bài giảng Công nghệ chế biến chè cà phê ca cao hạt điều Trần Thanh Giang

1
CÔNG NGHỆ CHẾ BiẾN
CHÈ – CÀ PHÊ – CA CAO – HẠT ĐIỀU
GV: Trần Thanh Giang
Bộ môn: Công nghệ Thực phẩm
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MỤC ĐÍCH MÔN HỌC
Cung cấp cho người học:
• Những hiểu biết cơ bản về cơ sở kỹ thuật sản xuất
chè, cà phê, ca cao và hạt điều.
• Công nghệ sản xuất các sản phẩm chè, cà phê, ca
cao và hạt điều.
• Từ đó, người học vận dụng vào trong quá trình
sản xuất thực tế nhằm nâng cao chất lượng của
các sản phẩm này ngày một cao hơn.
2
NỘI DUNG MÔN HỌC
Chương 1. Công nghệ sản xuất chè
1.1. Công nghệ sản xuất chè đen
1.2. Công nghệ sản xuất chè xanh
1.3. Công nghệ sản xuất các mặt hàng chè khác: chè vàng, chè đỏ, chè
hương, chè hoa tươi, chè túi lọc, chè hoà tan
Chương 2. Công nghệ sản xuất cà phê
2.1. Công nghệ sản xuất cà phê nhân
2.2. Công nghệ sản xuất cà phê rang xay
2.3. Công nghệ sản xuất cà phê hoà tan
Chương 3. Công nghệ sản xuất ca cao
3.1. Công nghệ sản xuất hạt ca cao
3.2. Công nghệ sản xuất bơ, bột ca cao
3.3. Công nghệ sản xuất chocolate

Chương 4. Công nghệ sản xuất nhân điều
Tài liệu tham khảo
1. Lê Ngọc Tú (chủ biên) - Hóa sinh công nghiệp - NXB KH&KT -
2000.
2. Lê Ngọc Tú (chủ biên) - Hóa học thực phẩm - NXB KH&KT -
2001.
3. Lê Bạch Tuyết (chủ biên) - Các quá trình công nghệ cơ bản
trong sản xuất thực phẩm - NXB Giáo dục Hà Nội - 1996.
4. Nguyễn Văn Tặng - Giáo trình Công nghệ chế biến chè – cà
phê – ca cao – hạt điều -NXB KH&KT - 2009.
5. Http://www.vicofa.org.vn: Hiệp hội cà phê, ca cao Việt Nam
6. Http://www.vitas.org.vn: Hiệp hội chè Việt Nam
7. Http://www.vinacas.com.vn: Hiệp hội hạt điều Việt Nam
8. Http://www.ico.org: Tổ chức cà phê quốc tế
3
Chương 1
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ (TRÀ)
1.1. Tổng quan về cây chè
• Tên khoa học: Camellia sinensis
• Cây chè nằm trong hệ thống phân loại thực vật
như sau:
– Ngành hạt kín Angiospermae
– Lớp song tử diệp Dicotyledonae.
– Bộ chè Theales
– Họ chè Theaceae.
– Chi chè Camellia
• Điều kiện sinh trưởng:
– Quanh năm không có sương muối.
– Có mưa đều quanh năm với lượng mưa trung bình
khoảng 3000 mm/năm.

– Nằm ở độ cao 500-1000 mm so với mực nước biển,
môi trường mát mẻ, không nắng quá hoặc ẩm quá.
4
• Cây chè nguyên thủy có từ 4-5 nghìn năm trước.
• Đầu tiên, con người sử dụng lá chè trực tiếp,
chưa qua chế biến: ăn sống, nấu nước uống, trộn
chung với một số cây cỏ khác làm thuốc uống
• Sau đó người ta nghĩ ra cách làm khô lá chè để
bảo quản quanh năm
• Năm 805 sau CN, chè truyền bá từ Trung Quốc
sang Nhật Bản.
• Năm 828 sau CN Triều Tiên bắt đầu có chè.
• Sau TK17 chè được truyền bá sang Châu Âu qua
“con đuờng chè” trên đất liền và trên biển.
• Năm 1780 Cty Đông Ấn Độ của Anh nhập chè từ
Trung Quốc trồng tại Ấn Độ.
Quá trình phát triển của sản
phẩm chè
• Năm 1824 Ha Lan nhập chè từ TQ trồng tại Srilanca.
• Năm 1833 Nga nhập chè TQ trồng tại bờ biển đen.
• Năm 1914 trồng tại Malaysia.
• Năm 1918 phát triển chè quy mô lớn ở Việt Nam.
• Năm 1919 Myanma.
• Những năm 50 TK20 TQ viện trợ cho các nước Á-Phi
phát triển chè.
• Cuối TK19 có ở Nam Mỹ do Nhật xây dựng.
• Năm 1940 có ở Châu Úc.
• Chè đã phát triển được ở 5 châu, diện tích gieo trồng
đạt hơn 2.500.000 ha.
Quá trình phát triển của sản

phẩm chè
5
Thành phần hóa học lá chè
Thu hoạch:
- Búp chè: một tôm hai lá
– Chè xanh: thu hái vào đầu vụ và cuối vụ, giống
chè có hàm lượng tannin trung bình
– Chè đen: thu hái giữa vụ, giống có hàm lượng
tannin cao.
– Chất lượng chè nguyên liệu:
• Loại A: tỉ lệ lá non  85%
• Loại B: tỉ lệ lá non  75%
• Loại C: tỉ lệ lá non  65%
• Loại D: tỉ lệ lá non < 65%
– Phương pháp: thủ công, máy
6
• Vận chuyển:
– Chè sau khi thu hái phải được thu gom và vận chuyển
về nơi chế biến càng nhanh càng tốt.
– Dụng cụ chứa đựng thoáng khí: sọt, giỏ tre, nhựa
– Lực tác động nhẹ nhàng, tránh đè, nén, ép chè
– Xe vận chuyển phải được che chắn cẩn thận bằng
mui bạt tránh mưa, nắng nhưng phải thông thoáng
• Bảo quản:
– Phân giải: hô hấp hiếu khí, yếm khí
– Bảo quản thoáng gió tự nhiên, nhân tạo
– Bảo quản trong kho lạnh, khí trơ
1.2. Công nghệ
sản xuất chè đen
Chè nguyên liệu

Làm héo
Phá vỡ tế bào và tạo hình
Lên men
Sấy khô
Phân loại và Đóng gói
Chè đen thành phẩm
7
1.2.1. Làm héo:
• Mục đích:
– Giảm ẩm
– Làm thay đổi tính chất vật lý, hóa học của lá chè
• Biến đổi vật lý:
– Bay hơi nước
– Tăng độ bền cơ học
– Thay đổi màu sắc, khối lượng
– Diện tích bề mặt lá
1.2. Công nghệ sản xuất chè đen
1.2.1. Làm héo:
• Biến đổi hóa học:
– Nồng độ chất khô
– Tannin
– Protein bị phân hủy thành acid amin
– Chlorophyll: giảm từ 30 – 40%
– Tinh bột
– Hương thơm: Catechin kết hợp acid amin (phenylalanin,
asparagic) tạo hương thơm hoa hồng, táo chín
1.2. Công nghệ sản xuất chè đen
8
Làm
héo

tự
nhiên
Phơi: dày 20 cm,
đảo chè mỗi 30 phút
khi đạt được độ héo
yêu cầu thì làm
nguội trong bóng
râm 1 giờ
Làm héo trong bóng
râm
Làm héo trong
phòng thoáng khí:
1,5 – 2kg/1m2, Thời
gian từ 10  12 giờ
hoặc lâu hơn
1.2. Công nghệ sản xuất chè đen
Làm
héo
nhân
tạo
Làm héo trong phòng nóng:
Nguyên liệu chè được rải vào các tầng của phòng làm héo.
Phòng làm héo có trang bị quạt hút không khí và quạt đẩy
hơi nóng vào.
- Nếu nhiệt độ phòng 25 – 28
0
C, chè được xếp trên giàn với
độ dày 0.5 kg/m2, thời gian làm héo là 7 – 8 giờ.
- Nếu nhiệt độ phòng 40 – 45
0

C thì thời gian là 5 – 6 giờ.
- Lưu thông không khí trong phòng bằng quạt gió và cứ 1
giờ lưu thông không khí 10 – 15 phút.
Làm héo trong máy héo:
Thường sử dụng máy làm héo kiểu băng tải, năng suất
thường từ 450 - 750 kg/giờ, thời gian làm héo 85 - 270 phút
(tùy theo từng loại nguyên liệu), nhiệt độ không khí là 38 –
42
0
C, độ ẩm 20 – 30%, tốc độ 8 – 10 m/s.
9
áïyehn ỉãệï chè vào
hễï nạê náïyehn ỉãệï
ộ êhận êhahn êhốã náïyehn ỉãệï
ăná tảã dẫn náïyehn ỉãệï vào
ăná tảã ỉàm héo
ăná tảã dẫn náïyehn ỉãệï ra
áná thï sản êhakm
áy ỉàm héo chè ỉãehn tïïc
1
2
3
4
5
6
1.2.2. Phá vỡ tế bào và tạo hình
• Mục đích:
- Làm dập các tổ chức tế bào, các mơ
- Làm lá chè cuộn lại, tạo ra những búp chè xoăn
- Sàng tơi sau mỗi lần vò:

• Biến đổi vật lý:
– Lá chè bị phá vỡ dần, biểu bì bị bóc ra, các tế bào bị xé
rách. Lá chè xoăn chặt lại
– Nhiệt độ mỗi 40 – 45 phút vò tăng lên 4 – 5
0
C
– - Lá chè chuyển từ màu xanh tươi trước khi vò sang
màu nâu nhạt ở cuối giai đoạn vò.
1.2. Cơng nghệ sản xuất chè đen
10
1.2.2. Phá vỡ tế bào và tạo hình
• Biến đổi hóa học:
– Oxy xâm nhập vào khối lá trong khi vò: Phản ứng oxy
hóa xảy ra mạnh mẽ
– Lượng các chất hòa tan giảm
– Lượng clorofil tiếp tục bị giảm xuống trong thời gian vò.
– Hàm lượng các chất bay hơi tạo hương thơm tăng lên
rõ rệt. Trong quá trình này có sự tích lũy các sản phảm
dễ bay hơi như: benzaldehyde, bezylphenol, hexanol…
– Hàm lượng pectin giảm trong khi vò chè:
– Hàm lượng vitamin C cũng giảm rất nhiều sau khi vò
chè.
1.2. Công nghệ sản xuất chè đen
1.2.2. Phá vỡ tế bào và tạo hình
• Phương pháp:
1.2. Công nghệ sản xuất chè đen
PP
Orthodox
PP CTC
Thủ

công
Cơ
giới
PP SX chè đen cánh nhỏ: Vò
chè lần thứ nhất  phân loại,
phần lọt sàng được đưa đi lên
men trước, phần không lọt
sàng đưa đi cắt ở máy cắt
chuyên dùng, sau đó lại đưa
chè đã cắt đi vò lần thứ hai.
Do tiến hành cắt chè vò nên
làm tăng được độ dập và giảm
được 1 lần vò.
Tăng tỉ lệ chè mảnh là những
mặt hàng phù hợp với tập
quán sử dụng chè đen
11
Cho chè héo vào trong các túi vải thưa rồi dùng tay
để vò, phương pháp này ít được dùng trong sản
xuất chè đen.
Vò chè cơ giới
12
Chè đã được làm héo
Vò lần 1
45 phút
Độ dập: 30%
7 – 10 phút
Sàng lần 1
Vò lần 2
Sàng lần 2

Vò lần 3
Sàng lần 3
7 – 10 phút
7 – 10 phút
45 phút
Độ dập: 50 - 60%
40 - 45 phút
Độ dập: 70 - 80%
1.2.3. Lên men
• Mục đích
• Biến đổi vật lý:
– Lá chè chuyển màu và xoắn lại .
– Nhiệt độ khối chè tăng, bắt đầu giảm đi khi quá
trình lên men kết thúc.
1.2. Công nghệ sản xuất chè đen
13
Biến
đổi
hóa
học
Chất hòa tan: do sự chuyển từ các chất hòa tan thành các chất không
tan và do tác dụng với protein. Nhìn chung hàm lượng chất tan giảm
từ 42.9% sau khi làm héo xuống còn 31.3% sau khi lên men.
.
Tannin giảm 30 - 50%,
- Cathechine có vị đắng (từ 8.91% khi vò đến còn 2.77% sau khi lên
men).
- Tannin có vị chát dịu giảm không đáng kể (từ 9.06% khi vò xuống
còn 5.96% sau khi lên men)
- Polyphenoloxydase oxy hóa tannin chè tạo màu đồng đỏ.

- Peroxydase oxy hóa tannin tạo sản phẩm không màu hoặc có màu
sữa, có vị kém  không mong muốn
Sự tự oxy hóa của tannin: Quá trình này chỉ là thứ yếu vì lượng oxy
cần dùng cho sự tự oxy hóa không vượt quá 10% tổng lượng oxy cần
dùng trong quá trình oxy hóa
Biến
đổi
hóa
học
Tinh dầu thơm: hàm lượng tinh dầu thơm đạt cực đại sau 3 – 4 giờ
lên men
Vitamin: hàm lượng vitamin C giảm rất lớn, từ 266 mg% chè tươi
xuống 196.6 mg% khi chè héo và sau khi lên men chỉ còn 66.6 mg%.
Protein:
- Protein phức tạp không tan bị thủy phân thành protein hòa tan và
acid amin
- Protein tác dụng với tannin tạo hợp chất không tan ảnh hưởng xấu
đến chất lượng chè
Glucid
- Hàm lượng monosaccharide tăng, saccharose giảm
- Lượng pectin hòa tan giảm, pectin không tan tăng.
14
Điều kiện kỹ thuật
Nhiệt độ tối thích 20-24
O
C
Độ ẩm của chè vò: 60-65%
Độ ẩm không khí: 90-98%
Lưu thông không khí
• Cung cấp oxy cho quá trình

lên men, tránh phản ứng với
H2O2
• Loại bỏ khí CO
2
, H
2
S 8-10
lần/giờ.
Độ dày của lớp chè
khoảng 4-8cm
Thời gian lên men:
Chè OTD: 3 – 4 giờ
Chè CTC: 2 - 2,5 giờ
Độ ẩm của chè vò: 60-65%
Độ ẩm không khí: 90-98%
Kiểm
tra
giai
đoạn
lên
men
Theo dõi
nhiệt độ lên
men
Theo dõi
màu sắc lá
chè
Theo dõi
mùi thơm
15

1.2.3. Lên men
• Phương pháp lên men
– Gián đoạn:
– Liên tục
1.2. Cơng nghệ sản xuất chè đen
áná ỉehn men chè dạná sàn ỉư ớã
Qïạt ỉy tahm
Sàn ỉư ớã
Náïyehn ỉãệï ỉehn men
16
Qïạt ỉy tahm
áná ỉehn men chè dạná khay
Máná đặt khay chư ùa chè
áy ỉehn men chè ỉãehn tïïc
Băná tảã dẫn chè vào
Qïạt hư ớná trïïc
Băná tảã chè ỉehn men
Bộ êhận êhahn êhốã chè vào
Vst tảã chè ra
17
áy ỉehn men chè ỉãehn tïïc ỉàm vãệc 2 mặt
Bộ êhận êhahn êhốã chè vào
Băná tảã chè ỉehn men
Chè ỉehn men
Vst tảã chè ra
1.2. Cơng nghệ sản xuất chè đen
1.2.4. Sấy
• Mục đích:
– Đình chỉ q trình lên men
– Giảm ẩm

– Làm bay đi mùi hăng xanh và lộ rõ mùi của các cấu tử
tinh dầu có nhiệt độ sơi cao
– Tiêu diệt vi sinh vật: Nấm mốc, vi khuẩn gây bệnh
đường ruột
• Biến đổi vật lý: màu sắc, hình dáng, khối lượng…
18
1.2. Công nghệ sản xuất chè đen
1.2.4. Sấy
• Biến đổi hóa học:
– tinh dầu tổn thất tới 60% nhưng nhiệt độ cao lại góp
phần tạo hương thơm cho chè
– chỉ số acid tăng do sự tạo thành các acid hữu cơ bay
hơi và do sự oxy hóa các hydrocacbon và rượu không
no
– chỉ số ester giảm rõ rệt do tính dễ bay hơi của chúng và
do sự phân giải một phần ester phức tạp.
– Có sự biến đổi ở tất cả các thành phần hóa học khác
tuy không nhiều: giảm tổng lượng hợp chất nitơ hòa tan
so với lá chè vừa lên men xong, hàm lượng caffein,
lượng đường, tinh bột, pectin, vitamin C…
1.2.4. Sấy
• Phương pháp
– Sấy 1 lần: nhiệt độ không khí 95 – 100
0
C, thời gian 23 – 25 phút,
chiều dày lớp chè 2 – 2.5 cm, độ ẩm không khí 30%.
– Sấy 2 lần: chiều dày lớp chè 3 – 5 cm, độ ẩm không khí 30%.
• Lần 1: nhiệt độ không khí 90 – 95
0
C, thời gian 15 phút, độ ẩm còn lại 18 –

20%.
• Lần 2: nhiệt độ không khí 80 – 85
0
C, thời gian 20 – 25 phút, độ ẩm còn lại
3 – 5%.
– Tốc độ không khí 0.5 m/s
1.2. Công nghệ sản xuất chè đen
19
– Sấy gián đoạn: sử dụng máy sấy dạng khay
hohná khs nóná
hohná khs akm
áy sấy chè kãekï tấm đaky
Tấm đaky chư ùa chè
Chè sấy
• Sấy liên tục: máy sấy băng tải, tầng sơi, kết hợp.
áy sấy chè ỉãehn tïïc kãekï vỉ
-Bộ êhận êhahn êhốã chè vào
-Băná tảã dẫn chè vào sấy
Băná tảã chư ùa chè sấy kãekï vỉ
-Vst tảã chè ra
20
áïyehn ỉãệï chè vào
ản êhakm chè ra
hohná khs nóná
áy sấy chè kãekï tầná sohã
Phễï nạê chè vào
Lư ớã sàná
Bïồná sấy
Bộ êhận êhahn ỉy
hohná khs akm

Bộ êhận êhahn êhốã chè vào
áy sấy chè kãekï tầná sohã sàná chïyekn độná
hohná khs nóná
ản êhakm chè ra
hohná khs akm
Cơ cấï trïyền độná
Sàná rïná
áïyehn ỉãệï chè vào
Bộ êhận êhahn êhốã chè vào
21
1.2.5. Phân loại, đấu trộn
• Mục đích:
– Loại bỏ tạp chất (cát, sạn, kim loại), phế liệu (râu,
xơ).
– Tạo ra các loại chè theo mức chất lượng đáp
ứng yêu cầu người tiêu dùng
• Vấn đề:
– Hút ẩm: sau khi kết thúc phân loại, độ ẩm chè
7% là đạt, cao hơn phải sấy lại 
– Sinh bụi: chè khô, giòn, dễ gãy  sinh bụi 
1.2. Công nghệ sản xuất chè đen
1.2.6. Bao gói, bảo quản
• Sau khi trộn xong, chè được đem bao gói,
thường sử dụng bao bì hai lớp, lớp trong là giấy,
ngoài là PE chống ẩm, chống thấm.
• Bảo quản: khô ráo, thoáng mát, không có mùi lạ,
tránh sự xâm nhập của các loài gây hại…
1.2. Công nghệ sản xuất chè đen
22
• Đặc tính sản phẩm:

– Nước màu xanh vàng hoặc xanh tươi
– Mùi thơm đặc trưng
– Vị chát mạnh, hậu ngọt
• Đặc tính nguyên liệu
– Thu hoạch đầu vụ (tháng 3 – tháng 7) hoặc cuối vụ
(tháng 9 – tháng 10).
– Thu hoạch trước 12 giờ và sau 14 giờ.
1.3. Công nghệ sản xuất chè xanh
Chè nguyên liệu
Thu hái, vận chuyển, bảo quản
Diệt men và làm héo
Vò chè và sàng chè vò
Làm khô
Phân loại và đóng gói
Chè thành phẩm
23
1.3.1. Diệt men
• Mục đích:
– Vô hoạt enzyme
– Xử lý nhiệt để làm bay hơi một phần nước của nguyên
liệu, làm giảm áp lực trương nở của tế bào, do đó lá chè
trở nên mềm dịu, thuận lợi khi vò.
– Làm bay đi mùi hăng ngái của nguyên liệu, bước đầu tạo
hương thơm cho chè xanh.
• Phương pháp diệt men
– Sao chè
– Chần chè
– Hấp chè: ướt, khô
1.3. Công nghệ sản xuất chè xanh
1.3.1. Diệt men

• Phương pháp:
– Sao chè: Dưới tác dụng của nhiệt độ cao của chảo sao, nước
của lá chè được bốc hơi một lượng nhất định làm cho chè mềm
dẻo  vò chè dễ dàng.
• Men bị diệt hoàn toàn, chè được làm héo đều, cuống lá chè không
bị đỏ. Chè tươi mất màu xanh, vị hăng ban đầu  tạo thành màu
xanh tối và có mùi thơm nhẹ.
• Sau khi sao, hàm ẩm của chè giảm đi, với chè già là 25 – 30%, với
chè non là 40 – 45%, lá chè cong lại mềm dẻo, gập lại không gãy,
chè sau khi sao, nắm lại rồi bỏ ra, chè không bị rời.
• Nhiệt độ và thời gian sao phụ thuộc vào điều kiện làm việc và thiết
bị.
– Thiết bị thùng quay nhiệt độ sao là 260
0
C và thời gian sao là 15 phút
– Chảo sao nhiệt độ là 200 – 280
0
C và thời gian sao là 10 – 12 phút với
chè non và 6 – 8 phút với chè già.
• Chè sau khi sao xong được làm nguội nhanh chóng để chống chè
bị đỏ.
1.3. Công nghệ sản xuất chè xanh
24
1.3.1. Diệt men
• Phương pháp:
– Chần: Nhúng ngập chè vào nước sôi khoảng 30 giây, sau
đó nhúng vào nước lạnh để làm nguội. Sau khi chần và
làm nguội, lượng nước trong chè còn rất lớn nên phải giữ
chè một thời gian để cho nước thoát ra hoặc phải ép chè
đến độ ẩm khoảng 65% và làm tơi khối chè.

– Hấp ướt: lợi dụng hơi nước nóng ở áp suất thường hay
áp suất cao để diệt men.
• Chỉ tiêu kỹ thuật của hấp chè: chè sau khi hấp phải diệt được hết
enzyme, lá chè mềm dẻo, màu lá xanh vàng có hương thơm dễ
chịu. Lá chè có độ dính nhất định, sau khi nắm lại, buông ra lá
chè không bị rời.
• Nhiệt độ của hơi nước khi hấp là 95 – 100
0
C, áp suất hơi nước
phun vào là 5 – 6.5 at, thời gian hấp là 2 phút, độ dày lớp chè khi
hấp là 8 – 12 cm.
1.3. Công nghệ sản xuất chè xanh
Chè vào
Chè ra
Hơi thừa
1
2
3
4
5
1-Phễu nạp chè vào
2-Ống phân phối hơi
3-Chè hấp
4-Băng tải lưới hấp chè
5-Băng tải lưới làm nguội chè
Máy hấp ướt
25
Chè ra
2
3

4
4-Trục cánh đảo
3-Thùng hình trụ
1-Phễu nạp chè vào
2-Ống phân phối hơi
Chè vào
1
Máy hấp ướt
1.3.1. Diệt men
• Phương pháp:
– Hấp khô: lợi dụng nhiệt độ cao của không khí để diệt
enzyme, đồng thời làm bay hơi nước có trong chè nên
chè không phải qua giai đoạn sấy nhẹ
• Nguyên liệu chè qua 4 băng chuyền diệt men với mật độ 2 – 3
kg/m2. Không khí nóng có nhiệt độ 160 – 190
0
C, tốc độ không khí
nóng 0.45 – 0.8 m/s, thời gian diệt men 3 – 6 phút, độ ẩm còn lại
của nguyên liệu 58 – 59%. Sau đó nguyên liệu chè được làm
nguội tự nhiên trên ba băng chuyền ở phía dưới, mật độ 20 – 25
kg/m2, thời gian 30 – 40 phút. Do có quá trình này, nguyên liệu
chè trở nên mềm dẻo, mất mùi hăng ngái. Vì thế chè xanh sản
xuất bằng phương pháp này tốt hơn phương pháp khác.
1.3. Công nghệ sản xuất chè xanh