Nhóm-2-Báo Cáo Cà Phê Rang Xay.pptx

Hustle Loft Co working Nhóm sinh viên thực hiện 1 Lê Thị Tuyết 20175340 2 Trần Thị Hậu 20174659 3 Hoàng Thị Vân 20175357 4 Vũ Văn Quyết 20175118 5 Chung Thị Lan Hương – 20174764 G V H D P G S T S P h[.]

Nhóm sinh viên thực hiện:

1 Lê Thị Tuyết - 20175340

2.Trần Thị Hậu - 20174659

3 Hoàng Thị Vân - 20175357

4 Vũ Văn Quyết - 20175118

5 Chung Thị Lan Hương – 20174764

G V H D : P G S T S P h a n T h a n h

Tâ m

CÔNG NGHỆ CÁC SẢN PHẨM NHIỆT ĐỚI

CÁC BIẾN ĐỔI CỦA QUÁ TRÌNH RANG CÀ PHÊ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHA CHẾ

CÀ PHÊ

ĐỀ TÀI

TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ

RANG XAY

TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ RANG XAY 01

+ Độ ẩm: ≤ 5% (tính theo phần trăm khối lượng)

+ Khử mùi rất mạnh, dễ hút mùi -> bảo quản nơi khô, sạch, không bảo quản chung với các sản phẩm có mùi

+ Cách đóng gói:  Đóng gói chân không 

(Vacuum-Pack Coffee)  Đóng gói van một chiều 

(valve one way)

01 TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ RANG XAY

Một số dòng sản phẩm cà phê rang xay tại Việt Nam

CÁC BIẾN ĐỔI TRONG QUÁ TRÌNH RANG CÀ

PHÊ

02

2.1 Biến đổi vật lý

2.1.1 Khối lượng và độ xốp

Cấu trúc của các thành tế bào từ cứng nhắc sang

mềm dẻo hơn, hạt sẽ dần suy yếu, mềm hơn và

xốp hơn, các vật chất bên trong sẽ bị ép ra thành

tế bào để lại một khoảng trống nội bào

Trong suốt quá trình rang, lượng nước tự do

trong hạt sẽ bốc hơi và tạo ra áp suất cao

Trong hạt có những khoảng trống, Phần lớn các

khoảng trống này sẽ được tích tụ đầy khí CO2 –

khi nước thẩm thấu vào các khoang này trong

quá trình pha chế, các hợp chất hòa tan sẽ theo

nước đi vào chiết xuất và cho ta cảm nhận

hương vị cà phê.

Mô phỏng các khoang rỗng bên trong hạt cà phê

sau khi rang

Soures: Department of Applied Biological Chemistry, Graduate School of Agricultural and Life Sciences

2.1.2 Biến đổi về chất béo

 Chiếm 16% khối lượng khô của cà phê

xanh là lipid (chủ yếu là triglyceride)

 Chất béo khó bay hơi do điểm nóng

chảy tương đối cao của chúng Nên trong quá trình rang, dưới áp suất cao trong hạt các hợp chất này di chuyển từ trung tâm tế bào về phía bề mặt của hạt Chính nhờ lớp lipit mỏng bao phủ hạt mà các hợp chất dễ bay hơi được giữ lại bên trong cấu trúc hạt,

để tạo ra mùi hương của cà phê.

Thành phần Lipid trong cà phê xanh

2.2 Biến đổi hoá học

2.2 Biến đổi hoá

học

2.2.1 Biến đổi của các axit

=>Thời gian rang căng lâu, thì mức độ axit

Trong tất cả các axit hữu cơ trong cà phê, axit

chlorogenic (CGA) có hàm lượng cao nhất nhất và

quan trọng nhất CGA có thể chiếm khoảng từ 6 –

7% trong Arabica và khoảng 10% trong Robusta. 

 Sự phân hủy nhiệt của CGA trong quá trình

rang phụ thuộc vào một số yếu tố bao gồm: loại

máy rang, luồng không khí, nhiệt độ thời gian, v.v.,

nhưng nhìn chung có thể giảm 50 – 80% thành

phần CGA đối với cà phê rang từ trung bình đến

sẫm màu tương ứng

Axit chlorogenic - (nhiệt) -> Axit

Quinic + Axit Caffeic

Axit caffeic và quinic có bản chất là phenolic, góp

phần làm cho cà phê se lại và dư vị kéo dài. 

2.2.1.1 CHLOROGENIC ACIDS (CGA)

2.2.1 Biến đổi của các axit

2.2.1.2 AXIT QUINIC VÀ

CAFFEIC

Trong quá trình rang, axit chlorogenic dần dần bị phân hủy để tạo ra các đơn vị axit caffeic và quinic bằng nhau . Vì phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ, nên có thể ước tính chung rằng sự hình thành các hợp chất thứ cấp này xảy ra tại hoặc xung quanh vết nứt đầu tiên khi hạt đậu bắt đầu trải qua những thay đổi vật lý đáng kể.

2.2.1 Biến đổi của các axit

2.2.1.3 AXIT CITRIC Axit citric là axit hữu cơ cao thứ 2 đến thứ 3 được

tìm thấy trong cà phê sau axit chlorogenic. Quá trình rang điển hình sẽ mất trung bình khoảng 50% hàm lượng axit citric ban đầu và góp phần tạo nên độ chua sáng trong cà phê arabica. Nó rất dễ hòa tan trong nước và dễ dàng chiết xuất vào cốc ở cả nhiệt độ môi trường và nhiệt độ nóng. 

Không giống như nhiều loại axit khác, axit citric không được tạo ra trong quá trình rang, mà nó bị phân hủy từ từ. Khi cà phê giảm khoảng 9%

trọng lượng, có một sự phân hủy chậm của axit này. 

Ở chế độ cà phê rang vừa sẽ chứa khoảng một nửa nồng độ so với ở dạng xanh. 

2.2.1 Biến đổi của các axit

2.2.1.4 AXIT MALIC

Ở dạng hạt cà phê xanh, ít hơn 1%

thành phần của cà phê được tạo

thành từ axit malic với lượng citric

cao hơn. Khi rang, axit malic dễ

dàng bị phân hủy đến mức khoảng

1/3 bị mất trong lần rang trung

2.2.1.5 AXIT AXETIC

 Axit axetic được tạo ra trong quá trình rang

 Cà phê Arabica thường sẽ có nồng độ lớn hơn do lượng đường cao hơn so với cà phê robusta

 Tùy thuộc vào điều kiện rang thực tế, nồng độ axit axetic có thể tăng lên đến 25 lần nồng độ đậu xanh ban đầu của

nó. Nhìn chung, nồng độ axit axetic đạt mức tối đa ở quá trình rang nhẹ đến trung bình, sau đó nhanh chóng tiêu tan khi quá trình rang diễn ra do tính chất dễ bay hơi của nó.  

Axit axetic trong cà phê rang và cà phê xanh

2.2.1 Biến đổi của các axit

 Trong  cà phê Arabica, nồng độ trigonelline tạo nên khoảng 1% tính theo trọng lượng và 0,7% được tìm thấy trong Robusta. Mặc

dù nồng độ của nó ít hơn một chút so với caffeine, nhưng nó đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các hợp chất hương

vị quan trọng trong quá trình rang. 

 Trigonelline dễ dàng phân hủy khi nhiệt độ đạt tới 160 ° C (320 ° F), 60% trigonelline ban đầu bị phân hủy, dẫn đến sự hình thành carbon dioxide, nước và sự phát triển của một nhóm lớn các hợp chất thơm được gọi là pyridine - đóng một vai trò quan trọng trong hương vị và tạo ra mùi thơm ngọt / caramel / mùi đất thường thấy trong cà phê.

 Một sản phẩm phụ quan trọng khác được tạo ra trong quá trình phân hủy trigonelline là axit nicotinic, hoặc vitamin B3 - thường được gọi là niacin

2.2.2 Biến đổi của các akaloid 

Trigonelline

 Ở trạng thái tinh khiết - caffeine , hoặc 1,3,7-trimethylxanthine, tồn tại dưới dạng một alkaloid dạng bột màu trắng với vị đắng đậm Mặc dù cà phê có liên quan nhiều nhất đến caffeine, nhưng

có hơn 1.000 hợp chất trong cà phê làm cho caffeine chỉ là một phần rất nhỏ (~ 0,01%) trong tổng thành phần của cà phê

 Nồng độ caffeine hầu như không thay đổi sau khi rang - nhiệt độ thăng hoa cao và khả năng lưu giữ trong tế bào hạt cà phê khiến

nó trở thành một hợp chất rất ổn định ngay cả ở nhiệt độ + 400 ° F

 Việc rang đậm hơn chỉ làm giảm khối lượng hạt cà phê do mất nước chứ không làm giảm hàm lượng caffeine trong hạt (vì caffeine ổn định ở mức nhiệt cao hơn nhiệt độ rang) Do vây, càng rang đậm tỷ lệ caffeine / trọng lượng sẽ tăng dần, nên với cùng một lượng cà phê, thì loại nào rang càng đậm hàm lượng caffeine càng cao

2.2.2 Biến đổi của các akaloid 

Caffein

ra và đốt cháy hết lượng đường còn lại.

Các axit amin chứa lưu huỳnh methionine và cysteine đóng vai trò chính trong việc hình thành các thành phần tạo hương vị đậm đà thu được trong phản ứng Maillard.

Các axit béo không bão hòa, cũng như các thành phần axit béo aldehyde, cũng góp phần hình thành các hợp chất hương vị dị vòng

có mùi trong phản ứng Maillard.

2.2.3 Phản ứng Maillard

Thành phần axit amin của cà phê (%) Hàm lượng Carbohydrate trong Cà phê xanh% db (Illy, 2005)

I Giai đoạn ban đầu: sản phẩm không

màu, không hấp thụ bức xạ UV (khoảng

280 nm).

- Sự ngưng tụ của đường + amin

- Sắp xếp lại Amadori

II Giai đoạn trung gian: sản phẩm

không màu hoặc màu vàng, hấp thụ mạnh

tia UV.

- Đường khử nước

- Đường phân mảnh

- Suy thoái axit amin (suy thoái Strecker)

III Giai đoạn cuối: sản phẩm có màu

Đối với phản ứng Maillard là tất cả các sản phẩm của nó lại có thể

phản ứng lại với các axit amin tự do khác để tạo thành Melanoidin –

một hợp chất màu nâu sẫm, có vị rang, mạch nha, đắng, khét đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và ổn định crema trong Espresso mang đến cảm nhận đậm đà.

Phản ứng Maillard cũng diễn ra ở nhiệt độ phòng nhưng với tốc độ chậm hơn nhiều và xảy ra chậm nhất bởi nhiệt độ thấp, pH thấp và mức

Aw thấp.

2.2.3 Phản ứng Maillard

•Là một hình thức nhiệt phân xảy

ra ở khoảng 170°C (338°F)

•Nhiệt độ cao sẽ làm các mạch

carbohydrate dài, phức tạp vỡ ra

thành hàng trăm hợp chất mới,

nhỏ hơn bổ sung một lượng đáng

kể vị đắng, chua, mùi hương… 

• Phản ứng này sẽ diễn ra liên hoàn

cho đến khi kết thúc quá trình rang

và nó cũng góp phần tạo nên

những mùi hương ngọt ngào trong

cà phê, như caramel, bánh mì

nướng, hạnh nhân,

2.2.4 Phản ứng Caramel hóa

+ Trong giai đoạn phân hạch, 1,2-enol sự phân hủy xảy ra

để tạo ra các hợp chất reducton như enadiol và pyruvaldehyde, cũng là tiền chất của sắc tố nâu. Quá trình phân hạch xảy ra trong điều kiện kiềm hoặc có tính axit yếu. Quá trình phân hạch sẽ tăng nhanh khi pH của

sự ngưng tụ

để hình thành sắc tố nâu

•Hình1: Biểu diễn sơ đồ cơ chế

caramel hóa sucrose (a) dựa trên tìm kiếm tài liệu, (b) các lộ trình phản ứng được đề xuất dựa trên

dữ liệu thực nghiệm và quy trình

mô hình đa phản ứng.

Nguồn: https://

www.researchgate.net

sucrose-caramelisation-mechanism-a-based-on-litenating_fig1_240435055

/figure/Schematic-representation-of-2.1.3 Những thành phần bay hơi và không bay hơi trong hạt cafe rang

Aldehydes, mùi hương của những loại trái cây

có màu xanh

Furans, góp phần mùi caramel

Phenolic, chất tạo mùi khói

Pyrazines, có mùi hương đất

Guaiacol, có mùi khói, hăng cay

Các hợp chất chứa lưu huỳnh như

2-furfurylthiol tạo nên mùi thơm đặc trưng mà ta

gọi là “mùi cà phê rang cà phê”

2.1.3.1 Những thành phần bay hơi

Chất tạo mùi ngọt/caramel Mô tả cảm quan Cơ chế hình thành

4-Hydroxy-2,5-  dimetyl- 3

(2H) -furanone (furaneol) Giống caramel Phản ứng Maillard2,3-Butan-dione (diacetyl) Bơ Caramel hóa

2,3-Pentan-dione Bơ Caramel hóa

2-metylbutanal Mạch nha, hăng, ngọt Caramel hóa

2-etyl-4-hydroxy-5-metyl-3

(2H) -furanone Giống caramel Phản ứng MaillardMethylpropanal Mạch nha, hăng, trái cây Caramel hóa

3-metylbutanal Mạch nha, hang, ngọt Caramel hóa

Vanillin Ngọt (Vani) Sự phân hủy phenol

Bảng 1: Nhóm ngọt/caramel

Chất tạo mùi đất Mô tả cảm quan Cơ chế hình thành

2-etyl-3,5-đimetylpyrazin Đất, cháy Phản ứng Maillard

Chất tạo mùi lưu huỳnh/rang xay Mô tả cảm quan Cơ chế hình thành

Methanethiol Rau thối sự phân hủy các axit amin lưu huỳnh

2-Furfurylthiol Nướng Phản ứng Maillard

Methional Khoai tây Phản ứng Maillard

3-Mercapto-3-metyl-butyl fomat Nướng Phản ứng Maillard

2-metyl-3-furan-thiol Mùi lưu huỳnh Phản ứng Maillard

3-metyl-2-buten-1-thiol Mùi lưu huỳnh Phản ứng Maillard

Dimethyl trisulfide Rau chín quá sự phân hủy các axit amin lưu huỳnh

Bảng 3: Nhóm lưu huỳnh/rang xay

Chất tạo mùi khói /Phenolic Mô tả cảm quan Cơ chế hình thành

4-Vinylguaiacol Cay, Đinh hương Sự phân hủy phenol

Guaiacol Cay, nhựa Sự phân hủy phenol

4-Etylguaiacol Cay, gia vị Sự phân hủy phenol

Bảng 4: Nhóm mùi khói/Phenolic

2.1.3.1 Những thành phần bay hơi

Chất tạo mùi trái cây Mô tả cảm quan Cơ chế hình thành

Acetaldehyde Trái cây, rượu vang Trigonelline

Propanal Mật ong Trigonelline

β-Damascenone Trái cây, mật ong Sự suy thoái Caroten

Bảng 5: Nhóm hương trái cây

Chất tạo mùi cay Mô tả cảm quan Cơ chế hình thành

 Caffeine, góp phần vào độ đậm đà, vị đắng của cà phê.

 Trigonelline và 2 dẫn xuất không bay hơi của nó: axit nicotinic và N-metylnicotinamit

 Protein và peptit không qua phản ứng Maillard

 Polysaccharid, cụ thể là cellulose, hemicellulose, arabinogalactan và pectins, đóng vai trò trong việc lưu giữ chất bay hơi và góp phần độ nhớt của cà phê

 Axit humic hoặc melanoidin, là sản phẩm cuối cùng của phản ứng Maillard, chúng là

những chất màu nâu để cho cà phê có màu đặc trưng

 Axit cacboxylic, chủ yếu là xitric, malic và axetic tài trợ cho vị chua

 Axit chlorogenic, chủ yếu là cinnamic, caffeic, ferulic, isoferulic và sinapic, axit quinic, tất

cả đều làm tăng tính axit

 Lipid, bao gồm triglyceride, tecpen, tocopherol và sterol góp phần vào độ nhớt và sánh cho dung dịch chiết

 Khoáng chất, với K là phong phú nhất, tiếp theo đó là Mn (10-50ppm), Fe (15-40ppm), Cu (2-5ppm)… có thể xúc tác phản ứng trong quá trình rang

2.1.3.2 Các thành phần không bay

hơi

03 Các phương pháp pha chế cà phê

3.1 Phương pháp pha cà phê

Cho bột cà phê vào bình đun sôi (kiểu Thổ Nhĩ Kỳ) trong nồi đun

có tên cezve,cà phê có hương vị khá mạnh và sẽ tạo ra có lớp bọt phía trên và lớp bã ở đáy

Phương pháp đun sôi

Phương pháp ngâm

•Với máy pha cà phê sử dụng các phin lọc bằng giấy, nhựa hay kim loại có đục lỗ, bột cà phê sẽ ngấm trong nước nóng và chiết hết cả các tinh dầu thơm, nước chiết cà phê sẽ chảy nhỏ giọt

và được thu lấy, bã giữ lại trên phin lọc

•Với máy cà phê mà nước sôi tạo 1 áp lực ở phía trên phin lọc bằng hơi nước, nước thấm qua lớp

cà phê bột và lặp đi lặp lại cho đến khi đạt nhiệt

độ và thời gian.

Cà phê có thể được nhúng trong nước với thiết bị nén ép kiểu Pháp, bột cà phê và nước nóng cùng cho vào một bình pha và để vài phút.

Sau đó 1 phin lọc có đường kính vừa xít với bình được cố định với 1 piton sẽ ép từ trên xuống đáy bình bột cà phê

Do nước tiếp xúc trực tiếp với cà phê nên toàn bộ phần tinh dầu thơm chiết vào phần nước, cà phê có hương vị mạnh và tách bã nhiều hơn với máy pha tự động, 95% cafein tách ra

từ những phút đầu tiên.

Phương pháp ngâm

Phương pháp áp lực

•PP espresso dùng áp lực hơi nước nóng đi qua bột cà phê, là quá

trình pha dưới áp lực cao 9-10 atm,

cà phê pha được đậm đặc hơn (gấp 10-15 lần) so với cà phê pha bằng

pp lực hấp dẫn (thấm nước) và có kết cấu phức tạp hơn cả về lý học

và hóa học Với pp này sẽ có 1 lớp bọt màu nâu phía trên (creama) Ngoài ra, còn có pp áp lực nước với máy Moka hay máy chân không.

Cappuccino là thức uống có nguồn gốc từ Ý gồm

cà phê và sữa khuấy bông Về hương vị,

cappuccino có xu hướng có hương vị êm dịu

hơn so với cà phê đen thông thường do sữa hấp

được thêm vào thức uống. Đồng thời, có nhiều

mức điều chỉnh thể tích sữa trong đồ uống tùy

theo sở thích của bạn

C A P P U C C I N O

Cách pha

chế cà phê Cappuccino

3.2.2

ĐỂ CÓ MỘT LY CAPPUCCINO NGON NHẤT:

 Đổ sữa lạnh vào bình hấp bằng kim loại, đầy khoảng một phần ba

 Xả hơi nước từ đũa xông hơi trong hai giây để loại bỏ hết nước còn sót lại

 Nhúng đầu đũa hấp vào sữa và bắt đầu tạo bọt. Khi bọt nổi lên và thể tích sữa tăng lên, hãy hạ thấp bình xuống, luôn giữ cho đầu bình ngập và nghiêng để tạo xoáy. Không trộn lẫn một cách không cần thiết (tức là hãy để hoạt động tuần hoàn tự nhiên thực hiện công việc)

 Tiếp tục hấp cho đến khi sữa đạt 65 độ (kiểm tra bằng nhiệt kế nhà bếp kiểu đầu dò) và thể tích của nó tăng gấp đôi

 Gõ mạnh đế bình lên mặt bàn để nén bọt

 Chuẩn bị một tách cà phê espresso trong một tách lớn (lý tưởng nhất là một tách cappuccino)

 Đổ sữa đã đánh bọt trực tiếp vào cốc, đầu tiên nhắm vào tâm, sau

đó tiếp tục theo chuyển động tròn ra phía vành

 Vận hành hơi nước thêm một lần nữa để loại bỏ cặn sữa còn sót lại.

3.2.2 Cách pha chế cà phê Cappuccino

Sự khác biệt giữa cà phê Capuchino và

Latte

- Sau đó, latte được phủ một lớp bọt

Latte

Cappuccino có hương vị espresso mạnh hơn nhiều

so với latte do có ít sữa và nhiều bọt hơn so với latte

Latte thường được tạo thành một phiên bản ngọt ngào bằng cách thêm các hương vị như Vanilla và Hazelnut.