BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM TIỂU LUẬN TÌM HIỂU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT (Nguyên liệu đầu vào cà phê nhân) GVHD: ĐỖ VIẾT PHƯƠNG SVTH: LÊ THÚY AN LÊ THỊ DIỆU NGUYỄN THỊ HỒNG VÂN NGUYỄN THỊ THU THỦY NGUYỄN THỊ CHUNG ĐẶNG THỊ HOÀNG GIANG NGUYỄN THỊ HỢP CAO THỊ THIỆN ĐỖ THỊ THU HẰNG Lớp: ĐẠI HỌC THỰC PHẨM TP Hồ Chí Minh, Tháng 10 năm 2011 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay, thị trường có nhiều loại thức uống khác Đặc biệt cà phê Nó không giống loại đồ uống khác, chức cà phê giải khát, người dân Mỹ uống thức uống giải khát Chức cà phê tạo cảm giác hưng phấn cung cấp chất chống ôxi hóa (antioxidant) cho thể, vai trò mà trước người ta thấy hoa rau xanh Cà phê đóng vai trò quan trọng xã hội xuyên suốt lịch sử đại Ở số nước người ta coi việc uống cà phê thức uống phổ thông (cà phê thường có hàm lượng Cafein thấp) ăn kèm bánh trái hoa Ở Việt Nam cà phê thức uống ưa chuộng, đặc biệt vào buổi sáng (nhưng hàm lượng cafein cao thích hợp với người quen dùng nghiện cà phê) Các quán giải khát (trừ "bar") thường gọi "quán cà phê", phục vụ thức uống khác Từ vấn đề Nhóm chúng em định chọn “CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÀ PHÊ TỪ NGUYÊN LIỆU NHÂN” làm đề tài nghiên cứu Tiểu luận: TÌM HIỂU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT NHẬN XÉT GVHD: ĐỖ VIẾT PHƯƠNG SVTH: NHÓM CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CAFE BỘT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÊN GỌI Từ "cà phê" tiếng Việt có gốc từ chữ CAFÉ tiếng Pháp Giống ngôn ngữ thuộc hệ ngôn ngữ Ấn-Âu, café có gốc từ kahveh tiếng Thổ Nhĩ Kỳ kahveh đến từ Qahwa tiếng Ả Rập Trong tiếng Anh, từ Coffee xuất lần từ sớm năm 1600, thể sớm từ đến vào khoảng 10 năm cuối năm 1500 Xuất phát từ từ Caffè tiếng Ý Từ giới thiệu châu Âu thông qua người Thổ Nhĩ Kỳ Ottoman Kahve có nguồn gốc từ tiếng Ả Rập: قهوة, Qahweh Nguồn gốc nguyên thủy từ Ả Rập không rõ ràng; có nguồn gốc tôn giáo Kaffa phía Tây Ethiopia, nơi cà phê trồng trọt, bới từ Qahwat Al-Būnn', có ý nghĩa "rượu đậu" tiếng Ả Rập Ở Eritrea, "Būnn" (cũng có nghĩa "rượu đậu" Tigrinya) dùng Tên Amharic Afan Oromo cho cà phê Bunna LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÂY CÀ PHÊ TRÊN THẾ GIỚI: NGUỒN GỐC Những câu chuyện cà phê nhiều, thực hay hư kiểm chứng, họ phóng đại lên cho ly kỳ, thú vị hậu vị để lại giọt cà phê tan vào tế bào cảm giác Trong câu chuyện đó, từ chuyện nghe hợp lý câu chuyện anh chàng chăn dê tên Kaldi người xứ Abyssinia với đàn dê Chuyện kể rằng, đàn dê anh ăn loại lạ có hoa màu tắng, có màu đo đỏ sau có biểu lạ thường Kaldi phát điều đó, anh liều ăn thử thấy hưng phấn hẳn lên, ngờ gặp phép lạ báo cho vị quản nhiệm tu viện gần Nhà tu sợ thứ trái cấm quỷ nên vứt vào lò lửa, cháy xém tỏa mùi thơm lừng, đến lúc người tu sĩ tin quà GVHD: ĐỖ VIẾT PHƯƠNG SVTH: NHÓM CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CAFE BỘT Thượng Đế ban tặng nên vội kêu thêm tăng lữ khác đến tiếp tay Họ đem rang lên, giã nhỏ pha vào nước uống để người hưởng thiên ân Đến câu chuyện độc hại cà phê, câu chuyện đất nước Thụy Điển, quốc vương Gusitafu đệ tam muốn thử xem cà phê có độc hay không định bắt hai anh em tội phạm bị kết án tử hình giam ngục ngày phải cho uống thứ nước làm từ hai lần, thử xem họ chết sao? Đến lúc chết, vị hoàng đế để lại di cho người kế vị phải tiếp tục làm theo lệnh ông ta, phép lạ, hai tử tù qua đời tuổi 80! Và có lẽ ghi nhận loài người tính dược lý cà phê, … Đó truyền thuyết, di khảo cổ, ghi chép người lại ngày Người ta biết rằng, Kaffa (Ethiopia ngày nay) vùng đất khởi nguyên cà phê, từ kỷ thứ IX có ghi nhận đây, đến kỷ XIV người buôn nô lệ mang cà phê từ Ethiopia sang xứ Ả Rập Nhưng tới tận kỷ XV người ta biết rang cà phê lên sử dụng làm đồ uống Cà phê trở thành thức uống truyền thống người Ả Rập nơi trồng cà phê độc quyền với trung tâm giao dịch cà phê thành phố cảng Mocha, hay gọi Mokka, tức thành phố Al Mukha thuộc Yemen ngày Người Ả Rập tự hào phát minh loại thức uống giữ bí mật để bảo tồn độc quyền loại sản phẩm Họ đưa chế tài chặt chẽ việc sản xuất xuất cà phê như: Chỉ mang hạt khỏi xứ sau rang chín,người ngoại quốc bị cấm không cho bén mảng đến đồn điền cà phê Thế dù nghiêm ngặt đến mức có người vượt qua được, khách hành hương thưởng thức nước cà phê lút mang hạt giống trồng, chẳng khắp khu vực Trung Đông có trồng truyền lúc xa GVHD: ĐỖ VIẾT PHƯƠNG SVTH: NHÓM CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CAFE BỘT DU NHẬP VÀO CHÂU ÂU Sau nhiều lần thất bại, người Hà Lan dân tộc Châu Âu lấy hạt giống mang thử trồng đảo Java ( thuộc địa họ) Năm 1723, sĩ quan hải quân Pháp tên De Clieu nghỉ phép Paris, định đem xứ Martinique nơi anh trú đóng Sau nhiều hoạn nạn De Clieu trồng cà phê nơi kín đáo với thủy thủ canh gác ngày đêm Hơn 50 năm sau, Pháp trở thành đối thủ cạnh tranh gay gắt với Hà Lan, bất đồng xảy giải họ nhờ đến quyền Brasil đứng dàn xếp Đây hội, với quỷ kế, Brasil mang hạt giống nước khởi đầu cho giống cà phê trồng Brasil, biến quốc gia Trung, Nam Mỹ trở thành đế quốc cà phê lớn bậc giới Trong đó, vào năm 1660 cà phê người Hà Lan truyền vào Bắc Mỹ vùng Amsterdam, Bốn năm sau, người Anh chiếm vùng đặt tên New York, cà phê trở thành thức uống quen thuộc dành cho giới thượng lưu trà thức uống phổ thông tầng lớp Thế đến năm 1773, Anh Hoàng George đánh thuế trà người dân Mỹ lên chống lại tình hình thay đổi Người Mỹ giả dạng dân da đỏ công tàu chở trà đem đổ xuống biển Biến cố lịch sử tên Boston Tea Party làm cho người Mỹ nghiêng qua uống cà phê chẳng thức uống trở thành quốc ẩm LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÂY CÀ PHÊ Ở VIỆT NAM Lần cà phê đưa vào Việt Nam vào năm 1875, giống Arabica người Pháp mang từ đảo Bourton sang trồng phía Bắc sau lan tỉnh miền Trung Quảng Trị, Bố Trạch, … Sau thu hoạch chế biến thương hiệu “Arabica du Tonkin”, cà phê nhập Pháp Sau chiếm nước ta thực dân Pháp thành lập đồn điền cà phê Chinê, Xuân Mai, Sơn Tây chúng canh tác theo phương thức du canh du cư nên suất thấp giảm từ 400 – 500 kg/ha năm đầu xuống 100 – 150 kg/ha sau Để cải thiện tình hình, Pháp du nhập vào nước ta hai giống cà phê vối (C robusta) cà phê mít ( C mitcharichia) vào năm 1908 để thay thế, đồn điền lại mọc lên phía Bắc Hà Tĩnh (1910), Yên Mỹ (1911, Thanh Hoá), Nghĩa Đàn (1915, Nghệ An) Thời điểm lớn (1946 – 1966) đạt 13.000 GVHD: ĐỖ VIẾT PHƯƠNG SVTH: NHÓM CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CAFE BỘT Năm 1925, lần trồng Tây Nguyên, sau giải phóng diện tích cà phê nước khoảng 20.000 ha, nhờ hỗ trợ vốn từ quốc tế, cà phê dần trọng, đến năm 1980 diện tích đạt 23.000 ha, xuất 6000 Trận sương muối năm 1994 Brasil phá huỷ phần lớn diện tích cà phê nước này, cộng hưởng đợt hạn hán kéo dài năm 1997 làm nguồn cung toàn giới sụp giảm mạnh, giá tăng đột biến khích lệ mở rộng diện tích cà phê Việt Nam, đầu tư kỹ thuật canh tác thâm canh, chuyên canh, … nhờ diện tích sản lượng tăng nhanh, trung bình 23,9%/năm, đưa tổng diện tích cà phê năm 2000 lên đến 516,7 nghìn ha, chiếm 4,14% tổng diện tích trồng Việt Nam, đứng thứ ba sau hai loại lương thực chủ lực lúa (chiếm 61,4%) ngô (chiếm 5,7%) Trong thập kỷ 90 kỷ XX, sản lượng tăng lên 20%/năm (và năm 1994, 1995, 1996 sản lượng tăng chí cao với tỷ lệ 48,5%, 45,8% 33%) Năm 2000, Việt Nam có khoảng 520 nghìn cà phê, tổng sản lượng đạt 800 nghìn Nếu so với năm 1980, diện tích cà phê Việt Nam năm 2000 tăng gấp 23 lần sản lượng tăng gấp 83 lần Mức sản lượng diện tích vượt xa kế hoạch trước suy đoán chuyên gia nước quốc tế Cho đến sản lượng cà phê nước chiếm 8% sản lượng nông nghiệp, chiếm 25% giá trị xuất nước xuất cà phê Robusta lớn giới với hai tỉnh có diện tích canh tác lớn ĐăkLăc Gia Lai, mang lại việc làm ổn định, thu nhập cao cho hàng triệu người Góp phần ổn định kinh tế xã hội vùng xa xôi hẻo lánh, dân tộc người, … SINH VẬT HỌC: Cà phê tên chi thực vật thuộc họ Thiên thảo (Rubiaceae) Họ bao gồm khoảng 500 chi khác với 6.000 loài nhiệt đới Chi cà phê bao gồm nhiều loài lâu năm khác nhau.Tuy nhiên, loài chứa caffein hạt, số loài khác xa với cà phê ta thường thấy Chỉ có hai loài cà phê có ý nghĩa kinh tế Loài thứ có tên thông GVHD: ĐỖ VIẾT PHƯƠNG SVTH: NHÓM CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CAFE BỘT thường tiếng Việt Cà phê chè (tên khoa học: Coffea arabica), đại diện cho khoảng 61% sản phẩm cà phê giới Loài thứ hai Cà phê vối (tên khoa học: Coffea canephora hay Coffea robusta), chiếm gần 39% sản phẩm cà phê Ngoài có Coffea liberica chari (ở Việt Nam gọi Cà phê mít) với sản lượng không đáng kể Cà phê thuộc giống coffea gồm 70 loại khác nhau, có khoảng 10 loại có giá trị kinh tế trồng trọt Hiện thường trồng loại chính: • Giống Arabica • Giống Robusta • Giống Chari Ba giống có thời vụ xen kẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc trồng trọt thu hoạch.Lần cà phê đưa vào Việt Nam vào năm 1875, giống Arabica người Pháp mang từ đảo Bourton sang trồng phía Bắc sau lan tỉnh miền Trung Quảng Trị, Bố Trạch, … Sau thu hoạch chế biến thương hiệu “Arabica du Tonkin”, cà phê nhập Pháp CÀ PHÊ CHÈ (ARABICA) Tên khoa học Coffee arabica, thường gọi cà phê chè, đại diện cho khoảng 61% sản phẩm cà phê giới Có nguồn gốc từ Cao Nguyên nhiệt đới Ethiopia đông Phi Châu Arabica cao từ – m tùy điều kiện đất đai, khí hậu, độc thân nhiều thân, nhỏ hình oval lưỡi mác, cành nhỏ mảnh khảnh phân nhánh, tán nhỏ, hình bầu dục hình tròn, chín có giống màu vàng có giống màu đỏ tươi, đường kính 10 – 15 mm, thường có hai nhân, có ba nhân, cuống chín mềm dễ rụng, nứt trời mưa Thời gian nuôi – tháng, khí hậu lạnh miền Bắc arabica chín rộ vào tháng 12 – năm sau muộn – tháng so với Tây Nguyên Khoảng 800 – 1200 quả/kg, 2,5 – kg hạt cho kg nhân, nhân có màu xám xanh, xanh lục,xanh nhạt, …Tuỳ theo phương pháp chế biến lượng caffein nhân khoảng – 3% CÀ PHÊ VỐI (ROBUSTA) Tên khoa học: Coffea canephora hay Coffea robusta, thường gọi cà phê vối, chiếm gần 39% sản phẩm cà phê Có nguồn gốc từ khu vực sông Conggô miền núi thấp xích đạo nhiệt đới Tây Phi Châu Robusta cao – m, độc thân nhiều thân, cành lớn phân nhiều nhánh, tán rộng, trung bình mặt gồ GVHD: ĐỖ VIẾT PHƯƠNG SVTH: NHÓM CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CAFE BỘT ghề Đặc biệt, hoa robusta không bao h lại vào mùa sau vị trí cũ, chín màu đỏ sẫm, đường kính 10 – 13 mm, hình bầu dục tròn có hai nhân nhân, vỏ cứng cuống dai arabica Cứ khoảng kg cho kg nhân, nhân hình bầu dục tròn có màu xám xanh, xanh bạc, vàng mỡ gà,…Tuỳ thuộc vào cách chế biến lượng caffein có khoảng 1,5 – 3% CÀ PHÊ MÍT (CHARI) Tên khoa học: Coffea chari, ở Việt Nam thường được gọi là cà phê mít Có nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc Biển Hồ gần xa mạc Xahara, du nhập vào Việt Nam năm 1905, lớn cao – 15 m lá to hình trứng hoặc hình lưỡi mác, gân lá nổi lên ở mặt dưới, cành lớn tán rộng Quả hình bầu dục, núm to và lồi, tùy điều kiện khí hậu vùng đất quả sẽ chín sớm hoặc cùng lúc với thời điểm hoa, cà phê mít có đặc điểm hoa tại vị trí cũ vào vụ kế tiếp nên vào vụ thu hoạch (tháng – tháng 7) tại một đốt cành có thể có cùng lúc quả xanh, quả chín, nụ, hoa Đây là yếu tố bất lợi cho thu hoạch và giảm suất Hoa của ba loại cà phê thường nở đồng loạt, thành chùm màu trắng muốt, hương thơm ngào ngạt Hoa nở – ngày, thời gian thụ phấn khoảng – h Một cà phê trưởng thành có từ 30.000 – 40.000 hoa.,5 – 3% CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA QUẢ CÀ PHÊ CẤU TẠO GIẢI PHẪU Quả cà phê bao gồm các phần sau: Lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa, nhân • Lớp vỏ quả: Là lớp vỏ ngoài cùng, có màu đỏ, đỏ sẫm hoặc vàng tùy chủng, mền, cà phê chè mền cà phê vối và cà phê mít • Lớp vỏ thịt (lớp nhớt): nằm dưới lớp vỏ, mền Vỏ thịt cà phê vối và cà phê chè mền, ngọt, mỏng, dễ bong tróc xay xát cà phê mít • Vỏ trấu: Là một lớp vỏ cứng bao bọc nhân, cấu tạo chủ yếu là cellulose Vỏ trấu cà phê chè mỏng hơn, dễ vỡ cà phê vối và cà phê mít • Vỏ lụa: Nằm dưới lớp vỏ trấu, mỏng, mền, có màu sắc tùy chủng đã trình bày • Nhân cà phê: Lớp tế bào phần nhân cứng, có tế bào nhỏ, có chứa chất dầu Phía có tế bào lớn mềm Một GVHD: ĐỖ VIẾT PHƯƠNG SVTH: NHÓM CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CAFE BỘT cà phê thường có từ ( Biculi), nhân Thông thường có nhân (vối, mít, chè) Trong nhân có phôi mầm CẤU TẠO HÓA HỌC Vỏ quả: Có màu đỏ chất antoxian và các vết alkaloid, vỏ chứa 21,5 – 30% chất khô (tanin, caffein, các enzyme, …) Vỏ thịt: Là những tế bào mềm chứa nhiều đường và pectine, ngoài còn có enzyme pectinase phân giải pectine quá trình lên men và lên men đường làm pH dao động khoảng 5,6 – 6,4 Vỏ trấu: Chứa chủ yếu là cellulose, một ít caffein (0,4%) khếch tán từ vỏ lúc phơi khô hoặc lên men Nhân: Nước chiếm 10 – 12%, protein chiếm – 11%, lipid chiếm 10 – 13%, các loại đường chiếm – 10%, tinh bột chiếm – 5% Ngoài còn có một số chất thơm, khoáng và alkaloid Thành phần hóa học của nhân quyết định chất lượng cà phê, nó phụ thuộc vào chủng loài, điều kiện đất đai, kỹ thuật canh tác, phương pháp chế biến bảo quản, …Và chế biến cà phê thành phần hóa học nhân nhân tố quan tâm hàng đầu GVHD: ĐỖ VIẾT PHƯƠNG SVTH: NHÓM