Tài liệu Quy trình sản xuất cà phê hòa tan

Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa TP HCM Khoa Kyõ Thuaät Hoaù Hoïc Boä moân Coâng Ngheä Thöïc Phaåm ---------------- Ñeà taøi tieåu luaän moân Coâng ngheä cheá bieán GVHD: PGS.TS Leâ Vaên Vieät Maãn SVTH: Huyønh Höng Thònh 60902607 Nguyeãn Thò Hoàng Nhung 60901866 Voõ Thaønh Trung 60903020 Traàn Vuõ Phöông Trang 60902874 Traàn Quoác Tuaán 60903133 THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH, 5/2012 ---------------- QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN LỜI MỞ ĐẦU Caø pheâ laø moät loaïi thöùc uoáng coù töø laâu ñôøi vaø lieân tuïc ñöôïc phaùt trieån cho ñeán ngaøy nay, laø moät trong nhöõng thöùc uoáng ñöôïc öa chuoäng nhaát theá giôùi vaø coù möùc tieâu thuï cao. Ñaëc bieät caùc thò tröôøng lôùn nhö Myõ, Ñöùc , Phaùp YÙ vaø caùc nöôùc Baéc AÂu, nôi maø caø pheâ ñöôïc coi laø khoâng theå thieáu thì khoâng coù ñuû ñieàu kieän ñaát ñai, khí haäu ñeå troàng. Vì vaäy ñoái vôí nhöõng nöôùc coù ñieàu kieän troàng caø pheâ nhö nöôùc ta caø pheâ khoâng chæ tieâu thuï trong nöôùc maø coøn laø maët haøng xuaát khaåu mang laïi lôïi nhuaän kinh teá cao. Ngaøy nay khi xaõ hoäi ngaøy caøng phaùt trieån, nhu caàu thò hieáu cuûa con ngöôøi veà thöï c phaåm ngaøy caøng taêng cao ñoøi hoûi saûn phaåm phaûi thoûa maõn veà chaát löôïng vaø tính nhanh goïn, ñieån hình laø thò tröôøng nöôùc giaûi khaùt, luoân ñaùp öùng nhöõng nhu caàu treân. Vì vaäy caø pheâ hoaø tan ñaõ ra ñôøi. Vôùi ngöôøi tieâu duøng caø pheâ hoaø tan nhanh choùng ñöôïc öa chuoäng vì söï tieän lôïi cuûa noù. Vôùi nhaø saûn xuaát caø pheâ hoaø tan laø maët haøng coù giaù trò cao, thuaän lôïi trong vieäc baûo quaûn vaø vaän chuyeån. Tuy nhieân quy trình cheá bieán ra noù laïi ñoøi hoûi nhöõng coâng ngheä heát söùc phöùc taïp. Trong baøi tieåu luaän naøy nhoùm chuùng em seõ trình baøy veà quy trình cheá bieán caø pheâ hoaø tan cuøng moät soá thieát bò chính trong quaù trình saûn xuaát. Baøi tieåu luaän coù theå hoaøn thaønh toát khoâng theå khoâng keå ñeán söï höôùng daãn cuûa thaày Leâ Vaên Vieät Maãn. Nhoùm chuùng em xin göûi tôùi thaày lôøi caùm ôn saâu saéc vaø chaân thaønh. Baøi tieåu luaän coù theå coøn nhieàu sai soùt. Nhoùm chuùng em raát mong nhaän ñöôïc söï goùp yù cuûa thaày, cuõng nhö yù kieán ñoùng goùp cuûa caùc baïn ñeå baøi trôû neân hoaøn thieän hôn. Xin chaân thaønh caûm ôn. Thaønh phoá Hoà Chí Minh ngaøy 16 thaùng 5 naêm 2012 Nhoùm sinh vieân thöïc hieän 2 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN MUÏC LUÏC I. NGUYEÂN LIEÄU .................................................................................................... 8 1. Caø pheâ nhaân ..................................................................................................................................8 1.1 Thaønh phaàn hoùa hoïc................................................................................................................8 1.2 Tieâu chuaån caø pheâ nhaân .......................................................................................................10 2. Nöôùc ............................................................................................................................................14 3. Boät söõa gaày .................................................................................................................................15 II. QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOAØ TAN ...............................................17 1. Quy trình I ...................................................................................................................................18 2. Quy trình II .................................................................................................................................19 III. THUYEÁT MINH QUY TRÌNH ........................................................................20 A. Quy trình I: .................................................................................................................................20 1. Laøm saïch .................................................................................................................................20 1.1 Muïc ñích : Chuaån bò ..........................................................................................................20 1.2 Caùc bieán ñoåi ......................................................................................................................20 1.3 Phöông phaùp thöïc hieän......................................................................................................20 1.4 Thieát bò ..............................................................................................................................21 2. Phoái troän ..................................................................................................................................22 2.1 Muïc ñích: hoaøn thieän ........................................................................................................22 2.2 Caùc bieán ñoåi ......................................................................................................................22 2.3 Phöông phaùp thöïc hieän......................................................................................................22 2.4 Thieát bò ..............................................................................................................................22 Maùy troän thuøng quay...................................................................................................................22 3. Rang .........................................................................................................................................23 3.1 Muïc ñích: cheá bieán vaø baûo quaûn ......................................................................................23 3.2 Caùc bieán ñoåi ......................................................................................................................23 3.3 Phöông phaùp thöïc hieän: ....................................................................................................28 3.4 Thieát bò: .............................................................................................................................29 4. Nghieàn .....................................................................................................................................29 4.1 Muïc ñích: chuaån bò ............................................................................................................29 4.2 Caùc bieán ñoåi ......................................................................................................................29 4.3 Phöông phaùp thöïc hieän......................................................................................................30 4.4 Thieát bò: .............................................................................................................................30 3 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN 5. Trích ly ....................................................................................................................................31 5.1 Muïc ñích: Khai thaùc ..........................................................................................................31 5.2 Caùc bieán ñoåi : ....................................................................................................................31 5.3 Phöông phaùp thöïc hieän......................................................................................................32 5.4 Thieát bò: .............................................................................................................................32 6. Xöû lyù dòch chieát .......................................................................................................................34 6.1 Muïc ñích: chuaån bò vaø hoaøn thieän ....................................................................................34 6.2 Caùc bieán ñoåi ......................................................................................................................34 6.3 Phöông phaùp thöïc hieän......................................................................................................34 6.4 Thieát bò ..............................................................................................................................34 7. Taùch höông: .............................................................................................................................35 7.1 Muïc ñích: khai thaùc ...........................................................................................................35 7.2 Phöông phaùp thöïc hieän: ....................................................................................................35 7.3 Thieát bò: .............................................................................................................................36 8. Coâ ñaëc bốc hơi.........................................................................................................................36 8.1 Muïc ñích: Khai thaùc ..........................................................................................................36 8.2 Caùc bieán ñoåi ......................................................................................................................36 8.3 Phöông phaùp thöïc hieän......................................................................................................37 8.4 Thieát bò: .............................................................................................................................35 9. Saáy Phun ..................................................................................................................................35 9.1 Muïc ñích: hoaøn thieän ........................................................................................................35 9.2 Caùc bieán ñoåi ......................................................................................................................35 9.3 Phöông phaùp thöïc hieän......................................................................................................36 9.4 Thieát bò ..............................................................................................................................37 10. Taïo haït (Agglomeration) ......................................................................................................39 10.1 Muïc ñích: hoaøn thieän ......................................................................................................39 10.2 Caùc bieán ñoåi ....................................................................................................................39 10.3 Phöông phaùp thöïc hieän ...................................................................................................39 11. Phoái troän ................................................................................................................................40 11.1 Muïc ñích: hoaøn thieän ......................................................................................................40 11.2 Phöông phaùp thöïc hieän vaø thieát bò ..................................................................................40 12. Bao goùi ..................................................................................................................................40 12.1 Muïc ñích: Hoaøn thieän vaø Baûo quaûn ...............................................................................40 12.2 Caùc bieán ñoåi ....................................................................................................................40 4 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN 12.3 Phöông phaùp thöïc hieän ...................................................................................................40 12.4 Thieát bò ............................................................................................................................41 B. Quy trình 2 ..................................................................................................................................42 1. Saáy thaêng hoa ..........................................................................................................................42 1.1 Muïc ñích: chế biến, bảo quản ............................................................................................42 1.2 Caùc bieán ñoåi ......................................................................................................................42 1.3 Phöông phaùp thöïc hieän......................................................................................................42 1.4 Thiết bị ...............................................................................................................................44 2. Nghiền......................................................................................................................................46 2.1 Muïc ñích: hoaøn thieän ........................................................................................................46 2.2 Caùc bieán ñoåi ......................................................................................................................46 2.3 Phöông phaùp thöïc hieän: ....................................................................................................46 2.4 Thieát bò: .............................................................................................................................47 III. SO SAÙNH 2 QUY TRÌNH .................................................................................47 IV. SAÛN PHAÅM CAØ PHEÂ HOØA TAN ....................................................................48 1. Caùc chaát taïo neân höông vò caø pheâ ..............................................................................................48 1.1 Nhoùm chaát deã bay hôi ...........................................................................................................48 1.2 Nhoùm chaát khoâng bay hôi .....................................................................................................50 2. Nhöõng thay ñoåi cuûa höông caø pheâ trong quaù trình cheá bieán .....................................................52 3. Chaát löôïng cuûa caø pheâ hoaø tan ...................................................................................................53 3.1 Nhöõng nhaân toá goùp phaàn taïo höông toát hôn cho caø pheâ ..................................................53 3.2 Ñaëc ñieåm kyõ thuaät cuûa caø pheâ hoøa tan ............................................................................53 3.3 Vaán ñeà veà veä sinh trong saûn xuaát caø pheâ ........................................................................54 V. TIEÂU CHUAÅN CHAÁT LÖÔÏNG CUÛA CAØ PHEÂ HOØA TAN ............................54 1. Yeâu caàu veà thaønh phaàn ...............................................................................................................55 2. Caùc chæ tieâu khaùc.........................................................................................................................56 3. Bao bì vaø ñoùng goùi ......................................................................................................................56 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO.......................................................................................57 5 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN DANH MUÏC HÌNH Hình 1: Thieát bò saøng 2 taàng noái tieáp ..................................................................................... 22 Hình 2: Ñaùnh giaù möùc ñoä caûm quan cuûa haït caø pheâ khi rang .............................................. 27 Hình 3: Thieát bò rang thuøng quay lieân tuïc ............................................................................. 29 Hình 4: Sô ñoà hoaït ñoäng cuûa thieát bò trích ly giaùn ñoaïn ....................................................... 33 Hình 5: Thieát bò laøm laïnh daïng baûn moûng ............................................................................ 34 Hình 6: Thieát bò ly taâm daïng ñóa ............................................................................................ 35 Hình 7: Thieát bò taùch höông ................................................................................................... 36 Hình 8: Coâ ñaëc baèng thieát bò daïng maøng rôi ......................................................................... 37 Hình 9: Thieát bò boác hôi daïng maøng rôi ................................................................................ 35 Hình 10: Sô ñoà heä thoáng saáy phun ......................................................................................... 37 Hình 11: Ñaàu phun ly taâm ...................................................................................................... 38 Hình 12: Thieát bò taïo haït ........................................................................................................ 40 Hình 13: Thieát bò bao goùi caø pheâ hoøa tan. ............................................................................. 41 Hình 14: Sô ñoà heä thoáng saáy thaêng hoa coâng nghieäp ........................................................... 42 Hình 15:Bình thaêng hoa ......................................................................................................... 45 Hình 16: Haït caø pheâ sau saáy thaêng hoa ................................................................................. 46 Hình 17: Maùy nghieàn truïc ...................................................................................................... 47 6 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN DANH MUÏC BAÛNG Bảng 1: Thaønh phaàn hoaù hoïc caø pheâ nhaân ............................................................................ 10 Bảng 2: Phaân haïng chaát löôïng caø pheâ nhaân .......................................................................... 11 Bảng 3: Tæ leä laãn caø pheâ khaùc loaïi cho pheùp trong caùc haïng caø pheâ ................................... 11 Bảng 4: Toång trò soá loãi cho pheùp ñoái vôùi töøng haïng caø pheâ ................................................. 12 Bảng 5: Trò soá loãi quy ñònh cho töøng loaïi khuyeát taät ............................................................ 12 Baûng 6: Tieâu chuaån nöôùc duøng trong coâng nghieäp thöïc phaåm............................................. 14 Baûng 7: Caùc chæ tieâu caûm quan cuûa söõa boät gaày................................................................... 15 Baûng 8: Chæ tieâu hoaù lyù cuûa söõa boät gaày ............................................................................... 15 Baûng 9: Haøm löôïng kim loaïi naëng cuûa söõa boät .................................................................... 15 Baûng 10: Chæ tieâu vi sinh vaät cuûa söõa boät ............................................................................. 16 Baûng 11: Chæ tieâu caûm quan cuûa ñöôøng tinh luyeän............................................................... 16 Baûng 12: Chæ tieâu hoaù lyù ñöôøng tinh luyeän ........................................................................... 16 Baûng 13: Chæ tieâu vi sinh vaät cuûa ñöôøng tinh luyeän.............................................................. 17 Baûng 14: Chæ tieâu veà dö löôïng SO2 vaø kim loaïi naëng trong ñöôøng tinh luyeän .................... 17 Bảng 15: Côõ saøng söû duïng cho caø pheâ cheø vaø caø pheâ voái .................................................... 20 Bảng 16: Côõ saøng vaø kích thöôùc loã saøng [TCVN 4807: 2001 (ISO 4150:1991)] ................. 20 Bảng 17: Söï toån thaát chaát khoâ theo möùc ñoä rang .................................................................. 24 Bảng 18: Haøm löôïng chaát khoâ hoaø tan trong caø pheâ nhaân vaø caø pheâ rang .......................... 25 Baûng 19: Ñaùnh giaù möùc ñoä caûm quan so vôùi möùc ñoä rang .................................................. 28 Bảng 20: Söï thay ñoåi thaønh phaàn höông caø pheâ trong quaù trình cheá bieán ........................... 52 Bảng 21: Ñaëc ñieåm kyõ thuaät cuûa caø pheâ hoaø tan .................................................................. 53 Bảng 22: Chæ tieâu chaát löôïng caø pheâ hoøa tan ........................................................................ 55 Bảng 23: Yeâu caàu veà thaønh phaàn caø pheâ hoaø tan ................................................................. 55 7 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN I. NGUYEÂN LIEÄU 1. Caø pheâ nhaân 1.1 Thaønh phaàn hoùa hoïc Thaønh phaàn hoaù hoïc trong nhaân caø pheâ bieán ñoåi phuï thuoäc vaøo chuûng loaïi, ñoä chín, ñieàu kieän canh taùc, phöông phaùp cheá bieán vaø baûo quaûn.  Nöôùc Trong nhaân caø pheâ ñaõ saáy khoâ, nöôùc coøn laïi 10-12% ôû daïng lieân keát. Khi haøm löôïng nöôùc cao hôn, caùc loaïi naám moác phaùt trieån maïnh laøm hoûng haït. Maët khaùc, haøm löôïng nöôùc cao seõ laøm taêng theå tích baûo quaûn kho, khoù khaên trong quaù trình rang, toán nhieàu nhieân lieäu vaø nhaát laø laøm toån thaát höông caø pheâ. Haøm löôïng nöôùc trong caø pheâ sau khi rang coøn 2,7%.  Chaát khoaùng Haøm löôïng chaát khoaùng trong caø pheâ khoaûng 3-5%, chuû yeáu laø kali, nitô, magie, photpho, clo. Ngoaøi ra coøn thaáy nhoâm, saét, ñoàng, iod, löu huyønh… Nhöõng chaát naøy aûnh höôûng khoâng toát ñeán muøi caø pheâ. Chaát löôïng caø pheâ cao khi haøm löôïng chaát khoaù ng caøng thaáp vaø ngöôïc laïi.  Glucid Chieám khoaûng ½ toång soá chaát khoâ, ñaïi boä phaän khoâng tham gia vaøo thaønh phaàn nöôùc uoáng maø chæ cho maøu vaø vò caramel. Ñöôøng coù trong caø pheâ do trong quaù trình thuyû phaân döôùi taùc duïng cuûa acid höõu cô vaø enzyme thuyû phaân. Haøm löôïng saccharose coù trong caø pheâ phuï thuoäc vaøo möùc ñoä chín: quaû caøng chín thì haøm löôïng saccharose caøng cao. Haït caø pheâ coøn chöùa nhieàu polysaccharide nhöng phaàn lôùn bò loaïi ra ngoaøi baõ caø pheâ sau quaù trình trích ly.  Protein Haøm löôïng protein trong caø pheâ khoâng cao nhöng noù ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc hình thaønh höông vò cuûa saûn phaåm. Thaønh phaàn protein cuûa caø pheâ coù nhöõng acid amin sau: cysteine, alanie, phenylalanine, histidine, leucine, lysine… Caùc acid amin naøy ít thaáy ôû traïng thaùi töï do, chuùng thöôøng ôû daïng lieân keát. Khi gia nhieät, caùc maïch polypeptide bò phaân caét, caùc acid amin ñöôïc giaûi phoùng tieáp tuïc tham gia caùc phaûn öùng maillard, caramel taïo muøi vaø vò cho caø pheâ rang. Trong soá caùc acid amin keå treân ñaùng chuù yù nhaát laø nhöõng acid amin coù chöùa löu huyønh nhö cysteine, methionine vaø proline, chuùng goùp phaàn taïo neân höông ñaëc tröng cuûa caø pheâ sau khi rang. Ñaëc bieät, methionine vaø proline coù taùc duïng laøm giaûm toác ñoä oxi hoaù caùc chaát thôm, laøm cho caø pheâ rang giöõ ñöôïc muøi vò khi baûo quaûn. Trong quaù trình cheá bieán chæ coù moät phaàn protein bò phaân giaûi thaønh acid amin, coøn phaàn lôùn bò bieán thaønh hôïp chaát khoâng tan.  Lipid 8 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN Haït caø pheâ chöùa löôïng lipid khaù lôùn (10-13%). Lipid trong caø pheâ goàm chuû yeáu daàu vaø saùp. Trong ñoù saùp chieám 7-8% toång löôïng lipid, coøn daàu chieám 90%. Trong quaù trình cheá bieán, lipid bò bieán ñoåi, song moät phaàn acid beùo tham gia phaûn öùng döôùi taùc duïng cuûa nhieät ñoä cao taïo neân höông thôm cho saûn phaåm, löôïng lipid khoâng bò bieán ñoåi laø dung moâi toát hoaø tan caùc chaát thôm. Khi pha caø pheâ thì chæ moät löôïng nhoû lipid ñi vaøo nöôùc coøn phaàn lôùn löu laïi treân baõ.  Caùc alkaloid Trong caø pheâ coù caùc alcaloid nhö caffeine, trigonelline, coline. Trong ñoù quan troïng vaø ñöôïc nghieân cöùu nhieàu hôn caû laø caffeine vaø trigonelline. Caffeine chieám töø 1-3% phuï thuoäc vaøo chuûng loaïi, ñieàu kieän khí haäu, ñieàu kieän canh taùc. Haøm löôïng caffeine thaáp hôn trong cheø nhöng noù kích thích heä thaàn kinh vôùi thôøi gian daøi hôn vì khi uoáng caø pheâ toác ñoä löu thoâng cuûa maùu khoâng taêng leân neân caffeine thaûi ra ngoaøi chaäm, maët khaùc khi pha caø pheâ trong nöôùc, caffeine ñöôïc giaûi phoùng hoaøn toaøn ôû traïng thaùi töï do, khoâng hình thaønh nhöõng chaát coù khaû naêng keát tuûa hoaëc nhöõng chaát khoâng coù hoaït tính cuûa alcaloid. Trigonelline (acid metyl betanicotic: C7H7NO2) laø alcaloid khoâng coù hoaït tính sinh lyù, ít tan trong röôïu etylic, khoâng tan trong cloroform vaø ete, tan nhieàu trong nöôùc noùng, nhieät ñoä noùng chaûy laø 218oC. Tính chaát ñaùng quyù cuûa trigonelline laø döôùi taùc duïng cuûa nhieät ñoä cao noù bò thuûy phaân taïo thaønh acid nicotic (tieàn vitamin PP). Nhieàu keát quaû nghieân cöùu cho thaáy trong caø pheâ nhaân khoâng coù acid nicotic nhöng noù ñöôïc hình thaønh trong quaù trình gia nhieät trong ñoù söï nhieät phaân trigonelline giöõ vò trí quan troïng.  Chaát thôm Trong caø pheâ haøm löôïng chaát thôm nhoû, noù ñöôïc hình thaønh vaø tích luõy trong haït. Söï tích luõy chòu nhieàu yeáu toá nhö ñaát ñai, khí haäu vaø nhaát laø chuûng loaïi caø pheâ. Maët khaùc noù ñöôïc hình thaønh trong quaù trình cheá bieán, ñaëc bieät trong quaù trình rang. Chaát thôm bao goàm nhieàu caáu töû khaùc nhau: acid, aldehide, cetone, röôïu, phenol, este. Trong quaù trình rang, caùc chaát thôm thoaùt ra ban ñaàu coù muøi haéc sau chuyeån thaønh muøi thôm. Caùc chaát thôm cuûa caø pheâ deã bò bay hôi, bieán ñoåi vaø daãn ñeán hieän töôïng caø pheâ bò maát muøi thôm neân caàn ñöïng trong bao bì kín vaø tieâu thuï nhanh. 9 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN Bảng 1: Thaønh phaàn hoaù hoïc caø pheâ nhaân Thaønh phaàn hoùa Đơn vị hoïc g/100g Nöôùc Chaát beùo Ñaïm Protein Caffeine Acid chlorogenic Trigonelline Tannin Acid caffetanic Acid caffeic Pentosan Tinh boät Dextrine Ñöôøng Cellulose Hemicellulose Lignin Tro 8 - 12 4 - 18 1,8 - 2,5 9 - 16 0,8 - 2 2-8 1-3 2 8-9 1 5 5 - 23 0,85 5 - 10 10 - 20 20 4 2,5 - 4,5 Thaønh phaàn hoùa hoïc Ca P Fe Na Mn Rb, Cu, F Đơn vị mg/100g 85 – 100 130 - 150 3 - 10 4 1 - 45 Veát 1.2 Tieâu chuaån caø pheâ nhaân Do söï ña daïng veà saûn phaåm theo thò hieáu cuûa ngöôøi söû duïng, hieän nay tieâu chuaån caø pheâ nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát caø pheâ rang xay phuï thuoäc vaøo töøng nhaø saûn xuaát cuï theå. Ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng caø pheâ nhaân, ngöôøi ta thöôøng döïa vaøo caùc chæ tieâu sau:  Ñoä aåm: <13%  Côõ haït ñoàng ñeàu theo tieâu chuaån TCVN 4807: 2001.  Haøm löôïng taïp chaát vaø tyû leä laãn caùc loaïi caø pheâ khaùc nhau  Toång trò soá loãi treân 300g maãu  Caùc tính chaát caûm quan veà maøu saéc vaø theå chaát cuûa haït caø pheâ 10 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN Bảng 2: Phaân haïng chaát löôïng caø pheâ nhaân Caø pheâ cheø Caø pheâ voái Haïng ñaëc bieät Haïng ñaëc bieät Haïng 1 Haïng 1: 1a 1b Haïng 2 Haïng 2: 2a 2b 2c Haïng 3 Haïng 3 Haïng 4 Bảng 3: Tæ leä laãn caø pheâ khaùc loaïi cho pheùp trong caùc haïng caø pheâ Loaïi caø Haïng ñaëc Haïng 2 Haïng 3 Haïng 4 Caø pheâ cheø Khoâng ñöôïc laãn R vaø C Ñöôïc laãn 1% R vaø 0,5% C Ñöôïc laãn 5% R vaø 1% C Ñöôïc laãn 5% R vaø 1% C Caø pheâ voái Ñöôïc laãn 0,5% C vaø 3% A Ñöôïc laãn 1% C vaø 5% A Ñöôïc laãn 5% A vaø 5% C pheâ bieät vaø haïng 1 Chuù thích: A: Caø pheâ cheø (Arabica) B: Caø pheâ voái (Robusta) C: Caø pheâ mít (Chari) % tính theo phaàn traêm khoái löôïng Töø phaàn maãu thöû 300g taùch rieâng caùc haït caø pheâ cheø (A), caø pheâ voái (R), caø pheâ mít (C) vaø tính phaàn traêm (%) khoái löôïng cuûa töøng loaïi haït roài xaùc ñònh tyû leä laãn caø pheâ khaùc loaïi. 11 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN Bảng 4: Toång trò soá loãi cho pheùp ñoái vôùi töøng haïng caø pheâ Haïng chaát löôïng Möùc toái ña (trong 300g maãu) Caø pheâ cheø Caø pheâ voái Haïng ñaëc bieät 15 30 Haïng 1: 1a 1b 30 - 60 90 Haïng 2: 2a 2b 2c 60 - 120 150 200 Haïng 3 120 250 Haïng 4 150 - Bảng 5: Trò soá loãi quy ñònh cho töøng loaïi khuyeát taät Loaïi khuyeát taät Trò soá loãi 1 nhaân ñen 1,0 1 nhaân naâu ñaäm 0,25 1 quaû caø pheâ khoâ 1,0 1 nhaân coøn voû traáu 0,5 1 nhaân bò leân men 1,0 1 nhaân bò moác toaøn boä (nghóa laø treân 50% bò moác) 1,0 1 phaàn nhaân bò moác (nghóa laø döôùi 50% bò moác) 0,5 1 nhaân nöûa ñen 0,5 1 nhaân non 0,2 1 nhaân bò khoâ heùo 0,5 1 nhaân traéng xoáp 0,2 1 nhaân roãng ruoät 0,2 1 nhaân bò loám ñoám 0,1 1 nhaân bò saâu ñuïc loã 0,1 1 nhaân bò saâu ñuïc töø 2 loã trôû leân 0,2 1 nhaân vôõ (kích thöôùc coøn laïi töø ½ ñeán ¾ nhaân) 0,1 12 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN 1 maûnh vôõ (kích thöôùc nhoû hôn ½ nhaân) 0,2 1 maûnh voû quaû khoâ lôùn (> ¾ voû) 1,0 1 maûnh voû quaû khoâ trung bình (< ½ voû) 0,5 1 maûnh voû quaû khoâ nhoû (< ½ voû) 0,2 1 voû traáu lôùn (> ½ voû) 0,2 1 voû traáu nhoû (< ½ voû) 0,1 1 maåu caønh caây to (2cm-4cm) 5,0 1 maåu caønh caây trung bình (1cm2cm) 2,0 1 maåu caønh caây nhoû (<1cm) 1,0 1 cuïc ñaát, ñaù to (treân saøng No20) 5,0 1 cuïc ñaát, ñaù trung bình (döôùi saøng No20 vaø treân saøng No12) 2,0 1 cuïc ñaát, ñaù nhoû (döôùi saøng No 12 vaø treân saøng No10) 0,5 Taïp chaát khaùc: döôùi 0,5g 0,5-1g treân 1g, cöù theâm moãi gam taïp chaát 1,0 2,0 3,0 Töø phaàn maãu thöû 300g taùch caùc taïp chaát vaø caùc haït loãi thaønh caùc daïng khuyeát taät vaø tính trò soá loãi theo baûng treân. Tính toång caùc trò soá loãi vaø laøm troøn keát quaû theo quy taéc laøm troøn soá. 13 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN 2. Nöôùc Nöôùc duøng trong saûn xuaát thöïc phaåm phaûi trong, khoâng maøu khoâng muøi vò. Baûng 6: Tieâu chuaån nöôùc duøng trong coâng nghieäp thöïc phaåm Chæ tieâu Tieâu chuaån Chæ tieâu vaät lí Mùuøi vò Độ trong ( ống Dienert ) Chỉ tiêu hóa học pH CaO MgO khoâng 100 ml 6,0 – 7,8 50 – 100 mg/l 50 mg/l Fe2O3 MnO BO4 3SO4 2NH4 NO2NO3Pb As Cu Zn F 0,3 mg/l 0,2 mg/l 1,2 – 2,5 mg/l 0,5 mg/l 0,1 – 0,3 mg/l Khoâng Khoâng 0,1 mg/l 0,05 mg/l 2,0 mg/l 5,0 mg/l 0,3 - 0,5 mg/l Chỉ tiêu vi sinh Tổng số vi sinh vật hiếu khí Chỉ số Coli ( số Coli/1l nước ) Chuẩn số Coli Vi sinh vật gaây bệnh < 100 cfu/ml <20 >50 Khoâng coù 14 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN 3. Boät söõa gaày Boät söõa gaày laø saûn phaåm thu ñöôïc töø quaù trình taùch nöôùc cuûa söõa tieät truøng. Boät söõa gaày chöùa khoâng quaù 5% haøm löôïng aåm vaø khoâng quaù 1,5% haø m löôïng beùo (tính theo troïng löôïng), tröø caùc tröôøng hôïp khaùc. Boät söõa gaày ñöôïc phoái troän vaøo boät caø pheâ hoaø tan ñeå thay ñoåi maøu saéc voán coù cuûa caø pheâ, laøm cho boät caø pheâ meàm, mòn hôn vaø haïn cheá vò ñaéng cuûa caø pheâ. Baûng 7: Caùc chæ tieâu caûm quan cuûa söõa boät gaày Teân chæ tieâu Maøu saéc Muøi, vò Traïng thaùi Ñaëc tröng cuûa söõa boät Töø maøu traéng söõa ñeán maøu kem nhaït Thôm, ngoït ñaëc tröng cuûa söõa boät khoâng coù muøi vò laï Daïng boät, ñoàng nhaát khoâng voùn cuïc Baûng 8: Chæ tieâu hoaù lyù cuûa söõa boät gaày 1. Haøm löôïng nöôùc, % khoái löôïng 2. Haøm löôïng chaát beùo, % khoái löôïng 3. Haøm löôïng protein, tính theo haøm löôïng chaát khoâ khoâng coù chaát beùo, % khoái löôïng 4. Ñoä acid, oT 5. Chæ soá khoâng hoaø tan 5 1.5 34 20 1/50 Baûng 9: Haøm löôïng kim loaïi naëng cuûa söõa boät 1. 2. 3. 4. Teân chæ tieâu Asen, mg/kg Chì, mg/kg Cadimi, mg/kg Thuyû ngaân, mg/kg Möùc toái ña 0,5 0,5 1 0,05 15 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN Baûng 10: Chæ tieâu vi sinh vaät cuûa söõa boät 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Teân chæ tieâu Toång soá vi sinh vaät hieáu khí, soá khuaån laïc trong 1g saûn phaåm Nhoùm coliform, soá vi khuaån trong 1g saûn phaåm E.Coli, soá vi khuaån trong 1g saûn phaåm Salmonella, soá vi khuaån trong 25g saûn phaåm Staphylococcus aureus, soá vi khuaån trong 1g saûn phaåm Clostridium perfringer, soá vi khuaån trong 1g saûn phaåm Bacillus cereus, soá vi khuaån trong 1g saûn phaåm Naám men, naám moác, soá khuaån laïc trong 1g saûn phaåm Möùc cho pheùp 5.104 10 0 0 10 0 102 10 4. Ñöôøng tinh luyeän Ñöôøng tinh luyeän laø ñöôøng saccharose ñöôïc tinh cheá vaø keát tinh coù ñoä Pol treân 99,8% theo TCVN 6958-2001. Đường tinh luyện được bổ sung vaøo caø pheâ hoøa tan ñeå laøm giaûm bôùt vò ñaéng cuûa caø pheâ. Baûng 11: Chæ tieâu caûm quan cuûa ñöôøng tinh luyeän Chæ tieâu Yeâu caàu Hình daïng Tinh theå maøu traéng, kích thöôùc töông ñoái ñoàng ñeàu, tôi khoâ khoâng voùn cuïc Muøi vò Tinh theå ñöôøng hoaëc dung dòch ñöôøng trong nöôùc coù vò ngoït, khoâng coù muøi vò laï Maøu saéc Tinh theå traéng oùng aùnh. Khi pha vaøo nöôùc caát cho dung dòch trong suoát Baûng 12: Chæ tieâu hoaù lyù ñöôøng tinh luyeän STT Teân chæ tieâu Möùc 1 Ñoä Pol, (oZ) >=99,8 2 Haøm löôïng ñöôøng khöû, % khoái löôïng <=0,03 3 Tro daãn ñieän, % khoái löôïng <=0,03 o 4 Söï giaûm khoái löôïng khi saáy ôû 105 C trong 3h, % khoái löôïng 5 Ñoä maøu, ñôn vò ICUMSA <=0,05 <=30 16 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN Baûng 13: Chæ tieâu vi sinh vaät cuûa ñöôøng tinh luyeän Toång soá VSV hieáu khí, CFU/10g <=200 Naám men, CFU/10g <=10 Naám moác, CFU/10g <=10 Baûng 14: Chæ tieâu veà dö löôïng SO2 vaø kim loaïi naëng trong ñöôøng tinh luyeän Teân chæ tieâu Möùc Dö löôïng SO2 (mg/kg) <=70 As (mg/kg) <=1 Cu (mg/kg) <=2 Pd (mg/kg) <=0,5 II. QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOAØ TAN Caø pheâ hoøa tan laø moät loaïi thöùc uoáng baét nguoàn töø caø pheâ. Noù xuaát hieän ñaàu tieân treân thò tröôøng vaøo nhöõng naêm 50 cuûa theá kyû 20. Töø ñoù, coâng nghieäp saûn xuaát caø pheâ hoøa tan ñaõ phaùt trieån raát maïnh, vaø trôû thaønh moät trong nhöõng loaïi thöùc uoáng phoå bieán nhaát cuûa caø pheâ ñöôïc haøng trieäu ngöôøi treân theá giôùi öa chuoäng. Loaïi caø pheâ naøy raát tieän lôïi vaø deã daøng söû duïng nhöng quy trình saûn xuaát thì raát phöùc taïp vaø ñoøi hoûi chi phí cao. 17 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN 1. Quy trình I Caø pheâ nhaân Laøm saïch Caø pheâ khaùc Phối trộn Rang Xay Nước Trích ly Taùch höông Xöû lyù dòch chieát Coâ ñaëc boác hôi Sấy phun Tạo hạt Phối trộn Bao goùi Sản phẩm 18 Baõ QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN 2. Quy trình II Caø pheâ nhaân Laøm saïch Caø pheâ khaùc Phối trộn Rang Xay Nước Trích ly Taùch höông Xöû lyù dòch chieát Baõ Coâ ñaëc boác hôi Sấy thăng hoa Nghiền Tạo hạt Phối trộn Bao goùi Sản phẩm 19 QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CAØ PHEÂ HOØA TAN GVHD: PGS.TS LEÂ VAÊN VIEÄT MAÃN III. THUYEÁT MINH QUY TRÌNH A. Quy trình I: 1. Laøm saïch 1.1 Muïc ñích : Chuaån bò Caø pheâ nhaân nguyeân lieäu khi ñöôïc ñöa ñeán nhaø maùy saûn xuaát coù theå bò laãn caùc loaïi taïp chaát. Thaønh phaàn taïp chaát thöôøng laø laù, voû caø pheâ coøn soùt laïi, ñaù, caùt, coù theå laãn caû kim loaïi do quaù trình ñoùng goùi, vaän chuyeån. Caùc loaïi taïp chaát naøy coù theå laøm hoûng thieát bò trong quaù trình nghieàn sau naøy. Do ñoù, muïc ñích chính cuûa quaù trình laøm saïch laø loaïi caùc taïp chaát naøy ra khoûi nguyeân lieäu caø pheâ nhaèm naâng cao chaát löôïng cuûa saûn phaåm cuoái cuøng. Beân caïnh ñoù, ñeå ñaûm baûo söï ñoàng ñeàu cuûa caø pheâ trong quaù trình rang, quaù trình phaân loaïi seõ giuùp loaïi boû caùc haït caø pheâ khoâng ñaûm baûo veà kích thöôùc (quaù nhoû hoaëc quaù to haït caø pheâ bò vôõ naùt) vaø tyû troïng. 1.2 Caùc bieán ñoåi Trong quaù trình laøm saïch chæ coù söï thay ñoåi veà thaønh phaàn caùc caáu töû maø khoâng coù söï thay ñoåi veà chaát. Khoái löôïng cuûa nguyeân lieäu giaûm do caùc taïp chaát ñöôïc taùch ra. Nguyeân lieäu caø pheâ seõ ñoàng ñeàu hôn veà kích thöôùc vaø tyû troïng. 1.3 Phöông phaùp thöïc hieän Ñeå laøm saïch toát nguyeân lieäu ta tieán haønh theo 3 böôùc: - Phaân loaïi theo kích thöôùc: thöïc hieän baèng saøng. Thoâng thöôøng, quaù trình phaân loaïi ñöôïc thöïc hieän treân 2 saøng noái tieáp. Caø pheâ ñöôïc cho vaøo saøng thöù nhaát, phaàn taïp chaát coù kích thöôùc lôùn ñöôïc giöõ laïi treân saøng, phaàn ñi qua seõ tieáp tuïc chuyeån qua saøng thöù 2. Taïi ñaây caùc taïp chaát coù kích thöôùc nhoû hôn saøng seõ ñi qua saøng, haït caø pheâ coù kích thöôùc theo yeâu caàu seõ ñöôïc giöõ laïi treân saøng. Kích thöôùc loã cuûa 2 saøng naøy phuï thuoäc vaøo töøng loaïi caø pheâ nguyeân lieäu. Bảng 15: Côõ saøng söû duïng cho caø pheâ cheø vaø caø pheâ voái Haïng chaát löôïng Côõ saøng Caø pheâ cheø Caø pheâ voái Haïng ñaëc bieät No18/No16 No18/No16 Haïng 1 No16/No14 No16/No12 Haïng 2 No12 /No12 No12 /No12 Haïng 3 vaø 4 No12/No10 No12/No10 Bảng 16: Côõ saøng vaø kích thöôùc loã saøng [TCVN 4807: 2001 (ISO 4150:1991)] 20