CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU Cà phê đã xuất hiện từ rất lâu trên thế giới, mặc dù nguồn gốc thực sự của nó vẫn chƣa rõ ràng. Ngƣời Oromo, tổ tiên của những ngƣời Ethiopia ngày nay đƣợc tin rằng là những ngƣời đầu tiên khám phá ra tác dụng tích cực của cà phê. Câu chuyện vào năm 850 của Kaldi, một ngƣời chăn dê Ethiopia, nhận thấy những con dê của mình trở nên phấn khích sau khi ăn một loại hạt, là sự phát hiện tình cờ ra cà phê. Ngƣời ta đã biết ngâm cà phê trong nƣớc nóng để uống giúp chống lại đƣợc cơn buồn ngủ vào ban đêm. Cà phê chỉ đƣợc thƣởng thức nhƣ một văn hóa thức uống vào thế kỷ 15, khi những những ngƣời Arab đã biết rang, nghiền cà phê rồi pha trong nƣớc nóng. Đến thế kỷ 16, cà phê lan đến Trung Đông, Ba Tƣ, Bắc Phi, rồi sang Ý, châu Âu và châu Mỹ, trở thành một loại thức uống phổ biến trên toàn thế giới nhƣ ngày nay. Cà phê hòa tan sử dụng ngay đƣợc nghiên cứu từ những năm 1901 bởi Satori Kato, một nhà khoa học Nhật Bản. Một ƣu điểm của nó chính lạ sự nhanh chóng trong quá trình chuẩn bị. Cà phê hòa tan cũng có thể đƣợc chuẩn bị với một ít đá để uống lạnh, phù hợp với vùng khí hậu ấm và nóng. Sản phẩm cà phê hòa tan đầu tiên đƣợc thƣơng mại hóa vào năm 1938 với thƣơng hiệu Nescafe của tập đoàn Nestlé. Nestlé ngày nay đã trở thành một trong những tập đoàn thực phẩm hàng đầu thế giới, nổi tiếng với các sản phẩm: trà hòa tan, cà phê hòa tan, bột dinh dƣỡng, bột nêm và nƣớc chấm… Cà phê đóng lo
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ M INH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHO A KHOA KỸ THUẬT HÓA H ỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC P H ẨM o0o TIỂU LUẬN MÔN CNCB TRÀ - CÀ PHÊ – CA CAO Tháng 5 / 2011 i MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i Mục lục ii Danh sách h ì nh v ẽ iii Danh sách bảng b i ể u iv CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU 2 2.1 Cà phê nhân 2 2.2 N ƣ ớc 5 2.3 Đ ƣ ờn g 6 2.4 H ƣ ơn g liệu 6 2.5 Chất bảo quản 7 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 8 3.1 L àm sạch 8 3.2 Rang 9 3.3 Xay 11 3.4 Trích ly 12 3.5 Lọc 16 3.6 Phối t rộ n 17 3.7 Rót lon 18 3.8 Tiệt t rù n g 19 CHƯƠNG 4: SẢN PHẨM 21 4.1 Chỉ t i êu chất lƣợ n g 21 4.2 Thành tựu công nghệ 23 Tài liệu tham khảo 26 ii DANH SÁCH HÌNH V Ẽ Hình 3.1 Quy trình sản xuất cà phê đóng lon 8 Hình 3. 2 : Thiết bị rang dạng chén q u ay . 10 Hình 3. 3 : Máy ng h i ề n trục có ră n g . 12 Hình 3. 4 : Thiết bị trích ly bộ lọc nh i ề u bậc g i á n đoạn 15 Hình 3. 5 : Nguyên lý hoạt động của t h i ế t bị lọc khung bản 16 Hình 3. 6 : Thiết bị khuấy trộn bằng thép không g ỉ 18 Hình 3. 7 : Thiết bị rót lon liên tục, tự động 19 Hình 3. 8 : Thiết bị t i ệ t trùng hydrolock 20 Hình 4.1 Nguyên lý hoạt động của t h i ết bị GEA-Niro 23 3 DANH SÁCH BẢNG BI ỂU Bảng 2. 1 : Thành phần hóa học cà phê nhân 4 Bảng 2. 2 : Chỉ t i êu chất lƣợng nƣớc uống và chế b i ế n thực p h ẩm 5 Bảng 2. 3 : Tiêu chuẩn đƣờng sử dụng 6 Bảng 2. 4 : Một số hƣơng liệu trên t h ị trƣờng cho sản phẩm cà p h ê 7 CHƢƠNG 1: GIỚI TH IỆ U Cà phê đã xuất h i ệ n từ rất lâu trên thế giới, mặc dù nguồn gốc thực sự của nó vẫn c h ƣ a rõ ràng. N g ƣ ời O ro m o , tổ t i ê n của những n g ƣ ời E t h i op i a ngày nay đ ƣ ợc t i n rằng là những ng ƣ ờ i đầu t i ên khám phá ra tác dụng tích cực của cà phê. Câu chuyện vào năm 850 của Kaldi, một n g ƣ ời chăn dê E t h i op i a, nhận thấy những con dê của m ì nh trở nên phấn khích sau khi ăn một loại h ạ t , là sự phát hiện t ì nh cờ ra cà phê. N g ƣ ời ta đã b i ế t ngâm cà phê trong n ƣ ớ c nóng để uống g i ú p chống lại đ ƣ ợc cơn buồn ngủ vào ban đê m . Cà phê chỉ đ ƣ ợc t h ƣ ởn g thức nhƣ một văn hóa thức uống vào thế kỷ 15, khi những những n g ƣ ờ i Arab đã b i ế t ran g , n g h i ề n cà phê rồi pha trong n ƣ ớc n ó n g . Đến thế kỷ 16, cà phê lan đến Trung Đông, Ba T ƣ , Bắc Phi, rồi sang Ý, châu  u và châu Mỹ, trở thành một loại thức uống phổ biến trên toàn thế giới nh ƣ ngày nay. Cà phê hòa tan sử dụng ngay đ ƣ ợc n g h i ê n cứu từ những năm 1901 b ở i Satori Kato, một nhà khoa học Nhật Bản. Một ƣu đ i ểm của nó chính lạ sự nhanh chóng trong quá t r ì nh chuẩn bị. Cà phê hòa tan cũng có thể đ ƣ ợc chuẩn bị với một ít đá để uống lạnh, phù hợp với vùng khí hậu ấm và n ó n g . Sản phẩm cà phê hòa tan đầu t i ê n đ ƣ ợc t h ƣ ơn g mại hóa vào năm 1938 với t h ƣ ơn g hiệu Nescafe của tập đoàn Nestlé. N es t l é ngày nay đã trở thành một t ro n g những tập đoàn thực phẩm hàng đầu thế giới, nổi t i ế n g với các sản p h ẩm : t r à hòa ta n , cà phê hòa ta n , bột d i nh dƣỡ n g , bột nêm và n ƣ ớc c h ấm … Cà phê đóng lon là một sáng tạo của n g ƣ ời Nhật Bản. Công ty cà phê UCC Ueshima nổi t i ế n g ở Nhật Bản giới t h i ệ u sản phẩm cà phê sữa đóng lon đầu t i ên vào năm 1969. Cho đến khi có sự xuất hiện của cà phê đóng lon, n g ƣ ờ i t h ƣ ởn g thức cà phê không có nh i ề u lựa chọn để uống cà phê khi đi ra n go à i, hoặc khi đứng đợi t à u … Ông Ueshima, một trong những n g ƣ ời sáng lập của UCC, đã có suy n g h ĩ tạo ra một sản phẩm cà phê có thể uống bất cứ lúc n à o , bất cứ ở đ âu . Và giải pháp ông đƣa ra đó là đóng l o n cà phê. 5 2.1 Cà phê nhân 2.1.1 Phân loại CHƢƠNG 2: NGUYÊN L IỆ U Tê n kho a học của cà p h ê : • L ớ p : M a g n o l i o p s i d a • B ộ : R u b i a l e s • H ọ : R u b i a c a e • G i ố n g : C o f f e a Hiện nay đã xác đ ị nh đ ƣ ợc 21 loài trong g i ố n g Coffea, tuy nh i ên chỉ có 3 loài đ ƣ ợc trồng phổ biến trên thế giới là: Coffea arabica, Coffea canephora, Coffea excelsa. Cà phê chè (cà phê Arabica) : • Nguồn gốc ở cao nguyên Jimma, thuộc n ƣ ớc E t h i op i a, vùng nh i ệt đới ở phía đông Châu Phi. Gồm các chủng nhƣ : Typica, Bourbon, Moka, Caturra, Catuai, Ca t i m o r… Đây là cà phê đ ƣ ợc trồng lâu đời nhất và t i ê u thụ nh i ề u nhất trên thế giới vì thơm n go n , dịu (chiếm 70% sản l ƣ ợn g cà phê trên thế giới). Hàm l ƣ ợn g caffeine trong hạt trung b ì nh 1, 3 % . • Cây thuộc dạng bụi, thân cao 3-4m, cành đố i xứng, mềm rủ xuống. L á mọc đố i xứng, h ì nh trứng dài, dầu nh ọ n , rìa lá q u ă n , màu xanh đ ậm . Quả cà phê thuôc loại quả thịt, hình t rứ n g , khi chín có màu đỏ t ƣ ơ i ( ch ủn g Caturra amrello cho quả màu vàng ). Hạt cà phê hình tròn d ẹt , có màu xanh xám, hoặc xám xanh, xanh lụa, xanh cốm, tùy theo g i ố n g và điều kiện bảo quản và chế biến. Cây cà phê Arabica tự thụ phấn. • Cây cà phê chè ƣa nơi mát và hơi lạnh, t h í ch hợp 18 – 25 0 C, t h í ch hợp nhất là từ 10 – 20 0 C. Cà phê th ƣ ờn g trồng ở m i ền núi có độ cao từ 600 - 2500m. Các n ƣ ớc trồng cà phê chè có h ƣ ơn g vị thơm ngon nhƣ : Kenya, Tazania, E t h i op i a, C o l o m b i a… t h ƣ ờn g trồng ở nơi có độ cao 800m t rở l ê n . Cà phê vối ( cà phê Canephora, cà phê Robusta) : • Nguồn gố c : khu vực sông C ô n g - gô , m i ền vùng thấp xích đạo và nh i ệ t đ ớ i Tây Châu Phi. Cà phê vối có hàm l ƣ ợn g caffeine trung b ì nh trong hạ t 1,5 - 3 % (cao nhất trong 3 loại cà phê). • Cây có một hoặc nh i ề u th â n , thân cao khỏang 8-12m. Lá có hình t rứ n g hoặc hình l ƣ ỡ i mác , mũi nh o n , p h i ê n lá gợn s ó n g . Quả hình tròn hoặc hình trứng,núm quả nhỏ. Trên có nh i ề u gân dọc, quả chín có màu đỏ hoặc h ồ n g . Kích th ƣ ớ c hạt nhỏ hơn hạt cà phê Arabica. Hạt có dạng hình t rò n , dày, mù xanh bạc, xanh lụa hoặc xanh nâu tùy chủng loại và cách chế biến. • Cà phê vối không tự thụ phấn đ ƣ ợc, điều này dẫn tới sự đa dạng ở v ƣ ờn cà phê vối trồng bằng h ạ t . Cà phê vối t h í c h nơi nóng ẩm, nh i ệt độ t h í c h hợp nhất là 24-26 0 C. Cà phê mít ( cà phê Excelsa hay cà phê Chari) • Nguồn gốc ở xứ Ubangui-Chari, xứ Biển Hồ Sát, sa mạc Sahara, th ƣ ờn g gọ i cà phê Chari. Hàm l ƣ ợn g caffeine trong hạt 1,02- 1,15%. • Cây cao từ 6-15m, lá t o , hình trứng hoặc hình l ƣ ỡi mác. Quả hình t rứ n g , hơi dẹ t , núm quả lồi. Quả to, khi chín có màu đỏ sẫm. Hạt có màu xanh ngả vàng, có l ớ p vỏ lụa bám chặt vào hạ t , khó làm tróc ra hết. • Cà phê mít ít t h ơm , có vị chua, chất l ƣ ợn g n ƣ ớ c uống ít đ ƣ ợc ƣ a ch u ộ n g . Cà phê nhân đ ƣ ợ c sử dụng trong sản xuất cà phê đóng lon là cà phê Robusta vì các lí do sau: • Hàm l ƣ ợn g chất khô hòa tan trong cà phê Robusta cao hơn cà phê Arabica, do đó , lƣợng sản phẩm thu h ồ i đ ƣ ợc nh i ề u hơn. • Hàm l ƣ ợn g caffeine trong cà phê nhân Robusta t h ƣ ờn g trong k h o ản g 2% (chất khô ) cao hơn hàm l ƣ ợn g caffeine trong cà phê nhân Aribica ( khoảng 1.2 % chất khô ). [...]... nitrite: không quá 15 ppm • Chỉ tiêu cảm quan: nhìn chung, cà phê lon có chất lƣợng tốt cần đạt một số yêu cầu sau : + Mặt ngoài lon phải sạch sẽ, lon không bị méo, vỡ + Ký hiệu, nhãn hiệu trình bày đẹp, ý rõ ràng, nếu là nhãn giấy phải còn nguyên vẹn, không rách nát + Mặt trong và mặt ngoài của lon không hoen gỉ hoặc có nhiều chấm đen + Bên trong lon: lớp vecni còn nguyên vẹn, không hoen ố mùi kim loại không... Rót lon Mục đích : hoàn thiện • Phân chia sản phẩm vào các lon chứa, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân phối và vận chuyển sản phẩm • Làm giảm tối thiểu lƣợng oxy hoà tan, giảm sự nhiễm khuẩn của môi trƣờng vào sản phẩm • Làm tăng giá trị cảm quan, tạo vẻ mỹ quan cho sản phẩm • Dùng lon bằng sắt trắng hoặc sắt tây ( thép lá mỏng đƣợc mạ thiếc cả hai mặt) Ngoài ra để tránh tác dụng của lon. .. không mong muốn khi rang 2.5 Chất bảo quản Trong quá trình bảo quản cà phê đóng lon, cần sử dụng thêm một lƣợng chất bảo quản nhằm ngăn chặn sự lên men và nấm mốc phát triển Chất bảo quản phải đảm bảo sự tinh khiết và lƣợng sử dụng không vƣợt quá mức tối đa qui định tiêu chuẩn Chất bảo quản thƣờng sử dụng trong sản xuất cà phê đóng lon là acid benzoic và sodium benzoate Theo qui định của Bộ y tế năm 1998... khoang gia nhiệt – giữ nhiệt vào khoang làm nguội Băng chuyền có dạng ống lƣới, lon sản phẩm đƣợc đặt bên trong các ống lƣới của băng chuyền Hình 3.8: Thiết bị tiệt trùng hydrolock Thông số công nghệ : 0 Nhiệt độ tiệt trùng thƣờng là 121 C, thời gian tiệt trùng khoảng 20-25 phút CHƢƠNG 4 : SẢN PHẨM 4.1 Sản phẩm cà phê đóng lon Các chỉ tiêu chất lƣợng: • Chỉ tiêu vật lý: đảm bảo chiết rót đúng thể... lớp verni lên bề mặt Các biến đổi của nguyên liệu: Khi tiến hành rót cà phê vào lon trong điều kiện vệ sinh tốt sẽ không làm xảy ra những biến đổi chất lƣợng của sản phẩm Thiết bị: sử dụng thiết bị tự động và liên tục Hình 3.7: Thiết bị rót lon liên tục, tự động Thông số công nghệ: Năng suất của máy khoảng 120 lon/ phút 3.8 Tiệt trùng Mục đích : bảo quản Quá trình tiệt trùng nhằm ức chế bất... Phối trộn Mục đích : • Chế biến: sau khi phối trộn thành phần hoá học của nguyên liệu biến đổi sâu sắc theo hƣớng tạo ra sản phẩm • Hoàn thiện: đạt đƣợc chỉ tiêu hoá lý, cảm quan cho sản phẩm cà phê đóng lon sau khi phối trộn với đƣờng • Bảo quản: Natri benzoat đƣợc cho vào kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm, ức chế vi sinh vật hại Những biến đổi của nguyên liệu: Vật lý: thành phần thay đổi lớn với... 4807: 2001 • Màu sắc, mùi vị tự nhiên • Không mốc, không lên men, không mùi vị lạ… • Theo tiêu chuẩn TCVN 4193:2001: 90 lỗi max/300gr 2.2 Nƣớc Nƣớc là nguyên liệu chính thứ hai trong sản xuất cà phê đóng lon, vừa tham gia vào quy trình sản xuất vừa tồn tại trong sản phẩm Vì thế thành phần hóa học và chất lƣợng nƣớc ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng sản phẩm Bảng 2.2: Chỉ tiêu chất lƣợng nƣớc uống và... đƣờng làm tăng nồng độ chất tan và có khả năng giữ các chất thơm trong sản phẩm Ngoài ra đƣờng còn có tác dụng cung cấp năng lƣợng cho cơ thể (4,1 kcal/1g đƣờng) Đƣờng sử dụng trong sản xuất cà phê đóng lon là đƣờng tinh luyện RE (99,8% là đƣờng saccharose) Bảng 2.3: Tiêu chuẩn đƣờng sử dụng Chỉ tiêu Yêu cầu Ngoại hình Tinh thể tƣơng đối đồng đều, không vón cục Mùi vị Tinh thể hay dung dịch đều có... 2.1.2 Chỉ tiêu chất lƣợng cà phê nhân Các chỉ tiêu chất lƣợng của cà phê nhân: do sự đa dạng về sản phẩm theo thị hiếu của ngƣời sử dụng, hiện nay tiêu chuẩn cà phê nguyên liệu để sản xuất cà phê sữa đóng lon phù thuộc vào từng nhà sản xuất cụ thể Để đánh giá chất lƣợng cà phê nhân , ngƣời ta thƣờng dựa vào các chỉ tiêu sau đây: • Độ ẩm: thƣờng nhỏ hơn 13%(w/w) • Kích thƣớc hạt :dựa vào số lƣợng hạt... của Bộ y tế năm 1998 (QĐ 867/BYT) thì liều lƣợng acid benzoic và sodium benzoate tối đa sử dụng trong sản xuất là 1000mg/kg sản phẩm CHƢƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT Hình 3.1 Quy trình sản xuất cà phê đóng lon 3.1 Làm sạch Mục đích : chuẩn bị • Tách các loại tạp chất nhƣ: lá, vỏ cà phê;đá, cát, kim loại… ra khỏi nguyên liệu • Ngoài ra còn loại bỏ các hạt cà phê kích thƣớc, tỷ trọng Các biến đổi của . n ƣ ớc c h ấm … Cà phê đóng lon là một sáng tạo của n g ƣ ời Nhật Bản. Công ty cà phê UCC Ueshima nổi t i ế n g ở Nhật Bản giới t h i ệ u sản phẩm cà phê sữa đóng lon đầu t i ên . nghệ 23 Tài liệu tham khảo 26 ii DANH SÁCH HÌNH V Ẽ Hình 3.1 Quy trình sản xuất cà phê đóng lon 8 Hình 3. 2 : Thiết bị rang dạng chén q u ay . 10 Hình 3. 3 : Máy ng h i ề n . cà phê sữa đóng lon đầu t i ên vào năm 1969. Cho đến khi có sự xuất hiện của cà phê đóng lon, n g ƣ ờ i t h ƣ ởn g thức cà phê không có nh i ề u lựa chọn để uống cà phê