بخشی از مقاله


تاثیر دما در بهینه سازی مرحله تخمیر اکسیداتیو در فرآیند تولید چای سیاه مقایسه روشهای موجود چایسازی در ایران


چکیده


در این تحقیق شرایط بهینه برای انجام مرحله تخمیر اکسیداتیو برگهای چای در فرآیند تولید چای سـیاه ایـران تعیین گردیده است. فرآیند مالش برگهای چـای بـا روش سـنتی و روش جدیـدتر (Cut, Tear & Curl) CTC مدنظر قرار گرفت. مرحله تخمیر در دماهای ٢٠ و ºC٢٥ بـرای روش CTC و دماهـای ١٥، ٢٥ و ºC٣٥ بـرای روش ارتدوکس سنتی انجام شد و با استفاده از روش استخراج حلالی متغیرهای اصلی در تعیـین کیفیـت و مرغوبیـت چای سیاه؛ محتوای کمی تئافلاوین((TF و تئاروبیژن((TR تولید شده، اندازهگیری گردیـد. بـا اسـتفاده از روش سنتی مقدار TF در چای پس از ١٥٠ تا ١٨٠ دقیقه تخمیر اکسیداتیو و در ºC٣٥ در بیشترین حد قرار داشـت. در حالیکه با بکار گرفتن روش CTC تخمیر اکسیداتیو در دمایºC٢٥، پس از ٣٠ دقیقه و در دمای ºC٢٠ ، پـس از ٦٠ دقیقه، تولید TF را در بیشترین مقدار بدست داده است. مقدار TF در چای خارجی موجـود در بـازار داخلـی در مقایسه با این مقدار در چای تولید داخلی به میزان ٤٧% بیشتر است. با اتخاذ روش چایـسازی CTC میـزان TF تولیدی چای داخلی نسبت به چای فرآوری فرآوری شده به روش سنتی کارخانـههـای ایـران بـه میـزان ١٢٦% افزایش را نشانگر میباشد.


کلمات کلیدی: تولید چای سیاه، تئافلاوین، تئاروبیژن، CTC


 

مقدمه

برگ سبز چای شامل پلی فنلهایی است که بیشترین خصوصیات شیمیایی مورد پـسند چـای تـازه، بـه علـت وجود همین محتوای فلاوانلهای آن است. مهمترین گروه فلاوانلها »کتچین١«ها هستند که شامل کتچـین های آزاد، استرهای منوگالات ، دی گالات و استر اسید کافئیک میباشند. آنها در واکوئولهای سیتوپلاسـمیک برگهای سبز چای حضور دارند و با طیف وسیعی از دیگـر مـواد موجـود در بـرگ چـای ترکیبـات مجتمعـی میدهند. از جمله کتچینهای چای میتوان به موارد ذیل اشـاره نمـود: اپـیگـالوکتچینگـالات٢ (EGCG) ، اپیگـالوکتچین٣ (EGC) ، اپـیکتچـین ٤ (EC) ، گـالوکتچین٥ (GC) و کتچـین (C) ، (١٩٨٣.(Robertson, آنزیم پلی فنل اکسیداز٦ موجود در برگ سبز چای به همراه چند آنزیم دیگـر، کاتـالیز واکنـشهای اکـسیداتیو مواد فوق را در برگ چای بعهده دارد. مرحله تعیین کننده کیفیت و مرغوبیـت چـای سـیاه تولیـدی، مرحلـه تخمیر اکسیداتیو است که انواع مختلف کتچینها در به انجام رسیدن این مجموعه واکنشهای تاثیر گـذار بـر تخمیر شرکت دارند (١٩٩٤Finger, ؛ ١٩٨٠.(Cloughley فرآیند چایسازی پس از برداشت برگهای سبز چای در طی مراحلی چند به انجام میرسد: پژمردهسازی برگها، مال ش، تخمیر اکـسیداتیو و نهایتـاﹰ غیرفعـالسـازی سیستم آنزیمی و بعبارتی خشک کردن. در مرحله تخمیر که اکسیداسیون پلی فنلها صورت میگیرد، کتچین ها به صورت »تئافلاوین٧(TF) « و »تئاروبیژین٨(TR) « که محصولات اصلی حاصل از اکـسیداسیون آنزیمـی پلیفنلها میباشند، در میآیند. این مجموعه ساختاری در مزه و عطر و قـوام چـای یـا بعبـارتی مرغوبیـت آن نقشی تعیین کننده دارند. مجموعه واکنشهای اکسیداتیو بـه صـورتی مختـصر در شـکل ١ ارائـه شـده اسـت (١٩٨٣Robertson,؛ ١٩٩٤Owuor, ؛ ١٩٩٠.(Bailey, مط العات مختلفی نشان داده است که رابطهای تعیـین کننده میان مقدار کل TF ، ارزیابی حسی، طعم، مرغوبیت و به واقع قیمت چای سیاه وجود دارد. از این رو در بسیاری از مطالعات در صنعت چای تولیدی میزان TF و نسبت TF/TR تولیدی به عنوان معیار اصلی بررسی ارزشگذاری چای در نظر گرفته شده است(١٩٨٠.(Cloughley, از آنجـا کـه سـاختار ﮊنتیکـی اجـزای گیـاه, سیستم فرآوری بکار گرفته شده در تولید چای و شرایط آب و هوایی و جغرافیایی مناطق در نـواحی کـشت و تولید چای با یکدیگر متفاوت میباشد, یافتن یک مجموعه از شرای ط بهینه فرآوری چـای بـه نحـوی یک ـسان برای نواحی مختلف جهان تقریباﹰ امری ناممکن بشمار میآید؛ فلذا در هر منطقه جغرافیایی و با توجه به گونـه گیاه چای هر منطقه، باید شرایط و روش تولید بهینه تولید چای سـیاه تعیـین شـود. تحقیـق حاضـر بعنـوان بخشی از یک پروﮊه جامع در رابطه با بررسی مشکلات بنیادی و قابل ملاحظه بـر کیفیـت و مرغوبیـت چـای داخلی مصرفی است که در آن به بررسی مرحله تخمیر اکـسیداتیو در فرآینـد تولیـد چـای سـیاه در کـشور پرداخته شده است.

شرح آزمایش

برگ بوتههای چای از کلون ١٠٠ ایستگاه چای فشالم در استان گیلان واقع در عرض جغرافیایی ٣٧ درجه و ٢٥ دقیقه شمالی و طول جغرافیایی ٤٩ درجه و ٢٥ دقیقه شرقی برای انجـام آزمایـشها در نظـر گرفتـه شـد. ارتفاع این منطقه از سطح آزاد دریاها ٧- متر میباشد. برای کود دهـی بـه بوتـههـای چـای کلـون ١٠٠ ، در

 

اسفند به میزان ١٠٠ کیلو در هکتار از کود سوپرفسفات تریپل؛ در فروردین، مرداد و مهر ماه هـر سـری ٨٠٠ کیلوگرم در هر هکتار اوره؛ و در فروردین و مرداد ٣٠٠ کیلوگرم سولفات پتاسیم اسـتفاده مـیشـود. برگهـای جوان شامل جوانه و دو برگ بالای گیاه هر صبح چیده شدند . برگهای سبز در ایستگاه تحقیقاتی چایـسازی »کاشف« واقع در لاهیجان و در پایلوت آزمایشگاهی مورد فرآوری قرار گرفتند. برگها در ابتدا در یـک جریـان هوای طبیعی و سپس اجباری رطوبت خود را در مدت ١٨ تا ٢٠ ساعت تا حد ٧٠% بـرای چایـسازی CTC و ٦٠% برای چایسازی ارتدوکس از دست دادند. سپس برگهای پژمرده شده به واحد مالش چای منتقل شدند.

در مرحله مالش، برای مالش برگها از یک دستگاه مالش ارتدوکس آزمایشگاهی بـه ظرفیـت کـل ٤ کیلـوگرم برگ سبز استفاده شد. برگها در این دستگاه به مدت ٦٠ دقیقه مالش میخوردند، روی سینیهای بزرگی پهـن شده و سپس جهت انجام آزمایشها به انکوباتوری که مجهز به کنترل دما و رطوبت بود انتقال داده میشـدند. در روش چایسازی CTC نیز برگها از دستگاه آزمایشی CTC ،٣ مرتبه عبور داده میشدند تا کاملاﹰ خرد شوند؛ سپس خردههای برگ از غربال مناسبی عبور داده میشدند تا بصورت گلولههای کوچکی درآیند. ایـن کـار در صنعت برای ایجاد شکل و فرم قابل پسند برای مشتریان انجام میشود. در نوبتهای جداگانه محیط تخمیـر در دماهای ١٥، ٢٠، ٢٥ و ºC٣٥ قرار میگرفت (شکل ٢). برگهای تخمیر شده در فواصل زمـانی معـین هـم زده میشدند. انجام دادن این عملیات به دلایل زیر ضروری است : برای جلوگیری از بوجود آمدن گرادیان دما بین قسمتهای مختلف برگهای درون سینی, برای جلوگیری از توسعه منطقهای اکسیژن یا کمبود آن.

در طول تخمیر به مدت ٢١٠ دقیقه برای روش سنتی و ١٢٠ دقیقـه بـرای روش ,CTC تغییـرات رطـوبتی چندانی صورت نمیگیرد و رطوبت محیط همواره در حد ٥±٩٠ %باقی میمانـد از هـر کـدام از نمونـههـا در فواصل زمانی ٣٠ دقیقه نمونه برداری شده سپس در شرایط مشخص و بر روی سـینیهـای خـشک کـن در دمای ºC١٠٥خشک شدهاند؛ در مورد چایهای تولید شده به روش CTC نیز عملیات خشک کردن بـا خـشک کن بستر سیال و در دمای ºC١٠٥ انجام شد.

نمونهها دراواخر اردیبهشت و اوایل خرداد ماه تهیـه شـد همـه نمونـههـا بـرای ارزیـابیTF وTR بـا روش استخراج حلالـی و اسـپکتروفتومتری در٣٨٠ nm مطـابق روش )Angayarkanni٢٠٠٢)، مـورد آنـالیز قـرار گرفتند.

نتایج و تفسیر

میزان تولید TF به عنوان شاخصه اصلی کیفیت چای در دمای یکسان، بـا روش چایـسازی CTC بعـد از ٣٠ دقیقه و با روش چایسازی سنتی (ارتدوکس)، بعد از ١٥٠ دقیقه به مقدار بیشینه خـود مـیرسـد (شـکل ٣). همچنین مقدار TF تولیدی با روش CTC نسبت به سنتی، دارای ٣٦% افزایش میباشد. این مطلب بیـانگر آن است که در روش چایسازی ارتدوکس به علت عدم تخریب ساختار برگهای چای، آنزیم و کتچینهای آن بطور کامل از سلولهای برگ چای خارج نشده و نه تنها اختلاط آنزیم- سوبـسترا در مرحلـه مـالش بخـوبی صـورت نمیپذیرد، بلکه احتمالاﹰ این مواد بطور کامل در معرض اکسیژن هوا نیز قرار نمیگیرند.

سرعت تشکیل محصولات در دمای تخمیر ºC٢٥، سریعتر از دمای ºC٢٠ است و بعد از ٣٠ دقیقـه بـه مقـدار ماکزیمم TF میرسیم. در دمای ºC٢٠، سرعت تشکیل TF آرامتر بوده و بعد از ٦٠ دقیقه به میـزان بیـشینه

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید