Báo cáo thí nghiệm cà phê cacao_Trần Thị Vân Anh| 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 Thị Vân Anh - 20174436 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
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
● Độ ẩm: Kết quả đo độ ẩm nhanh của cà phê Aribica và Robusta được cho ở bảng sau ARIBICA ROBUSTA Mẫu 1 13,6% 14,5% Mẫu 2 13,9% 14,6% Mẫu 3 13,7% 14,5% Trung bình 13,73% 14,53%
⇨ Nhận xét: 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
● 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
● Tỷ lệ hạt khuyết tật
Hình 1.1 Hình ảnh nhận biết nhân lỗi của cà phê
- Kết quả: được cho ở bảng dưới
Bảng 1.1 Tỷ lệ nhân lỗi của cà phê Loại cà Nhân đen Nhân nâu Nhân non Nhân lỗi khác phê G % g % g % g % Robusta 1.02 0.34 43.07 14.36 16.51 5.5 35.22 11.74 Aribica 0 0 43.95 4.35 52.43 5.19 97.4 9.37 - Nhận xét:
+ Theo TCVN 4193:2014, cà phê Arabia sẽ không đủ tiêu chuẩn để xếp hạng
(hạng thấp nhất cho phép tỉ lệ nhân lỗi là 14%), cà phê Robusta sẽ được xếp hạng
3 (tỉ lệ nhân lỗi nhỏ hơn 70% nhưng lại lớn hơn 24%)
+ Tỉ lệ nhân nâu chiếm phần lớn trong số hạt lỗi của cà phê, có nhiều nguyên nhân
gây ra, có thể là do bị côn trùng tấn công trên quả non, do quả chín quá mức, do
xát tươi không đúng kĩ thuật hoặc do kéo dài thời gian làm khô quả chín. ● 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: 868 g và 660 g
+ Thể tích trước và sau rang: 1350 ml và 2250 ml
+ Rang ở 225 – 230oC trong 15 phút - Cà phê Robusta:
+ Khối lượng trước và sau rang: 890g và 880g
+ Rang ở 230 - 235oC trong 15 phút 1.2.4. Nhận xét
Hình 1.2 Aribica và Robusta sau rang - Aribica:
+ Khối lượng giảm 24% và thể tích tăng 60%. 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%)
+ Cà phê sau khi rang ở dạng Full City Roast, màu đẹp, bên ngoài phủ một lớp
dầu bóng, đạt yêu cầu về chất lượng sau rang
+ 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 - Robusta:
+ Trong sai sót trong quá trình tiến hành nên không ghi lại được thể tích của hạt
trước rang, do đó không đưa ra được kết luận hạt có rang đúng yêu cầu hay không
+ 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 và hóa lý, cà
phê Robusta xếp loại 1 do tất cả chỉ tiêu về màu sắc, mùi và vị đều đạt yêu cầu 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 1.3 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: Aribica Robusta Khối lượng cà phê bột 20 20 Lượng nước sôi 100 100
Dịch chiết (g) = Tổng KL chiết xuất 64,66 69,11
Bx = TDS ( Tổng chất rắn hòa tan) 6 7,5
KL chất hòa tan (g) = TDS x Tổng KL chiết 6% x 64,66 = 3,9 7,5% x 69,11 = 5,2 xuất Tỷ lệ chiết xuất (Ey) 19,4% 25,92%
Ey = 𝐾𝐿 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛
𝑇ổ𝑛𝑔 𝐾𝐿 𝑐à 𝑝ℎê 𝑏ộ𝑡 - Nhận xét: Aribica Robusta Màu Nâu đậm Nâu đậm Hương Thơm mùi caramel
Mùi đắng đặc trưng của cà phê Vị
Đắng dịu, chua thanh, hậu vị
Đắng đậm, vị chu rõ ràng, hậu ngọt 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
1.1.1 Các chỉ tiêu chất lượng cần xác định
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 1.1.2 Tiến hành
- Xác định số hạt trong 100 g: 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.
- Xác định độ ẩm của hạt cacao: sử dụng máy đo ẩm nhanh.
- Đo độ ẩm của 100 g hạt cacao. Thực hiện đo 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: + Cân 100 g hạt cacao.
+ Cắt đôi hạt và quan sát.
+ Đếm số hạt theo yêu cầu.
1.1.3 Kết quả thí nghiệm a) Số hạt trong 100 hạt
Kết quả đếm số hạt trong 100 g của 3 mẫu hạt cacao: - Mẫu 1: 87 hạt - Mẫu 2: 88 hạt - Mẫu 3: 88 hạt
Vậy số hạt trung bình trong 100 g hạt cacao là: (87 + 88 + 88) ÷ 3 = 87,67 hạt b) Độ ẩm
Kết quả đo độ ẩm của 100 g hạt cacao của 3 mẫu: - Mẫu 1: 7,6% - Mẫu 2: 7,4% - Mẫu 3: 7,5%
Vậy số hạt trung bình trong 100 g hạt cacao là: (7,6 + 7,4 + 7,5) ÷ 3 = 7,5%
c) Phần trăm hạt không đạt yêu cầu
Kết quả đếm số hạt không đạt yêu cầu trong 100 g hạt cacao(gồm 88 hạt):
- Hạt chưa lên men: 23 hạt 3 => Tỷ lệ phần trăm hạt chưa lên men là: 23/ 88 × 100 = 26,14%
- Hạt chai xám: 2 hạt => Tỷ lệ phần trăm hạt chai xám là: 2 / 88 × 100 = 2,27%
- Hạt mốc: 1 hạt => Tỷ lệ phần trăm hạt mốc là: 1/ 88 × 100 = 1,14% 1.1.4. Nhận xét
- Nguyên liệu hạt cacao có số hạt trong 100 g là 87,67 hạt (nhỏ hơn 100 hạt)
- Độ ẩm cacao đạt 7,5% Hạt chai xám là 2,27% (thấp hơn 3%)
- Hạt mốc là 1,14% (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
- Tiến hành rang hạt cacao ở 140OC 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 50 phút
- Khối lượng ca cao trước và sau rang: + Trước rang: 890g + Sau rang: 800g + Sau khi tách vỏ: 620g 1.2.5 Nhận xét
- Thời gian rang gấp 5 lần so với thời gian dự kiến là do trong quá trình set up lò, chỉ
để một thanh gia nhiệt thay vì hai thanh thông thường. Bên cạnh đó, trong quá trình rang,
nhiều lần lấy mẫu cacao ra kiểm tra, quá trình này không chỉ mất thời gian dừng máy – mở
nắp mà còn làm thất thoát một phần nhiệt độ, khiến cho cacao lâu chín hơn thời gian dự định.
- Trong quá trình xay, nhiệt tỏa ra rất lớn, một phần là do ma sát của máy, một phần là
do chất béo từ hạt cacao được giải phóng ra tạo ra lực ma sát với lưỡi dao của máy xay sinh
tố, vậy nên trong quá trình xay cần phải dừng lại và mở nắp để giải phóng nhiệt. Khi mở
nắp, hương thơm của cacao ngào ngạt, rất giống hương thơm của socola, cấu trúc của hỗn
hợp dần chuyển sang lỏng nhớt. Tuy nhiên, do xay bằng máy xay sinh tố nên không thể xay
mịn hoàn toàn hạt cacao, khi nếm thấy rất nhiều lợn cợn
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
a) 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.
b) 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
- 4 hàng khuôn bên tay trái là hình ảnh của mẫu có trải qua quá trình tempering, 4 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 V, nên chúng không co lại tốt trong quá trình đổ khuôn.