Báo cáo thí nghiệm cà phê cacao_Trần Thị Thảo| 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 VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
---------------------***---------------------
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
CÔNG NGHỆ CÀ PHÊ VÀ CACAO
GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm PGS.TS Hồ Phú Hà
Sinh viên: Trần Thị Thảo MSSV: 20175190. Hà Nội, 1/2022 1 BÀI 1: CACAO
1.Xác định một số chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu hạt cacao
1.1 Các chỉ tiêu cần đánh giá + Số hạt có trong 100g + Độ ẩm (%) + Hạt chai xám (%) + Hạt mốc (%)
+ Hạt bị hư hại do côn trùng, hạt nảy mầm (%)
Sau đó phân loại chất lượng hạt cacao theo TCVN 7519:2005 1.2 Tiến hành
+ Cân chính xác 100g nguyên liệu hạt cacao. Tiến hành đếm số hạt trong 100g
nguyên liệu hạt cacao. Thực hiện đếm 3 lần với 3 mẫu khác nhau.
+ Xác định đo độ ẩm hạt cacao bằng máy đo độ ẩm nhanh. Tiến hành đo độ ẩm
của 100g nguyên liệu hạt cacao. Thực hiện đo 3 lần với 3 mẫu khác nhau.
+ Xác định phần trăm hạt chai xám, hạt mốc, hạt bị hư hại do côn trùng, hạt nảy
mầm, tạp chất, hạt chưa lên men. Cắt đôi hạt và quan sát. Sau đó đếm số hạt bị khuyết tật sau khi cắt.
1.3 Kết quả thí nghiệm
1.3.1 Đếm số hạt có trong 100g nguyên liệu + Mẫu 1: 87 hạt + Mẫu 2: 88 hạt + Mẫu 3: 88 hạt
=>Số hạt trung bình có trong 100g nguyên liệu là: (87+88+88):3 = 87,67 (hạt) 1.3.2 Đo độ ẩm + Mẫu 1: 7,6% + Mẫu 2: 7,4% + Mẫu 3: 7,5%
=>Độ ẩm trung bình trong 100g nguyên liệu là: (7,6+7,4+7,5):3 = 7,5%
1.3.3 Phần trăm hạt không đạt yêu cầu
Trong 88 hạt (100g nguyên liệu) thì có: 2 + 23 hạt chưa lên men + 2 hạt chai + 1 hạt mốc Vậy: 23
+ Phần trăm số hạt chưa lên men trong 100g hạt là: × 100% = 26,14% 88 2
+ Phần trăm số hạt chai trong 100g hạt là: × 100% = 2,27% 88 1
+ Phần trăm số hạt mốc trong 100g hạt là: × 100% = 1,14% 88
Hình 1: Cắt hạt cacao
1.3.4 Thực hiện đánh giá phân loại cacao
Dựa trên kết quả vừa tính toán được ở các mục trên:
+ Số hạt trung bình trong 100g nguyên liệu hạt cacao: 87,67 hạt
+ Độ ẩm trung bình: 7,5%
+ Phần trăm số hạt chai: 2,27% (nhỏ hơn 2,5%)
+ Phần trăm số hạt mốc: 1,14% (nhỏ hơn 3%) 3
Vậy: theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7519:2005 thì nguyên liệu hạt cacao đạt chất lượng loại A.
2. Thực hành rang hạt cacao và đánh giá chất lượng sản phẩm
2.1 Thực hành rang hạt cacao 2.1.1 Mục đích
Rang hạt cacao để tạo hương và tách vỏ cacao tạo thuận tiện cho sản xuất dịch cacao.
2.1.2 Nguyên liệu, dụng cụ
+ Hạt cacao đã lên men: 1225g + Máy rang + Cân + Máy xay sinh tố + Nhiệt kế 2.1.3 Tiến hành
+ Cân khối lượng trước và sau khi rang để xác định hiệu suất
+ Tiến hành rang hạt cacao ở nhiệt độ 140̊C trong 10 phút + Tách vỏ
+ Làm sạch nhân, cân lại
+ Xay nhuyễn bằng máy xay sinh tố
+ Đánh giá sơ bộ mùi vị màu sắc, cấu trúc
+ Chế biến đồ uống kiểu Maya 2.1.4. Kết quả
+ Máy thuộc dạng thùng quay, nhiệt độ bên ngoài vỏ và trong vỏ là khác nhau
nên để rang cacao ở nhiệt độ 140̊C thì cần cài đặt chế độ gia nhiệt lên 170̊C để
nhiệt độ tâm đạt như yêu cầu. Khi nhiệt độ bên trong thùng đạt 140̊C thì cho hạt
cacao vào rang trong 10 phút.
+ Tuy nhiên, do lần đầu được thao tác, vận hành với máy nên xử lý chưa được
nhanh làm lỡ mất thời gian, do đó thời gian bị kéo dài và dẫn đến kết quả bị cháy. 4
Hình 2: Hạt cacao trước khi rang
Hình 3: Hạt cacao sau khi rang
3. Thực hành ổn nhiệt socola 3.1 Mục đích
Thực hành qua các bước ổn định nhiệt nhằm tạo dạng thù hình thích hợp để làm socola 5
3.2 Nguyên liệu, dụng cụ
+ Socola đen (loại cooking): 300g
+ Cốc thủy tinh có mỏ 500ml + Nhiệt kế + Đũa khuấy + Bình ổn nhiệt + Cánh khuấy + Bát inox, thìa, dao + Khuôn làm socola + Cân 3.3 Tiến hành
* Mẫu có ổn định nhiệt:
+ Cân 200g socola đen, cắt nhỏ, cho vào cốc thủy tinh, làm nóng chảy socola
trong lò vi sóng khoảng 2 phút (nhiệt trung bình) thường xuyên kiểm tra và khuấy
+ Cân khoảng 5g socola cắt miếng nhỏ để riêng
+ Đặt cốc socola nóng chảy vào bình ổn nhiệt, làm nguội hạ nhiệt độ 48̊C trong 5 phút
+ Nhấc cốc ra khỏi bình ổn nhiệt, làm nguội hạ nhiệt độ xuống 28̊C (khuấy liên tục)
+ Cho 5g socola miếng vào trộn đều
+ Điều chỉnh nhiệt độ bình ổn nhiệt đến 33̊C
+ Cho cốc vào bình ổn nhiệt, bật cánh khuấy liên tục, khi nhiệt độ tăng đến 32̊C.
giữ nhiệt độ này ít nhất 15 phút trước khi đổ khuôn.
+ Khuôn làm ấm lên 30̊C, rót socola vào khuôn, rung nhẹ để loại khí, cho khuôn
socola vào tủ lạnh khoảng 1 giờ.
+ Lấy ra úp khuôn lấy socola
+ Đo độ cứng của socola bằng máy Texture Analyser, quan sát so sánh với mẫu không ổn định nhiệt.
*Mẫu không ổn định nhiệt
+ Sau khi làm nóng chảy socola, làm nguội xuống 32̊C rồi rót khuôn, rung loại
khí và để vào tủ lạnh. 6
+ Lấy ra khỏi khuôn và so sánh với mẫu có ổn định nhiệt.
3.4 Kết quả thí nghiệm Nhận xét:
+ Về màu sắc: so sánh giữa 2 mẫu thì mẫu tempering có màu sắc đậm hơn.
+ Về sự róc khuôn: mẫu tempering róc khuôn và dễ lấy ra khỏi khuôn hơn mẫu không có tempering.
+ Mùi vị, cấu trúc: Với mẫu không tempering có cấu trúc cứng hơn, khi ăn không
tan trong miệng. Còn mẫu có tempering có độ mềm mượt, khi ăn có cảm giác tan trong miệng.
Hình 4: Mẫu có tempering 7 BÀI 2: CÀ PHÊ
1.Xác nhận một số chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu cà phê nhân
1.1 Đánh giá các chỉ tiêu
Thực hiện đánh giá chỉ tiêu chất lượng cà phê nhân theo Tiêu chuẩn quốc gia theo TCVN 4193: 2014 + Đo độ ẩm + Kích thước hạt
+ Phần trăm hạt khuyết tật, tạp chất + Rang và thử cup test
Hình 5: Cà phê nhân Arabica (bên trái) và Robusta (bên phải) 1.2 Tiến hành
+ Tiến hành xác định chỉ tiêu chất lượng của cà phê nhân đối với 2 loại: Arabica và Robusta.
+ Tiến hành đo độ ẩm của hạt cà phê bằng cách sử dụng máy đo độ ẩm nhanh. Đo
độ ẩm của 100g hạt cà phê, thực hiện đo với 3 mẫu khác nhau. 8
+ Xác định tỷ lệ cà phê trên cà phê trên lỗ sàng (lỗ sàng các kích thước 15, 13 và
12). Xếp các sàng lần lượt từ dưới lên trên theo kích thước lỗ sàng tăng dần. Trong
buổi thí nghiệm, chỉ có 3 sàng với kích thước các lỗ sàng 15-13-12 (bị thiếu các
sàng 18-16-14). Thực hiện sàng 300g cà phê nhân qua lần lượt các lỗ sàng 15-13-
12 sau đó cân khối lượng hạt cà phê trên từng sàng.
+ Xác định phần trăm hạt khuyết tật và tính tỷ lệ khuyết tật trên tổng khối lượng
cà phê nhân đem phân loại.
+ Chỉ tiêu cảm quan: rang và thử cuptest
- Rang 140g cà phê nhân rang (2 loại cà phê Arabica và Robusta) ở 200̊C trong từ 5 đến 7 phút.
- Sau đó làm nguội và xay cà phê thành bột.
- Pha thử cup test: mỗi nhóm chuẩn bị 3 cốc và thử. Thực hiện đánh giá mùi
hương, màu sắc, mùi vị. Cân 10g cà phê vào cốc thủy tinh. Mỗi cốc đổ
150ml nước sôi, đưa cốc lên mũi và cảm nhận mùi hương thơm. Khuấy nhẹ
và để lắng 5 phút. Uống 1 ngụm cà phê và cảm nhận về vị: vị đắng, độ chua,
độ đậm nhạt như nào, hậu vị của cà phê như nào?
1.3 Kết quả thí nghiệm 1.3.1 Đo độ ẩm
Đo độ ẩm của 2 loại cà phê: Arabica và Robusta bằng máy đo độ ẩm nhanh, ta thu
được kết quả sau đây: + Arabica: - Mẫu 1: 13,7% - Mẫu 2: 14% - Mẫu 3: 13,9%
=>Độ ẩm trung bình: (13,7+14+13,9):3 = 13,87% + Robusta: - Mẫu 1: 14,5% - Mẫu 2: 14,7% - Mẫu 3: 14,3%
=>Độ ẩm trung bình: (14,5+14,7+14,3):3 = 14,5% Nhận xét:
+ Theo tiêu chuẩn TCVN:2007 (ISO 6673:2003) thì độ ẩm cho phép của cà phê nhân là ≤ 12,5% 9
+ Sau khi tính toán ở trên thì thấy rằng độ ẩm trung bình của 2 loại cà phê này đều
lớn hơn 12,5%. Có thể do hạt cà phê tiếp xúc lâu ngoài không khí nên hút ẩm hoặc
là khay chứa hạt cà phê còn ẩm hoặc là trong quá trình đo ẩm không chính xác
nên dẫn đến kết quả này.
1.3.2 Kích thước hạt Arabica Robusta
Khối lượng hạt trước sàng (g) 300 300
Khối lượng hạt trên sàng 15 (g) 300 300
Tỷ lệ hạt trên sàng 15 (%) 100 100
Đối chiếu với bảng tỷ lệ khối lượng đối với từng hạng cà phê trên lỗ sàng TCVN
4193:2014 thì ta thu được nhận xét sau: Cả hại loại cà phê Arabica và Robusta
đều có tỷ lệ hạt trên sàng 15 là 100%. Như vậy thì đối chiếu với bảng phân hạng
cà phê thì thấy là cả 2 loại cà phê này đều đạt chất lượng hạng 2.
1.3.3 Tỷ lệ hạt khuyết tật
Hình 6: Bảng tham chiếu hạt lỗi cà phê TCVN 4193-2014 10 Arabica Robusta Khối lượng Phần trăm Khối lượng Phần trăm (g) (%) (g) (%) Ban đầu 1100 100 960 100 Nhân non 19,05 1,73 8,66 0,9 Nhân đen 0 0 29,40 3,06 Nhân nâu 9,22 0,84 34,18 3,56 Tổng khuyết tật 200 18,18 112,76 11,74
Vậy: sau khi phân loại thì khối lượng hạt đạt chất lượng của từng loại là: + Arabica: 1100 -200 = 900g
 Phần trăm hạt đạt chất lượng đạt: 100%-18,18% = 81,82%
+ Robusta: 960 – 112,76 = 847,24g
 Phần trăm hạt đạt chất lượng đạt: 100%- 11,74% = 88,26%
Nhận xét: Phần trăm lỗi là khá lớn do quá trình phân loại quá kĩ, dẫn đến tỷ lệ hạt bỏ đi nhiều.
1.3.4 Cảm quan (Thử cup test) Rang cup test Arabica Rang cup test Robusta Nhiệt độ đặt 190̊C 190̊C Thời gian rang 6 phút 4 phút 30 giây Màu sắc sau rang Màu hơi sẫm Màu sáng tự nhiên Bột cà phê Mùi hơi ngái Mùi chưa rõ ràng Thử nếm Mùi khét, không có mùi Mùi mật ong, mùi cỏ
mốc, mùi đậm, vị đắng,
cây, vị đắng nhẹ hơn và chua nhẹ hơn Robusta, chua nhiều hơn so với hậu vị mạnh
Arabica, có hậu vị ngọt Nhận xét:
+ Màu sắc sau rang của Robusta đạt chuẩn so với yêu cầu của rang cà phê cup test
(phải giữ được hương vị tự nhiên của cà phê) trong khi màu sắc sau rang của
Arabica thì sẫm màu, do đó một số thành phần trong hạt cà phê đã bị biến đổi,
dẫn đến không còn giữ nguyên vẹn được hương vị tự nhiên của cà phê nên kết
quả thử cup test của Arabica sẽ không được chính xác.
2. Thực hành rang xay cà phê và đánh giá chất lượng cà phê rang 2.1 Chuẩn bị + Máy rang cà phê 11
+ 2 loại cà phê Arabica và Robusta có khối lượng lần lượt là 900g và 847,24g (kết
quả sau khi loại bỏ lỗi) + Cân 2.2 Tiến hành
+ Chuẩn bị máy rang cà phê, bật điện và khởi động phần đốt nóng để nhiệt độ
thùng quay đạt 220̊C rồi mới cho cà phê nhân vào
+ Rang ở 230̊C trong 12 phút với cà phê Arabica và rang ở 220̊C trong 21 phút
đối với cà phê Robusta. (Bị nhầm chế độ rang do nhận định sai loại cà phê vào lúc đầu)
+ Đánh giá chất lượng cà phê rang theo TCVN 5250-2007 (ISO 9116:2004) 2.3 Kết quả Hình 7: Cà phê rang Arabica Robusta Trước rang Sau rang Trước rang Sau rang Khối lượng 900g 760g 847,24g 700g Thể tích 1460 ml 2200 ml 1340 ml 1850 ml Vậy: 760
+ Hiệu suất thu hồi sản phẩm của Arabica là: × 100% = 84,44% 900 700
+ Hiệu suất thu hồi sản phẩm của Robusta là: × 100% = 82,62% 847,24 2200
+ Tỷ lệ tăng thể tích của Arabica là: = 1,5 lần 1460 1850
+ Tỷ lệ tăng thế tích của Robusta là: = 1,4 lần 1340 Nhận xét: 12
+ Cả 2 loại cà phê sau khi rang đều có màu nâu cánh gián đậm, không có mùi
khét, cháy, có mùi thơm đặc trưng của cà phê.
+ Thể tích của Arabica tăng 50%, như vậy phù hợp với lý thuyết cà phê đạt chuẩn
khi thể tích tăng từ 50-100%
3. Đánh giá chất lượng cà phê bột 3.1 Chuẩn bị
+ Cà phê đã rang ở trên + Máy xay cà phê + Bộ phin pha cà phê + Cốc, thìa 3.2 Tiến hành
+ Làm nguội cà phê đã rang ở trên
+ Xay cà phê thành bột mịn
+ Đánh giá cảm quan cà phê bột
+ Pha cà phê bằng phin và đánh giá cảm quan
- Phin, cốc thìa phải được làm nóng trước đó, để ráo nước.
- Cho 1 lượng cà phê bột vào phin (20g đối với Arabica và 10g bột đối với
Robusta), đậy nhẹ nắp phin. Đổ 1 chút nước nóng để cà phê ngấm nước và
nở ra, rồi rót tiếp phần nước còn lại vào (110g nước đối với Arabica và 55g
nước đối với Robusta).
Hình 8: Cà phê pha phin 13 3.3 Kết quả
+ Đánh giá bột cà phê: Cả 2 loại bột đều mịn, đồng đều, tơi xốp, có màu nâu cánh
gián. Arabica có mùi đậm hơn so với Robusta (Robusta mùi ngai ngái).
+ Đánh giá cà phê pha phin: Robusta đắng hơn và chua ít hơn Arabica
+ Tính toán tỉ lệ chiết xuất của cà phê: - Arabica:
 Khối lượng dịch chiết thu được: Mẫu 1: 66,84g Mẫu 2: 75,37g
Vậy: Khối lượng dịch chiết trung bình là: (66,84+75,37):2 = 71,085g
 Nồng độ chiết xuất là:
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 4,265 %TDS = = × 100% = 6%
𝑇ổ𝑛𝑔 𝑘ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑖ế𝑡 𝑥𝑢ấ𝑡 71,085
 Nồng độ chất khô của dịch chiết là: Bx = 6  6
Khối lượng chất hòa tan của dịch chiết là: × 71,085 = 4,265g 100
 Tỷ lệ chiết xuất là:
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 4,265 Ey = = × 100% = 21,308%
𝑇ổ𝑛𝑔 𝑘ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐à 𝑝ℎê 𝑏ộ𝑡 20 - Robusta:
 Khối lượng dịch chiết thu được: Mẫu 1: 45,84g Mẫu 2: 40,12g
Vậy: Khối lượng dịch chiết trung bình là: (45,84+40,12):2 = 42,98g
 Nồng độ chiết xuất là:
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 3,224 %TDS = = × 100% = 7,5%
𝑇ổ𝑛𝑔 𝑘ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑖ế𝑡 𝑥𝑢ấ𝑡 42,98
 Nồng độ chất khô của dịch chiết là: Bx = 7,5  7,5
Khối lượng chất hòa tan của dịch chiết là: × 42,98 = 3,224g 100
 Tỷ lệ chiết xuất là:
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 3,224 Ey = = × 100% = 32,235%
𝑇ổ𝑛𝑔 𝑘ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐à 𝑝ℎê 𝑏ộ𝑡 20
Nhận xét: Nếu quá trình chiết xuất hợp lý thì chỉ số Ey sẽ nằm trong khoảng từ
18-22%. Như vậy, theo tính toán ở trên thì quá trình chiết xuất của Arabica là hợp
lý vì nằm trong khoảng này. Còn chỉ số Ey của Robusta nằm vượt khoảng đó nên
sẽ thu được những hương vị không mong muốn và nhiều vị đắng chát hơn bình thường. 14 15