Trong quá trình chế biến, lipid bị biến đổi, song một phần axit béotham gia phản ứng dưới tác dụng của nhiệt độ cao tạo nên hương thơm chosản phẩm, lượng lipid không bị biến đổi là dung
Trang 1CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NHÀ MÁY1.1 Lịch sử thành lập và quá trình phát triển nhà máy.
1.1.1.Lịch sử thành lập
Tên công ty: công ty Neslte đồng nai
Công ty Nestle được sáng lập vào năm 1866 bởi ông Henre Nestlé, mộtdược sĩ người Thụy Sĩ gốc Đức Ông đã phát minh ra một loại sữa bột dànhcho những trẻ sơ sinh không thể bú mẹ, nhằm giảm tỉ lệ trẻ tử vong do suydinh dưỡng
Năm 1916, Nestle đặt chân lần đầu tiên vào Việt Nam
Năm 1990, Nestle trở lại Việt Nam và mở một văn phòng đại diện vào năm1993
Năm 1995, công ty TNHH Nestle Việt Nam (100% vốn đầu tư nước ngoài)được thành lập, trực thuộc tập đoàn Nestlé S.A Cũng vào năm 1995, Nestléđược cấp giấy phép thành lập nhà máy Đồng Nai
Vị trí: Công ty có vị trí vô cùng thuận lợi, giáp với Thành Phố Hồ Chí Minh
là trung tâm kinh tế lớn nhất cả nước, nơi tiêu thụ sản phẩm rất lớn, giaothông thuận tiện cho việc vận chuyển
Đồng thời, công ty có đội ngũ lãnh đạo giàu kinh nghiệm và dây chuyền sảnxuất hiện đại, máy móc hiện đại phục vụ cho sản xuất Do đó, sản phẩm củacông ty ngày càng được người tiêu dùng trên toàn thế giới tín nhiệm về mặtchất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm
1.1.2 Quá trình phát triển nhà máy
Trang 21.1.2.2 Địa điểm xây dựng.
Địa chỉ: Số 7, đường 17A, Khu Công Nghiệp Biên hòa II – Đồng NaiĐiện thoại: (08) 38126066
CAFÉ ĐỎ
Thành phần: Đường , bột kem café,
café hòa tan, maltodestrin, hương café vàhương bơ tổng hợp, muối, sữa và lactose, chỉtiêu chất lượng chủ yếu: độ ẩm không quá3%, hàm lượng cafein tối thiểu 0.26%
CAFÉ SỮAThành phần: Đường, sữa, hỗn hợp càphê hòa tan, chất điều chỉnh độ chua (500ii),hương liệu tổng hợp, muối, chất tạo ngọt tổnghợp (950)
Trang 3Thành phần: Đường, PROTOMALI*(chiết xuất mầm lúa mạch nguyên cám,2996), dầu thực vật, bột whey, bột cacao,đạm đậu nành (soya protein, 6%), siroglucóe, sữa bột tách kem (skimmed milkpowder), ACTIGEN-E* (canxi photphat,magie cacbonat, natri photphat, sắt photphat,vitamin C, niaci, axit pantothenic, vitaminB6, B2, B1, biontin, vitamin B12), chất tạongọt tổng hợp (950) và hương vani tổng hợp
NƯỚC TƯƠNG
Thành phần: Nước, muồi, chiết xuất
từ đậu nành lên men tự nhiên (có chứa glutengluten) lúa mì – natural fermented soyaextract (contain wheat gluten) 85.5g*,đường , chất điều vị (621, 631, 627), màucaramel tự nhiên (150c), chất điều chỉnh độaxit (620), chất ổn định (gôm xanthan) chấtbảo quản (202), hương nước tương tổng hợp
và iodua kali
DẦU HÀO
Thành phần: Nước, muối, tinh bột
biến tính, chất điều vị (621,631,627), màucaramel tự nhiên (150c), hương hào tổng hợp,chiết xuất hào tổng hợp nguyên chất (có chứađậu nành và gluten lúa mì)-oyster extract(contain soya and wheat gluten) 1g*, chấtđiều chỉnh axit (axid citric-330), chất bảoquản (202)
Trang 4HẠT NÊM
Thành phần: Muối, chất điều vị(621,631,627), đường, tinh bột sắn, bột thịtheo sấy và nước cốt xương, tủy hầm (20g)*,dầu cọ tinh luyện, hương thịt heo và hương vịtrổng hợp, màu Beta-caroten tổng hợp(160ai) và các loại gia vị khác (*) Tính trên1kg sản phẩm
NESTEA
Thành phần: Đường, chất điều chỉnh
độ chua (axit citric), trà tinh chế (1,6%),hương chanh tổng hợp, muối và tổ hợp cácvitamin (A,C,B1,B6), chất tạo ngọt tổng hợp(950)
Trang 5CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT2.1 Cà phê
2.1.1 Giới thiệu sơ lược về một số loại cà phê
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều loại cà phê được trồng nhưng có 3 loạiđược trồng phổ biến nhất: cà phê chè (coffee Arabica), cà phê vối ( coffeeRobusta), cà phê mít (coffee Liberica) Trong chế biến cà phê hòa tan người
ta thường chọn cà phê Robusta cho chất lượng cao hơn cả
Bảng 2.1 Đặc tính thực vật của cây cà phê
Coffea mogeneti– caffein tự do
Coffea Liberia – cà phê Liberia/
Lớp vỏ quả: là lớp vỏ ngoài mềm, có màu đỏ
Lớp vỏ thịt: nằm dưới lớp vỏ quả gọi là trung bì
Lớp vỏ trấu: hạt cà phê sau khi loại bỏ các chất nhờn và phơi khô gọi là càphê thóc, và bao bọc nhân là một lớp vỏ cứng nhiều chất xơ nên gọi là vỏtrấu hay nội bì
Trang 6Lớp vỏ lụa: là lớp vỏ mỏng, mềm bao bọc quanh nhân cà phê Chúng cómàu sắc khác nhau tùy theo từng loại cà phê: vỏ lụa cà phê chè có màutrắng bạc rất mỏng và dễ bong ra trong quá trình chế biến, vỏ lụa cà phê vối
có màu nâu nhạt, vỏ lụa cà phê mít có màu vàng nhạt bám sát vào nhân càphê
Nhân cà phê: ở trong cùng, lớp tế bào phần ngoài của nhân cứng, có những
tế bào nhỏ, trong có chứa những chất dầu Phía trong có những tế bào lớn
và mềm hơn Một quả cà phê thường có từ một, hai hoặc ba nhân Thôngthường chỉ có hai nhân
2.1.3 Thành phần hóa học của quả cà phê
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của nhân cà phê
Thành phần hóa học Tính bằng (%)
Trang 7Chất khoáng
Hàm lượng chất khoáng trong cà phê khoảng 3 – 5%, chủ yếu là kali, nitơ,magie, photpho, clo Ngoài ra còn có nhôm, sắt, đồng, iod, lưu huỳnh,…Những chất này ảnh hưởng không tốt đến mùi cà phê Chất lượng cà phêcao khi hàm lượng chất khoáng càng thấp và ngược lại
Glucid
Chiếm khoảng một nửa tổng số chất khô, phần lớn không tham gia vàothành phần nước uống mà chỉ cho màu và vị caramen Đường có trong càphê do trong quá trình thủy phân dưới tác dụng của axit hữu cơ và enzim.Hàm lượng saccharose có trong cà phê phụ thuộc vào mức độ chín: quảcàng chín hàm lượng sacchrose càng cao Saccharose bị caramen hóa trongquá trình rang nên sẽ tạo hương vị cho nước cà phê Hạt cà phê còn chứanhiều polysaccarit nhưng phần lớn bị loại ra ngoài bã cà phê sau quá trìnhtrích ly
Trang 8Protein
Hàm lượng protein trong cà phê không cao nhưng nó đóng vai trò quantrọng trong việc hình thành hương vị của sản phẩm Bằng phương phápthủy phân, người ta thấy trong thành phần protein của cà phê có những axítamin sau: cysteine, alanine, phenylalnine, histidine, leucine, lysine, derine,
… Các axit amin này ít thấy ở trạng thái tự do, chúng thường ở dạng liênkết Khi gia nhiệt, các mạch polypeptit bị phân cắt, các axit amin được giảiphóng ra tác dụng với nhau hoặc tác dụng với những chất tạo mùi, vị cho càphê rang Trong số các axit amin kể trên đáng chú ý nhất là những axit amin
có chứa lưu huỳnh như cystein, methionine và proline Chúng góp phần tạonên hương vị đặc trưng của cà phê sau khi rang Đặc biệt, methionine vàproline có tác dụng làm giảm tốc độ oxi hóa các chất thơm, làm cho cà phêrang giữ được mùi vị khi bảo quản Trong quá trình chế biến chỉ có mộtphần protein bị phân giải thành axit amin, còn phần lớn bị biến thành hợpchất không tan
Lipid
Hạt cà phê chứa lượng lipid khá lớn (10 – 13%) Lipid trong cà phê gồmchủ yếu dầu và sáp Trong đó sáp chiếm 7 – 8% tổng lượng lipid, dầu chiếm90% Trong quá trình chế biến, lipid bị biến đổi, song một phần axit béotham gia phản ứng dưới tác dụng của nhiệt độ cao tạo nên hương thơm chosản phẩm, lượng lipid không bị biến đổi là dung môi tốt hòa tan các chấtthơm Khi pha cà phê thì chỉ một lượng nhỏ đi vào nước còn phần lớn lưulại trên bã
Trang 9thái tự do, không hình thành những chất có khả năng kết tủa hoặc nhữngchất không có hoạt tính của alcaloid.
Trigonellin (acid metyl betanicotic: C7H7NO2) là alcaloid không có hoạttính sinh lý, ít tan trong rượu etylic, không tan trong clorofoc và ete, tannhiều trong nước nóng, nhiệt độ nóng chảy là 218oC Tính chất đáng lưu ýcủa trigonellin là dưới tác dụng của nhiệt độ cao nó bị thủy phân tạo thànhacid nicotic ( tiền vitamin PP) Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy trongnhân cà phê không có acid nicotic nhưng nó được hình thành trong quátrình gia nhiệt, trong đó sự nhiệt phân trigonellin giữ vị trí quan trọng.Chất thơm
Trong cà phê hàm lượng chất thơm nhỏ, nó được hình thành và tích lũytrong hạt sự tích lũy chịu nhiều yếu tố như đất đai, khí hậu và nhất là chủngloại cà phê Mặt khác, nó được hình thành trong quá trình chế biến, đặc biệttrong quá trình rang Chất thơm gồm nhiều cấu tử khác nhau: acid, aldehid,ceton, este,… Trong quá trình rang, các chất thơm thoát ra ban đầu có mùihắc sau chuyển thành mùi thơm Các chất thơm của cà phê dễ bị bay hơi,biến đổi và dẫn đến hiện tượng cà phê bị mất mùi thơm nên cầ đựng trongbao bì kín và tiêu thụ nhanh
2.2 Đường
Loại đường thường được sử dụng là đường saccharose Saccharose là loạiđường dễ tan, có ý nghĩa rất quan trọng đối vối sự dinh dưỡng của conngười Saccharose là loại disacarit cấu tạo từ glucose và fructose Haimonosaccharit này liên kết với nhau nhờ hai nhóm OH glucozit của chúng,
vì vậy saccharose không có tính khử Khi thủy phân bằng acid hoặc enzyminvertaza, sẽ giải phóng glucose và fructose
Trang 10Hình 2.1 Công thức cấu tạo của saccharose
Mục đích: trong sản xuất thực phẩm, đường được sử dụng với nhiều mụcđích khác nhau như tạo vị ngọt, tăng vị, hút ẩm, tạo cấu trúc,…cho sảnphẩm
Hình 2.2 Công thức cấu tạo của lactose
Lactose còn gọi là đường sữa vì nó có trong sữa người và động vật (5 –8%) Lactose cấu tạo từ một phân tử β – D – galactose và một phân tử α – D
Trang 11– glucose Trong phân tử lactose còn lại một nhóm hydroxyl glucozit nên
nó vẫn có tính khử
Lactose kết tinh chậm, tinh thể cứng và có nhiều dạng tinh thể Độ ngọt củalactose chỉ bằng 1/6 saccharose Lactose khó bị thủy phân bởi acid hơnsaccharose nhưng lại dễ dàng bị enzym β – galactosidaza (lactaza) thủyphân
Trang 12CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ3.1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất
Nước
Phụ gia
Tạp chất
Cặn
Nước
Trang 133.2 Thuyết minh quy trình sản xuất
Có những loại cà phê khi uống bình thường pha bằng phin thì ngon nhưngmang chế biến hòa tan thì lại nhạt nhẽo, cho nên việc chọn cà phê thích hợp
để pha trộn, kĩ thuật rang tốt cho ta bột tốt Thông thường người ta thường
sử dụng loại Robusta để chế biến cà phê hòa tan
Đây là giai đoạn tách bỏ đất đá ra khỏi cà phê nhân sống Mục đích để loại
bỏ những tạp chất gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và có thể gây hưhỏng thiết bị sản xuất Thường sử dụng máy sàng rung, sàng hút hoặc chổiquét, quạt gió…sau đó có thể dụng thiết bị trộn để cho hạt được đều trướckhi đưa vào rang
Trang 14Quá trình rang là quan trọng nhất vì quá trình này làm cho hương thơm hìnhthành Tùy theo cỡ hạt và loại thiết bị mà có chế độ rang thích hợp.
Thiết bị rang: thiết bị thùng đứng có trục khuấy hoặc tay đảo, thiết bị còn cóống lấy mẫu và cửa quan sát Cà phê sau khi rang qua hệ thống làm nguộibằng thùng hoặc bằng băng tải
Có thể đốt bằng than, dầu hoặc hơi nóng ở vỏ nồi hoặc trục nồi
Ngoài ra còn có những thiết bị hiện đại, tự động hóa dưới áp suất lớn cho tasản phẩm rang đều và khống chế sự hao hụt về hương thơm
Mục đích: hạn chế lượng bột mịn tan sâu vào trong nước khi trích ly
Thiết bị sản xuất: Thường dùng máy sàng ray hoặc quạt gió Bột cà phêđược đưa từ trên xuống và quạt thổi ngang qua, những hạt bụi nhỏ sẽ đượcthổi vào
Mục đích: thu các chất hòa tan có trong bột cà phê rang vào nước, giữ đượchương vị tốt, tối đa của cà phê rang
Quá trình trích ly: dùng nước nóng ở 80-90oC để trích ly, không dùng nước
có nhiệt độ cao hơn vì sẽ trích ly cả những chất không tốt cho sản phẩm.Bột cà phê sản xuất cà phê hòa tan cần có kích thước lớn và tiến hành trích
Trang 15Trích ly liên tục: thiết bị dạng tầng gồm 5 – 10 tầng với nước được xối liêntục từ trên xuống Qua mỗi tầng dịch cà phê sẽ được kéo theo với nước vànồng độ dịch cà phê tăng Nếu nồng độ dịch cà phê không đạt thì nó sẽđược hồi lưu để đạt yêu cầu Sau khi trích ly nhiệt độ của dịch trích được hạthấp nhờ thiết bị dạng tấm để duy trì được mùi, vị của hạt cà phê trước giaiđoạn sấy.
Trích ly bằng siêu âm:
Ưu điểm: có thể lấy hết toàn bộ chất hòa tan trong bột cà phê một cách liêntục, nhanh với nước lạnh Giữ được các chất bốc hơi đạt hương vị tốt nhất.Nhược điểm: phương pháp khá phức tạp
Hiện nay, hầu hết các nhà máy cà phê hòa tan thường dùng phương pháptrích ly liên tục vì hiệu suất làm việc tốt và trích ly được sâu hơn Hiệu quảtrích ly đạt khoảng 25 – 30%
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly và chất lượng sản phẩm:
Độ nghiền của cà phê
Nhiệt độ của nước vào thiết bị trích ly và sự biến đổi của nhiệt trongquá trình trích ly
Thời gian ngâm trích
3.2.8 Lắng trong
Để yên trong vài giờ cho các phần tử không tan lắng xuống đáy thiết bịchuẩn bị cho quá trình lọc
3.2.9 Lọc
Trang 16Mục đích: loại bỏ các cấu tử không có khả năng hòa tan.
Thiết bị sản xuất: thường sử dụng máy ép lọc khung bản Dịch trong quátrình lắng trong dưới tác dụng của áp suất được đưa qua rãnh của bản rồitheo van ra ngoài còn các hạt rắn bị giữ lại tạo thành lớp bã chứa trongkhung
Ưu điểm: thực hiện nhiều quá trình với vật liệu có độ huyền phù cao, dễ lắpráp, dễ vận hành,…
Nhược điểm: khó tự động hóa, nguyên liệu được lọc bằng vải mòn dễ rách
3.2.10 Cô đặc
Mục đích: làm tăng nồng độ dịch cà phê sau khi trích ly
Phương pháp thường sử dụng: phương pháp cô đặc chân không Dung dịchđược bơm vào thiết bị gia nhiệt Tại đây nước nhận nhiệt và bay hơi Độchân không được tạo ra nhờ baromet sẽ hút hơi nước và ngưng tụ tại bìnhngưng Quá trình diễn ra cho đến khi nồng độ dung dịch đạt yêu cầu thìdừng
ở dạng sương mù Không khí nóng khô được thổi vào cyclo sấy khô cà phêdạng sương mù thành dạng bột Cà phê bột hòa tan được thu ở đáy cyclo.Sau khi sấy khô ta thu được bột cà phê hòa tan có độ ẩm 1 – 2%, có màunâu đen đậm
3.2.12 Công nghệ hồi hương
Trang 17Mục đích: thu hồi chất thơm của cà phê bột trước khi trích ly rồi bổ sungtrở lại cho bột cà phê hòa tan.
Quá trình khử hấp phụ: được tiến hành trong tháp đứng và tác nhân hấp phụ
là khí trơ (N2) Cà phê bột được làm nóng trong tháp sẽ toát ra các chấtthơm Sau đó bơm dòng khí trơ đã được đốt nóng đến nhiệt độ không đổi(95oC ) vào từ đáy tháp Từ trên đỉnh tháp, quạt hút có tác dụng hút hỗn hợpkhí ra khỏi tháp đồng thời tạo áp xuất thấp để quá trình hấp phụ xảy ra dễdàng Ta thu được hỗn hợp gồm khí (N2) và các chất thơm
Quá trình hấp phụ: bột cà phê sau khi sấy có độ ẩm 1 – 2% và rất xốp nênrất dễ hấp phụ Quá trình hấp phụ cũng được tiến hành tại tháp đứng Hỗnhợp khí vào phải được làm lạnh (nhiệt độ vào thường là 8 - 9oC), khi đi quabột cà phê hòa tan sẽ hấp phụ các chất thơm trong hỗn hợp khí, ta thu đượcbột cà phê hòa tan thành phẩm
3.2.13 Cho phụ gia
Mục đích: tăng giá trị dinh dưỡng, tạo vị, tăng giá trị cảm quan
Các chất phụ gia thường dùng là đường, sữa, tuy nhiên một số nhà máy sảnxuất có thể cho thêm bột kem, bơ Các chất phụ gia được cho vào trong quátrình cô đặc hoặc sấy phun
3.2.14 Đóng gói, bảo ôn, bảo quản
Sản phẩm cà phê hòa tan sẽ được máy tự động đóng gói, rồi được xếp vàohộp, đóng thùng và được chuyển vào kho thành phẩm để bảo ôn Tại kho,sản phẩm tiếp tục được theo dõi và kiểm tra từ chất lượng bên trong đếnbên ngoài của sản phẩm Thời gian bảo ôn tối thiểu là 15 ngày Sản phẩmđược bảo quản nơi thoáng mát, tránh ánh sáng trực tiếp và va chạm mạnh
Trang 18Hình 3.1 Sơ đồ thiết bị tách tạp chất
Nguyên lý hoạt động
Nguyên liệu từ cửa đi vào thẳng đến sàng và thùng Dựa vào sự chênh lệch
áp lực trong và ngoài thùng , làm cho nguyên liệu thông qua lỗ sàng đi vàotrong thùng quay Từ đó chảy ra ngoài bằng đường nguyện liệu ra, ccác tạpchất còn lại được thoát ra ngoai bằng đường thải bã
3.3.2 Thiết bị rang
Mục đích
Rang là giai đoạn quan trọng nhất vì đây là quá trình tạo hương thơm đặctrưng cho cà phê