Báo cáo thí nghiệm cà phê cacao_Trần Quang Trường| 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 Trần Quang Trường - 20175305 HÀ NỘI, THÁNG 2/2022
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 1.1.
Đánh giá chất lượng cà phê nhân
1.1.1. Các chỉ tiêu cần xác định
Chất lượng cà phê nhân được xác định theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4193: 2014, bao gồm các chỉ tiêu sau: - Độ ẩm - Kích thước hạt
- Phần trăm hạt khuyết tật, tạp chất
- Cảm quan (rang và thử cuptest)
1.1.2. Cách tiến hành
Tiến hành xác định các chỉ tiêu chất lượng của cà phê nhân đối với 2 loại cà phê là Aribica và Robusta -
Xác định độ ẩm của hạt: Sử dụng máy đo độ ẩm nhanh. Đo độ ẩm của 100g hạt
cà phê nhân, thực hiện 3 lần để lấy giá trị trung bình -
Xác định tỷ lệ hạt cà phê trên lỗ sàng: lấy 300g cà phê nhân mỗi loại qua các lỗ sàng 15 – 13 – 12 -
Xác định phần trăm hạt khuyết tật: Đếm số nhân dị tật, mảnh vỡ nhân, nhân bị
côn trùng hại, nhân đen, nhân nâu, nhân non… và tính tỷ lệ phần trăm trên tổng số lượng cà phê nhân đem phân loại - Cảm quan:
+ Rang 140g cà phê nhân ở 200oC trong 5 – 7 phút.
+ Làm nguội và xay cà phê thành bột.
+ Pha thử cuptest( Chuẩn bị 3 cốc cho 3 lần thử. Đánh giá màu sắc, mùi hương của
bột cà phê): Cân 10 g cà phê bột vào cốc thủy tinh. Mỗi cốc đổ 150 ml nước sôi, đưa cốc lên
mũi và cảm nhận hương thơm. Sau đó khuấy nhẹ và để lắng 5 phút (thìa đã được ngâm trong
cốc nước sôi trước khi khuấy). Uống 1 ngụm cà phê và cảm nhận về vị: vị đắng, độ chua, độ
đậm nhạt (body) và dư vị của cà phê
1.1.3. Kết quả thí nghiệm a. Độ ẩm
Bảng 2.1. Kết quả đo độ ẩm ARIBICA ROBUSTA Mẫu 1 13,7% 14,5% Mẫu 2 14% 14,7% Mẫu 3 13,9% 14,3% Trung bình 13,87% 14,5% Nhận xét: +
Độ ẩm trung bình của cà phê Arabica ( 13.87%) nhỏ hơn độ ẩm của cà phê Robusta (14.5%
+ Theo TCVN: 2007 (ISO 6673: 2003), kĩ thuật rang cà phê, độ ẩm cho phép không
lớn hơn 12,5%. Như vậy, cà phê Robusta và Aribica trên không đạt chỉ tiêu về độ ẩm.
Nguyên nhân có thể do cà phê đã được bảo quản trong điều kiện không tốt, ẩm bên
ngoài dễ dàng xâm nhập, dẫn đến độ ẩm tăng cao hơn chỉ tiêu cho phép b. Kích thước hạt
- Kết quả: Tất cả các hạt đều nằm trên sàng N15, không có hạt nào rơi xuống
- Nhận xét: Hai loại cà phê đều có chất lượng trên hạng 2. Tuy nhiên, do bộ sàng sử
dụng không có sàng 16 và 18 nên vẫn chưa thể kết luận chất lượng hạt cà phê
nhân có đạt hạng 1 hay không
c. Tỷ lệ hạt khuyết tật
Hình 2.1. Hình ảnh nhận biết cà phê nhân lỗi
- Kết quả: được cho ở bảng dưới
Bảng 1.1 Tỷ lệ nhân lỗi của cà phê Aribica Robusta Khối lượng (g) % KL Khối lượng (g) % KL Trước phân loại 1100 100 960 100 Tổng khuyết tật 200 18.18 112.76 11.68 Lỗi Đen 0 0 29.4 3 nhân Nâu 9.22 0.84 34.18 3.56 Non 19.05 1.73 8.66 0.9 Khác 171.73 15.61 40.52 4.22 - Nhận xét:
Cà phê nhân loại Arabica +
Nhân lỗi tính theo % khối lượng (18.18 %) vượt mức cho phép của hạng
kém nhất ( 14%) theo TCVN 4193:2014
+ Không có tạp chất và nhân đen xuất hiện +
Các chỉ tiêu lỗi nhân nâu, nhân non cũng đều vướt quá so với mức của tiêu chuẩn là 0,1 %
➔ Cà phê Arabica chưa đạt về chỉ tiêu các lỗi cho phép cho cà phê nhân
Cà phê nhân loại Robusta +
Nhân lỗi tính theo % khối lượng (11.68%) không đạt nếu là cà phê R118a
Còn với các loại khác đều đạt
+ Không có tạp chất
+ Các chỉ tiêu lỗi nhân ( nhân đen, nhân nâu) đều vượt quá chỉ tiêu cho phép trừ đối với cà phê R213c +
Chỉ tiêu lỗi nhân ( nhân non) không đạt với cà phê R118b. d. Cảm quan
- Đối với cà phê Aribica:
+ Màu: Nâu vàng, có ánh xanh lục
+ Mùi: Vị đắng, chát nhẹ
+ Hương: Có mùi giống mật ong + Không có mùi vị lạ - Robusta:
+ Màu: Nâu đậm hơn, có ánh vàng
+ Mùi: Đắng hơn so với Aribica, mùi chua
+ Hương: Mùi ngũ cốc, hơi có mùi mốc 1.2.
Thực hành rang, xay cà phê và đánh giá chất lượng cà phê rang
1.2.1. Nguyên liệu – Dụng cụ
- Cà phê Aribica và Robusta đã bỏ hạt lỗi - Cân - Máy rang - Máy xay
1.2.2. Cách tiến hành
- Chuẩn bị máy rang cà phê: Bật điện và khởi động phần đốt nóng để nhiệt độ thùng
quay đạt 225oC mới cho vào
- Tiến hành cân và rang cà phê ở chế độ nhiệt khác nhau cho từng loại cà phê:
+Aribica: Rang cà phê ở chế độ 225 – 230oC
+ Robusta: Rang cà phê ở chế độ 230 – 235oC
- Đánh giá chất lượng cà phê rang 1.2.3. Kết quả - Cà phê Aribica:
+ Khối lượng trước và sau rang: 900 g và 760 g
+ Thể tích trước và sau rang: 1460 ml và 2200 ml
+ Rang ở 225 – 230oC trong 15 phút - Cà phê Robusta:
+ Khối lượng trước và sau rang: 847.24g và 700g
+ Rang ở 230 - 235oC trong 15 phút 1.2.4. Nhận xét - Aribica: +
Khối lượng giảm 15.55% và thể tích tăng 50.68%. Do đó, cà phê Aribica
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
Aribica 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
Hình 2.1 Aribica sau rang - Robusta: +
Khối lượng giảm 17.38% và thể tích tăng 38.1%. Do đó, cà phê Aribica
chưa được rang đúng yêu cầu +
Thành phẩm sau rang chỉ ở dạng Light City Roast, nhưng có màu cánh
gián hơn so với Aribica. 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 và hóa lý,
cà phê Robusta xếp loại 1 do tất cả chỉ tiêu về màu sắc, mùi và vị đều đạt yêu cầu
Hình 2 .2 Robusta sau rang 1.3.
Đánh giá chất lượng cà phê thành phẩm
1.3.1. Đánh giá 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.
Hình 2.3. Cà phê bột Aribica (bên trái) và Robusta (bên phải)
- 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.
1.3.2. Đánh giá 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 – 93oC), 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 – 93oC).
- 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 Aribica và Robusta Aribica: +
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 = ℎố ượ ℎấ ℎò = 4,2651 = 21,3075% ổ ℎố ượ à ℎê ộ 71,085 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) Hỗn hợp chất hòa tan 3,2235
+ Tỷ lệ chiết xuất: %TDS = = = 32,235%
Tổng khối lượng cà phê bột 10 - Nhận xét: Aribi`ca Robusta Bx dịch chiết (%) 6 7,5 Cà phê thành phẩm
Chua, đắng, không có hậu
Đắng gắt, chua, hậu vị vị ngọt
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
1.1 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
1.1.1. 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:
Bảng 1.1. Kết quả đếm hạt Lần đo Số hạt 1 76 2 81 3 86 Trung bình 81
1.1.2 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:
Bảng 1.2. Kết quả đo độ ẩm Lần đo Độ ẩm hạt cacao 1 7,3 2 7,5 3 7,2 Trung bình 7,33
1.1.3 Xác định mức phần trăm hạt chai xám, hạt mốc, hạt bị hư hại do côn trùng, hạt
nảy mầm, tạp chất, hạt chưa lên men
- Tiến hành: Cân 100g hạt cacao, cắt đôi và quan sát. Đếm số hạt theo yêu cầu - Kết quả: Hình 1.1. Hạt sau cắt
+ 20 hạt chưa lên men hoàn toàn + 2 hạt bị chai -
Nhận xét: : kích thước hạt khá đồng đều, không có các hạt vỡ, không xuất hiện các tạp chất lạ 1.1.4. Nhận xét
- Nguyên liệu hạt cacao có số hạt trong 100 g là 81 hạt (nhỏ hơn 100 hạt)
- Độ ẩm cacao đạt 7,33%
- Hạt chai xám là 2,5% (thấp hơn 3%)
- Hạt mốc là 0% (thấp hơn 3%)
=> Theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7519:2005, nguyên liệu hạt cacao đạt chất lượng loại 1A.
1.2 Thực hành rang cacao và đánh giá chất lượng sản phẩm 1.2.1 Mục đích
Rang hạt cacao để tạo hương và tách vỏ cacao, tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất dịch cacao.
1.2.2 Nguyên liệu – dụng cụ - Hạt cacao đã lên men - Máy rang - Cân - Máy xay sinh tố - Nhiệt kế 1.2.3 Tiến hành
- Cân khối lượng hạt cacao trước khi rang: m = 1125g
- Tiến hành rang hạt cacao ở 140 oC 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
1.2.4 Kết quả thí nghiệm
- Hạt ca cao được rang ở 140oC trong 10 phút - Mẻ cacao bị cháy 1.2.5 Nhận xét
- Cacao bị cháy do cài đặt nhiệt độ quá cao trong thời gian dài
1.3 Thực hành ổn nhiệt socola (tempering) 1.3.1 Mục đích
Thực hành qua các bước ổn định nhiệt nhằm tạo dạng thù hình thích hợp để làm socola.
1.3.2 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 1.3.3 Tiến hành ➢
Mẫu có ổn định nhiệt -
B1: 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). -
B2: Đặt cốc socola vào nồi nước đun cách thủy, nhiệt độ nước khoảng 80oC.
Đun socola đến 48oC và giữ trong 5 phút. Trong quá trình đun khuấy liên tục.
- B3: Nhấc cốc ra khỏi nồi, làm nguội hạ nhiệt độ xuống 28oC (khuấy liên tục).
- B4: Cho 5 g socola miếng vào trộn đều. -
B5: Đưa cốc socola vào nồi đun đến 32oC và giữ trong 15 phút. Trong quá trình đun khuấy liên tục. -
B6: Làm ấm khuôn đến 30oC. Rót socola vào khuôn, rung nhẹ để loại khí,
cho khuôn socola vào tủ lạnh trong khoảng 1 giờ.
- B7: Lấy socola ra khỏi khuôn và đánh giá chất lượng. ➢
Mẫu không ổn định nhiệt
- B1: Cân 200 g socola đen, cắt nhỏ, cho vào cốc thủy tinh. -
B2: Đặt cốc socola vào nồi nước đun cách thủy, nhiệt độ nước khoảng 80oC.
Đun socola đến 48oC để làm nóng chảy socola. -
B3: Làm nguội socola đến 32oC 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.
1.3.4 Kết quả thí nghiệm
Hình 1.2. Socola sau khi ổn nhiệt
- 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. 1.3.5. 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.