Tiểu luận cafe đóng lon

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
M
INH
TRƢỜNG
ĐẠI HỌC BÁCH
KHO
A
KHOA
KỸ
THUẬT HÓA
H
ỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC
P
H
ẨM
o0o
TIỂU
LUẬN
MÔN
CNCB TRÀ
- CÀ PHÊ
–
CA
CAO
Tháng 5 /
2011
i
MỤC
LỤC
Đề mục Trang

Trang bìa i
Mục lục
ii
Danh sách
h
ì
nh

v
ẽ
iii
Danh sách bảng
b
i
ể
u
iv
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU 2
2.1 Cà phê nhân 2
2.2
N
ƣ
ớc
5
2.3
Đ
ƣ
ờn
g

6
2.4
H
ƣ
ơn
g

liệu
6
2.5
Chất bảo
quản
7
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 8
3.1
L
àm

sạch
8
3.2 Rang 9
3.3 Xay 11
3.4 Trích ly 12
3.5 Lọc 16
3.6
Phối
t
rộ
n
17

3.7 Rót lon 18
3.8
Tiệt
t
rù
n
g
19
CHƯƠNG 4: SẢN PHẨM 21
4.1 Chỉ
t
i
êu

chất
lƣợ
n
g
21
4.2
Thành
tựu công
nghệ
23
Tài liệu
tham
khảo
26
ii
DANH SÁCH HÌNH

V
Ẽ
Hình
3.1
Quy trình sản xuất cà phê đóng
lon
8
Hình
3.
2
:

Thiết
bị
rang dạng chén
q
u
ay
.
10
Hình
3.
3
:
Máy
ng
h
i
ề
n

trục có
ră
n
g
.
12
Hình
3.
4
:

Thiết
bị
trích
ly
bộ
lọc
nh
i
ề
u

bậc
g
i
á
n

đoạn

15
Hình
3.
5
:

Nguyên
lý
hoạt động của
t
h
i
ế
t
bị lọc
khung bản
16
Hình
3.
6
:

Thiết
bị
khuấy trộn bằng thép không
g
ỉ
18
Hình
3.

7
:

Thiết
bị
rót lon
liên
tục, tự động
19
Hình
3.
8
:

Thiết
bị
t
i
ệ
t

trùng
hydrolock
20
Hình
4.1
Nguyên
lý
hoạt động của
t

h
i
ết
bị GEA-Niro 23
3
DANH SÁCH BẢNG
BI
ỂU
Bảng
2.
1
:

Thành
phần hóa học
cà
phê nhân
4
Bảng
2.
2
:
Chỉ
t
i
êu

chất lƣợng nƣớc uống
và
chế

b
i
ế
n

thực
p
h
ẩm
5
Bảng
2.
3
:
Tiêu
chuẩn đƣờng sử dụng
6
Bảng
2.
4
:

Một số hƣơng
liệu
trên
t
h
ị

trƣờng cho sản phẩm cà p

h
ê

7
CHƢƠNG
1: GIỚI
TH
IỆ
U
Cà
phê đã xuất h
i
ệ
n

từ rất
lâu
trên thế
giới,
mặc dù nguồn gốc thực
sự
của nó vẫn
c
h
ƣ
a
rõ ràng.
N
g
ƣ

ời

O
ro
m
o
,

tổ
t
i
ê
n
của
những n
g
ƣ
ời

E
t
h
i
op
i
a
ngày nay
đ
ƣ
ợc

t
i
n

rằng
là
những
ng
ƣ
ờ
i

đầu
t
i
ên

khám phá ra tác dụng tích
cực
của
cà
phê.
Câu
chuyện vào năm
850
của
Kaldi,
một
n

g
ƣ
ời

chăn dê
E
t
h
i
op
i
a,
nhận thấy những con dê của
m
ì
nh

trở nên phấn khích sau
khi
ăn một
loại
h
ạ
t
,
là sự
phát
hiện
t
ì

nh
cờ ra cà
phê.
N
g
ƣ
ời

ta
đã
b
i
ế
t

ngâm
cà
phê trong
n
ƣ
ớ
c
nóng
để
uống
g
i
ú
p

chống
lại
đ
ƣ
ợc
cơn
buồn ngủ
vào
ban
đê
m
.
Cà
phê
chỉ
đ
ƣ
ợc

t
h
ƣ
ởn
g

thức nhƣ một
văn hóa
thức uống
vào
thế

kỷ 15, khi
những
những n
g
ƣ
ờ
i
Arab
đã b
i
ế
t

ran
g
,

n
g
h
i
ề
n
cà
phê
rồi
pha trong
n
ƣ
ớc

n
ó
n
g
.
Đến
thế
kỷ 16, cà
phê
lan
đến Trung Đông,
Ba
T
ƣ
,
Bắc Phi, rồi
sang
Ý,
châu
Â
u
và châu Mỹ,
trở thành một
loại
thức uống phổ
biến
trên toàn
thế
giới
nh

ƣ
ngày nay.
Cà
phê hòa tan
sử
dụng ngay
đ
ƣ
ợc

n
g
h
i
ê
n
cứu
từ những năm
1901
b
ở
i

Satori
Kato,
một nhà khoa học Nhật
Bản.
Một ƣu
đ
i

ểm

của nó chính
lạ sự
nhanh chóng trong quá
t
r
ì
nh

chuẩn
bị. Cà
phê hòa tan cũng có thể
đ
ƣ
ợc
chuẩn bị với
một ít
đá để
uống
lạnh,
phù hợp
với vùng khí hậu ấm và
n
ó
n
g
.
Sản
phẩm

cà
phê hòa tan đầu
t
i
ê
n

đ
ƣ
ợc

t
h
ƣ
ơn
g

mại hóa vào năm 1938
với
t
h
ƣ
ơn
g
hiệu
Nescafe
của
tập đoàn Nestlé.
N
es

t
l
é
ngày nay đã
trở
thành một
t
ro
n
g
những tập đoàn thực phẩm hàng đầu thế
giới, nổi
t
i
ế
n
g
với
các
sản
p
h
ẩm
:

t
r
à
hòa
ta

n
,

cà phê hòa
ta
n
,

bột
d
i
nh

dƣỡ
n
g
,

bột nêm
và
n
ƣ
ớc
c
h
ấm
…
Cà
phê đóng
lon là

một sáng tạo của
n
g
ƣ
ời

Nhật
Bản. Công ty cà phê
UCC
Ueshima
nổi
t
i
ế
n
g
ở
Nhật
Bản giới
t
h
i
ệ
u

sản phẩm
cà
phê sữa đóng
lon
đầu

t
i
ên
vào
năm
1969. Cho
đến
khi có sự xuất hiện của cà
phê đóng
lon,
n
g
ƣ
ờ
i

t
h
ƣ
ởn
g

thức
cà
phê không
có
nh
i
ề
u

lựa
chọn để uống
cà
phê
khi
đi ra
n
go
à
i,

hoặc
khi
đứng
đợi
t
à
u
…
Ông
Ueshima, một trong những
n
g
ƣ
ời
sáng lập
của
UCC,
đã
có suy

n
g
h
ĩ

tạo
ra
một sản phẩm
cà
phê
có
thể uống
bất
cứ lúc
n
à
o
,

bất
cứ ở
đ
âu
.
Và giải
pháp ông đƣa ra đó
là
đóng
l
o

n

cà
phê.
5
2.1 Cà phê nhân
2.1.1
Phân
loại
CHƢƠNG
2: NGUYÊN
L
IỆ
U
Tê
n
kho
a
học
của
cà
p
h
ê
:
•
L
ớ
p
:

M
a
g
n
o
l
i
o
p
s
i
d
a
•

B
ộ
:

R
u
b
i
a
l
e
s
•

H

ọ

:

R
u
b
i
a
c
a
e
•

G
i
ố
n
g
:

C
o
f
f
e
a
Hiện nay
đã xác
đ

ị
nh

đ
ƣ
ợc
21 loài
trong
g
i
ố
n
g
Coffea,
tuy
nh
i
ên
chỉ có 3
loài
đ
ƣ
ợc

trồng
phổ biến
trên
thế
giới
là:

Coffea arabica, Coffea canephora,
Coffea excelsa.
 Cà phê
chè (cà phê
Arabica) :
•
Nguồn gốc
ở
cao nguyên Jimma, thuộc
n
ƣ
ớc
E
t
h
i
op
i
a,

vùng
nh
i
ệt
đới ở phía
đông
Châu Phi.
Gồm các
chủng nhƣ
: Typica, Bourbon, Moka,

Caturra, Catuai,
Ca
t
i
m
o
r…
Đây là cà
phê
đ
ƣ
ợc
trồng
lâu
đời nhất
và
t
i
ê
u
thụ
nh
i
ề
u

nhất trên thế
giới vì
thơm
n

go
n
,
dịu
(chiếm
70%
sản
l
ƣ
ợn
g
cà
phê trên thế
giới).
Hàm
l
ƣ
ợn
g

caffeine trong hạt
trung
b
ì
nh

1,
3
%
.

• Cây
thuộc dạng
bụi,
thân cao
3-4m, cành
đố
i
xứng, mềm
rủ
xuống.
L
á
mọc
đố
i

xứng,
h
ì
nh

trứng
dài,
dầu
nh
ọ
n
,
rìa lá
q

u
ă
n
,

màu xanh
đ
ậm
.
Quả cà
phê thuôc
loại
quả thịt,
hình
t
rứ
n
g
,
khi chín có
màu đỏ
t
ƣ
ơ
i
(
ch
ủn
g
Caturra amrello

cho
quả
màu vàng
).
Hạt
cà
phê
hình
tròn
d
ẹt
,
có màu
xanh xám,
hoặc
xám xanh, xanh lụa, xanh cốm,
tùy theo
g
i
ố
n
g
và điều
kiện
bảo quản
và
chế biến.
Cây
cà phê
Arabica tự thụ

phấn.
• Cây cà phê chè
ƣa
nơi mát
và
hơi lạnh,
t
h
í
ch
hợp
18 – 25
0
C,
t
h
í
ch
hợp
nhất
là
từ
10 – 20
0
C. Cà
phê th
ƣ
ờn
g

trồng
ở
m
i
ền
núi có
độ cao từ
600 -
2500m. Các n
ƣ
ớc

trồng
cà
phê chè
có
h
ƣ
ơn
g
vị
thơm ngon nhƣ
: Kenya,
Tazania,
E
t
h
i
op
i

a,

C
o
l
o
m
b
i
a…
t
h
ƣ
ờn
g

trồng
ở
nơi có độ cao 800m
t
rở
l
ê
n
.
 Cà
phê
vối ( cà phê Canephora, cà phê Robusta) :
•
Nguồn

gố
c
:

khu
vực
sông
C
ô
n
g
-
gô
,

m
i
ền

vùng thấp
xích
đạo
và
nh
i
ệ
t
đ
ớ
i

Tây
Châu
Phi. Cà
phê
vối
có hàm
l
ƣ
ợn
g

caffeine
trung
b
ì
nh

trong
hạ
t
1,5 - 3 %
(cao nhất trong
3 loại cà
phê).
• Cây
có một hoặc nh
i
ề
u

th
â
n
,

thân cao khỏang
8-12m. Lá có
hình
t
rứ
n
g
hoặc
hình
l
ƣ
ỡ
i
mác , mũi
nh
o
n
,

p
h
i
ê
n
lá

gợn
s
ó
n
g
.
Quả hình
tròn
hoặc hình
trứng,núm quả
nhỏ. Trên có
nh
i
ề
u
gân dọc, quả chín có
màu đỏ
hoặc h
ồ
n
g
.
Kích
th
ƣ
ớ
c

hạt nhỏ hơn hạt
cà

phê
Arabica. Hạt có
dạng
hình
t
rò
n
,
dày,
mù xanh bạc,
xanh lụa
hoặc xanh nâu tùy chủng
loại và cách
chế
biến.
• Cà
phê
vối
không tự thụ phấn
đ
ƣ
ợc,
điều này
dẫn tới
sự đa
dạng
ở
v
ƣ
ờn

cà
phê
vối
trồng bằng
h
ạ
t
.
Cà
phê
vối
t
h
í
c
h
nơi
nóng
ẩm,
nh
i
ệt
độ
t
h
í
c
h

hợp nhất

là 24-26
0
C.
 Cà phê mít ( cà phê Excelsa hay cà phê Chari)
• Nguồn gốc ở xứ
Ubangui-Chari,
xứ Biển Hồ
Sát,
sa mạc Sahara,
th
ƣ
ờn
g

gọ
i
cà
phê
Chari.
Hàm
l
ƣ
ợn
g

caffeine
trong hạt
1,02-
1,15%.
• Cây cao

từ
6-15m, lá
t
o
,
hình
trứng
hoặc hình l
ƣ
ỡi
mác. Quả
hình
t
rứ
n
g
,

hơi
dẹ
t
,

núm quả
lồi.
Quả to,
khi
chín
có
màu đỏ sẫm.

Hạt
có màu
xanh ngả
vàng, có
l
ớ
p
vỏ
lụa
bám chặt vào hạ
t
,

khó làm tróc ra
hết.
• Cà phê
mít ít
t
h
ơm
,
có vị chua, chất
l
ƣ
ợn
g

n
ƣ
ớ

c

uống ít
đ
ƣ
ợc
ƣ
a
ch
u
ộ
n
g
.
Cà
phê nhân
đ
ƣ
ợ
c
sử
dụng trong
sản xuất cà
phê đóng
lon là cà phê
Robusta vì các lí do sau:
• Hàm
l
ƣ
ợn

g

chất
khô hòa
tan trong
cà phê
Robusta
cao hơn cà
phê
Arabica, do đó
,
lƣợng sản phẩm thu
h
ồ
i

đ
ƣ
ợc

nh
i
ề
u
hơn.
•
Hàm
l
ƣ
ợn

g

caffeine trong
cà
phê nhân Robusta
t
h
ƣ
ờn
g

trong
k
h
o
ản
g
2%
(chất
khô ) cao
hơn hàm
l
ƣ
ợn
g

caffeine trong
cà
phê nhân
Aribica

(
khoảng
1.2 %
chất khô
).
• Giá
thành cà phê Robusta thấp hơn cà phê
A
ri
b
ica.
Bảng
2.1
:
Thành
phần hóa học
cà
phê
nhân.
Thành
phần
(%
chất
khô) Arabica Robusta
Khoáng
3.0 – 2.0 4.0 – 4.5
Caffeine 0.9 – 1.2 1.6 – 2.4
Trigonelline 1.0 – 1.2 0.6 – 0.75
Lipids 12.0 – 18.0 9.0 – 13.0
Acid

c
h
l
o
r
og
en
i
c

t
ổ
n
g
5.5 – 8.0 7.0 – 10
Aliphatic acid
1.5 – 2.0 1.5 – 2.0
Oligosaccharides 6.0 – 8.0 5.0 – 7.0
Polysaccharides
t
ổ
n
g
50.0 – 55.0 37.0 – 47.0
Amino acid 2.0 2.0
Protein 11.0 – 13.0 11.0 – 13.0
2.1.2 Chỉ
t
i
ê

u

chất
l
ƣ
ợn
g

cà phê
nhân
 Các chỉ
t
i
êu

chất
l
ƣ
ợn
g
của cà
phê
nhân
:

do
sự
đa dạng
về
sản

p
h
ẩm
theo
t
h
ị

hiếu của
n
g
ƣ
ời
sử
d
ụn
g
,

h
i
ệ
n

nay tiêu chuẩn cà phê nguyên
liệu
để
sản xuất
cà
phê sữa đóng

lon
phù thuộc
vào
từng nhà sản xuất
cụ
thể.
Để
đánh
g
i
á

chất lƣợng
cà
phê nhân
,
n
g
ƣ
ời

ta
th
ƣ
ờn
g

dựa vào các
chỉ
t

i
ê
u
sau
đ
ây
:
• Độ
ẩm
:

th
ƣ
ờn
g

nhỏ hơn
13
%
(w
/
w
)
.
• Kích
t
h
ƣ
ớc

hạt
:
d
ự
a
vào số
l
ƣ
ợn
g

hạt qua
các lỗ
sàng
có kích
t
h
ƣ
ớ
c
theo bộ
t
i
ê
u

chuẩn cuả
ISO về kích
t
h

ƣ
ớc
lỗ sàng.
• Tỷ
trọng
và
khối
lƣợng của 100
hạt.
• Số
l
ƣ
ợn
g
lỗi có
trên
100
hạt
( các lỗi
nhƣ màu
sắc
không đạc
t
rƣ
n
g
,
sâu bọ
,
h

ạ
t

non,các tổn
t
h
ƣ
ơn
g

do quá
tr
ì
nh

chế
b
i
ế
n
…)
.
•
Hàm lƣợng tạp chất
và tỷ lệ
lẫn các
loại
cà phê khác
nhau.
• Các

t
í
nh

chất cảm quan
về
màu sắc
và
thể chất của hạt cà
phê.
 Tiêu
chuẩn chọn cà
phê nhân:
Đây là
t
i
êu

chuẩn của công ty đầu
tƣ
xuất nhập khẩu
Daklak - Inexim
Daklak
cho
cà
phê nhân sống chất lƣợng
ca
o
:
• Độ

ẩm
:
12,5% max.
•
Đen,
v
ỡ
:
0% - 3% max.
• Tạp
ch
ất
:
0% - 0,5% max.
• Cỡ
hạt đồng đều theo tiêu chuẩn
TCVN
4807:
2001.
•
Màu
sắc,
mùi
vị
tự
nhiên.
•
K
h
ô

n
g

mốc, không
l
ê
n

m
en
,

không mùi
vị
l
ạ…
•
Theo
t
i
ê
u

chuẩn
TCVN
4193:20
01
:
90 lỗi
m

ax
/
300
g
r.
2.2
Nƣớ
c
N
ƣ
ớc
là
nguyên
liệu
chính thứ hai
trong sản xuất
cà
phê đóng
lon,
vừa
tham
g
i
a

vào quy trình sản xuất vừa tồn
t
ạ
i

trong sản
p
h
ẩm
.
Vì
thế thành
phần
hóa học
và
chất
l
ƣ
ợn
g

nƣớc ảnh hƣởng rất lớn đến chất
l
ƣ
ợn
g

sản
phẩm.
Bảng
2.2: Chỉ
t
i
êu

chất lƣợng nƣớc uống
và
chế
b
i
ế
n

thực
p
h
ẩm
(QCVN 01:2009/BYT).
Tên chỉ
t
i
ê
u
Đơn
v
ị
Giới
hạn
t
ố
i
đa
Màu
sắc
TCU 15

Mùi
v
ị
-
K
h
ô
n
g

có mùi,
vị lạ
Độ đục
NTU 2
pH -
6,5 – 8,5
Độ
cứng,
t
í
nh

theo
CaCO
3
mg/l 300
Hàm lƣợng
Clorua
mg/l
250 – 300

Hàm lƣợng sắt tổng
số mg/l 0,3
Hàm lƣợng mangan tổng
số
mg/l 0,3
Hàm lƣợng
n
i
t
ra
t
mg/l 50
Hàm lƣợng
n
i
t
ri
t
mg/l 3
Hàm lƣợng
s
un
p
h
á
t
mg/l 250
Chỉ
số
pec

m
an
g
a
n
a
t
mg/l 2
Clo
dƣ (trong khử
trùng)
mg/l
0,3 – 0,5
Coliform
tổng
số vk / 100ml 0
E. coli
hoặc
Coliform
chịu
nh
i
ệt
vk / 100ml 0
2.3 Đƣờng
Đ
ƣ
ờn
g
là

chất phụ
gia
tạo
vị
dùng để bổ sung
vào
sản
p
h
ẩm
.

Đ
ƣ
ờn
g
làm
tăng
g
i
á

trị
d
i
nh

dƣỡng của sản phẩm
và kích
t

h
í
c
h

dịch
vị.
Đ
ƣ
ờn
g
có
t
ác
dụng tạo độ ngọt nhằm đ
i
ều

chỉnh
hài
hoà độ ngọt
, vị
đắng
, mùi
h
ƣ
ơn
g
đặc
trƣng

cà
phê.
Bổ
sung đƣờng
làm
tăng nồng độ chất tan
và có khả
năng
giữ
các chất thơm trong sản
p
h
ẩm
.

Ngoài ra đƣờng còn có tác dụng cung cấp
năng
l
ƣ
ợn
g

cho cơ thể
(4,1
kca
l
/
1
g

đ
ƣ
ờn
g
).
Đ
ƣ
ờn
g
sử
dụng trong
sản xuất cà
phê đóng
lon là
đƣờng
t
i
nh
luyện
RE (99,8% là
đƣờng
saccharose).
Bảng
2.3:
T
iêu chuẩn
đƣờng sử
dụng
.
Chỉ

t
i
êu
Y
êu

cầ
u
N
go
ạ
i
hình Tinh
thể tƣơng
đố
i

đồng đề
u
,

không vón
cục.
Mùi
v
ị
Tinh
thể hay dung
dịch
đều có

vị
n
gọ
t
,
không mùi
vị lạ.
Màu
sắc Tất
cả
t
i
nh

thể đều trắng óng
ánh.
Độ Pol 99,80% min
Đ
ƣ
ờn
g
khử
0,03% max
Độ ẩm 0,05% max
Tro 0,03% max
2.4
Hƣơng
liệu
H
ƣ

ơn
g
liệu là
một trong những nguyên
liệu
làm tăng
g
i
á

trị cảm
quan
của
cà
phê, tuy
chỉ
c
h
i
ếm

số
l
ƣ
ợn
g

nhỏ
nh
ƣ

n
g

nó góp phần
cải
t
h
i
ệ
n
h
ƣ
ơn
g

v
ị
cũng nhƣ tạo
ra sự
đa dạng cho sản phẩm
cà phê.
Y
êu

cầu của
h
ƣ
ơn
g
liệu

:
• Phải
nằm trong danh mục những chất phụ
g
i
a

đ
ƣ
ợc

bộ
Y
tế cho
p
h
ép
sử
dụng trong trong thực
phẩm.
•
Phải
hòa tan
t
ố
t
.
• Phải có độ
t
i

nh
k
h
i
ết
cao,
không chứa
các
tạp chất
nh
ƣ
:

thủy
ngân,
as
e
n
,
chì,
u
ra
n
i
…
Bảng
2.
4
:

Một số hƣơng
liệu
trên
t
h
ị

trƣờng cho sản phẩm cà
phê.
Mã hàng
Mô
t
ả
Coffee 592025T
Mùi
thơm
và bốc
theo
kiểu cà phê “Đông
Đ
ứ
c”,
hơi
nồng rƣợu rhum
và
có hậu
vị mạnh.
Coffee 374816FE
H
ƣ

ơn
g
cà
phê
“Chồn”
đặc
b
i
ệ
t
.
Hậu vị mùi cà phê
Moka thơm nồng xen lẫn
vị cà
phê
l
ên
men.
Coffee 55402C
Mùi
thơm
cà phê Moka
truyền thống
với hậu
v
ị
thơm
dai.
Coffee 504104P
H

ƣ
ơn
g

thơm
cà
phê rang
chín kết hợp
với vị cà
phê ủ
m
en
,

kiểu
“
San
t
o
s
”
ở

Brazi
l.
Coffee 71223LD
H
ƣ
ơn
g

cà
phê
Moka đặc
t
rƣ
n
g
,
mùi
thơm
cà phê
rang vừa chín
với
h
ƣ
ơn
g

thơm nồng
nàn.
Coffee D4161
Mùi
cà phê
nhẹ, làm nền ổn
đ
ị
nh
và
khử mùi
không

mong muốn
khi rang.
2.5
Chất bảo
quản
Trong quá
t
r
ì
nh
bảo
quản
cà phê
đóng
lon, cần sử
dụng thêm
m
ộ
t
l
ƣ
ợn
g

chất bảo quản nhằm ngăn chặn
sự
l
ê
n

men
và
nấm mốc phát
triển.
Chất
bảo quản phải đảm bảo
sự
t
i
nh
k
h
i
ết
và
l
ƣ
ợn
g
sử
dụng không
v
ƣ
ợ
t

quá
mức
t
ố

i
đa qui
đ
ị
nh

t
i
ê
u

c
huẩn
.
Chất
bảo quản
t
h
ƣ
ờn
g
sử
dụng trong
sản
xuất cà
phê đóng
lon là
acid
be
n

zo
i
c
và
s
od
i
u
m

benzoate.
Theo
qui
đ
ị
nh

của
Bộ y
t
ế
năm 1998
(QĐ
867
/
BY
T
)

t

h
ì
liều
l
ƣ
ợn
g
acid
b
en
z
o
i
c
và
s
od
i
u
m
benzoate
t
ố
i
đa sử dụng trong sản xuất
là
1000
m
g
/

k
g

sản
phẩm.
CHƢƠNG
3:
QUY
TRÌNH SẢN
X
UẤT
3.1 Làm
sạch
Hình 3.1 Quy trình
sản xuất cà phê đóng
lon.

Mục đích
:
chuẩn
bị.
• Tách các loại
tạp chất
nh
ƣ
:
lá, vỏ cà
p
h
ê

;
đ
á,
cát, kim
l
o
ạ
i
…
ra khỏi
nguyên
liệu.
•
N
go
à
i

ra còn loại
bỏ các hạt cà phê
kích
t
h
ƣ
ớc,
tỷ trọng.
 Các
b
i
ế

n

đổ
i

của nguyên
liệu :
Chủ yếu là các
b
i
ến
đổi về
vật
lý:
hàm
l
ƣ
ợn
g

tạp chất
giảm,
nguyên
liệu
sẽ đồng
đ
i
ề
u

hơn
về kích
t
h
ƣ
ớc
và tỷ trọng.

Thiết
bị :
các
b
ƣ
ớ
c

của quá
t
r
ì
nh

sử dụng các
t
h
i
ế
t
bị
khác

nhau
• Phân loại dựa
trên
sự khác
b
i
ệ
t
về kích
t
h
ƣ
ớ
c:
b
ƣ
ớ
c
này
dùng
sàng
thực hiện, thông
t
h
ƣ
ờn
g

thực hiện trên hai sàng
n

ố
i

t
i
ếp
,

hạt cà phê
có
đủ kích
t
h
ƣ
ớc

sẽ
đ
ƣ
ợc

giữ
lại
s
àn
g
,

tạp chất sẽ
bị loại bỏ.

•
L
à
m

sạch bằng
khí
độ
n
g
:

thực
h
i
ện

sau
khi
s
àn
g
.
Tại đây, các
tạp
c
h
ấ
t
có khối

l
ƣ
ợn
g

nhỏ sẽ
bị khí lôi
cuốn
đi.
• Tách kim
lo
ại
:
sử
dụng
t
h
i
ết
bị
tách từ để tách
kim loại
có từ
t
í
nh
.

T
h

ô
n
g

số công nghệ
:
Kích
t
h
ƣ
ớ
c
lỗ
sàng của
hai
s
à
n
g
,

tốc độ
khí
động phụ thuộc
vào
t
ừ
n
g
loại

cà phê nguyên
liệu.
3.2 Rang
Rang là
quá
t
r
ì
nh
gia
công nh
i
ệ
t
cho
hạt
cà
phê,
sử
dụng không
khí
nóng. Quá trình rang cà phê có
thể đƣợc phân
loại
nhƣ
sa
u
:
+
N

h
i
ệ
t

độ
t
h
ấ
p
,

t
hờ
i

g
i
an
dài.
+
N
h
i
ệ
t

độ
ca
o

,

t
hờ
i

g
i
a
n

n
g
ắ
n
.
+
N
h
i
ệ
t

độ
ca
o
,

t
hờ

i

g
i
a
n
dài.
N
go
à
i

ra ta có thể phân
loại
dựa vào màu
sắc,
trạng thái bề mặt của
h
ạ
t
cà phê sau khi rang.

Mục đích
:
• Khai
t
h
ác
:

rang
là
một quá trình quan trọng
và
quyết
đ
ị
nh

chất
l
ƣ
ợn
g
của dịch cà
phê sau
này.
D
ƣ
ới

tác dụng
của
nh
i
ệ
t

độ
các

phản ứng
hoá
học
xảy
ra tạo màu sắc
và
hƣơng
vị
cho sản
phẩm.
•
Chuẩn
b
ị
:

tạo
ra các
b
i
ến

đổ
i
cơ lý
hạt
cà
phê
làm
cho

n
g
h
i
ề
n
cà
phê về
sau đƣợc thực
h
i
ệ
n

dễ dàng
hơn
.

Sau rang hạt cà phê có độ bền
cơ học
giảm, độ
g
i
ò
n

tăng
lên.
 Các
b

i
ế
n

đổ
i

của nguyên
liệu :
• Vật
l
ý
:
+
N
h
i
ệ
t

độ của hạt cà phê tăng do tác nhân
nh
i
ệ
t

cung
cấp.
+ Các
hạt cà phê trƣơng

nỡ làm giảm khối
l
ƣ
ợn
g
,

tỉ
t
rọ
n
g
.
+ Có sự
thay
đổi
màu
sắc của
hạt
cà
phê do
có
một
số
phản ứng
t
ạ
o
màu
xảy ra:

Maillard,
caram
el
…
+ Thay
đồ
i
về
cấu trúc,
b
i
ế
n

đổ
i

cơ
lý
của
h
ạt
:

g
i
ò
n

hơn

,

cứng
hơn
,
…
+
Hàm lƣợng ẩm sẽ
g
i
ả
m

do có
sự
bốc hơi
n
ƣ
ớc.
• Hoá lý: xảy
ra
h
i
ệ
n

tƣợng bóc hơi
n
ƣ
ớc,

các chất dễ bay
hơi.
•
Hoá
h
ọ
c
:

những
b
i
ế
n

đổ
i

này rất quan trọng
vì sẽ
tạo
h
ƣ
ơn
g
,

màu
cho

cà phê: các
phản
ứng Maillard,
caramel, thuỷ phân trigoelline,
oxi
hoá lipid, thủy
phân
phenolic,
nh
i
ệt

p
hân
….
• Hoá sinh và vi sinh: vi
sinh
vật,
enzyme có trong hạt sẽ
bị
t
i
êu

d
i
ệ
t
,
vô

hoạt
ở
nh
i
ệ
t

độ
cao.

Thiết
bị :
Sử
dụng
t
h
i
ết
bị
rang
cà
phê dạng chén
q
u
ay
:

t
h
i

ế
t
bị
gồm một
t
hùn
g
quay
đ
ƣ
ợc

gắn
với
một trục động
cơ. Tác
nhân rang
là
không
khí
nóng
có
t
h
ể
tuần hoàn
và
không tuần
h
o

à
n
.
Ta
cũng
có
thể
gia
nh
i
ệ
t

trực
t
i
ếp

bằng
vỏ
thùng.
Hình 3.
2
:

Thiết
bị
rang dạng chén
quay.


T
h
ô
n
g

số công nghệ
:
•
N
h
i
ệ
t

độ của không
khí sử
dụng
khi
rang
là: 180-260
0
C. Ta
p
h
ả
i
giảm
tốc độ
gia

nh
i
ệt
khi
nh
i
ệ
t

độ đạt
170
0
C. Vì
nh
i
ệt

l
ƣ
ợn
g

toả
ra rất lớn
t
ừ
phản ứng
nh
i
ệ

t

phân trong hạt
khi
hạt đạt tới
nh
i
ệt

độ
này.
• Độ
ẩm trong hạt sau
khi
rang phải
đ
ạ
t
:
1-2%.
•
T
h
ô
n
g

t
h
ƣ

ờn
g
,

t
hờ
i

g
i
an

rang cà phê không vƣợt quá
1h.
Cà
phê
sau
quá trình rang
có
nh
i
ệ
t
độ cao làm cho các
hợp chất
t
ạo
h
ƣ
ơn

g
mới sinh ra
t
i
ếp

tục bay
hơi làm
thất thoát
h
ƣ
ơn
g
.
Vì vậy
để tránh
t
ổ
n
thất
h
ƣ
ơn
g
,

cần làm
ng
u
ộ

i

nhanh sản
phẩm.
3.3 Xay

Mục đích
:
chuẩn
bị.
L
à
m

g
i
ảm
kích
t
h
ƣ
ớ
c

hạt
cà
phê, phá
vỡ cấu
trúc
vốn có của cà

phê
ran
g
,

để tạo
đ
i
ều

kiện
cho quá
tr
ì
nh

trích
ly
đƣợc thực
h
i
ệ
n

dễ
dàng.
 Các
b
i
ế

n

đổ
i

của nguyên
liệu :
• Vật
l
ý
:
+
Giảm
kích
t
h
ƣ
ớc
hạt.
+ Hơi, khí CO
2
thoát
ra làm giảm khối
lƣợng
và
tăng
khối
lƣợng
riêng.
+ Xảy

ra tách phần
l
ớ
p
vỏ
mà quá trình rang
ch
ƣ
a
xảy ra.
• Hoá lý: xảy
ra
sự
bay hơi
n
ƣ
ớc,
CO
2
,
các cấu từ
mùi.

Thiết
bị : sử
dụng
t
h
i
ết

bị
n
g
h
i
ề
n

t
rụ
c
.
Bộ
phận chính của
t
h
i
ết
bị là các
cặp trục
n
g
h
i
ền
có
đƣờng
kính
bằng
nhau

,

bằng thép không
rỉ
quay
n
g
ƣ
ợc

c
h
i
ều

nh
a
u
.

L
õ
i
của hai
trục
đ
ƣ
ợc
gắn với cơ
cấu

lò xo
để tránh quá
tải.
Sau quá trình
n
g
h
i
ề
n
,

bột cà phê
đ
ƣ
ợc
đi qua rây
phân
loại. Thành
phần
có kích
t
h
ƣ
ớ
c

không đạt
yêu cầu
sẽ

hoàn
l
ƣ
u
n
g
h
i
ền

l
ạ
i.
Hình
3.
3
:
Máy
ng
h
i
ề
n

trục có
răng.

T
h
ô

n
g

số công nghệ
:
Tốc
độ quay của trục n
g
h
i
ền

khoảng
50-900 vòng/phút.
3.4 Trích ly

Mục đích
:
khai
t
h
ác
Quá
t
r
ì
nh

trích
ly

nhằm
mục đích khai
thác
các
chất hoà tan
và
các
chất tạo
h
ƣ
ơn
g
cho cà phê . Trích ly là
một trong những công đoạn
quan
t
rọ
n
g
,

ảnh
h
ƣ
ởn
g

quyết
đ
ị

nh

đến
h
i
ệ
u

suất
sử
dụng
cà
phê cũng nhƣ
đến
chất
l
ƣ
ợn
g

cà phê
.
 Các
b
i
ế
n

đổ
i

của nguyên
liệu :
• Vật lý và
hoá
lý:
quá trình trích
ly có
bản chất
là
một quá trình hoá
l
ý
,
trong đó
xảy
ra
h
i
ện

tƣợng
khuếch tán của vật
ch
ấ
t
:
+ Sự
khuếch tán của nƣớc từ ngoài vào
hạ

t
.
+ Sự
khuếch tán của các chất hoà tan từ nguyên
liệu
vào dung
môi.
+
Pha rắn
(các
hạt bột
cà
p
h
ê)
:

hạt bột
cà
phê sẽ hút
ẩm, sẽ trở nên
dai,
mềm
và
nén
đƣợ
c.
+ Pha
l
ỏ

n
g
(dịch
trích
cà phê):
tỷ trọng
và độ
nhớt
của dịch
trích
cà
phê
sẽ
tăng
lên
do nồng độ chất khô trong
dịch trích tăng
lên
theo
t
h
ời
gian.
+ Sự
bay
hơi
n
ƣ
ớ
c

làm
cuốn theo
các
hợp chất dễ bay
hơi (đặc
b
i
ệt
là
các hợp chất tạo
hƣơ
n
g
).
•
Hoá
h
ọ
c
:
+
Nồng
độ
trích
ly
trong
dịch
trích
sẽ dần
tăng

lên
theo thời
gian.
Nồng
độ chất khô
trong
dịch
trích
cuối
cùng
có
thể đạt đến
20-25%
(w/w).
+ Ở
nh
i
ệ
t

độ cao
sẽ làm
tổn thất
các cấu
tử h
ƣ
ơn
g
,

đồng thời
d
i
ễn
ra
các
phản ứng tạo
màu.
+ Thuỷ
phân hợp chất cao phân tử
nh
ƣ
:

cellulose
và
hem
i
cel
l
u
l
o
s
e.
Tất cả
những thành phần trong
cà
phê rang đều
đ

ƣ
ợc

trích
ly, ngoại
trừ cellulose,
lignin và 1 số
po
l
y
s
acc
h
ar
i
de

mạch
dài.
N
h
i
ệ
t

độ
n
ƣ
ớc
sử

d
ụn
g
càng cao
t
h
ì

mức độ trích
ly
các chất càng
lớn. Mức
độ của sự trích
ly thay
đổ
i

từ 100% cho acid aliphatic
và
quinic,
85 – 100% cho alkaloid và acid
unchanged chlorogenic, 40 –
100% cho những hợp chất dễ bay
hơi, 15 –
20%
cho
“
p
ro
t

ei
n
”
và 20 – 25%
cho
m
el
an
o
i
d
i
n
e
và
g
i
ảm

xuống
1 – 5%
cho dầu cà
phê.
 Các
yếu tố ảnh
h
ƣ
ởn
g

:
• Sự
chênh
lệch
nồng độ
giữa hai pha: đây
chính
là
động
lực của
quá
trình.
Khi
chênh
lệch
nồng
độ lớn
t
h
ì
hiệu
quả trích
ly
càng
cao,
t
hờ
i
g
i

a
n

giảm,
l
ƣ
ợn
g

dung
m
ô
i
giảm.
• Tính
chất vật
liệu
(độ xốp,
t
í
nh

thấm
nƣớc)
.
• Thời
g
i
a
n

trích
ly:
thời
g
i
an

càng
dài
t
h
ì

trích
ly
càng
t
r
i
ệ
t

để.
N
h
ƣ
n
g
nếu cà

phê
t
i
ếp
xúc với
n
ƣ
ớ
c

nóng quá
lâu
t
h
ì
sẽ có
những
biến đổi
không tốt đến
mùi
vị
sản
phẩm.
• Diện
tích bề mặt
t
i
ếp
xúc
g

i
ữ
a

bột
cà
phê
và
n
ƣ
ớc
:
diện
tích
t
i
ếp
xúc
càng lớn
thì
quá trình trích
ly
càng
t
r
i
ệ
t

để

nh
ƣ
n
g

nếu bột
cà
phê quá
mịn
t
h
ì

sẽ khó khăn cho quá
tr
ì
nh

lắng,
lọc
dịch cà
phê.
•
N
h
i
ệ
t

độ

:
khi
nh
i
ệ
t

độ
t
ă
n
g
,

tốc độ khuếch tán
t
ă
n
g
,

độ nhớt giảm,
các
phần tử chất hòa tan chuyển động dễ dàng
hơn
.

N
h
ƣ

n
g

nh
i
ệ
t

độ quá
cao
sẽ dẫn
t
ớ
i

những phản ứng bất
lợi
cho
h
ƣ
ơn
g
vị,
màu sắc của
cà
phê
nên
việc
tăng
nh

i
ệt

độ phải có
giới
hạn.

Thiết
bị :
Thiết
bị
trích
ly gián
đo
ạn
,

n
g
ƣ
ợc
chiều,
nh
i
ề
u
bậc. Đây là
p
h
ƣ

ơn
g
pháp phổ b
i
ế
n

nh
ấ
t
.
Hệ
thống gồm khoảng
5-8
b
ì
nh
nối
t
i
ếp

nh
a
u
,
giữa các
b
ì
nh

có
t
h
i
ế
t
bị
g
i
a

nh
i
ệ
t

để giữ
nh
i
ệt

độ của nƣớc theo yêu
cầu.
Cà
phê bột đ
ƣ
ợc
đổ đầy vào các
b

ì
nh
(1), (2), (3), (5),
n
ƣ
ớ
c

n
ó
n
g
đ
ƣ
ợc

bơm lần lƣợt vào các
b
ì
nh

từ
(1), (2), (3), và
dịch trích
ly
đ
ƣ
ợc
lấy
ra

ở
bình (5) Khi
vật
liệu
trong
b
ì
nh
(1)
đã đ
ƣ
ợc

trích
ly
triệt
để,
b
ì
nh
này
đ
ƣ
ợc
tách
ra
khỏi
hệ thống để tháo bã, rửa
và
nạp

cà
phê
mới. Bình (6)
đã đ
ƣ
ợc
nạp cà
phê bột
mới
đ
ƣ
ợc
nối vào
sau
b
ì
nh
(5).
L
ú
c
này,
n
ƣ
ớc

đ
ƣ
ợ
c

đƣa
vào
bình (2),
dung
dịch
đ
ƣ
ợc
lấy ra ở
b
ì
nh

(6).
Hình
3.
4
:

Thiết
bị
trích
ly
bộ
lọc
nh
i
ề
u

bậc
g
i
á
n
đoạn

T
h
ô
n
g

số công nghệ
: (sử
dụng
tạ
i

nhà máy cà phê
Biên Hòa)
• Áp
suất
lò
hơ
i
:
16 – 18kg/cm
2

.
•
L
ƣ
u

lƣợng nƣớc
n
ó
n
g
:

250
– 280 l/h.
• Mỗi
b
ì
nh

làm
việc
chứa
70
kg
cà phê.
• Thời
g
i
an

trích
ly 1 bình: 45phút.
• Dịch cà
phê
lấy ra
b
ì
nh
cuối có
áp suất
12 – 14
at
m
,

nh
i
ệ
t

độ
là 90 –
100
0
C.
•
N
ƣ
ớc

đ
ƣ
ợc

cung cấp
ở
nh
i
ệ
t

độ
180
0
C.
3.5
Lọc

Mục đích
:
hoàn
t
h
i
ệ
n
:

tách bã cà phê

.

Những
b
i
ến

đổ
i

của nguyên
liệu:
• Vật
lý:
giảm
thể
tích, khối
lƣợng của hổn
h
ợp
,

nh
i
ệt

độ
giảm.
• Hóa học: hầu
nhƣ không

có sự
thay
đổi về
thành phần hóa
học,
t
u
y
nh
i
ê
n

có tổn thất một số
p
r
o
t
e
i
n
,

chất màu
và
vitamin
…
theo
cặn.
• Hóa lý: chỉ

còn một pha đồng
nh
ấ
t
.
• Sinh
h
ọ
c
:

một số
vi
sinh vật
không có
lợi
có thể
bị loại
bỏ theo bã
lọc

Thiết
bị : t
h
i
ế
t
bị lọc
khung
bản

Cấu
t
ạ
o
:

đây
là loại
t
h
i
ế
t
bị lọc
làm
việc
g
i
á
n

đo
ạ
n
,

nhập
liệu
vào
liên

tục,
n
ƣ
ớc
lọc lấy
ra
liên
tục
nh
ƣ
n
g

bã đ
ƣ
ợc

tháo theo chu
k
ì.
•
Thiết
bị lọc
khung bản đƣợc cấu tạo chủ yếu bởi khung
và bản.
•
K
hun
g

giữ
vai
trò chứa bã
lọc và là
nơi
nhập huyền phù
vào.
• Bản
tạo
ra
bề mặt
lọc với
các rãnh dẫn
dịch
lọc.
•
K
hun
g
và
bản
t
h
ƣ
ờn
g

đ
ƣ
ợc

chế tạo
có
dạng
h
ì
nh

vuông
và
phải
có sự
b
í
t
kín
tốt
khi
ghép khung
và bản.
•
K
hun
g
và
bản
đ
ƣ
ợc

xếp
liên
t
i
ếp

nhau trên
g
i
á

đỡ.
Giữa
khung
và
bản là
vách ngăn
lọc.
Hình
3.
5
:

Nguyên
lý
hoạt động của
t
h
i
ế

t
bị lọc
khung
bản.
Ƣu
đ
i
ểm
:
• Thời
g
i
an
lọc: nhanh.
•
L
ƣ
ợn
g

n
ƣ
ớc
rửa:
í
t
.
• Độ
ẩm bã:
thấp.

•
Diện tích bề mặt
lọc lớn.
• Tính linh
động cao (dễ tăng
g
i
ảm

diện tích
lọc).
• Giá
bảo
trì
t
h
ấ
p
.
N
h
ƣ
ợc

đ
i
ểm
:
• Độ
tổn thất chất

ch
i
ế
t
cao.
• Mức
độ cơ
giới
hóa
và
tự động
h
ó
a
:

không
cao.
•
Thiết
bị
làm
việc
g
i
á
n

đoạn nên tốn thời
g

i
an

cho
việc
tháo bã
và rửa
bã.

T
h
ô
n
g

số công nghệ
:
• Áp
suất
lọc: 1.1 – 1.2 kg/cm
2
• Áp
suất rữa
b
ã
:
1.4 kg/cm
2
3.6
Phối

trộn

Mục đích
:
• Chế
b
i
ế
n
:

sau
khi
p
h
ố
i

trộn thành phần hoá học của nguyên
liệu biến
đổ
i

sâu sắc theo h
ƣ
ớn
g

tạo ra sản
phẩm.

•
Hoàn
t
h
i
ện
:

đạt đ
ƣ
ợ
c
chỉ
t
i
ê
u

hoá
lý,
cảm quan cho sản phẩm
cà phê
đóng
l
o
n

sau
khi
p

h
ố
i

trộn
với
đ
ƣ
ờn
g
.
• Bảo
q
u
ả
n
:

Natri
benzoat
đ
ƣ
ợ
c

cho vào kéo
dài
thời
g
i

a
n

bảo quản
sản
p
h
ẩm
,
ức
chế
vi
sinh vật
hại.

Những
b
i
ến

đổ
i

của nguyên
liệu:
Vật
lý:
thành phần thay
đổ
i

lớn với sự có
mặt của
đ
ƣ
ờn
g
,

h
ƣ
ơn
g
liệu.
Các
thành phần mới nh
ƣ
:

pr
o
t
ei
n
,
lipid,
glucid,
k
h
o
á

n
g
,…

Thiết
b
ị
:
Sử
dụng
t
h
i
ế
t
bị
h
ì
nh

trụ
đ
ứ
n
g
,

bên trong
có
cánh khuấy

và
đ
ƣ
ợc
làm
bằng thép không
gỉ,
bên trong
t
h
i
ế
t
bị
có cách khuấy để trộn
đều
.
3.7 Rót lon
Hình
3.
6
:

Thiết
bị
khuấy trộn bằng thép không
gỉ.

Mục đích
:

hoàn
t
h
i
ệ
n
•
Phân
chia
sản phẩm vào
các lon
chứa, tạo
đ
i
ều
kiện
thuận
lợi
cho
quá
trình phân
p
h
ố
i
và
vận chuyển sản
phẩm.
•
L

à
m

g
i
ảm

t
ố
i

t
h
i
ể
u

l
ƣ
ợn
g
oxy
hoà
t
a
n
,

g
i

ả
m
sự
nh
i
ễm

khuẩn của
môi
trƣờng vào sản
phẩm.
•
L
à
m

tăng g
i
á

trị cảm
q
uan
,

tạo
vẻ mỹ
quan cho sản
p
h

ẩm
.
•
Dùng
lon
bằng sắt trắng hoặc sắt tây
(
thép
lá
mỏng
đ
ƣ
ợc

mạ thiếc
cả
hai
mặt). N
go
à
i
ra để
tránh tác dụng
của lon
đến
sản
phẩm ta phủ
m
ộ
t

l
ớ
p

verni lên bề
mặt.
 Các
b
i
ế
n

đổ
i

của nguyên
li
ệu
:
Khi
t
i
ế
n

hành rót
cà
phê
vào lon
trong

đ
i
ề
u
kiện vệ sinh
tốt
sẽ
không
làm
xảy
ra những
b
i
ế
n

đổ
i

chất lƣợng của sản
phẩm.

Thiết
b
ị
:
sử
dụng
t
h

i
ế
t
bị
tự động
và liên
t
ụ
c.