Nhiệt độ chế biến tối ưu cho lá chè trong sản xuất là bao nhiêu?

Cách quá trình oxy hóa lá chè phản ứng với nhiệt độ: Hoạt tính enzym và sự biến đổi catechin

Ngưỡng hoạt hóa enzym polyphenol oxidase (PPO) trong mô lá chè Camellia sinensis

Các enzym PPO có trong lá chè từ cây Camellia sinensis trở nên hoạt động khi nhiệt độ đạt từ 20 đến 35 độ Celsius, dẫn đến quá trình oxy hóa khi các catechin bắt đầu trùng hợp. Khi nhiệt độ giảm xuống dưới 20 độ, các enzym này về cơ bản làm chậm đáng kể hoạt động của chúng. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tăng lên trên 35 độ, các protein PPO thực tế bị phân hủy vĩnh viễn và không còn khả năng hoạt động nữa. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt tính enzym dường như nằm trong khoảng từ 25 đến 30 độ Celsius. Ở dải nhiệt độ này, tốc độ oxy hóa tăng nhanh hơn khoảng 40% so với điều kiện mát hơn, theo nghiên cứu do Chen và cộng sự công bố năm 2021. Quá trình này biến đổi các phân tử EGCG thành theaflavin, ảnh hưởng đến vị đắng của chè và tạo ra màu đặc trưng khi pha chế. Thú vị hơn, hàm lượng độ ẩm trong lá cũng đóng vai trò rất lớn. Lá đã héo và có độ ẩm khoảng 30% sẽ oxy hóa nhanh gần gấp ba lần so với lá tươi được giữ ở cùng nhiệt độ. Điều này giải thích vì sao các kỹ thuật chế biến chè thường đòi hỏi kiểm soát cẩn thận mức độ ẩm của lá trong giai đoạn oxy hóa.

Sự phân kỳ do nhiệt độ gây ra trong quá trình oxy hóa lá chè: Đặc điểm của trà xanh, trà ô long và trà đen

Yếu tố chính làm nên sự khác biệt giữa trà xanh, trà ô long và trà đen nằm ở cách xử lý nhiệt độ trong quá trình chế biến. Đối với trà xanh, quá trình oxy hóa được ngừng lại chỉ trong vòng hai giờ sau khi hái lá, bằng cách cố định lá ở nhiệt độ khoảng 80–100 độ C. Quá trình này giúp giữ nguyên phần lớn EGCG, thường trên 80%. Trà ô long lại đi theo một hướng khác: lá được oxy hóa một phần ở nhiệt độ thấp hơn, trong khoảng 25–30 độ C. Trong suốt vài giờ (thường từ 4 đến 10 giờ), lá được rung nhẹ định kỳ nhằm hình thành các hợp chất đặc biệt gọi là thearubigin – yếu tố tạo nên hương hoa đặc trưng của loại trà này. Trà đen thì tiến hành oxy hóa hoàn toàn ở nhiệt độ cao hơn, dao động từ 28–32 độ C và kéo dài trong thời gian lâu hơn, có khi lên tới 14 giờ. Trong giai đoạn này, khoảng 90% catechin chuyển hóa thành theaflavin. Khi làm việc trong dải nhiệt độ từ 20–32 độ C, việc tăng nhiệt độ thêm năm độ sẽ rút ngắn thời gian chế biến khoảng một phần ba; tuy nhiên, điều này luôn tiềm ẩn nguy cơ làm mất đi hương vị tinh tế và dẫn đến kết quả không đồng đều. Các nghệ nhân sản xuất trà cần điều chỉnh mức nhiệt phù hợp dựa trên vùng trồng chè. Chẳng hạn, các giống chè trồng ở vùng cao nguyên như Darjeeling thực tế đòi hỏi nhiệt độ thấp hơn 3–5 độ C so với mức nhiệt áp dụng cho các giống chè trồng ở vùng đồng bằng nếu muốn đạt được mức độ oxy hóa tương đương.

Các Giai Đoạn Nhiệt Độ Quan Trọng Trong Quá Trình Chế Biến Lá Trà: Từ Làm Nhũn Đến Cố Định

Làm nhũn ở nhiệt độ kiểm soát (25–32°C): Tối ưu hóa việc mất độ ẩm và sẵn sàng enzym cho lá trà tươi

Quá trình héo làm giảm độ ẩm của lá xuống khoảng 30–40% và khởi động các phản ứng hóa học quan trọng nhằm hình thành hương vị ở giai đoạn sau. Khi được duy trì trong khoảng nhiệt độ từ 25 đến 32 độ Cê-li-út, enzyme polyphenol oxidase (PPO) hoạt động hiệu quả nhất mà không bị tổn hại. Điều này cho phép nước bốc hơi từ từ khỏi lá, làm mềm thành tế bào, tích lũy axit amin và phân hủy có kiểm soát một số hợp chất gọi là catechin. Nếu nhiệt độ giảm dưới 25 độ C, các quá trình chuyển hóa này sẽ bắt đầu chậm hơn. Tuy nhiên, nếu vượt quá 35 độ C, enzyme có thể bị bất hoạt quá sớm và dẫn đến mất đi các hợp chất dễ bay hơi quý giá — những chất tạo nên đặc trưng riêng biệt cho trà. Các nghiên cứu chỉ ra rằng việc duy trì nhiệt độ khoảng 28 độ C đạt được sự cân bằng tối ưu giữa tốc độ di chuyển độ ẩm trong lá và mức độ kích hoạt PPO ở cây Camellia sinensis. Nhờ đó, lá được chuẩn bị đúng cách cho giai đoạn oxy hóa trong quá trình chế biến, đồng thời giữ nguyên vẹn các đặc tính hương thơm suốt toàn bộ quy trình.

Cố định (diệt men) ở nhiệt độ 80–100°C: Ngừng quá trình oxy hóa đồng thời bảo toàn các hợp chất hương thơm dễ bay hơi trong lá chè

Cố định nhanh chóng và không thể đảo ngược quá trình oxy hóa enzym nhờ can thiệp nhiệt chính xác. Dải nhiệt độ 80–100°C mang lại ba kết quả phụ thuộc lẫn nhau:

1. Biến tính hoàn toàn enzyme PPO —đạt được trong vòng 2–5 phút ở 90°C
2. Bảo toàn hương thơm —các hợp chất dễ bay hơi chủ chốt như linalool và geraniol vẫn ổn định ở nhiệt độ dưới 100°C
3. Giảm độ ẩm cuối cùng —xuống còn 3–5% để đảm bảo độ ổn định trong quá trình bảo quản

Hấp ở 100°C giúp giữ nguyên diệp lục và cho ra nước pha có màu xanh sáng hơn; sao chảo ở 80–90°C thúc đẩy phản ứng Maillard, làm tăng hương vị hạt dẻ và nướng. Nhiệt độ vượt quá 110°C sẽ làm suy giảm các hợp chất hương thơm nhạy cảm với nhiệt, trong khi nhiệt độ dưới 75°C lại không đủ để bất hoạt hoàn toàn các enzyme còn sót lại—cả hai trường hợp đều làm giảm độ trung thực về cảm quan cũng như tuổi thọ bảo quản.

Giống chè, độ cao so với mực nước biển và điều kiện khí hậu: Vì sao 'nhiệt độ tối ưu' cho lá chè không phải là tiêu chuẩn áp dụng chung cho mọi trường hợp

Khái niệm về nhiệt độ xử lý tối ưu mang tính phổ quát đã bỏ qua sự biến thiên cơ bản về mặt sinh học và môi trường. Ba yếu tố liên đới với nhau quy định yêu cầu nhiệt độ cụ thể theo từng vùng sản xuất:

• Di truyền giống : C. sinensis var. assamica , với lá dày hơn và cứng cáp hơn, chịu được nhiệt độ cố định cao hơn (90–100°C) so với các giống sinensis mỏng manh, vốn đòi hỏi chế độ xử lý nhẹ nhàng hơn ở khoảng 75–85°C nhằm tránh cháy xém và suy giảm polyphenol
• Ảnh hưởng của độ cao : Lá trà trồng ở độ cao trên 1.500 mét phát triển hàm lượng polyphenol đậm đặc hơn và mật độ hợp chất bay hơi cao hơn—do đó cần nhiệt độ héo thấp hơn (22–26°C) và nhiệt độ cố định thấp hơn (70–80°C) để bảo toàn tinh tế hương thơm
• Thích nghi với khí hậu : Lá trà thu hoạch trong mùa gió mùa—có độ ẩm cao hơn và dễ bị bất ổn về mặt enzym—được hưởng lợi từ quá trình héo ở nhiệt độ thấp kéo dài (22–25°C), trong khi lá trà từ vùng khô hạn, có độ ẩm thấp hơn và bền bỉ hơn, lại phản ứng tốt với các quy trình ở nhiệt độ ấm hơn (28–32°C)

Ngay cả trong phạm vi một đồn điền duy nhất, các vi khí hậu cũng đòi hỏi phải hiệu chỉnh: các sườn dốc được che bóng ở Darjeeling cần nhiệt độ ôxy hóa thấp hơn 5–7°C so với những khu vực phơi nắng trực tiếp. Sự đa dạng sinh hóa này cho thấy việc kiểm soát nhiệt độ hiệu quả phải dựa trên quan sát đặc thù theo vùng xuất xứ—chứ không phải dựa vào các mốc chuẩn hóa.

Các mốc chuẩn dựa trên bằng chứng: Các thực tiễn tốt nhất theo khu vực đối với việc kiểm soát nhiệt độ lá chè

Nghiên cứu điển hình về trà Tieguanyin của Phúc Kiến: Làm héo ở 25–28°C kết hợp với cố định ở 95°C tối ưu hóa khả năng giữ catechin và hương hoa của lá chè

Các nghệ nhân pha trà Thiết Quan Âm từ Phúc Kiến cho thấy việc kiểm soát chính xác nhiệt độ quan trọng đến mức nào trong quá trình sản xuất loại trà nổi tiếng này. Họ để lá héo ở nhiệt độ khoảng 25–28 °C trong khoảng 8–10 giờ, làm giảm độ ẩm đi khoảng 20–25%. Quá trình này kích hoạt enzyme PPO nhưng không để oxy hóa tiến triển quá xa, tạo tiền đề cho các bước tiếp theo. Tiếp theo là công đoạn diệt men (fixation) ở đúng 95 °C trong 3–5 phút. Nhiệt độ lý tưởng này vô hiệu hóa hoàn toàn các enzyme này đồng thời giữ nguyên các hợp chất quý giá như EGCG cũng như các terpene thơm như linalool và geraniol — những chất mang lại hương hoa lan đặc trưng cho loại trà này. Nếu nhiệt độ giảm xuống dưới 90 °C, lượng enzyme PPO còn sót lại sẽ bắt đầu gây hiện tượng chuyển màu nâu không mong muốn sau khi diệt men. Ngược lại, nếu vượt quá 100 °C, các hợp chất thơm dễ bay hơi này sẽ bắt đầu phân hủy. Các nhà sản xuất địa phương tuân thủ nghiêm ngặt các bước được đo đạc cẩn thận này thường duy trì được lượng catechin cao hơn 18–22% so với những người không kiểm soát nhiệt độ một cách sát sao. Những con số này khẳng định điều mà nhiều nông dân trồng trà giàu kinh nghiệm đã biết qua nhiều năm thực tiễn.