NGUYÊN LÝ CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÓC VỎ TÁCH HẠT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA HỐ BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NGUN LÝ CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÓC VỎ TÁCH HẠT GVHD: TH.S TRẦN THẾ TRUYỀN SVTH: LÊ NGUYỆT ÁNH PHẠM NGUYỄN NGÂN CHÂU LỚP: 18H2CLC1 Đà Nẵng, 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa: HÓA Độc lập – Tự – Hạnh phúc Bộ môn: Công nghệ Thực phẩm o0o NHIỆM VỤ BÀI TẬP MƠN NGUN LÝ CÁC Q TRÌNH CBTP1 Họ tên sinh viên: (Nhóm 2) Nguyệt Ánh, Ngân Châu, Tiến Đạt Lớp: 18.46 Ngành: Công nghệ thực phẩm 1/ Tên đề tài: Tìm hiểu quy trình sản xuất (dạng video) 2/ Các số liệu ban đầu: Quy trình sản xuất có q trình: bóc vỏ, tách hạt 3/ Nội dung phần thuyết minh: - Nhiệm vụ - Mục lục - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan - Chương 2: Thuyết minh quy trình sản xuất - Chương 3: Phân tích q trình quy trình dựa sở khoa học dựa mục đích cơng nghệ - Chương 4: Tìm hiểu máy thiết bị trình (đề tài) - Chương 5: Nhận xét - Kết luận - Phụ lục - Tài liệu tham khảo 5/ Cán hướng dẫn: Phần: toàn Họ tên cán bộ: Trần Thế Truyền 6/ Ngày giao nhiệm vụ: 4/ 09/ 2020 7/ Ngày hoàn thành nhiệm vụ: /11/ 2020 8/ Ngày bảo vệ: / / 2020 Thông qua môn CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ngày 04 tháng 09 năm 2020 (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỞNG BỘ MÔN Mạc Thị Hà Thanh Trần Thế Truyền MỞ ĐẦU   Cà phê đặc sản nước vùng nhiệt đới, sản phẩm buôn bán nhiều giới, nước ta cà phê chiếm phần quan trọng mặt hàng xuất có giá trị Hơn nữa, mặt hàng cà phê đã, tăng cường phát triển nhiều đặc sản quý giá vùng nhiệt đới Việc tiêu thụ cà phê giới ngày tăng, Châu Âu, tập quán uống cà phê gắn liền với phong tục xã hội mức sinh hoạt vật chất Mặt hàng cà phê năm qua mang lại lợi ích to lớn đóng góp tầm quan trọng nghiệp xây dựng đất nước Nước ta có điều kiện thiên nhiên tốt để phát triển loại cao cấp này, nhiều vùng đất đỏ thích hợp để trồng cà phê cao nguyên: Gia Lai, Kon Tum, Daklak, Di Linh… Do tập quán uống cà phê có từ lâu đời nên nhiều người cà phê trở thành thức uống thường nhật, điều có lẽ hương vị đặc biệt cà phê tác dụng chủ yếu Cà phê loại thức uống kích thích thần kinh, gây hoạt động minh mẫn cho trí óc thơng qua kích động hệ thần kinh, tăng cường hoạt động máy khác thể trợ tim, xúc tiến tuần hoàn máu, nâng cao sinh lực chống mệt mỏi cho thể người Trong cà phê hoạt chất chủ yếu cafein, hàm lượng cà phê từ 1-3%, cafein chất độc uống nhiều cà phê sinh táo bón, uống nhiều làm thần kinh kích thích bị gây rối loạn sau dẫn tới suy nhược Tuy nhiên, cà phê thức uống hấp dẫn nhiều người nhiều lứa tuổi giới lẽ tách cà phê ngon có đầy đủ hương vị đặc biệt khiến người ta thích thú cách khó tả Với phương tiện điều kiện trang thiết bị người ta tách nhiều chất thơm có cà phê rang Vì thế, cà phê đồ uống ưa chuộng đánh giá cao Trên giới có nhiều nước trồng cà phê, nước có diện tích trồng cà phê lớn Brazil có khoảng triệu sản lượng đạt 1056000 Cùng với phát triển trồng cà phê kỹ thuật chế biến địi hỏi ngày cao Khâu chế biến có ảnh hưởng lớn đến phẩm chất cà phê tác động mạnh đến sản xuất cà phê Do đó, đề tài bọn em hướng đến quy trình sản xuất, trọng quy trình bóc vỏ tách hạt cà phê CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Tổng quan nguyên liệu 1.1 Sơ lược lịch sử trồng cà phê giới nước + Cây cà phê chè mọc hoang dại cao nguyên Etiơpia (châu Phi) Sau đạo qn xâm lược Etiôpia đưa sang A-rập từ kỷ 13 – 14 Năm 1575 đem sang trồng Yêmen ( thuộc A-rập ) Thế kỷ 17 đưa sang Ấn Độ, năm 1658 sang Xrilanca; từ sang đảo Java ( Indonexia ) Sau vịng nửa kỷ cà phê xuất vòng quanh giới (Bắc Mỹ, Braxin) + Ở Việt Nam, cà phê chè ( Arabica ) thấy từ năm 1857 Quãng Trị Bố Trạch ( Bình Trị Thiên ) Đến năm 1870 tìm thấy số cà phê chè nhà tu Thiên Chúa Giáo Nam Ninh Năm 1888, thực dân Pháp chiếm nước ta chúng thành lập đồn điền cà phê trung du Xuân Mai, Sơn Tây làm theo phương thức du canh, suất cao năm đầu 400 – 500 kg/ Sau thấp dần 100 – 150 kg cà phê nhân/ Để cứu vãn tình hình ấy, vào năm 1905 thực dân Pháp đưa vào Việt Nam loại cà phê vối ( C Robusta ) cà phê mít ( C excelsa Chari ) thay cho cà phê chè vùng thấp, năm 1910 đồn điền cà phê lại tiệp tục mọc lên Hà Tĩnh, năm 1911 Yên Mỹ ( Thanh Hóa ), năm 1915 Nghĩa Đàn ( Nghệ An ) Đồng thời thăm dị khả thích nghi cà phê Tây Bắc Năm 1925 cà phê phát triển Tây Nguyên 1.2 Đặc tính thực vật cà phê Các loại cà phê thuộc giống coffea, gồm gần 70 loại khác nhau, có 10 loại đáng ý giá trị trồng trọt Trên giới người ta thường trồng loại cà phê sau: Giống Arabica, giống Robusta, giống Chari Các giống có thời gian thu hoạch khác nên bổ sung thời vụ cho việc trồng thu hoạch giống 1.2.1.1 Cà phê Arabica (cà phê chè) Cà phê thuộc giống Coffea arabica gồm giống thông thường như: typica, caturra, moka… Đây loại trồng nhiều giới Nguồn gốc giống cao nguyên Etiôpia vùng nhiệt đới Đông Châu Phi 1.2.1.1.1 Đặc tính Loại có loại trồng Việt Nam: Moka Catimor + Moka: mùi thơm quyến rũ, ngào ngạt, vị nhẹ, sản lượng thấp, giá nước khơng cao khơng xuất được, giá xuất cao – 2, lần robusta, trồng khơng đủ chi phí nên người nơng dân trồng loại cà phê + Cartimor: mùi thơm nồng nàn, có vị chua, giá xuất gấp hai lần Robusta khơng thích hợp với khí hậu vùng đất Tây Ngun trái chín mùa mưa khơng tập trung phí hái cao – Quảng Trị trồng thí nghiệm, đại trà loại có triển vọng tốt Cây cà phê Arabica cao từ 3-5 m, điều kiện đất đai thuận lợi cao đến m, độc thân nhiều thân, hình trứng hình lưỡi mác, thường hình trứng có hình cầu, chín có màu đỏ tươi, số giống chín có màu vàng đường kính 10-15 mm Số lượng 800-1200 quả/kg, thời gian nuôi từ 6-7 tháng Trong điều kiện thời tiết khí hậu miền Bắc, cà phê Arabica chín rộ vào tháng 12 tháng Ở Tây Nguyên cà phê chín sớm 2-3 tháng so với miền Bắc, chín bị mưa dễ nứt rụng Trong có nhân, số có nhân Nhân có vỏ lụa màu bạc bám cứng vào nhân Ngoài vỏ lụa vỏ trấu cứng, vỏ thịt Từ 5-7 kg thu 1kg nhân cà phê sống Màu hạt xám xanh, xanh lục, xanh nhạt, tùy theo cách chế biến Lượng cafein có nhân khoảng 1-3 % tùy theo giống Hình 2.1: Quả cà phê Arabica 1.2.1.1.2 Năng suất Loại thường: 400-500 kg cà phê nhân/1hecta, loại tốt: 600-800 kg cà phê nhân/ 1hecta Giá trị thương phẩm cao, cà phê chè ưa chuộng thị trường giới nước 1.2.1.2 Tỷ lệ thành phẩm / nguyên liệu khoảng: 14-20% Cà phê Robusta (cà phê vối) Cà phê thuộc giống Coffea canephora Pierr exEraenner Nguồn gốc khu vực sông Công gô miền núi vùng thấp xích đạo nhiệt đới Tây Châu Phi 1.2.1.2.1 Đặc tính Loại trơng thích hợp với khí hậu, thổ nhưỡng vùng Tây Nguyên Việt Nam - vùng đất bazan (Gia lai, Đắclắc) - năm đạt 9095% tổng sản lượng cà phê Việt Nam, mùi thơm nồng, khơng chua, độ cafein cao, thích hợp với vị người Việt, đậm đặc với người nước ngồi Robusta cao từ 5-7 m hình trứng hình trịn, chín có màu đỏ thẫm Vỏ cứng dai cà phê Arabica Từ 5-6 kg thu 1kg cà phê nhân Quả chín từ tháng đến tháng miền Bắc, Tây nguyên chín sớm từ tháng 12 đến tháng Đặc biệt loại cà phê Robusta không hoa kết mắt cũ cành Nhân hình trịn, to ngang vỏ lụa màu ánh nâu bạc Màu sắc nhân xám xanh, xanh bạc vàng mỡ gà ….tùy thuộc chủng phương pháp chế biến lượng cafein có khoảng 1,5- 3% Hình 2.2: Quả cà phê Robusta 1.2.1.2.2 Năng suất Năng suất lớn cà phê Arabica, 500-600 kg/1ha.Tuy loại cà phê hương thơm khả kháng sâu bệnh loại tốt 1.2.1.3 Cà phê Chari ( cà phê mít) Nguồn gốc xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại đưa vào Việt Nam 1905 1.2.1.3.1 Đặc tính Khơng phổ biến vị chua – chịu hạn tốt Cơng chăm sóc đơn giản, chi phí thấp – thị trường xuất khơng chuộng kể nước nên người trồng loại – cà phê mít 15 – 20 tuổi, tốt thu hoạch từ 100 – 200 kg cà phê tươi nằm gần chuồng bị nơi sinh hoạt gia đình Chari lớn cao 6- 15 m hình trứng lưỡi mác, gân nhiều mặt dưới, hình trứng nuốm lồi to Quả chín lúc với đợt hoa mới, đốt cành có đồng thời chín, xanh, nụ hoa, hoa nở nụ quả, điều bất lợi thu hoạch Quả thường chín vào tháng đến tháng Hình 2.3 Quả cà phê Chari 1.2.1.3.2 Năng suất - Loại thường: 500-600 kg/1ha - Loại tốt: 1200-1400 kg/1ha - Tỷ lệ thành phẩm / nguyên liệu: 10-15% 1.2.2 Thành phần hoá học cà phê 1.2.2.1 Cấu tạo giải phẩu cà phê Quả cà phê gồm có phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa nhân Hình 2.4: Nhân cà phê 1.2.2.1.1 Lớp vỏ Là lớp vỏ ngồi, mềm, ngồi bì có màu đỏ, vỏ cà phê chè mềm cà phê vối cà phê mít 1.2.2.1.2 Lớp vỏ thịt (Pulpe) Nằm lớp vỏ mỏng hay gọi trung bì, vỏ thịt cà phê chè mềm chứa nhiều chất ngọt, dễ xay xát Vỏ thịt cà phê mít cứng dày 1.2.2.1.3 Lớp vỏ trấu (Parchment) Bao bọc bên nhân lớp vỏ cứng, nhiều chất sơ gọi lớp vỏ trấu tức nội bì Vỏ trấu cà phê chè mỏng dễ dập vỡ cà phê vối cà phê mít Hạt cà phê sau loại chất nhờn phơi khơ gọi cà phê thóc 1.2.2.1.4 Lớp vỏ lụa ( Silverskin) Đây lớp vỏ mỏng, mềm, nằm sát nhân cà phê chúng có màu sắc đặc tính khác tùy theo loại cà phê Vỏ lụa cà phê chè có màu trắng bạc mỏng dễ bong khỏi hạt trình chế biến Vỏ lụa cà phê vối màu nâu nhạt, vỏ lụa cà phê mít màu vàng nhạt bám sát vào nhân cà phê 1.2.2.1.5 Nhân cà phê (Coffee bean) Đây lớp cà phê, phía ngồi nhân lớp tế bào cứng có tế bào nhỏ chứa chất dầu Phía có tế bào lớn mềm Một cà phê thường có 1, nhân, thơng thường nhân Bảng 2.1: Tỷ lệ thành phần Thành phần Arabica (%) Robusta (%) Vỏ 43 – 45 41- 42 Vỏ nhớt 20 – 23 21- 22 Vỏ trấu - 7,5 6-8 Nhân vỏ lụa 26 -30 26 - 29 1.2.2.2 Thành phần hóa học phần cấu tạo cà phê 1.2.2.2.1 Thành phần hóa học vỏ Vỏ cà phê chín có màu đỏ, chứa chất antoxian vết ancaloit, tanin, cafein, loại enzim Trong vỏ có khoảng 21,5-30% chất khơ Bảng 2.2: Thành phần hóa học vỏ ( tính theo % g) Thành phần hóa học C.phê Arabica (%) C.phê Robusta (%) Protein 9,2 - 11,2 9,17 Chất béo 1,73 2,00 Xenlulo 13,16 27,65 Tro 3,22 3,33 Hợp chất khơng có Nitơ 66,16 57,15 Chất đường - - Tanin - 14,42 Pectin - 4,07 Cafein 0,58 0,25 1.2.2.2.2 Thành phần hóa học lớp nhớt Lớp nhớt nằm phía lớp vỏ quả, gồm tế bào mềm, khơng có cafein, tanin, có nhiều đường pectin Bảng 2.3: Thành phần hóa học vỏ nhớt Thành phần hóa học Cà phê Arabica (%) Cà phê Robusta (%) Pectin 33,0 38,7 Đường khử 30,0 46,8 Đường không khử 20,0 - Xenlulo tro 17,0 - Độ pH lớp nhớt tùy theo độ chín thường từ: 5,6-5,7 đôi lúc lên tới 6,4 Trong lớp nhớt đặc biệt có men pectinaza phân giải pectin trình lên men 1.2.2.2.3 Thành phần hóa học vỏ trấu Gồm có xenlulo chủ yếu, vỏ trấu có cafein, khoảng 0,4% từ nhân khuếch tán lúc lên men lúc phơi khô Bảng 2.4: Thành phần hóa học vỏ trấu Thành phần hóa học Cà phê Arabica (%) Cà phê Robusta (%) Hợp chất có dầu Protein 0,35 1,46 0,35 2,22 Xenlulo 61,8 67,8 Hemi Xenlulo 11,6 - Chất tro 0,96 3,3 Chất đường 27,0 - Pantozan 0,2 - Trong vỏ trấu có khoảng 0,4% cafein từ nhân khuyếch tán lúc lên men lúc phơi khô Vỏ trấu dể cháy dùng làm chất đốt, đóng thành bánh khơng cần chất dính loại máy ép than, ép mùn cưa 1.2.2.2.4 Thành phần hóa học nhân Cà phê nhân dạng thương phẩm gồm có: nước, chất khống, lipit, protit, gluxit Ngồi ra, cịn có chất mà ta thường gặp thực vật axit hữu chủ yếu axit clorogenic chất ancaloit Ngồi ra, nhân cà phê cịn có lượng đáng kể Vitamin, chất bay cấu tử mùi thơm Hiện người ta tìm có tới 70 chất thơm hỗn hợp lại thành mùi thơm đặc biệt cà phê Trong cà phê chủ yếu vitamin nhóm B, B1, B2, B6, B12 loại axit hữu tiền loại vitamin hiệu suất bóc cao tỉ lệ dập nát cao 2.3 Tách lớp nhớt: * Mục đích: Cà phê sau xát tươi lớp nhớt cịn bám xung quanh vỏ thóc; đặc tính lớp nhớt không tan nước, thành phần chủ yếu lớp nhớt pectin chiếm khoảng – % theo trọng lượng ngun liệu tươi, dính chặt vào vỏ trấu làm trở ngại cho việc phơi sấy khô bảo quản cà phê Mặt khác lớp nhớt chứa lượng đường lớn môi trường thuận lợi cho phát triển loại nấm, vi khuẩn … đặc biệt loại nấm mốc vi sinh vật có hại gây trạng thái lên men, có số nghiên cứu nước ngồi cho ngâm ủ làm cho men hoạt động tăng chất thơm cà phê sau q trình biến hố hoá học, tăng thêm hương vị cà phê Nhưng có người cho ngâm ủ khơng có ảnh hưởng đến hương vị phẩm chất cà phê Hiện vấn đề tiếp tục tranh luận Yêu cầu sau tách lớp nhớt cà phê cần giữ nguyên hạt chất lượng hạt không bị biến đổi xấu * Phương pháp thực hiện: Hiện có phương pháp tách lớp vỏ nhớt: + Phương pháp sinh hoá + Phương pháp hoá học + Phương pháp học + Phương pháp hóa học * Cơ sở phương pháp: + Phương pháp sinh hóa (lên men): tận dụng enzym sẳn có vỏ thịt, chủ yếu pectinaza Để chất lượng cà phê tốt hơn, người ta tiến hành lên men yếm khí (lên men nước), q trình lên men, phần tử liên kết vỏ thịt tác dụng enzym bị phân cắt thành phần tử tự do, dễ dàng trôi theo nước rữa Để trình lên men tiến hành thuận lợi, cần lên men cà phê vừa độ chín, bể lên men thường tích ÷ m3, nhiệt độ lên men 35 ÷ 42 oC, thời gian từ 10 ÷ 18 tùy thuộc vào loại cà phê Nước dùng trình lên men phải nước sinh hoạt, hàm lượng sắt < mg/lít, pH 6,9 ÷ 7,2 Ngồi ra, để q trình lên men đặn, nên đảo nguyên liệu ÷ lần chu kỳ lên men + Phương pháp hóa học: thủy phân pectin vỏ thịt cà phê môi trường kiềm, người ta thường sử dụng Na2CO3, NaOH, Ca(OH)2, nồng độ %, thời gian ÷ Phương pháp rút ngắn thời gian so với phương pháp tốn hóa chất mùi vị sản phẩm không tốt + Phương pháp học: dựa cở sở ma sát thiết bị va nguy ên liệu kết hợp với phun áp lực nước vào khối hạt Người ta dùng loại máy vừa xay xát vừa đánh tan lớp nhớt, dùng máy đánh nhớt riêng sau xay xát lớp vỏ bên Hiện nước người ta dùng máy xay tươi liên hoàn Raoeng phổ biến cả, vừa thuận tiện đánh nhớt ln q tr ình xay xát vừa rút ngắn thời gian chế biến kéo dài khoảng thời gian thu hoạch chế biến khơng gây tổn hại + Phương pháp hoá học: phương pháp ghép sở thiết bị thêm hoá chất trình xay xát Phương pháp chưa áp dụng rộng rãi thời kỳ nghiên cứu chưa có kết luận rõ ràng 2.4 Rửa cà phê: * Mục đích: Loại bỏ phẩm vật tạo thành trình lên men mảnh vỏ thịt cịn sót lại, dính vào vỏ thóc khơng ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị cà phê thành phẩm mà kéo dài thời gian sấy *Những yếu tố ảnh hưởng đến trình rửa nhớt + Quá trình lên men: lên men tốt hay xấu ảnh hưởng đến trình đánh rửa nhớt Nếu lên men tốt, nhớt phân huỷ hoàn tồn q trình rửa nhớt dễ dàng nhanh chóng, ngược lại + Q trình khuấy: dùng phương pháp giới u cầu tốc độ khuấy Cần điều chỉnh tốc độ vừa phải tuỳ theo kết lên men Nếu tốc độ nhỏ làm cho lớp nhớt khơng tách hồn tồn; tốc độ lớn q va đập máy nguyên liệu lớn gây nên dập nát làm bong vỏ trấu khỏi nhân cà phê, vỏ trấu bị xé rách làm cho nhân lớp bảo vệ Từ đó, phơi sấy, clorofin bị oxy hóa hạt cà phê thóc có màu xấu, thường tốc độ cánh khuấy khoảng 50 ÷ 100 vịng/phút + Tỷ lệ nước: tỷ lệ nước/ nguyên liệu lớn kéo dài thời gian rửa nhớt Nếu tỷ lệ nước/ nguyên liệu nhỏ làm tăng công suất thiết bị Thông thường dùng tỷ lệ khoảng 0,9 – 1,2 * Phương pháp thực hiện: + Rửa thủ công: bể rửa bể ngâm ủ lên men, cho thêm nước vào bể theo tỷ lệ trên, dùng trang gỗ để đảo mạnh khối cà phê, thay nước rửa cho cà phê đến thật + Rửa máng lộ thiên: nguyên tắc cà phê thóc chảy xi theo máng, người thao tác ngược dòng chảy dùng dụng cụ trang, cào gỗ để đánh rửa Nước rửa cần thay ln Rửa máng kết hợp phân loại hạt theo trọng lượng riêng + Rửa giới: người ta dùng máy rửa kiểu đứng nằm ngang Năng suất máy khoảng – 3tấn/h tuỳ theo cấu tạo máy Thông thường máy đứng hoạt động gián đoạn cịn máy nằm ngang vừa gián đoạn, dùng liên tục 2.5 Làm cà phê thóc ướt * Mục đích: Sau rửa nhớt, lượng nước cịn hạt lượng nước bám vỏ chiếm khoảng 52 – 60% Thực nghiệm cho thấy phần n ước bám xung quanh vào khoảng – 10% Nếu để nguyên lượng nước mang cà phê sấy có ảnh hưởng khơng tốt đến màu sắc nhân, nhiệt độ cao, lượng nước gần sôi làm cho nhân gần luộc dẫn đến cà phê có màu xanh thẫm tốn nhiều thời gian sấy nh tốn thêm nhiên liệu Nếu để ngun vỏ thóc ướt mang phơi kéo dài thời gian phơi men mốc có đủ thời gian phát triển sân Vì trước phơi cần làm giảm lượng nước bề mặt * Phương pháp thực hiện:     Phương pháp ly tâm Phương pháp dùng tháp gió Phương pháp thủ công Phương pháp sấy sơ * Cơ sở phương pháp: + Phương pháp ly tâm - Dựa tính chất lực ly tâm lớn làm cho nước bắn xung quanh Có thể dùng ly tâm gián đoạn ly tâm liên tục - Ly tâm gián đoạn: có nhiều loại cỡ khác nhau, máy gồm h ình trụ có trục quay 1000 – 1200vòng/phút Máy hoạt động theo nguyên tắc quay nhanh tạo thành lực ly tâm văng nước lưới, cà phê giữ lại lưới, cà phê róc người ta dừng máy lại tháo cà phê - Ly tâm liên tục: máy gồm hai phận l phận múc cà phê lên đổ vào máy phận ly tâm róc nước Ưu điểm máy làm việc liên tục, suất cao, cà phê róc nước triệt để có nhược điểm cà phê dễ bị vỡ tróc vỏ trấu + Phương pháp dùng tháp gió Đó thùng cao, đáy thành có lỗ Thùng cho quạt gió thổi vào ngược chiều với cà phê rơi Kết làm giảm lương nước khoảng 5% Phương pháp dùng coi nơi d ự trữ chứa cà phê vào lò sấy cho thuận tiện +Phương pháp thủ cơng Người ta rải cà phê thóc ướt lên sàn lưới, dùng quạt gió thổi khơng khí từ lên với vận tốc 10 – 15m/s thổi từ – 9giờ cà phê róc nước khoảng 90% số nước bám quanh hạt Cũng làm nước sân phơi cách để róc nước tự nhiên bốc từ từ +Làm nước cách sấy sơ Hiện giới số nước sản xuất nhiều cà phê với quy mô đại người ta thương sấy sơ khơng khí nóng, nhiệt độ khơng khí nóng vào khoảng 500C bên có quạt hút khơng khí ẩm 2.6 Làm khơ (phơi, sấy) cà phê * Mục đích: Hạ thủy phần hạt xuống 10-12% để bảo quản thực trình Sấy có ảnh hưởng lớn đến màu sắc phẩm chất cà phê nên đòi hỏi phải đảm bảo kỹ thuật  Phơi: a Các yếu tố ảnh hưởng đến trình phơi: Nhiệt độ khơng khí: phụ thuộc hồn tồn vào thời tiết, khả bốc ẩm tăng lên thời tiết tốt Độ ẩm khơng khí thấp tăng nhanh q trình bốc ẩm ngun liệu, rút ngắn thời gian phơi b Các phương pháp phơi yêu cầu kỹ thuật: Phơi liếp: liếp làm tơn đục lổ, đan tre, kích thước 1*2 (m), khoảng cách liếp 20 ÷ 40 cm, liếp cách mặt đất 0,8 ÷ m - Phơi sân: sân phơi sân xi măng, sân gạch Về mùa hè, nhiệt độ sân phơi đạt 40 ÷ 50 C Mật độ cà phê rải sân 10 ÷ 15 kg/m , sân phơi có độ dốc 1÷ % để dễ nước Trong q trình phơi cần đảo trộn, ÷ 1,5 đảo trộn lần, nên dùng dụng cụ đảo trộn gỗ nhựa để tránh tổn thương hạt Càng trưa, tăng chiều dày lớp hạt lên ÷ cm sang ngày thứ hai, thời điểm nắng nhiều tăng chiều dày lớp hạt đến ÷ cm Ở ngày phơi cuối cùng, hàm lượng nước tự bay phần lớn, cịn lại nước liên kết Do đó, ngànày cần phải để sân thật khô tiền hành phơi, chiều dày lớp hạt khoảng ÷ cm đảo trộn lần Phương pháp phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết chất lượng hạt khơng đồng Do đó, phù hợp với sở sản xuất nhỏ, nguồn lượng nhân tạo khơng có điều kiện để thực  Sấy Do nhược điểm trình phơi nên người ta tiến hành sấy, hạt cà phê có cấu tạo đặc biệt, tốc độ chuyển ẩm từ rât chậm nên người ta thường sấy hạt cà phê phương pháp bán liên tục a Ảnh hưởng trình sấy đến chất lượng hạt cà phê: - Ở nhiệt độ cao, protein hạt cà phê bị biến tính keo tụ lại Chất béo hạt bị phân giải nhiệt độ cao, làm hàm lượng axit béo hạt tăng lên - Tinh bột hạt tạo thành dextrin ảnh hưởng nhiệt độ Ở nhiệt độ cao, loại men hạt bị đình hoạt động, vitamin bị tổn thất nhiều b Các phương pháp sấy: - Trong chế biến cà phê thiết bị sấy có loại chính: tĩnh v động Thiết bị sấy tĩnh: nhà sấy, lò sấy, hầm sấy Tunnel Thiết bị sấy động: thùng sấy có cánh đảo, thùng quay đứng nằm ngang, loại sấy tháp, loại băng chuyền v.v… Những loại n ày sấy suất cao, thao tác dễ dàng, nguyên liệu khơ Cà phê thóc khơ hay khơ bảo quản kho để đưa vào chế biến cà phê nhân Trong cà phê khô không tránh khỏi tạp chất nặng, nhẹ, cần phải làm đưa vào máy xay xát để đảm bảo cho thiết bị khỏi h hỏng thất thường 2.7 Xay xát cà phê thóc khơ * Mục đích: Cà phê thóc khơ vỏ trấu chiếm 25 ÷ 35 % trọng lượng hạt, lớp bao bọc lấy nhân cà phê chắc, người ta phải dùng nhiều loại máy để bóc vỏ trấu * Phương pháp thực hiện: Có loại chính: nén xé, đập xé, văng đập Đối với cà phê vỏ vỏ trấu bọc quanh nhân nên người ta thường dùng loại đập xé, ma sát qua gờ dao máy vỏ trấu bong Điển hình thường dùng loại máy trục ngang có gắn nhiều dao xiên lên trục để ma sát với dao vỏ máy làm bong vỏ trấu 2.8 Đánh bóng cà phê nhân * Mục đích: Cà phê nhân sau xát cịn lại lớp vỏ lụa mỏng màu ánh bạc, lớp thứ tư vỏ quả, lớp chủ yếu cellulose, khơng giúp cho q trình tạo thành chất lượng sản phẩm mà làm giảm giá trị cảm quan nhân cà phê Vì cà phê nhân sau xát phải đưa đánh bóng để làm cho lớp vỏ lụa bong mịn Đó tiêu khơng thể thiếu công nghiệp * Phương pháp thực hiện: Thường dùng máy để đánh bóng cà phê nhân * Cơ sở phương pháp: dùng ma sát hạt vỏ, hạt trục máy, hạt hạt Yêu cầu trục máy vỏ máy có cấu tạo cứng dẫn nhiệt tốt Thường dùng hợp kim đồng thau Sau đánh bóng, nhiệt độ khối cà phê khơng q 550C bóng khơng lẫn vỏ trấu 1.5% 2.9 Phân loại * Mục đích: Cà phê sau đánh bóng hỗn hợp gồm: cà phê tốt, cà phê xấu, vỏ trấu, vỏ lụa, cà phê vụn cần phải phân loại để đảm bảo yêu cầu khách hàng tiêu chuẩn nhà máy * Phương pháp thực hiện: a Phân loại theo kích thước b Phân loại theo tỷ trọng c Phân loại theo màu sắc a Phân loại theo kích thước * Mục đích Cà phê sau khỏi máy đánh bóng thường người ta gọi cà phê xô bao gồm tất loại cà phê xấu tốt, nặng nhẹ, vỏ trấu, vỏ lụa, mảnh vỡ to nhỏ, cà phê chưa bóc hết vỏ phần nhỏ … người ta tiến hành phân cà phê xô cỡ khác theo kích thước * Phương pháp thực Thường dùng sàng tròn quay sàng lắc để phân loại theo kích thước Nguyên tắc để phân loại theo kích thước khác kích thước hạt b Phân loại theo trọng lượng *Mục đích Sau phân loại theo kích thước hạt cà phê có đồng mặt kích thước chưa đồng trọng lượng hạt cần phân loại theo trọng lượng *Phương pháp thực Có nhiều loại thiết bị phân loại theo trọng lượng riêng thường dùng loại chính: loại nằm ngang loại thẳng đứng Loại nằm ngang: cà phê rơi từ xuống, quạt gió nằm ngang chếch thổi từ lên Do khác hạt mà phân riêng làm nhiều loại khác nhau: tạp chất, rác, bụi … Loại thẳng đứng: Catador c.Phân loại theo màu sắc *Mục đích: để hạn chế số hạt lỗi ( hạt đen, hạt nâu) nhằm đạt màu sắc đồng đều, tăng chất lượng cảm quan *Phương pháp thực hiện:Có hai cách phân loại:  Phân loại máy  Phân loại tay CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC Q TRÌNH CỦA QUY TRÌNH DỰA TRÊN CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ DỰA TRÊN MỤC ĐÍCH CƠNG NGHỆ 2.1 Làm phân loại nguyên liệu: * Mục đích cơng nghệ: - Chuẩn bị * Cơ sở khoa học: - Q trình vật lí: Làm phân loại nguyên liệu chủ yếu dựa vào khác tính chất vật lý, trạng thái nguyên liệu tạp chất (hình dáng, trạng thái bề mặt, trọng lượng riêng, kích thước, ) 2.2 Bóc vỏ (Xát tươi) * Mục đích cơng nghệ: * Cơ sở khoa học: - Quá trình học: Dưới tác dụng lực học, vỏ vỏ thịt bị bóc khỏi nhân cà phê 2.3 Tách lớp nhớt: * Mục đích cơng nghệ: * Cơ sở khoa học: Tùy vào loại phương pháp sử dụng + Phương pháp sinh hóa (lên men) – Q trình hóa sinh: tận dụng enzym sẳn có vỏ thịt, chủ yếu pectinaza Để chất lượng cà phê tốt hơn, người ta tiến hành lên men yếm khí (lên men nước), trình lên men, phần tử liên kết vỏ thịt tác dụng enzym bị phân cắt thành phần tử tự do, dễ dàng trơi theo nước rữa Để q trình lên men tiến hành thuận lợi, cần lên men cà phê vừa độ chín, bể lên men thường tích ÷ m3, nhiệt độ lên men 35 ÷ 42oC, thời gian từ 10 ÷ 18 tùy thuộc vào loại cà phê Nước dùng trình lên men phải nước sinh hoạt, hàm lượng sắt < mg/lít, pH 6,9 ÷ 7,2 Ngồi ra, để trình lên men đặn, nên đảo nguyên liệu ÷ lần chu kỳ lên men + Phương pháp hóa học – Q trình hóa học: thủy phân pectin vỏ thịt cà phê môi trường kiềm, người ta thường sử dụng Na2CO3, NaOH, Ca(OH)2, nồng độ %, thời gian ÷ + Phương pháp học – Quá trình học: dựa cở sở ma sát thiết bị va nguy ên liệu kết hợp với phun áp lực nước vào khối hạt 2.4 Rửa cà phê: * Mục đích cơng nghệ: * Cơ sở khoa học: - Quá trình học (Khuấy): Loại bỏ phẩm vật tạo thành trình lên men, loại bỏ vết lớp vỏ nhớt hạt 2.5 Làm cà phê thóc ướt * Mục đích cơng nghệ: * Cơ sở khoa học: 2.6 Làm khô (phơi, sấy) cà phê * Mục đích cơng nghệ: * Cơ sở khoa học: 2.7 Xay xát cà phê thóc khơ * Mục đích cơng nghệ: * Cơ sở khoa học: 2.8 Đánh bóng cà phê nhân * Mục đích cơng nghệ: * Cơ sở khoa học: 2.9 Phân loại * Mục đích cơng nghệ: * Cơ sở khoa học: CHƯƠNG 4: TÌM HIỂU CÁC MÁY VÀ THIẾT BỊ CỦA QUÁ TRÌNH (ĐỀ TÀI) Máy xát đĩa kiểu Hamburg bóc vỏ quả, vỏ thịt (xát tươi)  Mục đích : Để bóc vỏ quả, người ta thường dùng phương pháp học, các máy xát kiểu Gosdon, Hamburg, Raoeng thường hay được sử dụng Đối với máy xát đĩa kiểu Hamburg, các đĩa được bố trí gờ mă ̣t để tăng hiê ̣u quả bóc vỏ Giữa đĩa và má điều chỉnh có khe hở, kích thước của các khe hở phụ thuô ̣c vào từng loại cà phê,  0,8 mm Khe hở càng nhỏ thì hiê ̣u suất bóc cao thường thì 0,5  tỉ lê ̣ dâ ̣p nát cũng cao Sau là sơ đồ của máy bóc vỏ kiểu đĩa  Nguyên lý hoạt động máy: cà phê đưa vào phễu, sau cà phê rơi vào khe hở đĩa má điều chỉnh, cà phê bóc lớp vỏ ngồi nhờ điều chỉnh khe hở đĩa má điều chỉnh  Ưu, nhược điểm - Ưu điểm: cà phê bóc vỏ nhanh, sản lượng nhiều - Nhược điểm: chế tọa phức tạp, đắt tiền  Yếu tố ảnh hướng đến hiệu suất xát - Độ đồng nguyên liệu (khe hở cố định) - Vận tốc đĩa (gây lực nén, xé vỏ quả): thường 120-150v/p - Khe hở làm việc (quyết định đến quãng đường chịu lực…), điều chỉnh theo kích thước quả, thường 0,5 - 0,8 mm - Quản lý kỹ thuật: nguyên liệu đều, lưu lượng vào máy, độ mòn má… Máy xát liên hoàn Raoeng bóc vỏ quả, bóc vỏ nhớt và rữa cà phê thóc  - Cấu tạo Nắp máy thép, có máng tiếp liệu Trục hình trụ rỗng, đục lỗ xung quanh, có gờ Trục chia đoạn: đầu (tiếp liệu), (bóc vỏ quả, vỏ thịt), cuối (tiếp tục chà vỏ thịt gạt cà phê thóc ngồi - Dưới trục hình trụ lưới thép, có gờ lưới (tác dụng tách nhớt, cho vỏ nhớt ngoài)  Nguyên lý hoạt động máy Máy gồm mô ̣t trục rỗng hình trụ, bề mă ̣t có những đường gân nổi chia làm ba đoạn rõ rê ̣t, đoạn đầu tiên làm nhiê ̣m vụ đưa quả cà phê vào vị trí bóc vỏ, đoạn giữa làm nhiê ̣m vụ xé rách lớp vỏ ngoài đồng thời chà xát lớp vỏ thịt, đoạn cuối làm nhiê ̣m vụ tiếp tục chà xát lớp vỏ thịt và gạt cà phê thóc ngoài  Ưu, nhược điểm - Ưu điểm: rút ngắn thời gian sản xuất cà phê sau xát - Nhược điểm: chế tạo phức tạp giá thành cao Máy bóc vỏ kiểu tang quay, đĩa quay tẩm thủng a Máy kiểu tang quay: - Cấu tạo: Như hình 8.4 - Nguyên tắc làm việc: + Khi máy làm việc, nhờ tang quay có gắn nhiều chịm cầu nên chuyển động tạo nên lực tiếp tuyến xung làm quay tròn tách lớp + Vỏ theo dòng nước lọt qua khe hẹp kê bề mặt tang quay cà phê phần lớp thịt trượt dọc theo rãnh tạo nên kê chắn Tấm kê tạo với đường sinh góc nghiêng khoảng 10 o để hạt cà phê dễ dàng chuyển động b Máy kiểu đĩa quay: - Cấu tạo: Như hình 8.4 - Nguyên tắc làm việc: + Khi máy làm việc, đĩa quay trịn, mặt đĩa có gắn nhiều chịm cầu tương ứng với hai rãnh làm việc hai bề mặt đĩa, đĩa quay nhờ truyền động từ động Năng suất máy phụ thuộc vào số rãnh Q trình bóc vỏ phân thành hai phần, phần gồm vỏ quả, thịt nước, phần gồm thịt nhân cà phê c Máy kiểu thủng: - Cấu tạo: Như hình 8.4 - Nguyên tắc làm việc: + Máy kiểu thủng hoạt động tương tự máy kiểu tang quay, khác điểm chắn dạng thủng nên máy hoạt động, tác dụng lực va đập hạt cà phê chui qua lỗ chắn để CHƯƠNG 5: NHẬN XÉT KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Đoàn Dụ, Bùi Đức Hội, Mai Văn Lề, Nguyễn Như Thung, Công Nghệ máy chế biến lương thực, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở q trình thiết bị cơng nghệ hố học - Tập 1, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Đỗ Văn Đài-Nguyễn Trọng Khuông –Trần Quang Thảo –Võ Thị Ngọc TươiTrần Xoa, Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học tập 2, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Nguyễn Quang Thọ, Kỹ thuật sản xuất cà phê, NXB Trường Đại Học cơng nghiệp nhẹ Hồng Minh Trung, Kỹ thuật chế biến cà phê, NXB Nông nghiệp https://asiacom.vn/vi/phuong-phap-che-bien-uot-trong-che-bien-ca-phenhan-la-gi/ http://dungcucaphe.com/ca-phe-che-bien-uot-la-gi/ https://www.cet.edu.vn/phuong-phap-che-bien-uot-ca-phe https://tasacoffee.com/che-bien-ca-phe-nhan.html 10 Công nghệ sản xuất chè, cà phê ca cao, GS TS Nguyễn Thị Hiền (Chủ Biên) Và Ths Nguyễn Văn Tặng, Nxb Lao Động ... TRÌNH (ĐỀ TÀI) Máy xát đĩa kiểu Hamburg bóc vỏ quả, vỏ thịt (xát tươi)  Mục đích : Để bóc vỏ quả, người ta thường dùng phương pháp học, các máy xát kiểu Gosdon, Hamburg, Raoeng... phê vào vị trí bóc vỏ, đoạn giữa làm nhiê ̣m vụ xé rách lớp vỏ ngoài đồng thời chà xát lớp vỏ thịt, đoạn cuối làm nhiê ̣m vụ tiếp tục chà xát lớp vỏ thịt và gạt... với máy xát đĩa kiểu Hamburg, các đĩa được bố trí gờ mă ̣t để tăng hiê ̣u quả bóc vỏ Giữa đĩa và má điều chỉnh có khe hở, kích thước của các khe hở phụ thuô ̣c vào từng