NGHIÊN cứu PHÂN BIỆT cà PHÊ ROBUSTA và ARABICA của HAI VÙNG đà lạt và KONTUM dựa TRÊN THÀNH PHẦN ACID béo

MỞ ĐẦU1.Tính cấp thiết của đề tài Cà phê là một thức uống phổ biến trên toàn thế giới.Việt Nam có lịch sử lâu đờitrong việc trồng café.Café là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC VẬT

BỘ MÔN QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG

Hà Nội, tháng 6 năm 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

-NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 20113099

Khoá : 56 Viện : Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm 1 Đề tài đồ án: “Nghiên cứu phân biệt cà phê Robusta và Arabica của hai vùng Đà Lạt và KonTum dựa trên thành phần acid béo đặc trưng” 2 Các số liệu và dữ liệu ban đầu: ……… ……… …… …………

………

3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: ………

……… ….………

4 Họ tên giảng viên hướng dẫn: ………

………

5 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ……….

………

6 Ngày hoàn thành đồ án: ………

………

Ngày tháng năm 2016 Chủ nhiệm Bộ môn Giảng viên hướng dẫn Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng năm 2016

Cán bộ phản biện

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Thùy Linh Số hiệu sinh viên: 20113099

Ngành: Quản lý chất lượng thực phẩm Khoá: 56

Giảng viên hướng dẫn: ThS Hoàng Quốc Tuấn

Cán bộ phản biện:

1. Nội dung thiết kế tốt nghiệp:

2. Nhận xét của cán bộ phản biện:

Ngày tháng năm 2016

Cán bộ phản biện

( Ký, ghi rõ họ và tên )

LỜI CẢM ƠN

Qua 5 năm học tập, rèn luyện tại trường Đại học Bách Khoa HN, dưới sự dạy bảotận tình của các thầy giáo, cô giáo cùng với sự nỗ lực phấn đấu không ngừng của bảnthân, em đã tiếp thu được không ít những kinh nghiệm và kiến thức hết sức hữu ích vàquý báu Những kiến thức này đã và đang giúp em rất nhiều trong thời gian theo học tạitrường, trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp và tin tưởng nó sẽ là cơ sở kiến thứcvững chắc cho em trong việc tham gia lao động sản xuất sau khi ra trường Hơn thế nữa,

em hy vọng những kiến thức, kinh nghiệm em tiếp thu được trong trường mà biểu hiệnmột phần của những điều đó được bộc lộ thông qua các đồ án môn học, sẽ tiếp tục giúp

em trong quá trình tự rèn luyện để hoàn thiện các kỹ năng nghề nhiệp của bản thân nhưmong muốn của các thầy, các cô khi truyền thụ cho em những kiến thức của mình

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sự hướng dẫn và quan tâm chỉ bảo tận tình củathầy giáoT.S Hoàng Quốc Tuấn và các thầy cô trong viện CNSH – CNTP

Với thời gian có hạn, kinh nghiệm và khả năng còn hạn chế, đồ án của em khôngthể tránh khỏi những thiếu sót, em mong nhận được góp ý và chỉ bảo của các thầy cô

Em xin chân thành cảm ơn!

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH

MỤC LỤCDANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH VẼ

MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thiết của đề tài 1

2.Mục tiêu của đề tài 1

3.Nội dung nghiên cứu 2

1.3.2.Tình hình sản xuất ở Việt Nam 12

1.3.3.Tình hình tiêu thụ cà phê trên thế giới 12

1.3.4.Thời gian thu hoạch chính trong năm ở Việt Nam 13

1.4.Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê 14

1.4.1.Đất đai: 14

1.4.2.Địa hình và khí hậu 14

1.4.3.Kỹ thuật chăm sóc cây 14

1.5.Kỹ thuật thu hoạch và bảo quản cà phê 15

1.5.1.Phương thức thu hoạch cà phê 15

1.5.2.Vận chuyển 15

1.5.3.Bảo quản 15

1.6.Cấu tạo của quả cà phê 16

1.6.1.Lớp vỏ quả 16

1.6.2.Thành phần hóa học của cà phê 19

1.7.Kiểm định và truy xuất xuất nguồn gốc cà phê 21

1.7.1.Tổng quan về vai trò của kiểm định và truy xuất nguồn gốc đối với nông sản.21

1.7.2.Kiểm định và truy xuất nguồn gốc đối với cà phê 22

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU CÀ PHÊVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.2.Kết quả xác định axit béo 37

3.2.1.So sánh giữa các loại cà phê 37

3.2.2.So sánh giữa các vùng 39

3.2.3 So sánh tổng axit béo no và axit béo không no 41

3.3 Kết quả đo mã màu sắc của các loại cà phê của hai vùng Đà Lại và Kon Tum41

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 So sánh cà phê Arabica - Robusta 10

Bảng 1.2: Sản lượng cà phê xuất khẩu trên thế giới 11

Bảng 1.3.Thống kê thời gian thu hoạch của một số vùng 14

Bảng 1.4: Thành phần quả cà phê 16

Bảng 1.5 Thành phần hóa học của vỏ quả 17

Bảng 1.6 Thành phần hóa học của vỏ thịt 17

Bảng 1.7 Thành phần hóa học của vỏ trấu 18

Bảng 1.8 Thành phần hóa học của nhân cà phê 18

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Bản đồ phân bố cây cà phê trên thế giới 5

Hình 1.2: Biểu đồ phân bố vùng trồng cà phê của Việt Nam 6

Hình 1.3 Đặc tính thực vật của cà phê 7

Hình1.4 Hoa và quả chín cà phê Robusta 8

Hình 1.5 Cây cà phê Chari 9

Hình 1.6 hạt cà phê Arabica và Robusta 10

Hình 1.7 Biểu đồ sản lượng cà phê thế giới và phần đóng góp của các nước qua các năm 13

Hình 1.8 cấu tạo của quả cà phê 16

Hình 1.9 Sơ đồ chuỗi cung ứng cà phê 22

Hình 2.1.Sơ đồ mô phỏng tiến trình cảm nhận màu tự nhiên trong các thiết bị đo màu 30

Hình 2.2 Không gian màu CIE LAB 31

Hình2.3.Hình mặt cắt ngang không gian màu CIE LAB 31

Hình2.4.Mặt cắt ngang của không gian màu CIE LUV 32

Hình2.5 Thiết bị đo màu ColorLite sph 860 33

Hình 3.1 Độ ẩm Tb các loại cà phê từ 2 vùng Đà Lạt và Kon Tum 34

Hình 3.2 Hàm lượng tro tổng số của các loại cà phê từ 2 vùng Đà Lạt và Kon Tum 35

Hình3.3 Hàm lượng tro không tan TB của các loại cà phê từ 2 vùng Đà Lạt và Kon Tum 36

Hình 3.4 Mối liên hệ giữa các thành phần độ ẩm, hàm lượng tro tổng số và hàm lượng tro không tan trong acid 37

Hình 3.5 Thành phần axit béo giữa 2 loại cà phê robusta và Arabica trồng tại Kon Tum 37

Hình 3.6 Thành phần axit béo giữa 2 loại cà phê robusta và Arabica trồng tại Đà Lạt 38

Hình 3.7.Thành phần axit béo của cà phê robusta được trồng tại 2 vùng Đà Lạt và Kon Tum 39

Hình 3.8 Thành phần axit béo của cà phê arabica được trồng tại 2 vùng Đà Lạt và Kon Tum 40

Hình 3.9 Tổng axit béo no và không no của 2 vùng Đà lạt và Kon Tum 41

Hình 3.10 Giá trị yếu tố L của các loại cà phê từ hai vùng Đà lạt và Kon Tum 42

Hình 3.11 Gíá trị yếu tố a của các loại cà phê 42

Hình 3.12 Gíá trị yếu tố b của các loại cà phê 43

Hình 3.13 Biểu đồ Phân bố thể hiện mối liên hệ giữa các loại cà phê từ 2 vùng mã màu sắc và thành phần axit béo của cà phê Arabica và Robusta 44

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH

MỞ ĐẦU

1.Tính cấp thiết của đề tài

Cà phê là một thức uống phổ biến trên toàn thế giới.Việt Nam có lịch sử lâu đờitrong việc trồng café.Café là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam

là mặt hàng nông sản xuất khẩu đứng thứ 2 về kim ngạch sau gạo.Chính vì thế ngành càphê đã có một vai trò rất lớn trong nền kinh tế quốc dân.Ngành cà phê cũng góp phầnchuyển dịch cơ cấu cây trồng trong ngành nông nghiệp nước ta.Ngành cà phê góp phầnchuyển dịch cơ cấu cây trồng trong ngành nông nghiệp nước ta.Hiện nay xu thế toàn cầuhoá và hội nhập đang diễn ra mạnh mẽ như vũ bão trên phạm vi toan thế giới, lôi cuốn rấtnhiều nước trên thế giới tham gia.Việt Nam cũng không thể nằm ngoài vòng xoáy này vàđang nỗ lực hết sức để có thể hoà mình vào tiên trình này một cách nhanh nhất.Hoạt độngxuất nhập khẩu sẽ là cầu nối hết sức quan trọng để đẩy nhanh tiến trình này.Chính vì vậy

mà hoạt động xuất khẩu ngày càng trở nên quan trọng trong chính sách và chiến lượcphát triển kinh tế của Việt Nam

Cà phê là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực ở nước ta.Phát triển sảnxuất cà phê xuất khẩu sẽ đóng góp vai trò lớn đối với nền kinh tế nước ta

Việt Nam có lợi thế rất lớn trong việc sản xuất cà phê.Hàng năm Việt Nam sảnxuất ra một khối lượng lớn cà phê.Tuy nhiên tiêu thụ cà phê nội địa của Việt Nam là rấtthấp, Cà phê vối được trồng phổ biến ở Việt Nam, tuy nhiên nhu cầu thế giới lại thíchtiêu dùng cà phê chè.Do đó, tính cạnh tranh sẽ rất cao so với sản phẩm đến các khu vựckhác.Vì thế sẽ dễ xảy ra các tình huống tranh chấp thương mại dẫn đến cần thông tin đểxác thực nguồn gốc của sản phẩm.Tuy nhiên, cà phê Việt Nam hiên nay chưa đượcnghiên cứu để xây dựng cơ sở dữ liệu về sản phẩm để có thể thực hiện kiểm định nguồngốc sản phẩm khi cần.Vì vậy trong phạm vi nghiên cứu này, bước đầu xây dựng các cơ

sở dữ liệu về sản phẩm cà phê nhân Việt để phục vụ mục đích trên

2.Mục tiêu của đề tài

Nghiên cứu phân biệt cà phê Arabica và Robusta dựa trên thành phần acid béo

3.Nội dung nghiên cứu

 Nghiên cứu tính chất hóa lý của mẫu cà phê nhân Arabica và Robusta từ haivùng khác nhau là KomTum và Đà Lạt

 Nghiên cứu hàm lượng thành phần acid béo có trong mẫu hạt cà phê từ hai vùngnày.

 Nghiên hàm lượng tro tổng số, tro không tan trong axit để thất sự khác nhaugiữa hai mẫu cafe

 Nghiên cứu ứng dụng xử lý số liệu kết hợp với kết quả phân tích mã đo màu vàhàm lượng độ tro

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 2

Năm 1718 người Hà Lan mang cây cà phê tới Surinam, rồi năm 1725 thì ngườiPháp mang đem trồng ở Cayenne, 1720/1723 và Martinique v.v.Sang cuối thế kỷ 18 cây

cà phê đã được trồng ở khắp các xứ sở nhiệt đới, chủ yếu do sự bành trướng thuộc địa củacác đế quốc Âu châu

Sau nhiều lần thất bại, người Hà Lan là dân tộc đầu tiên ở Châu Âu lấy được hạtgiống cây này mang về thử trồng ở đảo Java ( khi đó là thuộc địa của họ)

Năm 1723, một sĩ quan hải quân Pháp tên De Clieu được về nghỉ phép ở Paris, đãquyết định đem cây này về xứ Martinique nơi anh trú đóng.Sau nhiều hoạn nạn De Clieucũng trồng được cây cà phê ở một nơi kín đáo với 3 thủy thủ canh gác ngày đêm.Hơn 50năm sau, Pháp trở thành đối thủ cạnh tranh gay gắt với Hà Lan, bất đồng xảy ra khôngthể giải quyết họ nhờ đến chính quyền Brasil đứng ra dàn xếp.Đây là cơ hội, với nhữngquỷ kế, Brasil đã mang được hạt giống về nước và đây là khởi đầu cho giống cà phê trồngtại Brasil, biến các quốc gia Trung, Nam Mỹ trở thành những đế quốc cà phê lớn bậc nhấtthế giới

Trong khi đó, vào năm 1660 cà phê được người Hà Lan truyền vào Bắc Mỹ ởvùng Amsterdam, Bốn năm sau, người Anh chiếm vùng này và đặt tên là New York, càphê trở thành một thức uống quen thuộc chỉ dành cho giới thượng lưu trong khi trà là

thức uống phổ thông trong mọi tầng lớp.Thế nhưng đến năm 1773, khi Anh HoàngGeorge đánh thuế trà và người dân Mỹ nổi lên chống lại thì tình hình thay đổi.Người Mỹgiả dạng dân da đỏ tấn công những tàu chở trà đem đổ xuống biển.Biến cố lịch sử dướitên Boston Tea Party đã làm cho người Mỹ nghiêng qua uống cà phê và chẳng bao lâuthức uống này trở thành quốc ẩm.Lịch sử trồng cà phê trên thế giới.

Đây là một số mốc quan trọng trong lịch sử trồng café trên thế giới:

 Trên thế giới cây cà phê chè đầu tiên mọc hoang dại tại cao nguyên Etiopia(Châu Phi).Sau đó được đội quân xâm lược Etiopia đưa sang Ả-Râp từ thế kỉ 13-14

 Năm 1554 cà phê từ Ả -Rập tràn sang Thổ Nhĩ Kỳ

 Năm 1573 được trồng ở các nước Châu Âu như Ý, Anh, pháp.Cũng trong thờigian này cà phê còn phát triển ở Ấn Độ

 Năm 1614 người Hà Lan từ cảng Macha của Ả-Rập lấy hạt và đưa cây con về

những loại cây khác thay thế như: C.Canephora, C.Liderica mọc hoang dại ở miền rừng

núi ẩm của Châu Phi

 Cuối thế kỉ 18, cà phê phát triển khắp các vùng nhiệt đới thuộc Châu Âu, Châu

Á, Châu Phi và Châu Mỹ

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 4

Hình 1.1: Bản đồ phân bố cây cà phê trên thế giới

1.1.1.2 Lịch sử phát triển cây cà phê ở Việt Nam

Lần đầu tiên cà phê được đưa vào Việt Nam vào năm 1875, giống Arabica đượcngười Pháp mang từ đảo Bourton sang trồng ở phía Bắc sau đó lan ra các tỉnh miềnTrung như Quảng Trị, Bố Trạch, … Sau thu hoạch chế biến dưới thương hiệu “Arabica

du Tonkin”, cà phê được nhập khẩu về Pháp.Sau khi chiếm nước ta thực dân Pháp thànhlập các đồn điền cà phê như Chinê, Xuân Mai, Sơn Tây chúng canh tác theo phương thức

du canh du cư nên năng suất thấp giảm từ 400 – 500 kg/ha những năm đầu xuống còn

100 – 150 kg/ha khi càng về sau.Để cải thiện tình hình, Pháp du nhập vào nước ta haigiống mới là cà phê vối (C.robusta) và cà phê mít ( C.mitcharichia) vào năm 1908 để thaythế, các đồn điền mới lại mọc lên ở phía Bắc như ở Hà Tĩnh (1910), Yên Mỹ (1911,Thanh Hoá), Nghĩa Đàn (1915, Nghệ An).Thời điểm lớn nhất (1946 – 1966) đạt 13.000ha.Năm 1925, lần đầu tiên được trồng ở Tây Nguyên, sau giải phóng diện tích cà phê cảnước khoảng 20.000 ha, nhờ sự hỗ trợ vốn từ quốc tế, cây cà phê dần được chú trọng, đếnnăm 1980 diện tích đạt 23.000 ha, xuất khẩu trên 6000 tấn.Bản kế hoạch ban đầu đượcxây dựng năm 1980 đặt mục tiêu cho ngành cà phê Việt Nam có khoảng 180 nghìn ha với

sản lượng 200 nghìn tấn.Sau đó, bản kế hoạch này đã nhiều lần sửa đổi.Các con số caonhất dừng lại ở mức 350 nghìn ha với sản lượng 450 nghìn tấn (VICOFA, 2002).

Trận sương muối năm 1994 ở Brasil đã phá huỷ phần lớn diện tích cà phê ở nướcnày, cộng hưởng đợt hạn hán kéo dài năm 1997 đã làm nguồn cung trên toàn thế giới sụpgiảm mạnh, giá tăng đột biến đã khích lệ mở rộng diện tích cà phê ở Việt Nam, đầu tư kỹthuật canh tác thâm canh, chuyên canh, … nhờ đó diện tích và sản lượng tăng nhanh,trung bình 23,9%/năm, đưa tổng diện tích cây cà phê năm 2000 lên đến 516,7 nghìn ha,chiếm 4,14% tổng diện tích cây trồng của Việt Nam, đứng thứ ba chỉ sau hai loại câylương thực chủ lực là lúa (chiếm 61,4%) và ngô (chiếm 5,7%).Trong thập kỷ 90 thế kỷ

XX, sản lượng tăng lên trên 20%/năm (và các năm 1994, 1995, 1996 sản lượng tăng thậmchí còn cao hơn với tỷ lệ lần lượt là 48,5%, 45,8% và 33%).Năm 2000, Việt Nam cókhoảng 520 nghìn ha cà phê, tổng sản lượng đạt 800 nghìn tấn.Nếu so với năm 1980, diệntích cà phê của Việt Nam năm 2000 đã tăng gấp 23 lần và sản lượng tăng gấp 83 lần.Mứcsản lượng và diện tích vượt xa mọi kế hoạch trước đó và suy đoán của các chuyên giatrong nước và quốc tế

Cho đến nay sản lượng cà phê cả nước chiếm 8% sản lượng nông nghiệp, chiếm25% giá trị xuất khẩu và là nước xuất khẩu cà phê Robusta lớn nhất thế giới với hai tỉnh

có diện tích canh tác lớn nhất là ĐăkLăc và Gia Lai, mang lại việc làm ổn định, thu nhậpcao cho hàng triệu người.Góp phần ổn định kinh tế xã hội ở những vùng xa xôi hẻo lánh,dân tộc ít người, …

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 6

Hình 1.2: Biểu đồ phân bố vùng trồng cà phê của Việt Nam

Nguồn: Bộ NN&PTNT, Sở NN&PTNT các tỉnh, Doanh nghiệp xuất khẩu cà phê Việt Nam

có hai loài cà phê có ý nghĩa kinh tế.Loài thứ nhất có tên thông thường trong tiếng Việt là

cà phê chè (tên khoa học: Coffea arabica), đại diện cho khoảng 61% các sản phẩm cà phêtrên thế giới.Loài thứ hai là cà phê vối (tên khoa học: Coffea canephora hay Coffearobusta), chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê.Ngoài ra còn có Coffea liberica và chari (ởViệt Nam gọi là cà phê mít) với sản lượng không đáng kể

Cà phê thuộc giống coffea gồm 70 loại khác nhau, nhưng chỉ có khoảng 10 loại cógiá trị kinh tế và trồng trọt.Hiện nay thường trồng 3 loại chính:

- Giống Arabica

- Giống Robusta

Arabica thường được trồng ở độ cao tờ 1000-1600m và cây cao từ 3 – 7 m tùyđiều kiện đất đai, khí hậu, độc thân hoặc nhiều thân, lá nhỏ hình oval hoặc lưỡi mác, cànhnhỏ mảnh khảnh ít phân nhánh, tán nhỏ, quả hình bầu dục đôi khi hình tròn, quả chín cógiống màu vàng có giống màu đỏ tươi, đường kính 10 – 15 mm, thường có hai nhân,hiếm khi có ba nhân, cuống quả khi chín rất mềm dễ rụng, nứt khi trời mưa.Thời giannuôi quả 6 – 7 tháng, khí hậu lạnh ở miền Bắc arabica chín rộ vào tháng 12 – 1 năm sau

và muộn hơn 2 – 3 tháng so với Tây Nguyên.Khoảng 800 – 1200 quả/kg, cứ 2,5 – 3 kghạt cho ra 1 kg nhân, nhân có màu xám xanh, xanh lục,xanh nhạt, …Tuỳ theo phươngpháp chế biến lượng caffein trong nhân khoảng 1 – 3%

1.2.1.2 Cà phê Robusta

Hình1.4 Hoa và quả chín cà phê Robusta.

Tên khoa học: Coffea canephora hay Coffea robusta, thường được gọi là cà phêvối, chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê.Có nguồn gốc từ khu vực sông Conggô và miềnnúi thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Phi Châu

Robusta cao 5 – 7 m, độc thân hoặc nhiều thân, cành khá lớn phân nhiều nhánh,tán rộng, lá trung bình mặt lá gồ ghề.Đặc biệt, hoa robusta không bao h ra lại vào mùasau tại vị trí cũ, quả chín màu đỏ sẫm, đường kính 10 – 13 mm, hình bầu dục hoặc tròn có

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 8

hai nhân đôi khi một nhân, vỏ quả cứng và cuống dai hơn arabica.Cứ khoảng 3 kg quảcho ra 1 kg nhân, nhân hình bầu dục hơi tròn có màu xám xanh, xanh bạc, vàng mỡ gà,…Tuỳ thuộc vào cách chế biến lượng caffein có khoảng 1,5 – 3%.

và giảm năng suất

Hoa của ba loại cà phê trên thường nở đồng loạt, thành chùm màu trắng muốt,hương thơm ngào ngạt.Hoa chỉ nở trong 3 – 4 ngày, thời gian thụ phấn khoảng 2 – 3h.Một cây cà phê trưởng thành có từ 30.000 – 40.000 hoa

Hình 1.5 Cây cà phê Chari

Hiện nay, hai loại cà phê được trồng nhiều nhất trên thế giới là cà phê Arabica vàRobusta.Trong đó cà phê Arabica chiếm 70% tổng sản lượng cà phê trên thế giới, còn càphê Robusta chiếm khoảng 30%.Các cà phê khác chiếm tỉ lệ không đáng kể.trong hai loại

cà phê phổ biến nói trên, cà phê Arabica thường được đánh giá tốt hơn về các tính chấthương vị và thường được sản xuất cà phê rang xay.Còn cà phê Robusta thì thường được

sử dụng để sản xuất cà phê hòa tan.Nước sản xuất cà phê Arabica nhiều nhất trên thế giới

là Brazil, còn nước sản xuất cà phê Robusta nhiều nhất thế giới là Việt Nam.Gần nhưtoàn bộ lượng cà phê xuất khẩu của Việt Nam đều là Robusta

Hình 1.6 hạt cà phê Arabica và Robusta

Bảng 1.1 So sánh cà phê Arabica - Robusta

Thời gian từ lúc ra hoa đến khi quả

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 10

1.3.Sản lượng cà phê xuất khẩu trên thế giới và tình hình sản xuất ở Việt Nam

1.3.1.Sản lượng cà phê xuất khẩu trên thế giới

Dưới đây là danh sách những nước xuất khẩu cà phê hàng đầu thế giới.Sản lượngcủa các nước này chiếm tới 88% sản lượng cà phê xuất khẩu của cả thế giới.Trong đóriêng sản lượng của Brasil đã chiếm tới hơn 30%.Tổng sản lượng của ba quốc gia đứngđầu là Brasil, Việt Nam và Colombia nhiều hơn tất cả các nước khác cộng lại

Bảng 1.2: Sản lượng cà phê xuất khẩu trên thế giới

Theo thống kê của Tổ chức Cà phê Quốc tế — International Coffee Organization

Chú thích:

A (Arabica): Cà phê chè

R (Robusta): Cà phê vối

1.3.2.Tình hình sản xuất ở Việt Nam

 Cà phê ở Việt Nam chủ yếu phục vụ cho xuất khẩu, là nông sản có giá trị xuấtkhẩu đứng thứ 2 sau gạo (trên 500 triệu USD).Việt Nam có sản lượng cà phê đứng thứ 2trên thế giới sau Brazil, năng suất có thể lên đến 8 tấn/ ha với tổng sản lượng xuất khẩunăm 2009 đạt 1,18 triệu tấn, tương đương 1,7 tỷ USD.Việt Nam chủ yếu xuất khẩu cà phêRobusta, một dang cà phê có tiêu chuẩn thấp hơn cà phê Arabica mà các nước Châu Âuthường sử dụng

 Công tác giống và quy hoạch nông nghiệp hạn chế

 Chủ yếu xuất khẩu cà phê nhân.Sử dụng trong nước là rất ít

 Canh tác cà phê theo kiểu thâm canh, rất ít có cây che bóng.Khai thác cạn kiệtnguồn tài nguyên đất và nước

 Thiết bị cũ, không tập trung.Chủ yếu nhỏ và lẻ

1.3.3.Tình hình tiêu thụ cà phê trên thế giới.

 Tình trạng tiêu thụ cà phê trên thế giới gần đây đang thay đổi.Tiêu thụ ở cácnước sản xuất cà phê tăng lên, trong khi tiêu thụ của các nước nhập khẩu truyền thốnggiảm đi

 Năm 2003 toàn thế giới tiêu thụ 113 triệu bao(1bao=60kg), trong đó các nướcnhập khẩu tiêu thụ 85,2 triệu bao, các nước sản xuất tiêu thụ nội địa 27,6 triệu bao

 Năm 2004 toàn thế giới tiêu thụ 112,4 triệu bao trong đó các nước nhập khẩutiêu thụ 84,3 triệu bao (giảm 1,05%) các nước xuất khẩu tiêu thụ nội địa 28,1 triệu bao(tăng 1,78%)

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 12

 Brazil là nước sản xuất cà phê lớn nhất thế giới nhưng là nước tiêu thụ cà phêlớn thứ 3 thế giới khoảng 13,75% trong niên vụ 2003

 Etiopia, quê hương của cà phê có truyền thống uống cà phê, trong năm 2004 họ

tự tiêu thụ khoảng 42% lượng cà phê trong nước sản xuất ra

 Việt Nam đang khuyến cáo người dân tăng cường uống cà phê và số lượng cácnhà rang xay cà phê cung cấp cho thị trường nội địa ngày càng nhiều

Hình 1.7 Biểu đồ sản lượng cà phê thế giới và phần đóng góp của các nước qua các năm

Theo thống kê của Tổ chức Cà phê Quốc tế — International Coffee Organization

1.3.4.Thời gian thu hoạch chính trong năm ở Việt Nam

Mỗi loại cà phê có thời gian chin và thu hoạch khác nhau.Cà phê chè và cà phê mítchin tập trung hơn.Cà phê vối thường chin rải rác.Thời gian thu hoạch vào khoảng 20-40ngày nên việc tập trung nhân lực rất được chú trọng.Ở mỗi vùng khác nhau có đọ cao,nhiệt độ lượng mưa khác nhau thời vụ chin của quả cũng khác nhau

Thông thường thời vụ thu hoạch như sau:

- Cà phê chè: từ tháng 11-12, 1-2 tập trung vào tháng 12 và tháng 1.Ở Tây Nguyênthu hoạch sớm hơn khoảng 2 tháng

- Cà phê vối: từ tháng 12-tháng 4 năm sau rộ vào tháng 2,3

- Cà phê mít: tháng 5,6,7,8 rộ vào tháng 6,7

Bảng1.3.Thống kê thời gian thu hoạch của một số vùng

Nguồn: Bộ NN&PTNT, Sở NN&PTNT các tỉnh, Doanh nghiệp xuất khẩu cà phê Việt Nam

Vùng trồng cafe Thời vụ thu hái( tháng )

 Đất trồng cà phê cũng có ảnh hưởng đến mùi vị và màu sắc của cà phê

1.4.2.Địa hình và khí hậu

 Ảnh hưởng của độ cao: độ cao trong vùng đất trồng cũng ảnh hưởng đến chấtlượng cà phê.Chẳng hạn cà phê trồng ở độ cao 2000m trở lên có hương vị đặc biệt và xếphạng cao hơn cà phê trồng ở vùng thấp

 Ở các vùng cao nhiệt độ thấp và biên độ nhiệt ngày và đêm lớn hơn thì hạt càphê thường rắn chắc hơn.Các đặc trưng cảm quan của nước pha của cà phê vùng caothường nổi trội hơn so với vùng thấp.Trong quá trình phát triển trên đồng ruộng vào giaiđoạn quả bắt đầu phình to nếu gặp khô hạn, độ ẩm đất thấp thì kích thước của hạt cókhuynh hướng giảm.Sương muối hay mưa đá xảy ra khi quả còn non thì sau này sẽ xuấthiện nhiều hạt có vết đen lốm đốm

1.4.3.Kỹ thuật chăm sóc cây

Chế độ chăm sóc trong thời gian trồng cà phê rất quan trọng.Người trồng cà phêquyết định chất lượng cà phê.Chế độ chăm sóc gồm có:

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 14

- Phân bón đúng kì, số lượng cần thiết

- Phòng trừ sâu bệnh

- Đánh nhánh tạo hình

- Số lượng và loại cây bóng mát cần thiết cho từng loại cà phê

1.5.Kỹ thuật thu hoạch và bảo quản cà phê

1.5.1.Phương thức thu hoạch cà phê.

Chủ yếu là thu hoạch bằng tay và có 2 kiểu:

- Thu hái theo kiểu nhặt quả

- Thu hái theo kiểu tuốt cành

Yêu cầu kỹ thuật khi hái:

- Phải đảm bảo độ chin của quả vì quả màu xanh làm giảm chất lượng trực tiếpđến chất lượng cà phê sau này.Quả chin phải đạt 2/3 màu đỏ, lúc quả đã chín sinh lý đầy

đủ và sự hình thành lớp phôi nhũ đã ổn định và không thay đổi thành phần sinh hóa

- Trong khi hái cà phê cần đảm bảo không làm rụng cành, lá, hoa cà phê vì nó cóảnh hưởng đến vụ thu hoạch sau.Thông thường với cà phê chè lúc quả chin thì nụ hoa đãhình thành khoảng 2-4mm, sau khi hái xong 1 tháng hoa sẽ nở

- Để nâng cao chất lượng cà phê hái quả xanh phải ≤ 5%

1.5.2.Vận chuyển.

Trong quá trình vận chuyển nguyên liệu, cần tránh lẫn các tạp chất khác như: cỏdại, đất cát, … và không được để nguyên liệu bị dập nát, nếu nguyên liệu bị dập nát cầnđem chế biến trước.Phương tiện vận chuyển có thể dung xe ô tô hoặc các phương tiện thô

sơ khác nếu hđịa hình nơi thu hái cho phép

1.5.3.Bảo quản.

Cà phê sau khi thu hoạch cần được vận chuyển về nơi chế biến.Trường hợp vớikhối lượng cà phê lớn, quả tươi cần phải trải r một lớp nền sạch, khô ráo, thoáng vớichiều dày từ 15-20 cm.Quả cà phê không nên đổ thành đống lớn vì vỏ quả chín thường cónhiều nước và đường rất dễ lên men và nhiều mốc trắng mọc lên làm cho các acid hữu cơhình thành bởi sự lên men lactic, bultyric dẫn đến vị chua và hôi.Quả cà phê chín đểthành đống thường hô hấp rất mạnh và tỏa nhiệt làm bốc hơi nóng làm tăng quá trình lênmen làm giảm phẩm chất của cà phê

1.6.Cấu tạo của quả cà phê.

Hình 1.8 cấu tạo của quả cà phê

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 16

Bảng1.5 Thành phần hóa học của vỏ quả

Nguồn: giáo trình kỹ thuật sản xuất các sản phẩm nhiệt đới

Nguồn: giáo trình kỹ thuật sản xuất các sản phẩm nhiệt đới

c Lớp vỏ trấu

Có thóc bao bọc quanh thân, mầu trắng ngà, cứng, nhiều chất xơ.Vỏ trấu cà phêchè mỏng, dễ đập vỡ hơn cà phê vối và mít.Thành phần chính của vỏ trấu là cellulosengoài ra còn có hemicellulose và đường

Bảng1.7 Thành phần hóa học của vỏ trấu

Nguồn: giáo trình kỹ thuật sản xuất các sản phẩm nhiệt đới

Nằm ở trong cùng, là thành phần chính của quả, mỗi quả thường có 2 nhân, có khi

là một hay ba nhân.Phía ngoài của nhân có những tế bào nhỏ và cứng, trong đó có chứachất dầu.phía trong là những tế bào lớn và mềm hơn

Bảng1.8 Thành phần hóa học của nhân cà phê

Nguồn: giáo trình kỹ thuật sản xuất các sản phẩm nhiệt đới

Cellulose 10-20

TroTrong đó:

CaPFeNaMnRb,Cu,F

 Lipit:

Hạt cà phê chứa lượng lipit khá lớn (10-13%).Lipit trong cà phê chủ yếu gồm dầu

và sáp.Trong đó sáp chiếm 7% tổng lượng lipit, còn dầu chiếm hơn 90%.Trong quá trìnhchế biến, lipit bị biến đổi, song một phần acid béo tham gia phản ứng dưới tác dụng củanhiệt độ cao tạo nên hương thơm cho sản phẩm, lượng lipit không bị biến đổi là dung môitốt hòa tan các chất thơm.Khi pha cà phê thì chỉ một lượng nhỏ lipit đi vào nước còn lạiphần lớn lưu lại trên bã

 Protein:

Hàm lượng protein trong cà phê không cao nhưng nó đóng vai trò quan trọngtrong việc hình thành hương vị của sản phẩm

Bằng phương pháp thủy phân, người ta thấy trong thành phần protein của cà phê

có những acid amin sau: cysteine, alanine, phenylalanine, histidine, leucine, lysine,…Các acid amin này ít thấy ở trạng thái tự do, chúng thường ở dạng liên kết.Khi gia nhiệt,các mạch polypeptit bị phân cắt, các acid amin được giải phóng ra tác dụng với nhauhoặc tác dụng với những chất tạo mùi và vị cho cà phê rang.Trong số các acid amin kểtrên đáng chú ya nhất là những acid amin có chứ lưu huỳnh như cysteine, methionine vàproline, chúng góp phần tạo nên hương đặc trưng của cà phê sau khi rang.Đặc biệt,methionine và proline có tác dụng làm giảm tốc độ õi hóa các chất thơm làm cho cà phêgiữ được mùi vị khi bảo quản

Trong quá trình chế biến chỉ có một phần protein bị phân giải thành acid amin, cònphần lớn bị biến thành hợp chất không tan

 Gulcid:

Chiếm khoảng 50% tổng số chất khô, đại bộ phận không tham gia vào thành phầnnước uống mà chỉ cho màu và vị caramen.Đường có trong cà phê do trong quá trình thủyphân dưới tác dụng của acid hữu cơ và enzyme tủy phân.Hàm lượng saccharose có trong

cà phê phụ thuộc vào mức độ chín: quả càng chín thì hàm lượng saccharose càngcao.Saccharose bị caramen hóa trong quá trình rang nên sẽ tạo hương vị cho nước càphê.Hạt cà phê còn chứa nhiều polysaccharit nhưng phần lớn bị loại ra ngoài bã cà phêsau quá trình trích ly

 Chất khoáng:

Hàm lượng chất khoáng trong cà phê khoảng 3-5% chủ yếu là Kali, Nito, Magie,Photpho,Clo.Ngoài ra còn thấy Nhôm, Sắt, Đồng, Iod, Lưu huỳnh,… những chất này ảnhhưởng không tốt đến mùi cà phê.Chất lượng cà phê cao khi hàm lượng chất khoáng càngthấp và ngược lại

 Các Alkaloid:

Trong cà phê có các alkaloid như caffeine, trigonelline, coline.Trong đó quantrọng và được nghiên cứu nhiều hơn cả là caffeine và trigonelline

Trigonelline (acid methyl betaniotic: C7H7NO2) là alkaloid không có hoạt tính sinh

lý, ít tan trong rượu etylic, không tan trong chloroform và ete, tan nhiều trong nước nóng,nhiệt độ nóng chảy là 218oC.Tính chất đáng quý của trigonelline là dưới tác dụng của

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 20

nhiệt độ cao của nó bị thủy phân tạo thành acid nicotic (tiền vitamin PP).Nhiều kết quảnghiên cứu cho thấy trong cà phê nhân có acid nicotic nhưng nó được hình thành trongquá trình gia nhiệt trong đó sự nhiệt phân trigonelline giữ vị trí quan trọng.

 Chất thơm.

Trong cà phê hàm lượng chất thơm nhỏ, nó được hình thành và tích lũy tronghạt.Sự tích lũy chịu nhiều yếu tố như đất đai, khí hậu và nhất là chủng loại cà phê.Mặtkhác, nó được hình thành trong quá trình chế biến đặc biệt là quá trình rang.Chất thơmbao gồm nhiều cấu tử khác nhau: acid, aldehyde, cetone, rượu, phenol, este.Trong quátrình rang, các chất thơm thoát ra ban đầu có mùi vị hắc chuyển sang mùi thơm

1.7.Kiểm định và truy xuất xuất nguồn gốc cà phê

1.7.1.Tổng quan về vai trò của kiểm định và truy xuất nguồn gốc đối với nông sản.

Truy xuất nguồn gốc là giải pháp cho phép người tiêu dùng trực tiếp dễ dàng thuthập thông tin ngược dòng từ sản phẩm cuối cùng về nơi sản xuất ban đầu.Truy xuất giúpngười tiêu dùng nhận được thông tin xác thực về sản phẩm qua từng công đoạn của quátrình sản xuất, chế biến và phân phối

Với nhiều quốc gia phát triển, truy xuất nguồn gốc là một yếu tố bắt buộc và quantrọng trong sản xuất thực phẩm.Tại EU, các quốc gia này đã đưa truy xuất nguồn gốc trởthành quy định bắt buộc đối với các nước thành viên của EU từ ngày 1/1/2005.Tại Mỹ,theo một khảo sát tại hội chợ của Hiệp hội nhà hàng quốc gia (NRA) năm nay, có tới mộtnửa khách hàng tham gia hội chợ quan tâm tới các tiêu chuẩn truy xuất nguồn gốc.Các hệthống siêu thị bán lẻ ở Anh cũng đang tăng cường áp dụng các tiêu chuẩn truy xuất nguồngốc trong nỗ lực nâng cao sự phát triển bền vững.Còn tại Canada, hệ thống truy xuấtnguồn gốc áp dụng trên các trang trại nuôi lợn và cừu cũng được ủng hộ.Vì thế có thểthấy, bước đầu tiên để làm nên một sản phẩm tạo được sự tin tưởng từ người tiêu dùng lànguồn gốc sản phẩm đảm bảo từ khâu sản xuất đến đóng gói và xuất xưởng

Truy xuất nguồn gốc sản phẩm giờ đây đang trở thành xu hướng mạnh mẽ trên thịtrường, bởi người tiêu dùng sẽ cảm thấy yên tâm hơn nếu biết chắc chắn thực phẩm mình

ăn có nguồn nguyên liệu từ đâu, được trồng trọt hay chăn nuôi như thế nào, có sử dụngphân bón hóa học hay chất kháng sinh hay không, thời gian thu hoạch, điều kiện bảo

quản, dây chuyền sản xuất hay khâu kiểm định chất lượng như thế nào….Các nhà bán lẻcũng yên tâm hơn và cảm thấy dễ kiểm soát các rủi ro phát sinh hơn nếu theo dõi và xácminh được toàn bộ đường đi của sản phẩm.

1.7.2.Kiểm định và truy xuất nguồn gốc đối với cà phê

Hình 1.9 Sơ đồ chuỗi cung ứng cà phê

Các hoạt động xử lý thực tế đối với Cà phê bao gồm:

 Chế biến ướt (rửa hoàn toàn hoặc rửa một nửa) và/hoặc khô

 Xay/xát

 Đóng bao/xếp kiện Cà phê nhân

 Phân loại và phân cấp

 Đấu trộn Cà phê nhân

 Tách cafein

 Rang

 Chế biến hòa tan

 Sản xuất các sản phẩm từ Cà phê (ví dụ chiết xuất, hương, màu, Cà phê dạnglỏng, v.v )

SVTH: NGUYỄN THỊ THÙY LINH 22