TRÀ - CÀ PHÊ - CA CAO LÊN MEN
Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách Khoa Khoa Công nghệ Hóa học & Dầu khí BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC Tiểu luận TRÀ-CÀ PHÊ- CA CAO LÊN MEN GVHD : Ths. Nguyễn Thúy Hương SVTH : Ngô Thò Minh Châu Phạm Thò Như Đăng Phan Thu Quỳnh Lý Hồng Ngọc Vân Lớp : HC02BSH Năm học : 2005 – 2006 Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh MỤC LỤC TRANG PHẦN I: TRÀ LÊN MEN I GIỚI THIỆU VỀ TRÀ 02 1.Giới thiệu về trà . 02 1.1 Nguồn gốc cây trà 02 1.2 Một số giống cây trà 2. Giới thiệu về trà 03 2.1 Đònh nghóa . 03 2.2 Phân loại 03 2.3 Tình hình sản xuất trà ở nước ta 03 2.4 Thành phần hóa học của trà 03 2.4.1 Tanin . 05 2.4.2 Protid và axit amin . 05 2.4.3 Ancaloit . 05 2.4.4 Enzym . 05 2.4.5 Gluxit 05 2.4.6 Chất màu 05 2.4.7 Chất thơm . 05 II.QUY TRÌNH SẢN XUẤT 1. Quy trình sản xuất trà đen 06 2. Một số quy trình sản xuất các loại trà khác . 07 3. Giải thích quy trình 07 3.1 Giai đoạn làm héo . 07 3.2 Giai đoạn vò 08 3.3 Lên men . 08 3.4 Sấy . 09 PHẦN II: CÀ PHÊ LÊN MEN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ VÀ CÀ PHÊ NHÂN 11 I. Nguồn gốc và lòch sử phát triển . 11 II. Mô tả cây cà phê và ph ân loại 11 1. Mô tả cây cà phê . 12 2. Phân loại 12 2.1 Cà phê chè . 12 2.2 Cà phê vối . 13 2.3 Cà phê mít . 13 III. Thành phần hóa học của cà phê nhân . 14 1. Cấu tạo hạt cà phê . 14 2. Thành phần hóa học hạt cà phê . 15 3. Tổng quan về caffeine . 16 3.1 Tính chất hóa học 16 3.2 Tác dụng dược lý của caffeine 16 IV. Công dụng cà phê . 18 1. Công dụng cà phê 18 2. Dược tính cà phê 18 V. Tiêu chuẩn chất lượng cà p hê hòa tan . 18 1. Yêu cầu thành phần 18 2. Chỉ tiêu khác . 18 CHƯƠNG III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THEO PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG I. Tác nhân vi sinh vật 19 II. Bản chất sinh hóa 19 III. Quy trình công nghệ . 19 CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÀ PHÊ THEO P HƯƠNG PHÁP SINH HỌC I. Tác nhân vi sinh vật 25 II. Bản chất sinh hóa 26 III. Quy trình sản xuất và phân tích quy trình 26 1. Thu nhận cà phê . 28 2. Bóc vỏ . 28 3. Lên men 28 4. Sấy 28 IV. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men . 29 1. nh hưởng độ ẩm hạt cà phê đến quá trình lên men . 29 2. nh hửơng thời gian lên men đến pH của dung dòch và trọng lượng khối lên men 29 3. nh hưởng hàm lượng mốc thêm vào 29 4. nh hưởng nhiệt độ của quá trình lên men . 29 V. Chỉ tiêu cảm quan và chỉ tiêu chất lượng 30 PHẦN III: CA CAO LÊN MEN I. Giới thiệu về cây ca cao 32 1. Phân loại thực vật học 32 2. Đặc điểm hình thái cây ca cao 32 3. Đặc điểm sinh thái cây ca cao 33 4. Thành phần hóa học trái ca cao 33 II. Thò trường sản xuất ca cao 33 III. Quá trình lên men ca cao . 34 1. Mục đích của quá trình lên men ca cao . 34 2. Hệ vi sinh vật gây lên men ca cao . 34 3. Bản chất sinh hóa và những biến đổi sinh hóa diễn ra trong quá trình lên men ủ hạt ca cao 35 4. Những biến đổi vi sinh vật trong quá trình lên men . 35 5. Thời gian lên men . 35 6. Các kiểu lên men hạt ca cao trên thế giới 35 6.1 Phương pháp ủ thành đống 35 6.2 Phương pháp ủ trong thúng 35 6.3 Phương pháp ủ trong thùng 35 6.4 Phương pháp ủ trên khay . 35 IV. Công nghệ sản xuất bột ca cao 36 1. Quy trình công nghệ . 36 2. Giải thích quy trình 37 2.1 hạt ca cao . 37 2.2 Phơi và sấy hạt ca cao nhân 38 2.3 Lọai bỏ tạp chất . 39 2.4 Rang tách vỏ 39 2.5 Nghiền thô, phân ly . 39 2.6 Nghiền nhân ca cao . 39 2.7 p . 39 2.8 Xay bánh dầu . 40 2.9 Sàng . 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trà-cà phê-ca cao GVHD: Ths. Nguyễn Thúy Hương 1 PHẦN PHẦN PHẦN PHẦN I II I : : : : TRÀ LÊN MEN TRÀ LÊN MENTRÀ LÊN MEN TRÀ LÊN MEN Trà-cà phê-ca cao GVHD: Ths. Nguyễn Thúy Hương 2 LÊN MEN TRÀ I. GIỚI THIỆU VỀ TRÀ: 1. Giới thiệu về cây trà: 1.1.Nguồn gốc của cây trà[1]: Cây Trà xuất hiện từ lúc nào trên quà điạ cầu nầy chưa ai xác đònh được , theo như các bảng thống kê việc sản xuất trà trên thế giới và kho dử liệu về trà cuả Trung Hoa đã làm cho người ta lầm tưởng rằng quê hương cuả cây trà là Trung Quốc hay Ấn-Độ. Nhưng theo các tài liệu xưa cổ và kết quả nghiên cứu gần đây cuả những nhà khoa học và hiệp hội trà thì trà không xuất xứ từ Trung Hoa hay Ấn Độ ( người ta không tìm thấy cây trà thiên nhiên hay cây trà hoang mọc ở các vùng châu thổ sông Hoàng Hà hay sông Hằng Hà).Quê hương thật sự của cây trà ở tận mãi phương Nam. Mặc dù người Trung Hoa đã biết đến cây trà từ thời nhà Châu (1134 -770 BC) nhưng mải đến đời nhà Tuỳ ( 581 - 618 AC) trà mới được du nhập vào Trung Quốc từ hai nước Nam Chiếu và Nam-Việt. Ðến đất Tàu trà được châm sóc kỷ lưởng và tinh vi, sau khoảng thời gian dài, trà được đưa lên hàng nghệ thuật. Hiện nay trên thế giới có trên 40 dân tộc có thới quen dùng trà làm thức uống Năm 1753, nhà thực vật học Th-Ðiển tên là Carl Von Liaeus đặt tên khoa-học cho cây trà là Theaceae, loại Camellia sinensis và xác đònh cây trà có nguồn gốc ở Trung Quốc. Nhưng một số các nhà học giả người Anh thì cho rằng nguồn gốc cây trà xuất phát từ Ấn-Độä, và cuộc tranh luân kéo dài trên hai thế kỷ. Năm 1976, Djemukhatze một nhà nghiên cứu thuộc viện Hàn-Lâm khoa-học Nga-Xô , đã đến nghiên cứu vùng trà cổ thụ tại Việt Nam trong 2 năm liền bằng phương pháp sinh hoá thực vật, Ông đã tìm ra những vết tích cây trà và lá trà hoá thạch từ thời kỳ đồ đá ở vùng đất tổ Hùng Vương Phú-Thọ. Tại vùng Suối Giàng, Nghỉa Lộ Yên-Bái trên độ cao khoảng 1000 thước trên mặt biển, có một vùng trà hoang dại khoảng 40,000 cây, có 3 cây trà cổ thụ sống hằng ngàn năm, cây lớn nhất chiều cao khoảng 9 thước, vòng ngang độ 3 người ôm không xuể. Ở vùng Cao Bắc Lạng có những cây trà hoang cổ thụ cao tới18 thước. Do đó ông xác đònh rằng Việt-Nam chính là quê-hương cuả cây trà trên thế giới. 1.2 Một số giống cây trà [2]: Trà trồng ở vùng đồi núi cao có khí hậu và thổ nhưỡng thích hợp . -Camellia sinensis: là cây trà trồng ở Ấn Độ và Trung Quốc. -Honey bush (Cyclopia spp): trồng ở Nam Phi, có vò ngọt nhẹ, giống vò mật ong. Trà-cà phê-ca cao GVHD: Ths. Nguyễn Thúy Hương 3 2. Giới thiệu về tra: 2.1 Trà là một loại nước giải khát phổ biến. hiện nay người ta đã phát hiện ra ngoài tác dụng giải khát ra, trà còn có khả năng chữa bệnh bởi vì trong trà có những dược chất như: vitamin C, B, PP, cafein, cathesin, muối khoáng . trà làm tinh thần sảng khoái, tỉnh táo, đỡ mệt mỏi, dễ tiêu hóa, trà còn chống được bệnh đường ruột như tiêu chày . 2.2 Phân loại: Có 3 loại trà được sản xuất hiện nay: -Trà đen (Black Tea) là trà được lên men hoàn toàn, có mùi thơm nồng, màu hổ phách hay màu đỏ nâu đậm. -Trà xanh (green tea) là trà không lên men, có mùi thơm nhẹ, màu xanh. -Trà lên một phần( Oolong tea). Non-fermented Light-fermented Medium-fermented Fully-fermented Da Hong Pao tea an Oolong tea Fuding Bai Hao Yinzhen tea, a white tea Green Pu-erh tuo cha, a type of compressed raw pu-erh 2.3. Tình hình sản xuất trà ở nước ta: Theo Tổng công ty trà Vinatea ( Trà Việt Nam ) từ năm 2000, toàn cỏi Việt Nam có 124 đầu mối xuất khẩu trà và 43 quốc gia bạn hàng. Và Việt Nam trở thành một trong 10 quốc gia sản xuất trà nhiều nhất trên thế giới với sản lượng 327 ngàn tấn /1 năm trà khô. Ngoài nước ta ra còn có rất nhiều nước trên thế giới sản xuất trà rất mạnh như India, China, Bangladesh, Pakistan, Iran, Sri Lanka, Taiwan, Japan, Indonesia, Nepal, Australia, Argentina, và Kenya 2.4. Thành ph ần hóa học của trà: Nước : chiếm 76% ở búp trà và 74-75% ở lá trà non. Trà-cà phê-ca cao GVHD: Ths. Nguyễn Thúy Hương 4 Chất hòa tan: chiếm 56% trọng lượng chất khô, trong đó 50 % là hợp chất phenol và gần 50% là gluxit tan, protit, axit amin, alcaloit ( chủ yếu là cafein), sắc tố, vitamin, enzyme. Bảng 1: Thành phần hương của trà đen Hợp chất Methyl jasmonte a-pinene Nerol Linalool oxide 1 Geraniol Linalool oxide 2 a-ionone Citronellal Benzyl alcohol Benzaldehyde Phenyl ethanol Linalool b-ionone Phenyl acetaldehyde cis-nerolidol Geranyl acetate Methyl jasmon Bảng 2: Thành phần hóa học của trà đen Thành p hần Giaù trò Theaflavins (%) 0.78 Thearubigins (%) 8.02 High polymerized substances (%) 11.19 Caffeine % 3.51 Total polyphenols % 20.0 Amino acids % 1.0 Protein % 20.6 Lipid % 2.5 Carbohydrates % 32.1 Moisture % 6.0 Calcium (mg/100 g) 470 Phosphorus (mg/100 g) 320 Iron (mg/100 g) 17.4 Sodium (mg/100 g) 3.0 Potassium (mg/100 g) 2000 Vitamin A (U /100 g) 900 Vitamin A (IU/100 g) 500 Vitamin B1 (mg/100 g) 0.10 Vitamin B2 (mg/100 g) 0.80 Niacin (mg/100 g) 10 Gallic acid (%) 0.15 Epigallo catechin (%) 0.57 (+) Catechin (%) 0.18 Epicatechin (%) 1.51 Epigallocatechin gallate (%) 2.86 Epicatechin gallate (%) 0.30 Trà-cà phê-ca cao GVHD: Ths. Nguyễn Thúy Hương 5 2.4.1 Tanin: Tannin là hợp chất phenol và poliphenol (dẫn xuất của nó). Hiện nay có nhiều kiểu phân loại tannin nhưng người ta thường dùng 2 kiểu phân loại sau: *Phân loại theo thành phần hóa học: -Tanin ngưng tụ: gồm ester của acid galic với đường -Tanin thủy phân: gồm ester của axit galic với phần phi đường *Phân loại theo khung cacbon: -Dạng 1:có khung cacbon dạng C6-C1 -Dạng 2: có khung cacbon dạng C6-C2 -Dạng 3: có khung cacbon dạng C6-C3-C6 2.4.2 Protit và axitamin: Chiếm 22-26% chất khô Protit của trà hòa tan trong nước và có tính chất kiềm, tan ít trong cồn và axit trà khô lượng protit chiếm 29,6% còn ở trà non lipit chiếm 24-26% Qua chế biến hàm lượng protit và axit amin có thay đổi. Lượng protit giảm còn lượng axit amin tăng lên do trong quá trình thủy phân một phần protit tạo thành axit amin. Axit amin tự do tác dụng với dẫn xuất cathesol của trà tạo andehyt có mùi thơm dễ chòu cho trà 2.4.3 Ancaloit: Cafein là ancaloit quan trọng chiếm thành phần chủ yếu trong trà. Chiếm 3-5 % trọng lượng trà. Ngoài ra còn có Theo-bromin, Theo-philin với hàm lượng rất nhỏ 0.33% nhưng có vai trò quan trọng trong tạo hương trà. Lượng cafein trong trà nhiều gấp 4 lần trong cà phê 2.4.4 Enzym: Trong lá trà có 2 nhóm enzym quan trọng là enzyme oxy hóa khử và nhóm enzyme thủy phân. Enzyme oxy hóa khử: polyphenol oxydase và peroxydase 2.4.5 Gluxit: Tùy theo điều kiện trồng trọt và thu hái mà ta có hàm lượng gluxit thay dổi nhiều hay ít 2.4.6 Chất màu: Màu của nước trà là một chỉ tiêu cảm quan quan trọng của trà thành phẩm. Màu của trà do hai loại sắc tố tạo nên: sắc tố có sẵn trong nguyên liệu ban đầu và sằc tố tạo ra trong quá trình chế biến. -Sắc tố tự nhiên ban đầu chủ yếu là clorofil A, clorofil B, pheo[hytyl A, B carotenoit, Xantophin, Viocxantin,…qua gia công chế biến thì thường giảm đi. -Sắc tố tạo ra trong quá trình chế biến: Teaflavin (TF) và Tearubigin (TR) là 2 chất mầu đặc trưng có trong chè đen. TF có mầu vàng ánh kim, còn TR có mầu đỏ nâu. Chúng được hình thành do hàng loạt phản ứng kế tiếp nhau, ôxy hoá các hợp chất polyphenol trong quá trình lên men lá chè, nhờ đó, đã tạo ra những tính chất đặc trưng về mùi, vò mầu sắc của chè đen. 2.4.7 Chất thơm: Cũng là một chỉ tiêu quan trọng của trà thành phẩm. Tạo từ nguồn tự nhiên và qua gia công chế biến. II. QUY TRÌNH SẢN XUẤT: Trà-cà phê-ca cao GVHD: Ths. Nguyễn Thúy Hương 6 1. Quy trình sản xuất trà đen: [...]... hậu, càng để lâu càng ngon vệ sinh an tòan thực phẩm hoàn toàn được bảo đảm Cà phê được sản xuất theo phương pháp lên men có hiêu suất trích ly đến 95%, các thành phần trong hạt cà phê được hòa tan gần như hòan toàn 30 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương PHẦN II : CA CAO LÊN MEN 31 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương 1 Gi i thi u v cây cacao 1.1 Phân lo i th c v t h c Cây cacao (Theobroma... cách đem trà đi sấy ở nhiệt độ khoảng 1200C để loại hết độ ẩm của trà, s y 3 0-4 0 phút Nếu độ ẩm của trà không thích hợp thì lúc này các nấm mốc có sẵn trên lá trà sẽ phát triển và tạo ra các chất độc và những chất gây bệnh ung thư, do đó đây là quá trình lên men không cần thiết và ta phải tránh quá trình này 9 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương PHẦN II : CÀ PHÊ LÊN MEN 10 Tr - cà ph - ca cao GVHD:... Gentianales (Long đởm) Họ: Rubiaceae (Cà phê) Chi: Coffea (Cà phê) Loài : C arbica Danh pháp khoa học là Coffea Arabica Hình 2.1: Cây cà phê chè Hình 2.2: Quả cà phê chè Nguồn gốc ở cao nguyên Jimma, thuộc nước Etiopia, vùng nhiệt đới ở phía đông Châu Phi Gồm các chủng như : Typpica Bourbon, Moka, Caturra, Catuai, Catimor… 12 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương Đây là cà phê được trồng lâu đời nhất... Nước: Trong nhân cà phê đã sấy khô còn khoảng 1 0-1 2% nước ở dạng liên kết Sau khi rang, hàm lượng nước trong cà phê còn khoảng 2,7% Hàm lượng nước trong cà phê ảnh hưởng thực 14 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương tiếp đến chất lượng cà phê Nếu độ ẩm cao, vi sinh vật dễ phát triển và hương cà phê dễ bò tổn thất 1.1.2 2.2 Chất khoáng: Hàm lượng chất khoáng trong cà phê khoảng 3-5 %, chủ yếu là... Peru, Ấn Độ Trên thò trường cà phê chè được đánh giá cao hơn cà phê vối vì có hương vò thơm ngon và chứa ít hàm lượng caffeine hơn Một bao cà phê thường có giá cao gấp 2 lần cà phê vối Việt nam là nước xuất khẩu cà phê lớn đứng thứ hai trên thế giới nhưng chủ yếu là cà phê vối 2.2 Cà phê vối ( Coffea Canephora hay Coffea Robusta): Hình 2.3: Cây cà phê vối Hình 2.5: Quả c phê vối Giới: Thực vật Nghành:... pháp ướt, thường được áp dụng cho cà phê Robusta Cách làm: − Phơi hay sấy cả quả Mục đích: giảm độ ẩm của trái cà phê tươi trong khoảng 3 tuần lễ Đến khi độ ẩm của trái cà phê đạt 11% thì ngừng − 20 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương Hình 4.1 : Phơi cà phê trên chiếu Hình 4.2: Phơi cà phê trên sân Hạt cà phê cần được cào đảo thường xuyên, che phủ cho cà phê vào ban đêm và khi trời mưa để... CO2 và H2O tuy nhiên nếu thời gian lên men quá 24 giờ thì trọng lượng khối lên men tăng lên là do thời gian càng lâu nấm mốc càng phát triển, sinh khối của chúng tăng lên, bên cạnh đó sự có mặt của các loài vi khuẩn, nấm mốc, nấm men có sẵn trên bề mặt hạt cà phê cũng như từ không khí Vì vậy chúng làm gia tăng trọng lượng của khối cà phê lên men 29 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương 3 nh... Gentianales (Long đởm) Họ: Rubiaceae (Cà phê) Chi: Coffea (Cà phê) Loài : C robusta Danh pháp khoa học là Coffea canephora Cà phê vối là cây quan trọng thứ hai trong các loài cà phê Khoảng 39% các sản phẩm cà phê được sản xuất từ loại cà phê này Nước xuất khẩu cà phê vối lớn nhất thế giới là việt nam Các nước xuất khẩu quan trọng khác gồm: Uganda, Brasil, Ấn Độ 13 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương... 3 phương pháp phân loại : − Theo kích thước 24 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương − Phân loại theo trọng lượng: − Phân loại theo màu sắc: Đóng bao: sản phẩm cà phê hạt CHƯƠNG III: QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÀ PHÊ THEO PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC I Tác nhân vi sinh vật: 25 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương Tác nhân vi sinh vật cho quá trình lên men là hệ vi sinh vật có khả năng tổng hợp cellulose... endocellulase phân giải chúng • Β-glucoside chúng không có khả năng phân hủy cellulose nguyên thủy mà tham gia phân hủy cellobiose, cellodextrin tạo thành D-glucose III Quy trình sản xuất và phân tích quy trình: 26 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương 1 Quy trình sản xuất: 27 Tr - cà ph - ca cao GVHD: Ths Nguyễn Thúy Hương 2 Phân tích quy trình: 2.1 Thu nhận cà phê: Cà phê trái sau khi thu hoạch được