Báo cáo thí nghiệm cà phê cacao_Lê Nguyễn Yến Nhi| Môn Công nghệ sản phẩm nhiệt đới| Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Viện Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm
Bộ môn: Công nghệ thực phẩm ----------
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
CÔNG NGHỆ CÀ PHÊ VÀ CACAO Họ tên: Lê Nguyễn Yến Nhi MSSV: 20175034 GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm PGS.TS Hồ Phú Hà
Hà Nội, tháng 1 năm 2022
CHƯƠNG 1. CÀ PHÊ .............................................................................................................. 3
1.1 Đánh giá chất lượng cà phê nhân .......................................................................... 3
1.1.1. Đánh giá chỉ tiêu cơ lý ............................................................................................. 3
1.2 Thực hành rang, xay cà phê và đánh giá chất lượng cà phê rang ......................... 6
1.2.1. Yêu cầu cảm quan .................................................................................................... 6
1.2.2. Yêu cầu hoá lý ......................................................................................................... 7
1.3 Đánh giá chất lượng cà phê thành phẩm: .............................................................. 8
1.3.1. Yêu cầu cảm quan đối với cà phê bột ...................................................................... 8
1.3.2. Yêu cầu hoá lý ......................................................................................................... 8
CHƯƠNG 2. CACAO ............................................................................................................ 10
2.1 Xác định một số chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu hạt cacao ............................... 10
2.2 Thực hành rang cacao và chế biến đồ uống truyền thống Maya ........................ 11
2.2.1. Mục đích ................................................................................................................ 11
2.2.2. Nguyên liệu, dụng cụ ............................................................................................. 11
2.2.3. Tiến hành ............................................................................................................... 11
2.3 Thực hành ổn định nhiệt socola .......................................................................... 12
2.3.1. Mục đích ................................................................................................................ 12
2.3.2. Nguyên liệu, dụng cụ ............................................................................................. 12
2.3.3. Tiến hành ............................................................................................................... 12 CHƯƠNG 1. CÀ PHÊ
1.1 Đánh giá chất lượng cà phê nhân
1.1.1. Đánh giá chỉ tiêu cơ lý
1.1.1.1. Độ ẩm
Theo TCVN 2007 (ISO 6673:2003) đây là chỉ tiêu rất quan trọng quyết định chất lượng trong
quá trình bảo quản và kỹ thuật rang cà phê. Độ ẩm cho phép ≤12,5%.
Phương pháp: đo bằng dụng cụ xác định độ ẩm nhanh (cho các loại hạt ngũ cốc).
Tiến hành: cân 100g cà phê nhân, đổ vào máy đo độ ẩm nhanh, chọn 64 cho cà phê nhân, đọc
và xử lý kết quả. Mỗi mẫu đo 3 lần và lấy kết quả trung bình. Kết quả đo độ ẩm: -
Cà phê Arabica: độ ẩm sau 3 lần đo lần lượt là: 13,6%; 13,9%; 13,7%. Độ ẩm trung bình là 13,73%. -
Cà phê Robusta: độ ẩm sau 3 lần đo lần lượt là: 14,5%; 14,6%; 14,5%. Độ ẩm trung bình là 14,53%.
Nhận xét: Nhận thấy cả cà phê Arabica và Robusta được đo độ ẩm trên đều vượt ngưỡng độ
ẩm cho phép là 12,5%, có thể do bảo quản lâu ngày, thời tiết mưa ẩm và điều kiện bảo quản
không đủ khô ráo khiến cà phê bị hút ẩm.
1.1.1.2. Phân loại chất lượng cà phê nhân theo TCVN 4193:2014
Trong điều kiện tại phòng thí nghiệm, với sàng cỡ lớn có lỗ No15, cả cà phê Arabica và
Robusta đều có kích thước lớn hơn lỗ sàng nên không cần tiến hành thí nghiệm này.
1.1.1.3. Tỷ lệ lẫn cà phê loại khác cho phép TCVN 4193:2014
Cân 300g hạt cà phê nhân mỗi loại, xác định và cân mức độ lẫn tạp chất các loại và tính toán % và phân loại.
Kết quả: các mẫu cà phê đều không lẫn cà phê khác loại, do đó không cần tính toán thêm.
1.1.1.4. Tổng trị số lỗi cho phép đối với từng hạng cà phê TCVN:2014
Cân hạt cà phê nhân mỗi loại, xác định trị số lỗi và phân loại. Sau đó, tách riêng từng nhân lỗi
và tạp chất, tách riêng nhân đen, nhân nâu, nhân non, cân từng loại.
Bảng 1. Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép đối với từng loại cà phê chè Hạng chất lượng
Nhân lỗi (% khối lượng)
Tạp chất (% khối lượng) Hạng 1 A118a 6 0,1 A116a 8 0,1 A116b 10 0,1 Hạng 2 A214a 11 0,1 A213a 12 0,1 A213b 14 0,1
Bảng 2. Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép đối với từng loại cà phê vối Hạng chất lượng
Nhân lỗi (% khối lượng)
Tạp chất (% khối lượng) Hạng 1 R118a 10 0,1 R118a 15 0,5 R116a 14 0,5 R116b 16 0,5 R116c 18 0,5 Hạng 2 R213a 17 0,5 R213 20 0,5 R213c 24 1,0 Hạng 3 R3 70 5,0
Sau khi cân, tỉ lệ nhân lỗi tính theo khối lượng được: - Arabica: 19,2% - Robusta: 31,94%
Tỉ lệ tạp chất của cả 2 loại đều là 0%.
Nhận xét: Theo TCVN 4193:2014, cà phê Arabica không đủ tiêu chuẩn để xếp hạng do có tỉ
lệ nhân lỗi vượt quá mức cho phép là 14%. Còn cà phê Robusta có tỉ lệ nhân lỗi nằm trong
khoảg 24% đến 70% do đó được xếp hạng 3.
Trong 1010g Arabica và 300g Robusta được đem đi cân, tỉ lệ nhân đen, nhân nâu, nhân non
và các loại nhân lỗi khác tính được là: -
Arabica: 0% nhân đen; 4,35% nhân nâu; 5,19% nhân non; 9,37% nhân lỗi khác. -
Robusta: 0,34% nhân đen; 14,36% nhân nâu; 5,5% nhân non; 11,74% nhân lỗi khác.
Nhận xét: Trừ các loại lỗi khác do bị vỡ, dị tật, thì tỉ lệ nhân nâu chiếm phần lớn, có thể do
việc xử lý quá mức trong khi lên men, nấm mốc lên men ngẫu nhiên trên quá chín hoặc quả
non, do rệp Antestia hoặc rệp vừng tấn công quả non… Những loại nhân như thế này làm cà
phê có mùi vị chua, khó chịu khi rang và ngâm, do đó cần loại bỏ.
1.1.1.5. Chỉ tiêu cảm quan: Thử nếm cà phê như thế nào? TCVN 5249-1990
Người ta thử nếm cà phê để đánh giá hương vị cà phê, từ đó chỉ ra những điểm khác nhau khó
nhận biết về mỗi loại. Thử nếm còn giúp nhận diện cà phê bị hỏng và quyết định xem những
loại nào phù hợp nhất trong việc trộn cà phê.
Thử nếm hương, mùi vị của cà phê nhân qua phép thử cảm quan Cup test (đánh giá mùi vị tự
nhiên gốc của cà phê nhân):
Cà phê nhân được rang ở nhiệt độ 200°C (140 g cà phê nhân tươi rang ở 200°C đạt đến màu
cánh dán nhạt – light roast (thời gian khoảng 5-7 phút với thiết bị rang mẫu nhỏ). Sau đó làm
nguội và tiến hành xay thành dạng bột. Tiến hành pha thử cup test như sau: cân 10 g cà phê
bột (±0,1g) cho vào cốc thủy tinh trong, chuẩn bị 3 cốc cho 3 lần thử (với cà phê xuất khẩu
phải thử 10 cốc), mỗi cốc đổ vào 150 ml nước đun sôi, khuấy nhẹ và để lắng 5 phút. Kỹ thuật thử nếm: -
Phân tích hương cà phê: mùi bột cà phê xay trước khi cho nước vào được gọi là
“fragrance” (hương cà phê). Sau khi đánh giá hương cà phê, cho thêm nước nóng và
viết ra cảm nhận đầu tiên, (lúc này chưa khuấy cốc). Lúc này cốc đựng thìa cà phê cũng
phải được cho thêm nước nóng để đảm bảo rằng thìa cũng có nhiệt độ giống như cà
phê trong cốc. Chờ 1 cho tới 2 phút, sau đó dùng thìa đã được hâm nóng để khuấy cốc
cà phê. Tiếp theo, đưa trực tiếp mũi lên phía trên cốc để đánh giá mùi của cà phê lúc
này. Sau đó viết những nhận xét bổ sung vào bản đã viết trước đó (lúc chưa cho nước
nóng). Đánh giá mùi hương cà phê nhân: đánh giá hương thơm đặc trưng cũng như các
mùi lẫn tạp bằng cách ngửi sát miệng cốc, ghi lại các mùi đặc trưng cảm nhận được:
mùi thơm cà phê đặc trưng, mùi đường caramel, mùi chín quả, mùi cỏ cây, mùi bánh
nướng…và các mùi không mong muốn, không đặc trưng nếu có: mùi mốc, mùi chua,
mùi thối, mùi ôi khét, mùi ngái, mùi thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật… -
Phân tích vị cà phê: Sau khi đã đánh giá xong mùi tất cả các mẫu thử, khuấy nhẹ
các cốc và hớt ra phần bột và bọt cà phê nổi ở bên trên. Khi pha nước trong tách đã
nguội (lúc đầu nhiệt độ bằng 100°C, sau khi để 10 phút nhiệt độ là 55°C), múc một
muỗng nước pha dùng động tác mút – hút, khi nước pha vào miệng dưới tác dụng của
muỗng và nước bọt thì nhiệt độ của cà phê còn 38°C (tương đương nhiệt độ cơ thể con
người, ở nhiệt độ này lưỡi có độ nhạy cảm cao nhất về vị). Đưa thìa cà phê lại gần
miệng, sau đó “hít” cà phê vào sao cho toàn bộ lưỡi đầy cà phê. Cà phê sau đó đi tới
phần sau của miệng, tạo ra “hơi cà phê”, kích thích vị giác và cả khứu giác của bạn (vì
hơi cà phê đi qua cả vòm họng và khí quản của bạn). Ghi lại nhận xét về vị (flavour):
vị đắng, độ chua (acidity), độ đậm nhạt (body) và dư vị (aftertaste) cà phê, các vị không
đặc trưng: khét cháy, chua hỏng… theo cường độ mạnh yếu sau đó chuyển sang cốc tiếp theo.
Kết quả thử nếm hương, mùi vị qua phép thử cảm quan Cup test: - Arabica:
Màu vàng nhạt, hơi ánh xanh. Mùi thơm nhẹ.
Vị hơi giống cây cỏ, hơi đắng. - Robusta: Màu vàng nâu.
Thơm mùi cà phê rõ hơn Arabiaca.
Vị hơi giống các loại hạt như lạc, vừng, hạnh nhân…, đắng hơn Arabiaca
1.2 Thực hành rang, xay cà phê và đánh giá chất lượng cà phê rang
Chuẩn bị máy rang cà phê, bật điện và khởi động phần đốt nóng để nhiệt độ thùng quay đạt
220°C mới cho hạt cà phê nhân vào.
Cân 1000 g cà phê nhân mỗi loại (Arabica và Robusta) sau khi đã sàng phân loại và tách tạp
chất cho vào máy rang cà phê. Tiến hành rang với chế độ rang Full City Roast (225-230°C
với cà phê Arabica và 230-235°C với cà phê Robusta) – sản phẩm sau rang có màu nâu cánh dán đậm.
Thời gian rang tùy khối lượng hạt và loại thiết bị, với thiết bị rang thùng quay ở PTN thì rang
1kg cà phê đạt đến đến nhiệt độ theo yêu cầu trên là khoảng 15-18 phút. Có thể đánh giá bằng
đồng hồ đo nhiệt độ của thiết bị.
Đánh giá chất lượng cà phê rang theo TCVN 5250-2007 (ISO 9116:2004).
1.2.1. Yêu cầu cảm quan
Bảng 3. Yêu cầu cảm quan đối với cà phê rang Yêu cầu Tên chỉ tiêu Hạng 1 Hạng 2
Màu nâu cánh gián đậm, hạt rang
Màu nâu cánh gián, hạt rang Màu sắc
đồng đều không cháy, cho phép
không đồng đều, cho phép dính
dính ít vỏ lụa ánh bạc. vỏ lụa ánh bạc.
Thơm rất đặc trưng của cà phê
Thơm đặc trưng của cà phê rang, Mùi rang, không có mùi lạ không có mùi lạ Vị
Vị rất đặc trưng của sản phẩm.
Vị đặc trưng của sản phẩm. Kết quả: - Arabica:
Đạt màu nâu cánh gián đậm, đồng đều và không bị cháy, có lớp dầu bóng phủ bên ngoài hạt.
Thơm mùi cà phê đặc trưng, không có mùi lạ.
Vị cà phê rất rõ, hậu vị dễ chịu.
Theo cảm quan có thể nhận thấy cà phê rang đạt hạng 1. - Robusta:
Mùa cánh gián đậm, hạt rang không đều màu. Hơi mất mùi.
Không quá rõ vị cà phê, có thể xếp hạng 2.
1.2.2. Yêu cầu hoá lý
Bảng 4. Yêu cầu hoá lý đối với cà phê rang Mức Tên chỉ tiêu Hạng 1 Hạng 2
Hạt tốt, tính theo % khối lượng, không nhỏ hơn 92 86
Mảnh vỡ, tính theo % khối lượng, không lớn hơn 3 4
Hạt bị lỗi, tính theo % khối lượng, không lớn hơn 5 5
Hàm lượng tro, tính theo % khối lượng, không lớn hơn - Tro tổng số 5 5 -
Tro không tan trong axit clohydric 0,2 0,2
Tỷ lệ chất tan trong nước, tính theo % khối lượng, không nhỏ hơn 25 25
Tạp chất, tính theo % khối lượng, không lớn hơn 0,3 0,3
Kết quả: Độ ẩm cả 2 loại sau rang đều nhỏ hơn 1% Loại cà phê Khối lượng Thể tích Thời Nhiệt độ Trước Sau Trước Sau gian rang (gr) rang rang rang (gr) (ml) (ml) Arabica 868 660 1350 2250 15 phút 225-230°C Robusta 890 880 15 phút 230-235°C
Nhận xét: Arabica bay hơi 24%, thể tích tăng 60%, đạt yêu cầu, cả Arabica và Robusta độ ẩm
thấp hơn 1%, hầu như không có mảnh vỡ, có thể xếp hạng 1.
1.3 Đánh giá chất lượng cà phê thành phẩm:
Từ cà phê sau khi rang, làm nguội, tiến hành xay cà phê bằng máy xay, điều chỉnh kích thước
hạt sau khi xay theo TCVN 5251:2007 và tiến hành đánh giá chất lượng cà phê bột.
Tại phòng thí nghiệm, xay cà phê ở mức 3 – mức dùng cho cà phê phin, xay mỗi mẻ 20 gam
cà phê nhân và đánh giá.
Cà phê bột mỗi loại 20g, pha với 100ml nước sôi.
1.3.1. Yêu cầu cảm quan đối với cà phê bột
Bảng 5. Yêu cầu cảm quan đối với cà phê bột
1.3.2. Yêu cầu hoá lý
Bảng 6. Yêu cầu về hoá lý đối với cà phê bột Kết quả: Dịch chiết thu được: - Arabica: 64,66g - Robusta: 69,11g Cảm quan: - Arabica: Màu nâu hổ phách. Mùi thơm nhạt, hơi chua.
Vị khi pha đắng nhẹ, khi pha hương và vị cảm giác được đặc trưng của cà phê, dư vị dễ chịu. - Robusta: Màu nâu cánh gián.
Mùi khét, đậm hơn Arabica.
Vị khi pha nồng đậm, vị đắng rất rõ, nhưng không rõ vị đặc trưng của cà phê, cảm giác như vị cây cỏ.
Phần trăm chất khô hoà tan (đo bằng chiết quang kế 0-32%). - Arabica: Bx = 6 - Robusta: Bx = 7,5
Tỷ lệ chiết xuất EY bằng: - Arabica: EY = 6/20 = 30% - Robusta: EY = 7,5/20 = 37,5%
Nhận xét: EY > 22%, dễ thu được vị đắng chát và hương vị không mong muốn. Như vậy có
thể thấy, kết quá khá khớp với kết quả cảm quan, đặc biệt với Robusta khi cảm nhận được nhiều vị khét, đắng. CHƯƠNG 2. CACAO
2.1 Xác định một số chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu hạt cacao -
Xác định độ ẩm khối hạt bằng máy đo độ ẩm -
Xác định mức độ lên men và sấy bằng cách quan sát vết cắt. So sánh vết cắt các
mẫu khác nhau, nhận xét và đánh giá. -
Đánh giá hạt cacao theo TCVN 7519 : 2005.
Tiến hành: Lấy 300g hạt cacao xác định độ ẩm, loại bỏ hạt hỏng và đếm số hạt thu được. Kết quả: -
Độ ẩm 3 lần lần lượt: 7,3%; 7,1%; 7,3%. Độ ẩm trung bình là 7,2 %. -
Số hạt/100g lần lượt là: 77, 89, 89. Số hạt trung bình là 85 hạt/100g. -
Hạt đều đạt yêu cầu
Nhận xét: theo TCVN 7519:2005 hạt cacao đạt chất lượg 1A. Từ mẫu vết cắt, hạt có màu nâu
đen, dự đoán mức độ lên men tầm 5-6 ngày.
2.2 Thực hành rang cacao và chế biến đồ uống truyền thống Maya 2.2.1. Mục đích
Rang hạt cacao để tạo hương và tách vỏ cacao tạo thuận tiện cho sản xuất
2.2.2. Nguyên liệu, dụng cụ - Hạt cacao lên men: 1kg - Máy rang - Cân - Máy xay sinh tố - Nhiệt kế 2.2.3. Tiến hành -
Cân khối lượng trước và sau rang để xác định hiệu suất -
Tiến hành rang hạt cacao ở nhiệt độ 140°C trong 10 phút. - Tách vỏ - Làm sạch nhân, cân lại -
Xay nhuyễn bằng máy xay sinh tố -
Đánh giá sơ bộ mùi vị, mùi sắc, cấu trúc -
Chế biến đồ uống kiểu Maya. Kết quả: -
Khối lượng cacao trước rang: 890g -
Khối lượng cacao sau rang: 800g -
Khối lượng cacao sau bóc vỏ: 620g
➔ Hao phí sau rang: (890-90)/890 = 10,11%
➔ Hao phí sau bóc vỏ: (800-620)/800 = 22,5%
2.3 Thực hành ổn định nhiệt socola 2.3.1. Mục đích
Thực hành qua các bước ổn định nhiệt nhằm tạo dạng thù hình thích hợp để làm socola.
2.3.2. Nguyên liệu, dụng cụ -
Socola đen (loại cooking): 300g -
Cốc thuỷ tinh có mỏ 1000ml - Nhiệt kế - Đũa khuấy - Bình ổn nhiệt - Cánh khuấy - Bát inox, thìa, dao - Khuôn làm socola - Cân 2.3.3. Tiến hành
2.3.3.1. Mẫu có ổn định nhiệt -
Cân 200 g sôcôla đen, cắt nhỏ, cho vào cốc thủy tinh, làm nóng chảy sôcôla
trong lò vi sóng khoảng 2phút (nhiệt trung bình) thường xuyên kiểm tra và khuấy -
Cân khoảng 5 g sôcôla cắt miếng nhỏ để riêng -
Đặt cốc sôcôla nóng chảy vào bình ổn nhiệt hoặc nồi cách thủy, dùng thìa khuấy
liên tục ở nhiệt độ 48oC trong 5 phút -
Nhấc cốc ra khỏi bình ổn nhiệt, làm nguội hạ nhiệt độ xuống 28 oC (khuấy liên tục) -
Cho 5 g sôcôla miếng vào trộn đều -
Điều chỉnh nhiệt độ bình ổn nhiệt đến 33oC -
Cho cốc vào bình ổn nhiệt, bật cánh khuấy liên tục, khi nhiệt độ tăng đến 32oC,
giữ nhiệt độ này ít nhất 15 phút trước khi đổ khuôn -
Khuôn làm ấm lên 30oC, rót sôcôla vào khuôn, rung nhẹ để loại khí, cho khuôn
sôcôla vào tủ lạnh khoảng 1giờ. -
Lấy ra úp khuôn lấy sôcôla -
Đo độ cứng của sôcôla bằng máy Texture Analyser, quan sát so sánh với mẫu không ổn định nhiệt.
2.3.3.2. Mẫu không ổn định nhiệt -
Sau khi làm nóng chảy sôcôla, làm nguội xuống 32oC rồi rót khuôn, rung loại
khí và để vào tủ lạnh -
Lấy ra khỏi khuôn và so sánh với mẫu có ổn định nhiệt. Kết quả: -
Mẫu có ổn định nhiệt:
o Màu nâu đậm, bóng sáng
o Cứng, giòn, bẻ có tiếng crack, cấu trúc tốt, dễ tách khỏi khuôn o Độ ngọt vừa phải. -
Mẫu không ổn định nhiệt
o Không bóng, nâu nhạt hơn
o Nhanh chả, dễ dính tay, rất khó để tách khỏi khuôn o Ngọt hơi quá. Nhận xét:
Quy trình ổn định nhiệt rất cần thiết cho vẻ ngoài bóng đẹp và cấu trúc dòn cứng của socola.
Giống như lý thuyết, khi ổn định nhiệt, chất béo chuyển được về dạng beta V, giúp socola co
lại trong quá trình đổ khuôn và dễ tách ngay khi đông thành khối rắn. Ngược lại, do không thể
chuyển chất béo về dạng beta V, mẫu không ổn định nhiệt có cấu trúc kém hơn, bị dính, và rất khó tách khuôn.