Công nghệ sản xuất cà phê rang xay

L ỜI MỞ ĐẦU

1.3.3.2. Công nghệ sản xuất cà phê rang xay

Cà phê nhân được gia nhiệt để thoát nước tự do trong hạt và các phản ứng

tạo màu và mùi xảy ra tạo sự đặc trưng cho cà phê. Các biến đổi hóa lí xảy ra làm

thay đổi thành phần trạng thái của hạt cà phê. Tiến hành xay để giảm kích thước hạt

cà phê, phá vỡ cấu trúc hạt để tạo điều kiện cho quá trình trích li

Hình 1.10. Quy trình sản xuất cà phê rang xay

Cà phê nhân Làm sạch, phân loại rang xay ủ Bao gói Sản phẩm Làm nguội Phối trộn

1.3.3.3.Công nghệ sản xuất cà phê hòa tan

Nguyên liệu gồm cà phê nhân Rosbusta được dùng chủ yếu do: hàm lượng

chất khô hòa tan cao hơn, hàm lượng cafeine cao hơn và giá thành thấp hơn.

Nguyên liệu phụ gồm: đường, sữa bột, hương cà phê.

:

Hình 1.11. Quy trình sản xuất cà phê hòa tan

Cà phê bột Tách bụi cà phê Trích ly Lọc Tạo hạt Tách hương Phối trộn

Đóng gói , bảo quản Sản phẩm

Cô đặc

CHƯƠNG 2:

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

2.1. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu bao gồm các thành phần sữa chua, dụng cụ, trang thiết

bị sử dụng để chế biến.

2.1.1.Nguyên liệu

Sữa đặc có đường

- Là nguyên liệu chính trong chế biến sữa chua cà phê

- Sữa được sử dụng là sữa nhãn hiệu Ông Thọ của công ty Sữa Việt Nam.

- Yêu cầu về sữa:

+ Màu ngà vàng, quyện đều, không quá loãng hay quá sệt đặc. dùng đũa thủy

tinh nhúng vào sữa rồi kéo lên thấy sữa chảy thành dòng liên tục đều, không vón cục hay dính chặt vào thành hộp. Mùi thơm sữa, không có mùi men mốc.

+ Độ chua không quá 50⁰T/100gam sữa đặc.

Nước

Nước sử dụng để sản xuất sữa chua phải đạt yêu cầu tiêu chuẩn cho phép của nước dùng trong ngành sản xuất thực phẩm (nước được lấy từ nguồn cung cấp các nhà máy thành phố, nếu ở nguồn khác phải qua xử lí để đạt tiêu chuẩn quy định của

bộ y tế).

Sữa tươi

Sữa tươi được dùng là sữa tươi không đường của Vinamilk.

Yêu cầu: có màu trắng đặc trưng của sữa, mùi đặc trưng của sữa tươi, không

có mùi lạ, chua, bao bì kín không bị sinh khí.

Cà phê

Cà phê được sử dụng là cà phê rang xay đóng gói nhãn hiệu Trung Nguyên Thu dịch cà phê bằng cách cân 20g cà phê bột cho vào phin pha với 65ml nước sôi.

Vi khuẩn giống

Vi khuẩn giống lấy từ sữa chua Vinamilk có bán ở thị trường. Chủ yếu sử

dụng là chủng Streptococus Thermophilus và Lactobacillus Bulgaricuss.

Nhiệt độ cho vi khuẩn này phát triển là 40- 45^oC.[8]

2.1.2. Dụng cụ và thiết bị- Tủ ủ ấm. - Tủ ủ ấm. - Bếp ga. - Tủ lạnh. - Nhiệt kế. - Cân điện tử. - Cân đồng hồ.

- Máy xay sinh tố.

- Một số thiết bị và dụng cụ khác.

2.1.3. Bao bì

Bao bì được lựa chọn là bao bì thủy tinh vì có tính bền về cơ học và hóa học,

độ trong suốt cao nên cho phép nhìn thấy sản phẩm bên trong.

Có độ chống thấm khí, chống thấm ẩm tốt, không có mùi vị lạ gây ảnh hưởng đến

sản phẩm. Không gây phản ứng với các thành phần của sản phẩm nên an toàn.

2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu2.2.1. Mục tiêu 2.2.1. Mục tiêu

Xây dựng quy trình sản xuất sữa chua cà phê với các thông số phù hợp với điều kiện sản xuất, sản phẩm đưa ra có phản hồi tốt với thị hiếu người tiêu dùng.

2.2.2. Nội dung nghiên cứu

- Xác định tỷ lệ nước cho vào dịch sữa.

- Xác định tỷ lệ sữa tươi cho vào dịch sữa

- Xác định tỷ lệ cà phê cho vào dịch sữa

- Xác định tỷ lệ chế phẩm giống vi khuẩn cho vào dịch sữa để lên men. - Xác định thời gian lên men.

- Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng cảm quan cho sữa chua cà phê. - Đề xuất quy trình sản xuất.

2.2.3. Phương pháp nghiên cứu

Quy trình dự kiến

Sau khi đã tham khảo tài liệu quy trình sản xuất dự kiếnnhư ở hình 2.1:

Trong các công đoạn thì thông số được chọn từ việc bố trí thí nghiệm để

chọn ra thông số tối ưu nhất.

Phối trộn dịch sữa:

Sữa đặc được phối trộn cùng với nước nóng 90- 96^oC, khuấy để chín sữa sau

đó cho sữa tươi đã tiến hành thanh trùng nhẹ, nước 45^oC và dịch cà phê vào thu

được dịch sữa rồi mang đi đồng hóa

Đồng hóa:

Đồng hóa nhằm phân bố lại các chất béo và plasma, tăng mức độ phân tán

cầu mỡ. Đồng thời làm cho các thành phần trong dịch sữa đồng nhất. Đồng hóa cải

thiện trạng thái của sữa chua: quyện sữa mịn, đồng nhất.[5]

Dịch sữa được đồng hóa ở nhiệt độ 60-70^oC bằng máy xay sinh tố trong 1- 2 phút.

Thanh trùng:

Dịch sữa sau khi đồng hóa được mang đi thanh trùng ở nhiệt độ 90-95^oC trong 5- 7 phút, nhằm tiêu diệt vi sinh vật và làm bất hoạt enzym tạo điệu kiện cho

vi khuẩn lên men hoạt động một cách tốt nhất. Sau đó làm nguội xuống nhiệt độ lên men 40-45^oC.

Lên men:

Dịch sữa bổ sung chế phẩm vi khuẩn giống ta đưa đi lên men ở nhiệt độ 40-45^oC trong 8-16 h.Yêu cầu nhiệt đọ phải được giữ ổn định. Khi kết thúc lên men sản phẩm được

làm lạnh ngay xuống 4-6^oC và bảo quản ở nhiệt độ thấp cho đến khi sử dụng.

Làm lạnh, ủ chín:

Sau khi đông tụ, sữa chua được làm lạnh ủ chín ở nhiệt độ 4-6^oC ít nhất 6h. Đây là giai đoạn quan trọng để tạo cho sản phẩm có mùi vị, trạng thái cần thiết. Chỉ

sau khi hoàn thành quá trình này ta mới có sữa chua thành phẩm.

Hình 2.1. Quy trình sữa chua cà phê dự kiến. Cà phê bột, nước (20g, 65ml) Làm lạnh, ủ chín (4-6^oC, >6h) Bảo quản (4-6^oC) Nguyên liệu

(sữa đặc, nước, sữa tươi)

Phối trộn Đồng hóa Làm nguội (40-45^oC) Thanh trùng (t=90-95^oC, 5-10 ph)

Bổ sung giống vi khuẩn

Lên men (8-14h) Trích ly Rót hũ Chế phẩm vi khuẩn

2.3.1. Bố trí thí nghiệm.

2.3.1.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước cho vào tạo dịch sữa.

Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm tỉ lệ nước bổ sung.

Sữa đặc

Bổ sung với các tỷ lệ

Nước nóng 90^oC Nước nguội 45^oC

1,5:1:1 1:1:1 2 :1:1 2,5:1:1

Đồng hóa

Thanhtrùng

Tiến hành:

Lấy 4 mẫu thí nghiệm với lượng sữa đặc như nhau. Sau đó bổ sung tỷ lệ nước nóng 90^oC và nước 45^oC lần lượt với tỉ lệ so với sữa đặc: (1,5:1:1), (1:1:1), (2:1:1), (2,5:1:1). Đồng thời cố định các điều kiện sau:

+ Tỷ lệ sữa tươi so với sữa đặc là 1:1

+ Tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn là 10% so với dịch sữa.

+ Tỷ lệ dịch cà phê bổ sung 5%. + Thời gian lên men là 8h.

Kết thúc quá trình lên men mang đi làm lạnh 6h, sau đó đánh giá chất lượng

và chọn ra tỉ lệ nước thích hợp.

3.2.2. 2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ bổ sung sữa tươi vào dịch sữa.

Sữa tươi được bổ sung vào dịch sữa nhằm mục đích giúp sữa chua có trạng

thái mịn hơn.

Tiến hành: lấy 3 mẫu thí nghiệm với lượng sữa đặc như nhau. Bổ sung tỷ lệ

sữa tươi so với sữa đặc lần lượt là: (0:1), (1:1), (1,5:1). Trước khi bổ sung vào dịch

sữa ta tiến hành làm nóng sữa tươi lên khoảng 60- 70^oC để casein sữa bị phá hủy và khả năng đông tụđược tốt hơn. Cố định các điều kiện:

+ Tỉ lệ nước cho vào sữa dựa vào tỉ lệ thích hợp đã chọn ở thí nghiệm trên. + Tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn giống là 10% so với dịch sữa.

+ Tỷ lệ dịch cà phê bổ sung 5%.

+ Thời gian lên men là 8h.

Kết thúc quá trình lên men mang đi làm lạnh 6h sau đó đánh giá trạng thái và chất lượng các mẫu. Chọn mẫu có tỉ lệ bổ sung sữa tươi thích hợp.

Sơ đồ bố trí thí nghiệm:

Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xác định tỉ lệ bổ sung sữa tươi.

Sữa đặc Sữa tươi 60- 70^oC Bổ sung theo tỉ lệ 1:1,5 1 : 1 1:0

Đánh giá trạng thái và chất lượng và chọn tỉ lệ phù hợp. Đồng hóa

2.3.2.3. Bố trí thí nghiệm bổ sung cà phê vào dịch sữa

Dịch sữa

(Sữa đặc, sữa tươi, nước)

Dịch chiết cà phê Bổ sung với tỉ lệ 9% 11% 7% 5% Đồng hóa Thanh trùng Đánh giá chất lượng và chọn tỉ lệ phù hợp

Hình 2.4. Sơ đồ bố trí tỉ lệ bổ sung cà phê.

Tiến hành:

Lấy 4 mẫu với lượng dịch sữa như nhau, bổ sung dịch chiết cà phê theo các tỉ

lệ: 5%, 7%, 9%, 11%.

Dịch chiết cà phê được chế bằng cách cân 20g cà phê bột cho vào phin chế

với 65ml nước nóng 90-95^oC. Cố định các điều kiện sau:

+ Tỉ lệ nước bổ sung vào được chọn dựa vào thí nghiệm đã thực hiện trên + Tỉ lệ sữa tươi bổ sung vào được chọn dựa vào thí nghiệm đã bố trí trên. + Tỉ lệ chế phẩm men giống cho vào dịch sữa 10%.

+ Thời gian lên men 8h.

Sau khi lên men mang đi làm lạnh 6h, tiến hành đánh giá chất lượng sản

phẩm và lựa chọn tỉ lệ phù hợp.

2.3.2.4. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men và tỉ lệ chế phẩm men giống cho vào. men giống cho vào.

Sau khi xác định được tỉ lệ nước, sữa tươi bổ sung, và tỉ lệ cà phê vào dịch

sữa ta tiến hành thí nghiệm xác định tỉ lệ bổ sung chế phẩm vi khuẩn và thời gian

lên men. Trong sản xuất sản phẩm lên men thì đây là hai yếu tố có liên quan mật

thiết với nhau và cũng ảnh hưởng tới quá trình lên men. Thí nghiệm được tiến hành:

+ Tỉ lệ chế phẩm : 8%, 10%, 12%. + Tổng thời gian lên men: 8h, 10h,12h.

Ứng với mỗi tỉ lệ chế phẩm chọn ra sản phẩm có giá trị cảm quan cao nhất sau đó so sánh các sản phẩm tối ưu với nhau để tìm ra kết quả phù hợp nhất.

Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thời gian lên men và tỉ lệ men giống. Nguyên liệu Phối trộn Bổ sung chế phẩm vi khuẩn Chế phẩm vi khuẩn

Đánh giá chất lượng và chọn tỉ lệ bổ sung chế phẩm và thời gian phù hợp. 8h 12% 10% 8% 10h 12h 8h 10h 12h 10h 12h 8h

2.3.3. Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan.

Có 2 phương pháp đánh giá: phương pháp cho điểm cảm quan và tối ưu hóa

thí nghiệm.

Trong đề tài này tôi sử dụng phương pháp truyền thống để đánh giá chất lượng sản phẩm. Lập hội đồng cảm quan gồm 5 thành viên, đánh giá theo các chỉ

tiêu trạng thái, mùi, vị, màu sắc và cho điểm theo thang điểm đã xây dựng. Việc đánh giá chất lượng sản phẩm theo phương pháp cảm quan được tuân thủ theo quy định của tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215-79).

TCVN 3215-79 đã quy định các cấp chất lượng đối với sản phẩm thực phẩm có các điểm chung và các điểm trung bình chưa có trọng lượng đối với một số chỉ tiêu tương ứng sau:

Bảng 2.1. Tiêu chuẩn quy định cấp chất lượng

Cấp chất lượng Điểm chung

Yêu cầu về điểm tb chưa có trọng lượng

đối với các chỉ tiêu

Loại tốt 18,6-20 Chỉ tiêu quan trọng ≥ 4,7 Loại khá 15,2- 18,5 Chỉ tiêu quan trọng ≥ 3,8 Loại trung bình 11,2-15,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 2,8

Loại kém 7,2-11,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,8

Loại rất kém 4,0-7,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,0

Loại hỏng 0 – 3,9

Tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng hệ 20 điểm, xây dựng một thang thống nhất có

6 bậc (từ 0-5) và điểm 5 là điểm cao nhất cho mỗi chỉ tiêu.

Bảng 2.2. Bảng điểm cơ sở về trạng thái của sữa chua cà phê Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng

Cơ sở đánh giá chất lượng

1 5 Sữa đông thành khối thống nhất,

mịn, không tách nước.

2 4 Sữa đông thành khối ít mịn nhưng

không bị tách nước.

3 3 Sữa có tách nước một phần nhỏ

4 2 Sữa đông không mịn, tách nước

5 1 Sữa và nước tách ra nhiều

6 0

1,6

Sữa không đông, không mịn

Bảng 2.3. Bảng điểm cơ sở về vị của sữa chua cà phê.

Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng

Cơ sở đánh giá chất lượng

1

5 ^{Chua d}ịu, vị ngọt béo của sữa và vị đắng

dịu cà phê

2 4 Chua vừa, ngọt vừa, ít có vị cà phê

3 3 Chua nhiều hoặc ngọt nhiều

4 2 Chua ít, quá ngọt hoặc chua quá, vị cà phê quá mạnh

5 1 Vị ngọt quá, vị chua không rõ rệt

6 0

1,2

Không nhận ra được vị của sữa chua, vị

Bảng 2.4. Bảng điểm cơ sở về mùi của sữa chua cà phê Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng

Cơ sở đánh giá chất lượng

1 5 Mùi thơm nhẹ của sữa và cà phê, lưu

mùi lâu

2 4 Mùi thơm sữa chua, mùi cà phê nhẹ

3 3 ^{Mùi chua nh}ẹ, không nhận thấy được

mùi cà phê

4 2 Mùi quá chua

5 1 Mùi không rõ rệt

6 0

0,6

Không có mùi sữa chua, mùi lạ, hư

hỏng.

Bảng 2.5. Bảng điểm cơ sở về màu của sữa chua cà phê.

Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng

Cơ sở đánh giá chất lượng

1 5 Màu nâu đặc trưng giữa sữa và cà phê

2 4 Màu nâu nhạt giữa sữa và cà phê

3 3 Màu nâu ngà ít có màu cà phê

4 2 Màu trắng ít có màu cà phê hoặc màu cà

phê đậm

5 1 Không có màu cà phê hoặc quá đậm

màu cà phê

6 0

0,6

Màu xấu, không đồng nhất.

.

2.3.4. Phương pháp đánh gía chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm.

Chỉ tiêu vi sinh được kiểm tra bằng cách đếm khuẩn lạc trên môi trường nuôi cấy.

Các chỉ tiêu vi sinh được kiểm tra tại Viện Nghiên Cứu Công Nghệ Sinh Học & Môi Trường ĐH Nha Trang.

2.3.5. Phương pháp đánh giá chỉ tiêu hóa học.

+ Kiểm tra độ chua: kiểm nghiệm theo phương pháp chuẩn độ với NaOH 0,1N và phenol phtalein làm chỉ thị. Kết quả tính ra độ T (số ml NaOH 0,1 N dùng

để trung hòa độ chua của 100ml sữa.)

Công thức tính: T =

Vsua

100

* V_NaOH

+ Kiểm tra pH của sản phẩm: kiểm tra bằng thiết bị đo pH của phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm Trường ĐHNT.

CHƯƠNG 3:

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả nghiên cứu.

3.1.1. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ nước cho vào dịch sữa

14.08 15.16 12.64 9.6 0 2 4 6 8 10 12 14 16 1.75 2 2.5 2.75

Tỉ lệ nước so với sữa đặc

Đ iểm cả m q u an ch u n g đ ã c ó t rọ n g lư ợ n g

Hình 3.1.Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng tỉ lệ nước đến chất lượng sản phẩm.

Thảo luận:

Thí nghiệm xác định lượng nước bổ sung vào dịch sữa với mục đích đánh giá được

trạng thái của sữa chua về độ mịn, độ đông tụ và khả năng bị tách nước hay không. Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất trong đánh giá chất lượng cảm quan của sữa chua.

Căn cứ vào bảng mô tả chất lượng cảm quan và biểu đồ biểu diễn ở trên ta nhận thấy rằng:

- Với mẫu 2 có tỉ lệ sữa đặc/ nước = 1/2 thì có điểm cảm quan cao nhất, có

trạng thái mịn và ít bị tách nước và đồng thời cũng hài hòa về mùi vị và màu sắc.

Sản phẩm có màu nâu của cà phê và sữa, mang hương cà phê nhẹ dịu.

- Các mẫu 1 và 3 cũng có trạng thái tương đối tốt, sữa đông mịn nhưng về vị

- Khi tỉ lệ nước bổ sung vào thấp thì nồng độ chất tan cao và ngược lại, nồng