چای سياه به عنوان نوشيدنی مطلوب در برخی از كشورهای جهان توليد و در تعداد زيادی از كشورها مصرف می شود. يكی از عوامل موفقيت كشورهای توليد كننده چای در بازار جهانی، حفظ كيفيت چای ساخته شده است.
برخی از تركيب های شيميایی برگ برای ايجاد رنگ و بعضی در ايجاد عطر و طعم در دم كرده چای سياه نقش دارند. كيفيت چای به عوامل متعددی كه مهمترين آنها ساختار ژنتيكی گياه، شرايط آب و هوایی، عمليات كشاورزی، روش برگچينی و چگونگی فرايند چای سازی می باشند، بستگی دارد.
اين عوامل با برهم كنشی كه بر مقدار و نوع تركيب های شيميایی درون برگ دارند، كيفيت چای خشک توليد شده را تحت تاثير قرار می دهند. شرايط آب و هوایی و عمليات خوب كشاورزی نيـز در زيست ساخت پيش سازه ای تركيب های مـوثر در عطر، طعم و رنگ نوشابه چای نقش دارند.
مقدمه
از نظر اقتصادی و بهره وری، برگ و شاخساره تازه روييده و لطيف قسمت اصلی گياه چای را تشكيل ميدهد. روشهای گوناگونی برای عمل آوری و فرآوری چای وجود دارد كه متداولترين آنها عبارتند از :
- روشی كه در آن عمل اكسيداسيون روی تركيبات برگ سبز چای به طور كامل انجام ميگيرد. (توليد چای سياه)
- روشی كه در آن عمل اكسيداسيون روی تركيبات برگ سبز چای انجام نميگيرد. (توليد چای سبز و چای سفيد)
- روشی كه در آن عمل اكسيداسيون روی تركيبات برگ سبز چای به طور ناقص انجام ميگيرد. (توليد چای اولانگ)
بيش از دو سوم چای توليدی جهان را چای سياه تشكيل داده كه در تمام دنيا مصرف می شود، که این محصول به دو روش رسمی (ارتدكس) و غير رسمی (غير ارتدكس) تهيه مي گردد که ما تولید به هر دو روش را بیان می کنیم.
تركيبات شيميایی موجود در برگ سبز چای
برگها و شاخساره جوان چای از نظر بهره برداری و اقتصادی قسمت اصلی اين گياه را تشكيل می دهند، يک شاخساره نورسته گياه چای به طور تقريبی دارای 23 درصد ماده خشک و 77 درصد آب می باشد كه تقريبا نيمی از اين مواد به صورت محلول در آب و نيمی ديگر به صورت غيرمحلول در آب هستند.
پلی فنل ها، كافيين، اسيدهای آمينه و كربوهيدراتها جزء تركيبات محلول در آب و سلولز، پروتئين، چربی و برخی مواد معدنی از تركيبات نامحلول در آب محسوب می گردند. در كنار اين تركيبات، برگ چای حاوی آنزيم های گوناگونی می باشد، كه از مهمترين آنها آنزيم پلی فنل اكسيداز است كه نقش برجسته ای در توليد چای سياه دارد.
چای سياه
فرآورده ای است كه تنها از جوانه ها، برگها و ساقه های لطيف و جوان رقم هایی از درختچه چای با نام علمی Camellia sinensis kuntze كه مناسب برای توليد چای سياه می باشد با بهره گيری از شيوه های پذيرفته شده چایسازی كه پايه آن بر انجام فرايند پلاس، مالش، اكسيداسيون و خشک كردن است، بدست می آيد.
فرايند توليد
فرايند تبديل برگ سبز چای به چای سياه، شامل مراحل برگچينی، پلاس (پژمرده سازی)، مالش، غربال (الک كردن)، اكسيداسيون آنزيمی، خشک كردن، درجه بندی و جداسازی، بسته بندی می باشد.
برگ چينی
مناسبترين قسمت يک شاخساره جوان چای برای چایسازی غنچه برگی و برگ اول و دوم است، چون مقدار تركيبات شيميایی كه سبب به وجود آمدن ويژگی های كيفی در چای خشک می گردند در اين قسمتها بيشتر است، كه اين امر سبب توليد چای با كيفيت ممتاز از اين قسمت مي شود. برگچينی به صورت دستی يا ماشينی صورت می گيرد.
پلاس ( پژمرده سازی)
منظور از پلاس كردن برگ سبز چای، تبخير مقداری از آب موجود در بافت های برگ و آماده نمودن آن برای اجرای عمليات بعدی چایسازی است. برای آن كه برگهای چای به خوبی لول و تابدار شوند، آنها را پلاسيده مي كنند.
اگر برگ تازه چيده شده بلافاصله دچار چایسازی شود به علت وجود آب درون سلولی، برگ حالت شكنندگی و تردی داشته و به محض وارد آمدن كوچكترين فشار شكسته شده و به جای لول شدن، خرد می شود. بنابراين لازم است بخشی از آب به نحوی از سلولهای برگ خارج شود تا بتوان عمل مالش را روی برگ انجام داد.
مهمترين رخداد در مرحله پلاس، كاهش رطوبت برگ سبز و افزايش نفوذپذيری ديواره سلولی است كه به مخلوط شدن اجزاء درون سلولی كمک می كند و در نتيجه بازده واكنش هایی كه در مرحله مالش و اكسيداسيون رخ مي دهد را زياد می كند.
در اين مرحله واكنش های بيوشيميایی بسيار پيچيده ای نظير افزايش فعاليت آنزيم پلی فنل اكسيداز، تجزيه پروتئين های برگ به اسيدهای آمينه، تجزيه كلروفيل، افزايش مقدار كافئين، تغيير غلظت اسيدهای آلی و غيره رخ ميدهد كه نقش مهمی در كيفيت نهایی چای سياه دارد.
در روش پلاس مصنوعی از دستگاه تراف استفاده می شود،در اين روش برگهای سبز چای به ميزان 23 تا 27 كيلوگرم در هر متر مربع روی سطح دستگاهی به نام تراف و به ضخامت حدود 20 سانتيمتر گسترده می شود و جريان هوا به درون توده برگ دميده می شود تا برگ پلاسيده شود. دمای هوای مورد استفاده در اين روش نبايد بيشتر از 30 درجه سانتيگراد باشد.
مالش
هدف از مالش دادن برگ سبز پلاس شده، متلاشی كردن سلول های برگ و آزاد نمودن مواد درون آنها است. بدين ترتيب شيره سلولی كه حاوی پلی فنل ها می باشد با آنزيم پلی فنل اكسيداز مخلوط شده و اين دو در مجاورت اكسيژن هوا اكسيد شده و تغييرات شيميایی لازم را برای توليد رنگ، عطر و طعم و در نتيجه كيفيت چای سياه به وجود می آورند.
ضمناً در نتيجه اين عمل برگ حالت پيچيدگی و لول شدن پيدا می كند تغييرات شيميایی كه در مرحله پلاس آغاز شده بود در طی مرحله مالش با سرعت بيشتر ادامه پيدا می نمايد. تغييرات حاصله در عمل مالش شامل افزايش گرما و نرم و خيس شدن برگ با شيره سلولی (Maceration) است. متلاشی كردن ساختمان سلول برگ هدف اصلی مالش است و به روش های مختلف امكانپذير است.
در روش ارتدكس اين عمل به وسيله دستگاه مالش صورت می گيرد كه از قسمت پايه، استوانه و سينی و كلاهک فشار تشكيل يافته است گردش دستگاه مالش ممكن است بين 40 تا 75 دور در دقيقه باشد و گردش 55 دور در دقيقه گردش مناسبی است هنگام مالش برگ، بايد آن را به طور متناوب به وسيله كلاهک فشار، تحت فشار قرار داد كه هم پيچيدگی برگ بهتر صورت گيرد و هم دما بالا نرود.
بهترين دما برای اتاق مالش 28 -24 درجه سانتيگراد و رطوبت 80 تا 90 درصد است كه به وسيله دستگاه مه پاش و دماسنج بايد اين شرايط را كنترل كرد. اما در تولید چای سياه به روش غير ارتدكس به جای دستگاه های مالش برگ سبز، از دستگاه هایی به نام روتروان، بی ال سی، ال تی پی، لگ كاتر و سی تی سی استفاده می نمايند.
اين دستگاه ها از نظر ساختمان با يكديگر تفاوت داشته ولی از نظر عملی كه روی بافت های برگ انجام می دهند، تقريباً يكسان عمل می كنند. اين دستگاه ها فشار لازم را جهت پاره نمودن ديواره واكوئلی برگ وارد آورده و سبب بيرون آمدن شيره سلولی و آميختن آن با آنزيم های موجود در برگ شده و شروع اكسيداسيون را موجب می گردند.
غربال
هدف اصلی از غربال برگ مالشخورده، تهويه برگ و خنک كردن آن، شكستن كلوخ های برگ مالش خورده و درجه بندی ذرات ريز و درشت پس از هر دور مالش است. برگ مالش خورده بايد به اندازه مناسب در دستگاه غربال ريخته شود تا به سهولت و به طور يكنواخت از روی غربال عبور نمايد.
انواع چای حاصل از غربال شامل موارد زير می باشد :
چای مالش 1 : چای زير غربالی حاصل از دور اول و دوم مالش را چای مالش يک می نامند كه پس از خشک شدن با هم مخلوط ميگردد.
چای مالش 2 : چای مالش دو شامل كليه چای های زير غربالی حاصل از دور سوم و چهارم مالش است كه پس از خشک شدن با هم مخلوط ميگردد.
چای مالش 3 : چای مالش سه حاصل از رو غربالی برگهای چهار بار مالش خورده است.
اكسيداسيون
پس از آنكه سلولهای برگ پاره و خرد شدند، مرحله اكسيداسيون برگ آغاز می شود. زمان لازم برای انجام اين عمل بسيار متغير و به كيفيت و روش خردكردن، ميزان درجه حرارت برگ بستگی دارد. نخستين تغيير شيميایی كه در مرحله اكسيداسيون صورت می گيرد اكسيداسيون دو يا چند ماده پلی فنلی از گروه كاتچين ها است.
در نتيجه پاره شدن ديواره سلولی، كاتچينها در مجاورت آنزيم پلی فنل اكسيداز قرار گرفته و با گرفتن اكسيژن هوا اكسيد می شوند و تركيباتی به نام ارتوكينون تشكيل می گردد. پس از تشكيل اين مواد عمل آنزيم متوقف شده و تغييراتی كه پس از اين رخ ميدهد ماهيت غير آنزيمی دارد و طبق قوانين واكنش های شيميايی، سرعت آن با افزايش دما به طور مداوم بالا می رود.
ارتوكينون ها، به سرعت متراكم شده و به صورت بيس فلاونول ها و سپس تيافلاوين ها كه تركيباتی نارنجی رنگ هستند در می آيند. تيلافلاوين ها در روشنی و شفافيت رنگ و تندی نوشابه چای اهميت زيادی دارند. اين مواد سپس متراكم شده و به موادی موسوم به تياروبيجين ها كه به رنگ قرمز هستند تبديل می شوند چنين تغييراتی با تندی، مايه داری و رنگ نوشابه چای سياه ، ارتباط دارد.
نكات مهم در اكسيداسيون چای
1. زمان لازم برای اين مرحله متغير بوده و بسته به نوع برگ و شدت خردشدن برگ (كيفيت و شدت پلاس و مالش) بين 4تا 2 ساعت به طول می انجامد (اين مدت زمان از شروع مرحله مالش آغاز ميگردد زيرا همزمان با مالش برگ و خرد شدن برگ، اكسيداسيون آغاز می شود.)
2. تغيير رنگ برگ مالش خورده از سبز به مسی و استشمام عطر مخصوص، نشانه كامل شدن مرحله اكسيداسيون است.
3. در خواص نوشابه ای چای، چهار ويژگی تندی، كيفيت، مايه دار بودن و رنگ چای سياه تحت تاثير دما و مدت زمان اكسيداسيون قرار دارد.
برای انجام عمل اكسيداسيون ممكن است برگ مالش خورده را روی سطح پوشش داده شده با رزين های مخصوص اتاق تخمير پهن كنند در برخی نقاط از سينی های آلومينيومی كه در قفسه هایی جاگذاری شده اند نيز برای اين عمل استفاده می شود. در استفاده از سطوح سيمانی و آلومينيومی برای تخمير چون برگ جهت اكسيداسيون نياز به اكسيژن دارد، لذا نبايد ضخامت برگ های پهن شده زياد باشد تا اكسيژن به آسانی به قسمت های پايين هم برسد.
ضخامت برگ پهن شده از 3 تا 10 سانتيمتر متفاوت است. در روش چایسازی غيرارتدكس، چون سلولهای برگ شديدتر تخريب می شوند مواد بيشتری در معرض واكنش اكسيداسيون قرار گرفته، در نتيجه احتياج به اكسيژن بيشتری نسبت تولید چای سياه به روش ارتدكس است. در روش سی تی سی سيستم های مختلفی برای انجام عمل تخمير (اكسيداسيون) وجود دارد. امروزه از سيستم های جديد مانند ماشين های تخمير پيوسته استفاده ميگردد.
خشک كردن
خشک كردن، فرايندی حرارتی است كه سبب پايان بخشيدن به كليه واكنش های شيميایی و بيوشيميایی مراحل چای سازی و كاهش تدريجی رطوبت برای پايداری خصوصيات كيفی چای می شود رطوبت موجود در برگ چای پس از مرحله اكسيداسيون، توسط عمل خشک كردن، كاهش يافته و به حدود 3 تا 4 درصد ميرسد ، بدين ترتيب چای تبديل به فرآورده ای ميشود كه به مدت زيادی قابل نگهداری است.
اين عمل در روش ارتدكس در دستگاه خشک كن رفه ای اتفاق می افتد اما دستگاه مناسب برای خشک كردن چای CTC دستگاه های خشک با بستر شناور (Fluid Bed Drier) است. در اين سيستم، برگ تخمير شده در يک بستر سيال از هوای گرم، خشک می شود. اين شيوه نه تنها يک نوع خشک كردن سريع و يكنواخت را موجب می شود بلكه فشار هوا نيز برگ در حال خشک شدن را در امتداد تونل به پيش ميراند و نياز به يک سينی متحرک را مرتفع می سازد.
درجه بندی و جداسازی
درجه بندی و جداسازی فرآيند مهمی در چایسازی است و با توجه به روش و شيوه ای كه به كار برده می شود می تواند اثر مهمی در قيمت چای سياه در بازار داشته باشد. تفكيک ذرات چای به شكلها و اندازه های گوناگون كه مورد تقاضای بازار نيز باشد مستلزم عمليات متعددی است. از آنجایی كه اين عمليات ثابت و منظم نيست لذا برای آن نمی توان هيچگونه ضوابط استانداردی وضع نمود.
به طور كلی اهداف مربوط به طبقه بندی چای عبارتست از:
- جداسازی ذرات چای توليدی به اشكال و اندازه های مختلف مطابق با تقاضای بازار (تجاری).
- كاهش اندازه ذرات بيش از حد بزرگ به درجات قابل پسند.
- تميز كردن چای جهت عرضه مقبول تر.
عمليات مذكور توسط ماشين های خاصی صورت می گيرد اين ماشينها، چای استحصالی را بر اساس ريزی و درشتی از همديگر جدا كرده و با توجه به نوع غربال های بكار رفته، ارقام مختلف چای بدست می آيد معمولاً در اين عمل، چای به چهار دسته قلم، شكسته، باروتی و خاک تقسيم می شود كه هر كدام نيز شامل چند درجه می باشد.
بسته بندی
در اين مرحله، چای فرآوری شده به صورت بسته های با وزن زياد (فله) و کم بسته بندی می شود. در اين مرحله علاوه بر رعايت ضوابط فنی و بهداشتی در واحدهای توليد و بسته بندی مواد غذایی، برای بسته بندی چای در تمامی وزنها، رعايت نكات زير ضروری است :
1. جنس مواد بسته بندی بايد از نوع مخصوص مواد غذایی، نو و غير بازيافتی، غير قابل نفوذ به هوا و حداقل دولايه باشد. همچنين چاپ روی بسته بندی بايد دارای ثبات كافی و مناسب مصرف و مطابق ضوابط چاپ روی بسته بنديهای مواد غذایی باشد.
2. برچسب گذاری محصول بايد مطابق با مفاد ماده 11 قانون مواد خوراكی ، آشاميدنی، آرايشی و بهداشتی و آخرين مقررات و دستورالعمل های وزارت بهداشت درمان و آموزش پزشكی و سازمان ملی استاندارد ايران بوده و از درج مطالب غير واقعی و يا فريبنده خودداری گردد.
3. كليه مواد بسته بندی شامل مواد پليمری، كاغذ، مقوا و قوطی فلزی بايد دارای ويژگی هایی مطابق با آخرين استانداردهای ملی ايران برای نوع ماده مصرفی باشد.