Dùng nhiệt kế hồng ngoại kiểm tra đáy nồi tại vị trí có nhiệt độ cao nhất cho đến khinhiệt độ tại vị trí đó không đổi.Sau đó tiến hành cân khối lượng cà phê cần rang thử 1 100g và cho cà
Kế hoạch khảo sát
Chuẩn bị nội dung khảo sát
STT HỌ VÀ TÊN MSSV NHIỆM VỤ
Rang thử 1 Thực hiện khảo sát 1 Viết báo cáo khảo sát 1 Tổng hợp báo cáo.
Rang thử 2 Thực hiện khảo sát 2 Viết báo cáo khảo sát 2 Đề xuất quy trình rang xay cà phê quy mô PTN
Rang thử 3 Thực hiện khảo sát 3+4 Viết báo cáo khảo sát 3+4 Đưa ra kết luận
Từ trang 18 đến trang 22 và trang 36
Rang thử 5 Thực hiện khảo sát 5 Viết báo cáo khảo sát 5 và báo cáo sản phẩm.
Nội dung khảo sát
Nguyên liệu đầu vào: cà phê vối, cà phê chè.
Hạt có trạng thái khá tốt, ít hạt bị vỡ, độ ẩm không cao.
Kích thước các hạt tương đối đồng đều.
Có lẫn vài hạt còn lớp vỏ quả do quá trình xay xát không đồng đều.
Nhân còn vỏ trấu: xát khô và tách vỏ trấu không đúng kỹ thuật.
Ly nhựa, phin pha cà phê Ống đong
1.2.3 Khảo sát 1: Ảnh hưởng của thời gian rang đến nhiệt độ của hạt
Mục đích: khảo sát thời gian rang ảnh hưởng như thế nào đến nhiệt độ của hạt cà phê.
Các thông số cố định khi thực hiện khảo sát:
Kích cỡ hạt cà phê
Khối lượng cà phê giữa các lần rang: 100g
Các chỉ tiêu đo đạt trong khảo sát:
Các hiện tượng diễn ra trong quá trình rang.
Chuẩn bị nguyên liệu cần dùng cho khảo sát: 100g/lần rang
Tiến hành rang thử 1 trước khi thực hiện rang khảo sát 1. Đặt nồi lên bếp và chỉnh mức độ lửa cho phù hợp.
Dùng nhiệt kế hồng ngoại kiểm tra đáy nồi tại vị trí có nhiệt độ cao nhất cho đến khi nhiệt độ tại vị trí đó không đổi.
Đầu tiên, cân 100g cà phê để chuẩn bị rang thử Sau đó, cho cà phê vào nồi và sử dụng đũa để đảo đều với tốc độ nhanh nhằm tránh việc hạt cà phê bị cháy.
Cứ 1 phút trôi qua sẽ tiến hành đo nhiệt độ khối hạt đến khi nhiệt độ của khối hạt không đổi 5 – 6 lần liên tiếp thì dừng quá trình rang thử.
Khi kết thúc quá trình rang thử 1, nếu nhiệt độ đạt từ 200oC, không tắt bếp và tiến hành khảo sát 1 Các bước thực hiện khảo sát 1 sẽ được lặp lại hai lần, tương tự như quy trình rang thử 1.
1.2.4 Khảo sát 2: Ảnh hưởng của thời gian rang đến màu sắc của hạt:
Mục đích: Khảo sát thời gian rang ảnh hưởng như thế nào đến màu sắc của hạt cà phê.
Các thông số cố định khi thực hiện khảo sát:
Kích cỡ hạt cà phê
Khối lượng cà phê giữa các lần rang: 150g
Các chỉ tiêu đo đạt trong khảo sát:
Màu sắc của hạt cà phê ở từng phút.
Tiến hành rang thử 2 trước khi thực hiện rang khảo sát 2. Đặt nồi lên bếp và chỉnh mức độ lửa cho phù hợp.
Dùng nhiệt kế hồng ngoại kiểm tra đáy nồi tại vị trí có nhiệt độ cao nhất cho đến khi nhiệt độ tại vị trí đó không đổi.
Đầu tiên, cân 150g cà phê để rang thử và cho vào nồi Sau đó, sử dụng đũa để đảo đều hạt cà phê với tốc độ nhanh nhằm tránh tình trạng hạt bị cháy.
Cứ 1 phút trôi qua sẽ tiến hành đo nhiệt độ khối hạt đến khi nhiệt độ của khối hạt không đổi 5 – 6 lần liên tiếp thì dừng quá trình rang thử.
Sau khi hoàn tất quá trình rang thử 2, nếu nhiệt độ đạt 200oC, không tắt bếp và tiến hành khảo sát 2 Các bước khảo sát 2 được thực hiện lặp lại 2 lần, tương tự như rang thử 2, nhưng cần đo nhiệt độ sau mỗi 1 phút và lấy một lượng hạt nhất định từ 10 đến 15 gram.
7 hạt) ra quan sát và chụp hình màu sắc của hạt Đồng thời ghi nhận thời gian xuất hiện các hiện tượng vật lý trong quá trình rang.
1.2.5 Khảo sát 3 và 4: Ảnh hưởng của thời gian rang đến khối lượng và thể tích của hạt
Mục đích: Khảo sát thời gian rang ảnh hưởng như thế nào đến khối lượng và thể tích của hạt cà phê.
Các thông số cố định khi thực hiện khảo sát:
Khối lượng cà phê giữa các lần rang: 15g/1 mẫu.
Các chỉ tiêu đo đạt trong khảo sát:
Khối lượng và thể tích của hạt.
Màu sắc của hạt cà phê ở từng phút.
Các hiện tượng diễn ra trong quá trình rang.
Tiến hành rang thử 3 trước khi thực hiện rang khảo sát 3 và 4. Đặt nồi lên bếp và chỉnh mức độ lửa cho phù hợp.
Dùng nhiệt kế hồng ngoại kiểm tra đáy nồi tại vị trí có nhiệt độ cao nhất cho đến khi nhiệt độ tại vị trí đó không đổi.
Cân 100g cà phê để rang thử và cho vào nồi Sử dụng đũa để đảo đều hạt cà phê với tốc độ nhanh nhằm tránh tình trạng hạt bị cháy.
Cứ 1 phút trôi qua sẽ tiến hành đo nhiệt độ khối hạt đến khi nhiệt độ của khối hạt không đổi 5 – 6 lần liên tiếp thì dừng quá trình rang thử.
Sau khi hoàn thành quá trình rang thử 3, nếu nhiệt độ đạt 200oC, không tắt bếp và tiếp tục thực hiện khảo sát 3, 4 Chuẩn bị 20 mẫu, mỗi mẫu nặng 15g, và tiến hành rang từng mẫu.
Sau khi rang đến mẫu cuối cùng, tiến hành đo khối lượng của từng mẫu, đo thể tích hạt của từng mẫu và chụp hình khối hạt.
1.2.6 Khảo sát 5: Ảnh hưởng của nhiệt độ rang đến đến chất lượng sản phẩm:
Mục đích: Khảo sát nhiệt độ rang ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng của sản phẩm.
Các thông số cố định khi thực hiện khảo sát:
Kích cỡ hạt cà phê
Khối lượng cà phê giữa các lần rang: 100÷150g
Các chỉ tiêu đo đạt trong khảo sát:
Màu sắc của hạt cà phê.
Các hiện tượng diễn ra trong quá trình rang. Đánh giá cảm quan 3 mẫu cà phê.
Khi rang thử đạt, không tắt bếp Rang 3 mẫu ở 3 nhiệt độ rang khác nhau:
Trong quá trình rang 1 phút đo nhiệt độ 1 lần Cả 3 mẫu rang đến màu giống nhau (chụp hình 3 mẫu) Sau đó tiến hành đánh giá cảm quan 3 mẫu.
Mục đích:Tiến hành rang 2 loại cà phê vối và chè, đóng gói và hoàn thiện sản phẩm nhằm nộp chấm điểm.
Các thông số cố định khi thực hiện khảo sát:
Kích cỡ hạt cà phê
Khối lượng cà phê giữa các lần rang: 300gr
Các chỉ tiêu đo đạt trong khảo sát:
Pha và đánh giá cảm quan 2 mẫu cà phê nộp sản phẩm.
Chọn được nhiệt độ rang từ khảo sát 5.
Rang thử để điều chỉnh.
Rang hai sản phẩm: + Cà phê vối:300g
+ Cà phê chè :300g Đo nhiệt hạt mỗi 1p.
Chụp hình sản phẩm cuối.
Xay và pha 2 loại cà phê, nộp và nhận kết quả cảm quan từ giảng viên.
Kết quả khảo sát
Kết quả các khảo sát
2.1.1 Khảo sát 1: Ảnh hưởng của thời gian rang đến nhiệt độ của hạt
Bảng 1.Bảng thời gian rang và nhiệt độ khảo sát 1
Nhiệt độ Rang Trung Bình
4 148 173 Khói nhẹ kèm theo tiếng nổ nhẹ
162 Hạt mất nuóc khói nhẹ bốc lên
10 tiếng nổ hạt lách tách
13 201 200 Hạt nổ lớn kèm theo khói nhiều hơn
200 Khói bốc lên mạnh kèm theo tiếng nổ nhiều và lớn
17 208 205 Hạt nổ lần 2 204 Màu cà phê thay đổi rõ rệt
18 208 205 Khói mạnh, hạt chuyển sang nâu đậm
Hình 1.Biểu đồ thời gian rang và nhiệt độ trung bình khảo sát 1
Trong quá trình rang cà phê, nhiệt độ khối hạt tăng dần theo thời gian Từ phút 1-4, nhiệt độ tăng từ 131-160 ℃, giai đoạn này chủ yếu là truyền nhiệt cho hạt cà phê, khiến hạt bắt đầu xuất hiện khói do bay hơi nước Tiếp theo, từ phút 5-10, nhiệt độ đạt khoảng 200 ℃, hạt cà phê tiếp tục hấp thu nhiệt, bốc hơi nước và bắt đầu có sự thay đổi về thể tích, kèm theo khói mạnh hơn và tiếng nổ Trong giai đoạn từ phút 11-20, nhiệt độ tăng nhẹ từ 200-206 ℃, mùi thơm xuất hiện và nhiệt độ ổn định trong 5-6 phút, màu sắc hạt chuyển từ nâu nhạt sang nâu đậm, kết thúc quá trình khảo sát.
Trong giai đoạn đầu, nhiệt độ của khối hạt tăng cao do quá trình mất nước và hấp thu nhiệt Sang giai đoạn giữa, nhiệt độ hạt tiếp tục tăng đều khi nhiệt độ bên trong hạt cũng gia tăng theo thời gian Đến giai đoạn cuối, nhiệt độ hạt ổn định vì nhiệt độ bên trong và bên ngoài khối hạt đã đạt được sự cân bằng.
Thời gian rang cà phê đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến nhiệt độ của hạt cà phê; thời gian rang càng lâu, nhiệt độ truyền vào hạt càng cao Tuy nhiên, nếu rang cà phê với thời gian ngắn nhưng ở nhiệt độ cao, điều này cũng có thể tác động tiêu cực đến chất lượng sản phẩm cuối cùng Do đó, việc điều chỉnh thời gian và nhiệt độ rang sao cho phù hợp là rất cần thiết.
2.1.2 Khảo sát 2: Ảnh hưởng của thời gian rang đến màu sắc của hạt
Bảng 2.Bảng thời gian rang và nhiệt độ rang thử 2
Bảng 3.Bảng thời gian rang và nhiệt độ khảo sát 2
Lần 1 Lần 2 Nhiệt độ trung Nhiệt độ Hình ảnh Nhiệt độ Hình ảnh bình
Hình 2.Biểu đồ thời gian rang và nhiệt độ trung bình khảo sát 2
Nhận xét, giải thích, kết luận khảo sát
Biểu đồ minh họa mối quan hệ giữa thời gian rang và nhiệt độ hạt cà phê, cho thấy rằng trong những phút đầu, nhiệt độ hạt cà phê tăng dần do sự truyền nhiệt từ nồi rang Khi hạt cà phê đạt đến nhiệt độ tối đa, nhiệt độ sẽ giữ nguyên vì hạt đã hấp thụ hết nhiệt Bên cạnh đó, màu sắc của hạt cà phê cũng thay đổi theo thời gian rang; hạt sẽ chuyển từ màu nâu nhạt sang nâu đen khi thời gian rang kéo dài.
Thời gian là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng cà phê rang Để đảm bảo nhiệt độ tối ưu và đạt được màu sắc mong muốn cho hạt cà phê, việc xác định chính xác thời gian rang ngay từ đầu là rất cần thiết.
Thời gian rang cà phê ảnh hưởng trực tiếp đến hương vị và độ đậm đặc của sản phẩm Càng rang lâu, cà phê sẽ có hương vị đậm đà hơn Do đó, việc chọn thời gian rang phù hợp là rất quan trọng để tạo ra hương vị cà phê chuẩn, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.
2.1.3 Khảo sát 3 và 4: Ảnh hưởng của thời gian rang đến khối lượng và thể tích của hạt
Bảng 4.Bảng thời gian rang và nhiệt độ rang thử 3
Thời gian (phút) Nhiệt độ ( o C)
Bảng 5.Bảng khối lượng và thể tích hạt của khảo sát 3+4
(p) Hình ảnh Khối lượng (g) Hình ảnh Thể tích hạt (ml)
Nhận xét, giải thích, kết luận khảo sát
- T ừ biểu đồ trên ta có thể thấy được rằng, khi thời gian rang càng tăng thì:
Khối lượng của hạt giảm dần theo thời gian do quá trình rang Khi thời gian rang kéo dài, nhiệt độ tăng cao làm cho lượng ẩm trong hạt bay hơi, dẫn đến sự giảm khối lượng của hạt.
Thể tích của hạt cà phê tăng dần, và từ phút thứ 13 đến phút thứ 16, thể tích hạt giữ nguyên Sự gia tăng thể tích hạt xảy ra do nhiệt độ cao làm tăng áp suất bên trong hạt, dẫn đến việc hạt cà phê nở ra.
Thời gian rang ảnh hưởng đáng kể đến thể tích và khối lượng của hạt Mặc dù khối lượng hạt rang qua mỗi phút chỉ giảm không đáng kể, nhưng thể tích hạt lại tăng lên rõ rệt.
Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của thời gian rang đến khối lượng và thể tích của hạt trong 16 phút khối lượng (g) thể tích (ml)
2.1.4 Khảo sát 5: Ảnh hưởng của nhiệt độ rang đến đến chất lượng sản phẩm.
Bảng 6.Bảng thời gian rang và nhiệt độ khảo sát 5
Thời gian rang Nhiệt rang thử Nhiệt độ T1 Nhiệt độ T2 Nhiệt độ T3
Hình 4.Sản phẩm cà phê ở T1
Hình 5.Sản phẩm cà phê ở T2
Hình 6.Sản phẩm cà phê ở T3
Bảng cảm quan 3 sản phẩm
Bảng 7.Bảng cảm quan sản phẩm mức nhiệt T1
Trạng thái 3 3 3 3 3 3 Điểm cảm quan 12.88
Bảng 8.Bảng cảm quan sản phẩm mức nhiệt T2
Trạng thái 4 4 4 4 4 4 Điểm cảm quan
Bảng 9.Bảng cảm quan sản phẩm mức nhiệt T3
Trạng thái 2 2 3 2 2 2.2 Điểm cảm quan 8.08
Biểu đồ nhiệt khảo sát 5
Nhiệt độ T1 Nhiệt độ T2 Nhiệt độ T3
Hình 7.Biểu đồ thời gian rang và nhiệt độ khảo sát 5
Nhận xét, giải thích và kết luận
Nhiệt độ rang cà phê ở ba mức T1, T2 và T3 đều tăng đồng đều, với thời gian rang giảm khi nhiệt độ tăng Ở mức T1, cà phê có vị hơi chua do nhiệt độ chưa đủ cao, trong khi T2 cho ra màu sắc đậm hơn và vị chua ít hơn, cho thấy đây là mức nhiệt phù hợp để rang cà phê Ngược lại, ở mức T3, cà phê có màu sậm hơn và vị đắng, gắt do nhiệt độ quá cao làm tăng phản ứng melanoidin, dẫn đến sản phẩm có vị đắng và màu sắc không mong muốn.
→Từ đó nhóm quyết định chọn nhiệt độ T2!1 là nhiệt độ cơ sở để rang và nộp sản phẩm cuối cùng.
Bảng 10.Bảng thời gian rang và nhiệt độ hoàn thiện sản phẩm
Thời gian Rang thử Rang 300g
Hình 8.Cà phê Vối hoàn thiện
Hình 9.Cà phê Chè hoàn thiện
Hình 10.Sản phẩm nộp chấm điểm
Bảng cảm quan 2 sản phẩm
Bảng 11.Bảng cảm quan sản phẩm hoàn thiện
Chỉ tiêu Cà phê Vối Cà phê Chè
Trạng thái 3 4 Điểm cảm quan sản phẩm 12 14 Điểm sản phẩm nhận được từ giảng viên 7.5/10 9.5/10
Hình 11.Biểu đồ nhiệt độ và thời gian của sản phẩm hoàn thiện
Nhận xét, giải thích và kết luận
Trong quá trình rang, nhiệt độ hấp thụ của cà phê chè cao hơn so với cà phê vối, dẫn đến sự khác biệt về hương vị giữa hai loại cà phê này Thời gian rang cũng khác nhau dù khối lượng hạt tương đương Cà phê chè có nhiệt độ rang đủ nên ít có vị chua, trong khi cà phê vối thường có vị chua nhẹ do nhiệt độ không đủ và tình trạng hạt không đều, có thể do thời gian rang quá dài gây ra.
Để rang sản phẩm cà phê Chè 300g, nhiệt độ lý tưởng là 206 độ C Trong khi đó, để giảm bớt vị chua của cà phê vối, cần tăng nhiệt độ rang lên.
Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất cà phê rang xay quy mô phòng thí nghiệm32 1 Quy trình
Cà phê vối hoặc chè
Hạt cà phê phải được nguyên vẹn không gãy vụn, không bị mốc Lựa chọn loại cà phê phù hợp với sở thích và mục đích sử dụng
Hình 12.Hình cà phê chè và vối
Gia nhiệt nồi để nồi đủ nhiệt độ trước khi rang tránh ảnh hưởng đến thời gian rang
Hình 13.Hình gia nhiệt nồi
Thời gian rang cà phê là 25p nhiệt độ cuối của cà phê là 212±2°C
Quá trình rang hạt cà phê xanh không chỉ làm thay đổi vị đắng chát ban đầu mà còn tạo ra hương thơm đặc trưng Những phản ứng hóa học diễn ra trong quá trình rang giúp phát triển hương vị phong phú và mùi thơm hấp dẫn, mang lại trải nghiệm tuyệt vời cho người thưởng thức.
35 hóa học phức tạp, biến đổi các hợp chất trong hạt cà phê, tạo ra hương vị và mùi thơm đặc trưng cho từng loại cà phê
Rang hạt cà phê xanh giúp tạo độ giòn và dễ xay, làm cho hạt cà phê trở nên mềm hơn và dễ dàng xay thành bột mịn Điều này không chỉ cải thiện quá trình xay mà còn giúp việc chiết xuất cà phê trở nên hiệu quả hơn.
Rang hạt cà phê xanh giúp giảm độ ẩm cao, từ đó tăng cường thời hạn sử dụng của cà phê và ngăn ngừa hư hỏng.
Hạt cà phê xanh có màu xanh lục tự nhiên, và quá trình rang hạt sẽ chuyển đổi chúng thành màu nâu hoặc đen, tạo ra màu sắc đặc trưng cho cà phê.
Hình 14.Hình rang cà phê
Mục đích: Đảm bảo hương vị, chất lượng và an toàn của cà phê.
- Làm nguội bằng không khí: Phổ biến nhất, sử dụng quạt gió để thổi khí mát vào hạt cà phê
- Làm nguội bằng nước: Hiếm gặp hơn, sử dụng nước lạnh để làm nguội hạt cà phê
- Làm nguội bằng băng chuyền: Sử dụng băng chuyền để di chuyển hạt cà phê qua khu vực làm mát.
Mục đích: Làm tăng diện tích tiếp xúc của hạt cà phê với nước tăng cường hiệu quả trích ly.
Bao bì đóng gói cà phê đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sản phẩm khỏi các yếu tố môi trường có hại như ánh nắng mặt trời, không khí, độ ẩm, côn trùng, vi khuẩn và nấm mốc.
- Nhờ vậy, cà phê giữ được hương vị, chất lượng và độ tươi ngon trong thời gian dài hơn.
Hình 16.Cà phê đóng gói
Hình 15.Máy xay cà phê