Báo cáo thí nghiệm cà phê cacao_Phạm An Sơn| Môn Công nghệ sản phẩm nhiệt đới| Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM NHIỆT ĐỚI
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CÔNG NGHỆ CÀ PHÊ – CACAO
Giảng viên PGS.TS. Hồ Phú Hà PGS.TS. Phan Thanh Tâm
Sinh viên Phạm An Sơn HÀ NỘI, THÁNG 1/2022
BÀI 1: XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU CÀ PHÊ
NHÂN – THỰC HÀNH RANG, XAY CÀ PHÊ, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
CÀ PHÊ RANG – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÀ PHÊ THÀNH PHẨM A.
A. Đánh giá chất lượng cà phê nhân
1.1 Xác định độ ẩm của hạt
- Phương pháp: Đo bằng dụng cụ xác định độ ẩm nhanh
- Tiến hành: Cân 100g cacao nhân, đổ vào máy đo độ ẩm nhanh, đọc và xử lý kết quả.
Mỗi mẫu đo 3 lần và lấy kết quả trung bình - Kết quả: Lần đo Robusta Arabica 1 13.6% 14.5% 2 13.7% 14.6% 3 13.9% 14.5% Trung bình 13.7% 14.5%
- Độ ẩm lớn hơn 12,5% có thể lý giải bởi thời tiết mưa phùn, ẩm ướt khiến độ ẩm môi
trường cao hơn khiến hạt bị hút ẩm.
1.2. Phân hạng chất lượng cà phê nhân theo TCVN 4193:2014
- Tiến hành: dùng 3 loại sàng với kích cỡ No 15, No 13, No 12 xếp lần lượt theo thứ
tự từ trên xuống dưới. Cho 2 loại hạt Arabica và Robusta vào sàng và ghi kết quả.
- Kết quả: cả 2 loại hạt Arabica và Robusta đều nằm trên sàng No 15.
1.3. Tỷ lệ lẫn cà phê loại khác cho phép TCVN 4193:2014
- Tiến hành: cân 300g hạt cà phê nhân mỗi loại, xác định và cân mức độ lẫn tập chất các
loại và tính toán theo % và phân loại theo bảng dưới Cà phê chè Không được lẫn R Được lẫn R ≤ 1% và C và C ≤ 0,5% Cà phê vối Cho phép lẫn C ≤ Cho phép lẫn C ≤ Cho phép lẫn C ≤ 0,5% và A ≤ 3% 1% và A ≤ 5% 1% và A ≤ 5% Chú thích
- A: Cà phê chè (Arabica), R: Cà phê vối (Robusta), C: Cà phê mít (Chari)
- %: tính theo phần trăm khối lượng
Từ phần mẫu thử M khoảng 300g được lấy, tách riêng hạt cà phê chè, cà phê vối, cà phê
mít, cân từng loại thu được khối lượng mi, tính bằng gam (g), trong đó i là k. hiệu tương ứng cho từng loại.
Tính tỷ lệ lẫn cà phê khác loại, ai, bằng phần trăm khối lượng, theo công thức:
Trong đó: M: khối lượng mẫu thử.
Đối với mỗi chỉ tiêu, tiến hành trên 2 mẫu song song. Chênh lệch giữa 2 kết quả thử song
song không được quá 0,5%. Lấy kết quả cuối cùng là trung bình cộng của 2 kết quả trên.
- Kết quả: các mẫu đều không lẫn cà phê khác loại.
1.4. Tổng trị số lỗi cho phép đối với từng hạng cà phê TCVN 4193:2014
- Tiến hành: Cân 300 g hạt cà phê nhân mỗi loại, xác định trị số lỗi và phân loại theo
bảng 3.1, 4.1 và 5.1 của TCVN 4193:2014
Từ phần mẫu thử N khoảng 300g được lấy theo 5.1, tách riêng nhân lỗi và tạp chất, cân
từng loại. Từ phần nhân lỗi, tách riêng nhân đen, nhân nâu, nhân non, cân từng loại. Các
khối lượng thu được là nj, tính bằng gam (g), trong đó j là k. hiệu tương ứng cho từng loại.
Tính tỷ lệ của từng loại tương ứng, bj, bằng phần trăm khối lượng, theo công thức:
Trong đó: N: khối lượng mẫu thử
Đối với mỗi chỉ tiêu, tiến hành trên 2 mẫu song song. Chênh lệch giữa 2 kết quả thử song
song không được quá 0,5%. Lấy kết quả cuối cùng là trung bình cộng của 2 kết quả trên. - Kết quả: Chỉ tiêu Arabica Robusta Khối lượng hạt = N (g) 1010 1130
Khối lượng hạt lỗi (g) 141.6 95.82 Nhân đen (g) 0 1.02 Nhân nâu (g) 43.95 43.07 Loại lỗi Nhân non (g) 62.43 16.51 Nhân đốm (g) 9.74 Lỗi khác: 35.22 Nhân vỡ (g) 25.48 - Kết luận: Tạp chất Nhân lỗi Nhân đen Nhân nâu Nhân non
Tính bằng phần tram khối lượng (%) Arabica 0 14 0 4 6 Chất lượng Hạng 2 Robusta 0 8 0.1 4 1 Chất lượng Hạng 1 Hạng 2
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. Chuẩn bị :
Để quá trình thử cà phê diễn ra thành công, cần phải có sự chuẩn bị kĩ lưỡng
* Một trong những yếu tố dẫn đến sự thành công trong việc thử nếm là điều kiện
của phòng thử. Phòng thử phải được chiếu sáng tự nhiên với độ ẩm từ 50-70% để
không làm ảnh hưởng đến giác quan của người nếm. Nhiệt độ lí tưởng là từ 20-
250C, và thời gian thích hợp nhất là từ sáng đến trưa.
* Cần có sáu cốc cho mỗi mẫu thử, được sắp xếp thành một hình tam giác trên bàn.
Trên đỉnh tam giác, đặt một mẫu cà phê xanh và một mẫu cà phê rang. Còn cần có
một cốc đựng nước có nhiệt độ bằng nhiệt độ ph.ng thử và một cốc đựng thìa 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 2000C (140 g cà phê nhân tươi rang ở 2000C 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 của bạn (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 của bạn lên phía
trên cốc để đánh giá mùi của cà phê lúc này. Sau đó viết những nhận xét bổ sung
vào bản bạn 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 = 1000C, sau khi để 10 phút nhiệt độ = 550C), 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 380C (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 của
bạn 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 (và hơi cà phê đi qua cả vòm họng và khí
quản của bạn). Ghi lại nhận xét của bạn về vị (flavour): vị đắng, độ chua (acidity),
độ đậm nhạt (body) và dư vị (aftertaste) của cà phê, các vị không đặc trưng: khét
cháy, chua hỏng, …theo cường độ mạnh yếu sau đó chuyển sang cốc tiếp theo.
Vì quá nhiều caffein có thể làm ảnh hưởng tới khả năng thử nếm của bạn, tốt nhất
sau khi thử xong một mẫu bạn nên nhổ cà phê ra rồi thử tiếp. Ghi kết quả của 6 cốc vào bảng kết quả - Kết quả: Arabica Robusta Hương - Bột xay: thơm nhạt mùi - Bột xay: hơi khét, mùi caramel, hơi chua
đậm hơn, giống mùi lạc - Sau pha: mùi nhạt, thơm, rang không có mùi không mong - Sau pha: r. mùi caramel, muốn mốc
nồng đậm hơn, có mùi cỏ cháy và mùi hơi ẩm Vị - Đắng nhạt - Vị đắng đậm - Chua nhẹ - Rất ít chua - Dư vị ngọt
B. Thực hành rang, xay cà phê và đánh giá chất lượng cà phê rang
Nguyên liệu – Dụng cụ
- Cà phê Aribica và Robusta đã bỏ hạt lỗi - Cân - Máy rang - Máy xay Cách tiến hành
- Chuẩn bị máy rang cà phê: Bật điện và khởi động phần đốt nóng để nhiệt độ thùng quay đạt 2250C mới cho vào
- Tiến hành cân và rang cà phê ở chế độ nhiệt khác nhau cho từng loại cà phê:
+Arabica: Rang cà phê ở chế độ 225 – 2300C
+ Robusta: Rang cà phê ở chế độ 230 – 2350C
- Đánh giá chất lượng cà phê rang Kết quả - Cà phê Aribica:
+ Khối lượng trước và sau khi rang: 900 g và 760 g
+ Thể tích trước và sau khi rang: 1460 ml và 2200 ml
+ Rang ở 225 – 2300C trong 15 phút - Cà phê Robusta:
+ Khối lượng trước và sau rang: 847.24g và 700g
+ Rang ở 230 - 235oC trong 15 phút Nhận xét - Arabica:
+ Khối lượng giảm 15.55% và thể tích tăng 50.68%. Do đó, cà phê Arabica được rang
đúng yêu cầu (so sánh với lý thuyết, rang cà phê đạt tiêu chuẩn khi thể tích tăng từ 50 – 100%)
+ Thành phẩm sau rang chỉ ở dạng Light City Roast. Nguyên nhân có thể do thời gian
rang chưa đủ hoặc nhiệt độ bên trong buồng rang chưa đạt 220oC
+ Theo TCVN 5250 – 2007 (ISO 9116:2004) về yêu cầu cảm quan, cà phê Arabica xếp
loại 2 (do hạt rang không đều nhau dù rang có màu cánh gián), về yêu cầu hóa lý thì xếp
loại 1 do tất cả các chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị đều đạt yêu cầu - Robusta:
+ Khối lượng giảm 17.38% và thể tích tăng 38.1%. Do đó, cà phê Robusta chưa được rang đúng yêu cầu
+ Thành phẩm sau rang chỉ ở dạng Light City Roast, nhưng có màu cánh gián hơn so với
Arabica. Nguyên nhân có thể do thời gian rang chưa đủ hoặc nhiệt độ bên trong buồng rang chưa đạt 2200C
+ Theo TCVN 5250 – 2007 (ISO 9116:2004) về yêu cầu cảm quan và hóa lý, cà phê
Robusta xếp loại 1 do tất cả chỉ tiêu về màu sắc, mùi và vị đều đạt yêu cầu
*Đánh giá chất lượng cà phê thành phẩm Chất lượng cà phê bột
- 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.
- Nhận xét: 2 mẫu cà phê bột Arabica và Robusta đều có màu cánh gián đậm, đồng đều,
mùi thơm đặc trưng của cà phê bột, với mẫu Robusta có sự mất mùi nhẹ, dạng bột tơi xốp, không vón cục.
Chất lượng cà phê pha từ cà phê bột bằng phương pháp pha phin
- Tiến hành: cân 20 g cà phê bột mỗi loại cho vào phin pha cà phê, lắp chặt phin lọc, sau
đó chuẩn bị 100 ml nước sôi (92 – 930C), rót 1 phần nhỏ (~30ml) vào phin để nước ngấm
đều vào cà phê, sau đó cho hết lượng nước còn lại vào và chờ để cà phê chiết và tách
thành dạng giọt nhỏ từ từ cho đến khi thôi chảy.
- Lưu ý: với phin nhỏ thì cân 10g cà phê bột và 50 ml nước sôi (92 – 930C).
- Tiến hành đánh giá hương vị các mẫu cà phê sau khi pha qua mùi và vị, nhận xét và so
sánh ghi vào phiếu đánh giá cảm quan.
- Kết quả: Tính tỷ lệ chiết xuất (Ey) của cà phê Arabica và Robusta Arabica:
+ Khối lượng dịch chiết thu được: o Mẫu 1: 66,84 g o Mẫu 2: 75,37 g o Trung bình: 71,085 g
+ Nồng độ chất khô của dịch chiết: Bx = 6
+ Khối lượng chất hòa tan của dịch chiết: 71,085 x 6 /100 = 4,2651 (g)
+ Tỷ lệ chiết xuất: %TDS = 𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛/𝑇ổ𝑛𝑔 𝑘ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐à 𝑝ℎê 𝑏ộ𝑡 = 4,2651/71,085 = 21,3075% Robusta:
+ Khối lượng dịch chiết thu được: o Mẫu 1: 45,85 g o Mẫu 2: 40,12 g o Trung bình: 42,98 g
+ Nồng độ chất khô của dịch chiết: Bx = 7,5
+ Khối lượng chất hòa tan của dịch chiết: 42,98 x 7,5 /100 = 3,2235 (g)
+ Tỷ lệ chiết xuất: %TDS = 𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛/𝑇ổ𝑛𝑔 𝑘ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐à 𝑝ℎê 𝑏ộ𝑡 = 3,2235/10 = 32,235% - Nhận xét: Arabica Robusta Bx dịch chiết (%) 6 7,5 Cà phê thành phẩm Chua, đắng, không có
Đắng gắt, chua, hậu vị ngọt hậu vị
BÀI 2: XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU
HẠT CACAO – THỰC HÀNH RANG CACAO VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT
LƯỢNG SẢN PHẨM – THỰC HÀNH ỔN ĐỊNH NHIỆT SOCOLA
A. Xác định một số chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu hạt cacao
Chất lượng của nguyên liệu hạt cacao được xác định theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN
7519:2005. Trong bài thí nghiệm, tiến hành xác định các chỉ tiêu sau: - Số hạt trong 100 g - Độ ẩm - Phần trăm hạt chai xám - Phần trăm hạt mốc
- Phần trăm hạt bị hư hại do côn trùng, hạt nảy mầm - Phần trăm tạp chất
- Phần trăm hạt chưa lên men 2.1. Số hạt trong 100g
- Tiến hành: cân 100 g nguyên liệu hạt cacao. Tiến hành đếm số hạt trong 100 g hạt. Thực
hiện đếm 3 lần với 3 mẫu khác nhau. - Kết quả: Lần đo Số hạt 1 76 2 81 3 86 Trung bình 81
2.2. Xác định độ ẩm khối hạt Lần Lần 1 Lần 2 Trung bình Độ ẩm 6.5% 6.6% 6.6%
Nhận xét: Độ ẩm là một trong những thông số quan trọng khi xác định chỉ tiêu của hạt
cacao, từ độ ẩm trên có thể thấy cacao đủ điều kiện đạt chất lượng loại I (độ ẩm không lớn hơn 7,5%).
B. Thực hành rang cacao và đánh giá chất lượng sản phẩm Mục đích
Rang hạt cacao để tạo hương và tách vỏ cacao, tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất dịch cacao.
Nguyên liệu – dụng cụ
- Hạt cacao đã lên men - Máy rang - Cân - Máy xay sinh tố - Nhiệt kế Tiến hành
- Cân khối lượng hạt cacao trước khi rang: m = 1125g
- Tiến hành rang hạt cacao ở 1400C trong 10 phút
- Cân khối lượng hạt cacao sau khi rang để tính hiệu suất
- Tách vỏ, làm sạch nhân. Cân lại khối lượng để tính hiệu suất thu hồi
- Xay nhuyễn hạt cacao sau khi rang bằng máy xay sinh tố
- Đánh giá mùi vị, màu sắc, cấu trúc của dịch cacao Kết quả thí nghiệm
- Hạt ca cao được rang ở 1400C trong 10 phút - Mẻ cacao bị cháy Nhận xét
- Cacao bị cháy do cài đặt nhiệt độ quá cao trong thời gian dài
C. Thực hành ổn nhiệt socola (tempering) Mục đích
Thực hành qua các bước ổn định nhiệt nhằm tạo dạng thù hình thích hợp để làm socola.
Nguyên liệu – dụng cụ
- Socola đen (loại cooking)
- Cốc thủy tinh có mỏ 500 ml - Nhiệt kế - Đũa khuấy - Bình ổn nhiệt - Cánh khuấy - Bát inox, thìa, dao - Khuôn làm socola - Cân Tiến hành
Mẫu có ổn định nhiệt
- Cân 200 g socola đen, cắt nhỏ, cho vào cốc thủy tinh. Cân 5 g socola cắt miếng nhỏ để
riêng (để làm mầm tinh thể).
- Đặt cốc socola vào nồi nước đun cách thủy, nhiệt độ nước khoảng 800C. Đun socola đến
480C và giữ trong 5 phút. Trong quá trình đun khuấy liên tục.
- Nhấc cốc ra khỏi nồi, làm nguội hạ nhiệt độ xuống 280C (khuấy liên tục).
- Cho 5 g socola miếng vào trộn đều.
- Đưa cốc socola vào nồi đun đến 320C và giữ trong 15 phút. Trong quá trình đun khuấy liên tục.
- Làm ấm khuôn đến 300C. Rót socola vào khuôn, rung nhẹ để loại khí, cho khuôn socola
vào tủ lạnh trong khoảng 1 giờ.
- Lấy socola ra khỏi khuôn và đánh giá chất lượng.
Mẫu không ổn định nhiệt
- Cân 200 g socola đen, cắt nhỏ, cho vào cốc thủy tinh.
- Đặt cốc socola vào nồi nước đun cách thủy, nhiệt độ nước khoảng 80oC. Đun socola đến
480C để làm nóng chảy socola.
- B3: Làm nguội socola đến 320C và rót khuôn, rung nhẹ để loại khí, cho khuôn socola
vào tủ lạnh trong khoảng 1 giờ.
- B4: Lấy socola ra khỏi khuôn và đánh giá chất lượng. Kết quả
- 2 hàng khuôn bên tay trái là hình ảnh của mẫu có trải qua quá trình tempering, 3 hàng
khuôn bên tay phải là hình ảnh mẫu không có quá trình tempering:
- Mẫu có tempering có màu nâu đậm vẻ ngoài bóng hơn, khi bẻ có tiếng kêu, khi cầm
không dính tay và tan chảy khi ngậm ở trong miệng một khoảng thời gian
- Mẫu không có quá trình tempering có màu nâu vàng, giống như dung dịch socola, rất
khó dóc khuôn, khi cầm bị dính tay ngay và tan chảy tạo cảm giác ướt ngay khi ở trong miệng. Nhận xét
Như vậy, do không có quá trình tempering khiến cho socola mất vẻ ngoài bóng đẹp và
màu không được đẹp như màu của mẫu có tempering, khi cầm bị dính tay và tan chảy
ngay trong miệng do cấu trúc tinh thể chất béo α và β’ rất mềm. Bên cạnh đó, mẫu không
có quá trình tempering dễ dóc khuôn hơn do là chất béo không được chuyển về dạng
beta, nên chúng không co lại tốt trong quá trình đổ khuôn.