BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ CÁC SẢN PHẨM TỪ CÂY NHIỆT ĐỚI

SỰ BIẾN ĐỔI CỦA HẠT TRONG QUÁ TRÌNH RANGQuá trình rang trải qua 3 giai đoạn: - Giai đoạn 1: Làm nóng cà phê đến nhiệt độ rang, xảy ra các biến đổi sau: + Quá trình bay hơi nước làm thoát

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

CHƯƠNG 3 CNSX CÀ PHÊ RANG XAY (ROASTED AND GROUND COFFEE)

 Cà phê rang xay là gì?

mỗi công đoạn?

rang xay trong mỗi công đoạn?

phê trong mỗi công đoạn và thành phẩm?

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 3

Quy trình sản xuất cà phê rang xay

I PHÂN LOẠI VÀ LÀM SẠCH CÀ

PHÊ NHÂN

phê nhân?

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 5

II RANG CÀ PHÊ

quá trình rang cà phê?

rang?

trong quá trình rang?

cà phê rang?

SỰ BIẾN ĐỔI CỦA HẠT TRONG QUÁ TRÌNH RANG

Quá trình rang trải qua 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Làm nóng cà phê đến nhiệt độ rang, xảy ra

các biến đổi sau:

+ Quá trình bay hơi nước làm thoát các khí dễ bay hơi,

khí bay ra có mầu trắng đục và có mùi hăng ngái.

+ Thể tích của hạt tăng lên đáng kể (V1), bề mặt của hạt

bị chai lại.

+ Khi hạt đạt tới nhiệt độ rang thì trong hạt xảy ra quá

trình caramel hoá sinh ra một lượng lớn khí CO 2 tích

tụ trong hạt.

+ Một phần chất chứa cacbon bị vô cơ hoá tạo muội than.

+ Quá trình cracking các hợp chất cao phân tử như

protein, tinh bột cũng sinh ra một lượng CO 2 làm tăng

Đồ thị quan hệ giữa thời gian rang ()

và thể tích hạt (V)

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 7

- Giai đoạn 2: Giữ hạt ở nhiệt độ rang, xảy ra các biến đổi sau:

+ Thể tích hạt cà phê tăng lên đột ngột (V2), hạt biến thành dạng xốp.

+ Khí thoát ra mạnh có màu xanh lam, có mùi thơm đặc trưng của cà phê + Có tiếng nổ lách tách, bề mặt hạt trở nên rất bóng.

+ Một lượng cafein bị tổn thất do thăng hoa.

+ Phía trong hạt chuyển sang màu vàng nâu còn phía ngoài hạt có màu nâu cánh gián.

- Giai đoạn 3: Ổn định cho hạt, xảy ra các biến đổi sau:

+ Thể tích hạt không tăng nữa (V3), lượng khí thoát ra ít, tiếng nổ giảm.

+ Quá trình caremel hoá xảy ra mạnh làm hạt chuyển sang màu đen.

+ Hàm lượng chất thơm giảm, vị đắng tăng mạnh.

SỰ BIẾN ĐỔI CỦA HẠT TRONG QUÁ

TRÌNH RANG (tt)

Nhiệt độ rang ( 0 C) Biến đổi của cà phê

Khoảng 100 Màu xanh  Màu vàng 120-130 Màu vàng  Màu hạt giẻ

150-180 Màu hạt giẻ  Màu xám

> 180 Màu xám  Màu tối Khoảng 270 Màu tối  Màu đen Khoảng 300 Màu đen dạng bồ hóng và vỡ vụn

Sự biến đổi của cà phê theo nhiệt độ rang

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 9

THIẾT BỊ RANG GIÁN ĐOẠN HÌNH CẦU

4

1 2

THIẾT BỊ RANG GIÁN ĐOẠN HÌNH TRỤ

NẰM NGANG

2 3

1-Cửa nạp liệu và tháo sản phẩm

2-Trụ quay

3-Ổ đỡ

4-Bộ phận cấp nhiệt

4 1

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 11

MÁY RANG CÀ PHÊ KIỂU TRỐNG QUAY

Các thông số

kỹ thuật của máy + Năng suất: 25kg/mẻ

+ Tốc độ quay trống rang: 30v/p + Nhiệt độ rang: 210-230ºC

+ Thời gian rang: 18-20phút + Nhiên liệu sử dụng: Gaz

SƠ ĐỒ CẤU TẠO CỦA MÁY RANG CÀ

PHÊ MR25

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 13

MÁY RANG GIÁN ĐOẠN NẰM NGANG 1

MÁY RANG GIÁN ĐOẠN NẰM NGANG 2

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 15

MÁY RANG GIÁN ĐOẠN KIỂU ĐỨNG 1

MÁY RANG GIÁN ĐOẠN KIỂU ĐỨNG 2

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 17

MÁY RANG GIÁN ĐOẠN KIỂU BÁT

MÁY RANG LIÊN TỤC

Cà phê nhân

1 2

3-Nắp 4-Sàng làm nguội 5-Bộ phận cấp nhiệt

Cà phê rang

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 19

MÁY RANG LIÊN TỤC NẰM NGANG

Cà phê vào

Cà phê ra Khí thải

KK nóng vào

THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÀ PHÊ RANG XAY (TỶ

LỆ GIỮA PHẦN HOÀ TAN VÀ KHÔNG HOÀ TAN)

Cacbonhydrat

- Đường khử

- Đường bị caramel

- Hemicellulose (có thể bị thuỷ phân)

- Chất xơ (không thuỷ phân)

1,0 -2,0 10,0 -17,0 1,0 -

0,0 - 7,0 14,0 22,0

- - -

2,0 - Tổng 27,0 - 35,0 73,0 - 65,0

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 21

III LÀM NGUỘI CÀ PHÊ RANG

phê rang?

IV ĐẤU TRỘN CÀ PHÊ RANG

phê rang?

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 23

V XAY CÀ PHÊ RANG

5.1 Mục đích, yêu cầu của quá trình xay cà phê rang?

5.2 Phương pháp xay cà phê rang?

5.3 Đánh giá chất lượng cà phê rang xay:

+ Cà phê bột – yêu cầu kỹ thuật: TCVN 5251 – 90?

+ Cà phê bột – phương pháp thử: TCVN 5252 – 90?

CÁC KIỂU MÁY NGHIỀN/XAY

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 25

MÁY NGHIỀN TRỤC

MÁY XAY KIỂU ĐĨA QUAY

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 27

VI BAO GÓI CÀ PHÊ RANG XAY

phê rang xay?

CÁC LOẠI MÁY ĐÓNG GÓI TÚI NHỎ

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 29

CÁC LOẠI MÁY ĐÓNG GÓI

CHÂN KHÔNG

VII BẢO QUẢN CÀ PHÊ RANG XAY

phê rang xay?

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 31

STT LỖI THỬ NẾM NGUYÊN NHÂN BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC

1 Mùi trái cây, mùi

chua

Quá trình lên men kéo dài trong môi trường yếm khí

và axít, đây là điều kiện thuận lợi cho men hoạt động chuyển hoá đường thành rượu (gây mùi trái cây) rồi thành axít axetic (gây mùi chua).

Vì thời gian lên men phụ thuộc vào nhiệt độ và độ pH,

do đó để khắc phục hiện tượng này thì ta phải rửa sạch

cà phê thóc ngay khi công đoạn lên men kết thúc

 Mùi khói: Do quá trình sấy không đúng cách, không có bộ phận ống dẫn nhiệt nên để khói từ lò đốt tiếp xúc trực tiếp với cà phê ướt.

 Phải sấy cà phê đến độ ẩm quy định càng nhanh càng tốt trước khi đưa đi bảo quản Trong trường hợp không thể phơi sấy kịp thời thì cà phê thóc ướt nên được ngâm trong nước sạch.

 Phải tránh để cà phê thóc ướt ngoài trời khi điều kiện phơi sấy không thuận lợi và không được cuộn ủ cà phê thóc ướt trong các tấm bạt nhựa làm cà phê bị vã (hấp) hơi nước.

 Bảo quản cà phê thóc khô trong kho bảo quản đúng kỹ thuật.

 Không được để khói từ lò đốt tiếp xúc trực tiếp với cà phê ướt (phải có bộ phận ống dẫn nhiệt).

3 Mùi thối Do trong các bể chứa và các máy chế biến còn sót

lại các hạt cà phê bị lên men quá mức (bị thối), các hạt này sẽ lây nhiễm sang các hạt khác.

Phải làm vệ sinh sạch sẽ các bể chứa và các máy chế biến hàng ngày để không sót hạt trong đó.

4 Mùi khét, ôi khét Do nhiệt độ rang quá cao hoặc thời gian rang kéo

dài làm cho cà phê bị cháy, dầu cà phê bị ôxi hoá trong quá trình bảo quản.

 Phải điều chỉnh chế độ rang cho phù hợp với từng loại nguyên liệu.

 Quá trình bảo quản cà phê rang xay phải đúng kỹ thuật

Các lỗi thử nếm của cà phê rang xay

SẢN PHẨM CÀ PHÊ RANG XAY

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 33

SẢN PHẨM CÀ PHÊ RANG XAY NTU

CHƯƠNG 4 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÀ

PHÊ HOÀ TAN (INSTANT COFFEE)

 Cà phê hoà tan là gì?

mỗi công đoạn?

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 35

Quy trình sản xuất cà phê hòa tan

QTCNSX CÀ PHÊ HOÀ TAN THEO PHƯƠNG

PHÁP SẤY PHUN

Định lượng cà phê nhân

Làm sạch Trữ cà phê nhân trong xilô

Rây sơ bộ

KK nóng

Xyclon thu bụi

KK ẩm

Cà phê sau sấy phun

Cà phê sau sấy phun Rây

Cà phê dính

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 37

QTCNSX CÀ PHÊ HOÀ TAN THEO PHƯƠNG PHÁP SẤY THĂNG HOA (SẤY LẠNH ĐÔNG)

Định lượng cà phê nhân

Làm sạch Trữ cà phê nhân trong xilô

Đấu trộn

Rang

Trữ cà phê rang trong xilô

Xay Đấu trộn

Định lượng

cà phê bột Chưng

Quá trình sấy lạnh đông

Cà phê sau sấy lạnh đông

dịch trích ly?

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 39

HỆ THỐNG TRÍCH LY GIÁN ĐOẠN

Trong đó:

1 Thiết bị trích ly (khuếch tán)

2 Nồi chưng

3 Thiết bị ngưng tụ và làm nguội

4 Thùng cao vị

MÁY TRÍCH LY CÀ PHÊ LIÊN TỤC

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 41

NGUYÊN LÝ TRÍCH LY LIÊN TỤC KIỂU NGÂM CHIẾT

2 Mô tơ truyền động

3 Dung môi vào

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 43

cà phê tan?

cà phê tan?

dịch lọc?

II LỌC DỊCH CÀ PHÊ TAN

MÁY LỌC KHUNG BẢN

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 45

SƠ ĐỒ MÁY LỌC KHUNG BẢN

b a

Khung (a) và bản (b)

CẤU TẠO CỦA KHUNG VÀ BẢN

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 47

MÁY LỌC CHÂN KHÔNG THÙNG QUAY

MÁY LY TÂM KIỂU TREO TỰ ĐỘNG

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 49

III CÔ ĐẶC DỊCH CÀ PHÊ TAN

dịch cà phê tan?

dịch cà phê tan?

dịch cô đặc?

HỆ THỐNG THIẾT BỊ CÔ ĐẶC CHÂN

KHÔNG MỘT NỒI LIÊN TỤC

5 Bơm hút chân không

6 Thiết bị tách khí không ngưng

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 51

HỆ THỐNG THIẾT BỊ CÔ ĐẶC CHÂN

KHÔNG NHIỀU NỒI LIÊN TỤC

Hệ thống gồm 3 nồi làm việc ở các áp suất P1, P2

và P3 khác nhau

Trong đó, P1> P2 >P3

IV SẤY DỊCH CÀ PHÊ TAN

cà phê tan?

nhược điểm của mỗi phương pháp?

bột cà phê tan sau khi sấy?

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 53

CÁC DẠNG MÁY SẤY PHUN

a-Dạng tháp b-Dạng chóp

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG MÁY SẤY PHUN

Trong đó:

1 Quạt

2 Caloriphe (buồng nhiệt)

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 55

BIỂU ĐỒ CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NHIỆT LƯỢNG

CỦA QUÁ TRÌNH SẤY PHUN DỊCH CÀ PHÊ

DÞch chiÕt

KK nãng

KK Èm

Bét

Phương pháp để phun dịch cà phê vào trong máy sấy phun thành bụi (mù)?

MÁY SẤY LẠNH ĐÔNG

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 57

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG MÁY SẤY LẠNH

ĐÔNG (SẤY THĂNG HOA)

* Sấy vật liệu trong môi trường (1)

có độ chân không cao (áp suất tuyệt đối từ 0,1 - 1,0 mmHg) thì nhiệt độ sấy có thể đạt -15 0 C.

* Thiết bị ngưng tụ (4) được làm lạnh bằng dung dịch nước muối có nhiệt độ -10  - 40 0 C

THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÀ PHÊ HOÀ TAN

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 59

V NGHIỀN-RÂY BỘT CÀ PHÊ TAN

5.1 Mục đích và yêu cầu của công đoạn nghiền-rây bột

cà phê tan?

5.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền-rây bột

cà phê tan?

5.3 Phương pháp nghiền-rây bột cà phê tan?

5.4 Phương pháp kiểm tra, đánh giá chất lượng bột càphê tan sau quá trình nghiền-rây?

5.5 Đánh giá chất lượng cà phê hoà tan bằng phươngpháp cảm quan theo TCVN 3215-79?

VI PHỐI TRỘN CÀ PHÊ TAN VỚI CÁC

CHẤT PHỤ GIA

trộn cà phê tan với các chất phụ gia?

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 61

VII BAO GÓI CÀ PHÊ TAN

cà phê tan?

điểm của mỗi loại?

VIII BẢO QUẢN CÀ PHÊ TAN

cà phê tan?

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 63

SẢN PHẨM CÀ PHÊ HÒA TAN

SẢN PHẨM CÀ PHÊ HÒA TAN

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 65

SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM TỪ CÀ PHÊ

nước cà phê giải khát, nước cà phê cô đặc và

(những yêu cầu đối với túi lọc cà phê)?

CHỦ ĐỀ 3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CA CAO

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 67

CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ CA CAO

CÁC GIỐNG CA CAO

Cây ca cao (Theobroma ca cao L – Họ

Sterculiaceae)

1 Theobroma ca cao criollo

2 Theobroma ca cao phorastero

3 Theobroma ca cao trinitario

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 69

ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA QUẢ CA CAO, THÀNH

PHẦN HOÁ HỌC CỦA QUẢ VÀ HẠT CA CAO

MẶT CẮT DỌC VÀ MẶT CẮT NGANG CỦA QUẢ CA CAO

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 71

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 73

VTM C (axit ascobic) 3g

ĐẶC TÍNH CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH

TRONG HẠT CA CAO

* Dầu ca cao:

Chiếm khoảng 50% so với trọng lượng của hạt đã lên men.

- Có khả năng tạo cho sản phẩm độ cứng, độ giòn đặc trưng.

- Nóng chảy ở nhiệt độ 32C (thấp hơn nhiệt độ của cơ thể người).

- Có thể để lâu mà không bị hôi (có thể để tới 5-6 năm).

* Theobromin:

Là thành phần đặc trưng của ca cao, chiếm khoảng 1,5-1,7% so với trọng lượng hạt, 0,5-1,0% so với trọng lượng của vỏ.

- Theobromin thuộc nhóm alcaloit, dạng tinh thể bé, màu trắng, có vị đắng.

- Theobromin có khả năng làm tăng sức chịu đựng của tim.

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 75

THU HÁI, VẬN CHUYỂN, PHÂN LOẠI VÀ

BẢO QUẢN QUẢ CA CAO TƯƠI

quả ca cao tươi?

bảo quản quả ca cao tươi?

CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

HẠT CA CAO (CACAO BEANS)

 Quy trình công nghệ sản xuất hạt ca cao?

 Mục đích, yêu cầu của mỗi công đoạn trong quy trình?

 Các biến đổi, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong mỗi công đoạn?

 Phương pháp thực hiện trong mỗi công đoạn?

Video

https://www.youtube.com/watch?v=iHg_1gRWvL4

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 77

Quy trình sản xuất hạt cacao

I TÁCH HẠT CA CAO

ca cao?

3/5/2018 CN các SP từ cây nhiệt đới 79

Quả ca cao sau khi cắt

Khối hạt ca cao sau khi được tách ra