết bị rửa dạng băng tải trục và thùng quay: nguyên tắc của phương pháp là phun nước lên nguyên liệu với một áp lực nhất định. Dưới tác dụng của áp lực nước, chất bẩn sẽ được tách ra và đi theo dòng nước. Hiệu quả của phương pháp phụ thuộc vào các yếu tố như: áp suất nước, lượng nước sử dụng, nhiệt độ của nước, thời gian làm sạch. + Thiết bị rửa tuyển nổi: trong phương pháp này, tạp chất và nguyên liệu được phân riêng nhờ sự khác nhau về khả năng nổi trong nước (các tạp chất như đất, đá, cát, kim loại,… thường nặng hơn nguyên liệu và có xu hướng chìm xuống, còn nguyên liệu thì nổi lên trên). Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm sạch bao gồm: tốc độ dòng nước, kết cấu thiết bị, thời gian làm sạch. Nhược điểm của phương pháp này là tiêu tốn một lượng nước khá lớn, cần tuần hoàn nước rửa để hạn chế nhược điểm này.

76

Thiết bị phun nước Miếng trái cây Con lăn quay

Hướng chuyển động của băng tải

Trục quay

Thiết bị phun nước

Vật liệu bẩn

Nguyên liệu đã rửa Hình 3.11. Mô hình hệ thống rửa làm sạch + Làm sạch khí động: Khối nguyên liệu chè sau khi qua băng tải có thể vẫn còn lẫn các tạp chất như: lá cây, bụi, cỏ,… nếu không được loại bỏ thật kỹ có thể làm ảnh hưởng đến hương vị sản phẩm sau khi thành phẩm và quá trình bảo quản sau này. 

Diệt men

Mục đích: Ngăn chặn các phản ứng hóa học xảy ra dưới tác dụng của enzyme sản phẩm chè có nước màu xanh tươi, mùi thơm tự nhiên. Các nhà sản xuất cần vô hoạt các enzyme có trong nguyên liệu, đặc biệt là nhóm enzyme polyphenol oxydase. Sau khi diệt men, các quá trình hô hấp, thủy phân và oxy hóa của nguyên liệu đều bị đình chỉ. Do đó, các polyphenol trong nguyên liệu sẽ không bị oxy hóa trong các quá trình tiếp theo trong quy trình sản xuất, những thành phần polyphenol vốn có trong chè nguyên liệu được giữ lại trong sản phẩm với hàm lượng cao nhất. Diệt men dưới tác dụng của nhiệt độ cao sẽ làm thay đổi tính chất cơ lý của chè, chuẩn bị cho quá trình vò.

77

Các biến đổi của nguyên liệu - Vật lý: lá chè tươi thường có độ giòn, khi vò sẽ bị nát. Khi diệt men, lá chè sẽ trở nên dai hơn và có độ bền cơ học cao hơn. - Vật lý: dưới tác dụng của nhiệt độ, một phần ẩm trong chè sẽ bay hơi. Bên cạnh sự bay hơi ẩm của chè là sự bay hơi của các hợp chất dễ bay hơi khác, đặc biệt là các tinh dầu. Quá trình này giúp khử mùi hăng của lá cây tươi. Mức độ bay hơi phụ thuộc vào phương pháp diệt men và cường độ gia nhiệt. - Hóa học: trong quá trình diệt men, có thể có một số phản ứng hóa học xảy ra như phản ứng maillard, đặc biệt là trong phương pháp diệt men kiểu Trung Quốc. - Hóa sinh: biến đổi quan trọng nhất là sự vô hoạt các enzyme. Dưới tác dụng của nhiệt độ, các enzyme bị vô hoạt hoàn toàn, các biến đổi của polyphenol diễn ra trong các quá trình tiếp theo và làm giảm chất lượng của chè. Mặt khác dưới tác dụng của nhiệt độ, quá trình trao đổi chất bên trong tế bào của lá chè cũng bị đình chỉ (do hầu hết các enzyme đã bị vô hoạt. Ngoài ra, nhiệt độ cũng làm ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật. Các phương pháp diệt men - Phương pháp hấp: tác nhân là hơi nước bão hòa, có hai phương pháp hấp là hấp gián đoạn và hấp liên tục. Phương pháp hấp gián đoạn: sử dụng nồi hấp, nước trong nồi được đun sôi bằng gas hoặc bằng dầu để tạo hơi hấp chè. Trong đó, dùng thiết bị diệt men để làm giảm độ ẩm của chè xuống khoảng 65%. Đặc điểm: Sử dụng tác nhân là không khí nóng có nhiệt độ khoảng 160 - 1800C. Sử dụng không khí ẩm để hồi lưu nên nâng cao được hệ số truyền nhiệt. Sử dụng thiết bị làm việc liên tục nên có thể cơ giới hóa được. Thời gian diệt men khoảng 6 - 8 phút. Độ ẩm của chè sau khi hấp đạt 65% nên có thể định hình ngay được, Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là do chất lượng diệt men không ổn định nên chất lượng sản phẩm không cao. Quy trình dùng hơi nước bão hòa từ nồi hơi, có nhiệt độ khoảng 10578

1150C, áp suất từ 5-6atm. Độ dày lớp chè trên băng tải buồng hấp phải nhỏ hơn chiều dày 2,5cm, Thời gian hấp 2 phút, làm nguội nhanh 2 phút bằng khí mát. Ưu điểm là diệt men triệt để, thời gian ngắn. Nhược điểm là không làm sạch bụi bẩn trong lá chè, lượng nước đọng trên bề mặt lá chè tăng, phương pháp này ít được sử dụng. - Phương pháp sao hoặc xào: theo phương pháp này, cần đốt nóng thành thiết bị đến nhiệt độ khoảng 230 - 2800C rồi cho chè tươi vào. Do đó, chè được đốt nóng đến nhiệt độ cao hơn 700C nên ezyme sẽ bị tiêu diệt (nhiệt độ giới hạn của ennzyme peroxydaza dưới 700C), đồng thời chè bay hơi nước để tạo độ ẩm chè khoảng 65%. Có hai phương pháp để sao chè là phương pháp gián đoạn và phương pháp liên tục: + Phương pháp gián đoạn: sử dụng chảo bằng gang đúc có bề dày lớn, chảo được đốt nóng bằng than, củi, dầu FO hoặc gas và được đảo trộn bằng bộ phận cánh đảo với tốc độ khoảng 23 - 28 vòng/phút. + Phương pháp liên tục: sử dụng thùng dạng hình trụ bằng inox, thùng được đặt nghiêng một góc nhất định và có bộ phận cánh đảo để đảo trộn khối chè và đẩy lượng chè tịnh tiến ra ngoài. Chiều dài của thùng khoảng 4 mét, thùng cũng được đốt nóng bằng than, củi, dầu FO hoặc gas. Thời gian sao chè khoảng 6 - 8 phút với thời gian 2 - 3 phút để diệt men và có 4 - 5 phút để làm khô. Thiết bị có khả năng cơ giới hóa được. Ưu điểm: Diệt men triệt để, nhiệt độ thiết bị cao gây ra hiện tượng caramen hóa một phần chè tạo mùi thơm dễ chịu, giảm nhiều mùi hăng cho chè. Sau khi diệt men, độ ẩm chè còn khoảng 65% nên có thể định hình ngay được. Dễ điều chỉnh nhiệt độ nếu dùng nhiên liệu đốt nóng là dầu FO hoặc gas. Chất lượng sản phẩm ổn định. Nhược điểm: Do tiến hành ở nhiệt độ cao nên chè dễ bị cháy sém, năng suất thấp. Sau quá trình diệt men phải làm nguội nhanh nếu không sẽ xảy ra phản ứng oxy hóa của tanin tạo teaflavin và tearubigin có màu tối gây màu đỏ của nước chè. Dùng thiết bị bức xạ nhiệt vào khối chè, làm nước trong lá chè bốc hơi tạo bầu hơi nóng ẩm để diệt men. Nhiệt độ thành máy sao trên 2000C. 79

Thùng sao thủ công có tốc độ 40 vòng/phút, nhiệt độ hơi nóng trong thùng đạt khoảng 130 - 1500C. Thời gian diệt men chỉ cần 2 - 3 phút. Kéo dài thêm khoảng 2 - 6 phút để làm giảm độ ẩm. Ưu điểm là diệt men triệt để, tạo hương thơm, giảm được độ ẩm trong lá chè. Nhược điểm là khó khống chế được nhiệt độ và thời gian đúng mức, nên lá chè dễ bị cháy, không làm sạch được lá chè, dễ bị đóng cặn trong thiết bị. - Phương pháp chần chè trong nước sôi Tác nhân là nước sôi, thiết bị là nồi thủ công làm việc gián đoạn. Tiến hành như sau: người ta cho chè vào giỏ bằng kim loại hoặc bằng tre, khối lượng chè mỗi mẻ khoảng 10kg. Tiến hành đun nước trong nồi đến sôi rồi nhúng ngập chè vào, tỷ lệ nước dùng khoảng 1/3 – 1/4 so với chè. Khi đó hỗn hợp (nước, chè) đạt nhiệt độ khoảng 80 - 850C, để chè ngâm trong khoảng 30 giây sau đó đưa chè ra ngoài và nhúng vào nước lạnh để làm nguội khoảng 1/4 so với chè. Sau khi chần và làm nguội, lượng nước trong chè rất lớn nên phải giữ chè thêm một thời gian để nước thoát ra hoặc ép chè đến độ ẩm khoảng 65% sử dụng máy ép trục vít hoặc máy ép thủy lực và sau khi ép phải làm tơi khối chè. Ở điều kiện bình thường nhiệt độ nước đạt 90-1000C, thời gian chần chè khoảng 3-5 phút/mẻ. Ưu điểm là dễ làm, làm sạch được khối chè, ít tốn năng lượng, diệt men nhanh và triệt để, làm giảm bớt vị chát của chè. Nhược điểm là dễ làm tổn thất một lượng chất tan trong chè theo nước (vitamin C…), nếu không khống chế thời gian thì lá chè dễ bị nát nhừ. Phương pháp này chỉ có thể áp dụng khi các giống chè búp tươi to và nhiều nước, chúng khó diệt enzyme triệt để bằng các phương pháp như sao, hấp hoặc các giống chè có nhiều chất gây đắng, do chưa được thuần hóa hoặc do thời tiết khô hạn kéo dài. Quá trình tách ép nước cũng làm tổn thất một lượng chất tan nên nước chè bị nhạt. - Ngoài ra còn một số phương pháp khác như dùng khí nóng ẩm, tia hồng ngoại, v.v…được tiến hành trong buồng kín. Phương pháp này tuy diệt enzyme được triệt để nhưng lại khó vận hành và chất lượng chè không ổn định. 80



Vò chè

Mục đích: tạo hình dáng cho cánh chè, đồng thời, làm dập một phần tế bào của lá chè để các chất dễ tan vào nước sôi khi pha. Do chè được pha nhiều lần nên yêu cầu độ dập không được quá cao. Ngoài ra, do chè đưa vào vò đã được diệt men dưới tác dụng của nhiệt độ cao nên các chất pectin có tính keo trong chè được hoạt hóa giúp cho chè dễ xoắn chắc và không bị gãy. Các biến đổi của nguyên liệu - Vật lý: trong quá trình vò chè, dưới tác dụng của lực cơ học, thành tế bào của lá chè sẽ bị vỡ ra, dịch bào sẽ thoát ra bề mặt của lá chè làm tăng khả năng kết dính. Lá chè bị vò sẽ thay đổi về tỷ trọng, thể tích, kích thước, khối lượng. Các phần lá có độ non khác nhau sẽ biến đổi khác nhau nên dần tách thành từng phần riêng biệt. Sau mỗi lần vò, nếu tiến hành phân loại sẽ tách được từng phần búp chè theo độ non, đồng thời dưới tác dụng của lực ma sát, có hiện tượng tăng nhẹ nhiệt độ. - Hóa học và hóa sinh: khi polyphenol và chlorophyll thoát ra bề mặt lá và tiếp xúc với oxy không khí, các phản ứng oxy hóa sẽ tiếp tục. Mức độ oxy hóa nhiều hay ít còn phụ thuộc vào hoạt lực các enzyme oxy hóa còn sót lại trong nguyên liệu. Phương pháp thực hiện, thiết bị Thiết bị vò chè: sử dụng các thiết bị - Máy vò tác dụng đơn: bàn (mâm) vò đứng yên, thùng vò quay. - Máy vò tác dụng kép: bàn, thùng vò đều quay ngược chiều nhau. - Máy vò mở không có nắp ép nâng lên hạ xuống bằng tay hoặc tự động. Vò chè trên máy vò thủ công của Việt Nam: quá trình vò có thể được thực hiện trên máy vò thủ công. Vò lần 1, cho máy chạy không tải ổn định. Dừng máy cho 2/3 số chè cần vò vào máy. Cho máy làm việc khoảng 5 - 10 phút, sau đó cho nốt số chè còn lại cần vò vào, cho máy hoạt động 15 phút sau vặn bàn ép nén để vò, quá trình nén cần nhẹ tay. 81

Vò lần 2, cho nén nhẹ ngay từ đầu sau 15 phút, để cho chè bảo đảm chè dập khoảng 40 – 55% tế bào và cánh chè xoăn chặt. Chè được vò 2 lần theo chế độ khoảng 35 - 25 phút (hoặc có thể vò một lần 45 phút). Sau khi vò 10 phút, ép xuống 1/4 cối, vò tiếp khoảng 5 - 10 phút ép xuống 2/5 cối, tiếp tục vò. Trước khi ra chè 5 phút, nới nắp ép lên vị trí trên cùng. Đối với chè non (chè loại A) và chè già hơn (chè loại C) nên vò thời gian ngắn hơn chè loại B. Vì chè non quá khi vò trong một khoảng thời gian nào đó, nếu cứ tiếp tục vò thì chè chỉ chuồi ra, khó xoăn tiếp được. Còn chè loại C nếu vò thời gian dài quá thì chè cũng không xoăn thêm được mà có khi lại bị xơ cứng trên ở phần cọng. Chè sau mỗi lần vò được rũ tơi bằng tay hoặc máy để quá trình vò lần sau hoặc sấy khô được dễ ràng. Kết thúc quá trình vò, chè xoăn chặt dạng sợi, độ dập tế bào 45 - 50%. Sau khi vò chè, vệ sinh sạch sẽ cối vò cũng như nền nhà gầm máy vò trước khi cho chè mới vào vò tiếp. Nhiệt độ trong giai đoạn vò chè khoảng 20 - 240C. Vò chè 2 lần mỗi lần khoảng 30 - 45 phút/lần, sau mỗi lần vò phải sàng hay đánh tơi chè để tránh chè bị vón cục, Tiêu chuẩn chất lượng: cánh chè xanh phải xoăn chắc, ít bị gãy và không bị vón cục, tỷ lệ độ dập tế bào khoảng 45 - 55%. 

Sấy khô và sao lăn gia nhiệt

Sấy khô và sao chè là quá trình xử lý nhiệt mà lá chè tiếp xúc trực tiếp với bề mặt truyền nhiệt. Lá chè được đảo trộn liên tục. Phương pháp này còn được gọi là phương pháp Trung Quốc. Thiết bị sao chè có thể là thùng quay hoặc chảo sao. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, khối lá chè sẽ nóng lên đến khoảng 80 - 900C, đây là nhiệt độ cần thiết để vô hoạt enzyme. + Ưu điểm của phương pháp này nhờ nhiệt độ cao nên enzyme được vô hoạt một cách triệt để. Hơn nữa, quá trình này còn làm bốc hơi nước. Chú ý cần tính toán nhiệt độ và thời gian gia nhiệt sao cho độ ẩm lá chè khi kết thúc quá trình sao chè đạt 60%. Thông thường, nhiệt độ bề mặt của thiết bị sao chè khoảng 300 - 3500C, thời gian thực hiện là 10 phút. Trong 2 phút đầu tiên cần chú ý giữ ẩm cho chè. Sau quá trình sao, lá chè có tính dẻo cao, dễ vò, khả năng tạo hương tốt và mùi hăng được khử hoàn toàn. 82

+ Nhược điểm là khó cơ giới và tự động hóa, quá trình này phụ thuộc nhiều vào kỹ năng của nhà sản xuất. Sau quá trình sao chè, cần làm nguội nhanh để giảm sự biến màu của chlorophyll và mất hương trong chè. Quá trình sấy khô và sao chè làm bay hơi đến độ ẩm của chè còn khoảng 1,5 – 2% để tăng khả năng hấp thụ hương của chè. + Làm mất đi mùi vị lạ của chè khô. + Lên hương cho chè dưới tác dụng của nhiệt. Các biến đổi xảy ra trong quá trình sao lăn gia nhiệt - Vật lý: nhiệt độ tăng cao tại vùng bề mặt nguyên liệu và sẽ giảm dần tại vùng tâm, sự khuếch tán ẩm, các thông số vật lý của nguyên liệu sẽ thay đổi như hình dạng, kích thước, khối lượng, tỷ trọng, độ giòn, v.v… - Hóa học: xảy ra nhiều phản ứng hóa học. Phản ứng oxy hóa như các vitamin bị oxy hóa, các hợp chất màu bị oxy hóa và làm sản phẩm nhạt màu hoặc mất màu… Phản ứng thủy phân hay phản ứng Maillard cũng sẽ diễn ra. Ngoài ra còn một số phản ứng khác như hydrat hóa, phân hủy… Biến đổi quan trong nhất là sự chuyển pha nước từ lỏng thành hơi. Các hợp chất dễ bay hơi có trong nguyên liệu cũng sẽ thoát ra môi trường bên ngoài. - Sinh hóa: trong quá trình sao chè, sự trao đổi chất của các tế bào và mô nguyên liệu thực vật sẽ ngừng trao đổi nếu nhiệt độ tăng cao. Ngoài ra, các thành phần khác trong tế bào như DNA cũng có thể biến tính bởi nhiệt. Ở giai đoạn đầu của quá trình, do nhiệt độ của nguyên liệu chưa tăng cao, các phản ứng enzyme trong nguyên liệu vẫn tiếp tục diễn ra mạnh mẽ. Tiến hành: trong điều kiện kỹ thuật hiện nay, người ta dùng chảo sao lăn gia nhiệt có cánh đảo tùy theo kích thước, tính chất loại chè và khối lượng một mẻ nhiều hay ít. Thường nhiệt độ được nâng lên dần trong quá trình sao và giữ nhiệt độ sao chè khoảng 90 – 950C. Trong quá trình sao, chè có 3 lần lên hương (3 giai đoạn). + Lên hương lần 1: Là giai đoạn thoát ẩm (dùng nhiệt độ ấm vừa) đồng thời bay bớt mùi hăng, ngái, mùi lạ lẫn vào chè. Khi chè đã đạt hàm ẩm còn khoảng 3 - 4,5%, những cánh chè lên hương sớm nhất dưới tác 83

dụng của nhiệt; trong quá trình sao hương, những phần cánh chè này có nhiệt độ cao hơn so với toàn bộ khối chè đang sao. + Lên hương lần 2: Lúc này hàm ẩm trong chè khoảng 3 - 3,5%, chè thoát ẩm chậm, toàn bộ khối chè đạt nhiệt độ khoảng 75 - 850C (rồi lên nhanh 900C) bốc mùi thơm, gần với mùi thơm của cốm chè. + Lên hương lần 3: Đưa nhanh nhiệt độ sao chè khoảng 90 - 950C. Lúc này chè đã chín, có màu cánh chè hơi mốc trắng, hương thơm tự nhiên lên mạnh, cần giữ nhiệt độ ổn định. + Thời gian sao chè cánh khoảng 15 - 20 phút. + Thời gian sao chè mảnh khoảng 12 - 15 phút. + Thời gian sao chè vụn khoảng 8 - 10 phút. + Chỉ tiêu cần kiểm soát: màu sắc cánh chè, hương thơm khối chè. Thiết bị: có nhiều dạng thiết bị sao chè khác nhau, ở đây ta dùng thiết bị máy sao chè thùng quay, vận hành dựa vào nhiên liệu là sử dụng khí gas làm nóng buồng sấy giúp quá trình sao sản phẩm nhanh hơn. Nhiệt độ được cài đặt tự động (tối đa là 3000C), đạt đến nhiệt độ cài tự động ngắt gas nên cách thức vận hành cũng như sử dụng rất dễ dàng. So với thiết bị sao chè chạy bằng than công nghệ cũ thì thiết bị sao chè này chạy bằng khí gas an toàn hơn cho người sử dụng. Quan trọng hơn là chúng có ưu điểm nổi trội trong việc giữ màu, giữ hương để tạo ra những sản phẩm thơm, ngon như đúng hương vị nguyên sơ. Thiết bị sử dụng hệ thống quạt gió hiện đại, bên trong được làm bằng inox, lớp bảo ôn bằng thép dày. Đảm bảo cho quá trình sử dụng, sản xuất dài lâu, bền, đáp ứng tốt nhất những yêu cầu của các nhà kinh doanh, hộ sản xuất nhỏ. Quá trình sấy khô là sử dụng nhiệt độ cao để đảm bảo màu sắc của sản phẩm chè, không làm cháy khét chè. Nhiệt độ sấy khoảng 100 – 1200C. Thời gian khoảng 10 -15 phút. Độ ẩm của chè đạt khoảng 30 – 35%. Sấy khô giai đoạn 2 là kéo dài thời gian chế biến nhiệt, kết hợp làm khô chè, chuyển hóa vị của chè, tạo hương thơm đặc trưng của chè. Nhiệt độ sấy giai đoạn này là khoảng 80 - 900C, thời gian khoảng 30 - 45 phút và độ ẩm của chè là khoảng 8 - 12% 84

Chú ý: Chè sau vò và sàng tơi cần đem sấy ngay, nếu để lâu chè sẽ bị oxy hoá làm giảm chất lượng chè. Không được lấy việc sấy khô làm mục đích chính vì cần phải lưu ý đến màu nước chè và hương vị chè. Sau đó sao chè ở nhiệt độ khoảng 60 - 700C, thời gian trên 60 phút và độ ẩm chè đạt khoảng 4 - 5% 

Tẩm hương và ủ hương

Mục đích: Tẩm hương và bổ sung hương sen cho chè, làm cho chè đen có thêm hương sen, còn ủ hương là giúp hương sen ngấm vào chè, tạo hương vị độc đáo của chè hương sen. Quá trình hấp phụ hương sen xảy ra hết sức chậm vì quá trình tiến hành ở điều kiện bình thường tại phòng ủ hương, nên phải kéo dài thời gian. Chè sau khi sao đạt hương thơm, hạ nhiệt độ xuống khoảng 500C, tiếp tục đảo nhẹ toàn bộ khối chè. Tiến hành bổ sung hương sen đã chuẩn bị, tiếp tục sao nhẹ cho đến khi có mùi thơm bay lên thì kết thúc quá trình sao. Chỉ tiêu cần kiểm soát bao gồm hương thơm khối chè sau khi tẩm hương, mùi của hoa hương sen. Tiến hành: trước khi ướp hương, người ta làm nguội khối chè tới nhiệt độ khoảng 80 - 850C để tăng khả năng hấp thụ chất thơm. Thời gian ướp hương phụ thuộc vào chất lượng của chè, mùi vị hương sen và hàm lượng hương sen tẩm ướp. Ngoài ra có thể sử dụng hương thơm sen tổng hợp ở dạng lỏng, chúng có đặc điểm rất dễ bay hơi và rất dễ hấp thụ vào chè. Người ta thường phun chúng dưới dạng mù nên có thể đạt được độ phân tán và đồng đều rất cao. Thường sử dụng thùng để ướp hương nếu lượng chè nhỏ (không quá 100kg) hoặc dùng phòng ướp hương lớn nếu lượng chè lớn (hàng tấn). Nhiệt độ phòng ướp hương tùy thuộc vào loại hương của hoa, nồng độ và tỷ lệ ướp. Thời gian ướp hương phụ thuộc vào chất lượng của hoa sen, độ ẩm của chè và nhiệt độ phòng ướp hương. - Quá trình ủ hương đạt kết quả tốt khi kiểm tra chất lượng bằng cảm quan, ta có: + Nước pha: Màu sắc tươi, sáng, trong, ít vẩn đục. + Hương: Thơm tự nhiên không lộ rõ hương chè. + Bã xanh, vị thơm nhẹ, chát dịu. + Màu sắc chè: Mốc (hương) sáng, không xỉn màu. 85

- Ủ hương: + Chè sau khi tẩm hương, đổ chè ra giấy, tiến hành ủ trong điều kiện kín. + Thời gian ủ chè khoảng 1 tuần.   Sau thời gian ủ các hương thơm từ hoa sẽ chuyển dần và hấp thụ vào cánh chè, tiến hành sàng loại bột hương ra khỏi khối chè. Việc sàng loại bột hương làm cho nước pha chè trong, sáng màu, không bị vẩn đục. Thực hiện quá trình loại hương bằng các mặt sàng có kích thước lỗ, tương ứng với từng loại chè. Quá trình sàng loại hương yêu cầu loại triệt để bột hương ra khỏi khối chè trong khoảng thời gian càng ngắn càng tốt. Chè hương sen được đóng gói và bảo quản, chất lượng hương sen được đánh giá như sau: Bảng 3.5. Các chỉ tiêu cảm quan của chè hương Loại SP

Ngoại hình

Màu nước

Mùi

Vị

Cấp cao

Cánh chè xoăn khá đều sóng, bóng (hoặc bạc) thoáng cẫng, mảnh

Xanh vàng, trong sáng, sánh

Thơm đượm, đặc trưng, bền, hài hoà dễ chịu

Chát dịu, có hậu hài hoà, đặc trưng của chè hương, chè hoa

Hạng I

Cánh chè xoăn tương đối đều, bóng (hoặc bạc) thoáng cẫng, mảnh

Vàng xanh khá trong sáng, sánh

Thơm đượm đặc trưng, tương đối bền, hài hoà

Chát dịu, tương đối có hậu, tương đối hài hoà đặc trưng.

Hạng II

Cánh chè ít xoăn, ít bóng (hơi bạc) hơi thô ngắn, có cẫng, mảnh

Vàng tương đối sáng, sánh

Thơm vừa đặc trưng, hơi bền

Chát tương đối dịu, tương đối hài hoà, đặc trưng

Hạng III

Mảnh chè hơi thô, hơi bạc, tương đối hài hoà giữa mảnh chắc, nhẹ, cẫng, thoáng sơ

Vàng ít sáng

Thơm ít, thoáng khuyết tật

Chát kém dịu, thoáng khuyết tật

86

Bảng 3.6. Các chỉ tiêu hóa lý của chè hương TT

Hạng chè

Cấp cao

Hạng I

Hạng II

Hạng III

1

Chè vụn

4

10

15

2

Chè cám

1

1.5

2

3

Bồm, cẫng

5

12

40

4

Tạp chất sắt

5

Tạp chất khác

0,3

6

Độ ẩm

7,5

7

Tổng tro: tính theo % chất khô

6-8

8

Tính theo % khối lượng, không lớn hơn

Hoá chất bảo quản

0,005

Theo qui định của Bộ Y tế về thực phẩm

3.5. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ HÒA TAN 3.5.1. Quy trình công nghệ Chè xanh hòa tan là sản phẩm sử dụng liền, tiện lợi, đáp ứng nhu cầu hoạt động công nghiệp, làm việc văn phòng. Với sản phẩm từ lá chè được trích ly, sau đó lọc cô đặc, sấy phun, sẽ tạo được bột chè hòa tan có đầy đủ các thành phần từ lá chè. Bột chè hòa tan dễ sử dụng, thuận tiện nên ngày càng được sử dụng nhiều. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến chè xanh như sau:

87

Chè xanh Tiếp nhận, xử lý Nghiền Trích ly Lọc Cô đặc Sấy phun, tạo hạt

Phối chế, phụ gia

Đóng gói

Đóng gói

Bột chè hòa tan

Chè hòa tan có phụ gia

Hình 3.12. Quy trình công nghệ chế biến chè xanh hòa tan 3.5.2. Giải thích quy trình 

Nghiền chè

Mục đích: Làm cho lá chè bị nghiền nhỏ, chuẩn bị cho quá trình trích ly, phá vỡ tế bào để các chất hòa tan dễ thoát ra ngoài trong công đoạn trích ly. Giảm kích thước của lá chè. Cách thực hiện: sử dụng thiết bị nghiền đĩa để nghiền chè về kích thước nhỏ hơn một mm giúp cho quá trình trích ly triệt để hơn. Các yếu tố ảnh hưởng: hình dạng, kích thước lá chè xoắn sẽ 88

khó nghiền. Trong lá chè độ dai, thành phần hoá học và hàm ẩm đều ảnh hưởng đến quá trình nghiền của lá chè. Ví dụ: nếu hàm ẩm lá chè cao, lá chè sẽ dai hơn và thời gian nghiền dài hơn 

Trích ly chè

Thu nhận các chất hòa tan như hàm lượng đường, acid amin, polyphenol, vitamin, khoáng, màu, mùi,… từ lá chè. Oxy hóa các polyphenol để tạo màu, mùi đặc trưng. Quá trình trích ly quyết định đến chất lượng và sản lượng của sản phẩm. Cách thực hiện trích ly bằng ngâm chè sau nghiền trong dung môi và trích ly liên tục trong thiết bị trích ly nhiều bậc. Tỷ lệ nguyên liệu chè và dung môi là 1/10. Nhiệt độ trích ly khoảng 70 - 900C, nồng độ dịch chiết chè khoảng 3 – 5%. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly là tỷ lệ dung môi/nguyên liệu, nhiệt độ trích ly, thời gian trích ly, phương pháp trích ly. 

Lọc

Lọc là loại bỏ những tạp chất không hoà tan trong nước để tinh sạch dịch chiết, đồng thời góp phần tạo nên sản phẩm bột chè hoà tan có độ hoà tan tốt. Cách thực hiện: dùng máy lọc ép khung bản làm việc gián đoạn. Dung dịch chè sau trích ly được nhập liệu và đưa liên tục vào máy lọc ép khung bản và dung dịch lọc được ra liên tục, còn bã chè được tháo ra theo chu kỳ. Dung dịch chè có độ nhớt không cao, tương đối dễ lọc, chế độ lọc tối ưu là lọc nóng. Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lọc là áp lực lọc, thời gian lọc, nhiệt độ lọc, nồng độ và kích cỡ huyền phù. 

Cô đặc dung dịch

Sử dụng thiết bị cô đặc chân không một cấp, dạng màng rơi. Nhiệt độ cô đặc khoảng 75 – 800C và độ chân không khoảng 405 – 430 mmHg. Nồng độ dịch chè đầu vào là khoảng 3 – 5% và nồng độ đầu ra là khoảng 15 – 20%. Các yếu tố ảnh hưởng quá trình cô đặc như nhiệt độ và áp suất, thời gian cô đặc, thiết bị và phương pháp cô đặc. 

Phối chế

Chất phối chế sử dụng ở đây là maltodextrin, thực hiện quá trình 89

trong thiết bị có cánh khuấy. Sau khi cô đặc, tiến hành phối chế mà không cần điều chỉnh nhiệt độ gì thêm. Tỷ lệ maltodextrin/chất khô là 4/1, nồng độ dung dịch sau khi cô đặc là 20%, nồng độ dung dịch sau khi phối chế là 40%. 

Sấy phun chè hòa tan

Sử dụng thiết bị sấy phun. Cách thực hiện: sử dụng nguyên liệu với nồng độ dung dịch vào thiết bị sấy phun khoảng 40% chất khô, với nhiệt độ khí vào là 1700C, nhiệt độ khí ra là 900C và áp suất khí nén là 3,5bar. Thời gian nguyên liệu lưu lại trong buồng sấy ngắn, yêu cầu phải nhỏ hơn 10 giây và độ ẩm chè sau sấy có độ ẩm nhỏ hơn hoặc bằng 5%. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun là hàm lượng chất khô trong dung dịch trước sấy (%), nhiệt độ vào của không khí sấy (0C), nhiệt độ ra của dòng khí sấy (0C), áp suất phun, tốc độ phun (lưu lượng phun). 

Tạo hạt

Bột chè hòa tan mịn được phun vào thiết bị tạo hạt, hòa trộn với dòng chất lỏng dưới dạng sương và kết dính lại thành các hạt. Sau đó, các hạt xốp sẽ được sấy khô dưới điều kiện sấy ôn hòa bằng cách thổi khí nóng (tạo dạng tầng sôi) rồi được làm nguội bằng không khí lạnh. Sau đó, hạt sẽ được sàng phân loại, để thu được sản phẩm đồng nhất. 

Phối trộn chè hòa tan

Phối trộn thêm chất màu, hương, chất bảo quản… làm tăng giá trị cảm quan của bột trà sản phẩm. Tạo ra sản phẩm mới bằng cách thay đổi thành phần tỷ lệ các chất trong hỗn hợp sản phẩm. Trộn các chất đường, acid citric, bột chè hòa tan, màu caramen, vitamin C, NaCl, hương liệu theo tỷ lệ nhất định để đạt được chất lượng sản phẩm theo yêu cầu. Quá trình phối trộn được thực hiện ở nhiệt độ phòng và áp suất thường. Ví dụ: tỷ lệ các chất sau quá trình phối trộn (tính theo % khối lượng): đường là 96%, acid citric là 1,5%, bột chè hòa tan 1%, màu caramen 0,5%, NaCl là 0,25% và hương liệu 0,15%. Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm: Chỉ tiêu Hóa học: Độ ẩm đạt khoảng 5 - 6%, hàm lượng đường 90

không nhỏ hơn 95%, hàm lượng cafein là không quá 3,5%, hàm lượng tanin là 4% và tạp chất là không quá 0,3%. Chỉ tiêu cảm quan: + Hình dạng: dạng bột mịn, đồng nhất, không vón cục. Hạt tương đối đồng đều, tơi khô, không vón cục. + Khi pha tạo dung dịch có màu nâu tự nhiên gần với màu chè truyền thống, dung dịch đồng nhất, không vẩn đục. + Mùi: mùi thơm của chè kết hợp với mùi thơm của acid tạo hương vị nhẹ nhàng dễ chịu, không có mùi khét hay mùi lạ nào khác. + Vị: vị chát, đắng nhẹ của chè 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.

a) Nguyện liệu búp chè

b) Bột chè xanh hòa tan Hình 3.13. Nguyên liệu và sản phẩm bột chè xanh hòa tan 91

3.6. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ XANH ĐÓNG CHAI 3.6.1. Quy trình sản xuất chè xanh đóng chai Búp chè tươi Acid

Đường Sacharos

Nước

Diệt men Vò chè

Nấu Syrup

Trích ly

Lọc

Lọc

Làm nguội

Phối trộn

Phụ gia

Rót chai

Chai

Ghép nắp Triệt trùng Chè xanh đóng chai

Hình 3.14. Quy trình công nghệ chế biến chè xanh đóng chai 3.6.2. Giải thích quy trình  Nấu syrup Syrup là một dung dịch đường có nồng độ chất khô cao và thường dao động trong khoảng 63 - 65% (khối lượng). Syrup có thể sản xuất từ đường saccharose. Quá trình sản xuất syrup từ nguyên liệu saccharose đơn giản hơn nhiều so với quy trình sản xuất saccharose từ tinh bột. Dùng đường saccharose dạng tinh thể, khi hòa tan saccharose vào nước ta sẽ có syrup saccharose, rồi sử dụng nhiệt, quá trình này được gọi là “nấu syrup”. Nhiệt độ cao giúp cho sự hòa tan đường sacchrose vào trong 92

nước diễn ra nhanh và dễ dàng, với xúc tác acid hoặc enzym, tăng cường độ ngọt. Các acid thường dùng: acid citric (C6H8O7) hàm lượng 0,3% tính theo khối lượng, ở nhiệt độ 850C, trong thời gian 180 phút, hiệu suất thuỷ phân đạt 81%. Ngoài ra có thể sử dụng các loại acid khác như: acid tartaric (C4H6O6) hàm lượng khoảng 0,2% tính theo khối lượng, ở nhiệt độ 850C, trong thời gian 180 phút, hiệu suất thuỷ phân đạt 86%, tuy nhiên ít sử dụng vì giá thành cao. Lọc Quá trình lọc sử dụng than hoạt tính hỗ trợ cho việc lọc, lượng than hoạt tính thường sử dụng là 0,5% đối với đường RS (Refined Standard) và 0,16 - 0,2% đối với đường RE (Refined Extra) tính theo trọng lượng. Quá trình chuyển hóa đường thành syrup được thực hiện qua phản ứng sau:

Các thiết bị nấu syrup thường sử dụng là thiết bị nấu syrup có cánh khuấy, thiết bị làm bằng inox hoặc thép không rỉ. Cấu tạo gồm nồi nấu 1, phía dưới đáy có vỏ gia nhiệt 2, động cơ 3 có gắn moter để làm chuyển động cánh khuấy 4 như hình 3.15 sau

Hình 3.15. Thiết bị nấu syrup có cánh khuấy 93

Yêu cầu chất lượng syrup thu được phải đạt: - Trong suốt, không màu, không mùi lạ; - Hàm lượng đường trung bình 65-70%; - Lượng đường chuyển hóa > 90 - 95%. Đối với thiết bị lọc syrup, sử dụng thiết bị lọc khung bản như hình 3.16.

Hình 3.16. Thiết bị lọc khung bản Sử dụng thiết bị lọc khung bản để tiến hành lọc syrup theo các bước: - Huyền phù vào theo đường nhập liệu sau đó phân ra theo số lượng khung tràn vào khoang trống, dưới áp suất nước lọc đi qua vách ngăn lọc theo các rãnh trên khung bản chảy xuống và nhờ van được lấy ra ngoài. - Bã lọc được giữ trên bề mặt của vật ngăn lọc và được chứa trong khung. - Khi bã trong khung đầy thì dừng bơm nước nóng vào để rữa bã nhằm trích ly thêm chất hòa tan (nhưng hiệu quả không cao). - Nén khí để tách hết chất chiết, xả áp, tháo khung, tháo bã lọc và làm vệ sinh thiết bị sạch. Quá trình hoạt động. Dịch đường dưới tác dụng của áp suất từ 5-6at được đẩy vào các rãnh của khung bản, rồi vào khoảng trống bên trong khung. Ban đầu dịch đường được bơm tuần hoàn để trải chất trợ lọc lên bề 94

mặt lọc. Dịch đường sạch sẽ xuyên qua lớp vải lọc rồi chảy theo các rãnh trên bề mặt bản, cuối cùng tập trung ở rãnh nằm ngang phía dưới và theo van đi ra ngoài. Bã được bám vào bề mặt vải và ngày càng dày lên cho tới khi khoảng trống của khung vải chứa đầy bã, lúc đó dịch đường không chảy được nữa (vì trở lực bã quá lớn), ngừng cung cấp dịch đường và tiến hành rửa bã. Trong quá trình lọc, cứ khoảng 15 - 20 phút nên lấy mẫu kiểm tra một lần nhằm phát hiện kịp thời sự phân bố dịch lọc và chất lượng dịch lọc (lúc đó dịch đường bị đục do lẫn than và bột trợ lọc). Sử dụng bột trợ lọc (diatomit): dịch đường sau khi nấu có độ nhớt cao, các hạt rắn tạp chất có hàm lượng, kích thước và tốc độ lắng trong dịch đường rất nhỏ. Vì vậy, sử dụng bột trợ lọc để tăng tốc độ lọc, giảm tốc độ bít vải lọc. Thời gian lọc là khoảng 1 giờ. Khi nhiệt độ dịch đường nhỏ hơn 750C, mở van hơi trực tiếp để tăng nhiệt độ dịch đường. Thiết bị gồm một dãy khung và bản ghép liền với nhau, giữa khung và bản có đặt vải lọc. Mỗi khung và bản đều có rãnh để dẫn huyền phù. Ưu nhược điểm của thiết bị lọc khung bản: Ưu điểm là lọc khung bản có thời gian lọc nhanh, lượng nước rửa tiêu tốn ít. Độ ẩm bã thấp, diện tích bề mặt lọc lớn. Có thể thay đổi năng suất bằng cách thay đổi diện tích lọc. Chi phí hoạt động thấp và thiết bị bền về thời gian. Nhược điểm là độ tổn thất chất chiết cao. Thiết bị hở nên không áp dụng cho những thực phẩm dễ nhiễm vi sinh vật. Mức độ cơ giới hóa và tự động hóa không cao. Thiết bị làm việc gián đoạn nên tốn thời gian cho việc tháo bã và rửa bã. Làm nguội và bảo quản dịch Sau khi lọc, nước đường được bơm đi làm lạnh hạ nhiệt độ xuống 26-28 C. Tránh sự ngưng tụ nước trong bồn chứa làm vi khuẩn xâm nhập, hạn chế tổn thất, giữ được hương thơm khi pha chế và chuẩn bị cho quá trình phối trộn tạo sản phẩm. 0

95

Mặt khác, thời gian dịch đường đi trong thiết bị làm nguội khoảng 45 giây. Khoảng thời gian rất ngắn đó, dịch đường được hạ nhiệt độ từ 800C (sau thiết bị lọc) xuống khoảng 26 - 280C. Vì vậy, làm nguội nhanh dịch đường sau khi nấu và lọc là một khâu quan trọng nhằm đảm bảo chất lượng vệ sinh cuả dịch đường thu được. Dịch đường thu được gọi là siro trắng hay siro trung tính được chứa trong các bồn có đèn cực tím để tiêu diệt vi sinh vật hoặc phòng vô trùng. Yêu cầu phòng phải kín, có thể xông hơi vào để diệt vi sinh vật. Dịch đường phải đạt các chỉ tiêu sau: Dung dịch trong suốt, màu vàng rất nhạt, có mùi thơm của đường, không có mùi mật mía. Nhiệt độ sau khi ra khỏi thiết bị làm nguội khoảng 26-280C và độ Baume là 35-36°. Tổng số vi sinh vật hiếu khí F hạt sẽ rơi xuống; + Nếu PA < F hạt sẽ bay ngược lên; + Nếu |PA| = F hạt sẽ lơ lửng. 147

Nếu hai hạt A và B có cùng kích thước (thể tích VA=VB) nhưng có khối lượng khác nhau ҏA # ҏB thì: mA = VA.ҏA



mB = VB.ҏB Nghĩa là khối lượng của hạt sẽ tỷ lệ với khối lượng riêng của hạt và khi đặt chúng trong trường trọng lực thì lực tác dụng sẽ tỷ lệ với khối lượng hay khối lượng riêng của chúng. Hay nói một cách khác, hai hạt A và B sẽ ở các trạng thái khác nhau khi cùng chịu một tác dụng của lực đẩy F (sinh ra bởi gió). Như vậy, những hạt nặng thường là những hạt có chất lượng tốt, còn những hạt nhẹ thường là những hạt bị khuyết tật. Hiện nay, để phân loại cà phê nhân theo khối lượng riêng (trọng lượng) người ta sử dụng sàng trọng lượng. Nguyên lý hoạt động của sàng trọng lượng là dựa trên 3 yếu tố: chuyển động rung của sàng, độ nghiêng dọc và độ nghiêng ngang của sàng và lực đẩy của gió. Cà phê nhân được nạp vào trong máy qua cửa nạp liệu, do sàng rung và nghiêng một góc nhất định làm cà phê được trải đều trên toàn bộ mặt sàng. Đồng thời, dưới tác dụng bởi lực đẩy của gió sẽ tách các nhân cà phê riêng ra theo khối lượng riêng, những nhân có khối lượng riêng giống nhau được gom lại và đi ra ở máng xả liệu. Để tăng hiệu quả phân tách, trên bề mặt của sàng người ta đặt thêm các tấm ngăn. Các phương pháp phân loại theo khối lượng riêng (trọng lượng) cho phép phân loại cà phê nhân thành nhiều mặt hàng khác nhau theo khối lượng riêng, tuy nhiên những hạt có khối lượng riêng giống nhau thì có thể không giống nhau về màu sắc. Do đó, sau khi phân loại theo khối lượng riêng thì thường phải tiến hành phân loại theo màu sắc. Phân loại theo màu sắc Tuỳ thuộc vào giống cà phê, người ta đánh giá chất lượng cà phê nhân dựa và màu sắc đặc trưng của nó như sau: + Cà phê chè: màu xanh xám tự nhiên; + Cà phê vối: màu xanh hơi đậm hoặc màu xanh hơi vàng; + Cà phê mít: màu hơi vàng hoặc nâu. 148

Tiến hành phân loại theo màu sắc sau khi phân loại theo kích thước và khối lượng riêng. Các phương pháp phân loại cà phê nhân theo màu sắc như sau: Phân loại kiểu băng tải. Cà phê nhân được đổ vào băng tải cao su qua phễu rung, do đó nó được dàn đều trên toàn bộ bề mặt bằng với chiều dày nhất định, đèn chiếu sáng giúp cho việc nhận diện hạt được dễ dàng. Phương pháp này đơn giản dễ thực hiện nhưng năng suất thấp, nhưng tốn nhân công và chất lượng không ổn định. Phân loại kiểu khí đẩy. Nguyên lý làm việc dựa trên nguyên tắc nhận dạng dựa vào màu sắc của hạt. Khi đó mỗi hạt có cường độ màu khác nhau sẽ chịu tác động của một lực đẩy với cường độ khác nhau. Tập hợp những màu có cường độ màu giống nhau sẽ được gom lại trong một máng. Cà phê nhân được chứa trong máng chứa, trống quay tròn, trên trống quay có bố trí các đầu hút để hút hạt cà phê khi đi qua máng chứa, tuỳ thuộc vào màu sắc của hạt mà cường độ ánh sáng phản xạ mạnh hay yếu. Tiếp theo ánh sáng phản xạ được chiếu tới bộ phận cảm biến để tiếp nhận tín hiệu, tín hiệu này được chuyển tới bộ phận khuyếch đại để khuyếch đại tín hiệu, sau đó tín hiệu này được chuyển tới bộ phận điều khiển để xử lý tín hiệu, tín hiệu sau khi xử lý được chuyển tới thiết bị chấp hành (máy nén) để tạo ra dòng khí đẩy hạt cà phê ra ngoài. Tuỳ thuộc vào màu sắc của hạt mà lực đẩy của máy nén khác nhau. Phương pháp này có thể phân loại cà phê, phân thành nhiều mặt hàng khác nhau theo màu sắc, dễ dàng điều chỉnh theo yêu cầu và tự động hoá dễ dàng. Phân loại kiểu điện trường. Nguyên lý làm việc dựa trên nguyên tắc nhận dạng và dùng điện trường để tích điện cho hạt. Tuỳ thuộc vào màu sắc của hạt mà chúng sẽ tích điện khác nhau, những hạt mang điện tích (+) sẽ bị hút về phía điện cực (-) trong điện trường và ngược lại, những hạt mang điện tích (-) sẽ bị hút về phía điện cực (+) trong điện trường. Vì vậy dễ dàng thu được khối hạt đồng nhất về màu sắc. Phương pháp này có thể phân loại cà phê nhân thành các mặt hàng khác nhau theo màu sắc, dễ điều chỉnh và tự động hoá dễ dàng.

149

6.1.2. Chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô a). Quy trình công nghệ

Quả cà phê

Tiếp nhận - Xử lý Phơi (hoặc sấy) Loại bỏ tạp chất Bóc vỏ quả Đánh bóng-Phân loại Đóng gói

SP cà phê nhân

Hình 6.6. Quy trình chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô b) Giải thích quy trình Phương pháp này được gọi là phương pháp khô vì trong quá trình chế biến không dùng nước. Các công đoạn trong quy trình này về cơ bản gần giống với phương pháp ướt, chỉ khác nhau ở công đoạn làm khô đầu tiên. Công đoạn làm khô trong quy trình này được thực hiện như sau: Quả cà phê sau khi thu hái được vận chuyển về nơi sản xuất, nếu 150

chưa kịp đưa vào sản xuất ngay (có thể do lượng cà phê không đủ hoặc do điều kiện sản xuất không thuận lợi) thì phải tiến hành bảo quản để duy trì chất lượng của quả, tránh các biến đổi không có lợi làm quả cà phê bị hư hỏng. Sau đó, quả cà phê được đưa đi làm khô. Quá trình làm khô nhằm làm giảm độ ẩm của quả từ 50 - 60% xuống 12% để phù hợp cho quá trình bảo quản chế biến tiếp theo. Hiện nay, có 2 phương pháp làm khô quả cà phê là phương pháp phơi thủ công và phương pháp sấy cơ giới. Với phương pháp phơi thủ công, người ta tiến hành rải quả cà phê ra sân bằng bê tông, gạch lát hoặc trên giá với chiều dày hợp lý, không quá dầy sẽ làm cho quả cà phê bị ủng, đồng thời định kỳ đảo trộn cà phê trên sân để cho cà phê khô đều và phải che chắn khi trời mưa hoặc có biến động về nhiệt độ lớn. Thời gian phơi phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Quá trình phơi kết thúc khi độ ẩm cuối của quả đạt 12%, khi đó lắc sẽ nghe thấy tiếng kêu lạo xạo. Phương pháp phơi đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp, phù hợp với những vùng nhiều nắng, ít mưa. Tuy nhiên, phương pháp này phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết nên không chủ động được trong sản xuất và chất lượng cà phê không ổn định. Với phương pháp sấy cơ giới người ta sử dụng các loại máy sấy chuyên dùng như máy sấy thùng quay, máy sấy tầng sôi, máy sấy tháp hoặc có thể sử dụng hầm sấy. Phương pháp sấy khắc phục được những hạn chế của phương pháp phơi là chủ động, điều kiện sấy được quản lý nên chất lượng tốt, tuy nhiên phương pháp này tốn kém chi phí hơn phương pháp phơi nhiều. Công đoạn tách tạp chất. Do quá trình phơi, sân thường lẫn các tạp chất như cát sỏi, đất, cành lá, nên cần được xử lý tách tạp chất làm cho sản phẩm sạch và đồng đều hơn. Các bước còn lại như bóc vỏ quả khô như vỏ quả, vỏ lụa, đánh bóng phân loại thực hiện như phương pháp ướt.

151

Bảng 6.1. Các lỗi cơ lý của cà phê nhân, nguyên nhân TT 1

Loại lỗi

Nguyên nhân

Nhân đen hoặc đen từng - Quả thiếu nước khi sinh trưởng phần - Lên men quá mức - Quả tươi được tiếp nhận trên nền đất - Sấy không hiệu quả

2

Nhân bị mốc, bị nhiễm khuẩn

- Quá trình sấy khô cà phê thóc ướt bị gián đoạn dài - Bị ẩm, bị ấm trong quá trình bảo quản

3

Nhân bị lên men quá mức từng phần hoặc hoàn toàn, có mùi lạ (biến đổi từ màu vàng sẫm đến nâu đỏ)

- Thời gian từ lúc khi thu hoạch đến khi sản xuất dài - Lên men quá mức - Vệ sinh bể lên men không sạch - Rửa cà phê bằng nước nhiễm bẩn - Bảo quản cà phê thóc ướt trong thời gian dài

4

Nhân bị kết tinh và dễ vỡ

- Nhiệt độ sấy quá cao

5

Nhân bị đốm màu

- Cà phê bị ướt lại sau khi đã sấy khô

6

Nhân hoàn toàn bị trắng, xốp

- Cà phê bị ướt lại do sấy không hiệu quả - Thời gian sấy kéo dài trong điều kiện độ ẩm cao

7

Nhân bị tẩy trắng (màu hơi vàng trắng, dễ vỡ)

- Thời gian sấy quá lâu

8

Nhân có những lỗ nhỏ

- Bị côn trùng tấn công khi còn trên cây hoặc trong khi bảo quản

152

9

Nhân bị dị tật và bị vỡ

- Bị ép trong quá trình vận chuyển để sấy - Tách vỏ thóc khi còn ướt - Điều chỉnh máy xát vỏ không hợp lý

10

Nhân bị xỉn màu và có tính đàn hồi 

- Sấy chưa đủ thời gian

Bảo quản cà phê nhân

Bao gói hạt cà phê: Sử dụng bao chứa để gói như bao tải (bằng sợi đay) hoặc bao vải, bên trong phải lót bằng PE để chống cà phê hút ẩm và thấm khí. Khối lượng mỗi bao tuỳ thuộc vào phương pháp vận chuyển, nếu vận chuyển bằng tay thì đóng bao 60kg/bao, còn nếu vận chuyển bằng máy (băng tải hoặc gầu tải) thì đóng 80kg/bao. Bảo quản cà phê nhân trong kho khô ráo, thoáng mát, sạch sẽ tránh ánh nắng chiếu trực tiếp vào. Các bao cà phê thường được xếp trên kệ cách nền và cách tường để đảm bảo tránh hút ẩm. Ngoài ra kho bảo quản còn sử dụng các biện pháp để chống sự xâm nhập của các loại côn trùng như chuột, mối, mọt...

Hình 6.7. Sản phẩm hạt cà phê nhân 6.1.3. Chất lượng cà phê Cà phê nhân là sau khi tách lớp vỏ, làm sạch, yêu cầu hạt phải đồng đều về kích cỡ, độ ẩm đạt 12%, tỷ lệ hạt lỗi Màu xám

4

>180

Màu xám -> Màu tối

5

Khoảng 270

Màu tối -> Màu đen

6

Khoảng 300

Màu đen dạng bồ hóng và vỡ vụn

Quá trình rang cà phê trải qua 3 giai đoạn: + Giai đoạn 1 Làm nóng cà phê đến nhiệt độ rang, quá trình bay hơi nước nhanh làm thoát các khí dễ bay hơi theo, khí bay ra có màu trắng đục và có mùi hăng ngái, thể tích của hạt tăng lên đáng kế (V1), bề mặt của hạt bị chai lại. Khi hạt đạt tới nhiệt độ rang thì trong hạt xảy ra quá trình caramel hoá sinh ra một lượng lớn khí CO2, tích tụ trong hạt, đồng thời, có một phần chất chứa cacbon bị vô cơ hoá tạo muội than. Quá trình cracking các hợp chất cao phân tử như protein, tinh bột cũng sinh ra một lượng CO2 làm tăng áp lực trong hạt lên đáng kể. Trong quá trình này, dầu cà phê trong túi dầu thoát lên bề mặt của hạt tạo cho hạt bóng. Các phản ứng xảy ra hình thành các chất thơm. + Giai đoạn 2 Thể tích hạt cà phê tăng lên đột ngột (V2), hạt biến thành dạng xốp, khí thoát ra mạnh có mùi đặc trưng của tiếng nổ đều, bề mặt hạt trở nên rất bóng. Trong quá trình này có một lượng cafein bị tổn thất do thăng hoa. Phía trong hạt chuyển sang màu vàng nâu còn phía ngoài hạt có màu nâu cánh gián. + Giai đoạn 3 Ở giai đoạn này, thể tích hạt không tăng nữa (V3), lượng khí thoát ra 160

ít, tiếng nổ giảm. Quá trình caramel hoá xảy ra làm hạt chuyển sang màu đen, hàm lượng chất thơm giảm, vị đắng tăng lên. Như vậy, trong quá trình rang thể tích của hạt tăng từ 50 - 80% (thậm trí tới 100%) và hao hụt trọng lượng khoảng 14 - 23% (phụ thuộc vào mức độ rang, phương pháp rang). Còn độ ẩm biến đổi từ 10 - 12% ( 13%) trong cà phê nhân xuống 2 - 2,5% trong cà phê rang. Màu sắc thay đổi của cà phê làm biến đổi đo nhiệt độ khi rang, biến đổi màu sắc theo nhiệt độ, ở các nhiệt độ khác nhau có thể xác định như sau: -

Nhiệt độ 1000C, màu xanh sang vàng;

-

Nhiệt độ 120 - 1300C, màu vàng sang màu hạt dẻ;

-

Nhiệt độ 150 - 1800C, màu hạt dẻ sang màu xám;

-

Nhiệt độ >1800C, màu xám sang màu tối;

-

Nhiệt độ 2700C, màu tối sang màu đen;

-

Nhiệt độ 3000C, màu đen dạng bồ hóng và vỡ vụn.

Hình 6.10. Màu sắc thay đổi của cà phê khi rang Ngoài ra, các nghiên cứu còn chỉ ra những biến đổi của các hợp chất hoá học chính trong hạt cà phê trong quá trình rang. Trong quá trình rang, mỗi một hợp chất trong hạt cà phê có thể tăng thêm hoặc giảm đi và hình thành những hợp chất mới. Mùi vị của cà phê là kết quả của quá trình biến đổi này. 161

Các hợp chất quan trọng nhất ở cà phê là hydratcacbon, chất béo, nước, protein, acid hữu cơ, các loại alcaloit (như cafein), các chất thơm, các chất khoáng. Tỷ lệ các hợp chất này rất khác nhau tuỳ theo phân tích ở nguyên liệu thô, sản phẩm rang xay hoặc ở trong tách cà phê thành phẩm. + Hydratcacbon Hàm lượng hydratcacbon trong cà phê thường từ 30 đến 40%. Về lượng đây là nhóm thành phần cao nhất, chúng phần lớn là các loại polysacarid hoà tan hoặc không hoà tan trong nước, ngoài ra còn có một phần nhỏ là đường như đường saccaroza, glucozit,... Trong quá trình rang, các hydratcacbon thay đổi nhiều, chúng có thể phân huỷ thành các hợp chất khác nhau hoặc biến màu nâu hoàn toàn như các chất đường đã nói ở trên. Các polysaccarid không hoà tan trong nước, chúng tạo nên thành tế bào ở hạt cà phê và sau khi pha trở thành bã cà phê. + Độ ẩm Cà phê nhân có độ ẩm từ 10 đến 13% ở dạng không liên kết. Trong quá trình rang, nước bốc hơi và hàm lượng nước tạm thời giảm xuống chỉ còn từ 1 đến 2,5%, sau đó hàm lượng nước sẽ tăng lên. Theo quy định của hầu hết các nước tiêu thụ cà phê, hàm lượng nước trong cà phê rang xay không được vượt quá 5%. Qua quá trình rang, khối lượng cà phê tuỳ theo hàm lượng nước trong cà phê nhân sống và mức độ rang, có thể giảm từ 11% đến 20%, có nghĩa là tuỳ theo cấp độ rang mỗi kg cà phê nhân bị mất đi từ 110 đến 200 gram hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ kể cả nước. + Các chất béo Trong cà phê nhân tổng hàm lượng chất béo chiếm từ 10 đến 13%. Cà phê chè Arabica, có nhiều chất béo (chủ yếu là lượng dầu cà phê) so với cà phê vối Robusta. Trong quá trình rang, các hợp chất béo hầu như không thay đổi và nếu tính theo tỷ lệ khối lượng thì hàm lượng chất béo tăng lên trong quá trình rang. Các chất béo hầu như không tan vào nước, vì thế khi rang chúng biến đổi và chỉ xuất hiện một lượng rất nhỏ trong tách cà phê. Chất béo tập trung chủ yếu ở thành tế bào trong hạt cà phê. Một bộ phận nhỏ là lớp sáp cà phê. Lớp này là một màng rất mỏng phủ xung quanh bề mặt hạt cà phê. Hai chất béo chủ yếu tạo thành dầu cà phê là triglyceride 162

và diterpenester. Acid linolic và acid palmitic là hai loại acid béo quan trọng nhất trong các acid béo. Các acid khác như acid acetic, acid formic (HCOOH) và acid oxycarbon chỉ có với tỷ lệ thấp hơn rất nhiều. Các hợp chất như kahweol và cafestol, trước đây được coi trọng trong đánh giá cà phê cũng ở trong diện này. + Các acid hữu cơ Những đại diện quan trọng nhất của nhóm acid là các loại acid chlorogen. Đây là những loại acid đặc trưng đối với cà phê, trong quá trình rang chúng sẽ bị phân huỷ từ 30 đến 70%. Hàm lượng của tất cả các loại acid trong cà phê nhân chiếm khoảng 4 đến 5% trong đó các loại acid chlorogen chiếm phần chủ yếu. Ngoài Mate (một loại lá dùng làm chè để uống ở Paraguay), thì trong các loại thực phẩm, cà phê là loại có nồng độ acid chlorogen cao nhất. + Protein Trong cà phê nhân có khoảng 11% protein tự nhiên, dưới tác dụng của nhiệt độ cao trong quá trình rang, chúng bị phân huỷ và một số được tái tạo lại và có mặt trong cà phê rang. Một số sản phẩm tạo ra từ sự phân huỷ protein kết hợp với hydratcarbon và acid chlorogen tạo thành những hợp chất màu nâu. + Hợp chất alcaloit Alcaloit là những hợp chất tự nhiên chứa nito có ở trong một số loại cây nhất định. Trong nhóm này có cafein, trigonellin và các nicotinic acid. Đối với cà phê thì hàm lượng cafein có thể từ 0,8 đến 2,5% tùy từng chủng loại. Trong quá trình rang, hàm lượng cafein hầu như không thay đổi nhưng hàm lượng trigonellin giảm 75%. Trong số các chất mới hình thành, đáng kể nhất là niacin hay nicotin acid. Trong cơ thể con người, chất này có tác dụng như một vitamin (vitamin PP). Lượng niacin trong một tách cà phê đủ đáp ứng một phần mười nhu cầu về niacin của một người lớn trong ngày. Ngoài ra, trong cà phê còn một lượng nhỏ theobromin và theophyllin, các hợp chất thường có trong chè và hạt ca cao. + Chất khoáng Hàm lượng khoáng chất trong một sản phẩm tự nhiên thường biến động. 163

Chủng loại cà phê, khu vực trồng cà phê, cấu tạo đất và phân bón tác động đến tỷ lệ khoáng chất. Nỏi chung trong cà phè nhân có khoảng 4% khoáng chất, và 90% lượng khoáng chất này có mặt trong nước cà phê, trong đó Kali chiếm một hàm lượng cao nhất, kế đó là Canxi, Magic và Photpho ở dạng phốt-phát. Hầu hết các khoảng chất khác đều có mặt dưới dạng vi lượng. Trong cà phê, có hàm lượng kim loại nặng hoặc các chất tàn dư khác rất thấp. + Chất thơm Với hàm lượng cho tới 0,1% các chất thơm có thể bốc hơi thì cà phê rang là một trong những loại thực phẩm có hàm lượng chất thơm phong phú nhất. Những chất thơm này không có trong cà phê nhân mà chúng chỉ hình thành trong quá trình rang xay. Các chất cho hương và vị này cộng lại tạo nên hương vị có một không hai của cà phê vì trong thực tế hầu như tất cả các loại sản phẩm thực vật khác ít nhiều đều có các hợp chất của cà phê, trừ chất cafein. Những công trình nghiên cứu đầu tiên về chất thơm được tiến hành cách đây 70 năm. Từ đó đến nay đã phát hiện được trên 700 loại hợp chất thơm dễ bốc hơi khác nhau. Kể từ những năm sáu mươi, khi các phương pháp phân tích được cải thiện thì số lượng các hợp chất được phát hiện trong cà phê đã tăng vọt. Vì thế, cho nên tới tận ngày nay người ta vẫn chưa thể tạo nên hương vị cà phê nhân tạo. Điều cũng gây nhiều ngạc nhiên là từng chất thơm một, không có dấu hiệu chứng tỏ chúng giống với hương vị cà phê đặc trưng. Chất lượng của sản phẩm cà phê rang xay phụ thuộc vào nguyên liệu, quá trình rang như phương pháp rang, thiết bị rang, kỹ thuật rang và kỹ thuật phối trộn. Trong quá trình rang, nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất quyết định đến chất lượng của sản phẩm. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ rang phải bắt đầu ở khoảng 200°C, nhiệt độ rang tối ưu là 210-230°C. Khi đó, thời gian rang sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ rang thường từ vài phút (với phương pháp rang liên tục) đến vài chục phút (với phương pháp rang gián đoạn) và các yếu tố khác. Phương pháp rang Có hai phương pháp rang là phương pháp gián đoạn và phương pháp 164

liên tục. Với phương pháp rang gián đoạn sử dụng thiết bị rang dạng hình trụ, hình cầu, hoặc thiết bị rang kiểu đứng. Còn phương pháp rang liên tục sử dụng thiết bị rang dạng trống quay, dạng chảo quay. Vật liệu để chế tạo thiết bị thường là thép đen, thép chống rỉ hoặc gang.

Hình 6.9. Thiết bị rang cà phê kiểu đứng Nguyên tắc hoạt động của thiết bị rang cà phê kiểu đứng. Các cánh khuấy có tác dụng làm gia tăng tỷ lệ trao đổi nhiệt giữa các hạt với nhau và giữa hạt với khí nóng được cấp, các cánh khuấy quay trên một trục nằm ngang. Khí thải được thổi ra nhờ quạt gió đặt ở đỉnh một ống đứng cố định để làm sạch. Kết thúc quá trình rang, hạt cà phê được chuyển qua, vào một cái bể ống rỗng đủ chứa để làm nguội. Với tỷ lệ khí/cà phê cao nên thời gian rang một mẻ khoảng 17 - 20 phút. Hiện nay, các dây chuyền kiểu này, được thiết kế hệ thống khí hồi lưu làm tăng hiệu quả rang. Lò đốt hơi được vận hành ở nhiệt độ cao khoảng 600 - 700°C, do vậy khí thải (có thế có vỏ lụa hoặc không) có thể cháy hoàn toàn cho tới lớp chất hữu cơ bám phía dưới. Bằng việc điều khiển bốn hướng khí vào, khí thải từ lò hơi bịt kín, làm đổi hướng vào buồng rang, nhiệt độ của quá trình rang có thể được điều chỉnh một cách độc lập. Điều nổi bật hơn là nó cho phép sự hồi lưu nhiệt từ khí thải với không khí hồi lưu tới lò hơi kín. Cũng có thể sử dụng nhiệt độ rang thấp hơn. Dây chuyền 165

bao gồm một máy rang và sự hồi lưu không khí nhưng có sử dụng thiết bị làm sạch nhanh khí thải. Ngoài thiết bị rang kiểu đứng, hiện nay các nhà máy áp dụng thiết bị rang cà phê liên tục dạng trống quay nằm ngang. Loại máy này lắp đặt một hệ thống hồi lưu với quá trình loại bỏ vỏ lụa và với một phần hơi ẩm đi ra theo đường ống dẫn khói sau quá trình làm sạch. Tại đây, khí nóng được phân phối trên toàn bộ khối hạt đang được đảo trộn nhờ một bộ phận, phân phối qua miệng vòi chạy dọc theo trục nằm ngang giữa trống, bộ phận làm nguội được đặt nằm gọn dưới bộ phận rang, thời gian rang được giảm xuống, có sử dụng tốc độ cao theo hướng đã định của khí nóng trong suốt quá trình rang. Ngoài ra, người ta còn có các phương pháp rang khác như sau: + Phương pháp rang áp lực: phương pháp này vận hành thiết bị liên tục có sử dụng áp lực của khí Nitơ, trong buồng rang áp suất đạt 150 psi ở nhiệt độ 2270C và cũng rất phù hợp khi có một hệ thống hồi lưu khí. Thời gian rang hết khoảng 6 phút. Tỷ lệ khí nóng so với cà phê là 3500 cfm ở áp suất 80 psi tương ứng với 6 cân Anh cà phê mỗi phút. Chú ý rằng tỷ lệ theo khối lượng là 70:1. Theo số liệu nhận được từ sự so sánh giữa rang ở điều kiện áp suất khí quyển (máy rang thông thường) với rang áp lực thì màu sắc như nhau, đấu trộn cà phê rang có áp lực thì có độ chua dịu hơn, có phần thu được chất rắn hoà tan nhiều hơn và đậm đặc hơn. Điều này cũng giải thích, vì dưới áp lực lớn của không khí, một số chất thơm và acid được giữ lại (không bị bay hơi) ngay trong hạt cà phê. + Phương pháp rang gián tiếp sử dụng không khí nóng có nhiệt độ khoảng 400 - 6000C thổi trực tiếp vào cà phê, khi đó nhiệt độ của cà phê đạt khoảng 200 - 2600C, với phương pháp này chất lượng cà phê cũng rất tốt hoặc tiến hành rang cà phê trong cát sạch thì chất lượng cà phê cũng ổn định và có chất lượng tốt. 

Làm nguội cà phê rang

Cà phê sau khi rang xong được đem đi làm nguội nhanh nhằm giảm nhiệt cho hạt, tránh các biến đổi không có lợi xảy ra và giải phóng khí CO2 sinh ra trong quá trình rang tạo thuận lợi cho quá trình bao gói sau này. 166

Làm nguội bằng cách trãi đều cà phê ra sàng, kết hợp với quạt thổi không khí hoặc tốt nhất là hút chân không để tránh tổn thất chất thơm. 

Phối trộn cà phê rang với các chất phụ gia

Sau khi làn nguội, cà phê được đưa đi phối trộn theo quy cách chế biến của đơn đặt hàng giữa các chủng, hạng cà phê với nhau theo một tỷ lệ nhất định hoặc với các nguyên liệu phụ và các chất phụ gia theo thị hiếu của người tiêu dùng (còn gọi là “gu” nhà chế biến). Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại cà phê mà thông tin trên bao bì không đúng với thực chất của cà phê dựng bên trong. Ví dụ người ta có thể ghi trên bao bì: “Hỗn hợp cà phê Arabica và Robusta” nhưng thực chất bên trong bao là 100% cà phê vối Robusta; hoặc ghi “Cà phê nguyên chất 100%” nhưng thực chất bên trong có một tỉ lệ rất cao tới 30% khối lượng các loại phụ gia và chất độn như đậu tương và ngô. Hoặc có thông tin trên bao bì rằng “hàm lượng Ochratoxin dưới 5 phần tỷ” nhưng thực chất loại cà phê này chưa bao giờ được lấy mẫu phân tích để xác định hàm lượng độc tố. Tuy vậy, người tiêu dùng ít khi quan tâm đến những gì ghi trên bao bì mà chủ yếu quan tâm đến việc loại cà phê đó có phù hợp với khẩu vị của mình hay không. Nhiều người không thích cà phê nguyên chất bằng cà phê có đấu trộn thêm hạt bắp hoặc đậu nành, vì làm tăng lượng protein và tinh bột. Do đặc điểm chính, là khẩu vị của người uống cà phê, là động lực chính, để nhà sản xuất tạo ra sự phối trộn trong quá trình chế biến. Một số các chất phối trộn cho vào và phụ gia trong chế biến: - Nhóm các chất độn: mục đích làm chất thay thế, làm hạ giá thành sản phẩm, tăng lượng protein, tăng tinh bột cải thiện trạng thái, màu sắc, mùi vị. Ví dụ: bổ sung hạt bắp, hạt đậu nành cũng được rang phối trộn cà phê khi xay, tạo hàm lượng protein, lipid, cải thiện màu sắc, độ sánh, khả năng tạo bọt, tạo vị béo hòa hợp với cà phê, giảm độ đắng. Bắp hạt rang, được trộn chung với hạt cà phê rang, trước khi xay, nhằm tạo màu đen đậm, tạo độ sánh, độ bọt và không bị hít phin khi pha chế, tỷ lệ phối trộn khoảng 5 - 20%. - Nhóm các phụ gia: mục đích tạo hương vị, tạo mùi, tạo màu. Ví 167

dụ: rượu được tẩm vào nhằm khử một số mùi lạ, tạo hương vị hài hòa, các loại rượu hay dùng như rượu trắng, rượu Rhum. Đường saccharose dùng làm điều vị, tạo độ sánh và hiệu chỉnh màu. Bơ hoặc dầu mỡ, nhằm tạo vị béo đặc biệt cho cà phê, tạo mặt bóng đẹp, ngăn cản bay hơi các chất tạo hương. Muối ăn tinh kiết tạo vị mặn. Ngoài ra có các nhóm chất phụ gia tạo mùi như essence, hương vanille liều lượng sử dụng khoảng 0,1 đến 0,3% 

Ủ cà phê rang

Sau khi phối trộn, cà phê được đưa đi ủ trong khoảng 40 giờ. Quá trình ủ nhằm làm cho các chất phụ gia ngấm đều vào trong hạt cà phê nhưng không làm ảnh hưởng đến chất lượng của cà phê rang. Quá trình ủ được thực hiện trong các thùng hoặc các bao kín, khối lượng tùy thuộc vào quy mô sản xuất. 

Xay nghiền cà phê rang

Công đoạn xay nghiền cà phê rang cũng rất quan trọng, cà phê rang phải được xay đến độ mịn phù hợp và đồng đều. Nếu bột thô thì khi pha sẽ rất khó có thể chiết được hết các chất hoà tan ra ngoài nên dịch chiết sẽ loãng hoặc thời gian pha phải kéo dài. Ngược lại, nếu bột quá mịn thì khi pha cà phê sẽ khó chảy và có thể dịch chiết sẽ lắng cặn. Tuy nhiên, độ mịn của bột cũng tuỳ theo phương pháp pha (pha bằng máy thì bột phải mịn hơn pha bằng tay) hoặc nơi tiêu thụ (ở Châu Âu thì bột phải mịn hơn ở Hoa Kỳ). Độ mịn phù hợp khoảng 400µm. Để xay cà phê, người ta có thể sử dụng máy nghiền nhiều cặp trục, máy nghiền răng hoặc máy nghiền đĩa. 

Bao gói và bảo quản cà phê bột

Công đoạn bao gói cần chú ý đến tính chất của sản phẩm cà phê rang xay đó là khả năng dễ hút ẩm, các khí lạ và thoát hương thơm ra ngoài làm độ ẩm tăng lên, tạo điều kiện cho mốc phát triển, tổn thất hương thơm và cà phê có mùi lạ làm giảm chất lượng thậm chí làm hư hỏng sản phẩm. Vì vậy, người ta thường sử dụng lọ thủy tinh màu, hộp kim loại hoặc bao bì hỗn hợp (nhiều lớp) để có khả năng chống ẩm, chống thấm khí và chống ánh sáng xuyên thấu. 168

Phương pháp đóng bao thường đi kèm với loại vật liệu làm bao. Loại bao thương mại cổ điển nhất là hộp kim loại (tức hộp sắt mạ kẽm và sơn bóng bên ngoài) được đóng bao chân không. Dung tích của hộp kim loại thường là 1 lít và có thể chứa khoảng 450g cà phê nhân rang. Loại này có nhiều ưu điểm như ngăn cản hơi nước và oxy hay không khí đi vào và đi ra khỏi hộp và có thể chịu đựng áp suất lớn. Sau khi cho cà phê rang vào hộp, hút hết không khí bên trong hộp và đóng nắp hộp lại. Do chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài hộp (áp suất bên ngoài cao hơn áp suất bên trong hộp) nên nắp hộp được đóng chặt. Bao bì màng ghép nhiều lớp cứng Bao bì màng ghép nhiều lớp là loại bao bì được cấu tạo từ nhiều lớp khác nhau như giấy, nhựa, nhôm, dùng trong thực phẩm. Mỗi lớp này đều có đặc điểm riêng và tùy theo mục đích sử dụng mà nhà sản xuất sẽ đưa ra sản phẩm được ghép từ loại màng nào. Qua đó giúp giảm thiểu nhược điểm của các loại bao bì thông thường và tăng ưu điểm của thành phẩm bao bì màng ghép phức hợp nhiều lớp. Các loại bao nhựa kết nhiều lớp thường là mềm dẻo chứ không cứng. Nó được gọi là “cứng” vì sau khi cho cà phê vào, áp dụng hút chân không ở áp suất cao và hàn kín miệng bao, thì bao trở nên cứng, sản phẩm đựng kín, không trao đổi với môi trường bên ngoài nên chất lượng sản phẩm bảo quản lâu và ổn định về hương, vị, chất lượng sản phẩm. Trong thực tế hay sử dụng vật liệu cấu tạo bao màng ghép gồm 3 lớp khác nhau: lớp polycthylene (PE) ở trong cùng (độ dày tiêu chuẩn là 12 micron-met) để dễ dùng nhiệt hàn bao, lớp polypropyrene (PP) hoặc nhôm ở giữa (độ dày tiêu chuẩn là 12 micron-met) để tránh cho cà phê hút ẩm và polyester (độ dày tiêu chuẩn là 70 micron-met) ở lớp ngoài cùng để cho phép sử dụng các loại mực dung môi hữu cơ in các thông tin về sản phẩm trên bao bì. Cà phê sau khi cho vào bao, được hút chân không và được hàn kín miệng bao, sau đó sản phẩm này được cho vào một hộp gỗ hoặc thiết để vân chuyển và bày bán trong siêu thị. Do được đóng bao chân không nên áp suất không khí bên ngoài bao luôn cao hơn áp suất không khí bên trong bao, vì vậy bao cà phê luôn luôn “cứng” và có thể nhìn không đẹp mắt. 169

Trong điều kiện không mong muốn nào đó, chỉ cần có một lỗ thủng trên bao hoặc do hàn bao không kín, ngay lập tức không khí bên ngoài lọt vào bên trong bao để cân bằng áp suất, và làm cho bao trở nên “xốp”, không còn cứng như trước nữa. Đây là điều không đáng có vì gây ra nguy cơ xuống cấp chất lượng cà phê rang, nhưng nó vẫn được chấp nhận bởi người tiêu dùng do bao “xốp” đẹp hơn và ít nhăn nhúm hơn bao “cứng”. Bao dùng bao mềm hay xốp Phương pháp đóng bao dùng bao mềm rất thông dụng. Vật liệu làm bao rất đa dạng, có thể dùng bao kính bóng hoặc dùng bao giấy kết nhiều lớp. Bao mềm cũng có thể được gắn “van-một-chiều” để không cho hơi ẩm và ôxy/không khí bên ngoài xâm nhập vào trong và cho phép khi thoát ra ngoài để tránh gây hư hỏng sản phẩm. Loại bao này được gọi là “mềm” vì không sử dụng trong đóng bao hút chân không. Việc giảm không khí và oxy trong bao mềm trước khi đóng gói được thực hiện bằng cách dồn cà phê nhân rang trong bao càng chặt càng tốt, và sau đó hàn kín miệng bao. Với loại bao được gắn van-một-chiều, cần chú ý phải sử dụng bao dày và tránh việc hàn không kín bao hoặc bị thủng bao làm ảnh hưởng chất lượng sản phẩm bên trong. Chất lượng sản phẩm cà phê rang xay được đánh giá qua độ đậm/ nhạt, vị, màu sắc, độ sánh và hương thơm của nó. Tuy nhiên, chất lượng của cà phê rang xay được thể hiện rõ nhất qua hương thơm và vị. Do đó, dùng đánh giá cảm quan để xác định hương, vị của sản phẩm và xác định được chất lượng. Yêu cầu chất lượng cà phê bột như bảng sau. Bảng 6.4. Thành phần hoá học của cà phê rang xay (%) Thành phần

Hòa tan

Không hòa tan

Cacbonhydrat + Đường khử + Đường bị caramel + Hemicenluloza (bị thủy phân) + Chất xơ (không thủy phân)

1,0-2,0 10,0-17,0 1,0 1,0

0,0-7,0 14,0 22,0

-

15,0

Dầu 170

Protein (Nx6,25)

1,0-2,0

11,0

Tro

3,0

1,0

Acid không bay hơi + Acid chlorogenic + Acid cafeic + Acid quinic + Acid oxalic, A.malic, A.citric, A.tartaric

4,5 0,5 0,5 1,0

-

Acid bay hơi

0,35

-

Trigonelline

1,1

-

Cafein (arabica 1% robusta 2%)

1,2

-

Phenolic

2,0

-

Chất bay hơi + CO2 + Hương và mùi

Vết 0,04

-

27,0 - 35,0

73,0 - 65,0

Tổng A. Kiểm tra hạt cà phê rang

a). Đánh giá màu sắc hạt cà phê rang Việc đánh giá phân loại cà phê dựa vào màu sắc và độ láng bóng của bề mặt hạt, sự đồng màu của khối hạt, màu sắc và độ mở của rãnh giữa hạt. Màu sắc cà phê nhân rang được đánh giá khi so sánh một mẫu cà phê rang đã xay mịn với một đĩa mẫu. Để việc sử dụng các đĩa mẫu có hiệu quả, phải chú ý các điểm đặc biệt sau: - Ánh sáng (nguồn sáng để chiếu sáng mẫu cà phê và đĩa mẫu). Hệ thống đĩa mẫu được thiết kế để làm việc với điều kiện ánh sáng ban ngày theo quy định. Có thể sử dụng nguồn ánh sáng tự nhiên nhưng nó không được hoàn hảo do nguồn này thay đổi theo thời gian trong ngày và theo điều kiện thời tiết. Tốt nhất là sử dụng nguồn ánh sáng trắng nhân tạo, với 4 bóng đèn huỳnh quang (mỗi bóng dài 1,2m; 40w ) được lắp đặt cùng nhau, cao cách nơi để mẫu và đĩa mẫu lúc so sánh là 180cm đã chứng minh 171

là cho kết quả so sánh tốt nhất. Cần chú ý là phải sử dụng các đèn ít tạo nhiệt để kéo dài tuổi thọ của các đĩa mẫu. - Độ tương phản. Mẫu cà phê rang sẽ dễ so sánh nhất khi được quan sát dưới một bề mặt đen trung bình. Tốt nhất mặt bàn bên dưới nguồn sáng nhân tạo, nơi dễ so sánh mẫu cà phê rang với đĩa mẫu, được bao phủ toàn bộ bằng giấy mẫu đen trung bình. - Diện tích bề mặt so sánh. Diện tích bề mặt đựng mẫu phải cùng diện tích của đĩa mẫu. Luôn luôn sử dụng cùng loại đĩa petri đựng mẫu với đĩa petri đựng tấm Card mẫu. - Sự phản quang/độ bóng láng. Nên chú ý một điều là các đĩa mẫu hơi bóng láng hơn so với mẫu cà phê bột có mức độ phản quang thấp. Tốt nhất hai đối tượng để so sánh có cùng độ phản quang. Muốn vậy, đĩa đựng mẫu cà phê nên đặt nằm ngang trên mặt bàn, người quan sát hơi nghiêng đĩa mẫu sao cho không còn ánh chói chiếu vào mắt, để quan sát và so sánh màu sắc của mẫu và màu sắc của đĩa mẫu. - Hình thể bề mặt. Kết cấu hoặc hình thể bề mặt sẽ ảnh hưởng đến sự cảm nhận màu sắc, mẫu cà phê cần xay bột rất mịn và nén sao cho gần có mặt phẳng giống của đĩa mẫu.

Hình 6.11. Đánh giá màu sắc biến đổi trong quá trình rang cà phê 172

Quy trình đánh giá mẫu của cà phê rang xay như sau: - Bước 1. Xay thật mịn (tương đương với độ mịn của loại cà phê pha chế bằng máy espresso) một mẫu cà phê cần đánh giá. - Bước 2. Cho bột vào đầy một đĩa petri sao cho lượng bột ngang bằng với đường gờ mép trên của đĩa. - Bước 3. Đặt đĩa chứa mẫu nêu trên lên một miếng bìa đen. - Bước 4. Đặt đĩa chứa tấm Card mẫu ở khoảng cách mà mắt có thể quan sát rõ nhất. Nghiêng đĩa mẫu để không có ánh sáng chói vào mắt. So sánh mẫu của đĩa có chứa cà phê mẫu với một đĩa mẫu đã chọn sẵn (có độ màu theo yêu cầu của cà phê rang), dưới điều kiện ánh sáng như đã nêu trên. - Bước 5. Ghi nhận kết quả tuỳ theo trường hợp như sau: + Rang chưa tới: màu cà phê rang nhạt hơn màu của đĩa đã chọn; + Rang chuẩn: màu cà phê rang giống màu của đĩa đã chọn; + Rang quá: màu cà phê rang đậm hơn màu của đĩa đã chọn. Trường hợp muốn có được màu trung gian giữa hai màu nào đó thì cũng lấy màu cà phê tương tự, nhưng màu của cà phê phải nằm giữa hai màu đó. Trường hợp này có thể dùng cùng lúc hai đĩa màu đánh số liên tiếp nhau để so sánh. Sử dụng máy đo độ màu Một phương pháp khác đánh giá màu sắc cà phê rang là sử dụng các máy gắn tế bào quang điện đọc và cho điểm độ màu của cà phê bột. Việc sử dụng các máy gắn tế bào quang điện để đọc độ màu chỉ áp dụng để đánh giá kết quả công việc rang và sau khi cà phê đã được xay thành bột. Trong phương pháp này, người ta xay bột mẫu cà phê rang thật mịn, cho lên một đĩa kim loại, ấn nhẹ để bề mặt đồng đều và ổn định, sau đó đưa vào máy để đọc. Kết quả đọc của máy được hiệu chỉnh dựa vào số điểm do sự phản xạ ánh sáng của cà phê. Cà phê rang càng nhạt, sự phản xạ ánh sáng càng nhiều, vì vậy số điểm do máy đọc càng lớn. Ngược lại, cà phê rang càng đậm, sự phản xạ ánh sáng càng ít, vì vậy số điểm càng nhỏ. 173

Một trong các máy đo màu sắc hạt cà phê là loại máy quang phổ màu Agtron (Agtron color photometer). Máy có thể đo và ghi lại độ màu của mọi loại cà phê rang, kể cả loại bị vứt bỏ. Dãy trị số mà máy Agtron có thể đo được từ 1 đến 100. Bảng 6.5. So sánh giá trị của điểm màu và số điểm máy đo màu sắc TT

Phân loại cấp độ rang

Số điểm cơ bản đọc trên máy

Các giá trị trên đĩa màu

Mức độ nhạy cảm theo khẩu vị

1

Rất nhạt

95/75

Màu 95

1 - 2 điểm

2

Nhạt

85/67

Màu 85

2 - 3 điểm

3

Tương đối nhạt

75/59

Màu 75

2 - 3 điểm

4

Hơi vừa

65/51

Màu 65

3 - 4 điểm

5

Vừa

55/43

Màu 55

3 - 4 điểm

6

Tương đối đậm

45/35

Màu 45

2 - 3 điểm

7

Đậm

35/27

Màu 35

2 - 3 điểm

8

Rất đậm

25/19

Màu 25

1 - 2 điểm

Có thể đánh giá màu sắc cà phê rang khi so sánh với các hình ảnh màu chụp hạt cà phê ở các cấp độ độ rang khác nhau như mô tả ở trên. Lưu ý rằng cà phê rang để lâu có chiều hướng hơi sẫm màu hơn so với cà phê vừa mới rang xong. Cũng có thể đánh giá màu sắc cà phê rang khi so sánh với thước phổ màu thiết lập bởi Hiệp hội Cà phê Đặc sản Hoa kỳ (SCAA). Thước phổ màu của SCAA thường được tham chiếu với điểm đo bằng máy quang phổ màu Agtron. Trong đó, mức độ rất nhạt tương ứng số đo 90 trên máy, mức độ nhạt tương ứng số đo 80, mức độ nhạt vừa tương ứng số đo 70, mức độ trung bình tương ứng số đo 60, mức độ đậm vừa tương ứng số đo 50, mức độ đậm tương ứng số đo 40, và mức độ rất đậm tương ứng số đo 30 trên máy. 174

Bảng 6.6. Thang độ mẫu SCAA tương ứng với số đo trên máy Agtron TT

Đánh giá mẫu cà phê nhân rang

1

Màu 90

Rất nhạt (rang “quế”)

2

Màu 80

Nhạt (rang kiểu Mỹ). Màu nâu nhạt trung bình. Hạt vẫn khô ráo bề mặt

3

Màu 70

Nhạt vừa (Roast City)

4

Màu 60

Trung bình (Full City). Màu nâu trung bình. Hạt hầu như khô bề mặt

5

Màu 50

Đậm (kiểu Vienna). Màu nâu sẫm. Những vết dầu nhỏ xuất hiện trên bề mặt

6

Màu 40

Đậm (kiểu French). Màu nâu đen. Nhiều vết dầu hoặc dầu bao phủ gần hết bề mặt hạt.

7

Màu 30

Rất đậm (kiểu Italia). Hạt đen bao phủ bởi lớp dầu. Cà phê Espresso có màu khoảng 35

b). Đánh giá độ đồng màu sắc của khối hạt cà phê rang Độ đồng màu của cà phê nhân rang được đánh giá khi xem xét bằng mắt toàn bộ mẻ cà phê đã rang để dưới ánh sáng phương Bắc ban ngày hoặc ánh sáng trắng nhân tạo. Kết quả xem xét được ghi nhận tuỳ theo trường hợp. Càng đồng màu thì cà phê rang càng có chất lượng tốt và ổn định. Độ đồng màu của cà phê rang phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu. Nếu cà phê thu hái cùng độ chín, ở cùng một nơi, chế biến cùng một cách và cùng kích cỡ và tỷ trọng thì độ đồng màu sẽ cao hơn. Việc một số hạt bị cháy là điều cần tránh trong khi rang. Nếu không phân loại trước khi rang thì thông thường các hạt nhỏ và các hạt nhẹ sẽ chín sớm hơn và dễ bị cháy hơn so với các hạt lớn và các hạt nặng. Việc đầu trộn các loại cà phê với nhau để có được mùi vị theo yêu cầu của người uống nên thực hiện sau khi rang. Các hạt từ các quả xanh non thường cho màu vàng đục, ngay cả khi mẻ cà phê được rang đậm. Khi phân loại cà phê rang theo độ đồng màu có thể sử dụng từ ngữ để miêu tả như sau: - Đồng màu: hầu như không có hạt khác mẫu; - Lác đác hạt khác màu: 1 - 3% số hạt vàng đục; 175

- Lốm đốm: 5 - 10% số hạt vàng đục; - Dị màu: trên 10% số hạt có màu khác so với màu chủ đạo của khối hạt. c). Đánh giá độ láng bóng của bề mặt hạt cà phê rang Việc đánh giá độ láng bóng của bề mặt hạt cà phê rang chỉ áp dụng với cà phê rang vừa, không áp dụng với cà phê rang nhạt (vì ở mức độ rang nhạt, bề mặt hạt luôn luôn khô ráo và hơi nhám) và cà phê rang đậm (vì ở mức độ rang đậm, dầu trong hạt cà phê đã tiết ra bề mặt hạt làm hạt bóng láng). Các bước đánh giá như sau: - Lấy một số hạt cà phê đã rang cho vào một đĩa petri có lót bìa mẫu vàng nhạt, - Để đĩa có cà phê nêu trên dưới ánh sáng phương Bắc ban ngày hoặc ánh sáng trắng nhân tạo. - Quan sát bề mặt của hạt cà phê. - Ghi nhận độ láng bóng của bề mặt hạt tuỳ theo trường hợp như sau: + Láng bóng: khi bề mặt hạt vẫn khô, trơn và có ánh phản quang giống như có dầu bóng, mặc dù không có dầu hay bơ. Đây là đặc trưng của loại cà phê chất lượng tốt nhất. + Bình thường: bề mặt hạt ở mức trung gian giữa láng bóng và mờ đục, đây là loại cà phê chất lượng trung bình. + Mờ đục: bề mặt hạt khô, nhám và không có ánh phản quang. Đây là loại cà phê chất lượng thấp nhất. Có thể còn có loại trung gian giữa hai loại liên tiếp nêu trên. d). Đánh giá màu sắc và độ mở của rãnh giữa hạt cà phê rang Việc đánh giá màu sắc và độ mở của rãnh giữa hạt cà phê rang cũng chỉ áp dụng với cà phê rang vừa, không áp dụng với cà phê rang nhạt và cà phê rang đậm. - Lấy một số hạt cà phê rang cho vào một đĩa petri có lót bìa màu vàng nhạt. - Để đĩa có cà phê nêu trên dưới ánh sáng phương Bắc ban ngày hoặc ánh sáng trắng nhân tạo. - Quan sát rãnh giữa hạt cà phê rang. 176

- Ghi nhận màu sắc và độ mở của rãnh giữa hạt cà phê. Có thể có các trường hợp như sau với thứ tự chất lượng cà phê giảm dần: + Màu sắc: Trắng - trắng nhạt - nhuốm nâu - nâu đậm + Độ mở: Rộng - trung bình - khít. e). Đánh giá chất lượng tổng quát của cà phê nhân rang Sau khi nhận xét màu sắc, độ đồng màu, độ láng bóng của bề mặt hạt, màu sắc và độ mở của rãnh giữa hạt cà phê, xếp cà phê rang thành các cấp chất lượng khác nhau. - Cà phê rang tốt: Màu sắc chuẩn, đồng đều, bề mặt láng bóng, rãnh giữa trắng và khít. - Cà phê rang khá: Các đặc trưng gần như cà phê rang tốt nhưng mức độ thấp hơn. - Cà phê rang trung bình: Các đặc trưng đều ở mức trung bình. - Cà phê rang kém: Màu sắc không chuẩn, rang chưa tới hoặc rang quá. Màu không đều, bề mặt mờ đục, rãnh giữa nâu đậm và mở rộng. Biểu thị sự phân loại chất lượng cà phê nhân rang theo tiêu chí khác nhau gồm: Độ bóng bề mặt hạt, màu sắc và độ mở của rãnh giữa, độ đồng màu của khối hạt. Bảng 6.7. Tóm tắt đánh giá và phân loại cà phê nhân rang Cấp độ rang

Độ bóng của bề mặt hạt

Màu sắc và độ mở rãnh giữa hạt*

Độ đồng màu**

0 rang chuẩn 1 rang chưa tới 2 rang quá

0. Láng bóng 1. Bình thường 2. Mờ đục

0. Trắng 1. Trắng nhạt 2. Nhuốm nâu 3. Nâu đậm 0. Mở rộng 1. Mở trung bình 2. Khít

0. Đồng màu 1. Lác đác vàng 2. Lốm đốm vàng 3. Dị màu

Cấp chất lượng 0. Tốt 1. Khá 2. Trung bình 3. Kém

Ghi chú: (*) Chỉ áp dụng cho cà phê rang vừa. (**) Không áp dụng cho cà phê rang nhạt. 177

Ngoài ra có thể còn có các loại trung gian khác và các cách phân loại khác tuỳ theo cách phân loại của từng loại cà phê rang xay và thị trường tiêu thụ cà phê rang xay. Cũng có thể phân loại cà phê rang theo TCVN 5251:2015. Tại TCVN này, cà phê rang chỉ được phân làm hai hạng khác nhau là hạng 1 và hạng 2 dựa trên các chỉ tiêu về cảm quan (màu sắc của cà phê rang, màu sắc, mùi và vị của nước pha) và về hoá lý (tỉ lệ hạt tốt, tỉ lệ mảnh vỡ và hạt lỗi, hàm lượng ẩm, tro tổng số, tỉ lệ chất tan, tạp chất). Ngoài ra có thể tham khảo phương pháp đánh giá, phân loại theo TCVN 5250-90 về cà phê rang. B. Đánh giá cà phê rang xay Kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ lý và thành phần hoá học của hạt cà phê nhân rang không thể phản ánh đầy đủ chất lượng thật sự của nó. Phương pháp thử nếm để đánh giá chính xác mức độ rang, nồng độ các mùi vị chủ yếu, mức độ mới/cũ của cà phê rang thường được áp dụng trong hầu hết các trường hợp. Thử nếm là phương pháp sử dụng các giác quan của con người, đặc biệt là mũi, lưỡi, vòm miệng để đánh giá các đặc trưng chất lượng cà phê tách. Phương pháp này là cần thiết trong hệ thống quản lý chất lượng cà phê. Trong thử nếm, các chỉ tiêu được đánh giá như sự đồng đều về màu sắc hạt, màu, mùi của cà phê nhân rang. Đánh giá mùi của cà phê bột, mùi, vị và khẩu vị của tách cà phê. Trình tự các bước khi tiến hành thử nếm đánh giá chất lượng cà phê. Lấy mẫu: cà phê hạt rang trong các bao hay các thùng chứa được lấy mẫu sao cho đảm bảo tính đại diện của cả khối hạt, lấy ở tất cả các vị trí của khối hạt, sau đó trộn đều, chia theo phương pháp đường chéo và lấy một phần làm mẫu thử (mẫu phân tích hay mẫu cuối cùng). Khối lượng mẫu sau cùng tối thiểu 150 gam đủ để pha chế 10 tách thử nếm. Xay nhuyễn: thông thường sau khi lấy mẫu cà phê nhân rang sẽ tiến hành xay và pha chế để thử nếm ngay. Vì vậy không cần sử dụng các loại bao bì bảo quản. Mẫu cà phê sẽ được đặt trong các khay và ghi nhận đầy đủ về xuất xứ của mẫu. 178

Cà phê bột xay không to (thô) quá cũng không nhỏ (mịn) quá, với tỉ lệ bột trên 60% theo trọng lượng tích luỹ trên các rây có lỗ vuông từ 750um trở lên là đạt. Với kích cỡ bột này, các chất rắn trong bột tan trong nước ở nồng độ vừa phải từ 1,2 đến 1,5%. Khi xay, khí CO2 còn lại trong hạt được giải thoát ra mang theo các chất có mùi và ta có nhận xét về mùi cà phê bột mới hay cũ, nồng độ mùi cao hay thấp. Nước pha cà phê thử nếm cần phải mềm và trung tính (pH = 7) và đã hết sôi (nhiệt độ = 96°C). Nước cứng và nước chưa sôi đều ảnh hưởng việc hoà tan của các chất rắn, vì vậy làm cho nước pha nhạt màu, nhạt vị. Nếu nước chứa ion Ca++, Mg++ cũng tác động đến vị giác. Nước quá nóng sẽ làm vị cà phê bị “cháy”. Liều lượng cà phê bột dùng để pha tuỳ thuộc dung lượng tách hay bình pha, nhưng tỷ lệ chung là một cà phê với tỷ lệ 16 nước (riêng ở Mỹ tỷ lệ này là 1/20). Ví dụ 10 gram cà phê bột pha trong bình 160 ml nước, 14 gram cà phê bột pha trong 250 ml nước. Có thể pha cà phê trong các tách sứ hoặc pha trong các bình chè. Thủ tục quy trình như sau: a). Pha trong tách Cho cà phê vào tách, rót nước vừa sôi vào, dùng thìa nhỏ khuấy cho bột chìm xuống, giữ trong khoảng 10 phút. Lấy thìa gạt lớp váng còn trên mặt tách, ghé sát mũi để ngửi mùi bay lên và ghi nhận về mùi cà phê pha. Sau đó nếm. b). Pha trong bình Cho cà phê bột vào bình, rót nước vừa sôi vào, dùng thìa nhỏ khuấy cho bột chìm xuống, đậy nắp bình lại, lọc để giữ bột lại. Rót xong, mở nắp bình và dùng mũi hít thật sâu hơi và khí còn giữ lại trong bình để nhận xét về mùi cà phê pha. Sau đó nếm. Khi nước pha trong tách đã nguội (lúc đầu t° là 96°C, sau khi để 10 phút và rót ra tách nhiệt độ còn khoảng 55°C), dùng một thìa thử nếm (có thể chứa được 10-15 ml nước) múc một lượng nhỏ nước pha đưa lên ngang miệng, dùng động tác mút - hút (slurping) thật mạnh một phần nước pha 179

lẫn phần khí nằm trên nước pha trong thìa vào miệng. Do có sự tiếp xúc với thìa và sự hoà lẫn với nước bọt mà lúc này cà phê trong miệng có nhiệt độ khoảng 38°C (tức tương đương với nhiệt độ cơ thể người, ở nhiệt độ này lưỡi có sự nhạy cảm cao nhất về vị). Yêu cầu làm sao để phần nước pha tiếp xúc với toàn bộ vòm miệng, các kẽ răng và nhất là từ đầu đến cuống lưỡi. Tiến hành đánh giá về các đặc trưng chất lượng nước pha như thể chất, vị chua ngọt, vị đắng, các mùi vị lạ. Sau đó súc miệng và chuyển sang nếm mẫu tiếp theo. Đánh giá cà phê thông thường chỉ nhận xét được cà phê ngon hay không ngon với biểu lộ sự thích thú hoặc không đạt. Yêu cầu với nhà đánh giá phải trả lời rõ ràng từng mùi vị và các thuộc tính khác có trong tách cà phê và vai trò của chúng ảnh hưởng đến chất lượng cà phê như thế nào. Đặc biệt trong trường hợp này, phải trả lời cà phê rang có đảm bảo mức độ rang theo đúng yêu cầu không, đồng thời qua đánh giá sẽ biết được loại cà phê chuẩn bị xay còn mới hay đã cũ có phù hợp với các buớc chế biến tiếp theo hay không?, có mùi vị lạ nào phát sinh trong thời gian bảo quản cà phê rang hay không? Hầu hết các nhà đánh giá trả lời theo kinh nghiệm về các đặc trưng của mỗi mùi vị và theo các tiêu chí quy định. Bảng 6.8. Liên quan giữa mức độ rang cà phê và các đặc trưng của nước pha cà phê Mức độ rang

Đặc trưng tách cà phê

Nhạt

Thể chất thấp và vị chua acid nhẹ. Hạt vẫn khô. Kiểu rang quá nhạt này không cho phép cà phê phát triển đầy đủ về mùi vị.

Trung bình – nhạt

Vị chua acid thấy rõ và thể chất tăng nhẹ. Còn có vị của chocolate sữa.

Trung bình

Vị chua acid tiếp tục phát triển và thể chất trở nên đậm đà hơn. Có vị caramel và vị chocolate đen.

Trung bình – đậm

Vị chua acid giảm nhẹ và thể chất đậm đà nhất. Đây là mức rang lý tưởng cho loại cà phê Espresso pha trộn kỹ. Có mùi vị khói.

180

Đậm

Các hợp chất tan bị giảm nồng độ. Mùi vị giảm mạnh trong khi thể chất chiếm ưu thế. Có mùi khói hăng.

Rất đậm

Toàn bộ các chất tan đều biến mất, rất ít hương thơm, thể chất nhạt.

Trước khi đánh giá cảm quan, yêu cầu người thử nếm phải chuyên nghiệp và có phòng đánh giá cảm quan riêng biệt. Trước khi chuyển sang đánh giá chất lượng cà phê tách tiếp theo, thì dụng cụ thử nếm phải được rửa bằng nước lạnh tránh lây lan dịch cà phê từ tách này sang tách khác. Đánh giá cảm quan ngoài màu sắc, hương, vị thì đánh giá hậu vị cũng rất quan trọng. Có thể nuốt một ít cà phê và sau đó nhận xét hậu vị (cảm giác về vị sau khi nuốt). Từ những nhận xét về mùi vị, nhà chuyên gia thử nếm cho điểm và phân loại chất lượng cà phê theo những thang điểm chuyên môn, để chỉ các đặc trưng về mùi vị cơ bản, mùi vị thứ cấp, mùi vị lạ, v.v... Yêu cầu với người làm công tác đánh giá - Thể lực tốt, các giác quan phải tốt, không mắc các bệnh về mắt, tai, mũi, miệng, lưỡi, da và các niêm mạc khác. - Thần kinh thăng bằng, không quá lạc quan hay quá bi quan. - Có sở thích, có kỹ thuật và đánh giá tốt về sản phẫm. - Để có sự nhạy cảm cao về vị, yêu cầu người đánh giá: không nghiện các loại rượu bia, thuốc lá. Không sử dụng các loại gia vị đặc biệt trong các bữa ăn, không nên sử dụng thực phẩm quá nóng hoặc quá lạnh, thường xuyên vệ sinh răng miệng, mũi, tai,... tránh sự viêm nhiễm. Nghiên cứu chỉ ra rằng nếu ăn/uống thức ăn quá nóng, một số tế bào trên các chồi vị giác của lưỡi có thể bị chết và phải mất cả tuần mới có đủ tế bào mới thay thế và vị giác mới được phục hồi. Yêu cầu đối với môi trường và phòng đánh giá cảm quan Phòng đánh giá cảm quan phải có môi trường không khí trong lành, yên tĩnh, sạch sẽ, thoáng, sáng (ánh sáng tự nhiên hoặc ánh sáng trắng). Nhiệt độ trong phòng được điều hoà từ trong khoảng 20 - 30°C để không nóng quá cũng không lạnh quá. Không bị ảnh hưởng của mùi vị lạ, có đầy đủ dụng cụ, của một phòng thử nếm (cân, máy rang, máy nghiền, khay, phin lọc, tách, thìa thử nếm...). 181

6.3. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ HÒA TAN 6.3.1. Quy trình công nghệ Cà phê hòa tan là thức uống được chế biến đóng gói và pha sẵn khi có nước nóng, sản phẩm tiện lợi, dễ sử dụng trong đời sống công nghiệp và các công việc cho nhân viên văn phòng. Đây là lựa chọn được nhiều người ưa thích vì hương vị thơm ngon và sự tiện lợi trong sử dụng. Cà phê hòa tan là sản phẩm được sản xuất từ hạt cà phê nhân, cà phê rang xay (bột không tan) theo quy trình công nghệ và sản phẩm này có các đặc tính là: Màu vàng nâu (nâu nhạt), Hương thơm đặc trưng của cà phê rang, không có mùi hôi, mốc, khét không có mùi lạ. Vị đắng dịu, hậu ngọt. Quy trình công nghệ chế biến cà phê hoà tan như sau:

Cà phê nhân

Tiếp nhận, xử lý Phối trộn

(các loại cà phê)

Rang

Cô đặc Sấy phun Phối trộn gia vị

Nghiền Đóng gói Trích ly Lọc

Cà phê hòa tan

Hình 6.12. Quy trình công nghệ chế biến cà phê hòa tan 182

6.3.2. Giải thích quy trình 

Rang và xay cà phê bột

Sau khi tuyển chọn những hạt cà phê nhân như ý, cần thực hiện công việc đầu tiên chính là rang cà phê (tương tự rang, xay cà phê bột phần trên). Thời gian rang theo tiêu chuẩn quốc tế khoảng 18-25 phút/mẻ và rang theo công nghệ tiên tiến để giúp giữ tốt hương vị tự nhiên của hạt cà phê. Hạt cà phê được chín đều từ trong ra ngoài, không bị chai, hạt nở to đều, không bị cháy cạnh. Các hạt dù kích thước lớn hay nhỏ vẫn đồng đều độ chín và tiệp màu. Sau đó, hạt cà phê rang được xay thành cà phê bột. Bột cà phê dùng để sản xuất cà phê hòa tan cần xay kích cỡ hạt lớn. 

Trích ly

Quá trình trích ly nhằm mục đích khai thác các chất hòa tan và các chất tạo hương trong cà phê rang. Trong quy trình công nghệ sản xuất cà phê hòa tan, trích ly là một trong những công đoạn quan trọng nhất, ảnh hưởng quyết định đến hiệu suất và chất lượng. Quá trình trích ly phải đảm bảo đạt được hiệu suất tách các chất hòa tan cao và giữ được tính chất đặc trưng của cà phê, hiện có 3 phương pháp trích ly là gián đoạn, liên tục và kết hợp. - Phương pháp trích ly gián đoạn: trong phương pháp này cà phê được cho vào các tank đã chứa nước với tỷ lệ phù hợp. Hỗn hợp cà phê và nước được gia nhiệt bằng hơi nước. Nhiệt độ trích ly trong khoảng 90100℃, thời gian trích ly trong một bình xấp xỉ 45phút. Phương pháp này có ưu điểm là cấu tạo thiết bị đơn giản, dễ vận hành, giá thành rẻ nhưng tốn thời gian và hiệu suất thấp. - Phương pháp trích ly liên tục: phương pháp này sử dụng thiết bị trích ly dạng trục vít, trục vít này sẽ làm cà phê di chuyển trong buồng trích ly. Nước nóng (thường là gần 100℃ sẽ di chuyển theo chiều ngược lại, khi cà phê và nước tiếp xúc nhau quá trình trích ly sẽ xảy ra). - Kết hợp cả hai phương pháp: đầu tiên cà phê được trích ly theo phương pháp trích ly gián đoạn, sau đó sẽ được đưa đi trích ly tiếp trong thiết bị trích ly liên tục. Ưu điểm của phương pháp này là nâng cao hiệu quả trích ly so với phương pháp trích ly gián đoạn. 183

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly. Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ và hiệu suất trích ly tăng lên. Vì khi tăng nhiệt độ thì tốc độ khuếch tán tăng do sự chuyển động nhiệt của các phần tử chất khuếch tán và do sự giảm độ nhớt của dung môi khi đun dung môi đến nhiệt độ sôi sẽ tạo ra một lượng lớn các bọt khí có khả năng phá vỡ thành tế bào của nguyên liệu chứa các chất hòa tan do dó vận tốc khuếch tán phân tử cũng tăng lên. Ảnh hưởng của thời gian trích ly. Thời gian trích ly càng kéo dài thì dung môi tiếp xúc với các chất hòa tan càng triệt để do đó hiệu suất trích ly càng tăng. Tuy nhiên, khi thời gian trích ly kéo dài có thể làm giảm chất lượng của cà phê hòa tan cũng như năng suất của thiết bị. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước và cà phê bột. Lượng cà phê bột càng nhiều thì càng cần nhiều nước để xúc tiến nhanh chóng quá trình trích ly và giảm hàm lượng các chất hòa tan trong bã. Tuy nhiên, tỷ lệ này phụ thuộc phương pháp trích ly. Chẳng hạn, phương pháp ngâm cần lượng nước lớn hơn phương pháp tưới liên tục. Ảnh hưởng bởi vận tốc chuyển động của nước vào trong lớp cà phê bột. Khi tăng vận tốc chuyển động của nước sẽ làm tăng mức chênh lệch của nồng độ dung dịch (nước + chất hòa tan) trong lớp cà phê bột và của dung dịch dội vào. Do đó, rút ngắn được thời gian trích ly và tăng năng suất thiết bị. Để thực hiện được yêu cầu này, người ta sử dụng phương pháp hồi hưu dung môi hoặc khuấy trộn trong quá trình trích ly. Ảnh hưởng bởi kích thước và hình dạng hạt cà phê bột. Hạt cà phê bột có kích thước và hình dạng thích hợp thì sẽ có được vận tốc chuyển các chất hòa tan tối ưu từ trong các khe vách tế bào cũng như trên bề mặt của chúng vào nước. Nếu hạt trích ly quá mịn thì một mặt những hạt đó sẽ lắng đọng trên những hạt cà phê bột chưa bị phá vỡ cấu trúc, làm tắc các ống mao dẫn. Mặt khác, chúng bị dòng nước cuốn vào dung dịch làm cho dung dịch có nhiều cặn và do đó quá trình làm sạch dung dịch trở lên phức tạp. Ảnh hưởng bởi thành phần hóa học của cà phê bột. Cà phê bột có thành phần hóa học gồm nhiều các hợp chất dễ hòa tan trong nước như cacbonhydrat, axit không bay hơi, cafein thì quá trình trích ly sẽ đạt hiệu 184

suất cao và ngược lại, nếu cà phê bột chứa ít các hợp chất dễ tan trong nước thi hiệu suất trích ly các chất hòa tan sẽ thấp. Ảnh hưởng bởi mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào cà phê bột. Sự phá vỡ cấu trúc tế bào cà phê bột làm thoát các chất hòa tan lên bề mặt chúng. Đây là yếu tố cơ bản thúc đẩy quá trình trích ly các chất hòa tan nhanh chóng và hoàn toàn. Việc phá vỡ cấu trúc tế bào đến mức tối đa sẽ tạo điều kiện cho sự tiếp xúc triệt để của nước với các chất hòa tan. Các biến đổi của nguyên liệu - Hóa lý: Quá trình trích ly có bản chất là một quá trình hóa lý, trong đó xảy ra hiện tượng khuếch tán của vật chất. Cụ thể là có hai dòng chuyển động chính: sự khuếch tán của nước từ ngoài vào hạt và sự khuếch tán của các chất hòa tan từ nguyên liệu vào dung môi. Tốc độ của quá trình khuếch tán phụ thuộc vào các điều kiện kỹ thuật của quá trình trích ly. Sự khuếch tán nói trên dẫn đến những biến đổi về mặt vật lý của cả hai pha rắn và lỏng trong hỗn hợp: + Pha rắn: các hạt bột cà phê có thành phần tạo cấu trúc của hạt cà phê nghiền chủ yếu là cellulose, hemicellulose. Sau khi rang xay, bột cà phê có cấu trúc cứng, giòn, không nén được (độ ẩm của cà phê sau rang xay nhỏ hơn 5%). Khi cho vào nước để trích ly, bột cà phê sẽ hút ẩm, trở nên dai, mềm và nén được. Hiện tượng này sẽ làm tăng trở lực, làm giảm năng suất quá trình lọc. + Pha lỏng: dịch trích cà phê có tỷ trọng và độ nhớt. Dịch trích cà phê sẽ tăng lên do nồng độ chất khô trong dịch trích tăng lên theo thời gian. Nồng độ chất khô càng cao thì tỷ trọng và độ nhớt của dịch trích cà phê càng tăng, cần chú ý hiện tượng này vì trong quá trình trích ly nhiều bậc, các bậc trích ly cuối cùng có độ nhớt của dịch trích cao hơn so với các bậc trích ly đầu tiên, do đó, tốc độ lọc sẽ giảm. Biến đổi hóa lý khác cần được lưu ý là hiện tượng bay hơi nước làm cuốn theo các hợp chất dễ bay hơi (đặc biệt là các hợp chất tạo hương). Do đó, trong quá trình trích ly, cần đảm bảo độ kín của thiết bị để hạn chế hiện tượng bay hơi nói trên, dẫn đến sự giảm hàm lượng hương trong bột cà phê hòa tan. 185

- Hóa học: Trong quá trình trích ly, nồng độ chất khô trong dịch trích sẽ dần tăng lên theo thời gian. Thành phần và nồng độ các chất trong dịch trích sẽ dần đạt đến giá trị cân bằng. Thông thường, hiệu suất trích ly của các chất có trong cà phê rang xay như sau: 100% CGA, 90% các chất khoáng, 85-100% alkaloid và chlorogenic, 40-100% chất bay hơi, 15-20% protein, 20-25% melanoidin, 1,5% dầu coffee. Nồng độ chất khô trong dịch trích cuối cùng có thể đạt đến 20 - 25% (w/w), tùy thuộc vào điều kiện và phương pháp thực hiện quá trình trích ly. Một điều cần lưu ý là trích ly ở nhiệt độ cao sẽ làm tổn thất các cấu tử hương, đồng thời diễn ra các phản ứng tạo màu. Trong quá trình trích ly, dưới tác dụng của nhiệt độ, trong môi trường nước, các hợp chất cao phân tử có thể bị thủy phân, đặc biệt là các polysaccharide không bị phân hủy trong quá trình rang như cellulose và hemicellulose. Chính biến đổi này góp phần làm cho cấu trúc của bột cà phê trở nên mềm hơn. Nhiệt độ càng cao thì biến đổi này diễn ra càng mạnh. 

Lọc dịch cà phê

Quá trình lọc dịch cà phê nhằm mục đích thu nhận dịch trong cà phê chứa các chất hòa tan. Loại bỏ các tạp chất không tan có trong dịch trích cà phê để nâng cao chất lượng của sản phẩm. Thông thường dịch trích ly còn lẫn bã cà phê do bã không được giữ lại hoàn toàn, khi dòng dịch trích ra khỏi thiết bị trích ly. Có thể thực hiện bằng phương pháp lọc khung bản thường được sử dụng vì hiệu quả kinh tế cao hơn so với phương pháp ly tâm. Quá trình lọc dịch cà phê phải đảm bảo đạt được hiệu suất lọc cao, giữ được tính chất đặc trưng hương vị cho sản phẩm. Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lọc Ảnh hưởng của hiệu số áp suất giữa hai đầu lọc (ΔP) Khi ΔP tăng thì tốc độ lọc tăng nhưng phải có giới hạn. Nếu tăng ΔP quá giá trị (ΔP max) thì bã sẽ bị nén chặt, thể tích giảm xuống, các ống mao quản bị thu hẹp lại và mất khả năng xốp. Lúc đó, tốc độ lọc tăng chậm hơn so với sự tăng áp suất và đến mức có thể giảm đi làm chất lỏng không chui qua được lớp lọc. Như vậy, sự tăng áp suất làm tăng trở lực của lớp bã, bã càng được nén chặt thì độ ẩm cuối càng nhỏ. Mặt khác, khi ΔP tăng 186

quá cao có thể làm rách vải lọc và phá vỡ lớp vật ngăn hoàn toàn, điều này hoàn toàn không có lợi. Tùy theo phương pháp lọc mà người ta khống chế giá trị ΔP khác nhau. Do đó, để có lớp bã có trở lực bé thì cần lọc ở áp suất thuỷ tĩnh, còn muốn bả khô hơn thì phải lọc ở áp suất cao nên việc chọn ΔP phải đảm bảo trở lực và độ ẩm cuối của bã phù hợp. Ảnh hưởng bởi tính chất của bã và độ nhớt của dung dịch Bã cà phê là loại bã không nén được, các hạt không bị biến dạng và ở dạng tinh thể, chủng phân bố tạo thành lỗ với kích thước không đổi. Khi ta thay đổi áp lực ép (ΔP). Do đó lượng dung dịch trong bã không thay đổi. Nếu bã xốp, độ nhớt của dung dịch nhỏ thì quá trình lọc nhanh. Nếu bã nhỏ, dẻo, độ nhớt của dung dịch cao thì quá trình lọc chậm. Lúc này cần thay đổi tính chất của cặn lọc đó là có thể giảm độ nhớt của dung dịch bằng cách tăng nhiệt độ trước khi lọc hoặc có thể dùng chất trợ lọc, là chất bột không tan có lỗ rỗng, kích thước nhỏ tạo thành một lớp trên vải lọc có thể giữ lại những cặn kích thước bé nên dung dịch trong hơn. Thường dùng là diatomit, một loại bột mịn có thành phần chủ yếu là SiO2 nhận được sau khi hoạt hóa đất cát, hoạt tính với NaCl 3,5 % ở nhiệt độ khoảng 700 - 800°C. Trong thành phần diatomit còn lại < 2 % cát và < 3 % Al2O3. Lượng diatomit sử dụng khoảng 0,1 - 0,2 % so với trọng lượng chất khô của dung dịch. Có thể pha chất trợ lọc với nước hoặc dung dịch rửa có nồng độ loãng, cho dung dịch diamotit lên trên lớp vải lọc, sau đó cho dung dịch vào lọc. Tác dụng của diamoit hoàn toàn có tính cơ học, nó không có tính hấp thụ và loại bỏ tạp chất. Ảnh hưởng bởi tính chất và bề dày lớp vật ngăn Tính chất và bề dày của lớp vật ngăn cũng ảnh hưởng đến tốc độ lọc. Thường sử dụng lớp vật ngăn xốp, mỏng, bền và dễ thay thế như vải lọc, màng xốp, tơ nhân tạo. Ảnh hưởng bởi nhiệt độ của dung dịch Nhiệt độ của dung dịch có liên quan đến độ nhớt của dung dịch, khi tăng nhiệt độ thì độ nhớt của dung dịch giảm, do đó dễ lọc (ví dụ nhiệt độ của dịch tăng từ 10°C lên 40°C thì tốc độ lọc tăng lên gấp đôi) nhưng khi nhiệt độ quá cao sẽ hòa tan nhiều các chất không có lợi và làm nhũ hóa 187

dung dịch. Khi đó, dung dịch lại trở nên khó lọc. Vì vậy, nhiệt độ của dung dịch lọc phụ thuộc vào tính chất của dung dịch ấy. Ảnh hưởng bởi bề dày của lớp bã Theo thời gian, khi bề dày của lớp bã tăng dần thì tốc độ lọc giảm dần. Nếu áp suất lọc không đổi gọi là quá trình lọc động (lọc không ổn định), còn để giữ được tốc độ lọc không đổi thì ta cần tăng áp suất lọc để thắng trở lực do mức bã càng tăng gọi là quá trình lọc tĩnh (lọc ổn định). Ảnh hưởng bởi nồng độ của dịch Dịch có nồng độ càng cao thì các hạt rắn sẽ tạo lớp bã sắp xếp một cách lộn xộn nên nước lọc đi qua dễ dàng hơn so với dịch có nồng độ thấp thì các hạt rắn sẽ tạo lớp bã sắp xếp một cách đều đặn. Do đó năng suất lọc càng cao, ở cùng chiều dày lớp bã, dịch có nồng độ càng lớn thì sẽ nhanh khô hơn. Khi đó lượng bã thu được tính theo đơn vị thời gian trên một đơn vị bề mặt lọc sẽ tăng cùng với sự tăng của nồng độ dịch. Như vậy quá trình lọc dịch cà phê sau khi trích ly chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Căn cứ vào kỹ thuật, thiết bị lọc khi vận hành mà điều chỉnh các yếu tố cho phù hợp với quá trình lọc để thu được dịch lọc có chất lượng tốt nhất với chi phí thấp và năng lượng nhỏ nhất. 

Cô đặc

Sau khi lọc xong, nồng độ chất khô hòa tan trong dịch trích cà phê thường thấp. Khi nồng độ chất khô còn thấp, việc thực hiện quá trình sấy để thu hồi sản phẩm sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế cao. Do đó, dịch trích cần phải được cô đặc đến nồng độ chất khô cao hơn để quá trình sấy thực hiện dễ dàng hơn. Nâng cao nồng độ chất khô có trong dịch trích nhằm tăng hiệu quả của quá trình sấy. Sự thay đổi nồng độ chất khô, nồng độ chất khô trong dịch trích cà phê sẽ tăng lên sau khi dịch trích được cô đặc. Nồng độ chất khô thích hợp cho quá trình sấy dịch trích cà phê là khoảng 40 - 42%. Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau để cô đặc dịch trích ly cà phê: - Phương pháp cô đặc bốc hơi Sử dụng nhiệt để thực hiện quá trình cô đặc. Quá trình cô đặc này thường sử dụng ở điều kiện chân không để tăng hiệu quả quá trình cô đặc, 188

đồng thời hạn chế những biến đổi của những cấu tử trong dịch trích ly cà phê do tác động của nhiệt độ.

1.Buồng bốc hơi; 2.Buồng đốt; 3. Ống truyền nhiệt; 4.Ống tuần hoàn; 5.Bộ lọc bọt Hình 6.13. Thiết bị cô đặc có ống tuần hoàn trung tâm - Phương pháp cô đặc kết tinh Dịch trích cà phê được làm lạnh nhanh đến 2℃. Sau đó dung dịch được làm lạnh chậm đến nhiệt độ -4℃. Khi đó nước sẽ bị kết tinh. Tốc độ làm lạnh càng chậm tinh thể tạo thành càng to, quá trình tách các tinh thể càng thuận lợi. Sau đó, tinh thể đá có thể được tách ra bằng phương pháp lọc hoặc ly tâm.

189

Hình 6.14. Hệ thống cô đặc bằng phương pháp cô đặc kết tinh - Phương pháp cô đặc bằng membrane Dịch trích cà phê được phân riêng bằng membrane. Thông thường, trong cô đặc cà phê hai kỹ thuật membrane thông thường được sử dụng là kỹ thuật lọc nano và thẩm thấu ngược. Ưu điểm của phương pháp này là chất lượng cảm quan của dịch trích không bị ảnh hưởng đáng kể, chi phí vận hành thấp. Tuy nhiên, chi phí đầu tư thiết bị membrane khá cao và nồng độ chất khô cô đặc cuối cùng của dịch cô đặc thường thấp hơn các phương pháp khác. - Phương pháp cô đặc liên tục Hệ thống cô đặc liên tục nhiều nồi, hơi thứ của nồi trước để làm hơi đốt cho nồi tiếp theo theo thứ tự từ nồi 1 đến nồi 4. Áp suất ở nồi đầu tiên là lớn nhất rồi giảm dần cho tới nồi cuối cùng. Để duy trì chân không trong đó, không những dùng thiết bị ngưng tụ mà còn dùng bơm để hút các khí không ngưng ra. Tùy thuộc vào tính chất của dung dịch và lợi ích về năng lượng của truyền nhiệt mà chiều của dung dịch đi trong hệ thống là cùng chiều, ngược chiều hoặc chéo dòng (dung dịch đi vào nồi nào thì đi ra khỏi nồi đấy mà không chuyền trực tiếp sang nồi sau). Hình 6.15 là hệ thống cô đặc 4 nồi xuôi chiều. 190

Hình 6.15. Hệ thống cô đặc nhiều nồi xuôi chiều Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc Ảnh hưởng bởi nhiệt độ của dịch Nhiệt độ của dịch càng cao thì quá trình bốc hơi xảy ra càng mạnh do tốc độ chuyển động nhiệt của các phần tử chất lỏng (dung môi) càng lớn, do đó thời gian cô đặc càng nhanh. Tuy nhiên, khi cô đặc ở nhiệt độ cao sẽ xảy ra sự phân huỷ một số chất làm mất đi tính chất đặc trưng và làm giảm chất lượng của sản phẩm. Vì vậy, trong công nghiệp, người ta phải tìm cách để hạ nhiệt độ sôi của dịch xuống và điều này được thực hiện trong điều kiện chân không. Ảnh hưởng bởi áp suất của dịch Áp suất liên hệ trực tiếp với nhiệt độ của dịch. Khi giảm áp suất thi nhiệt độ của dịch cũng giảm theo và ngược lại. Do đó, để giảm nhiệt độ của dịch thì ta cần giảm áp suất của dịch bằng cách hút chân không. Ảnh hưởng bởi nồng độ cuối của dịch Trong quá trình cô đặc, nồng độ cuối của dịch tăng dần theo thời gian. Khi nồng độ của dịch tăng lên thì nhiệt độ sôi của dịch cũng tăng lên và điều này lại không có lợi cho sản phẩm. Vì vậy, trong thực tế người ta chỉ tiến hành cô đặc dịch đến một nồng độ nhất định mà thôi. 191

Ngoài ra, quá trình cô đặc còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố khác đó là: - Nồng độ ban đầu của dịch. - Thời gian cô đặc. - Phương pháp cô đặc (ở điều kiện thường hay chân không) và thiết bị cô đặc. Như vậy, qua phân tích trên cho thấy, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc dịch cà phê. Vì vậy, thông qua đó chúng ta thấy được ảnh hưởng của từng yếu tố đến quá trình này. Từ đó có biện pháp điều khiển các yếu tố này theo hướng có lợi để đảm bảo hiệu quả quá trình cô đặc cũng như chất lượng của sản phẩm. 

Sấy phun

Tách nước để thu hồi sản phẩm cô đặc bột. Sản phẩm cà phê hòa tan thường có độ ẩm khoảng 3 - 5%. Phương pháp sấy thường được sử dụng trong sản xuất cà phê hòa tan là sấy thăng hóa và sấy phun. Quá trình sấy phun tạo sự chuyển pha là dịch trích cà phê (dạng lỏng) sau quá trình sấy phun sẽ thành bột cà phê hòa tan (dạng rắn). Quá trình sấy phun gồm ba giai đoạn cơ bản. - Giai đoạn phun sương: chuyển nguyên liệu cần sấy thành dạng sương mù (các hạt lỏng phân tán trong môi trường không khí) nhờ cơ cấu phun sương trong thiết bị sấy phun. - Giai đoạn trộn mẫu (dạng sương) với không khí nóng: các hạt nhỏ li ti vừa hình thành trong giai đoạn trên sẽ được trộn tiếp với không khí nóng để bốc hơi nước trong mẫu. Đây là giai đoạn tách ẩm khỏi nguyên liệu, do nguyên liệu phun sương nên diện tích bề mặt tiếp xúc giữa giọt lỏng và tác nhân sấy rất lớn. Nhờ đó, ẩm trong nguyên liệu bay hơi nhanh chóng, sản phẩm được tạo thành ở dạng bột mịn. Thời gian tách ẩm diễn ra từ vài giây đến hai chục giây. - Giai đoạn thu hồi sản phẩm sau sấy từ dòng không khí thoát: người ta có thể sử dụng hệ thống cyclone để thu hồi sản phẩm, hiệu suất thu hồi sản phẩm trong thiết bị sấy phun dao động trong khoảng 90 - 98%. 192

Khi dịch cà phê cô đặc theo phương pháp sấy phun, sản phẩm thu được thường rất mịn, hạt bột mịn thường bám thành vách, khó hoà tan. Do đó, sau quá trình sấy phun, bột cà phê phải được tạo hạt, làm cho kích thước của hạt tăng lên bằng cách kết hợp nhiều hạt nhỏ lại với nhau. Kích thước hạt tăng lên, đồng đều hơn. Trong từng hạt, các thành phần không khí liên kết chặt chẽ với nhau nên hạt có cấu trúc xốp. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy khô dịch cà phê tan Ảnh hưởng bởi tính chất của tác nhân sấy Tính chất của tác nhân sấy thể hiện qua khả năng truyền nhiệt của tác nhân sấy, điều này phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc chuyển động của tác nhân sấy. Do đó, căn cứ vào tính chất của vật liệu, phương thức sấy, cấu tạo của máy sấy mà lựa chọn các thông số của tác nhân sấy phù hợp. Bởi vì, nếu tác nhân sấy có độ ẩm thấp, nhiệt độ và vận tốc chuyển động cao thì quá trình sấy sẽ nhanh nhưng lại ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm chẳng hạn như sản phẩm có thể bị quá lửa, thậm trí bị cháy khét làm biến màu, tổn thất hương thơm lớn, sản phẩm khô không đồng đều (lớp trên khô nhưng lớp bên trong vẫn còn ẩm) hoặc bị tổn thất nhiều do gió cuốn theo, còn nếu tác nhân sẩy có độ ẩm cao, nhiệt độ và vận tốc chuyển động thấp thì quá trình sấy sẽ kéo dài, đồng thời cũng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm như sản phẩm có thể bị biến mùi, biến màu và có vị xấu. Ảnh hưởng bởi độ ẩm ban đầu và độ ẩm tới hạn cà phê hoà tan Độ ẩm ban đầu của cà phê hoà tan càng cao thì quá trình sấy càng dài, do đó càng tốn nhiều năng lượng. Độ ẩm tới hạn của cà phê hoà tan cũng ảnh hưởng tới quá trình sấy. Bởi vì, độ ẩm tới hạn là điểm ứng với độ ẩm tương đối của không khí bằng 100%, ở đó áp suất hơi riêng phần trên bề mặt vật liệu bằng áp suất hơi nước bão hoà. Độ ẩm tới hạn nằm trên giới hạn giữa độ ẩm tự do và độ ẩm liên kết, nếu độ ẩm tới hạn của vật liệu lớn tức là độ ẩm tự do nhỏ và độ ẩm liên kết lớn thì quá trình sấy khó, thời gian sấy kéo dài. Ngược lại, nếu độ ẩm tới hạn nhỏ tức là độ ẩm tự do lớn và độ ẩm liên kết nhỏ thì quá trình sấy dễ dàng, thời gian sấy ngắn. Ảnh hưởng bởi cấu tạo của máy sấy, phương thức và chế độ sấy Máy sấy có cấu tạo khác nhau (sấy phun, sấy thăng hoa, sấy chân 193

không...) thì quá trình sấy cũng khác nhau, vì cấu tạo của máy sấy đặc trưng cho phương pháp sấy và tuỳ theo tính chất, yêu cầu của sản phẩm mà chọn loại máy sấy phù hợp. Phương pháp sấy cũng ảnh hưởng tới quá trình sấy, có thể sấy tiếp xúc trực tiếp, sấy tiếp xúc gián tiếp (qua bề mặt đốt nóng) với mỗi phương pháp sấy phải dựa vào tính chất và yêu cầu của sản phẩm, do đó qúa trình sấy cũng khác nhau. Ngoài ra, chế độ sấy như nhiệt độ sấy, thời gian sấy cũng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sấy. Thời gian sấy phụ thuộc vào nhiệt độ sấy, nhiệt độ sấy càng cao thì thời gian sấy càng ngắn và ngược lại nhiệt độ sấy càng thấp thì thời gian sấy càng dài. Tuy nhiên cả nhiệt độ sấy, thời gian sấy đều ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm, vì vậy tuỳ thuộc vào loại máy sấy và tính chất của sản phẩm mà người ta định ra chế độ sấy phù hợp. Ảnh hưởng thành phần và chiều dày lớp cà phê Cà phê hoà tan có hình dáng khác nhau (dạng khối xốp, dạng khối quện dính) thì cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy vì hình dáng của cà phê hoà tan có liên quan trực tiếp tới quá trình thoát ẩm ra khỏi nó. Cà phê hoà tan có dạng khối xốp thì ẩm dễ thoát hơn so với cà phê hoà tan có dạng khối quện dính. Kích thước của hạt cà phê hoà tan cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy, hạt cà phê hoà tan có kích thước càng lớn thì quá trình sấy sẽ khó, thời gian sấy sẽ kéo dài. Đồng thời, nếu chế độ sấy không hợp lý sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm như về màu sắc, mùi vị, hương thơm. Chiều dày của lớp cà phê hoà tan cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy, chẳng hạn với phương pháp sấy thăng hoa, nếu chiều dày của lớp cà phê hoà tan càng lớn thì quá trình sấy sẽ khó, thời gian sấy sẽ kéo dài. Vì để sản phẩm đạt tới độ ẩm đồng đều theo yêu cầu thì cần chế độ sấy phù hợp tức là không thể sấy ở nhiệt độ quá cao nhằm rút ngắn thời gian sấy và ngược lại nếu chiều dày của lớp cà phê hoà tan càng nhỏ thì quá trình sấy dễ dàng, thời gian sấy sẽ nhanh. Cấu tạo và hoạt động thiết bị sấy phun như hình 6.16 sau: 194

Hình 6.16. Thiết bị sấy phun cho dung dịch cà phê Nguyên lý hoạt động: Không khí nhờ quạt 1 đưa qua caloriphe 2 để nâng nhiệt độ sấy. Dung dịch cà phê nhờ hệ thống cao áp đưa vào béc phun 4 đặt trên đỉnh tháp sấy 3. Dưới tác dụng của áp suất cao, dung dịch cà phê được phân tán thành giọt ly ti. Chùm tia phun được dòng tác nhân khí nóng phân bồ đều khắp tháp, rồi chuyển động xuống đáy tháp. Sản phẩm khô tích tụ tại đáy và được đưa ra ngoài nhờ bộ phận tháo liệu 9, còn không khí ẩm theo đường ống 7 vào cyclone 6 tách bụi. sau cùng khí thải nhờ quạt 5 đưa ra ngoài qua cửa thải bụi 8 Ở đây, tác nhân sấy là không khí nóng tiếp xúc với dung dịch cà phê, khi ở nhiệt độ cao trong khoảng một vài giây thì bay hơi hết ẩm tạo thành những hạt bột mịn rơi xuống tháp đáy là phễu hình nón rồi được bộ phận tháo liệu 9 chuyển về bồn chứa sản phẩm. Như vậy, quá trình sấy phun xảy ra rất nhanh đến mức không cần đốt nóng vật liệu đến giới hạn cho phép, sản phẩm thu được ở dạng bột mịn. Cường độ quá trình sấy trong máy sấy phun tỷ lệ thuận với bề mặt tiếp xúc giữa các hạt vật liệu với tác nhân sấy, tức là phụ thuộc vào độ phân tán của vật liệu sấy được phun thành bụi. Người ta sử dụng một trong ba 195

phương pháp để phun chất lỏng thành bụi như sau: - Phương pháp ly tâm. Với phương pháp này, người ta cho chất lỏng rơi vào một đĩa quay nhanh (tốc độ 2000 – 5000 vòng/phút). Dưới tác dụng của lực quán tính ly tâm do đĩa quay mà chất lỏng bị văng ra thành những hạt nhỏ dạng sương mù. Phương pháp này có thể phun bất kỳ dịch thể nào (chất lỏng nhớt, huyền phù hoặc bột nhão) thành bụi nhưng giá thành cao, bố trí và vận hành phức tạp, tiêu thụ năng lượng tương đối lớn. - Phương pháp cơ khí. Với phương pháp này, người ta dùng những béc phun trong đó chất lỏng được đẩy bằng bơm có áp suất tới 200at. Để phun đều, người ta chế tạo những béc phun có đường kính nhỏ hơn 0,5mm với lưu lượng lớn nhất khoảng 100lít/h, đầu béc phun có một chi tiết dạng ba cánh có thể quay tự do xung quanh một trục và nhờ đó mà chất lỏng được đánh tơi thành hạt nhỏ. Phương pháp này không gây ồn khi làm việc, tiêu tốn năng lượng không lớn lắm nhưng không thích hợp với chất lỏng nhớt và dung dịch huyền phù chứa các hạt cứng. - Phương pháp dùng khí nén. Với phương pháp này, nhờ vòi phun trong đó chất lỏng được đẩy bằng khí nén có áp suất từ 2,5 - 5,0at. Phương pháp này cũng có thể phun được hầu hết các loại dịch thể (chất lỏng nhớt hoặc huyền phù) nhưng tiêu tốn năng lượng tương đối lớn. Trong 3 phương pháp kể trên thì phương pháp ly tâm có hiệu quả nhất nhưng tiêu thụ năng lượng lớn hơn phương pháp cơ khí. Ưu điểm của máy sấy phun: Sấy nhanh, sản phẩm ở dạng bột mịn nên không cần nghiền. Nhờ sấy nhanh nên nhiệt độ của vật liệu không vượt quá nhiệt độ cho phép của nó mặc dù nhiệt độ của tác nhân sấy rất cao, điều này rất quan trọng đối với dịch cà phê do không cho phép sấy ở nhiệt độ cao. Nhược điểm của máy sấy phun: Máy có kích thước phòng sấy lớn mà vận tốc của tác nhân sấy nhỏ nên cường độ sấy nhỏ. Tiêu tốn nhiều năng lượng. Thiết bị phức tạp nhất là cơ cấu phun bụi và thu hồi bụi sản phẩm. Chú ý: Trong quá trình sấy, để đảm bảo chất lượng cho sản phẩm, người ta sử dụng khí trơ nén (như N2, CO2) đẩy vào trong dung dịch, do đó làm giảm được tỷ trọng của bột sấy và tránh được sự biến đổi dưới tác 196

dụng của không khí. Ngoài ra, cho quá trình sấy được dễ dàng, người ta còn sử dụng chất trợ sấy (chất mang) như Dextrin hoặc Maltodextrin Phương pháp sấy thăng hoa Sấy thăng hoa là quá trình tách ẩm từ vật liệu, ẩm ở trạng thái rắn (băng hoặc nước đá) hoá thành hơi nhờ quá trình thăng hoa mà không qua trạng thái lỏng. Do đó, phải sấy vật liệu trong môi trường có độ chân không cao (áp suất tuyệt đôi từ 0,1 - 1,0 mmHg) thì nhiệt độ sấy có thể đạt - 15°C. Trên sơ đồ, phòng sấy (1) là một buồng thật kín trong đó có các ngăn đựng các khay vật liệu được gia nhiệt gián tiếp bằng hơi nước hay nước nóng, đôi khi còn được đốt nóng bằng tia hồng ngoại. Do đó, phòng sấy thuộc loại thiết bị sấy tiếp xúc. Hơi ẩm thoát ra đi sang thiết bị ngưng tụ (2) và ngưng tụ lại thành nước đá (tuyết) do thiết bị ngưng tụ (2) được làm lạnh bằng dung dịch nước muối có nhiệt độ -10 + - 40°C. Dung dịch nước muối được làm lạnh trong máy lạnh, trên bề mặt ngưng tụ luôn có lớp đá ngưng tụ (tuyết) làm giảm hiệu quả quá trình truyền nhiệt. Do đó, phải luôn tách ra khỏi bề mặt truyền nhiệt hoặc người ta phải dùng 2 thiết bị ngưng tụ làm việc luân phiên nhau. - Ưu điểm của máy sấy thăng hoa Khi sấy thăng hoa, các phân tử nước không va chạm nhau nên sấy thăng hoa có những ưu điểm rất lớn đó là: Sản phẩm có chất lượng cao. Tổn thất khoáng, vi lượng thấp, các vitamin được giữ nguyên. Giữ nguyên thể tích ban đầu của vật liệu sấy nhưng xốp hơn. Nhược điểm của máy sấy thăng hoa là: Thiết bị phức tạp. Giá thành đắt, vốn đầu tư lớn. Thời gian sấy lâu. Ngoài ra, người ta còn dùng phương pháp sấy trong chân không: Với phương pháp này, chất lượng sản phẩm cũng rất tốt. Bột cà phê sau khi sấy xong phải không bị cháy khét, màu sắc đẹp (màu vàng nâu) và có mùi thơm đặc trưng. Chú ý: Để tránh sự biến đổi của sản phẩm dưới tác dụng của không khí nóng người ta sử dụng khí trơ nén (như N2, CO2) đưa vào dịch đặc trước khi đưa vào sấy. 197



Tạo hạt

Khi sấy dịch cà phê cô đặc theo phương pháp sấy phun, sản phẩm thường rất mịn. hạt bột mịn thường khó hòa tan, do đó sau quá trình sấy phun, hạt bột cà phê được tạo hạt, làm cho kích thước của hạt tăng lên bằng cách kết hợp nhiều hạt nhỏ lại với nhau. Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình tạo hạt, biến đổi quan trọng nhất là hiện tượng hấp phụ ẩm và sự tương tác bề mặt giữa các hạt nhỏ. Khi đó sẽ diễn ra quá trình hydrate hóa của các cấu tử ở bề mặt hạt. Các cấu tử đã hydrate hóa ở bề mặt giữa các hạt sẽ tương tác với nhau làm cho các hạt liên kết với nhau, lực liên kết chủ yếu là tương tác Val der waals hoặc liên kết hydro. Các khối hạt sau khi hình thành sẽ được sấy khô trở lại với độ ẩm theo yêu cầu của sản phẩm. Quá trình tạo hạt cà phê hòa tan được chia ra là hai giai đoạn: giai đoạn làm ẩm tạo hạt và giai đoạn sấy hoàn thiện. Quá trình làm ẩm tạo hạt có thể thực hiện bằng hai phương pháp. Phương pháp thứ nhất là tạo hạt trong buồng tạo hạt có cấu tạo tương tự như buồng sấy phun. Khác biệt là thay tác nhân sấy bằng không khí ẩm, có thể bổ sung hương cà phê thu hồi từ quá trình tách hương và thay cơ cấu phun sương bằng cơ cấu thổi hạt. Phương pháp thứ hai là tạo hạt trong thiết bị tầng sôi. Sau giai đoạn tạo hạt, các nhà chế biến cần thực hiện giai đoạn sấy để hiệu chỉnh độ ẩm thành phẩm thường được thực hiện bằng phương pháp sấy khí động, tác nhân sấy là không khí khô. 

Phối trộn

Quá trình phối trộn nhằm mục đích bổ sung các nguyên liệu phụ như đường, sữa bột, các loại bột kem... vào bột cà phê để cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm, nhằm tạo ra sản phẩm đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng. Quá trình phối trộn có thể thực hiện bằng thiết bị trộn thùng quay hoặc thiết bị trộn trục vít. Quá trình tẩm hương liệu (các loại hương có nguồn gốc từ cà phê hoặc nguồn gốc khác) cũng có thể được thực hiện, sau khi đã phối trộn xong các nguyên liệu phụ. Thông thường giai đoạn này phối trộn các loại hương tan trong dung môi mà thôi, còn các loại hương 198

tan trong nước thì được phối trộn trong quá trình tạo hạt, trước giai đoạn sấy hoàn thiện. Yêu cầu của quá trình phối trộn cà phê hoà tan. Bột cà phê tan và các chất phụ gia phải có cùng trạng thái về kích thước, độ ẩm... nghĩa là trước khi đưa vào phối trộn, các chất phụ gia và cà phê tan đều phải được nghiền đến kích thước phù hợp và đạt độ ẩm phù hợp khoảng 3 - 5%, không làm tăng độ ẩm của sản phẩm và không nhiễm mùi vị lạ. Yêu cầu của các chất phụ gia. Không được gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng chung của sản phẩm, không làm thay đổi màu, mùi, vị và trạng thái khác. Dễ kiếm, giá thành thấp, dễ dàng chế biến để tạo ra tính đồng nhất với bột cà phê hòa tan hay thuận lợi cho quá trình phối chế như dễ nghiền, rây, đóng gói. Các chất phụ gia thường dùng Đường saccaroza, là sản phẩm được sản xuất từ cây mía nguyên liệu. Đường saccaroza có nhiều loại như đường thô (RS): là loại đường có chất lượng thấp trong số các loại đường sản xuất công nghiệp. Loại này có độ màu cao, Pol khoảng 96 – 96,5 mà chủ yếu được dùng làm nguyên liệu để sản xuất đường tinh luyện. Đường kính trắng hay còn gọi là đường trắng: loại này là sản phẩm của hầu hết các nhà máy đường, Pol khoảng 99,48 99,75. Đường tinh luyện (RE): là loại đường có chất lượng cao nhất trong các loại đường, Pol > 99,8 và độ ấm W < 0,05. Trong công nghệ chế biến cà phê hòa tan, người ta thường sử dụng đường kính trắng hoặc có thể sử dụng đường tinh luyện để phối chế với bột cà phê hòa tan. Chất lượng của đường phải đảm bảo theo tiêu chuẩn Việt Nam về độ Pol, độ ẩm, độ tro, hàm lượng đường thô và độ màu. Trước khi phối trộn, đường phải được nghiền tới độ mịn cần thiết bằng các máy nghiền chuyên dùng như máy nghiền trục. Sữa bột. Là sản phẩm được sản xuất từ sữa tươi nguyên liệu từ sữa bò. Sữa bột cũng có nhiều loại, căn cứ vào hàm lượng chất béo trong sữa, có các loại: sữa bột nguyên hay sữa bột toàn phần (Whole milk) hay sữa bột nguyên kem (Full cream milk). Sữa bột tách bơ một phần. Sữa bột gầy 199

hay sữa bột tách bơ toàn phần (Srimed milk powder). Chất lượng của sữa bột cũng phải đảm bảo theo tiêu chuẩn quy định về hàm lượng chất béo, độ ẩm, độ tro, độ màu. Trước khi phối trộn với bột cà phê tan, sữa cũng phải được nghiền thành dạng bột mịn. Để tạo chất lượng cà phê khi pha uống, có thể sử dụng thêm các chất tạo hương, tạo vị khác, như căn cứ vào nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng mà lựa chọn chất phụ gia phù hợp để phối chế với cà phê hoà tan.  Bao gói Sau khi phối trộn cà phê bột hoà tan được đưa đi bao gói, tùy yêu cầu mà đóng sản phẩm bao gói như bao bì hỗn hợp, bao bì màng ghép nhiều lớp hút chân không, đảm bảo sản phẩm không hút ẩm, không hấp thụ khí lạ, khối lượng thuận tiện cho một lần dùng và đảm bảo tính cảm quan. Cần chú ý hiện tượng hút ẩm của bột cà phê thành phẩm, khi độ ẩm đạt đến 7 - 8% thì bột cà phê có thể kết dính lại với nhau. Do đó, bột cà phê cần được nhanh chóng bao gói sau quá trình phối trộn. Hiện nay cà phê hòa tan thường được bao gói bằng các vật liệu plastic, bên trong có tráng một lớp mỏng nhôm. Quá trình bao gói có thể thực hiện trên các thiết bị trên nguyên tắc liên tục và tự động hóa. Đánh giá chất lượng Các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lượng sản phẩm cà phê hòa tan phụ thuộc vào từng nhà chế biến cụ thể và yêu cầu của thị trường, các chỉ tiêu bao gồm: - Chỉ tiêu hóa lý: kích thước hạt, độ xốp, tỷ trọng, khả năng hòa tan, độ ẩm cà phê. - Chỉ tiêu hóa học: carbohydrate, lipid, protein, khoáng, cafein. - Chỉ tiêu cảm quan: mùi, vị, màu sắc nước pha, sự tiện lợi của bao bì sử dụng. Thành phần hoá học cà phê hoà tan được xác định theo bảng sau:

200

Bảng 6.9. Thành phần hoá học của cà phê hoà tan TT

Thành phần

Hàm lượng (%)

1 Cacbonhydrat

35,0

2 Lipid (bao gồm acid béo)

0,2

3

Protein (bao gồm acid amin)

4,0

4 Hàm lượng khoáng

14,0

5 Độ ẩm

3-5

6 Acid không bay hơi - Acid chlorogenic - Acid cafeic/quinic - Acid khác 7 Trigonelline

3,5

8 Cafein (arabica/robusta) 9 Phenolic

4,5 1,4/1,4 3,0 3,5/7,0 5,0

Sản phẩm cà phê hòa tan sấy phun và đóng gói được pha chế như hình sau:

Hình 6.17. Sản phẩm cà phê hòa tan Để làm rõ hơn quá trình chế biến cà phê hòa tan và thiết bị, mô hình quy trình thiết bị công nghệ chế biến cà phê hòa tan theo sơ đồ 6.18 như sau:

201

1. Cyclo cà phê

8. Tank trung gian

15.Sấy tầng sôi

2. Tank trích ly

9. Lọc khí

16.Sàng

3. Tank trung gian

10.Tháp sấy phun

17.Cyclo thành phẩm

4. Thiết bị tách hương

11.Cyclone

18.Thiết bị bao gói

5. Thiết bị ngưng tụ

12.Quạt

19.Bộ phận gia nhiệt

6. Thiết bị cô đặc

13.Cyclo chứa bột

7. Hệ chân không

14.Tháp phun ẩm

Hình 6.18. Sơ đồ quy trình thiết bị chế biến cà phê hòa tan

202

Phần III. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CA CAO

CHƯƠNG 7. TỔNG QUAN VỀ CA CAO 7.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY CA CAO 7.1.1. Cây ca cao Cây ca cao có tên khoa học là Theobroma cacao, thuộc họ Sterculiaceae là loại cây sống ở vùng nhiệt đới, cây cao khoảng 4 - 8m, và có nhiều cây có thể cao tới 10m. Thân thẳng, quả chín dài khoảng 15 25cm, mỗi quả có trọng lượng khoảng 300 - 500g, trung bình mỗi quả có chừng 30 - 40 hạt ca cao. Hạt ca cao sau khi lên men và sấy khô sẽ làm hạt có bề ngoài màu đỏ nâu và bên trong được bao phủ bởi lớp thịt hạt màu trắng, có vị ngọt, béo. Cây ca cao chịu hạn kém nên chỉ trồng được ở những vùng thuộc khu vực xích đạo, nóng ẩm có nhiệt độ khoảng 21 - 320C, độ ẩm khoảng 70 – 85%, cây ca cao cần lượng mưa hằng năm khoảng 1150 - 2500 mm. Cây ca cao phát triển tốt trên đất có pH=6,5 và phải bón phân đầy đủ như đạm, kali và các khoáng vi lượng… Cây ca cao là loại cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao, có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại cây trồng khác, đặc biệt là khả năng sống cộng sinh xen kẽ dưới tán của các loại cây trồng khác. Hàng năm cây ca cao cho một lượng lá rụng, tạo ra một lớp thảm thực vật có tác dụng chống xói mòn, giữ ẩm và tạo lại một phần dinh dưỡng cho đất. Cây ca cao không cần nhiều nước tưới, có khả năng phủ xanh đất trống, đồi núi trọc, tạo được vẻ cân bằng về mặt sinh thái, bảo vệ môi trường tự nhiên.

203

a) Cây ca cao

b) Quả và hạt ca cao Hình 7.1. Cây và quả ca cao

Cây ca cao được trồng thành hàng, khoảng cách giữa các cây khoảng 3m. Mật độ khoảng 950 - 1330 cây/ha. Trong quá trình phát triển, cây ca cao phụ thuộc vào lượng phân bón, khí hậu và điều kiện thổ nhưỡng. Trước khi trồng cây ca cao khoảng 6 - 9 tháng, nên trồng cây có độ che phủ bóng râm và nên trồng cây ca cao vào giữa mùa mưa, vì vậy sẽ đảm bảo đủ thời gian để cây phát triển trước mùa khô. Cây ca cao cho quả sau khi trồng khoảng 2 - 4 năm (trung bình 3 năm), năng suất cao nhất đạt được sau khoảng 8 - 10 năm tuổi, tuổi thọ của cây ca cao khoảng 20 - 30 năm. Chiều dài quả trung bình 15 - 25cm, đường kính quả từ 7 - 9cm, khi chín, vỏ trái ca cao đổi màu, đầu trái màu lục, xanh oliu, vàng tươi khi chín. Trọng lượng cả vỏ và hạt khoảng 200 - 1000g (trung bình 400-500g ở giống Forastero). Mỗi quả thường chứa khoảng 30 - 40 hạt. Mỗi cây cho khoảng 0,5 - 2,0 kg hạt (tùy giống), mỗi hecta thường cho 1 tấn hạt nguyên liệu. Điều kiện thời tiết và sâu bệnh là những yếu tố chính ảnh hưởng đến sản xuất, trong đó khoảng 30% sản lượng ca cao thế giới bị mất đi là do hạn hán, sâu bệnh phá hoại. 7.1.2. Nguồn gốc cây ca cao Ca cao là nguyên liệu cơ bản trong chế biến nhiều những loại kẹo, kẹo socola, kem, bánh quy, bánh ngọt và chocolate. Hương vị chocolate là một trong số những hương vị được yêu thích trên thế giới. 204

Ca cao thường được gọi là Theobroma cacao, theo  tiếng Hy Lạp Theobroma có nghĩa là “thức uống của các vị thần”. Hạt cacao có một mùi vị đặc trưng, khi chế biến thành chocolate vị hơi đắng, béo và ngọt, tan chảy ở nhiệt độ cơ thể con người. Cây ca cao có nguồn gốc ở vùng Amazon, một loại cây hoang dại ở vùng Trung Mỹ và Mexico, được thổ dân Mayan và Aztec đầu tiên của vùng đất đỏ Châu Mỹ Latinh tìm thấy cách đây hơn hai nghìn năm. Người Mayan và Aztec tin rằng cây ca cao là cây của Thượng Đế và hạt ca cao là ân sủng của chúa cho con người, ca cao được ví như “Thực phẩm của Chúa”. Christopher Columbus khám phá ra cây ca cao và hạt ca cao ở Châu Mỹ vào năm 1502, và hai mươi năm sau đó, Hernando Cotes phát minh ra loại đồ uống có vị đắng từ hạt ca cao. Những nhà thám hiểm Châu Âu vào thế kỷ 16 đã du nhập món đồ uống này, bổ sung thêm hương vị ngọt ngào và chẳng bao lâu nó thành một món đồ uống thông dụng và cao cấp. Trong gần một thế kỷ, ca cao được coi là thức uống đặc trưng và là điều bí mật của những người Tây Ban Nha. Người Tây Ban Nha đã đem hạt ca cao về nước, đầu tiên việc chế biến các sản phẩm ca cao chỉ giới hạn ở trong nước Tây Ban Nha, cho đến thế kỷ 17 việc chế biến ca cao mới được truyền bá vào các nước Châu Âu khác. Việc tiêu thụ ca cao, chocolate tăng nhanh tới mức mà các đồn điền lớn trồng ca cao không chỉ xuất hiện ở Trung và Nam Mỹ mà còn ở Indonesia, miền Trung và Tây Phi. Hiện nay châu Phi sản xuất ra hơn một nửa sản lượng ca cao trên thế giới, đặc biệt là ở Ghana và Nigeria, bờ Biển Ngà, Camơrun và Brazil. Năm 1828, Van Houten đã thành công trong việc loại bỏ gần một nửa bơ ca cao ra khỏi thức uống ca cao. Với kỹ thuật mới là kỹ thuật ép ca cao, nên đã cho phép tách bơ từ ca cao ra. Nhưng đến năm 1879, Daniel Peter người Thuỵ Sỹ nghiên cứu và phát triển cả 2 loại chocolate sữa và chocolate đen. Chocolate có trạng thái rắn ở nhiệt độ phòng nhưng lại tan chảy dễ dàng trong miệng khi nhiệt độ tăng 35℃ trở lên. Nguyên nhân là vì trong thành phần ca cao có bơ ca cao, phần lớn bơ ca cao rắn ở nhiệt độ 205

dưới 25℃ do khả năng giữ tất cả các tinh thể đường rắn và các hạt ca cao lại với nhau. Do chocolate có giá trị dinh dưỡng cao, mùi, vị hấp dẫn nên chocolate chỉ dành cho tầng lớp quý tộc và các gia đình có quyền uy vì giá thành cao. Nhưng đến đầu thế kỷ XX, chocolate đã trở thành một nét văn hóa ẩm thực đặc trưng của toàn Châu Âu. Ngày nay với sự tiến bộ không ngừng của khoa học và kỹ thuật mới, nhiều quy trình công nghệ tiên tiến, hiện đại đã được áp dụng vào sản xuất chocolate, làm cho chất lượng, mẫu mã cũng như mùi vị của chocolate được hoàn thiện không ngừng, trở thành một món ăn tuyệt vời được ưa chuộng không chỉ ở phương Tây, phương Đông mà còn trên toàn thế giới. 7.1.3. Các giống cây ca cao Hiện nay các giống để trồng ca cao trên thế giới có 3 loại giống chính, đó là: - Theobroma ca cao Criollo Được khám phá bởi Christopher Columbus vào năm 1502 trên đảo của Guanaja, vùng biển Caribe. Theobroma ca cao Criollo là loại cây nhỏ, có chất lượng cao nhưng sản lượng lại thấp, giá đắt nên ít được trồng trên thế giới (chỉ khoảng 5 - 10% sản lượng ca cao thế giới) và chủ yếu được dùng để sản xuất chocolate chất lượng cao. - Theobroma ca cao Forastero Có nguồn gốc ở cao nguyên Amazon – Nam Mỹ, cây có sản lượng cao hơn, sinh trưởng khoẻ hơn, kháng bệnh tốt hơn nhưng chất lượng kém hơn loại Criollo (vị đắng hơn), được trồng nhiều trên thế giới, chiếm khoảng 80%. - Theobroma ca cao Trinitario Theobroma ca cao trinitario có nguồn gốc ở Trinidad (thuộc đảo quốc vùng biển Caribe, Nam Mỹ), giống này được lai tạo từ 2 loại ở trên, cây kháng bệnh tốt, có chất lượng rất cao, hiện nay giống Theobroma ca cao Trinitario chiếm khoảng 10 - 15% sản lượng ca cao thế giới. Ngoài 3 giống ca cao được trồng phổ biến Criollo, Forastero, Trinitario thì có thêm một giống khác được trồng ở Ecuado, được gọi là 206

Nacional (Counet, Ouwerx, Rosux & Collin, 2004). Sự khác biệt của các giống nói trên thể hiện ở thời điểm ra hoa, đậu quả, năng suất, hương vị hạt và khả năng chống chịu đối với sâu bệnh, thời tiết. Mỗi loại ca cao có đặc tính duy nhất về hương vị hạt, nguyên nhân có thể do đặc điểm di truyền, nguồn gốc thực vật, điều kiện sinh thái, lượng mưa, thời gian chiếu sáng, điều kiện đất đai, thổ nhưỡng, quá trình bón phân, chăm sóc và thời gian thu hoạch đều ảnh hưởng đến hương vị cuối cùng của sản phẩm. Hạt ca cao được sử dụng từ các giống ca cao trên là nguồn ca cao thương mại, có 4 loại sản phẩm trực tiếp từ ca cao là đồ uống ca cao, bơ ca cao, bánh ca cao, bột ca cao và đặc biệt sản phẩm đi từ ca cao là chế biến chocolate. Trong đó bột ca cao cần thiết được sử dụng để tạo hương thơm cho bánh quy, kem, sữa bột và bánh ca cao. Bột ca cao cũng được sử dụng trong công nghệ đồ uống như trong sản xuất sữa bổ sung ca cao hoặc sữa milo. 7.1.4. Tác dụng của ca cao Các kết quả nghiên cứu cho thấy, ca cao là nguồn dinh dưỡng tốt, có những tác dụng sau đây: giải khát, chữa bệnh như bệnh đường ruột, điều hòa huyết áp, kích thích tiêu hoá, tăng cường hoạt động các chức năng tuần hoàn, trợ tim. Khi sử dụng ca cao sẽ kích thích, tạo hưng phấn nhẹ là do trong ca cao có chứa theorbomin, cafein, ngoài ra cung cấp năng lượng, các vitamin, khoáng chất... Bơ ca cao cũng được sử dụng trong sản xuất thuốc lá, xà phòng, mỹ phẩm. Nó cũng được dùng như một loại thuốc dân tộc để chữa bỏng, ho, sốt, sốt rét, thấp khớp, rắn cắn... Đồng thời, nó còn có tác dụng khử trùng và lợi tiểu do chứa chất theophylin. Tăng cường trao đổi chất Lượng magie trong chocolate cao hơn bất kỳ loại thực phẩm khác và magie hỗ trợ hơn 200 chức năng enzym trong cơ thể con người. Lượng magie trong cơ thể có thể bị thiếu hụt do căng thẳng và do một chế độ ăn uống nghèo dinh dưỡng. Ngoài ra, trong chocolate còn có hàm lượng sắt, kẽm, đây là những chất dinh dưỡng quan trọng hàng đầu trong việc bảo vệ sức khỏe. Kẽm giúp đẩy lùi bệnh tật, tăng cường hệ miễn dịch và làm giảm 207

căng thẳng trong cơ thể. Ca cao còn làm tăng sự trao đổi chất và cho phép cơ thể đốt cháy nhiều calo mỗi ngày, do đó giúp giảm cân rất hiệu quả. Giảm huyết áp Lợi ích của chocolate là khả năng hạ huyết áp. Huyết áp cao do stress có thể gây ra bệnh tim và rối loạn tiêu hóa dẫn đến mất ngủ, mụn trứng cá và giảm khả năng miễn dịch. Chocolate chứa lượng magie dồi dào, giúp điều hòa cơ thể và làm giảm huyết áp, nó cũng chứa một chất hóa học được gọi là PEA giúp làm hưng phấn cho não và làm toàn bộ cơ thể trở nên bình tĩnh hơn. Chống viêm nhiễm Trong ca cao có chất chống oxy hóa là flavonoids được tìm thấy với số lượng lớn trong chocolate đen và ca cao nguyên chất. Chất chống oxy hóa đã được chứng minh là có thể giúp chống vi khuẩn độc hại hại tấn công hệ thống miễn dịch, giảm nguy cơ bệnh tim và sưng, viêm trên toàn bộ cơ thể. Lượng các chất flavonoid trong chocolate rất cao nên có thể coi đây là một trong những thực phẩm hàng đầu để chống lại bệnh tật và viêm nhiễm. Điều hòa insulin Chocolate là một loại thực phẩm tuyệt vời giúp ổn định lượng đường trong máu và làm giảm lượng insulin trong cơ thể. Insulin là loại hormone tăng lên khi lượng đường trong máu giảm xuống. Insulin là để lưu trữ chất béo trong cơ thể và làm gia tăng tress, có thể dẫn đến bệnh tiểu đường loại 2 nếu không được giám sát cẩn thận. Chocolate đen giúp điều hòa lượng insulin trong cơ thể nhờ kiểm soát lượng đường trong máu. Điều này đặc biệt quan trọng đối với hệ thống miễn dịch của con người, bởi vì nồng độ insulin cao có thể làm suy yếu khả năng miễn dịch bệnh tật và cũng làm cho thần kinh căng thẳng hơn.  Phòng ngừa bệnh tim Chocolate có một khả năng tuyệt vời trong việc chống lại bệnh tim do bằng cách chống lại nguy cơ tắc nghẽn động mạch. Một chế độ ăn uống nghèo chất dinh dưỡng hoặc chứa nhiều chất béo lipid có thể làm cho động mạch dễ bị tắc nghẽn, tăng nguy cơ bệnh tim và giảm khả năng miễn dịch. Chocolate giúp đào thải các chất béo không lành mạnh do lượng 208

cholesterol trong cơ thể cao, từ đó giảm thiểu nguy cơ tắc nghẽn động mạch gây ra bệnh tim. Một nghiên cứu thực hiện bởi các nhà khoa học Thụy Điển năm 2011 chứng minh rằng, nếu thường xuyên tiêu thụ 45 gram chocolate một ngày/tuần, có thể giúp giảm 20% nguy cơ đột quỵ. Cải thiện tâm trạng Chocolate đen có thể cải thiện tâm trạng một cách tuyệt vời, điều này là rất quan trọng đối với khả năng miễn dịch của cơ thể trong việc chống lại bệnh tật. Bệnh trầm cảm và tâm trạng xấu có liên quan đến khả năng miễn dịch thấp, trong ca cao có đầy đủ các chất dinh dưỡng như magiê, kẽm, vitamin B... giúp kích thích một tâm trạng tốt vì nó làm cho các hormone tâm trạng như dopamine, serotonin và oxytocin... tăng lên khi sử dụng chocolate, lượng magiê cao trong chocolate đen (410mg/100g chocolate) có tác dụng an thần và chống trầm cảm. Ngoài ra trong chocolate đen chứa chứa hợp chất epicatechin tự nhiên, có tác dụng cho sự phát triển của cơ bắp, tương tự nhưng tác dụng của các hoạt động thể dục, như đi chạy bộ. Sử dụng chocolate kết hợp với thể dục thường xuyên giúp cơ bắp nhanh chắc khỏe hơn 50% so với chỉ tập thể dục. Các nhà khoa học thuộc trường đại học bang Wayne đã tiến hành nghiên cứu trên chuột. Những con chuột ở độ tuổi trung niên được chia thành 3 nhóm. Nhóm thứ nhất được cho ăn một loại epicatechin được chiết xuất từ hạt ca cao 2 lần/ngày và trong vòng 15 ngày. Nhóm thứ 2 được cho tập thể dụng 30 phút mỗi ngày. Nhóm cuối cùng không tập thể dục cũng như không được cho ăn epicatechin. Kết quả, nghiên cứu nhận thấy rằng chất epicatechin có tác dụng tăng cường cơ bắp, tương tự như các hoạt động thể dục và hoạt chất epicatechin cũng có tác dụng điều trị chứng lão hóa tạo ra nhiều chất mitochondria trong tế bào cơ, cung cấp năng lượng cho các tế bào trong cơ thể và tăng số lượng ống mao dẫn mang ôxy tới các cơ bắp.  Thức ăn nhanh lý tưởng Dinh dưỡng học chỉ rõ, trước khi vận động, ăn chocolate đen có thể làm tăng nguồn dự trữ chất đường trong cơ bắp, từ đó hỗ trợ cho vận động, giảm tiêu hao đường huyết, làm chậm mệt mỏi, đồng thời cũng có lợi cho 209

việc hồi phục sau khi vận động. Vì vậy, đối với những người cần bổ sung năng lượng như: người hay vận động hoặc chuyên lao động thể lực, những thanh thiếu niên và trẻ em đang trong giai đoạn phát triển, những người bệnh có thể chất yếu và những người lao động nặng thì chocolate là một thức ăn nhanh lý tưởng. Không làm cho mỡ máu tăng cao Nhiều người cho rằng khi ăn chocolate sẽ gây béo, đồng thời làm mắc bệnh tiểu đường và sâu răng… thực tế chỉ rõ chocolate chứa nhiều sữa. Hàm lượng chất béo trong chocolate đen mặc dù cao hơn nhiều so với các thực phẩm khác nhưng chất béo trong chocolate là acid béo không no, ít làm cho cơ thể phát phì được. Nhiều nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh, chocolate không làm tăng cholesterol trong máu. Chocolate đen không giống như bánh kẹo, hoa quả, do chocolate có tính chất tan nhanh, không dễ lưu lại ở trong vòm miệng, vì vậy không gây nguy hại lớn cho răng.   Chocolate - Chất xúc tác của “hạnh phúc” Trước khi ngủ, nếu ăn rất nhiều chocolate đen sẽ gây khó ngủ nhưng nếu muốn tận hưởng những giây phúc “ngọt ngào, hạnh phúc” thì ăn một chút trước khi “yêu” sẽ mang lại hiệu quả bất ngờ. Đó là vì chocolate có chứa các vi chất giúp tăng hưng phấn. Một cuộc khảo sát cho thấy có 34% phụ nữ Pháp và 38% phụ nữ Canada cho biết họ thích dùng chocolate để nâng cao mức độ của “hạnh phúc”. Chocolate đen chứa nhiều ca cao hơn, vì vậy hàm lượng chất polyphenol cũng cao hơn so với những loại chocolate sữa. Tuy nhiên nếu sử dụng nhiều chocolate sẽ gây khả năng béo phì, dễ làm cơ thể nóng là nguyên nhân gây nên những đốm mụn nhỏ sần sùi trên da mặt. 7.2. CHẾ BIẾN VÀ TIÊU THỤ CA CAO TRÊN THẾ GIỚI 7.2.1. Chế biến ca cao trên thế giới Cây ca cao được trồng trên 50 nước trên thế giới, chủ yếu là ở Tây Phi, Trung và Nam Mỹ và Châu Á. Tuy vậy sản lượng chính chỉ tập trung ở 210

một số nước, khoảng 70% sản lượng trên thế giới được chế biến từ 3 nước là Bờ Biển Ngà, Ghana và Indonesia. Bờ Biển Ngà là nước chế biến ca cao lớn nhất thế giới, sản lượng niên vụ 1999/2000 đạt 1,3 triệu tấn (chiếm 41,9% sản lượng ca cao thế giới), Ghana và Indonesia có sản lượng niên vụ 1999/2000 khoảng 390.000 – 400.000 tấn. Các châu lục trên thế giới có trồng ca cao nhiều là: - Châu Phi gồm có Bờ Biển Ngà, Ghana, Nigeria, Uganda. - Châu Mỹ gồm có Brazil, Cameroon, Ecuador, Mexico, Peru. - Châu Á gồm có Indonesia, Malaysia, Việt Nam. Đối với Việt Nam, ngành ca cao mới phát triển, nhưng đầy tiềm năng, các chuyên gia nước ngoài dự báo Việt Nam sẽ trở thành nước sản xuất ca cao chủ chốt vào năm 2030 với diện tích khoảng 80.000 ha và sản lượng khoảng 80.000 tấn hạt khô. Theo tài liệu của Trung tâm thông tin tư liệu thương mại, trong thế kỷ vừa qua sản lượng ca cao thế giới tăng bình quân 3,5%/năm. Đầu thế kỷ 20, sản lượng thế giới chỉ khoảng 125.000 tấn/năm đã tăng lên 2,7 triệu tấn niên vụ 1998/1999 và đạt 3,1 triệu tấn niên vụ 1999/2000. Diện tích trồng ca cao ở Indonesia là 250.000 ha và Malaysia là 150.000-200.000 ha. Song Malaysia chủ trương giảm diện tích ca cao để phát triển cọ dầu nên diện tích ca cao giảm rõ rệt hàng năm. 7.2.2. Tiêu thụ ca cao trên thế giới Mặc dù ca cao được chế biến chủ yếu ở các nước đang phát triển nhưng nó lại được tiêu thụ chủ yếu ở Châu Âu (Anh, Đức, Pháp, Nga, Italia, Tây Ban Nha, Bỉ, Hà Lan), Châu Mỹ (Hoa Kỳ, Brazil, Mexico, Canada) và Châu Á (Nhật, Hàn quốc). Trong đó, các nước Mỹ Latin xuất khẩu ca cao vào Mỹ, các nước châu Phi bán ca cao chủ yếu vào châu Âu còn Châu Á nhập khẩu ca cao từ Indonesia, Malaysia, Ecuador hoặc các nước Bắc Mỹ. Trong thế kỷ 20, tiêu thụ ca cao tăng nhanh do kết quả trực tiếp của việc gia tăng nhu cầu sử dụng chocolate. Nhu cầu chocolate tăng do nhiều yếu tố như tăng thu nhập, tăng dân số, giá bán lẻ giảm, sản phẩm từ ca cao 211

phong phú, kỹ thuật tiếp thị hiện đại... Nhu cầu tiêu thụ ca cao trên thế giới hiện nay khoảng 3 triệu tấn. Các nước Tây Âu và Bắc Mỹ là thị trường tiêu thụ lớn nhất thế giới, chiếm 70% sản lượng ca cao thế giới. Riêng các nước Liên minh châu Âu (EU) tiêu dùng khoảng một nửa sản lượng ca cao hàng năm trên thế giới, Thụy Sĩ, Đức, Bỉ, Anh, Na Uy là những nước tiêu thụ chocolate nhiều nhất, bình quân là 8,5kg/người. Giá tiêu thụ hạt ca cao trên thế giới được căn cứ vào giá hàng ngày qua thị trường New York và Luân Đôn. Trong vòng 18 năm gần đây, giá ca cao trung bình của thế giới ổn định ở mức 1.200 - 1.500 USD/tấn hạt. Nhật Bản là một trong những thị trường khắt khe nhất thế giới. Người tiêu dùng Nhật luôn đòi hỏi các sản phẩm được bày bán phải có chất lượng cao và đảm bảo nhiều tiêu chuẩn khác nhau. Gần đây, làn sóng tiêu dùng các sản phẩm chocolate cao cấp được sản xuất thủ công với các hương vị khác biệt đang ngày càng gia tăng tại Nhật, đặc biệt với chocolate dùng làm quà tặng, mặc dù giá đắt đỏ hơn nhiều lần so với các loại chocolate thường. Đây cũng là xu hướng chung tại nhiều nước trên thế giới. Mặt khác, các nhà nghiên cứu đang nâng cao chất lượng sản phẩm, thay thế các hương vị chocolate truyền thống. Khách hàng của dòng chocolate cao cấp đang có xu hướng sử dụng những sản phẩm chocolate mới lạ, nhất là tạo hương vị chocolate có thể thay đổi nhờ vào xuất xứ nguyên liệu. Nhà sản xuất muốn tìm hiểu xuất xứ của hạt ca cao làm nên chocolate hương vị tốt, không chỉ tên quốc gia trồng ca cao mà cả địa danh tạo lên hương vị, cũng như quy trình chế biến, bảo quản. Xu hướng này đang buộc các hãng sản xuất phải thay đổi trong việc chọn nguồn nguyên liệu và chế biến để đáp ứng nhu cầu của người dùng. Theo các chuyên gia, thị trường tiêu thụ chocolate hiện nay đang có sự dịch chuyển lớn từ khu vực các nước Châu Âu, Hoa Kỳ sang các quốc gia Châu Á. Trong đó, một số nước đang đạt mức tăng kỷ lục như Ấn Độ tăng 20%/năm, Trung Quốc tăng 30%/năm, Nhật Bản tăng 35%/năm. Lượng tiêu thụ chocolate bình quân đầu người tại Châu Á hiện còn thấp 212

trong khi xu thế tiêu dùng chocolate lại tăng lên, vì vậy thị trường này sẽ còn tăng trưởng tốt trong dài hạn. Theo Hãng Euromonitor International, năm 2015, ngành bán lẻ chocolate trên toàn cầu đạt 101 tỷ USD, tăng 6,7% so với năm trước. Nhu cầu ca cao sẽ bức thiết hơn khi các chuyên gia dự đoán nhu cầu thị trường lên đến một triệu tấn năm 2020. Bên cạnh đó, sự sụt giảm sản lượng tại một số nước cung cấp phần lớn ca cao của thế giới như Ghana, Bờ Biển Ngà, Indonesia, Malaysia… sẽ khiến giá mặt hàng này tang khoảng 2 - 3% mỗi năm. Nhu cầu chocolate đang tăng lên và chiếm khoảng 8 - 10% trong tổng chocolate đã bán. Năm 2006 sản phẩm chocolate đen được sản xuất ra khoảng 33% ở Hoa Kỳ, mức tiêu thụ chocolate đen ở Hoa Kỳ tăng 9% mỗi năm. Mặt khác ngoài chế biến chocolate trên thế giới người ta đã nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ phế liệu quả ca cao như cồn, giấm, jelly, nacta, juices, shakes, gum ca cao, chất màu, thức ăn gia súc, phân bón,... Đây là vấn đề có ý nghĩa rất quan trọng vì nó tận thu được nguồn phế liệu từ quả ca cao, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và giải quyết nguy cơ gây ô nhiễm môi trường. 7.3. CHẾ BIẾN VÀ XUẤT KHẨU CA CAO TRONG NƯỚC Tại Việt nam cây ca cao lần đầu tiên được người Pháp đưa vào Việt Nam từ đầu thế kỷ 18. Trong những năm 1960, người Mỹ lại đưa tiếp cây ca cao vào miền Nam trồng. Việt Nam có điều kiện địa lý thuận lợi cho việc trồng cây ca cao. Sau Giải phóng thống nhất đất nước năm 1975, đặc biệt từ năm 1987, phong trào trồng ca cao được phát động, nhà nước có chính sách hỗ trợ các hộ nông dân trồng cây ca cao và được các tổ chức quốc tế giúp đỡ về mặt kỹ thuật. Trong đó, có chương trình hỗ trợ trồng cây ca cao, với sự giúp đỡ của quỹ ca cao thế giới (WCF) và viện nghiên cứu ca cao của Hoa Kỳ (ACRI), các tỉnh trồng nhiều ca cao là Bến Tre, Đắk Lắk, Quảng Ngãi, Hậu Giang. Ngoài ra còn có các tỉnh Quảng Nam, Bình Định, Phú Yên, Bình Phước, Long An, Tiền Giang, Bà Rịa – Vũng Tàu. 213

Năm 1998, nhà nước có chủ trương phát triển cây ca cao trên vùng Cao Nguyên. Hiện cây ca cao phát triển mạnh ở vùng Cao Nguyên cho giá trị xuất khẩu lớn. Năng suất ca cao Việt Nam năm 2003 đạt khoảng 1250kg hạt khô/ha. Năng suất trung bình trên thế giới là 1000 kg hạt khô/ha. Tuy là thị trường tiêu dùng mới của ngành hàng chocolate, Việt Nam được đánh giá có nhiều tiềm năng phát triển bởi nguyên liệu ca cao bền vững, ổn định. Điều này đã được chứng minh khi hàng loạt các hãng sản xuất chocolate danh tiếng chọn Việt Nam để đầu tư xây dựng vùng nguyên liệu trồng ca cao và nhà máy sản xuất phục vụ thị trường trong nước và xuất khẩu. Chất lượng ca cao Việt Nam cũng đã được thế giới công nhận, đây là lợi thế để các doanh nghiệp Việt Nam gia nhập thị trường mà không mất nhiều chi phí để quảng bá thương hiệu. Việt Nam là một thị trường tiềm năng với tốc độ tăng trưởng cao, theo kết quả khảo sát mới nhất của công ty nghiên cứu thị trường Kantar Worldpanel, 6 tháng đầu năm 2014, chocolate là ngành hàng có mức tăng trưởng cao gấp đôi về khối lượng tiêu dùng so với cùng kỳ năm 2013 tại thị trường Việt Nam. Nếu như người Mỹ rất ưa chuộng chocolate với mức tiêu thụ trung bình khoảng 6,5 – 7 kg/năm, thì trung bình mỗi người Việt dùng chưa đến 100g/năm. Còn với người tiêu dùng tại khu vực nông thôn, thức uống có hương vị chocolate (sữa, bột ngũ cốc…) cũng tăng ấn tượng tới 47% và thêm 675.000 người chọn mua sản phẩm có chocolate. Hội đồng Ca cao Quốc tế (International Cocoa Council) đã xếp Việt Nam vào nhóm những nước trồng ca cao có sản phẩm ca cao đạt hương vị tốt. Như vậy, Việt Nam đã trở thành nước thứ 23 được xếp vào danh sách này trong tổng số khoảng 60 quốc gia trên thế giới có sản xuất ca cao. Với nguồn nguyên liệu phong phú từ vùng Đồng bằng sông Cửu Long, vùng Tây Nguyên, vùng Đông Nam Bộ, nhờ chăm sóc và kỹ thuật tốt mà chất lượng các sản phẩm giá trị gia tăng của ca cao Việt Nam đã được thị trường thế giới công nhận. Từ năm 2005, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã thành lập Ban Điều phối ca cao Việt Nam (VCCC) nhằm hỗ trợ việc xây dựng các 214

chính sách liên quan tới ngành sản xuất ca cao. Theo Đề án Phát triển ca cao Việt Nam do Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp (NIAPP) phối hợp với Viện Nghiên cứu ca cao Mỹ (American Cocoa Research Institule - ACRI), trong quy hoạch, quy mô diện tích phát triển ca cao Việt Nam sẽ lên tới 80.000 ha với sản lượng 120.000 tấn. Trong năm 2011, cả nước đã xuất khẩu được 240 tấn hạt ca cao, đạt kim ngạch xuất khẩu 520 nghìn USD. Năm 2012, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã ban hành quyết định phê duyệt quy hoạch phát triển ca cao các tỉnh phía Nam đến năm 2015 và định hướng đến năm 2020. Năm 2013 diện tích ca cao cả nước đạt 22.110,3 ha, trong đó vùng có diện tính trồng lớn nhất là Đồng bằng sông Cửu Long và Tây Nguyên. Diện tích ca cao cho thu hoạch khoảng 11.055 ha, chiếm 50% tổng diện tích, sản lượng hạt ca cao khô lên men năm 2013 là 6.765 tấn, tăng nhẹ so với năm 2012 (65 tấn), trong đó phần lớn ca cao được xuất khẩu. Từ năm 2013 đến nay là giai đoạn sụt giảm về quy mô, trong giai đoạn này gần như không còn các dự án tài trợ phát cây giống cho nông dân do hai nguyên nhân: không có kinh phí hoặc có kinh phí nhưng không triển khai được do nhu cầu, giá xuất khẩu quá thấp. Hiện nay ở nước ta có ba vùng trồng ca cao chính, là Đồng bằng sông Cửu Long, Tây Nguyên và vùng Đông Nam Bộ. Trong đó, ca cao chủ yếu được trồng xen (với dừa, điều, cây ăn trái…). Ở Đồng bằng sông Cửu Long, ca cao chủ yếu trồng ở Tiền Giang, Bến Tre, Hậu Giang, Vĩnh Long, Trà Vinh, Sóc Trăng. Vùng Tây Nguyên, ca cao được trồng tại các tỉnh Đắc Lắk, Đắk Nông và Lâm Đồng. Còn ở vùng Đông Nam Bộ, ca cao được trồng tập trung ở Bình Phước, Đồng Nai và Bà Rịa - Vũng Tàu. Là một nước mới phát triển trong ngành công nghiệp ca cao toàn cầu, Việt Nam cho sản lượng rất khiêm tốn về hạt ca cao hàng năm, khoảng 5.500 tấn, trong khi sản lượng của thế giới là khoảng 4,8 triệu tấn (Cục Trồng trọt, 2019). Tuy nhiên, trên thương trường quốc tế, hạt ca cao từ Việt Nam đã được công nhận là có chất lượng lên men tốt nhờ sự quan tâm sớm đến kế hoạch và phát triển từ các khu vực công, tư nhân cũng như do điều kiện khí hậu đặc trưng của nước ta. 215

Hình 7.2. Diện tích, sản lượng ca cao Việt Nam giai đoạn 2005- 2019 Theo Ban Điều phối phát triển ca cao Việt Nam, diện tích canh tác ca cao của Việt Nam cao nhất vào năm 2012 với 25.700 ha, sau đó liên tục giảm, đến năm 2019 còn 5.028 ha. Nguyên nhân giảm diện tích trồng ca cao trong một thời gian dài, là do quá trình đô thị hoá diễn ra nhanh, mặt khác đất trồng cây ca cao chưa có giá trị cao so với cây trồng khác, trong đó có nguyên nhân nghiên cứu phát triển tạo ra giá trị chế biến ca cao trong nước. Các tỉnh có diện tích giảm nhiều đó là Bến Tre, Đắc Lắk, Bình Phước, Lâm Đồng, Bà Rịa - Vũng Tàu, Tiền Giang. Trong đó, Bến Tre là tỉnh có diện tích canh tác giảm nhiều nhất, từ 9.727 ha (năm 2012) xuống còn 273 ha (năm 2019). Nguyên nhân dẫn đến sự sụt giảm đáng kể về diện tích trồng ca cao bao gồm những vấn đề như: sự biến động của giá ca cao, sự lựa chọn vùng trồng chưa phù hợp, những hạn chế về kỹ thuật trồng, những hạn chế từ chính sách hỗ trợ của Nhà nước và những vấn đề về biến đổi khí hậu. Từ năm 2017, sản lượng hạt ca cao tăng và đạt cao nhất với 7.618 tấn hạt khô, điều này cho thấy, năng suất trồng ca cao của người dân ngày càng tăng và kỹ thuật được cải thiện hơn trước. Giá thu mua trong nước còn phụ thuộc nhiều vào biến động của giá cả thị trường quốc tế, liên kết giữa sản xuất với tiêu thụ chưa được chặt chẽ, các doanh 216

nghiệp còn gặp nhiều khó khăn trong việc tăng cường liên kết với người dân. Mặt hàng xuất khẩu chủ yếu là hạt và bột ca cao, giá trị gia tăng trong chế biến còn rất hạn chế. Để ngành Ca cao Việt Nam, phát triển bền vững cần có sự phối hợp chặt chẽ của người trồng ca cao, các doanh nghiệp, các cơ quan Nhà nước và cả các nhà nghiên cứu khoa học, trong đó cần chú trọng nghiên cứu chế biến các sản phẩm ca cao chất lượng cao.

Hình 7.3. Quả ca cao chín và hạt ca cao khô

217

CHƯƠNG 8. ĐẶC ĐIỂM, THÀNH PHẦN CA CAO 8.1. ĐẶC ĐIỂM CÂY CA CAO 8.1.1. Đặc điểm cây ca cao Cây ca cao tên khoa học là Theobroma cacao là loại cây công nghiệp trồng tới năm thứ ba thì bắt đầu cho trái, thời gian từ khi ra hoa cho đến khi trái chín mất khoảng 4 đến 5 tháng. Mỗi cây ca cao cung cấp khoảng 30 - 40 quả/đợt, mỗi quả nặng khoảng 300-500 gr. Trong một năm, cây ca cao ra hoa 2 lần, đợt một từ tháng 4 đến tháng 7, đợt hai từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau. Hoa ca cao thuộc loại lưỡng tính, được thụ phấn nhờ côn trùng. Khi chín, vỏ quả ca cao đổi màu, các quả có màu lục hay xanh ôliu, khi chín đổi thành vàng tươi. Việc thu hoạch ca cao thường kéo dài trong nhiều tháng vì quả không chín đồng đều cùng lúc. Có thể phân biệt các giống ca cao qua màu sắc và hình thái quả ca cao như sau: - Giống Criollo: quả dài, nhọn, rãnh sâu mang 10 khía, màu sắc đỏ, cũng có quả màu xanh, kết cấu quả sần sùi, mỏng, mềm. Quả thường chứa khoảng 20-30 hạt. - Giống Forastero: quả tròn, bầu dục, không có rãnh sâu, màu sắc xanh, ôliu khi chín màu vàng, kết cấu quả trơn, cứng, dày. Quả chứa khoảng 30 - 40 hạt. - Giống Trinitario: quả dài, kết cấu quả dày, cứng, màu sắc quả xanh, vàng và đỏ. Quả chứa 40 hạt hay nhiều hơn, phôi nhũ quả tím nhạt, quả đẹp, quả có rãnh sâu không rõ nét. Hình dáng quả ca cao của các giống, như sau:

218

Hình 8.1. Hình dạng quả ca cao ba loại giống chính được trồng 8.1.2. Cấu tạo quả ca cao Cấu tạo quả ca cao gồm lớp vỏ cứng, lớp vỏ nhày, lớp vỏ trấu và hạt. Hạt ca cao tươi không có mùi thơm, vị chát và đắng. Trước khi sử dụng phải tách hết lớp vỏ, màng nhầy cho hạt, sau đó lên men trong các thùng gỗ và sấy làm cho khô ráo. Trong quá trình lên men, hạt mất khả năng nảy mầm, các chất đắng bị phân huỷ và các hợp chất có mùi thơm xuất hiện. Cấu tạo của quả ca cao, theo mặt cắt ngang và cắt dọc như hình 8.2 sau:

Hình 8.2. Mặt cắt ngang và cắt dọc quả ca cao 219

Cấu tạo quả ca cao bao gồm các lớp như hình 8.3 sau:

Quả ca cao được cấu tạo gồm 4 lớp như sau: - Lớp vỏ cứng còn gọi vỏ quả - Lớp vỏ nhày còn gọi lớp vỏ thịt - Lớp vỏ trấu còn gọi lớp vỏ hạt - Hạt ca cao hay còn gọi nhân quả ca cao Hình 8.3. Các lớp trong cấu tạo quả ca cao 8.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CA CAO 8.2.1. Thành phần hóa học của quả ca cao Nếu như một quả ca cao trung bình nặng 400g, thì lớp vỏ cứng (vỏ quả) sẽ chiếm khoảng 75% trọng lượng của toàn quả, 25% còn lại là trọng lượng hạt và các phần khác. Khi phân tích thành phần hóa học quả ca cao, thường chia làm ba phần chính là cùi, vỏ và phôi nhũ (bao gồm phần lớp thịt và nhân hạt ca cao). Các kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học quả ca cao như sau: Bảng 8.1. Thành phần hóa học quả ca cao Thành phần

220

Phôi nhũ

Cùi

Vỏ

Nước

35,5

84,5

9,4

Cellose

3,2

-

13,8

Tinh bột

4,5

-

46,0

Pentosan

4,9

2,7

6,0

Saccarose

0,7

0,7

-

1,1

10,0

-

Bơ ca cao

31,3

-

3,8

Protein

10,4

0,6

13,5

Theobromin

2,4

-

0,5

Cafein

0,7

Enzyme

0,8

-

-

Polyphenol

5,2

-

0,8

Acid

0,6

0,7

-

Khoáng

2,6

0,8

6,5

Glucose+ Fructose

0,3

Kết quả thành phần hóa học cho thấy giá trị dinh dưỡng cao chủ yếu tập trung vào phôi nhũ và đây là nguyên liệu chính để tạo ra những sản phẩm cao trong chế biến ca cao. Trong vỏ quả ca cao thì thành phần hóa ngoài protein, bơ ca cao còn có hàm lượng Theobromin 0,5% nên có thể tận dụng vỏ ca cao chế biến các sản phẩm khác, còn trong cùi quả ca cao không có giá trị dinh dưỡng nhiều. Các kết quả nghiên cứu cho thấy các giống ca cao có hàm lượng và thành phần hóa học cũng có thể khác nhau, nguyên do chất lượng giống, kỹ thuật và điều kiện chăm bón khác nhau. Bảng 8.2. Thành phần hóa học của lớp vỏ cứng TT

Thành phần

Hàm lượng (%)

1

Độ ẩm

10,0

2

Lipid

3,0

3

Protein

13,5

4

Chất xơ

16,5

5

Tanin

9,0

6

Pentosan

6,0 221

7

Khoáng

6,5

8

Theobromin

0,75

Bảng 8.3. Thành phần hóa học của lớp vỏ thịt TT

Thành phần

Hàm lượng (%)

1

Độ ẩm

2

Abuminloit, chất chát

0,5 - 0,7

3

Glucoza

8,3 - 13,1

4

Saccaroza

0,4 - 0,9

5

Tinh bột

6 7

8

Acid bay hơi (acid tactric) Fe2O3 Khoáng (K; Na, Ca, Mg)

79,7 - 88,5

0,2 - 0,4 0,03 0,40

Vỏ trấu chứa chất màu (pigment) là polyflavon glucoza, khối lượng phân tử lớn hơn 1500, chất này thường bền ở pH = 3 - 11 và được sử dụng làm chất màu thực phẩm, hàm lượng khoảng 7,9%. 8.2.2. Thành phần hóa học hạt ca cao Trong hạt ca cao có độ ẩm thấp (3,6%) nhưng chứa nhiều thành phần có giá trị dinh dưỡng. Các thành phần chính trong hạt ca cao như sau: a) Lipid Lipid trong ca cao là thành phần chính chiếm nhiều nhất trong hạt, hàm lượng chiếm từ 48- 50% còn gọi là dầu hoặc bơ ca cao. Bơ ca cao sau khi chiết từ hạt ca cao có dạng tinh thể nhỏ, màu trắng vàng, mùi thơm đặc trưng, ở nhiệt độ thường: cứng, giòn. Bơ ca cao có nhiệt độ nóng chảy là 320C, mùi dễ chịu, chỉ số xà phòng khoảng 180 - 200, chỉ số iod khoảng 32 - 40. Thành phần cấu tạo gồm acylglycerol của các acid palmitic (25,4%), acid stearic (3,4 - 8%), acid arachidic (1%), acid oleic (34,8%), acid linoleic (3,3%), acid linolenic (0,1%) và lượng nhỏ acid béo có số carbon lẻ (C17, 0,2%). Trong bơ có 0,15% các hợp chất sterol trong đó 222

campesterol (9%), stigmasterol (24%), sitosterol (67%) và 0,015% các hợp chất triterpen trong đó có 24-mehtylencycloartenol (20%) và cycloartenol (80%). Ngoài ra có 0,030% các hợp chất diterpen (phyton) và 0,015% các hợp chất alcol trong đó có alcol behenic (33%), alcol lignoceric (36%), alcol cerylic (12%) và các alcol C20, C21, C23. Bơ ca cao có các đặc tính sau: - Có khả năng tạo cho sản phẩm độ cứng, độ giòn đặc trưng. - Nóng chảy ở nhiệt độ 32°C, nghĩa là thấp hơn nhiệt độ của cơ thể người. Do đó, nó dễ tan ở trong miệng và gây cảm giác dễ chịu. - Có thể để lâu mà không bị ôi, thời gian có thể để tới 5 - 6 năm vẫn không thấy có hiện tượng bị oxy hóa, sở dĩ như vậy là do trong bơ ca cao có chất chống oxy hóa. b) Theobromin Theobromin là thành phần đặc trưng của ca cao, chiếm khoảng 1,51,7% so với trọng lượng hạt và 0,5 - 1,3% khối lượng vỏ. Theobromin thuộc nhóm alcaloit do một nhà bác học người Nga tìm ra năm 1842. Theobromin ở dạng tinh thể bé, màu trắng, có vị đắng, công thức hóa học là C7H8N4O2. Theobromin hòa tan trong clorofoc, acid acetic và bắt đầu thăng hoa ở nhiệt độ 3080C. Không hòa tan trong ether, dầu hỏa… Theobromin có khả năng oxy hóa nhanh tạo sản phẩm có màu (chất nâu của cacao) – là màu đặc trưng của chocolate, là thành phần đặc trưng của hạt cacao, tạo vị đắng đặc trưng của chocolate. Theobromin không những có trong hạt mà còn có trong vỏ quả ca cao, hàm lượng của theobromin chiếm khoảng 0,5-1,3% khối lượng trong vỏ quả. Theobromin là chất kích thích nhẹ có ảnh hưởng đến hệ cơ tim và thần kinh tạo hưng phấn, khả năng làm tăng sức chịu đựng của tim, do đó trong hợp chất chữa bệnh tim thường có sử dụng thành phần theobromin. Nguyên liệu để thu hàm lượng theobromin là từ hạt ca cao, ngoài ra có thể tận dụng vỏ quả ca cao từ phế liệu trong dây chuyền chế biến hạt ca cao, bơ ca cao và bột ca cao. 223

c) Cafein Cafein có công thức hóa học là C8H10O2N4 có màu trắng dạng tinh thể hình kim, có vị đắng, có tính tan cao hơn theobromin, có thể tan trong 80 phần nước lạnh và 20 phần nước nóng. Cafein hòa tan trong ete nóng, nhờ tính chất này mà người ta có thể tách nó ra khỏi theobromin. Nhiệt độ thăng hoa của cafein là 180°C, bắt đầu bay hơi ở 100°C và điểm nóng chảy của cafein là 235°C. Cafein có tính chất kích thích, có tác dụng lên hệ thần kinh tạo hưng phấn, sảng khoái, ở hàm lượng quá cao có thể gây độc với hệ thần kinh và tuần hoàn. Ở vỏ hạt, hàm lượng cafein khoảng 0,3%; ở nội nhũ, hàm lượng cafein khoảng 0,7% và ở bột ca cao là 1%. d) Các acid hữu cơ Trong ca cao acid hữu cơ chiếm khoảng 1,2 - 1,6%, hình thành chủ yếu trong quá trình ủ, hầu hết là acid acetic (tạo mùi). Hàm lượng acid citric 0,45-0,75%, acid oxalic 0,32-0,50%. Các acid hữu cơ có trong thành phần của hạt ở dạng dễ bay hơi hoặc không bay hơi. Trong đó, những acid không bay hơi gồm có acid malic, acid tactric, acid oxalic, còn acid bay hơi sẽ bị loại bỏ đáng kể trong quá trình chế biến. Trong hạt ca cao còn có chứa một lượng nhỏ các acid hữu cơ tự do, thường chiếm khoảng 0,7 2,33% tính theo acid tactric. e) Protein Trong hạt ca cao, protein chiếm khoảng 10,4 - 12%. Thành phần chính protein có trong hạt ca cao là albumin và globumin. Trong hạt ca cao có nhiều loại enzyme bao gồm: amylose, fructosidase, glucosidase, pectinase, protease, lipase, peroxidase, polyphenoloxidase… f) Glucid Glucid trong hạt là 8,6%, trong đó thì tinh bột chiếm hàm lượng nhiều nhất khoảng 7%. Hàm lượng đường khoảng 1% so với trọng lượng của quả. Ngoài ra, trong hạt ca cao có khoảng 2,5% xenlulloza, 3,8% pentosan, 0,7% saccharose, 5,55% glucose và fructose. g) Các chất thơm Các chất thơm là một trong những thành phần có giá trị lớn trong 224

hạt ca cao. D-linalol có trong thành phần hợp chất với các acid béo có phân tử thấp (như acid caprylic, acid capric, acid valerialic, amylaxetat, amylbutyrat). Chất thơm trong hạt ca cao gồm những sản phẩm dễ và khó bay hơi. Trong đó, những chất thơm dễ bay hơi thì phần lớn sẽ bay hơi khi gia nhiệt rang hạt ca cao. Những chất thơm dễ bay hơi là những chất có mùi khó chịu, nhờ sự bay hơi của các chất đó mà vị ngon và hương thơm của ca cao được tốt hơn. Chất thơm khó bay hơi là phần chất thơm có giá trị lớn, chúng được hòa tan trong bơ ca cao. h) Các chất khoáng Hàm lượng trung bình các chất khoáng có trong hạt ca cao có hàm lượng khoảng 2,5 - 3,5%. Những thành phần trong chất khoáng của hạt ca cao bao gồm Ca, Fe, K, P, Mg. Chúng có tỷ lệ như sau: K2O là 34%, P2O5 là 32%, MgO là 16%, Fe2O3 chiếm từ 0,01 - 0,03%. Ngoài ra, trong ca cao còn có chứa một lượng rất nhỏ Cu, Zn, As, I2, v.v... Trong hạt ca cao còn có hàm lượng vitamin như B1, B2, PP và vitamin C. Như vậy thành phần hoá học chính trong hạt ca cao được thể hiện trong bảng 8.4 như sau: Bảng 8.4. Thành phần hóa học của hạt ca cao Thành phần

TT

Hàm lượng %

1

Độ ẩm

3,6

2

Lipid

48,0 - 50

3

Protein

4

Theobromin

5

Glucid

8,6

6

Tổng số cacbonhydrat

34,7

7

Chất khoáng

2,5 - 3,5

Canxi

106mg

Photpho

537mg

Sắt

3,6mg

10,4 - 12,0 1,5 – 1,7

225

P-caroten (tiền VTM A)

30 µg

VTM B1 (theamine)

0,17µg

VTM B2 (riboflavin)

0,14 µg

VTM PP (niacin)

1,7 µg

VTM C (acid ascorbic)

3µg

8.3. THU HOẠCH VÀ VẬN CHUYỂN QUẢ CA CAO 8.3.1. Thu hoạch quả ca cao Mặc dù thu hoạch quả ca cao chín trong suốt cả năm nhưng thường có 2 vụ là vụ chính và vụ phụ (vụ cuối), trong đó, vụ cuối thường ngắn hơn vụ chính. Tuy nhiên, quá trình thu hái còn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và cường độ ánh sáng mỗi khu vực. Thời gian kể từ lúc bón phân đến ra nụ và quả chín khoảng 5 - 6 tháng. Ở Tây Nguyên thu hái chậm hơn một đến hai tháng so với các vùng khác. Tiêu chuẩn thu hái quả ca cao là khi quả đạt độ chín kỹ thuật, tức là có ít nhất 80% da vỏ có màu đặc trưng của quả. Để thu hái ca cao, người ta thường dùng một tay cầm quả ca cao, còn một tay cầm dao hoặc kéo cắt đứt cuống của quả. Chú ý: Quá trình thu hái ca cao phải đảm bảo không làm ảnh hưởng đến sự phát triển bình thường của cây ca cao và của các quả ca cao chưa chín trên cây. 8.3.2. Vận chuyển quả ca cao Quả ca cao sau khi được thu hái có độ ẩm cao nên quá trình hô hấp vẫn xảy ra mạnh làm giảm chất lượng của quả. Vì vậy, quá trình thu gom và vận chuyển quả ca cao phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Quả ca cao sau khi thu hái phải được thu gom lại và vận chuyển về nơi chế biến càng nhanh càng tốt. - Quả ca cao phải được chứa trong các bao tải hoặc bao lưới nilon để thuận tiện cho việc thu gom và xếp dỡ. - Động tác thu gom quả ca cao cũng như xếp dỡ các bao chứa phải nhẹ nhàng, để tránh cho quả ca cao không bị dập nát. 226

Xe vận chuyển quả ca cao phải được che chắn cẩn thận, bằng mui bạt để tránh mưa, nắng, đồng thời, phải thông thoáng để giảm thiểu hiện tượng hô hấp xảy ra. Việc vận chuyển quả ca cao có thể thực hiện bằng xe đẩy, xe công nông, xe kéo hoặc ôtô. Quả ca cao sau khi vận chuyển về nên được đưa đi chế biến ngay. Quá trình thu hái và phân loại quả ca cao như hình sau.

a) Thu hoạch ca cao

b) Phân loại ca cao

Hình 8.4. Thu hoạch và phân loại ca cao

8.4. BẢO QUẢN VÀ PHÂN LOẠI CA CAO 8.4.1. Bảo quản quả ca cao Quả ca cao sau khi được thu hái, gom lại và được vận chuyển về nơi chế biến, nếu chưa kịp đưa vào sản xuất thì phải tiến hành bảo quản quả ca cao để bảo đảm cho quả ca cao luôn được tươi. Trong quá trình bảo quản, các hoạt động sống của quả ca cao vẫn tiếp tục xảy ra, nó gồm có 2 giai đoạn như sau: a) Giai đoạn 1 Quả ca cao vẫn tiếp tục quá trình sinh tổng hợp để tạo nên các chất có lợi cho ca cao. Cũng ở giai đoạn này, quá trình hô hấp vẫn tiếp tục xảy ra làm giảm khối lượng của quả nhưng lại làm tăng khối lượng của hạt. Quá trình này xảy ra đến khi quả ca cao chín hoàn toàn. b) Giai đoạn 2 Khi nguồn dinh dưỡng ở trong lớp thịt quả cạn kiệt sẽ xảy ra quá 227

trình phân giải làm giảm khối lượng của quả và của hạt, đồng thời tích nhiệt và ẩm trong khối quả dẫn đến quả bị thối rữa và hư hỏng. Do vậy, để duy trì chất lượng của quả ca cao cần phải có các phương pháp bảo quản phù hợp. Các phương pháp bảo quản có thể như sau: Cách 1: Phương pháp tự nhiên Với phương pháp này, người ta rải quả ca cao trên nền bằng gạch, bê tông hoặc dưới bóng râm. Nhờ sự đối lưu của không khí tự nhiên mà hạn chế được sự biến đổi của quả. Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp nhưng quá trình biến đổi của quả vẫn xảy ra đáng kể. Cách 2: Sử dụng phòng bảo quản Với phương pháp này, người ta rải quả trên sàn trong phòng bảo quản thành từng lớp, đồng thời dùng quạt để lưu thông không khí trong phòng. Phương pháp này hạn chế được sự biến đổi của quả so với phương pháp tự nhiên, tuy nhiên chi phí của phương pháp này cũng cao hơn. 8.4.2. Phân loại ca cao a) Phân loại quả Tùy theo các giống và chất lượng các giống phải phân loại được các giống theo ba loại giống trồng phổ biến hiện nay là giống Criollo, Forastero và Trinitario Phân loại quả ca cao nhằm tạo sự đồng đều về chất lượng cho ca cao. Nguyên tắc của quá trình phân loại quả ca cao là dựa vào kích thước, độ chín và độ nguyên vẹn của quả. Hiện nay, phương pháp phân loại chủ yếu vẫn là bằng tay, ngoài ra người ta cũng có thể dùng các máy để phân loại theo kích thước của quả. b) Phân loại bột ca cao Đặc điểm bột ca cao: Bột ca cao tự nhiên có màu nâu nhạt, nhưng nếu đã qua xử lý (kiềm hóa) thì bột ca cao sẽ có màu nâu sẫm hơn, có thể từ màu nâu đỏ nhạt đến gần như màu nâu đen. Mục đích của quá trình kiềm hóa sẽ làm cho bột ca cao giảm bớt vị đắng và tăng mức độ hòa tan hơn. Màu sắc của bột ca cao chịu ảnh hưởng nhiều bởi quá trình kiềm hóa và rang trong quá trình chế biến. 228

Vì vậy ta có thể phân loại bột ca cao như sau: 

Theo thành phần hóa học:

- Bột ca cao giàu béo hàm lượng lipid > 22%; - Bột ca cao độ béo trung bình hàm lượng lipid khoảng 12-22%; - Bột ca cao ít béo hàm lượng lipid khoảng 10-12%. 

Theo kích cỡ/hình dạng:

- Bột ca cao (ca cao powder); - Bánh ca cao mảnh (kibble cocoa cake); - Ca cao đóng bánh (cocoa press cake). 

Theo hương vị:

- Hương vị tự nhiên của ca cao; - Hương vị đắng; - Hương vị truyền thống và đặc trưng của từng vùng trồng trọt và chế biến ca cao.  Theo màu sắc. Người ta phân loại theo màu sắc theo 8 loại như sau: 1. Đỏ vừa (mid-red); 2. Đỏ dịu (mild red); 3. Đỏ nâu (reddish brown); 4. Nâu sáng (light brown); 5. Nâu vừa (mid-brown); 6. Nâu vàng (yellow brown); 7. Nâu xám (grey brown); 8. Nâu đen (dark brown). Màu sắc bột ca cao được phân màu, theo phổ màu bột ca cao của Gerkens như hình 8.5 sau:

229

Hình 8.5. Phân loại bột ca cao theo màu sắc 

Phân loại theo các yếu tố khác:

- Ca cao tự nhiên chưa kiềm hóa (Natural cocoa); - Ca cao đã kiềm hóa (Dutch cocoa, Alkalized cocoa). Ngoài ra, người ta có thể phân biệt bột ca cao và bột chocolate trong quá trình chế biến. Bột ca cao và bột chocolate về mặt dinh dưỡng khác nhau về hàm lượng theobromin, tuy nhiên có thể phân biệt giữa hai loại bột này vào một số điểm như sau: Bảng 8.5. Phân biệt bột ca cao và bột chocolate Đặc điểm

Bản chất

Bột ca cao

Bột chocolate

Là hỗn hợp giữa bột ca Là phần bột được nghiền từ cao và bơ ca cao, pha chocolate liquor sau khi được trộn thêm đường và sữa ép lấy chất lỏng (loại bỏ được có tỷ lệ khác nhau tùy bơ ca cao). theo mục đích sử dụng.

Bột chocolate có 3 loại: Bột ca cao tự nhiên có màu bột chocolate đen, trắng Màu sắc/ nâu nhạt, có tính acid và mùi và nâu với màu sắc Phân loại chocolate rất mạnh. tương tự như tên gọi của nó. 230

Độ ngọt

Đối với bột ca cao chưa qua xử lý kiềm: có vị đắng đặc trưng, thỉnh thoảng có chút vị chua nhẹ. Đối với bột ca cao đã qua xử lý kiềm: giảm bớt độ đắng và màu sắc có thể trở nên sậm hơn.

Tùy theo tỷ lệ đường và sữa mà chocolate có hương vị và màu sắc khác nhau, như có vị đắng, ngọt vừa và ngọt đắng.

c) Phân loại chocolate Chocolate là hợp chất chứa ca cao, bơ ca cao và đường, sữa hoặc có thể cho thêm một số loại hạt, nho khô, hạt hạnh nhân, hạt dẻ… Chocolate là sản phẩm có một giá trị rất lớn về cảm quan và dinh dưỡng. Nó không những được dùng làm bán thành phẩm cho các loại kẹo khác mà còn cung cấp cho chúng ta một lượng năng lượng khá lớn. Theo quan điểm cấu trúc thì khối chocolate rất giống kẹo dẻo, pha lỏng của nó là bơ ca cao chiếm khoảng 35% so với trọng lượng khối chocolate, pha rắn là những tinh thể đường bé chiếm 50%. Kích thước các tinh thể pha rắn đặc biệt là đường có đường kính không quá 10-16mm. Hiện nay chocolate có rất nhiều cách phân loại có thể phân loại theo nguồn gốc, thành phần, chức năng… Sau đây là cách phân loại phổ biến nhất và được nhiều người biết đến nhất. Chocolate đen (nguyên chất): Loại chocolate này chứa ca cao, bơ ca cao và đường ở dạng nguyên chất hoặc có thể cho thêm một số loại hạt, nho khô, hạt hạnh nhân… Chúng chứa hàm lượng ca cao đặc khá cao (58%, 60%, 72%, 80%, tùy từng loại) do vậy, thường có vị rất đắng. Loại chocolate nguyên chất này có thể dùng riêng (sẽ có vị chocolate đậm) hoặc dùng chung với các loại trái cây để làm tăng hương vị khác lạ. Độ đậm đặc của chocolate sẽ tùy thuộc vào loại hạt ca cao được sử dụng để chế biến ra chúng. Chocolate sữa: Chứa từ 25% đến 30% ca cao, bơ ca cao, đường và sữa, chocolate sữa ngọt hơn loại chocolate đen nên loại chocolate này 231

dễ ăn hơn. Tuy nhiên, hàm lượng đường và chất béo đều cao hơn so với chocolate đen. Loại chocolate này khó tạo hình vì chúng kết tinh rất nhanh. Vì vậy, nên chú ý cẩn thận khi chúng bị tan chảy. Chocolate trắng: Không giống với các loại chocolate khác, chocolate trắng chỉ có chứa bơ ca cao, đường, sữa và đôi khi được cho thêm hương vani. Chúng có hàm lượng sữa và đường cao nên rất khó tạo hình và cũng kết tinh rất nhanh. Trong trường hợp cần sử dụng chocolate trắng để chế biến món ăn, cần chọn loại có chất lượng tốt. Chocolate bột (chocolate powder) - Dùng để làm bánh, uống (khi thêm sữa và đường); - Đã được khử gần như hoàn toàn chất béo và bơ ca cao; - Có 2 loại chocoate bột không đường: + Natural cocoa (Broma process): màu sáng, tính acid, mùi ca cao mạnh; + Alkalized cocoa (Dutch process cocoa): hương vị nhẹ, màu sậm và tối hơn natural cocoa; thường dùng để uống (hot chocolate); hầu hết flavonoids bị phá hủy. Chocolate hỗn hợp (compound chocolate) - Chocolate kết hợp với dầu thực vật thay cho bơ ca cao; - Dùng để phủ lên bánh kẹo; - Nhiều nước không cho phép gọi là “chocolate”. Chocolate thô (raw chocolate): Không qua chế biến, gia nhiệt hay trộn với các thành phần khác. Chocolate dùng để nấu nướng: Loại chocolate này tan chảy rất dễ dàng vì chúng có chứa nhiều bơ ca cao và có từ 48% đến 70% lượng ca cao đặc (đây là yêu cầu bắt buộc). Chúng còn được gọi là chocolate nướng hoặc chocolate dành cho món ngọt. Chocolate dùng để làm mứt: Đây là loại chocolate chỉ dành riêng cho các đầu bếp. Chúng được làm từ những hạt ca cao tốt nhất. Điểm đặc trưng để phân biệt các loại chocolate khác chính là hàm lượng bơ ca cao rất cao. Càng chứa nhiều bơ ca cao, chúng càng dễ tan chảy và cô đặc lại. Chocolate ít đường: Cần chú ý tới những sản phẩm dán mác “ít 232

đường” vì thông thường, các loại chocolate này lại chứa nhiều bơ ca cao. Cách nhận biết qua màu sắc bột ca cao không xử lý và có xử lý kiềm như hình 8.6 sau:

Hình 8.6. Phân biệt bột ca cao tự nhiên và bột qua kiềm hóa

233

CHƯƠNG 9. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CA CAO 9.1. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN HẠT CA CAO 9.1.1. Quy trình công nghệ Quả ca cao sau khi được thu hái, gom lại và được vận chuyển về nơi chế biến. Quá trình sơ chế để tách hạt, nhằm loại bỏ vỏ, lớp thịt và lớp chất nhờn bao quanh hạt, làm cho hạt mất khả năng nảy mầm. Quá trình bỏ lớp vỏ, tách lớp chất nhờn có thể dùng các phương pháp thủ công hoặc cơ giới như sau: Quả ca cao -> Tách vỏ -> Ủ (lên men) -> Sấy -> Hạt thô Hạt ca cao là sản phẩm đầu tiên trong quy trình sản xuất ca cao, đi từ quả ca cao. Từ hạt ca cao, được đem chế biến các sản phẩm bơ ca cao, bột ca cao, bánh kem, sữa ca cao, chocolate. Quy trình công nghệ sản xuất hạt ca cao như sau. Quả ca cao Tiếp nhận - Xử lý Tách vỏ Lên men hạt Sấy (hoặc phơi khô) Phân loại Đóng gói

Hạt ca cao

Hình 9.1. Quy trình công nghê chế biến hạt ca cao 234

9.1.2. Giải thích Quy trình công nghệ Các công đoạn chủ yếu trong quy trình này như sau: 

Tiếp nhận, xử lý quả ca cao

Quả ca cao đạt tiêu chuẩn sau khi được vận chuyển về nhà máy hoặc sau khi bảo quản thì tiến hành tiếp nhận để đưa vào chế biến. Việc tiếp nhận nhằm đảm bảo đủ về số lượng cho quá trình sản xuất. Tiếp nhận quả ca cao có thể thực hiện bằng tay hoặc bằng các phương tiện chuyên dùng như băng tải, gàu tải, vít tải... Sau khi tiếp nhận quả ca cao phải được xử lý làm sạch tạp chất đất, cát, cây khô trong các bể chứa. 

Tách vỏ và hạt ca cao

Để có hạt ca cao cho công đoạn lên men thì phải tiến hành tách hạt ra khỏi ruột quả. Quá trình tách hạt phải đảm bảo độ nguyên vẹn của hạt và đạt năng suất nhất định. Tách hạt ra khỏi quả nhằm: - Loại bỏ lõi và chất nhờn bao quanh hạt; - Làm cho hạt mất khả năng nảy mầm; - Tạo hương vị và màu sắc đặc trưng cho hạt ca cao. Do đó, hiện nay người ta có thể dùng các phương pháp sau để tách hạt ca cao. - Phương pháp đập Với phương pháp này, người ta dùng tay cầm quả ca cao hoặc dùng chày đập quả ca cao vào vật cản để cho vỏ quả ca cao bị vỡ ra rồi dùng tay để moi hạt ra ngoài. Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện, năng suất tương đổi cao, chi phí thấp nhưng tốn sức và hạt ca cao dễ bị nứt vỡ. - Phương pháp cắt Với phương pháp này, người ta dùng dao để cắt làm cho vỏ quả ca cao bị đứt ra, sau đó dùng tay tách 2 nửa vỏ quả và moi hạt ra ngoài. Phương pháp này cho chất lượng của hạt tốt hơn, đỡ tốn sức hơn nhưng năng suất thấp hơn so với phương pháp đập. 235

- Phương pháp chà Người ta dùng máy chà, dưới tác dụng của lực ma sát làm cho vỏ quả bị nát ra, sau đó dùng dòng nước áp lực cao để tách vỏ quả ra ngoài. Phương pháp này cho năng suất cao hơn nhiều so với các phương pháp trên. Tuy nhiên, hạt ca cao bị nứt vỡ khá nhiều và chi phí cũng cao hơn.  

Lên men hạt

Mục đích của quá trình lên men hạt ca cao: - Loại bỏ lớp thịt quả, tạo điều kiện cho quá trình làm khô tiếp theo. - Tạo hương và mùi thơm đặc trưng cho ca cao. - Làm tăng vị ngon cho ca cao. Phương pháp lên men hạt ca cao. Sau khi tách hạt ca cao khỏi ruột quả, tiến hành đổ hạt thành đống trên mặt đất, trên sàn gạch, sàn bê tông, hoặc đổ xuống hố hoặc trong thùng để lên men, đồng thời để giữ nhiệt cho khối ca cao trong quả trình lên men, người ta lót một lớp lá chuối khô trên bề mặt sàn hoặc đáy thùng, xung quanh hố hoặc thùng trước khi đổ hạt ca cao vào và phủ lên trên bề mặt hạt một lớp lá chuối khô. Theo các kết quả nghiên cứu, người ta tìm thấy hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men hạt ca cao bao gồm: - Nấm men: Saccharomyces, Kluyvernomyces; - Nấm mốc: Aspergillius, Mucor, Penicillium, Rhizopus; - Vi khuẩn: Lactobacillus, Streptococcus, A.ascendens. Trong quá trình lên men, nhiệt độ của khối hạt tăng lên do sinh nhiệt, cuối ngày thứ nhất, nhiệt độ của khối hạt tăng tới 32 - 33°C. Lớp thịt quả hoá lỏng và chảy ra, quá trình này giống sản phẩm của quá trình lên men rượu là giấm. Lúc này cần chuyển hạt sang thùng khác hoặc đảo trộn để quá trình lên men được đồng đều trong các lớp hạt. Ở cuối ngày thứ hai, nhiệt độ của khối hạt đạt tới khoảng 37 - 38°C và người ta cũng phải đảo trộn. Cuối ngày thứ ba, nhiệt độ của khối hạt đạt khoảng 45 - 50°C. Những quá trình sinh hóa diễn ra trong quá trình lên men hạt ca cao: - Giai đoạn đầu (24 giờ): là quá trình lên men rượu với phản ứng như sau: 236

Các sản phẩm phụ: acid lactic, acid oxalic, acid malic, acid succinic, acid citic. Giai đoạn đầu tạo ra các acid hữu cơ dễ bay hơi, tạo ra mùi vị đặc trưng của ca cao, đồng thời tạo ra một số enzyeme ngoại bào có tác dụng phân giải làm giảm tính dẻo, cứng của hạt ca cao. - Giai đoạn 2 (48 giờ): là quá trình oxy hóa ethanol.

Đặc điểm của giai đoạn 2 là pH giảm, nhiệt độ tăng. - Giai đoạn 3: Chuyển hóa các chất trong hạt ca cao. Acid lactic và ethanol giảm chỉ còn lại acid acetic. Nhờ acid acetic và nhiệt độ cao làm cho màng tế bào bị vỡ, nên một số chất trong hạt ca cao chuyển sang trạng thái hoạt động. Sự biến đổi của các chất là nguyên nhân làm tăng nhiệt độ khối hạt, làm hạt mất khả năng nảy mầm. Nếu nồng độ acid trong hạt khoảng 1% thì hạt mất khả năng nảy mầm, quá trình này được tăng cường bởi nhiệt, acid lactic và ethanol, pH của lá mầm giảm từ 6,45 xuống 4,5 trong 12 giờ và nồng độ acid acetic tăng từ 0 lên 1,36% còn nồng độ acid lactic tăng từ 0,005 lên 0,12%. Khi hạt mất khả năng nảy mầm thì enzyme và vi sinh vật hoạt động phân giải cơ chất (cơ chất thường là cacbonhydrat, lipid, acid amin). Sau khi lên men thì tính chất và thành phần hóa học của hạt thay đổi, do sự oxy hóa mà màu của hạt chuyển từ trắng hoặc tím sang màu nâu hoặc đỏ nâu, hạt bớt chát, hương thơm của hạt tăng, hạt trở nên giòn hơn và dễ 237

tách ra khỏi lõi, mầm hạt mất khả năng sinh sản. Thời gian lên men kéo dài từ 3 đến 8 ngày tùy theo phương pháp và cách xử lý quá trình lên men. Quá trình lên men hạt ca cao kết thúc khi kiểm tra thấy đạt các yêu cầu: - Hạt sạch nhớt: Lấy mẫu hạt ra đem rửa dưới vòi nước hoặc đưa vào trong cốc rồi tháo nước sạch vào và khuấy đảo. Sau đó, lấy hạt ra bóp trên tay thấy sạch nhớt là đạt yêu cầu. - Ngửi hạt thấy hết mùi chua. - Bóc lớp vỏ hạt thấy nhân có màu nâu xám (trước lên men màu tím). Hạt ca cao sau khi lên men có thể đưa đi rửa để tách hết lớp nhớt còn bám trên bề mặt của hạt và đưa hạt ca cao đi làm ráo và làm khô. 

Sấy (phơi khô)

Mục đích của quá trình sấy là làm khô hạt, đảm bảo chất lượng và mùi vị hạt ca cao. Các phương pháp làm khô là phơi khô tự nhiên trên các sân phơi xi măng, trên phên tre hoặc sấy trong các thiết bị sấy nhân tạo. Phương pháp làm khô tự nhiên (phơi): Bề dày hạt 5 cm, thời gian phơi từ một đến hai tuần, thông thường cứ khoảng 2 - 3 giờ đảo trộn một lần, buổi tối phải che đậy. Phương pháp nhân tạo (sấy): Bề dày lớp hạt 5 cm, vận tốc không khí là 3m/s, nhiệt độ sấy khoảng 50 - 800C, thời gian sấy khoảng 24 - 48 giờ. Quá trình làm khô kết thúc khi kiểm tra độ ẩm hạt ca cao, đạt độ ẩm khoảng 6 - 8%. Hạt ca cao sau khi làm khô thì hạt sẽ có hương vị đậm đà hơn của ca cao. 

Phân loại

Phân loại để tạo ra sự đồng đều cho khối hạt về kích thước, khối lượng riêng, đồng thời loại bỏ hạt không đạt yêu cầu. Sau phân loại, hạt được làm sạch nhằm loại bỏ các tạp chất nhẹ như cành cây, lá cây,... tạp chất nặng như cát, đá, kim loại... khử mùi tạp, loại bỏ những hạt kém phẩm chất như hạt bị mốc, sâu mọt... để thuận lợi cho các giai đoạn sản xuất tiếp theo. Phương pháp thực hiện là thủ công hoặc cơ giới, phân loại theo kích thước, khối lượng riêng, còn phương pháp làm sạch là dùng sàng, máy 238

tách kim loại. Sau làm sạch, phân loại hạt ca cao được chuyển qua bộ phận đóng bao gói. Bảng 9.1. Thành phần hoá học của hạt tươi, hạt sau lên men và sấy khô Thành phần

Hàm lượng hạt tươi (%)

Hạt sau lên men và sấy khô (%)

Nước

37,64

3,68

6,09

Protein

7,28

6,48

10,73

Theobromin

1,35

1,00

1,66

Cafein

0,11

0,33

0,05

Chất béo

29,26

29,26

48,41

Glucoza

0,99

0,60

1,00

3,22

5,33

Tinh bột

3,76

Chất chát

5,00

3,61

5,97

Pectin

0,66

1,18

1,95

Chất màu

2,96

1,39

2,30

Xenluloza

8,14

6,52

10,78

Acid tactric tự do

0,08

0,33

0,54

Acid tactric liên kết

0,48

0,38

0,62

0

0,54

0,90

Acid acetic 

Bao gói và bảo quản

Bao gói hạt ca cao. Bao gói hạt ca cao nhằm duy trì chất lượng hạt ca cao và tạo thuận lợi cho quá trình vận chuyển, bảo quản. + Sử dụng bao mềm để gói như bao bằng sợi đay hoặc bằng sợi chất dẻo, bên trong phải lót bằng PE để chống ca cao hút ẩm và thấm khí. + Khối lượng mỗi bao tuỳ thuộc vào phương pháp vận chuyển, nếu vận chuyển bằng tay thì đóng bao 60kg/bao, còn nếu vận chuyển bằng máy (băng tải hoặc gầu tải) thì đóng 80kg/bao. Tiêu chuẩn chất lượng của hạt ca cao thương phẩm sau quá trình lên men như sau: 239

- Không được có tạp chất lạ, không được có mùi khói, không có mùi hoặc vị lạ, không được chứa côn trùng sống; - Đồng đều về kích cỡ hạt, không có hạt dính đôi, dính ba; - Hạt khô đều; - Hạt được lên men hoàn toàn.

Hình 9.2. Quả và hạt ca cao sau xử lý Bảo quản hạt ca cao. Bảo quản hạt ca cao trong kho khô ráo, thoáng mát, sạch sẽ, tránh ánh nắng chiếu trực tiếp vào. Các bao ca cao thường được xếp trên kệ (pallet) cách nền và cách tường để đảm bảo tránh hút ẩm. Ngoài ra, kho bảo quản còn sử dụng các biện pháp để chống sự xâm nhập của các loại côn trùng như chuột, mối, mọt và tránh hư hỏng hạt. 9.2. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN BƠ, BỘT CA CAO 9.2.1. Quy trình công nghệ Bơ ca cao, bột ca cao là các sản phẩm được sản xuất từ hạt ca cao theo quy trình công nghệ như trên hình 9.3 sau

240

Hạt ca cao

Tiếp nhận, làm sạch

Rang Nghiền thô

Ép tách bã

Bơ ca cao

Bánh ca cao Nghiền mịn

Phân ly, tách vỏ Dung dịch kiềm

Đóng gói Kiềm hóa Nghiền, trộn

Sản phẩm

Hình 9.3. Quy trình công nghệ chế biến bơ, bột ca cao 9.2.2. Giải thích Quy trình công nghệ 

Nguyên liệu ca cao

Hạt ca cao phải đảm bảo về kích thước, khối lượng, đồng đều về khối lượng, đồng đều về chất lượng. Hạt ca cao đã lên men phải đạt tỷ lệ lên men ≥ 90%, độ ẩm ≤ 7%, hạt mốc ≤ 3%, chai xám ≤ 3%, hạt hư nảy mầm ≤ 2,5%, độ lớn hạt 100 hạt/100gr, không có tạp chất. 

Tiếp nhận, làm sạch

Nguyên liệu hạt ca cao được tiếp nhận nhằm đảm bảo đủ về số lượng và chất lượng cho quá trình chế biến. Việc tiếp nhận có thể thực hiện bằng thủ công hoặc bằng các thiết bị chuyên dùng như gầu tải, vít tải, bằng dòng khí... 241

Làm sạch. Gồm một loạt các công đoạn như sàng lắc với các lỗ sàng khác nhau, quạt hút, nam châm, cyclone để tách tạp chất (vỏ hạt vụn, sợi bao bố, sỏi đá, kim loại…) với tỷ lệ hao hụt khoảng 1,0 - 1,3%. Ngoài ra, quá trình làm sạch cũng sẽ giúp chuẩn hóa kích thước và tỷ trọng của các hạt ca cao, loại những hạt ca cao có kích thước quá nhỏ hoặc quá to, các hạt lép... để đảm bảo cho hạt ca cao đồng đều hơn, từ đó các quá trình chế biến tiếp theo sẽ thuận lợi hơn. Quá trình làm sạch ca cao thường được thực hiện theo các bước sau: - Đầu tiên, ca cao được làm sạch bằng các sàng nhằm loại các tạp chất và các hạt ca cao có kích thước nhỏ hơn hoặc lớn hơn hạt ca cao theo yêu cầu. Thông thường, người ta sử dụng hai sàng nối tiếp và dòng ca cao sau làm sạch là dòng nằm giữa hai sàng. - Tiếp theo, ca cao sẽ được làm sạch các tạp chất kim loại bằng từ trường. - Cuối cùng, ca cao sẽ được làm sạch bằng khí động, tại đây, các tạp chất nặng hơn ca cao như cát, đá và các tạp chất nhẹ hơn ca cao như lá cây, cành cây khô, các hạt lép hoặc các miếng vỡ của vỏ ca cao sẽ được loại ra. 

Rang hạt ca cao

Trong quy trình sản xuất bột ca cao, hạt ca cao trước khi rang cần phải được tách vỏ, kiềm hóa và nghiền sơ bộ. Lớp vỏ ca cao nhân thường mềm và có thể có liên kết khá chặt với nội nhũ. Quá trình xử lý nhiệt sẽ làm lớp vỏ trở nên giòn hơn và tách rời khỏi nội nhũ, khi đó chỉ cần tác dụng lực cơ học vừa đủ mạnh lên hạt ca cao là có thể làm vỡ lớp vỏ và tách lớp vỏ ra. Mục đích của quá trình rang: - Giảm độ ẩm của hạt khoảng 6 - 7% xuống khoảng 1,5 - 2% làm cho hạt giòn nên dễ dập vỡ và dễ nghiền; - Tách các hợp chất dễ bay hơi gây mùi khó chịu; - Tạo màu và vị cho ca cao, tách nhân và vỏ, bất hoạt enzyme và tiêu diệt vi sinh vật có hại. Yêu cầu của quá trình rang: - Nhiệt độ rang không được quá cao, nhiệt độ rang khoảng 100242

150oC. Nếu nhiệt độ rang cao sẽ làm lipid trong ca cao phân huỷ tạo ra acrolein làm giảm vị ngon của hạt ca cao. Thực tế nhiệt độ rang còn phụ thuộc vào quá trình tạo sản phẩm cần cho chế biến, ví dụ để sản xuất bột ca cao thì nhiệt độ rang khoảng 120 - 150°C, còn để sản xuất bơ ca cao thì phải rang ở nhiệt độ thấp hơn khoảng 100 - 104°C. Trong quá trình rang cần khống chế nhiệt độ, đảo đều theo yêu cầu để không làm cháy vỏ. Sau quá trình rang, tiến hành làm nguội ngay để tránh hiện tượng cháy xám. - Thời gian rang cũng không được quá dài để đảm bảo dầu ca cao không bị oxy hoá nhiều tạo mùi vị xấu cho sản phẩm. Các biến đổi của quá trình rang - Vật lý: trong quá trình xử lý nhiệt, quan trọng nhất là biến đổi về tính chất cơ lý của hạt ca cao, đặc biệt là biến đổi ở lớp vỏ hạt. Khi chịu tác dụng của nhiệt độ, lớp vỏ hạt và nội nhũ bên trong sẽ có những biến đổi khác nhau do thành phần hóa học khác nhau. Lớp vỏ ca cao có thành phần chủ yếu là các polysaccharide, trong khi đó, nội nhũ với thành phần chủ yếu là lipid. Khi chịu tác dụng của nhiệt độ, vỏ hạt sẽ mất ẩm và cấu trúc của hạt ca cao có xu hướng trương nở, nội nhũ thì có xu hướng bị biến dạng. Khi đó, liên kết giữa nội nhũ và vỏ bị phá vỡ, vỏ tách rời khỏi nội nhũ. Bên cạnh biến đổi về tính chất cơ lý, trong quá trình gia nhiệt, hàm ẩm của hạt ca cao cũng sẽ giảm. Mức độ giảm ẩm của hạt ca cao tùy thuộc vào phương pháp xử lý nhiệt và thông số công nghệ sử dụng trong quy trình chế biến. Nếu xử lý nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại, lượng ẩm giảm không đáng kể vì thời gian gia nhiệt ngắn và hầu như chỉ gia nhiệt cho lớp vỏ mà thôi. Sau khi rang, độ ẩm còn lại trong hạt còn khoảng 2%, độ ẩm này có ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Nếu độ ẩm của hạt sau khi rang < 1% thì tính chất công nghệ của bột thô sẽ xấu đi, đồng thời nó sẽ làm giảm mức độ nghiền và lượng dầu khi ép. Sau rang, khả năng hút và cân bằng ẩm của hạt và của bột thô sẽ khác trước, nếu độ ẩm của không khí càng cao thì khả năng hút ẩm càng mạnh. - Hóa học: một số phản ứng hóa học có thể diễn ra trong nội nhũ. Phản ứng quan trọng nhất là phản ứng Maillard giữa các acid amin và 243

đường khử. Phản ứng này tạo các cấu tử hương cho ca cao. Tuy nhiên, sau giai đoạn xử lý nhiệt còn có các quá trình khác như kiềm hóa và nghiền trộn, có thể làm tổn thất các cấu tử hương này. Do đó, trong giai đoạn này, càng hạn chế các phản ứng tạo hương xảy ra thì càng tốt. Các chất dễ bay hơi trong ca cao làm cho nó có mùi khó chịu. Hàm lượng các chất dễ bay hơi (tính theo acid acetic) trước khi rang là 0,4%, sau khi rang là 0,3%. Độ acid tính theo acid acetic trước khi rang là 0,92%, sau khi rang là 0,67%. Acid dễ bay hơi bị tách ra trong khi rang có kèm theo sự tiêu hao chất khô, lượng chất khô bị tiêu hao khoảng 0,1 - 0,2%. - Hoá sinh: trong quá trình xử lý nhiệt, dưới tác dụng của nhiệt độ, các vi sinh vật, đặc biệt là các vi sinh vật trên bề mặt của hạt ca cao sẽ bị ức chế và tiêu diệt. Sự thay đổi hàm lượng tanin. Chất chát (tanin) trong ca cao làm cho nó có vị chát và đắng, chất chát gồm hai nhóm: - Chất chát thủy phân. Là hợp chất mà nhân phenol trong các phân tử của chúng được nối lại bằng các nguyên tử ôxy tạo thành hợp chất phức tạp hơn. Những chất này có đặc tính của ete, khi đun nóng với nước hoặc acid loãng chúng tách ra thành hợp chất có phân tử bé hơn và khi tác dụng với muối của ôxit sắt cho màu xanh thẫm. - Chất chát ngưng tụ. Là hợp chất mà các nhân phenol trong các phân tử của chúng được nối lại bằng các liên kết cacbon. Các chất này không bị thủy phân khi đun nóng với acid loãng tạo thành các chất đơn giản. Khi tác dụng với muối của oxyt sắt thì nhóm chất này cho màu xanh lục thẫm. Dưới tác dụng của acid mạnh thì chúng bị ngưng tụ tạo ra các flobaphen và nếu bị tác dụng mạnh của kiềm thì các cốt cacbon của chất này có thể bị thuỷ phân. Chất chát trong hạt ca cao sau khi lên men chính là những sản phẩm ngưng tụ của catechin. Hàm lượng chất chát trong hạt phụ thuộc vào loại ca cao và chiếm khoảng 3 - 6% nhưng sau khi rang còn lại khoảng 2 - 3%. Sự thay đổi chất màu. Trong quá trình rang, một phần chất chát tạo thành filobaphen có màu nâu đỏ. Ngoài ra, trong hạt ca cao còn chứa một số nhóm màu khác như antoxiamin. Trong hạt ca cao tươi không lên men 244

hoặc lên men yếu còn có chứa chất màu mang tính chất đặc trưng của antoxiamin có màu tím, hòa tan khá trong rượu, hòa tan yếu trong nước và không hòa tan trong ete, clorofoc, benzen. Chất màu này có vị đắng, cay, sắc tố của nó trong môi trường trung tính có màu đỏ tía, trong môi trường acid chuyển sang màu đỏ, còn trong môi trường kiềm trở thành màu xanh. Như vậy, trong quá trình rang, sự thay đổi chất màu trong hạt không những do sự oxy hoá chất chát mà còn do sự biển đổi của các chất màu có trong thành phần hạt ca cao. Ngoài các biến đổi trên, trong quá trình rang một lượng tinh bột không hoà tan trong ca cao chuyển sang dạng hoà tan, một lượng dầu chuyển từ bên trong ra bên ngoài vỏ, ngoài ra hàm lượng chất thơm tăng lên đáng kể. Bảng 9.2. Thành phần của hạt ca cao sau khi rang Thành phần

Vỏ trấu (%)

Nhân (%)

Độ ẩm

3,8

2,7

Protein

13,1

12,1

Cafein

0,1

0,4

Theobromin

1,3

1,0

Lipid

3,4

50,1

Tinh bột

2,8

9,1

Cenluloza

16,7

2,6

-

19,6

8,1

3,3

Chất không chứa Nitơ Khoáng 

Nghiền thô, phân ly, tách vỏ

Sau khi rang xong, làm nguội, hạt ca cao được đưa vào máy nghiền làm nhỏ hạt ca cao và các lớp vỏ trấu. Quá trình này nhằm mục đích tách lớp vỏ ca cao ra khỏi nội nhũ và loại chúng ra khỏi nguyên liệu bằng cách kết hợp lực cơ học và các phương pháp phân riêng thích hợp. Trong vỏ hạt ca cao có tới gần 17% chất xơ và nhân ca cao thì cứng nên khó nghiền. Vì vậy phải tiến hành đập vỡ hạt ca cao thành các mảnh 245

nhỏ, sau đó tách nhân ra khỏi vỏ. Trong quá trình tách vỏ, lớp vỏ sẽ bị tác dụng của lực cơ học và vỡ ra. Bên cạnh đó, nội nhũ của hạt ca cao cũng bị vỡ nhỏ ra, làm khối lượng của hạt ca cao sẽ giảm đi do vỏ ca cao được tách ra. Thông thường, lượng vỏ còn sót lại sau quá trình tách vỏ chiếm tỷ lệ nhỏ hơn 1% khối lượng nguyên liệu. Hàm lượng vỏ còn sót lại càng nhiều thì chất lượng của sản phẩm sẽ càng kém. Phương pháp tiến hành. Trong thực tế tại các cơ sở chế biến hay sử dụng thiết bị tách vỏ hoạt động tương tự như thiết bị nghiền búa, dùng lực tác động vào vỏ,làm mảnh võ vỡ ra, sau đó dùng sàng và khí động để tách vỏ. Cấu tạo và hoạt động thiết bị tách vỏ ca cao được mô tả như hình 9.4 sau.

Hình 9.4. Thiết bị tách vỏ ca cao Hoạt động thiết bị tách vỏ ở trên cho thấy hạt ca cao sau khi xử lý nhiệt hoặc rang sẽ được cho vào thiết bị tách vỏ. Các cánh tay đập, sẽ quay và làm cho hạt cũng chuyển động tròn theo; khi hạt chuyển động, nó sẽ va đập vào thành thiết bị cũng như cánh tay đòn làm cho vỏ vỡ ra. Sau đó, ca cao sẽ được chuyển sang bộ phận phân riêng vỏ và nhân, rồi chuyển qua sàng kiểu khung rây để phân loại hạt, theo kích thước và cuối cùng cho qua máy quạt gió để tách riêng vỏ và nhân. Quá trình sàng phân loại sử dụng thiết bị khung rây. Thường khung rây thường được chia làm 7 lớp có kích thước tăng dần theo dòng chảy 246

của hỗn hợp là 0,75mm; 1,5mm; 3mm; 4,5mm; 6mm; 7mm và 8mm. Do đó, những phần có kích thước lớn hơn 8mm sẽ chuyển đến đoạn cuối của rây rồi chuyển trở về máy đập. Sau khi qua khung rây chia hỗn hợp nhân và vỏ ra thành từng loại có kích thước như trên và cuối cùng cho qua máy quạt gió để tách riêng vỏ và nhân. Tỷ lệ của từng thành phần trong máy thu được như bảng 9.3 như sau: Bảng 9.3. Tỷ lệ của từng thành phần sau khi sàng Thứ tự cấu Kích thước

Tỷ lệ của từng phần (%) Hàm lượng chung

tử

lỗ rây (mm)

1

0,75

5,074

5,032

2

1,50

2,272

1,262

3.

3,00

7,608

1,338

4

4,50

19,412

0,972

5

6,00

28,242

1,162

6

7,00

33,100

2,420

7

8,00

4,292

0,622

(%)

Tỷ lệ vỏ (%)

Các bột thô có chất lượng đạt yêu cầu được tiếp tục tới công đoạn tiếp theo. 

Kiềm hóa

Trong quy trình xử lý ca cao nhân sau thu hoạch có quá trình lên men để tách lớp vỏ nhầy ra khỏi hạt. Trong quá trình lên men đó, có sự hình thành nên các acid hữu cơ, đặc biệt là acid lactic và acid acetic. Acid acetic bị bay hơi đáng kể trong quá trình phơi sấy, còn acid lactic thì vẫn còn lưu lại trong nhân. Hàm lượng acid cao sẽ làm cho sản phẩm bị chua, làm giảm chất lượng cảm quan của sản phẩm. Quá trình kiềm hóa sẽ trung hòa các acid, làm giảm vị chua của sản phẩm. Bên cạnh đó, quá trình kiềm hóa còn góp phần làm cho cấu trúc tế bào mềm đi, tạo điều kiện cho quá trình tách bơ sau này, góp phần nâng cao chất lượng cảm quan của sản phẩm. Khi hạt 247

ca cao được kiềm hóa, một số thành phần, do tạo cấu trúc của hạt ca cao bị biến đổi, làm hạt ca cao mềm và xốp hơn, từ đó, quá trình ép bơ và nghiền được thực hiện dễ dàng hơn. Để kiềm hóa có thể sử dụng các chất có tính kiềm nhẹ như Na2CO3, K2CO3, Na2CO3, KOH, Ca(OH)2 pha trong dung dịch đệm có bổ sung thêm một lượng nhỏ MgO. Các biến đổi của quá trình: - Vật lý: Khi kiềm hóa ca cao mảnh, các thành phần tạo cấu trúc, đặc biệt là các polysaccharide sẽ bị thủy phân. Khi đó, cấu trúc của hạt ca cao sẽ trở nên xốp hơn. Bên cạnh đó, do các phản ứng ngưng tụ của các hợp chất phenol, màu sắc của ca cao sẽ trở nên sậm hơn, góp phần tạo màu đen đặc trưng cho sản phẩm bột ca cao sau này. Trong trường hợp kiềm hóa ca cao khối, độ nhớt của khối ca cao sẽ giảm do nhiệt độ tăng. - Hóa lý: Do nhiệt độ nóng chảy của các tinh thể lipid có trong ca cao cao nhất là 370C, nhiệt độ của quá trình kiềm hóa cao hơn nhiệt độ này rất nhiều từ 60 -800C, do đó trong quá trình kiềm hóa, các tinh thể bơ ca cao sẽ hóa lỏng. Dưới tác dụng của nhiệt độ, nước trong khối ca cao sẽ bay hơi, làm cho hàm lượng ẩm trong ca cao sẽ giảm xuống. - Hóa học: Trong quá trình kiềm hóa, sự trung hòa các acid là biến đổi quan trọng nhất. Theo đó quá trình kiềm hóa được xem là đạt yêu cầu khi pH của ca cao đạt giá trị trung tính. Bên cạnh phản ứng trung hòa, dưới tác dụng của hợp chất kiềm, các phản ứng thủy phân sẽ diễn ra như thủy phân lipid, thủy phân protein, thủy phân polysaccharide. Các phản ứng này góp phần cung cấp các cấu tử tạo tiền hương cho nguyên liệu ca cao. Ngoài ra dưới tác dụng của nhiệt độ và tác nhân kiềm hóa, các phản ứng ngưng tụ của các hợp chất polyphenol và phản ứng Maillard cũng xảy ra. Các sản phẩm của những phản ứng này góp phần tạo màu sắc và mùi vị đặc trưng của sản phẩm bột ca cao. Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ. Hiện nay, quá trình kiềm hóa ca cao thường được thực hiện gián đoạn, sử dụng các tank hình trụ đáy côn, có trang bị vỏ áo để gia nhiệt. Trong thiết bị kiềm hóa cần lưu ý cấu tạo của cánh khuấy, đảm bảo sao cho 248

khối ca cao được khuấy trộn đều với dung dịch kiềm. Cánh khuấy thường được sử dụng là cánh khuấy dạng trục vít. Tác nhân kiềm hóa: trong quá trình kiềm hóa ca cao, nồng độ của dung dịch càng loãng thì càng dễ phân bố đều trong ca cao nhưng lại làm tăng lượng ẩm trong ca cao, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của sản phẩm bột ca cao. Thông thường, hàm lượng tác nhân kiềm hóa sử dụng càng nhiều thì màu của khối ca cao càng sậm vì các phản ứng Maillard và ngưng tụ polyphenol diễn ra càng mạnh. Nhiệt độ kiềm hóa càng cao thì quá trình khuếch tán của tác nhân kiềm hóa vào khối ca cao và các phản ứng hóa học diễn ra càng nhanh. Ngoài ra, nhiệt độ càng cao thì hàm lượng ẩm của hạt ca cao giảm càng nhiều, đảm bảo cho quá trình nghiền, trộn tiếp theo sẽ diễn ra thuận lợi. Tuy nhiên nhiệt độ càng cao thì các phản ứng tạo hương diễn ra càng mạnh. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình kiềm hóa ca cao mảnh khoảng 80 - 85°C, cho ca cao khối khoảng 110 - 1150C và có khuấy đảo liên tục. Thời gian của quá trình kiềm hóa phụ thuộc vào nhiệt độ của quá trình. Thông thường, thời gian của quá trình kiềm hóa kéo dài khoảng 45 - 60 phút. 

Nghiền, trộn

Mục đích của công đoạn nghiền bột thô là chuyển bột thô thành khối bột sền sệt ta gọi là khối ca cao. Nhiệm vụ của giai đoạn nghiền trộn là phá vỡ các tế bào của hạt để giải phóng các chất có trong đó nhất là dầu ca cao. Như vây, nghiền càng kỹ thì tế bào nguyên dạng còn lại càng ít, đồng thời lượng dầu ca cao giải phóng ra càng nhiều và kích thước bột càng bé. Tuy nhiên, tuỳ theo mục đích sử dụng mà yêu cầu độ mịn của nghiền bột khác nhau. Để sản xuất bột ca cao thì cần nghiền bột mịn còn để sản xuất chocolate thì chỉ cần nghiền bột thô. Khi nghiền bột thô, do ma sát làm cho nhiệt độ của khối bột ca cao tăng lên đến quá 32°C, ở nhiệt độ này dầu ca cao bị chảy lỏng nên quá trình nghiền sẽ không thể đạt được đến độ mịn theo yêu cầu hoặc thậm chí không thể nghiền được. Vì vậy trong quá trình nghiền bột thô phải khống chế nhiệt độ của khối bột không quá 32°C. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền: 249

- Nhiệt độ: Trong thời gian nghiền, do ma sát nên khối ca cao bị nóng lên đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của dầu ca cao, cho nên khối ca cao sau khi nghiền có dạng sền sệt. Như vây, khối ca cao nghiền (trong đó có gần 55% là lipid ca cao) ở dạng huyền phù mà dầu ca cao là pha loãng còn pha rắn là protid và tinh bột (hay bột ca cao). Nhiệt độ càng cao độ nóng chảy của khối ca cao càng lớn dẫn đến khó nghiền. - Độ ẩm của bột thô: Độ ẩm của bột thô có ảnh hưởng đáng kể đến mức độ nghiền khối ca cao và độ nhớt của nó, nếu độ ẩm của bột thô ca cao tăng thì độ giòn của nó giảm, do đó khó nghiền bột đến kích thước cần thiết. Như vậy độ ẩm của bột thô cần giữ trong khoảng 2,0 - 2,5%. Qua nghiên cứu, người ta cho rằng độ ẩm của bột thô có ảnh hưởng đến độ nhớt được thể hiện bảng 9.4 như sau: Bảng 9.4. Ảnh hưởng bởi độ ẩm của bột thô đến độ nhớt của nó TT

Độ ẩm (%)

Độ nhớt

1

2,53

1,0

2

3,65

1,4-1,5

3

4,90

2,2

Độ nhớt của khối ca cao có ảnh hưởng đến quá trình chế biến cũng như chất lượng của sản phẩm. Thành phần hóa học của khối ca cao sau quá trình nghiền được đánh giá như bảng 9.5 sau: Bảng 9.5. Thành phần hóa học của khối ca cao Thành phần

250

Hàm lượng (%) Thành phần

Hàm lượng (%)

Nước

2,0

Tinh bột

6,2

Lipid

55,0

Pentozan

1,5

Protein

10,8

Chất chát

6,0

Theobromin

1,5

Acid hữu cơ

2,5

Đường

1,0

Khoáng

2,7

Cenlulloza

2,7

Chất không chứa nitơ

7,7

Phương pháp nghiền bột thô Để nghiền bột thô người ta có thể sử dụng cối nghiền, máy nghiền đĩa hoặc máy nghiền trục, cối nghiền đơn giản, dễ thực hiện nhưng thủ công, năng suất thấp và chất lượng không cao. Còn máy nghiền đĩa có nhược điểm là độ mịn của khối ca cao không được tốt. Do đó, người ta thường sử dụng máy nghiền trục để nghiền bột thô. Đặc điểm cấu tạo của thiết bị nghiền trục như trên hình 9.5 sau:

a) Cấu tạo nghiền trục răng khía

b) Cấu tạo nghiền trục nhẵn

Hình 9.5. Cấu tạo của thiết bị nghiền trục Thiết bị nghiền trục có ưu điểm là bề mặt trục phẳng nên tránh được hiện tượng vỡ bề mặt trục nghiền nhưng có nhược điểm là tốc độ của các trục chênh lệch nhau khá lớn nên độ mịn của khối ca cao không đồng nhất. Ngoài ra người ta còn sử dụng máy nghiền bi cho chất lượng ca cao khá tốt, độ mịn có thể đạt tới vài µm. 

Tách bơ ca cao

Quá trình tách bơ nhằm làm giảm hàm lượng chất béo trong ca cao phù hợp với yêu cầu sử dụng và thuận lợi cho quá trình bảo quản, hạn chế hiện tượng oxy hoá chất béo xảy ra, làm ôi khét bột ca cao dẫn đến giảm chất lượng. Người ta phân bột ca cao sau khi tách bơ làm 3 loại như sau: - Loại bột có hàm lượng chất béo thấp nếu có ≥ 90% bơ được tách ra. - Loại bột có hàm lượng chất béo trung bình nếu có ≥ 78% bơ được tách ra. - Loại bột có hàm lượng chất béo cao nếu có < 78% bơ được tách ra. 251

Phương pháp tách bơ là để tách bơ ca cao, có thể sử dụng phương pháp ép sử dụng máy ép vít hoặc máy ép thuỷ lực, ly tâm hoặc dùng dung môi để trích ly. Tuy nhiên, phương pháp tách bơ cho hiệu quả nhất vẫn là ép, còn phương pháp trích ly chỉ sử dụng khi cần tách triệt để lượng bơ trong ca cao. Sau khi tách bơ ca cao thì bột ca cao thường ở dạng bánh, do đó phải tiến hành phá vỡ bánh ca cao bằng thiết bị nghiền để thu được bột mịn. Thông thường, bánh ca cao được nghiền trong máy nghiền búa hoặc cỏ thể sử dụng máy nghiền đĩa hoặc nghiền răng.

Hình 9.6. Thiết bị nghiền búa 

Bao gói và bảo quản

Bột ca cao có khả năng hút ẩm từ môi trường, nên làm biến đổi chất lượng của bột, để bảo quản bột ca cao, đặc biệt trong điều kiện thời tiết ẩm, phải tiến hành bao gói bột trong hộp thiếc, túi bạc thiết hoặc túi PE. 252

Bơ ca cao cũng phải được bảo quản trong các loại bao bì thích hợp như thùng thiếc, bao bì hỗn hợp để duy trì chất lượng của bơ ca cao. Bột ca cao chủ yếu được dùng trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo, còn bơ ca cao chủ yếu được dùng trong công nghiệp chế biến chocolate. Có hai loại bột ca cao thường được sản xuất: - Bột giàu bơ: chứa khoảng 18 - 22% bơ, thường dùng chế biến nước giải khát, bột sữa ca cao (Milo, Ovaltine...); - Bột ít bơ: chứa khoảng 10 - 12% bơ, thường dùng chế biến bánh, kẹo, kem và các sản phẩm khác. Đánh giá chất lượng về thành phần hóa học như: độ ẩm, hàm lượng bơ, protein, theobromin, khoáng. Đánh giá về cảm quan như: màu sắc, độ mịn, mùi, vị. Tùy theo điều kiện xử lý và kiềm hóa chất lượng bột ca cao như bảng sau: Bảng 9.6. Thành phần hóa học của bột ca cao TT

Thành phần

Hàm lượng %

1

Lipid

10 -24

2

Độ ẩm

3,0- 4,5

3

pH

5,7 – 8,2

4

Protein

5

Theobromin

2,8

6

Khoáng

5,5

7

Tro hòa tan trong nước

2,2

8

Tro hòa tan trong nước có tính kiềm K2O

0,8

9

Phosphat (tính theo P2O5)

1,9

10

Vỏ (%lượng hạt nhân không bị kiềm hóa)

1,4

18,5 - 21,2

Hình ảnh sản phẩm bột ca cao và bơ ca cao như hình 9.7 sau:

253

a) Bột ca cao

b) Bơ ca cao

Hình 9.7. Sản phẩm bột ca cao và bơ ca cao Để rõ hơn quá trình chế biến, thì mô hình sơ đồ quy trình thiết bị công nghệ chế biến bột ca cao như hình 9.8 sau:

1. Cyclo ca cao

7. Thiết bị phân loại khí động

13. Thiết bị ép bơ

2. Sàng

8. Thiết bị xử lý nhiệt

14. Thùng chứa bơ

3. Quạt

9. Thiết bị tách vỏ

15. Thiết bị nghiền

4. Thiết bị tách từ

10. Thiết bị rang

16. Thiết bị phân loại

5. Cyclone

11. Thiết bị kiềm hóa

17. Thiết bị bao gói

6. Thùng chứa tạp chất

12. Thùng chứa kiềm hóa

Hình 9.8. Sơ đồ quy trình thiết bị công nghệ chế biến bột ca cao 254

9.3. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHOCOLATE 9.3.1. Quy trình công nghệ Chocolate là hợp chất chứa ca cao, bơ ca cao và đường, sữa, hoặc có thể bổ sung thêm một số loại hạt như nho khô, hạt điều, hạt hạnh nhân trong chocolate… Do chocolate chứa nhiều bơ sữa nên có giá trị năng lượng cao, giàu dinh dưỡng và tạo cảm quan cao. Theo quan điểm cấu trúc thì khối chocolate rất giống kẹo dẻo, pha lỏng của nó là bơ ca cao chiếm khoảng 35%, so với trọng lượng khối chocolate pha rắn là những tinh thể đường bé chiếm 50%. Kích thước các tinh thể pha rắn đặc biệt là đường có đường kính không quá 10-16mm. Chocolate có thể được người tiêu dùng sử dụng trực tiếp hoặc được sử đụng như là một nguyên liệu phụ trong quy trình sản xuất các loại bánh, kẹo, thức uống. Dựa vào nguyên liệu sản xuất, có thể phân chocolate ra thành các loại sau đây: - Chocolate trắng (white chocolate) là chocolate được sản xuất từ thành phần bơ ca cao (chất béo), đường và không có sử dụng bột ca cao. - Chocolate đen (dark chocolate) là chocolate chỉ được sản xuất từ thành phần bơ ca cao (chất béo), bột ca cao, đường và một số phụ gia khác. Vì có sử dụng ca cao trong quy trình sản xuất nên chocolate đen có chứa các thành phần đặc trưng của chocolate có lợi cho sức khỏe như polyphenol, theobromine... - Chocolate sữa: ngoài các nguyên liệu cơ bản như trong sản xuất chocolate đen, trong thành phần còn được bổ sung thêm sữa trong quy trình sản xuất. Việc bổ sung thêm sữa vào chocolate để nhằm cung cấp thêm chất dinh dưỡng và đa dạng hóa sản phẩm về mặt tính chất cảm quan. Ba sản phẩm nói trên được sản xuất với quy trình công nghệ gần như tương tự nhau, tuy nhiên người ta thường chia làm chocolate ngọt và không ngọt. Quy trình công nghệ chế biến Chocolate ngọt và không ngọt theo hình 9.9 như sau.

255

Bơ ca cao

Bột ca cao

Bột ca cao

Đường

Phối trộn

Phối trộn

Nghiền sấy

Nghiền sấy

Sữa Lecithin

Đảo trộn nhiệt

Đảo trộn nhiệt

a)

Xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt

Rót khuôn

Rót khuôn

Làm lạnh

Làm lạnh

Đóng gói

Đóng gói

SP Chocolate

SP Chocolate

a) Chế biến chocolate ngọt

b)

Bơ ca cao

Lecithin

b) Chế biến chocola không ngọt

Hình 9.9. Quy trình công nghệ chế biến chocolate 9.3.2. Giải thích quy trình công nghệ 

Nguyên liệu

Trong công nghệ sản xuất chocolate, sử dụng các nguyên liệu chính sau: bột ca cao và bơ ca cao (lấy từ hạt ca cao), sữa (dạng bột hoặc lỏng), đường. Tùy vào sự phối trộn của các thành phần đó, ta sẽ có được nhiều loại chocolate khác nhau. Ngoài các nguyên liệu chính trên, trong quá trình sản xuất chocolate còn sử dụng các phụ gia như chất tạo nhũ (lecithin), chất tạo hương (va-ni), chất tạo màu, chất tạo mùi, chất ổn định và các chất bảo quản (trong giới hạn cho phép). - Bột ca cao Nguyên liệu bột ca cao được làm từ hạt ca cao thô (đã được lên men, 256

nghiền ra và tiến hành ép bơ). Yêu cầu là trong bột ca cao, hàm lượng mầm và mảnh vỏ vụn (do tách chưa hết trong quá trình sản xuất bột ca cao) phải thấp hơn 5% tổng lượng chất khô. Có ba loại bột ca cao thường được sản xuất: Bột giàu bơ chứa hàm lượng trên 22% bơ, thường dùng chế biến nước giải khát, bột sữa ca cao (Milo, Ovaltine...). Bột trung bình hàm lượng từ 12 - 22% và bột ít bơ chứa 10 - 12% bơ, thường dùng chế biến bánh, kẹo, kem và các sản phẩm khác. Khi sử dụng ca cao khối làm nguyên liệu cho quy trình chế biến chocolate, người ta thường quan tâm đến độ ẩm, hàm lượng chất béo và vi sinh vật. Bảng 9.7. Chỉ tiêu của ca cao khổi để sản xuất chocolate TT

Thông số

Giới hạn

1

Hàm lượng chất béo

> 53%

2

Độ ẩm

< 2%

3

Vi sinh vật tổng

Max 5000 cfu/g

4

Nấm mốc

Max 50 cfu/g

5

Nấm men

Max 50 cfu/g

- Bơ ca cao Bơ ca cao là nguyên liệu quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất chocolate, có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng chocolate thành phẩm. Bơ ca cao là sản phẩm trung gian của quy trình sản xuất bột ca cao hòa tan, được tạo thành sau công đoạn ép tách chất béo ra khỏi bột ca cao. Ngoài ra, bơ ca cao còn được chiết trực tiếp từ hạt ca cao đã xay và loại mầm. Một số dung môi thường dùng để chiết bơ ca cao như: tricloethylen, cyclohexan, rượu etylic, isopropylic... Bơ ca cao là nguồn nguyên liệu không chỉ cung cấp chất dinh dưỡng cho cơ thể, có chứa một lượng lớn chất polyphenol chống oxy hóa tự nhiên mà trong quá trình chế biến, bơ ca cao sẽ giúp tạo ra hương vị thơm ngon đặc trưng cho chocolate. Do nó có khả năng kết tinh đa hình tùy theo nhiệt độ, dạng bơ kết tinh β có cấu trúc tinh thể mịn, bóng, vị thơm đặc trưng, tan chảy nhanh dưới điều kiện thân nhiệt bình thường. 257

Bảng 9.8. Một số chỉ tiêu bơ ca cao để chế biến chocolate TT

Thông số

Giới hạn

1

Acid béo tự do

Max 1,75% w/w

2

Chỉ số Iodine

33 - 42

3

Độ ẩm

Max 0,3% w/w

4

Chỉ số khúc xạ

1,456 – 1,459

5

Chất không bị xà phòng hóa

Max 0,35%

6

Chỉ số blue

Max 0,05%

7

Thành phần chất béo: Acid Palmitic (C16-o) Acid Stearic (C 18-0) Acid Oleic (C18-1) Acid Linoleic (C18-2)

22 - 25% 34% - 36% 37% - 40% 2% - 4%

Hiện nay, nhằm giảm giá thành sản phẩm, người ta có thể sử dụng các chất béo từ thực vật để thay thế cho bơ ca cao. Tuy nhiên, việc sử dụng này cũng rất hạn chế vì ảnh hưởng nhiều đến chất lượng chocolate thành phẩm. Một số quốc gia quy định trong chế biến chocolate không được sử đụng chất béo thực vật khác ngoài bơ ca cao. Chất tạo vị ngọt Vai trò của chất tạo vị ngọt trong sản xuất chocolate là góp phần tạo ra tính chất cảm quan đặc trưng cho chocolate (mùi, vị, cấu trúc), cung cấp năng lượng cho sản phẩm. Hiện nay, có nhiều loại chất tạo vị ngọt được sử dụng trong chế biến chocolate. Dưới đây, một số loại chất tạo vị ngọt thông dụng: - Đường saccharose Saccharose là chất tạo vị ngọt được sử đụng nhiều nhất trong sản xuất chocolate. Trong chocolate, saccharose có thể tồn tại ở dạng tinh thể. Do đó nếu kích thước các tinh thể đường quá to, người sử dụng có thể cảm nhận được chúng, khi đó tính chất cảm quan của chocolate sẽ bị giảm đi đáng kể. Thông thường, kích thước mong muốn của tinh thể saccharose trong chocolate nên nghiền nhỏ khoảng 25 - 30 µm. Trong quá trình chế 258

biến, sau khi đã nhào trộn để nghiền tinh thể đường đạt đến trạng thái theo yêu cầu sẽ tốn nhiều năng lượng và thời gian. Ngoài ra, cần chú ý đến hiện tượng đường tái kết tinh trong quá trình bảo quản sản phẩm, sẽ gây nên hiện tượng nở hoa, làm giảm độ bóng mịn của bề mặt chocolate, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Thông thưòng, đường dùng trong sản xuất chocolate là đường tinh luyện, có hàm lượng đường saccharose không thấp hơn 99,9%, hàm ẩm nhỏ hơn 0,06%, các hàm lượng khác không vượt quá 0,04%. - Glucose Glucose cũng được sử dụng trong sản xuất chocolate nhưng không phổ biến vì đường glucose không tạo ra vị ngọt đặc trưng như saccharose, nếu có sử dụng, đường glucose phải ở dạng tinh thể chứ không sử dụng dạng syrup. - Fructose Frutose được sử dụng để sản xuất các sản phẩm chocolate dành cho người ăn kiêng. Tuy nhiên, khi dùng fructose cần chú ý là quá trình xử lý nhiệt, không nên thực hiện ở nhiệt độ cao trên 400C vì như thế sẽ rất dễ thúc đẩy các phản ứng Maillard và caramel hóa. Ngoài ra, một số chất tạo ngọt khác cũng được sử dụng như các polyol, tagatose, isomaltulose... các chất này được bổ sung vào chocolate nhằm tạo ra các tính chất cảm quan đặc trưng cho sản phẩm và thường được sử dụng một lượng tương đối nhỏ hơn 60 với đường saccharose. - Sữa Sữa cung cấp rất nhiều chất dinh dưỡng cho cơ thể và trong quá trình sản xuất (trong khi gia nhiệt), các acid amin trong sữa sẽ tham gia vào các phản ứng tạo màu để làm tăng độ màu cho chocolate thành phẩm (phản ứng Mailard). Dùng nguyên liệu sữa ở dạng bột hoặc dạng lỏng (sữa tươi). Tuy nhiên, người ta thường dùng sữa bột hơn do sữa tươi có hàm lượng nước cao (trên 87%) lại chứa rất nhiều chất dinh dưỡng, nên rất dễ bị biến chất và hư hỏng dưới tác dụng của vi sinh vật. Ngoài ra, sữa bột còn có một số ưu điểm như: dễ bảo quản và bảo quản được lâu, dung tích nhỏ, chuyên chở thuận lợi... Do đó, sữa bột là 259

dạng lý tưởng nhất thuận tiện cho quá trình sản xuất chocolate. Nhưng cần phải lưu ý đến chế độ bảo quản đối với sữa bột, vì nó có tính hút ẩm mạnh nên phải bao gói thật kín, bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, độ ẩm tương đối trong kho không quá 70-75%, nhiệt độ không quá 15°C. Thành phần của sữa bột (tính cho 100g chất khô): hàm ẩm 2%, protein 26,5%; lipid 28%; lactose 38%; tro 5,5%. - Lecithin Lecithin là thành phần không thể thiếu trong chế biến chocolate. Sự có mặt của lecithin làm cho hệ nhũ tương ổn định, giúp cho hạt chất rắn phân bố đều trong pha béo, giảm độ nhớt, hạn chế sự kết tinh đường và chất béo trên bề mặt. Lecithin khi cho vào chocolate làm giảm độ nhớt, do đó cho phép sử dụng bơ ca cao thấp hơn. Làm giảm nguy cơ phát triển hiện tượng nở hoa chất béo và làm tăng khoảng nhiệt độ có thể sử dụng trong quy trình. Ngoài ra, lecithin còn cải thiện kết cấu chocolate, cải thiện tính giòn của chocolate và giảm mọi khả năng xuất hiện hiện tượng tăng nhớt từ hơi ẩm. Khi đưa lecithin vào thì phân tử của nó sẽ liên kết với nước qua nhóm hydroxyl và tạo ra lớp hấp phụ (các gốc glyceride tác dụng tương hỗ với môi trường phân tán) làm cho bản chất bề mặt các phân tử bị thay đổi. Nhờ vậy lực tương hỗ giữa chúng giảm, làm giảm sức căng bề mặt và do đó độ nhớt của khối chocolate giảm. Lượng lecithin cho vào khoảng 0,2 - 0,5%. Mặt khác, ta có thể sử dụng một số chất tạo nhũ khác như: mono và di-glycerides, muối ammonium của acid phosphatidic, polyglycerol polyrecinoleate, sorbitan monostearate, sorbitan tristearate, polyoxyethylene, sorbitan monostearate. Hàm lượng chất tạo nhũ thường không vượt quá 0,5% tổng khối lượng nguyên liệu. Các chất tạo hương Các chất tạo hượng, chúng được sử đụng để tạo ra các sản phẩm chocolate có các tính chất đặc trưng về hương. Hương liệu thường được sử dụng nhất là vanillin. Hàm lượng sử dụng tùy thuộc vào cường độ hương mà nhà chế biến mong muốn. Vanillin là một hương liệu được chiết xuất từ những loài lan thuộc 260

chi  Vanilla, có dạng tinh thể hình kim, ở dạng bột, không màu, có mùi thơm đặc trưng, tan trong rượu etylic. Vanillin là gia vị thường được cho thêm vào để làm cho sản phẩm “dậy” mùi thơm. Một số tiêu chuẩn về vanillin là độ ẩm < 0,5% lượng tro < 0,05% các kim loại nặng 320C. + Trước khi phối trộn, đường phải được nghiền mịn tới kích thước khoảng 10 - 25 µm (sử dụng máy nghiền trục). + Quá trình định hình phải đảm bảo nhiệt độ 310C và tạo rung cho khuôn để tránh các bọt khí làm ảnh hưởng đến cấu trúc của chocolate.

277

Bảng 9.11. So sánh hai quy trình công nghệ chocolate Các yếu tố Kích thước các phần

Quy trình 1 Kích thước không

Quy trình 2 Kích thước đồng đều

tử

đồng đều Các chất béo chưa

hơn Một phần chất béo

Lớp phủ chất béo

được phủ lên bề mặt

được phủ lên bề mặt

trên bề mặt chất rắn

các phân tử đường,

các phân tử đường,

Hương vị Năng suất

sữa Không tốt bằng Thấp hơn

sữa Đồng đều và tốt hơn Cao hơn

Đánh giá chất lượng chocolate Đối với các loại sản phẩm chocolate, thường các chỉ tiêu sau đây được quan tâm: - Kích thước, hình dạng, khối lượng. - Thành phần nguyên liệu chế biến. - Giá trị năng lượng cung cấp. - Các thành phần dinh dưỡng là: lipid, protein, carbohydrate, khoáng. - Tiêu chuẩn vệ sinh và an toàn thực phẩm (vi sinh vật, kim loại nặng). - Các chỉ tiêu cảm quan về mùi, vị, màu sắc và trạng thái bề mặt của chocolate, tính chất cấu trúc của chocolate. Cần chú ý đến thành phần nguyên liệu chế biến vì các quốc gia khác nhau thường quy định tên gọi chocolate dựa vào thành phần nguyên liệu. Bảng 9.12. Những chỉ tiêu cảm quan của chocolate Đánh giá Mùi

278

Không sữa

Có sữa

Phải có mùi hương mạnh, Có thể có các mùi thêm vào, dễ chịu (nhất là đối với nhưng phải giữ được mùi chocolate đen). Không được đặc trưng của chocolate. có mùi khét, không để các chất thêm vào làm mất đi mùi cacao nguyên thủy đặc trưng cho chocolate.

Vị

Vị cơ bản của chocolate không sữa là vị đắng, tuy nhiên mức độ phải thật hài hòa. Đường và các chất thêm vào phải ở mức vừa phải, không nên làm mất vị đắng này.

Chocolate sữa thường có vị ngọt của đường và nhiều vị khác (vị trái cây). Tuy nhiên không được làm mất hẳn vị đắng của chocolate.

Hình dạng Bề mặt chocolate mịn, màu Màu sắc tươi sáng, bề mặt sắc hấp dẫn, đồng đều trên mịn và nhẵn bóng. toàn khối chocolate. Không có sọc hay các vết loang lổ – dấu hiệu của quá trình sản xuất không tốt. Bẻ thử

Khi bẻ phải tạo cảm giác Khi bẻ phải tạo cảm giác giòn, chắc chắn. Không có giòn, chắc chắn. Không có mảnh vụn rơi ra. mảnh vụn rơi ra.

Cảm giác trong miệng

Chocolate phải tạo cảm giác mịn dịu, có vị kem, không dính mỡ, tan hoàn toàn trong miệng.

Hậu vị

Chocolate tốt phải để lại cảm Chocolate tốt phải để lại cảm giác kéo dài trong miệng. giác kéo dài trong miệng. Không có vị đắng hay khét. Không có vị đắng hay khét.

Chocolate có sữa phải có vị kem sữa và tan chảy êm dịu khi đi qua miệng. Vị kem sữa phụ thuộc vào quá trình đảo trộn nhiệt trong sản xuất, thời gian đảo trộn càng lâu, vị kem sữa càng nhiều.

Để làm rõ quá trình chế biến thì mô hình được thể hiện ở sơ đồ quy trình thiết bị công nghệ chế biến chocolate được trình bày theo hình 9.21 như sau.

279

1. Cyclo ca cao 2. Sàng 3. Quạt 4. Thiết bị tách từ 5. Phân loại khí động 6. Tạp 7. Cyclone 8. Thiết bị xử lý nhiệt

9. Thiết bị tách vỏ 10. Thiết bị nghiền 11. Sàng bột ca cao 12.Thiết bị kiềm hóa 13. Thiết bị rang khối 14. Tank chứa bơ 15. Cyclo chứa đường 16. Cyclo chứa sữa bột

17. Cyclo chứa phụ gia 18. Thiết bị phối trộn 19. Thiết bị nghiền tĩnh 20. Tank chứa chất nhũ hóa 21. Thiết bị đảo trộn nhiệt 22. Thiết bị xử lý nhiệt 23. Thiết bị tạo hình, làm lạnh 24. Thiết bị bao gói

Hình 9.21. Sơ đồ quy trình thiết bị chế biến chocolate 9.4. NHỮNG BIẾN ĐỔI CHOCOLATE TRONG BẢO QUẢN 9.4.1. Sự nở hoa của Chocolate Trong quá trình bảo quản chocolate có thể xảy ra một số hiện tượng không mong muốn, trong đó có hiện tượng xám màu chocolate hay còn gọi là hiện tượng “nở hoa” gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm chocolate. Hiện tượng nở hoa được phân ra làm hai loại: nở hoa đường và nở hoa chất béo. a) Nở hoa đường Hiện tượng “nở hoa” đường làm cho bề mặt của chocolate có màu xám và bao bọc bởi một lớp syrup dính hay tinh thể đường. Đó là do đường bị hơi nước trên bề mặt tách khỏi chocolate. Lớp hơi nước này sau đó bị bốc hơi để lại tinh thể đường trên bề mặt. Hiện tượng này xảy ra khi bảo quản chocolate trong môi trường ẩm ướt. Chocolate sẽ hấp thu hơi nước 280

trên bề mặt nếu bảo quản trong điều kiện không khí có độ ẩm tương đối khoảng 82-85% đối với chocolate đen và 78% đối với chocolate sữa. Bao bì không thấm nước sẽ bảo vệ chocolate, nhưng bao bì vỏ chồng lên nhau sẽ tạo điều kiện cho nước tập trung tại các nếp gấp hay ở các góc và hiện tượng “nở hoa” đường sẽ xuất hiện gần các vị trí này. Việc chuyển chocolate ra khỏi môi trường bảo quản lạnh khi bao bì không đạt yêu cầu cũng sẽ gây ra hiện tượng này. Khi chocolate được bảo quản dưới 10°C, hơi nước sẽ đọng trên bề mặt nếu chocolate được chuyển sang môi trường bình thường. Khi vận chuyển chocolate khỏi môi trường lạnh, chocolate phải được chuyển đến nơi có không khí khô hoặc cần phải được bao bọc cẩn thận cho đến khi nó đạt đến nhiệt độ môi trường. Chocolate có nhân trong bao bì không thấm nước ở môi trường bảo quản ấm sẽ tạo nên môi trường ẩm ướt bên trong bao bì làm khuếch tán surup từ trong chocolate ra ngoài bề mặt tạo nên hiện tượng “nở hoa” đường. Khi sản phẩm chocolate có độ ẩm cao, một lượng đường sẽ bị hòa tan vào trong nước và kết tinh trên bề mặt sản phẩm chocolate khi nước bay hơi. Hiện tượng này cũng xảy ra khi sản phẩm chocolate được bảo quản trong môi trường có độ ẩm cao. Nguyên nhân gây nở hoa đường: - Hàm ẩm trong chocolate cao hơn giới hạn cho phép. - Sản phẩm chocolate được bảo quản trong môi trường có độ ẩm cao. - Bao bì sản phẩm không kín, ẩm khuếch tán từ môi trường ngoài vào. Cách khắc phục hiện tượng nở hoa đường như sau: - Tránh thực hiện các quá trình trong điều kiện độ ẩm cao. - Cần tạo điều kiện thuận lợi để ẩm tách ra khỏi chocolate trong quy trình sản xuất. - Độ ẩm cuối của sản phẩm nên vào khoảng 0,6 – 0,8%. - Bao bì sử dụng phải ngăn cản được sự hút ẩm. - Bảo quản trong môi trường có độ ẩm thấp. b) Nở hoa chất béo Là hiện tượng các tinh thể bơ ca cao kết tinh lại trong quá trình bảo quản sản phẩm, tạo thành các tinh thể lớn trên bề mặt chocolate. Hiện tượng “nở hoa” chất béo gây ra bởi sự thay đổi cấu trúc của bơ ca cao ở những nhiệt độ khác nhau. 281

xa các sản phẩm có mùi khác, tránh hiện tượng bị nhiễm mùi (đặc biệt chocolate cũng sẽ bị mất mùi vị nếu quá thời hạn sử dụng) Nhiệt độ bảo quản chocolate tốt nhất từ 18 - 200C, độ ẩm tương đối dưới 50%, bảo quản chocolate cách xa tường và sàn, tránh ánh sáng trực tiếp. Các sản phẩm chocolate từ chocolate đen, chocolate sữa và các hình dạng phong phú của chocolate được thể hiện ở hình 9.23 như sau

Hình 9.23. Một số sản phẩm chocolate Khi bảo quản tốt chất lượng Chocolate sẽ được đảm bảo và hàm lượng dinh dưỡng trong Chocolate như sau: Bảng 9.13. Đánh giá chất lượng cho 100gr sản phẩm Chocolate Thành phần

Đơn vị

Chocolate đen

Chocolate sữa

Bánh Chocolate

Chocolate thỏi

Kẹo Chocolate

Năng lượng Glucid Lipid Protein Nước Khoáng Celluloza Phospho

Kcal % % % % % % mg

544 52,5 35,2 5,6 138

588 54,5 37,6 8,7 218

499 68,8 17,6 3,9 8,5 1,2 142

543 62,5 30,4 4,9 0,8 1,4 280

388 85,1 4,6 0,6 6,8 0,8 1,2 18

Canxi

mg

63

246

58

280

96 283

Thành phần

Đơn vị

Chocolate đen

Chocolate sữa

Bánh Chocolate

Chocolate thỏi

Kẹo Chocolate

Sắt

mg

2,9

1,7

3,7

1,5

16

Vitamin A

Vitamin B2

mg mg mg mg

-

-

13 10 0,04 0,17

13 2 0,03 0,01

6,7 40 0 0

Vitamin PP

mg

-

-

0,4

0,6

0,4

Benta-caroten Vitamin B1

9.5. MỘT SỐ SẢN PHẨM KHÁC TỪ CA CAO Bột ca cao được sử dụng trong thực phẩm như làm kem ca cao, bánh kem ca cao, sữa ca cao, nước ngọt ca cao đang phát triển mạnh, đã đáp ứng một phần nhu cầu người tiêu dùng, của ngành công nghiệp bánh kẹo và đồ uống. Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, về vật liệu mới, bao bì, công nghệ thông tin và ứng dụng các tiến bộ khoa học vào thực tiễn sản xuất, đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu trong kỹ thuật tạo gen, nhân giống, trồng và chế biến ca cao. Ngoài việc tiếp tục nghiên cứu cải tiến chất lượng hạt ca cao, bột ca cao, chocolate, thì vấn đề sử dụng tối đa hữu ích lá, cây, vỏ, lớp nhầy, vỏ trấu từ quả ca cao đang đặt ra cho các hướng nghiên cứu. Một số hướng nghiên cứu có thể sử dụng lá cây, vỏ ca cao làm thức ăn cho gia súc hoặc phân bón vi sinh. Một số hướng nghiên cứu tận dụng các phế liệu từ quả ca cao làm cồn, giấm, nacta, juices, shakes, gum ca cao hoặc dịch nhầy từ quả ca cao làm rượu, vỏ quả ca cao có thể tách chiết dịch Theobromin ứng dụng vào thực phẩm. Đây là những vấn đề có ý nghĩa quan trọng, vì nó tận dụng tối đa hiệu quả kinh tế từ quả ca cao, vừa giải quyết ô nhiễm, vừa tạo việc làm và nâng cao giá trị kinh tế trong nước, cũng như nhu cầu xuất khẩu trong tương lai của ngành ca cao Việt Nam

284

TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 1. Đỗ Huy Bích. 2006. Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, tập II (tái bản lần thứ nhất). Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật. Hà Nội. 2. Lê Doãn Diên, 2003. Nâng cao chất lượng và giá trị xuất khẩu của điều, chè và cà phê Việt Nam. Nhà xuất bản Lao động - Xã hội. 2003. 3. Đoàn Triệu Nhạn, 2000. Cây cà phê ở Việt Nam. Nhà xuất bản Nông nghiệp 4. Đỗ Ngọc Quý, 2003. Cây chè, cà phê, ca cao: Sản xuất – chế biến và tiêu thụ. Nhà xuất bản Nông nghiệp. 5. Nguyễn Thị Hiền, Nguyễn Văn Tặng. 2010. Công nghệ sản xuất chè, cà phê, ca cao. Nhà xuất bản Lao động. 269 trang. 6. Lê Văn Việt Mẫn và CTV. 2011. Công nghệ chế biến thực phẩm. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. 1019 trang. 7. TS. Nguyễn Tiến Lực. 2011. Bài giảng môn Công nghệ chế biến trà, cà phê, ca cao 8. Nguyễn Tiến Lực và Nguyễn Đặng Mỹ Duyên, 2016. Quản lý chất lượng thực phẩm. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. 515 trang. 9. Hội đồng Doanh nghiệp vì sự Phát triển Bền vững Việt Nam, 2015. Báo cáo “Năng lực cạnh tranh của ba ngành chè, cà phê và cao su”. 10. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Việt Nam (2012). Quyết định số 1987/QĐ-BNN-TT năm 2012 phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành cà phê Việt Nam đến 2020 và tầm nhìn đến năm 2030. 11. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2012). Quyết định số 2015/QĐ-BNN-TT ngày 23/8/2012 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn về phê duyệt quy hoạch phát triển ca cao các tỉnh phía Nam đến năm 2015 và định hướng đến năm 2020. 12. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Việt Nam (2014). Quyết 285

định số 3417/QĐ-BNN-TT 2014 phê duyệt Đề án phát triển ngành cà phê bền vững đến năm 2020. 13. FAO. 2016. Thực trạng ngành chè toàn cầu và dự báo trung hạn đến năm 2024. TÀI LIỆU TIẾNG ANH 14. Aaron L, Brody, John B. Lord (2000), Developing New Food Products for Changing Marketplace, Technomic Publishing Company, Inc. Pennsylvania, USA. 15. Akio Kobayashi, Kikue Kubota, and Motoko Yano, 1993, Formation of Some Volatile Components of Tea. 16. Alcazar A, Ballesteros O, Jurado J.M, Pablos F, Martin MJ, Vilches JL, Navalon, 2007. A. Differentiation of green, white, black, oolong, and Pu-erh teas according to their free amino acids content. J. Agric. Food Chem. 17. Basu Majumder A, Bera B and Rajan, A, 2010. Tea Statistics: Global Scenario. 18. Beltsville MD, 2013. Nutrient data Laboratory, ARS, USDA National food and Nutrient analysis program wave 17d, 2013. 19. Chi Tang Ho, Jen Kun Lin, 2009, Fereidoon Shahidi, Tea and Tea Products: Chemistry and Health Promoting – Properties, CRC Press. 20. Cabrera C, Artacho R, & Giménez R, 2006. Beneficial effects of green tea - a review. Journal of the American College of Nutrition, 25(2), 79-99. 21. Committee on Diet, Nutrition, and Cancer, Assembly of Life Sciences, National Research Council, Diet, nutrition, and cancer, Washington: D.C National Academies Press, 1982, p. 286. 22. Flament I., 2002. Coffee flavor chemistry. John Wiley and Sons 23. Gene A. Spiller, 1998. Caffeine. CRC Press. 24. Gong Z, Harold N, Graham PD, 2004. Chinese Oolong tea 286

(in Chinese) - Green Tea Composition, Consumption, and Polyphenol Chemistry. 25. I.T. Johnson & G. Williamson. 2003, Phytochemical functional foods, Cambridge, UK: Woodhead Publishing, pp. 135-145. 26. James G, Brennan and Alistair S, Grandison, 2012. Food Processing Handbook. 27. He R, Chen L, Lin B, Matsui Y, Yao X, Kurihara H, 2009. Beneficial effects of oolong tea consumptions and diet-induced overweight and obese subjects. Chinese Journal of Integrative Medicine 15, 34–35. 28. Khan N, Mukhtar H, 2013. “Tea and health: studies in humans”. Current pharmaceutical design (Literature Review) 19 (34): 6141–7. 29. Nehlig A., 2004. Coffee, Tea, Chocolate and brain. CRC Press, 2004. 30. Steve L. Taylor. 2009. Food Process Engineering and Technology. 721. 31. Thanh-Thi Nguyen and Tei Yamanishi, 1975, Flavor Components in Vietnamese Green Tea and Lotus Teat. 32. Yu long chen, Jun duan, Yue ming jiang, John shi, Litao peng, Sophia xue, and Yukio kakuda, 2011. Production, Quality, and Biological Effects of Oolong Tea (Camellia sinensis). 33. Yasui K, Miyoshi N, Tababe H, Ishigami Y, Fukutomi R, Imaai S, Isemura M, 2011. Effects of oolong tea on gene expression of glucooneogenic enzymes in the mouse liver and in rat hepatoma H4IIE cells. Journal of Medicinal Food 14, 930–938. 34. Yukihiko Hara, 2001. Green tea: Health benefits and applications. Marcel Dekker, Inc.

287

Giáo trình Công nghệ Chế biến Chè, Cà phê, Ca cao Nguyễn Tiến Lực Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Trụ sở: Phòng 501, Nhà Điều hành ĐHQG-HCM, phường Linh Trung, thành phốThủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh. ĐT: 028 62726361 E-mail: [email protected]

Văn phòng đại diện: Tòa nhà K-Trường Đại học Khoa học Xã hội & Nhân văn, số 10-12 Đinh Tiên Hoàng, phường Bến Nghé, Quận 1,Thành phố Hồ Chí Minh ĐT: 028 62726390 Website: www.vnuhcmpress.edu.vn

Chịu trách nhiệm xuất bản và nội dung TS ĐỖ VĂN BIÊN Biên tập VÕ THÀNH THẮNG Sửa bản in SONG ANH Trình bày bìa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH Đối tác liên kết TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH Xuất bản lần thứ 1. Số lượng in: 250 cuốn, khổ 16 x 24cm. Số XNĐKXB: 3127-2021/CXBIPH/5-56/ĐHQGTPHCM.QĐXB số: 300/QĐNXB cấp ngày 27/12/2021. In tại: Công ty TNHH In và Bao bì Hưng Phú; Địa chỉ: 162A/1, KP1A, phường An Phú, TP Thuận An, Bình Dương. Nộp lưu chiểu: Năm 2022. ISBN: 978-604-73-8551-5. Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật Xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của tác giả và Nhà xuất bản. ĐỂ CÓ SÁCH HAY, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN!

NXB ĐHQG-HCM

ISBN: 978-604-73-8551-5

9 786047 385515