BÁO cáo THỰC HÀNH CHẾ BIẾN cây NHIỆT đới

- Khối lượng cà phê nhân 100g/1 lần1.2.1.5 Các chỉ tiêu đo đạc trong khảo sát - Thời gian rang cà phê - Nhiệt độ khối hạt - Các hiện tượng vật lý diễn ra trong quá trình rang như xuất hi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH CHẾ BIẾN CÂY NHIỆT ĐỚI

GVHD: Đỗ Viết Phương Lớp: DHTP16C

Nhóm thực hiện: Tổ 4 – Nhóm 4

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH CHẾ BIẾN CÂY NHIỆT ĐỚI

GVHD: Đỗ Viết Phương Lớp: DHTP16C

Nhóm thực hiện: Tổ 4 – Nhóm 4

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023

LỜI CẢM ƠN

Lời cám ơn đầu tiên chúng em xin gửi đến ban lãnh đạo nhà trường cùng ban lãnh đạoViện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm tạo mọi điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chấtcho chúng em có thể tiếp cận việc sản xuất và nắm bắt quy trình công nghệ sản xuất càphê

Chúng em cũng xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Đỗ Viết Phương đã tận tâm giảngdạy, truyền đạt những kiến thức và tận tình hướng dẫn để chúng em có thể hoàn thành bàibáo cáo này

Bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót mong thầy sẽ góp ý để chúng em có thểhoàn thiện hơn kỹ năng viết báo cáo cho sau này ạ

Chúng em xin chân thành cám ơn!

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: NỘI DUNG KHẢO SÁT 1

1.1 Kế hoạch khảo sát 1

1.2 Nội dung khảo sát 1

1.2.1 Khảo sát 1&2: thời gian rang và nhiệt độ khối hạt cà phê (vối) 1

1.2.2 Khảo sát 3&4: khối lượng và thể tích khối hạt cà phề (vối) 6

1.2.3 Khảo sát 5: khảo sát nhiệt độ ảnh hưởng đến chất lượng khối hạt (vối, chè) sau khi rang 4

CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÀ PHÊ RANG XAY QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM 7

2.1 Sơ đồ quy trình 7

2.2 Thuyết minh quy trình 7

2.3 Hình ảnh sản phẩm 13

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM 15

3.1 Kết quả đánh giá cảm quan chất lượng 2 sản phẩm cà phê 15

3.2 Kết quả đánh giá thị hiếu 2 sản phẩm cà phê 16

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 19

CHƯƠNG 1: NỘI DUNG KHẢO SÁT

1.1 Kế hoạch khảo sát

Tuần 1 Tìm hiểu quy trình sản xuất cà phê rang xay quy mô

phòng thí nghiệm Thiết lập quy trình và lập khảo sát

Tuần 2 Thực hiện rang thử, thu nhận sản phẩm, rút kinh nghiệm

Tuần 3 Khảo sát 1&2, thu sản phẩm sau khảo sát, nhận xét và

đánh giá kết quả khảo sát

Tuần 4 Khảo sát 3&4, thu sản phẩm sau khảo sát, nhận xét và

đánh giá kết quả khảo sát

Tuần 5 Khảo sát 5, thu sản phẩm sau khảo sát, nhận xét và đánh

giá kết quả khảo sát

1.2 Nội dung khảo sát

1.2.1 Khảo sát 1&2: thời gian rang và nhiệt độ khối hạt cà phê (vối)

1.2.1.1 Nguyên liệu

- Nguyên liệu đầu vào: 300g cà phê vối

- Chất lượng của nguyên liệu đầu vào:

- Hạt trong trạng thái khá tốt, ít hạt bị vỡ hay rỗng ruột, độ ẩm không cao

- Kích thước các hạt có độ đồng đều chưa cao, có xuất hiện một vài hạt cà phê loại khácnhư cà phê vối, số lượng hạt bị vỡ và rỗng ruột tuy ít nhưng vẫn gây hao hụt nguyênliệu

- Nhân xanh – đen: bị ảnh hưởng do việc làm khô cà phê thóc và cà phê quả không đúng

kỹ thuật (làm khô trên sân hoặc làm khô bằng cơ học), ví dụ: nhiệt độ cao (không có sựphát triển vi sinh vật)

- Nhân còn vỏ trấu: Xát khô và tách vỏ trấu không đúng kỹ thuật

- Nhân vỡ: Xử lý thông thường; hình thành chủ yếu trong quá trình vận hành máy xát vỏtrấu hoặc xát khô

- Khối lượng cà phê nhân (100g/1 lần)

1.2.1.5 Các chỉ tiêu đo đạc trong khảo sát

- Thời gian rang cà phê

- Nhiệt độ khối hạt

- Các hiện tượng vật lý diễn ra trong quá trình rang như xuất hiện khói, tiếng nổ, …

1.2.1.6 Cách tiến hành khảo sát

- Chuẩn bị nguyên vật liệu cần dùng để khảo sát

- Phân cỡ cà phê vối để lấy kích thước đồng đều nhau rồi cân, khối lượng cần dùng cho

một mẻ rang

- Kiểm tra các dụng cụ như bếp gas, nhiệt kế hồng ngoại, nồi inox 2 đáy, chuẩn bị đũa

(3-4 chiếc), chén, muỗng

- Đặt nồi lên bếp và chỉnh mức độ lửa phù hợp

- Dùng nhiệt kế hồng ngoại kiểm tra đáy nồi tại vị trí có nhiệt độ cao nhất đến khi nhiệt

độ tại vị trí đó ổn định

- Ghi lại nhiệt độ đáy nồi và tiến hành khảo sát

- Cho 100g cà phê vối vào nồi và đảo đều khối hạt bằng đũa với tốc độ đảo nhanh và đều

để khối hạt không bị cháy mặt

- Cứ 1 phút trôi qua sẽ tiến hành đo nhiệt độ khối hạt tại vị trí đã xác định nhiệt độ nồi và

lấy 1 lượng hạt ra để chụp màu sắc

- Ghi nhận lại thời gian xuất hiện các hiện tượng vật lý trong quá trình rang.

1.2.1.7 Kết quả và biểu đồ

Nhiệt độ đáy nồi = 172

Nhiệt độ đáy nồi = 177

Biểu đồ thể hiện nhiệt độ tâm hạt cà phê trong quá trình rang lần 2 qua từng phút

1.2.1.8 Nhận xét và giải thích

 Nhận xét:

- Màu sắc: Hạt chuyển từ màu xanh-vàng sang màu nâu-đen

+ 1-2 phút màu xanh chuyển thành vàng

+ 2-6 phút màu vàng chuyển thành màu vàng nâu

+ 7-12 phút màu vàng nâu chuyển thành màu nâu

+ 13-18 phút màu nâu chuyển thành màu nâu-đen

1.2.1.9 Kết luận

- Thời gian rang ảnh hưởng rất lớn đến nhiệt độ và màu sắc của khối hạt Thời gian cànglâu thì nhiệt độ càng tăng cao và đạt đến mức ổn định Thời gian càng lâu thì màu sắc

càng đậm.

1.2.2 Khảo sát 3&4: khối lượng và thể tích khối hạt cà phề (vối)

1.2.2.1 Nguyên liệu

- Nguyên liệu đầu vào: 300g cà phê vối

- Chất lượng của nguyên liệu đầu vào:

- Hạt trong trạng thái khá tốt, ít hạt bị vỡ hay rỗng ruột, độ ẩm không cao.

- Kích thước các hạt có độ đồng đều chưa cao, có xuất hiện một vài hạt cà phê loại khác

như cà phê vối, số lượng hạt bị vỡ và rỗng ruột tuy ít nhưng vẫn gây hao hụt nguyênliệu

- Nhân xanh – đen: bị ảnh hưởng do việc làm khô cà phê thóc và cà phê quả không đúng

kỹ thuật (làm khô trên sân hoặc làm khô bằng cơ học), ví dụ: nhiệt độ cao (không có sựphát triển vi sinh vật)

- Nhân còn vỏ trấu: Xát khô và tách vỏ trấu không đúng kỹ thuật.

- Nhân vỡ: Xử lý thông thường; hình thành chủ yếu trong quá trình vận hành máy xát vỏ

trấu hoặc xát khô

- Khối lượng cà phê nhân (15g/1 lần)

- Thời gian rang cà phê

- Nhiệt độ tối đa của khối hạt

1.2.2.5 Các chỉ tiêu đo đạc trong khảo sát

- Khối lượng hạt trước và sau khi rang

- Thể tích hạt trước và sau khi rang

1.2.2.6 Cách tiến hành khảo sát

- Chuẩn bị nguyên vật liệu cần dùng để khảo sát.

- Phân cỡ cà phê vối để lấy kích thước đồng đều nhau rồi cân, khối lượng cần dùng cho

một mẻ rang

- Kiểm tra các dụng cụ như bếp gas, nhiệt kế hồng ngoại, nồi inox 2 đáy, chuẩn bị đũa

(3-4 chiếc), chén, muỗng

- Đặt nồi lên bếp và chỉnh mức độ lửa phù hợp

- Dùng nhiệt kế hồng ngoại kiểm tra đáy nồi tại vị trí có nhiệt độ cao nhất đến khi nhiệt

độ tại vị trí đó ổn định

- Ghi lại nhiệt độ đáy nồi và tiến hành khảo sát

- Cho khối lượng cà phê vối đã cân vào nồi và đảo đều khối hạt bằng đũa với tốc độ đảo

nhanh và đều để khối hạt không bị cháy mặt trong 1 phút

- Sau 1 phút sẽ tiến hành, lấy khối hạt ra để cân lại khối lượng và thể tích

- Lặp lại thí nghiệm đến khi khối lượng hạt sau rang không đổi, mỗi lần lặp lại tăng lên 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0

Biểu đồ thể hiện phần trăm hao hụt khối lượng khối hạt qua từng phút rang

Biểu đồ thể hiện thể tích khối hạt qua từng phút rang 1.2.2.8 Nhận xét và giải thích

 Nhận xét

- Khối lượng khối hạt giảm dần theo thời gian rang

- Thể tích khối hạt tăng dần theo thời gian rang

 Giải thích

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0

- Khối lượng khối hạt giảm dần do quá trình gia nhiệt có xảy ra hiện tượng thoát nước bêntrong hạt dưới tác động của nhiệt độ Thời gian rang càng lâu thì nhiệt độ khối hạt sẽcàng tăng làm hiệu suất thoát hơi nước của hạt cao hơn Hơi nước lớp bên ngoài hạt sẽthoát trước, đến khi nhiệt độ khối hạt đạt cực đại và ổn định thì hơi nước trong tâm khốihạt sẽ thoát hết hoàn toàn nên phần trăm hao hụt khối lượng của khối hạt sẽ không đổi.

- Thể tích khối hạt tăng dần do quá trình gia nhiệt có xảy ra hiện tượng nở hạt dưới tácđộng của nhiệt độ Ngoài ra thể tích khối hạt còn tăng do hiện tượng nước thoát nướctrong khối hạt Hơi nước thoát ra sẽ để lại trong khối hạt những khoảng trống

1.2.3 Khảo sát 5: khảo sát nhiệt độ ảnh hưởng đến chất lượng khối hạt (vối, chè) sau khi rang

- Khảo sát nhiệt độ ảnh hướng như thế nào đến cảm quan sản phẩm cà phê sau khi rang.

1.2.3.4 Các thông số cố định khi thực hiện khảo sát

- Kích cỡ hạt cà phê nhân (≥ 18¿

- Khối lượng cà phê nhân (300g/1 lần)

- Thời gian rang cà phê

1.2.3.5 Các chỉ tiêu đo đạc trong khảo sát

- Chỉ tiêu cảm quan về màu, mùi, vị của sản phẩm.

- Chỉ tiêu cảm quan về màu nước, mùi, vị, trạng thái của sản phẩm được chấm điểm bằngbảng điểm sau:

Màu nâu/

nhạt, ít sánh,nhiều cặn

Màu nâu đỏ, nhiều

cặn

Màu đen,đục, nhiềucặn

Mùi Thơm đặc trưng,không có mùi lạ Thơm nhẹ Thơm vừa, cómùi khét Thơm nhẹ, có mùi hăng, cháy khét khét, có mùiÍt thơm,

Đen nhưthan, quámịn hoặcquá lớn

1.2.3.6 Cách tiến hành khảo sát

- Chuẩn bị nguyên vật liệu cần dùng để khảo sát

- Phân cỡ cà phê vối để lấy kích thước đồng đều nhau rồi cân khối lượng cần dùng cho

một mẻ rang

- Kiểm tra các dụng cụ như bếp gas, nhiệt kế hồng ngoại, nồi inox 2 đáy, chuẩn bị đũa

(3-4 chiếc), chén, muỗng

- Đặt nồi lên bếp và chỉnh mức độ lửa phù hợp

- Dùng nhiệt kế hồng ngoại kiểm tra đáy nồi tại vị trí có nhiệt độ cao nhất đến khi nhiệt

độ tại vị trí đó ổn định

- Ghi lại nhiệt độ đáy nồi và tiến hành khảo sát

- Cho 300g cà phê vối vào nồi và đảo đều khối hạt bằng đũa với tốc độ đảo nhanh và đều

để khối hạt không bị cháy mặt

- Tiến hành rang đến khi sản phẩm đạt màu sắc mong muốn

- Sau khi rang mẻ đầu tiên sẽ tiến hành tăng nhẹ nhiệt độ nồi rang ở mẻ thứ 2 và rang đến

khi hạt đạt màu sắc mong muốn

1.2.3.7 Kết quả và biểu đồ

Bảng thời gian và nhiệt độ các lần rang

Loại cà phê Lần rang Thời gian rang Nhiệt độ tối đa của

Bảng 1 3 Phiếu chấm điểm cảm quan mẫu cà phê vối rang lần 1

Bảng 1 4 Phiếu chấm điểm cảm quan mẫu cà phê vối rang lần 2

Bảng 1 5 Phiếu chấm điểm cảm quan mẫu cà phê chè rang lần 1

Mùi 5 4 4 4 4 4,2

Bảng 1 6 Phiếu chấm điểm cảm quan mẫu cà phê chè rang lần 2

chênh lệch điểm số cảm quan giữa 2 mẫu cà phê vối rang lần 1 và rang lần 2

Mẫu cà phê vối 1

Mẫu cà phê vối 2

Trạng thái Vị Mùi Màu nước

Trạng thái Vị Mùi Màu nước

Biểu đồ thể hiện sự chênh lệch điểm số cảm quan giữa 2 mẫu cà phê chè rang lần 1 và rang

lần 2 1.2.3.8 Nhận xét và giải thích

 Nhận xét

- Điểm số cảm quan giữa 2 mẻ rang cà phê cùng loại có sự chênh lệch về các tính chất

cảm quan Nhìn chung đa phần điểm số các chỉ tiêu cảm quan lần rang 1 đều cao hơn lầnrang 2

- Đối với mẫu cà phê vối, sự chênh lệch điểm số đối với chỉ tiêu màu nước là 18,18%,

chênh lệch điểm chỉ tiêu mùi là 4,55%, chênh lệch điểm chỉ tiêu vị là 21,74%, chênhlệch điểm chỉ tiêu trạng thái là 5%

- Đối với mẫu cà phê chè, sự chênh lệch điểm số đối với chỉ tiêu màu nước là 8,7%,

chênh lệch điểm chỉ tiêu mùi là 4,8%, chênh lệch điểm chỉ tiêu vị là 0%, chênh lệchđiểm chỉ tiêu trạng thái là 4,8%

 Giải thích

- Điểm cảm quan về màu nước của cà phê vối có sự chênh lệch khá lớn (18,18%) có thể

do các nguyên nhân về thời gian rang và kĩ thuật rang Cảm quan hạt cà phê ở lần rangthứ 2 cháy bề mặt hơn 1 chút, tuy nhiên xung quang hạt vẫn còn giữ màu nâu không quáđậm Vì vậy có thể xác định được người rang không đảo đều tay Ngoài ra thời gian ranglần 2 là 25 phút có thể vẫn chưa đủ rang Điểm cảm quan màu nước của cà phê chè lạikhông có sự chênh lệch nhiều do đã khắc phục được các nhược điểm về kĩ thuật và canhthời gian rang

- Điểm cảm quan về mùi của cà phê vối có sự chênh lệch khá thấp (4,55%) dù có mức

chênh lệch màu nước pha cao có thể do kĩ năng của người pha mẫu và người thử mẫuảnh hưởng đến kết quả

- Điểm cảm quan vị của cà phê vối chênh lệch khá cao (21,74%) do ảnh hưởng về chất

lượng hạt cà phê Hạt cà phê vối rang lần 1 có sự đồng đều về màu sắc từ trong tâm rangoài nhân, không có hiện tượng cháy hạt Tuy nhiên hạt cà phê rang lần 2 lại mắc phảinhững lỗi như cháy bề mặt và không đồng đều màu từ trong tâm đến vỏ ngoài của hạt

nên làm vị của cà phê đắng mạnh và có mùi khét

Hình 1 2 Hình ảnh sản phẩm cà phê chè của 2 lần rang

Hình 1 3 Hình ảnh sản phẩm cà phê chè của 2 lần rang 1.2.4

CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÀ PHÊ RANG XAY QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM

Mục đích chính của quá trình làm sạch là loại các tạp chất (lá, vỏ cà phê, đá, cát) ra khỏinguyên liệu cà phê nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm

Bên cạnh đó, để đảm bảo sự đồng đều của cà phê trong quá trình rang, quá trình phân loại sẽgiúp loại bỏ các hạt cà phê không đảm bảo về kích thước (quá nhỏ hoặc quá to, hạt cà phê bị vỡnát) và tỷ trọng (hạt bị lép, hạt cà phê được chế biến từ các quả chín )

Các biến đổi của nguyên liệu: Trong quá trình làm sạch, biến đổi quan trọng nhất là hàm lượngtạp chất sẽ giảm, nguyên liệu cà phê sẽ đồng đều hơn về kích thước và tỷ trọng

Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ

Quá trình làm sạch được thực hiện qua 2 bước liên tục: phân loại dựa trên kích thước và dựatrên tỷ trọng:

Quá trình phân loại dựa trên sự khác biệt về kích thước được thực hiện bằng cách sàng Thôngthường, quá trình phân loại được thực hiện trên hai sàng nối tiếp nhau Cà phê được cho vàosàng thứ nhất, phần tạp chất có kích thước lớn được giữ lại trên sàng, phần đi qua sàng sẽ đượctiếp tục chuyển đến sàng thứ 2 Tại đây, các tạp chất có kích thước nhỏ hơn lỗ sàng sẽ đi quasàng, hạt cà phê có kích thước theo yêu cầu sẽ được giữ lại trên sàng Kích thước lỗ sàng củahai sàng này phụ thuộc vào từng loại cà phê nguyên liệu

Cà phê sau khi sàng xong được chuyển sang công đoạn tiếp theo là làm sạch bằng khí động.Tại đây, các tạp chất có khối lượng nhẹ hơn hạt cà phê sẽ được tách ra do bị dòng khí lôi cuốnđi

Phương pháp rang cà phê: rang là quá trình gia nhiệt cho cà phê, sử dụng tác nhân truyền nhiệt

là không khí nóng có nhiệt độ 180-260oC Trong quá trình rang, hạt được đảo trộn liên tục nêntrong thiết bị rang có cả 3 phương thức truyền nhiệt: bức xạ, dẫn nhiệt và đối lưu

Dựa vào sự biến đổi về màu sắc và trạng thái bề mặt, quá trình rang cà phê được phân loại theocác mức độ rang khác nhau Mức độ rang ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm cà phê rangxay (màu sắc, hương vị…) và mức độ biến đổi các hợp chất hóa học trong nguyên liệu

Các biến đổi của nguyên liệu

Vật lý

+ Trong quá trình rang, nhiệt độ của hạt cà phê tăng là do nhiệt lượng cung cấp từ tác nhân gianhiệt và nhiệt lượng do các phản ứng hóa học bên trong hạt sinh ra Trong giai đoạn đầu củaquá trình rang, nhiệt lượng sinh ra từ các phản ứng nhiệt phân là không đáng kể Sau đó, nhiệtlượng sinh ra từ các phản ứng nhiệt phân sẽ tăng do cường độ các phản ứng tăng lên Nhiệtlượng này tăng mạnh khi nhiệt độ của hạt cà phê dao động trong vùng 170-250oC Để hạn chếhiện tượng tăng nhiệt này trong quá trình rang, khi rang đến nhiệt độ trong vùng nói trên, cácnhà sản xuất cầm giảm lượng nhiệt cung cấp từ bên ngoài bằng cach giảm lưu lượng tác nhânrang

+ Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, nước và một số chất có phân tử lượng thấp sẽ bay hơi, do đólàm trương nở và giảm khối lượng hạt cà phê, tỷ trọng hạt cũng giảm đi Các biến đổi này phụthuộc vào giống, chất lượng cà phê nhân nguyên liệu, mức độ rang và phương thức rang Thểtích hạt sau khi rang có thể tăng lên 40-60% Cà phê Robusta trương nở ít hơn cà phê Arabicakhi có cùng mức độ rang Cùng một giống cà phê, độ trương nở và mức độ giảm khối lượng hạtcàng nhiều khi mức độ rang càng “đậm”, hay khi sử dụng phương thức rang nhiệt độ cao vàthời gian ngắn Khối lượng hạt giảm còn do trogn quá trình rang, lớp vỏ lụa bị tách ra Cà phênhân được đánh bóng càng tốt trong quá trình chế biến sau thu hoạch thì mức độ giảm khốilượng do lớp vỏ lụa bị tách ra sẽ càng ít

Hóa lý: Biến đổi hóa lý quan trọng nhất trong quá trình rang là hiện tượng bay hơi ẩm và cáchợp chất dễ bay hơi Quá trình này làm cho cấu trúc bên trong hạt trở nên giòn xốp

Hóa học: Biến đổi hóa học là biến đổi quan trọng nhất trong quá trình rang Những biến đổihóa học sẽ tạo ra các đặc trưng về hương vị cho cà phê thành phẩm Các biến đổi hóa học chínhdiễn ra trong quá trình rang gồm:

+ Độ ẩm của hạt cà phê trước khi rang khoảng 12-13% Độ ẩm của cà phê sau khi rang thường