tiểu luận cà phê hòa tan

MỤC LỤC
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Sơ lược về cà phê
Cà phê có nguồn gốc từ ethiopia.
Cà phê được du nhập vào Việt Nam vào những năm cuối thế kỷ 19 nhờ những nhà
truyền giáo người Pháp.
1.2. Một số loại cà phê hạt
Hình 1.1: Cà phê
Các loại giống cây cà phê: Gồm 3 loại chính.
Cà phê chè (Arabica): Có chất lượng cao nhất, thơm ngon nổi tiếng, hương
vị dịu, hàm lượng cafein là ± 1,2%. Hiện nay cà phê chè chiếm 70% diện tích và
khoảng 75% tổng sản lượng buôn bán hàng năm trên thế giới.
Cà phê vối (Robusta hay còn co tên là coffea canephora): Hương vị kém
hơn cà phê chè, vị đậm, hàm lượng cafein khoảng 2,5%. Cà phê vối chiếm khoảng
25% tổng diện tích và sản lượng trên toàn thế giới và giá bán trên thị trường thấp
hơn cà phê chè.
Cà phê mít (Liberia hay còn có tên là coffea excelsa): Ít hương thơm có vị
chua, chất lượng nước uống ít được ưa chuộng, hàm lượng cafein khoảng 1%. Do
chất lượng kém và có giá trị thương mại thấp nên cà phê mít được trồng rất ít.
 Đặc điểm của cà phê Việt Nam
Các giống cà phê hiện đang có tại Việt Nam là: Robusta, Arabica, Cherry,
Culi, Euro.
2
Nhưng giống cà phê được trồng nhiều nhất là Robusta. Do giống cà phê
này rất thích hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưởng ở Việt Nam, sản lượng chiếm
đến 90-95% tổng sản lượng cà phê của cả nước.
Một số điểm trồng cà phê chủ yếu của cả nước là: Đăclak, Lâm Đồng,
Đồng Nai, Gia Lai, Kontum.
1.3. Cà phê hòa tan
Cà phê hòa tan hay cà phê uống liền (instant coffee) là một loại đồ uống bắt

nguồn từ cà phê dưới dạng bột cà phê và đã được nêm nếm sẵn theo khẩu vị và
được chế biến bằng phương pháp rang xay sấy khô. Cà phê hòa tan được sử dụng
ngay bằng cách chế với nước sôi và khuấy đều là có thể sử dụng. Loại cà phê này
rất tiện sử dụng, có thể bảo quản được lâu và dễ sử dụng. Ngoài ra, Cà phê đen hòa
tan có tác dụng rất tốt cho việc giảm béo.
Cà phê hòa tan xuất hiện trên thị trường vào những năm 1950 và đã phát
triển nhanh chóng và trở thành một trong những loại hình cà phê phổ biến nhất.
Tính trên bình diện toàn cầu, cà phê hòa tan luôn tạo ra một mức doanh thu ổn định
trên 20 tỷ USD, giá trị này tương đương so với doanh thu của các chuỗi quán café.
Trước những năm 2000 thị trường cà phê hoà tan ở Việt Nam còn khá
nghèo nàn về chủng loại sản phẩm và ít được nhà đầu tư quan tâm, nay thị trường
này đã chiếm đến 1/3 tỷ trọng sản lượng cà phê được tiêu thụ. Đi cùng với sự tăng
trưởng này là những cuộc chiến gay gắt giữa các thương hiệu cà phê hoà tan. Theo
một kết quả khảo sát hiện VinaCafe vẫn đang là thương hiệu dẫn đầu thị trường cà
phê hoà tan, chiếm khoảng 45% thị phần, tiếp theo là NesCafe với 38%
và G7 khoảng 10% còn lại là các nhãn hàng khác. Ba thương hiệu cà phê hòa tan
hàng đầu Việt Nam hiện nay là Vinacafé của Công ty cổ phần Cà phê Biên
Hòa, Nescafé của tập đoàn thực phẩm số 1 thế giới Nestlé và G7 của Cty
TNHH Trung Nguyên.
3
CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÀ PHÊ HÒA TAN
2.1. Quy trình sản xuất
Sản phẩm
Xử lí dịch chiết
Tách hương
Trích ly
Cà phê nhân
Rang
Xay
Làm sạch

Bao gói
Phối trộn
Cô đặc bốc hơi
Tạo hạt
Sấy phun
Bã
4
2.2. Thuyết minh quy trình
2.2.1. Làm sạch
2.2.1.1. Mục đích
Cà phê nhân nguyên liệu khi được đưa đến nhà máy sản xuất có thể bị lẫn các
loại tạp chất. Thành phần tạp chất thường là lá, vỏ cà phê còn sót lại, đá, cát, có thể
lẫn cả kim loại do quá trình đóng gói, vận chuyển. Các loại tạp chất này có thể làm
hỏng thiết bị trong quá trình nghiền sau này. Do đó, mục đích của quá trình làm sạch
là loại các tạp chất này ra khỏi nguyên liệu cà phê nhằm nâng cao chất lượng của sản
phẩm cuối cùng.
Bên cạnh đó, để đảm bảo sự đồng đều của cà phê trong quá trình rang, quá
trình phân loại sẽ giúp loại bỏ các hạt cà phê không đảm bảo về kích thước (quá nhỏ
hoặc quá to hạt cà phê bị vỡ nát) và tỷ trọng.
2.2.1.2. Các biến đổi.
Trong quá trình làm sạch chỉ có sự thay đổi về thành phần các cấu tử mà không
có sự thay đổi về chất. Khối lượng của nguyên liệu giảm do tạp chất được tách ra.
Nguyên liệu cà phê sẽ đồng đều hơn về kích thước và tỷ trọng.
2.2.1.3. Phương pháp thực hiện
Để làm sạch tốt nguyên liệu ta tiến hành theo 3 bước:
Phân loại theo kích thước: thực hiện bằng sàng. Thông thường, quá trình phân
loại được thực hiện trên sàng nối tiếp. Cà phê dược cho vào sàng thứ nhất, phần tạp
chất có kích thước lớn được giữ trên sàng, phần đi qua sẽ tiếp tục chuyển sàng thứ 2.
Tại đây các tạp chất có kích thước nhỏ hơn sàng sẽ đi qua sàng, hạt cà phê có kích
thước theo yêu cầu sẽ giữ lại trên sàng. Kích thước lỗ của 2 sàng này phụ thuộc vào

từng loại cà phê nguyên liệu.
Bảng 1: Cỡ sàng sữ dụng cho cà phê chè và cà phê vối
Hạng chất lượng Cỡ sàng
Cà phê chè Cà phê vối
Hạng đặc biệt No18/ No16 No18/No16
Hạng 1 No16/ No14 No 16/No12 1/2
Hạng 2 No12 1/2/No12 No12 1/2/No12
Hạng 3 và 4 No12/No10 No 12/No 10
Bảng 2: Cỡ sàng và kích thước lỗ sàng [TCVN 4807: 2001 (ISO 4150:1991)]
Cỡ sàng Kích thước lỗ sàng
No 7 2,80
No10 4,00
No12 4,75
5
No12 5,00
No 14 5,56
No 15 6,00
No 16 6,30
No 17 6,70
No 18 7,10
No 19 7,50
No 20 8,00
Phân loại theo tỷ trọng ( bẳng khí động): Tỷ trọng của hạt cà phê trung bình là
1,1-1,3 loại máy phân loại theo tỷ trọng phổ biến là catador. Nguyên lý của máy là
dùng sức gió thổi hạt cà phê đang rơi ngược chiều từ trên xuống. Các hạt có tỷ trọng
cao sẽ vượt qua sức gió rơi xuống dưới đáy và được dẫn ra sàng ra ngoài. Hạt nhẹ sẽ
bị nãy lên trên. Phần tạp chất nhẹ và bụi được thổi ra ngoài qua một lớp lưới gắn phía
trên. Quạt ly tâm có số vòng quay 550-620 vòng/ phút, vận tốc gió từ 13-15m/s. năng
suất máy từ 500-600kg/h.
Phân loại theo từ tính: tách kim loại

2.2.1.4. Thiết bị
Nguyên liệu sau khi vào thiết bị được dẫn qua máy sàng 2 tầng. Tại đây, các
tạp chất có kích thước nhỏ hơn và các tạp chất có kích thước lớn hơn cà phê sẽ được
tách ra.Sau đó, nhờ hệ thống quạt hút, các tạp chất nhẹ lẫn trong cà phê nhân sẽ được
hút ra ngoài. Từ đây, nguyên liệu được dẫn qua bộ phận nam châm quay để tách kim
loại.Cuối cùng, nguyên liệu đi qua máy tách đá và thoát ra ngoài.
2.2.2. Phối trộn
2.2.2.1. Mục đích:
Nhằm đa dạng hóa sản phẩm và đáp ứng nhu cầu của người sữ dụng, người ta
thường trộn một số loại cà phê với nhau trong sản xuất cà phê rang xay. Thông
thường là trộn cà phê Arabica và cà phê Robusta với nhau. Tỷ lệ phối trộn tùy theo
nhà sản xuất và loại sản phẩm sẽ được phục vụ cho những đối tượng tiêu dùng nào.
2.2.2.2. Các biến đổi
Trong giai đoạn này, các biến đổi trong bản thân từng hạt cà phê nhân hầu như
không xảy ra, chỉ có sự phân bố đồng đều các hạt trong toàn khoi.
2.2.2.3. Phương pháp thực hiện
Các loại cà phê khác nhau sẽ được phối trộn lại với nhau theo một công thức
nào đó tạo nên hương vị đặc trưng riêng cho sản phẩm.
Cà phê Arabica thường được đánh giá cao hơn về tính chất hương vị và thường
được dùng để sản xuất cà phê rang xay. Cà phê Robusta thường được sữ dụng để sản
xuất cà phê hòa tan hoặc phối trộn với cà phê Arabica để sản xuất cà phê rang xay.
Chọn tỷ lệ Robusta: Arabica là 7:3.
6
2.2.2.4. Thiết bị
Máy trộn thùng quay
Thùng chứa vật liệu được truyền động quay qua các trục được gắn với thùng.
Khi thùng quay, dưới tác dụng của lực ly tâm, vật liệu trong thùng sẽ được nâng lên
và rơi xuống tạo sự đảo trộn trong khối vật liệu.
2.2.3. Rang
2.2.3.1. Mục đích: Chế biến và bảo quản

Chế biến: trong quá trình rang cà phê, dưới tác động của nhiệt độ, các phản ứng
hóa học sẽ diễn ra tạo nên hương vị màu sắc đặc trưng của cà phê, tiêu diệt các vi sinh
vật và ức chế các phản ứng hóa sinh.
2.2.3.2. Các biến đổi
 Vật lý:
Trong quá trình rang nhiệt độ hạt cà phê tăng là do nhiệt lượng cung cấp từ tác
nhân gia nhiệt và nhiệt lượng do các phản ứng hóa học bên trong hạt sinh ra. Trong
giai đoạn đầu của quá trình rang, nhiệt lượng do các phản ứng nhiệt phân là không
đáng kể. Sau đó, nhiệt lượng sinh ra từ các phản ứng nhiệt phân sẽ tăng do cường độ
các phản ứng tăng lên. Nhiệt lượng tăng mạnh khi nhiệt độ cà phê dao động trong
vùng 170
0
C đến 250
0
C. Để hạn chế hiện tượng tăng nhiệt này trong quá trình rang, khi
rang đến nhiệt độ trong vùng nói trên, các nhà sản xuất cần giảm lượng nhiệt cung cấp
từ bên ngoài bằng cách giảm lưu lượng tác nhân rang.
Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, nước và một số chất có phân tử lượng thấp sẽ
bay hơi, do đó làm trương nở và giảm khối lượng hạt cà phê, tỷ trọng hạt cũng giảm
đi. Các biến đổi này phụ thuộc vào giống, chất lượng cà phê nguyên liệu, mức độ rang
và phương thức rang. Thể tích hạt sau khi rang là 40-60%. Khối lượng hạt giảm còn
do trong quá trình rang, lớp vỏ lụa bị tách ra. Cà phê được đánh bóng càng tốt trong
quá trình chế biến sau thu hoạch thì mức độ giảm do lớp vỏ lụa tách ra càng ít. Hạt cà
phê nhân có khối lượng riêng khoảng 1,25- 1,3g/ml, sau khi rang có thể cón xấp xỉ
0,7g/ml.
 Hóa lý:
Biến đổi hóa lý quan trọng nhất trong quá trình rang là hiện tượng bay hơi ẩm
và các hợp chất dễ bay hơi làm giảm trọng lượng hạt. quá trình này làm cho cấu trúc
bên trong hạt giòn và xốp.
Trong quá trình rang, độ ẩm của hạt thay đổi từ 14-23%. Các yếu tố ảnh hưởng:

- Độ ẩm cà phê nhân
- Giống cà phê
- Điều kiên bảo quản và vận chuyển
- Kỹ thuật rang
7
Ở nhiệt độ 1800C-2200C, một lượng khí sinh ra (CO2, CO, H2O,…) hạt cà
phê trở nên giòn, thể tích hạt tăng từ 50-80% phụ thuộc vào giống, độ ẩm, tốc độ
rang… Đây cũng là một chỉ tiêu quan trọng trên quan điểm thương mại.
 Hóa học:
Biến đổi hóa học là biến đổi quan trọng nhất trong quá trình rang. Những biến
đổi hóa học sẽ tạo ra các đặc trưng về hương vị cho cà phê thành phẩm. Các biến đổi
hóa học diễn ra trong quá trình rang bao gồm:
Độ ẩm của hạt cà phê trước khi rang khoảng 12-13%(w/w). Độ ẩm cà phê sau
khi rang thường khoảng 1-2%, tùy thuộc vào mức độ rang.
Sự tổn thất chất khô: Hàm lượng các chất khô trong quá trình rang sẽ giảm do
các phản ứng phân hủy. Khi cà phê càng đậm, lượng chất khô giảm sẽ càng nhiều.
Thông thường, cà phê rang ở khoảng nhiệt độ từ 180-2400C trong vòng 15- 25 phút
thì tổn thất về khối lượng là 16-18%.
Bảng 3: Sự tổn thất chất khô theo mức độ rang
Mức độ rang Tổn hao chất khô(%)
Rang sáng 1-5
Rang vừa 5-8
rang tối 8-12
Rang rất tối >12
Hàm lượng chất khô hòa tan: trong quá trình rang, hàm lượng chất khô hòa tan
thường tăng lên. Thông thường, hàm lượng chất khô hòa tan của cà phê Arabica sau
khi rang xấp xỉ 30%( chất khô), còn lượng chất khô hòa tan của cà phê Robusta thì có
thể cao hơn 3-4% (xét trường hợp 2 cà phê có cùng mức độ rang). Để đạt được cùng
một mức độ rang, nếu thời gian rang càng ngắn thì hảm lượng chất khô trong cà phê
thành phẩm sẽ càng cao. Ngoài ra, sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan còn phụ

thuộc vào mức độ rang( nhanh, chậm), thiết bị rang( thùng quay, tầng sôi).
Bảng 4 hàm lượng chất khô hòa tan trong cà phê nhân và cà phê rang.
Thành phần Cà phê nhân(%) Cà phê rang
cellulose 36 37
Đường 7.3 0.3
Lipit 11.4 11.9
Protein 11.6 3.1
Lignin 5.6 5.8
Acid clorogenic 7.6 3.5
tro 3.8 4.0
8
Đường: các phần tử lớn sẽ bị phân cách, các phân tử nhỏ sẽ chuyển thành các
hợp chất bay hơi và tạo vị cho cà phê. Một lượng glucid trong phân tử thấp cung cấp
các acid bay hơi, các aldehyde và Protein: một thành phần bị phân hủy dưới nhiệt độ,
một phần kết hợp với hydrocacbon và acid clorogenic tạo thành những chất màu nâu.
Lipit: thay đổi không lớn so với hàm lượng cà phê nhân (giảm 1-2%). Dưới ảnh
hưởng của nhiệt, chất béo sẽ giải phóng khỏi các hợp chất protide hoặc glucide mà nó
liên kết. chất béo đóng vai trò dung môi hòa tan hay cố định các phần tử hương thơm,
là tác nhân bảo vệ các phần tử này chóng lại oxy hóa của oxy môi trường.
Các hợp chất tạo hương khác.
Acid: còn lại một phần sau quá trình rang (mất 30-70%). Các acid bay hơi đóng
vai trò quan trọng trong việc tạo hương và tạo vị cho cà phê.
Hóa sinh và vi sinh:
Do nhiệt độ hạt rất cao nên quá trình rang, các enzyme và vi sinh vật bị vô hoạt
hóa hoàn toàn
Cảm quan:
Đầu tiên, bề mặt hạt cà phê dần trơn và nhẵn. sau đó, bề mặt hạt sẽ khô và bắt
đầu xuất hiện vết nứt. cuối cùng, bề mặt sẽ bóng lên do đầu bên trong nhân cà phê
thoát ra ngoài bề mặt. trong quá trình rang, có 2 thời điểm quan trọng đó là khi bề mặt
hạt cà phê xuất hiện vết nứt thứ nhất và vết nứt thứ 2. Đây là các đặc điểm quan trọng

để đánh giá mức độ rang của cà phê.
Màu sắc của hạt cà phê sẽ biến đổi dần từ màu xanh xám sang màu vàng nhạt,
vàng đậm, nâu đen và cuối cùng có màu đen đậm. Đây chính là cơ sỡ để phân cấp
mức độ rang cà phê.
Bảng 5 đánh giá mức độ cảm quan so với mức độ rang
Mức độ rang Mô tả cảm quan
Rang sáng- rang sơ Màu nâu sáng đến nâu vàng
Hương vị nhẹ, độ acid thấp
Bề mặt hạt khô
Rang nhẹ vừa Màu nâu sáng vừa
Độ acid rõ và hương vị tăng nhẹ
Bề mặt hạt khô
Rang trung bình Màu nâu vừa
Độ acid và hương vị tăng
Hầu hết các hạt vẫn khô
Rang hơi đậm- rang hơi kỹ Màu nâu tối
Bề mặt có sự hiện diện những hạt dầu
9
nhỏ
Độ acid giảm nhẹ và hương vị mạnh
Độ rang này thích hợp với cà phê
expresso
Rang đậm- rang kỹ Màu đen hoặc nâu đen
Hạt cà phê có những đốm đầu hoặc cà
hạt đều có dầu
Hương vị giảm trong khi độ béo tăng
mạnh
Rang rất đậm- rang rất kỹ Hạt màu đen với bề mặt phủ đầy dầu
Hương vị giảm rất mạnh, độ béo cũng
giảm

Đây là kiểu rang cà phê expresso o Mỹ
2.2.3.3. Phương pháp thực hiện:
Quá trình rang thực hiện ở áp suất thường. tác nhân cung cấp nhiệt cho quá
trình rang: không khí, bề mặt kim loại nóng hay các tia bức xạ. Hiện nay, không khí
nóng được sữ dụng phổ biến hơn, bề mặt kim loại chỉ dùng được như tác nhân phụ bổ
sung cho không khí nóng….
Phương pháp rang thùng quay liên tục: cấu tạo thiết bị gồm có một thùng quay
được gắn vào một trục động cơ. Tác nhân rang thường dùng là không khí nóng, không
khí nóng tuần hoàn. Bên trong thùng quay có cơ cấu vis tải để dảm bảo cho cà phê di
chuyển trong thùng quay từ đầu vào đến đầu ra.
Trong thiết bị rang có bộ phận làm nguội bằng không khí lạnh nhằm hạ nhiệt
độ khối cà phê xuống nhanh sau khi đã đạt được mức độ rang cần thiết. do cà phê sau
quá trình rang có nhiệt độ cao làm cho các hợp chất tạo hương mới sinh ra tiếp tục bay
hơi làm thất thoát hơi. Vì vậy, để tránh thất thoát hương, cần làm nguội nhanh sản
phẩm.
2.2.3.4. Thiết bị
Các thông số công nghệ:
Nhiệt độ của hạt cà phê nên nằm trong giới hạn 180-2400C.
Thời gian rang được xác định theo mức độ rang mong muốn và nhiệt độ thực
hiện quá trình rang không vượt quá 1 giờ.
Quá trình làm nguội sẽ kết thúc khi nhiệt độ hạt bằng nhiệt độ môi trường.
2.2.4. Nghiền
2.2.4.1. Mục đích: chuẩn bị
Quá trình nghiền cà phê rang có mục đích chính là giảm kích thước của hạt cà
phê, phá vỡ cấu trúc vốn có của hạt cà phê rang để tạo điều kiện thuận lợi cho quá
10
trình trích ly khi sản xuất cà phê hòa tan hoặc trong quá trình pha chế cà phê khi sữ
dụng.
Ngoài ra, mục đích của quá trình nghiền còn nhằm tạo điều kiện cho một số khí
được sinh ra trong quá trình rang và bị giữ lại bên trong hạt sẽ thoát ra ngoài, tạo điều

kiện thuận lợi cho quá trình bao gói.
2.2.4.2. Các biến đổi
 Vật lý:
Giảm kích thước hạt của cà phê từ hạt rắn sang dạng bột rắn khô.
Giảm khối lượng toàn hạt và tăng khối lượng riêng xốp do khí CO 2, hơi nước
và các chất dễ bay hơi tạo thành từ giai đoạn rang tiếp tục được giải phóng.
Sự gia tăng nhẹ nhiệt độ do ma sát.
Sự tách tiếp tục lớp vỏ còn chưa được tách ra trong quá trình rang.
 Hóa học:
Các phản ứng phân hủy, oxy hóa do nhiệt độ và bề mặt tiếp xúc tăng. Tuy
nhiên, các biến đổi này không đáng kể.
Hóa lý: sự tăng diện tích bề mặt riêng, sự bay hơi của một số chất mùi.
 Cảm quan:
Giảm mùi thơm của cà phê do một số chất mùi bị thất thoát. Sau khi nghiền, cà
phê nên được đem đi trích ly càng nhanh càng tốt.
2.2.4.3. Phương pháp thực hiện
Cà phê sau khi rang ta đưa đi xay thường thiết bị sữ dụng là các con lăn có răng
cưa để cắt với nhiều kiểu dáng khác nhau. Cà phê sau khi nghiền không nên còn quá
thô vì thời gian trích ly bằng nước các chất rắn hòa tan và các ấu tử dễ bay hơi sẽ lớn,
nhưng cũng không nên quá mịn có thể làm nghẹt lọc. trong khi nghiền nên cho thêm
một ít nước để tạo thuận lợi cho quá trình trích ly bằng nước. theo nghiên cứu nước
thêm vào trong giai đoạn này tốt nhất là khoảng 7%. Thiết bị nghiền cà phê là các loại
máy nghiền hạt. sau quá trình nghiền, bột cà phê được đưa tới ray. Các thành phần có
kích thước quá lớn sẽ được hoàn lưu trở về máy nghiền. Hai loại máy nghiền thường
được sữ dụng là máy nghiền trục trơn và máy nghiền răng.
2.2.4.4. Thiết bị:
Thiết bị nghiền trong công nghiệp được thiết kế.Nhiều trục nghiền răng có tốc
độ quay khác nhau trên bề mặt các trục có tốc độ cao có các răng cưa hình chữ u nằm
nghiêng, còn trên bề mặt quay trục quay tốc độ thấp có các răng cưa hình chữ u thẳng
đứng. hai trục quay với tốc độ khác nhau sẽ tao thành một cặp, giữa mỗi cặp sẽ có 1

khoảng cách thích hợp với mức độ nghiền. Đi từ trên xuống dưới, mức độ nghiền sẽ đi
từ thô sang tinh
11
 Thông số công nghệ
Độ ẩm nguyên liệu: 1-2%
Kích thước hạt sau khi nghiền: 1000um
2.2.5. Trích ly
2.2.5.1. Mục đích:
Quá trình này nhằm khai thác các chất hòa tan trong bột cà phê. Đây là giai
đoạn quan trọng, quyết định đến chất lượng, hương vị và cả sản lượng cà phê hòa tan.
2.2.5.2. Các biến đổi:
 Vật lý:
Sự thay đổi về khối lượng riêng, thể tích, nhiệt độ của dung dịch và bã cà phê
 Hóa lý:
Độ ẩm của bột cà phê tăng
Độ nhớt dung dịch tăng
Có sự chuyển pha của các chất rắn hòa tan trong cà phê thành lỏng
Có sự thất thoát các cấu tử mùi.
Một phần protein bị kết tủa do biến tính bất thuận nghịch
 Hóa học:
Sự thay đổi hàm lượng chất khô trong 2 pha
Phản ứng phân hủy của một số chất là các chất mùi là các rượu, ester không
bền.
Phản ứng tạo màu
Sự phân hủy một số chất, cắt những polysaccharide mạch dài thành những
polymer mạch ngắn có khả năng hòa tan
Sự giải phóng của một vài thành phần được giữ bởi thành tế bào, ngay cả
những liên kết hóa trị, có lẽ cũng diễn ra, như là một số arabinogalactan
Tất cả những thành phần trong cà phê rang đều được trích ly, ngoại trừ
cellose, lignin và 1 số polysaccharide mạch dài

Nhiệt độ nước sữ dụng càng cao thì mức độ trích ly các chất càng lớn. mức độ
của sự trích ly thay đổi 100% cho acid aliphatic và quinic, 85-100% cho alkaloid….
Xảy ra phản ứng maillard, phản ứng caramel hóa
 Cảm quan:
Mùi thơm giảm, làm cho cà phê có mùi caramel, mùi khét, mùi nấu
12
Màu sậm hơn
Cà phê có vị chua, gắt và khan.
2.2.5.3. Phương pháp thực hiện
Cho dung môi tiếp xúc với cà phê trong thiết bị, các chất hòa tan sẽ tan vào
nước và được tách ra để đưa tiếp vào giai đoạn sau, bã cà phê được sấy khô.
2.2.6. Trích ly
2.2.6.1. Mục đích:
Khai thác các chất có trong cà phê. Đây là giai đoạn quan trọng quyết định
hương vị chất lượng bột cà phê.
2.2.6.2. Các biến đổi trong quá trình
Vật lí sự thay đổi về khối lượng riêng, thể tích, nhiệt độ của dung dịch và bã
cà phê.
Hóa lý:
Độ ẩm của bột cà phê tăng.
Độ nhớt dung dịch tăng.
Có sự chuyển pha của các pha rắn hòa tan trong cà phê thành pha lỏng.
Có sự thất thoát mùi.
Một phần protein kết tủa do biến tính bất thuận nghịch.
Hóa học
Sự thay đổi hàm lượng chất khô trong hai pha.
Phản ứng phân hủy một số chất nhất là các chất mùi là các rượi, ester,
centon….không bền.
Phản ứng tạo màu.
Sự thủy phẩn một số chất ( đường, protein, hemicellulose). Cắt những

polysacchtide mạch dài thành những polymer mạch ngắn có khả năng hòa tan.
Tất cả những thành phẩn trong cà phê rang đều được trích ly, ngoại trừ
cellulose, ligmin và một số polysaccharide mach dài. Nhiệt độ nước sử dụng càng cao
thì mức độ trích ly các chất càng cao. Mức độ trích ly thay đổi từ 100% cho acid
13
aliphatic và puinic, 85 – 100% cho alkaloid và acid unchanged cholorogenic, 40 -
100% cho những hợp chất dễ bay hơi, 15 – 20% cho “proten” và 20 - 25% cho
melanoidine và giảm xuống 1 – 5% cho dầu cà phê.
Xảy ra phản ứng Maillard, phản ứng caramel hóa.
Cảm quan:
Mùi thơm giảm, làm cho cà phê có mùi caramenl, mùi khét, mùi nấu.
Màu sậm hơn
Cà phê có vị chua, gắt và khan.
Phương pháp thực hiện;
Cho dung môi tiếp xúc trực tiếp với cà phê trong thiết bị, các chất hòa tan sẽ
tan vào nước ( nhiệt độ 100 – 180
0
C). Và được tách ra để đưa tiếp và giai đoạn sau, bã
cà phê được sấy khô.
2.2.7. Xử lí dịch chiết
2.2.7.1. Mục đích
Chuẩn bị: làm sạch dịch chiết để giúp cho quá trình cô đặc tiếp theo diễn ra tốt hơn.
Hoàn thiện: Tách các chất ảnh hưởng xấu đến sản phẩm
Các biến đổi
Vật lí: thể tích và khối lượng, tỷ trọng, nhiệt độ, độ nhớt giảm.
Hóa lý: Có sự kết tủa của chất keo tụ
Phương pháp thực hiện:
Dịch chiết có nhiệt độ cao sẽ được làm lạnh về nhiệt độ 5
0
C, sau đó được lọc

tinh để gạn đi tạp chất thô, tách cặn.
2.2.8. Tách hương
Mục đích
Trong quá trình xử lí bằng nhiệt độ cao ( như quá trình trích ly nhiệt, quá trình
cô đặc, ) sẽ xảy ra hiện tượng tổn thất các cấu tử hương. Do đó, cà phê sẽ được xử lí
14
để tách các cấu tử hương. Hương này sẽ được bổ sung trở lại sản phẩm cà phê hòa tan
trong quá trình tạo hạt.
Phương pháp thực hiện
Phương pháp tách hương bằng khí trơ: Dịch trích ly cà phê sau khi rời khỏi
thiết bị trích ly thường có nhiệt độ khá cao khoảng 100 – 130
0
C sẽ được đưa vào thiết
bị tách hương.
2.2.9. Cô đăc bốc hơi
2.2.9.1. Mục đích
Sau khi trích ly xong, nồng độ chất khô hòa tan trong dung dịch trích ly cà
phê thường thấp. Hiện nay, nồng độ chất khô trong dugn dịch cao nhất có thể đạt được
khoảng 25 – 30% (v/w). Khi nồng độ chất khô trong dung dịch còn thấp thì việc thực
hiện quá trình sấy để thu hồi sản phẩm sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế cao. Do đó
dịch trích ly cần phải được cô đặc đến một nồng độ chất khô cao hơn để quá trình sấy
được thực hiện dễ dang hơn.
2.2.9.2. Các biến đổi
Vật lý
Trong quá trình cô đặc nhiều biến đổi vật lý xảy ra trong nguyên liệu như hàm
lượng chất khô tăng và khi đó tính chất dung dịch thay đổi phụ thuộc vào thời gian cô
đăc:
Hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyên nhiêt, hoạt độ của
nước giảm.
Khối lượng riêng, độ nhớt, nhiệt độ sôi tăng

Hóa học
Dưới tác dụng của nhiệt trong quá trình cô đặc các thành phần nguyên liệu có
thể phản ứng với nhau hoặc phân hủy. Các biến đổi xảy ra trogn nguyên liệu cà phê là:
Xảy ra phản ứng maillard, phản ứng caramel hóa.
Phản ứng thủy phân một số hợp chất cao phân tử.
Hóa lý
15
Biến đổi quan trọng là sự chuyển pha của nước. Nước tồn tại ở trạng thái lỏng
trong nguyên liệu trước khi cô đặc sẽ chuyển sang trạng thái hơi và thoát ra môi
trường ngoài
Trong quá trình cô đặc, có thể xảy ra sự đông tụ protetin trong nguyên liệu
nếu nhiệt độ cao và đủ làm biến tính bất thuận nghịch protein
Hóa sinh và sinh học
Khi cô đặc ở áp suất thường, do nhiệt độ cô đặc cao ( không thấp hơn 100
0
C )
nên các enzyme trong nguyên liệu bị vô hoạt. Nhiều vi sinh vất bị ức chế. Các biến
đổi do emzyme xúc tác hầu như không xảy ra.
Cảm quan
Màu sắc cà phê sậm hơn do các phản ứng caramel, phản ứng Maillard tạo các
hợp chất màu dạng keo. Giảm mùi thơm do các chất mùi bay hơi, Có thêm vị lạ.
2.2.9.3. Phương pháp tiến hành
Tiến hành cô đặc bằng thiết bị dạng màng rơi, nồng độ cuối cùng của dịch
trích cà phê có thể tăng lên đến 60%.
Điểm quan trọng quá trình này là việc sử dụng nhiệt độ bốc hơi thấp để tránh
phá hủy dịch trích cà phê, và thiết bị bốc hơi nên có 3 hoặc 4 giai đoạn để tiết kiệm
năng lượng.
Vùng bốc hơi được vận hành dưới điều kiện chân không, có nghĩa là quá trình
bốc hơi diễn ra tại nhiệt độ ứng với áp suất khí quyển thông thường. Chân không được
tạo ra bằng bơm chân không trước khi khởi động thiết bị bốc hơi, và được giữ bằng

cách ngưng tu hơi nước
2.2.10. Sấy phun
2.2.10.1. Mục đích
Quá trình sấy cô đặc nhằm tách nước để thu hồi sản phẩm dạng bột. Sản phẩm
cà phe hòa tan thường có độ ẩm từ 2 – 5%
2.2.10.2. Các biến đổi
Vật lí
16
Thể tích giảm, khối lượng giảm, khối lượng riêng tăng, kích thước các hạt bị
chai nhỏ
Hóa học
Hàm ẩm giảm nhanh chóng. Có thể xảy ra các biến đổi do sự oxy hóa không
emzyme đối với các hợp chất mẫn cảm với nhiệt độ. Nhiệt độ cao gây biến tính một
số protein hòa tan trogn dich trích ly,
Hóa lý
Sự bay hơi nước và các chất dễ bay hơi dưới tác động của nhiệt độ cao.
Sự chuyển pha: Dịch trích cà phê ( dạng lỏng) sau quá trình sấy phun sẽ tạo
thành bột cà phê hòa tan (dạng rắn).
Hóa sinh
Giai đoạn đầu: Nhiệt độ vật liệu tăng dần tạo sự hoạt động mạnh mẽ của các hệ
enzyme nhất là enzyme oxy hóa khử
Giai đoạn sấy: Hoạt động enzyme giảm vì nhiệt độ cao bắt đầu ức chế hoạt
động của vi sinh vất và giảm lượng nước
Giai đoạn sau sấy: Một số enzyme nhất là enzyme oxy hóa khử không bị tiêu
diệt hoàn toàn vẫn còn tiếp tục trong quá trình bảo quản.
Sinh học
Một số vi sinh vất không chịu nhiệt có thể bị tiêu diệt hoặc bị ức chế. Tuy
nhiên, do thời gian luu trong buồng sấy là rất ngắn nên các biến đổi về hóa sinh và
sinh học xảy ra không lớn lắm.
Cảm quan

Làm tăng cường độ màu ( màu thẩm, màu nâu). Một số chất thơm cũng được
phát huy hoặc tạo thành. Có hiện tượng bay hơi làm giảm nhiệt độ của một số chất
thơm dễ bay hơi. Cường độ vị tăng do độ ẩm giảm, nhất la vị đắng va ngọt.
2.2.10.3. Phương pháp thực hiện
Quá trình gồm 3 giai đoạn cơ bản
17
Giai đoạn phun sương: Chuyển nguyên liệu cấn sấy thành dạng sương nhờ cơ
cấu phun sương trong thiết bị sấy phun
Giai đoạn trộn mẫu với không khi nóng: Các hạt nhỏ li ti vừa hinh thành trong
giai đoạn trên sẽ được trộn trực tiếp trong không khi nóng để bốc hơi nước trong mẫu
thời gian tách ẩm từ vài giây đến hai chục giây.
Giai đoạn thu hồi sản phẩm sau sấy từ doàng không khí thoát: Người ta có thể
sử dụng hệ thống cyclone để thu hồi sản phẩm
2.2.11.Tạo hạt (Agglomeration)
2.2.11. 1. Mục đích: hoàn thiện
Khi sấy dịch cà phê cô đặc bằng phương pháp sấy phun, sản phẩm thu được
thường rất mịn. Hạt cà phê mịn thường khó hoàn tan. Do đó, sau quá trình sấy phun,
hạt bột cà phê được tạo hạt, khó làm cho kích thước của hạt tăng lên bằng cách kết
hợp nhiều hạt nhỏ lại.
2.2.11. 2. Các biến đổi
Vật lý:
Kích thước hạt tăng lên, đồng đều hơn. Trong từng hạt, các thành phần không
liên kết chặt chẽ với nhau nên hạt có cấu trúc xốp.
Hạt sau khi tạo thành sẽ được sấy bằng khí nóng rồi làm nguội bằng khí lạnh.
Tỉ trọng hạt giảm do hạt có cấu trúc xốp.
Hóa học:
Do quá trình tạo hạt sử dụng hơi nước nóng nên có thể xảy ra một số phản ứng
như: phản ứng thủy phân, phản ứng Maillard, phản ứng caramel hóa… nhưng không
đáng kể do thời gian ngắn.
Hóa sinh và sinh học: biến đổi không đáng kể do nhiệt độ cao và hàm ẩm thấp.

2.2.11. 3. Phương pháp thực hiện
Bột cà phê sẽ được hòa trộn với chất lỏng dưới dạng phun sương và kết dính lại
với nhau tạo nên những hạt cà phê với kích thước đồng nhất hơn, tránh để sót bụi cà
phê trong sản phẩm.
18
Bột cà phê mịn được phun vào thiết bị, hòa trộn với dòng chất lỏng dưới dạng
sương và kết dính lại thành các hạt. Sau đó, các hạt xốp sẽ được sấy khô dưới điều
kiện sấy ôn hòa bằng cách thổi khí nóng (tạo dạng tầng sôi) rồi được làm nguội bằng
không khí lạnh. Sau đó, hạt sẽ được sàng để thu những bột cà phê mịn đem đi tạo hạt
lần nữa.
2.2.12. Phối trộn
2.2.12.1. Mục đích: hoàn thiện
Quá trình phối trộn nhằm mục đích bổ sung các nguyên liệu phụ như đường,
sữa bột, các loại bột kem … vào bột cà phê nhằm cải thiện giá trị cảm quan của sản
phẩm.
2.2.12.2. Phương pháp thực hiện và thiết bị
Quá trình phối trộn được thực hiện bằng máy trộn thùng quay. Quá trình tẩm
hương liệu (các loại hương có nguồn gốc từ cà phê hoặc nguồn gốc khác) cũng có thể
được thực hiện sau khi đã phối trộn xong các nguyên liệu phụ.
Thông thường, giai đoạn này chỉ phối trộn các hương tan trong dầu. Còn các
loại hương tan trong nước thì được phối trộn trong quá trình tạo hạt, trước giai đoạn
sấy hoàn thiện.
2.2.13. Bao gói
2.2.13.1. Mục đích:
Hoàn thiện và Bảo quản
2.2.13.2. Các biến đổi
Quá trình bao gói không tác động trực tiếp đến sản phẩm. Nhưng điều kiện môi
trường sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cũng như thời gian bảo quản sản phẩm. Nếu bao
gói trong điều kiện bình thường thì O
2

không khí, hơi nước, vi sinh vật… có thể đi vào
sản phẩm, các cấu tử hương bị thất thoát ra môi trường. Do đó sẽ làm giảm chất lượng
của cà phê về mùi, vị (do quá trình oxy hóa), cà phê có thể bị vón cục do độ ẩm tăng.
Vì thế thời gian bảo quản sẽ ngắn.
2.2.13.3. Phương pháp thực hiện
Đóng gói có nạp khí N
2
, CO
2
,… để bột cà phê khỏi bị oxy hóa, các chất dầu
khỏi bị ôi, vi sinh vật khó xâm nhập.
19
Cà phê hòa tan có thể bảo quản ít nhất là 18 tháng nếu trong bao bì:
Độ ẩm thấp hơn: 4 – 5% w/w
O
2
thấp hơn 4%
- Vật liệu bao bì
- Hộp kim loại: hộp thép tráng thiếc có phủ vecni.
- Lá kim loại và plastic ép vào nhau.
Ví dụ: bao bì 3 lớp:
Trong cùng là PETP 12mm.
Giữa: lá nhôm 12 mm.
Ngoài cùng: LDPE 70 mm.
2.2.13.4. Thiết bị
Ta xét thiết bị đóng gói với vật liệu là plastic: Vật liệu bao bì được định hình và
hàn nhiệt lại thành hình ống. Sau đó, thiết bị sẽ hàn nhiệt phần đáy, đổ sản phẩm vào
(có thể kết hợp với hút chân không hay nạp thêm khí trơ) và hàn nhiệt phần đỉnh. Do
vật liệu bao bì chuyển động liên tục nên đồng thời với việc hàn phần đỉnh của bao bì
thứ nhất thì phần đáy của bao bì thứ hai cũng được hàn kín.

2.3. Các loại bao bì
2.3.1. Bao bì tiêu dùng
2.3.1.1. Bao bì plastic
Đặc tính chung của plastic
Nguyên liệu để sản xuất plastic là nguồn hydrocacbon từ dầu hỏa, được phân
tách trong qua trình lọc dầu. Trữ lượng dầu mỏ từ quặng mỏ là rất lớn nên nguồn
hydrocacbon cũng vô cùng phong phú, giá thành thấp. Do đó, công nghệ chế tạo vật
liệu plastic cùng với công nghệ chế tạo bao bì plastic đã phát triển nhanh, tạo sự đa
dạng và phong phú về chủng loại bao bì cũng như làm tang hiệu quả kinh tế cho
ngành thực phẩm, mý phẩm và dược phẩm, đảm bảo chất lượng sản phẩm trong chứa
đựng, bảo quản và phân phối.
Plastic còn gọi là nhựa nhiệt dẻo, có tính chảy dẻo thuận nghịch ở nhiệt độ thấp
hơn nhiệt độ phá hủy, khi nhiệt độ càng cao thì càng trở nên mềm dẻo (nhiệt độ chưa
đến điểm phá hủy cấu trúc), khi nhiệt độ được hạ xuống nhiệt độ bình thường thì vẫn
giữ được đặc tính ban đầu, plastic là loại polymer chứa từ 5000-10000 monomer, nó
có thể được phân thành các dạng sau:
- Homopolymer: cấu tạo từ một loại monomer.
- Copolymer: cấu tạo từ hai loại monomer.
20
- Terpolymer: cấu tạo từ ba loại monomer.
Bao bì plastic cho các loại sản phẩm lương thực thực phẩm, mỹ phẩm, dược
phẩm có thể ở dạng chai, lọ, hộp và phải được chế tạo bằng vật liệu plastic thuần
khiết, không tái sử dụng. phế liệu bao bì plastic được thu hồi theo từng loại có thể theo
dấu hiệu được ghi chú trên bao bì, và được tái sinh thành plastic thuần khiết không lẫn
tạp chất như: vật liệu plastic khác, các hóa chất được bổ sung ở dạng phụ gia trong
quá trình tái sinh. Bao bì plastic phải đảm bảo các tính năng chống thấm khí, hơi,
nước và độ bền cơ lý.
Bao bì bằng vật liều thuần khiết có thể có những đặc tính đáp ứng yêu cầu chiết rót,
đóng bao bì, bảo quản sản phẩm trong điều kiện đặc biệt như sau:
Bao bì plastic không mùi, không vị

Đạt độ mềm dẻo, áp sát bề mặt thực phẩm khi sản phẩm được bảo quản trong
điều kiện khí, bằng phương pháp rút chân không và hàn kín bao bì
Có độ cứng vững cao, khả năng chống va chạm cơ học cao, không bị biến dạng
trong điều kiện yếm khí bằng áp suất dư của khí trơ hoặc bị bóp méo trong điều kiện
chân không bên trong bao bì
Chống thấm khí hơi, đảm bảo được áp lực cao của khí trơ như co2, n2 bên
trong môi trường chứa thực phẩm
Bao bì plastic có thể trong suốt, nhìn thấy rõ sản phẩm bên trong
Có thể mờ đục, che khuất đa ánh sáng các tia tử ngoại để bảo vệ các thành phần
dinh dưỡng không bị tổn thất
Chịu được nhiệt độ thanh trùng hoặc tiệt trùng
Loại chịu được nhiệt độ đông lạnh đến -400c trong quá trình lạnh đông nhanh
thực phẩm, hoặc nhiệt độ -180c trong quá trình bảo quản sản phẩm đã lạnh đông
In ấn nhãn hiệu dễ dàng, đạt được chế độ chính xác của hình ảnh.
Các mâu bao bì plastic của cà phê hòa tan
21
Hình 2: bao bì plastic
2.3.1.2. Bao bì thủy tinh
Bao bì thủy tinh được sử dụng: thủy tinh silicat
Đặc điểm của thủy tinh silicat
Bao bì thủy tinh silicat có ưu khuyết điểm như sau:

Nguồn nguyên liệu tự nhiên và phong phú
Tái sinh dể dàng không gây ô nhiễm môi trường.
Dẫn nhiệt kém.
Tái sử dụng nhiều lần, nhưng phải có chế độ rữa chai đạt an toàn vệ sinh.
suốt
Ít bị ăn mòn bởi môi trường kiềm hay axit.
Có thể bị vỡ do va chạm cơ học
Nặng, khối lượng bao bì có thể lớn hơn thực phẩm được chứa đựng

bên trong, tỷ trọng của thủy tinh: 2,2 ÷ 6,6
Không thể in, ghi nhãn theo quy định của nhà nước lên bao bì mà
chỉ có thể vẽ, sơn logo hay thương hiệu của công ty nhà máy hoặc khi
sản xuất chai có thể được tạo dấu hiệu nổi trên thành chai và nếu cần
chi tiết hơn thì phải dán nhãn giấy lên chai như trường hợp sản phẩm
rượu, bia, nước ngọt chứa đựng trong chai.
22
Không thể in, ghi nhãn theo quy định của nhà nước lên bao bì mà
chỉ có thể vẽ, sơn logo hay thương hiệu của công ty nhà máy hoặc khi
sản xuất chai có thể được tạo dấu hiệu nổi trên thành chai và nếu cần
Mẫu bao bì thủy tinh
Hình 3: bao bì thủy tinh
Bao bì gỗ
Bao bì được dùng gồm bốn lớp:
- Bên ngoài là lớp gỗ trắc dây.
- Bên trong là lớp plastic HDPE, tiếp theo là lớp Al và trong cùng là lớp plastic
LLDPE.
Lớp gỗ trắc dây:
- Kích thước: Cao:16cm, đường kính: 9cm
- Sản phẩm được khắc chạm nhiều họa tiết hoa văn rất đẹp và tinh xảo, sang
trọng, rất thích hợp làm đồ trang trí trong văn phòng và gia đình
2.3.1.3. Mẫu bao bì gỗ
23
Hình 4: bao bì gỗ
2.3.2. Bao bì trung gian
2.3.2.1. Bao bì giấy
Để tăng độ bền cơ cho giấy, người ta thường ghép nhiều lớp giấy lại với nhau.
Các loại giấy có chất lượng khác nhau là do sự kết hợp với những loại nguyên liệu
khác nhau. Giấy là vật liệu bao bì lâu đời không gây hại môi trường, đã được xử lí để
có thể tăng cường tính kháng hơi ẩm, chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống dính, khó

cháy, chống thấm nước, bề mặt có độ trượt cao, độ bóng cao, chống thấm chất béo.
Giấy hiện nay có thể có hàng loạt các tính chất quang học và độ xốp mong muốn, và
bằng cách sử dụng các lớp tráng kép trên một mặt; có thể tái tạo hình ảnh chính xác
khi in ống đồng. Ngoài ra, độ bền cơ học đã khiến cho giấy có khả năng chạy trên
máy căng dãn theo chiêu dọc của giấy mà không bị đứt hay xé rách.
Bao bì vận chuyển
Mẫu bao bì giấy
Hình 5: bao bì giấy
2.3.3. Bao bì vận chuyển
Giấy in ấn, bìa carton
• Giấy in: được sử dụng từ những loại giấy có bề mặt lán mịn, mỏng, nhẵn thích
hợp cho việc in ấn, tạo cho đường nét in thể hiện rõ.
• Thùng Carton 5 lớp là thùng có 2 lớp sóng hình sin ở giữa và 2 mặt phía ngoài,
cùng 1 lớp mặt ở giữa 2 lớp sóng.
Mẫu bao bì carton
24
Hình 6: bao bì carton
25