L ỜI MỞ ĐẦU
1.3.Tổng quan về cà phê
1.3.1. Khái quát chung về cà phê Lợi ích của cà phê:
Các kết quả nghiên cứu cho thấy, cà phê có những tác dụng sau:
- Giải khát, chữa bệnh: chữa bệnh đường ruột, điều hòa huyết áp, kích
thích tiêu hóa, tăng cường hoạt động
của chức năng tuần hoàn…
- Kích thích hưng phấn do chứa
chất cafein. Cà phê là thức uống kích
thích thần kinh, uống cà phê trí óc sẽ
minh mẫn hơn và thông qua kích thích
thần kinh thì các hoạt động khác của cơ
thể cũng được tăng cường như:trợ tim,
- Cung cấp năng lượng, vitamin, khoáng chất…trong nước cà phê có chứa đáng kể một lượng vitamin nhóm B và PP do chất trigonellin chuyển hóa thành trong quá trình rang.
Nhu cầu về cà phê trên thế giới ngày càng tăng và ngày nay cà phê càng trở
thành thức uống phổ biến. Những nước tiêu thụ cà phê nhiều: Mỹ, Anh, Pháp, Đức,
Ý, Tây Ban Nha, Hà Lan, Ba Lan, Bỉ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Singapo…
Hiện nay ở Việt Nam cà phê là một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu lớn.
cà phê Việt Nam đã có mặt ở nhiều nước trên thế giới, đứng thứ 2 sau Brazil.
Các giống cà phê hiện nay:
Cây cà phê chè đầu tiên mọc hoang dại ở vùng Abyssinia, Ethiopia, châu
Phi. Được đưa sang Ả Rập từ thế kĩ 13-14, thế kỉ 17 được đưa sang Ấn Độ… chỉ
trong vòng nữa thế kỉ, cây cà phê đã xuất hiện vòng quanh thế giới.
Có 3 giống cà phê được trồng chủ yếu là giống cà phê chè(coffee arabica), giống cà phê vối(coffee robusta), giống cà phê mít(coffee chari).
- Giống cà phê chè:
Xuất xứ từ Brazil, năng chịu
lạnh. Nhân hình tròn, nhỏ. Có hương thơm hơn các loại cà phê khác. Hàm
lượng cafein khoảng 1,3-1,7%
- Giống cà phê vối:cây nhỏ lá nhỏ,
hoa màu trắng có hương thơm, có khả
Xuất xứ ở Công Gô, dễ trồng, chịu được điều kiện vùng đất xấu, cho năng
suất cao hơn cà phê chè nhưng không
chịu được lạnh. Nhân hình trứng, to. Hàm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
lượng cafein khoảng 2,0-3,6%. Loại này phù hợp cho sản xuất cà phê hòa tan.
- Giống cà phê mít:
Cây cao 8- 10 m, lá to, quả mọng, năng suất cao, khả năng sinh trưởng tốt ở
những vùng đất xấu. Hương thơm kém, vị đắng mạnh. Hàm lượng cafein khoảng
0.8-1.2%.
1.3.2. Thành phần hóa học của nhân cà phê
Bảng 1.1.Thành phần khối lượng của quả cà phê tươi
Thành phần Cà phê chè (%) Cà phê vối (%)
Nhân và vỏ lụa 26-30 26-29
Vỏ trấu (vỏ cứng) 6,0-7,5 6,0-8,0
Vỏ thịt (vỏ nhớt) 20-23 21-22
Vỏ quả 43-45 41-44
Bảng 1.2.Thành phần hóa học của nhân cà phê:
Thành phần Hàm lượng (g/100g) Thành phần Hàm lượng (g/100g) Protein 9,0-16,0 Cafein 0,8-2,0 Lipid 4,0-18,0 Nước 8.0-12,0 Xenlluloza 10-20 Hemixenlulloza 20 Tro 2,5-4,5 Licnhin 4,0
Tinh bột 5,0-23 Axit clorogenic 2,0-8,0
Đường 5,0-10 Axit cafetanic 8,0-9,0
Tanin 2,0 Axit cafeic 1,0
Dextrin 0,85 pentosen 5,0
Trong nhân cà phê có chứa khoảng 30-40 cấu tử thơm, thành phần và tính chất các cấu tử chính như sau.:
Bảng 1.3. Các cấu tử chất thơm trong hạt cà phê
Cấu tử Tỉ lệ (%) Khối lượng pt Điểm sôi (oC)
Axetaldehyt 19,9 44 21 Diaxetyl 7,5 86 88 Izoloxin 3,0 72 63 Furan 3,2 68 32 Dimetylsunfit 1,0 62 38 n- Butandehyt 0,7 72 75 Metylmercaptan 0,1 48 6 Axeton 18,7 58 56
1.3.3. Một số sản phẩm chế biến của cà phê.[3] 1.3.3.1.Công nghệ sản xuất cà phê nhân 1.3.3.1.Công nghệ sản xuất cà phê nhân
Có 2 phương pháp sản xuất cà phê nhân: phương pháp ướt và phương pháp khô.
- Phương pháp khô chế biến đơn giản nhưng phụ thuộc vài thời tiết và thời
gian chế biến dài.
- Phương pháp ướt: sản xuất chủ động hơn nhưng tốn nhiều thiết bị, nước và
năng lượng. Tuy nhiên, sản xuất theo phương pháp này rút ngắn được thời gian chế
biến và cho sản phẩm có chất lượng cao hơn.
Thông thường người ta sản xuất bằng cách kết hợp 2 phương pháp với nhau. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Quy trình sản xuất kết hợp:
Hình 1.9. Quy trình sản xuất cà phê nhân
Quả cà phê tươi
Phân loại
Bóc vỏ quả, vỏ thịt
Ngâm ủ, phơi sấy
Rửa
Làm ráo, xát vỏ quả Bóc vỏ trấu
Bóc vỏ lụa (đánh bóng)
Phân loại Đấu trộn
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 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
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- 45oC.[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 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
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- 96oC, khuấy để chín sữa sau
đó cho sữa tươi đã tiến hành thanh trùng nhẹ, nước 45oC 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 60-70oC 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 90-95oC 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 40-45oC.
Lên men:
Dịch sữa bổ sung chế phẩm vi khuẩn giống ta đưa đi lên men ở nhiệt độ 40-45oC 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 4-6oC và bảo quản ở nhiệt độ thấp cho đến khi sử dụng.
Làm lạnh, ủ chín: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sau khi đông tụ, sữa chua được làm lạnh ủ chín ở nhiệt độ 4-6oC 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 (4-6oC, >6h) Bảo quản (4-6oC) Nguyên liệu
(sữa đặc, nước, sữa tươi)
Phối trộn Đồng hóa Làm nguội (40-45oC) Thanh trùng (t=90-95oC, 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 90oC Nước nguội 45oC
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 90oC và nước 45oC 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- 70oC 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. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ 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- 70oC 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 90-95oC. 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 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
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