NGHIÊN cứu QUY TRÌNH sản XUẤT cà PHÊ nấm LINH CHI (GANODERMA LUCIDUM) QUY mô PHÒNG THÍ NGHIỆM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÀ PHÊ NẤM
LINH CHI (GANODERMA LUCIDUM) QUY MÔ
PHÒNG THÍ NGHIỆM

Trình độ đào tạo: Đại học chính quy
Ngành: Công nghệ Thực phẩm
Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm

Giảng viên hướng dẫn: TS. Phùng Thị Mỹ
Sinh viên thực hiện:

Trần Thị Mỹ Phúc

MSSV: 13030148

Lớp: DH13TP

Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2017


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien

mien phi
phi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU
VIỆN KỸ THUẬT – KINH TẾ BIỂN

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên:

Trần Thị Mỹ Phúc

Ngày sinh: 29-07-1995

MSSV:

13030148

Lớp:

Địa chỉ:

Đá Bạc, Huyện Châu Đức, Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu

E-mail:



Trình độ đào tạo:

Đại học

Hệ đào tạo:

Chính quy

Ngành:

Công nghệ Thực phẩm

Chuyên ngành:

Công nghệ Thực phẩm

DH13TP

1. Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất cà phê nấm Linh Chi (Ganoderma
Lucidum) quy mô phòng thí nghiệm
2. Giảng viên hướng dẫn: TS. Phùng Thị Mỹ
3. Ngày giao đề tài: tháng 2 năm 2017
4. Ngày hoàn thành đồ án/ khóa luận tốt nghiệp: tháng 6 năm 2017
Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày…tháng…năm 2017
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
(ký và ghi rõ họ tên)
(ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỞNG NGÀNH
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
(ký và ghi rõ họ tên)

VIỆN TRƯỞNG
(ký và ghi rõ họ tên)


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN


...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày …. tháng … năm 2017
Giảng viên hướng dẫn
(Kí và ghi rõ họ tên)


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai

tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

NHẬN XÉT CỦA GIÁNG VIÊN PHẢN BIỆN


...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày …. tháng … năm 2017
Giảng viên phản biện
(Kí và ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN



Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu quy trình sản xuất
cà phê nấm Linh Chi (Ganoderma Lucidum) quy mô phòng thí nghiệm” em đã
nhận được sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Em xin chân
thành cảm ơn thầy cô trong Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển của trường Đại hoc Bà
Rịa – vũng Tàu đã tận tình hướng dẫn cho em trong thời gian qua.
Đặc biệt em xin cảm ơn sâu sắc đến cô Phùng Thị Mỹ đã tận tình hướng dẫn
em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Mặc dù cô trong giai đoạn thai kỳ và bận rộn
cuộc sống hằng ngày nhưng cô luôn giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để em có thể
hoàn thành bài đồ án của mình.
Em cũng xin cảm ơn anh Nguyễn Văn Tới và thầy Nguyễn Văn Toàn phụ
trách phòng thí nghiệm đã giúp đỡ em rất nhiều, tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn
thành các thí nghiệm trong bài đồ án này.
Đặc biệt gửi lời sâu sắc đến gia đình đã tạo điều kiện tốt nhất để con được học
hành, là nguồn động viên to lớn và mạnh mẽ nhất giúp con vượt qua khó khăn
trong hoc tập.
Sau cùng xin cảm ơn tất cả các bạn sinh viên lớp DH13TP và một số bạn lớp
DH13HD đã giúp đỡ mình trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp này.
Vì kiến thức cũng như thời gian còn hạn chế nên bài báo cáo đồ án không thể
tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến từ
Thầy Cô và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn!
Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày …. tháng … năm 2017


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi

phi

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản đồ án này do tôi thực hiện, thiết kế và nghiên cứu dưới
sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn – TS. Phùng Thị Mỹ.
Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục tài
liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không được
ghi.
Nếu sai, tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.
Sinh viên thực hiện
(kí tên)


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .............................................................. 4
1.1. Nguyên liệu bột cà phê ....................................................................................... 4
1.1.1. Giới thiệu về cà phê (Rubiaceae) .................................................................... 4
1.1.1.1. Phân loại cà phê............................................................................................ 4
1.1.1.2. Cấu tạo và thành phần hóa học .................................................................... 6
1.1.2. Chỉ tiêu yêu cầu cảm quan và hóa lý của cà phê............................................. 8
1.1.3. Quy trình sản xuất cà phê rang xay ............................................................... 10
1.2. Nguyên liệu nấm Linh Chi (Ganoderma Lucidum) ......................................... 16
1.2.1. Giới thiệu về nấm Linh Chi........................................................................... 16
1.2.1.1. Phân loại ..................................................................................................... 17
1.2.1.2. Cấu tạo và thành phần hóa học nấm Linh chi ............................................ 18
1.2.2. Quy trình sản xuất bột nấm Linh Chi ............................................................ 21
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 23
2.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 23
2.1.1. Địa điểm và thời gian thực hiện .................................................................... 23

2.1.2. Nguyên liệu và hóa chất thí nghiệm .............................................................. 23
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ..................................................................... 24
2.2. Quy trình nghiên cứu ........................................................................................ 24
2.2.1. Đề xuất quy trình sản xuất dòng sản phẩm cà phê nấm Linh Chi thứ I ........ 24
2.2.2. Đề xuất quy trình sản xuất dòng sản phẩm cà phê nấm Linh Chi thứ II ...... 25
2.2.3. Bố trí thí nghiệm ........................................................................................... 26
2.2.4. Phương pháp phân tích .................................................................................. 31
2.2.4.1. Các phương pháp phân tích lí hóa .............................................................. 31


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

2.2.4.2. Phương pháp đánh giá cảm quan ............................................................... 35
2.3. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 39
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 40
3.1. Dòng sản phẩm thứ I: phối trộn bột cà phê và bột nấm Linh Chi .................... 40
3.1.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát kích thước thích hợp của nấm Linh Chi đến sản
phẩm ........................................................................................................................ 40
3.1.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ cà phê và nấm Linh Chi đến
giá trị cảm quan của dòng sản phẩm thứ I .............................................................. 41
3.2. Dòng sản phẩm thứ II: phối trộn bột cà phê và cao nấm Linh Chi .................. 43
3.2.1. Thí nghiệm 3. Khảo sát thời gian trích ly chất polysaccharide tổng từ nấm
Linh Chi ................................................................................................................... 43
3.2.1.1. Xây dựng đường chuẩn dextrose................................................................ 43

3.2.1.2. Kết quả xác định hàm lượng polysaccharide tổng trong nấm Linh Chi .... 45
3.2.2. Thí nghiệm 4: Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ cà phê và nấm Linh Chi đến
giá trị cảm quan của dòng sản phẩm thứ II ............................................................. 47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................. 50
Kết luận ................................................................................................................... 50
Kiến nghị ................................................................................................................. 51


DANH MỤC VIẾT TẮT
NXB

Nhà xuất bản

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

NTD

Người tiêu dùng

K

Kali

Zn

Kẽm

Ca

Canxi

Mn

Magie

Na

Natri

Ge

Germanium

Fe

Sắt

Cu

Đồng

TVSVHK

Tổng vi sinh vật hiếu khí


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho

kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cây cà phê ................................................................................................. 4
Hình 1.2. Cấu tạo hạt cà phê ..................................................................................... 6
Hình 1.3. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất cà phê rang xay .............................. 11
Hình 1.4. Cây nấm Linh chi .................................................................................... 17
Hình 1.5. Nấm Linh chi mọc trên thân gỗ............................................................... 17
Hình 1.6. Sáu loại nấm Linh Chi ............................................................................. 18
Hình 1.7. Cấu tạo cây nấm Linh Chi ....................................................................... 19
Hình 1.8. Thành phần hóa học của nấm Linh Chi .................................................. 19
Hình 1.9. Quy trình sản xuất bột nấm Linh Chi ...................................................... 21
Hình 2.1. Quy trình sản xuất dòng sản phẩm cà phê nấm Linh Chi thứ I .............. 24
Hình 2.2. Quy trình sản xuất dòng sản phẩm cà phê nấm Linh Chi thứ II ............. 25
Hình 2.3. Sơ đồ tóm tắt bố trí thí nghiệm ............................................................... 26
Hình 2.4. Pha chế cà phê ......................................................................................... 27
Hình 2.5. Mẫu đánh giá cảm quan .......................................................................... 28
Hình 2.6. Cao nấm Linh Chi ................................................................................... 30
Hình 2.7. Mẫu đánh giá cảm quan .......................................................................... 30
Hình 3.1. Độ phóng đại 40 a) mẫu 1 b) mẫu 2 c) mẫu 3 ...................................... 40
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn kết quả cảm quan sản phẩm với các tỉ lệ cà phê và nấm
Linh Chi khác nhau ................................................................................................. 42
Hình 3.3. Dãy chuẩn đã thực hiện phản ứng lên màu ............................................. 44
Hình 3.4. Đường chuẩn dextrose dung để xác định polysaccharide tổng ............... 44
Hình 3.5. Các mẫu đã thực hiện phản ứng lên màu ................................................ 45
Hình 3.6. Biểu đồ hàm ............................................................................................ 46

Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn kết quả cảm quan sản phẩm với các tỉ lệ cà phê và nấm
Linh Chi khác nhau ................................................................................................. 48


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một số thành phần hóa học cơ bản có trong cà phê ................................. 7
Bảng 1.2. Yêu cầu cảm quan đối với cà phê bột ....................................................... 9
Bảng 1.3. Yêu cầu về hóa – lý đối với cà phê bột................................................... 10
Bảng 1.4. Các mức độ rang cà phê .......................................................................... 13
Bảng 1.5. Các thông số của quá trình rang ............................................................. 14
Bảng 1.6. Các thông số của quá trình làm nguội .................................................... 15
Bảng 1.7. Các thông số của quá trình nghiền .......................................................... 16
Bảng 2.1. Kích thước của mẫu cần khảo sát ........................................................... 27
Bảng 2.2. Xây dựng đường chuẩn dextrose ............................................................ 32
Bảng 2.3. Thang điểm đánh giá cảm quan theo TCVN 3215 – 79 ......................... 35
Bảng 2.4. Bảng đánh giá cảm quan sản phẩm cà phê nấm Linh Chi theo phương
pháp cho điểm TCVN 3215-79 ............................................................................... 36
Bảng 2.5. Các mức chất lượng ................................................................................ 39
Bảng 3.1. Ảnh hưởng kích thước của nấm Linh Chi đến sản phẩm ....................... 40
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ cà phê và nấm Linh Chi đến giá trị cảm quan của
dòng sản phẩm thứ I ................................................................................................ 41
Bảng 3.3. Bảng đánh giá xếp loại chất lượng sản phẩm ......................................... 42
Bảng 3.4. Kết quả đường chuẩn dextrose ............................................................... 44
Bảng 3.5. Hàm lượng polysaccharide tổng trong các mẫu ..................................... 46
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của tỉ lệ cà phê và nấm Linh Chi đến giá trị cảm quan của
sản phẩm .................................................................................................................. 47
Bảng 3.7. Bảng đánh giá xếp loại chất lượng sản phẩm ......................................... 48


Ket-noi.com

Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

LỜI MỞ ĐẦU
Khoa học Kỹ thuật ngày càng phát triển, điều kiện sống và nhu cầu con
người ngày càng cao, chính vì vậy xuất hiện nhu cầu đa dạng hóa sản phẩm để
thu hút người tiêu dùng, đảm bảo cả về số lượng và chất lượng.
Những năm gần đây, cùng với sự phát triển của các quán cà phê, hệ thống
cung ứng cà phê và nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng (NTD), thì số
lượng tiêu thụ cà phê trong nước cũng như suất khẩu tăng nhanh (với 2/3 là cà
phê bột rang xay, 1/3 là cà phê hòa tan). Theo nghiên cứu số liệu thống kê có
65% NTD có sử dụng cà phê Việt Nam 7 lần/tuần, nghiêng về nam giới (59%).
Tỷ lệ sử dụng cà phê tại nhà và bên ngoài là ngang nhau 49/50% [17].
Theo nghiên cứu của Hiệp hội cà phê quốc tế cho thấy những người uống
cà phê hằng ngày có thể giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường đến 50%. Đồng thời
có thể giảm bớt căng thẳng, tăng cường sức khỏe, xóa tan sự mệt mỏi. Với các
hoạt động chất giúp tiêu hao lượng mỡ sâu trong cơ thể.
Theo tiến sĩ Clara Rose cho rằng nấm Linh Chi là loại thuốc bổ diệu kỳ,
tăng cường miễn dịch, chữa bệnh tiểu đường, viêm gan, viêm phế quản mãn
tính, nó còn hạn chế sự lây lan các tế bào virut HIV..v.v..” [19]. Cũng chính vì
có rất nhiều giá trị sức khỏe, mà ở nước ta mọc ra nhiều trang trại nấm Linh Chi.
Tuy nhiên, chủ trại nấm còn gặp nhiều khó khăn về việc giải quyết đầu ra.
Chính những lý do như trên mà chúng tôi đã đề xuất đề tài “Nghiên cứu
quy trình sản xuất cà phê nấm Linh Chi (Ganoderma Lucidum) quy mô
phòng thí nghiệm” nhằm góp phần đa dạng hơn về sản phẩm cà phê trên thị
trường, giải quyết đầu ra cho nấm Linh Chi.

1


 Mục đích nghiên cứu
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất cà phê nấm Linh Chi,
nhằm đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường.
 Nội dung thực hiện
a) Khảo sát một số yếu tố trong quá trình sản xuất dòng sản phẩm thứ I: phối
trộn bột cà phê và bột nấm Linh Chi
- Khảo sát ảnh hưởng kích thước của nấm Linh Chi đến sản phẩm cà phê và
nấm Linh Chi
- Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ cà phê và nấm Linh Chi đến giá trị cảm
quan của sản phẩm
b) Khảo sát một số yếu tố trong quá trình sản xuất dòng sản phẩm thứ II:
phối trộn bột cà phê và cao nấm Linh Chi
- Khảo sát thời gian trích ly hàm lượng chất polysaccharide tổng từ nấm
Linh Chi
- Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ cà phê và nấm Linh Chi đến giá trị cảm
quan của sản phẩm
 Phương pháp nghiên cứu
- Định lượng polysaccharide tổng trong nấm Linh Chi (Ganoderma
Lucidum) bằng phương pháp đo quang
- Phương pháp đánh giá cảm quan dựa trên phép thử cho điểm chất lượng
tổng hợp sản phẩm theo TCVN 3215 - 79
- Xác định tỷ lệ chất hòa tan trong nước theo TCVN 5252
- Xác định hàm lượng tro không tan trong acid clohydric theo TCVN 5253
- Xác định hàm lượng tro tổng theo TCVN 5253
- Xử lý số liệu bằng phần mềm Statgraphic Centurion 16.1
- Phần mềm Microsoft Excel

2


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

 Các kết quả đạt được
a) Dòng sản phẩm thứ I: phối trộn bột cà phê và bột nấm Linh Chi
- Xác định được kích thước nấm Linh Chi thích hợp cho sản phẩm là chiều
dài 2,67 ± 0,41 (mm), chiều rộng 0,5 ± 0,04 (mm)
- Xác định được tỉ lệ tối ưu cà phê: nấm Linh Chi là 20:1 (g)
b) Dòng sản phẩm thứ II: phối trộn bột cà phê và cao nấm Linh Chi
- Xác định được tỉ lệ tối ưu cà phê: nấm Linh Chi đem đi trích ly là 20:0,9
(g)
- Xác định được thời gian trích ly nấm Linh Chi thích hợp nhất là 25 phút
trở lên với nhiệt độ 90 – 1000C
 Bố cục nghiên cứu
- Lời mở đầu
- Chương 1: Tổng quan lý thuyết
- Chương 2: Đối tượng và phương pháp nguyên cứu
- Chương 3: Kết quả và thảo luận
- Kết luận và kiến nghị
- Tài liệu tham khảo
- Phụ lục

3


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Nguyên liệu bột cà phê
1.1.1. Giới thiệu về cà phê (Rubiaceae) [8]
Cà phê có nhiều loại. Tuy nhiên, không phải loại nào cũng cho năng suất
cao. Chỉ có 2 loại cà phê có ý nghĩa kinh tế: loài thứ nhất có tên thông thường
trong tiếng Việt là Cà phê chè (tên khoa học là Coffea arabica), đại diện khoảng
61% các sản phẩm cà phê trên thế giới. Loại thứ hai là cà phê vôi (tên khoa học
là Coffea canephora hay Coffea robusta), chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê.
Ngoài ra còn có Coffea liberica và chari (ở Việt Nam gọi là Cà phê mít) với sản
lượng không đáng kể. Cà phê được sử dụng khá nhiều lĩnh vực của công nghiệp
thực phẩm. Tuy nhiên, cà phê được sử dụng nhiều nhất là để sản xuất cà phê
rang xay và cà phê hòa tan.
Khi sử dụng sản phẩm từ cà phê, người sử dụng chủ yếu quan tâm đến chất
lượng cảm quan và giá trị dược tính của chúng. Còn giá trị dinh dưỡng thì ít
được quan tâm.

Hình 1.1. Cây cà phê
1.1.1.1. Phân loại cà phê [8]
Hiện nay, hai loại cà phê được trồng nhiều nhất trên thế giới là cà phê
Arabica, cà phê Robusta. Các loại cà phê khác chiếm không đáng kể. Trong hai
loại cà phê phổ biến nói trên, cà phê Arabica thường được đánh giá cao hơn về
các tính chất hương vị, và thường được sử dụng để sản xuất cà phê rang xay.
Còn cà phê Robusta thì thường được sử dụng để sản xuất cà phê hòa tan hoặc
4

Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

phối trộn với cà phê Arabica để sản xuất cà phê rang xay.
Cà phê chè (Arabica)
Tên khoa học là Coffee arabica, thường được gọi là cà phê chè, đại diện
cho khoảng 61% các sản phẩm cà phê trên thế giới. Có nguồn gốc từ Cao
Nguyên nhiệt đới Ethiopia đông Phi Châu. Thường có hai nhân, hiếm khi có ba
nhân, cuống quả khi chín rất mềm dễ rụng, nứt khi trời mưa. Khoảng 800 – 1200
quả/kg, cứ 2,5 – 3 kg hạt cho ra 1 kg nhân, nhân có màu xám xanh, xanh lục,
xanh nhạt,… Tùy theo phương pháp chế biến lượng caffein trong nhân khoảng 1
– 3%.
Cà phê vôi (Robusta)
Tên khoa học: Coffea canephora hay Coffea robusta, thường được gọi là cà
phê vôi, chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê. Có nguồi gốc từ khu vực sông
Conggô và miền núi thấp xích đạo với nhiệt đới Tây Phi Châu. Quả chín màu đỏ
sẫm, đường kính 10 – 13 mm, hình bầu dục hoặc tròn có hai nhân đôi khi một
nhân, vỏ quả cứng có cuống dài hơn arabica. Cứ khoảng 3 kg quả cho ra 1 kg
nhân, nhân hình bầu dục hơi tròn có màu xám xanh, xanh bạc, vàng mỡ gà,…
Tùy thuộc vào cách chế biến lượng caffein có khoảng 1,5 – 3%.
Cà phê mít (Chari)
Tên khoa học: Coffea chari, ở Việt Nam thường được gọi là cà phê mít. Có
nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc Biển Hồ gần xa mạc Xahara, du nhập vào
Việt Nam năm 1905. Hoa của ba loại cà phê trên thường nở đồng loạt, thành
chùm màu trắng muốt, hương thơm ngào ngạt. Một cây cà phê trưởng thành có

từ 30.000 – 40.000 hoa, 5 – 3%.

5


1.1.1.2. Cấu tạo và thành phần hóa học
a) Cấu tạo [8]
Quả cà phê bao gồm các phần như sau: Lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu,
lớp vỏ lụa, nhân.
Lớp vỏ quả: là lớp vỏ ngoài cùng, có màu đỏ, đỏ sẫm hoặc vàng tùy chủng,
mềm, cà phê chè mềm hơn cà phê vối và cà phê mít.
Lớp vỏ thịt (lớp nhớt): nằm dưới lớp vỏ, mềm. Vỏ thịt cà phê vối và cà phê
chè mềm, ngọt, mỏng, dễ bong tróc khi xay xát hơn cà phê mít.
Vỏ trấu: là một lớp vỏ cứng bao bọc nhân, cấu tạo chủ yếu là cellulose. Vỏ
trấu cà phê chè mỏng hơn, dễ vỡ hơn cà phê vối và cà phê mít.
Vỏ lụa: nằm dưới lớp vỏ trấu, mỏng, mềm, có màu sắc tùy chủng.
Nhân cà phê: lớp tế bào phần ngoài của nhân cứng, có những tế bào nhỏ,
trong có chứa những chất dầu. Phía trong có những tế bào lớn và mềm hơn.

Hình 1.2. Cấu tạo hạt cà phê
b) Thành phần hóa học [1]
Trong hạt cà phê nhân có rất nhiều các thành phần hóa học khác nhau. Hàm
lượng của các chất trong cà phê thường dao động trong một giới hạn khá rộng và
phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, thổ nhưỡng, khí hậu, phương thức canh
tác và các phương pháp chế biến và thu hoạch.

6


Ket-noi.com

Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

Bảng 1.1. Một số thành phần hóa học cơ bản có trong cà phê [1]
Thành phần

Hàm lượng
Cà phê Arabica

Cà phê Robusta

Độ ẩm

12 - 13% (w/w)

12 - 13% (w/w)

Caffeine

1,2 (% chất khô)

2,4 (% chất khô)

Trigonelline

1,1 (% chất khô)

Glucid mạch ngắn
Polysaccharide

5 – 8 (% chất khô)
49,3 – 56,3 (% chất khô)

37,5 – 47,7 (% chất khô)

Protein và acid amin

10 – 15 (% chất khô)

Lipid

10 – 15 (% chất khô)

Chlorogonic acid tổng

6 – 9 (% chất khô)
4 – 4,5 (% chất khô)

Khoáng

Bên cạnh các thành phần trên, trong cà phê nhân còn có một số thành phần
khác như acid hữu cơ, nicotinic acid, pectin, lignin…
Vai trò của một số chất hóa học trong việc tạo ra màu – mùi – vị đặc trưng
của cà phê.
Hydratcarbon: hàm lượng hydrocarbon trong cà phê khô khoảng 60%. Phần
lớn là polysacchride hòa tan hoặc không hòa tan trong nước và một phần nhỏ là

các đường saccharose, glucose,… Trong quá trình rang các hydratcarbon biến
đổi nhiều, chúng có thể phân hủy thành các hợp chất khác nhau hoặc biến mất
hầu như hoàn toàn như các chất đường đã nói trên. Các đường khử tham gia một
số phản ứng tạo màu và mùi của cà phê rang. Các polysaccharide không hòa tan
trong nước, chúng tạo nên những thành tế bào của hạt cà phê và sau khi pha trở
thành bã cà phê.
Các chất béo: trong cà phê nhân tổng hàm lượng chất béo chiếm khoảng 10
– 15% chất khô. Trong quá trình rang các lớp chất béo mất đi 1 – 2%. Các hợp
7


chất béo chủ yếu tạo thành dầu cà phê là trigliceride và diterpene.
Các acid: đại diện quan trọng nhất của nhóm acid là các loại acid
chlorogenic. Đây là những loại acid đặc trưng đối với cà phê. Trong quá trình
rang chúng bị phân hủy 30 – 70%, sau khi rang có sự hình thành một số acid dễ
bay hơi. Tất cả các acid này đều góp phần tạo vị chua của cà phê.
Các loại protein: hầu như không có mặt trong cà phê rang, do rang ở nhiệt
độ cao nên một phần bị phân hủy, phần còn lại kết hợp với hydrocarbon và các
acid chlorogenic tạo thành những chất màu nâu. Khi gia nhiệt, các mạch
polypeptide bị phân cắt, các acid amin được giải phóng ra tác dụng với nhau
hoặc tác dụng với những chất tạo nên mùi và vị cho cà phê rang. Acid amin có
chứa lưu huỳnh như cystein, methionine và proline, chúng góp phần tạo nên
hương vị đặc trưng của cà phê sau khi rang. Đặc biệt, methionine và proline có
tác dụng làm giảm tốc độ oxi hóa các chất thơm, làm cho cà phê rang giữ được
mùi vị khi bảo quản. Trong quá trình chế biến chỉ có một phần protein bị phân
giải thành acid amin, còn phần lớn bị biến thành hợp chất không tan.
Các chất khoáng: hàm lượng chất khoáng trong cà phê khoảng 4 – 4,5%,
chủ yếu là kali, nitơ magie, photpho, clo. Ngoài ra còn thấy nhôm, sắt, đồng,
iod, lưu huỳnh.
1.1.2. Chỉ tiêu yêu cầu cảm quan và hóa lý của cà phê [1]

a) Yêu cầu đối với hạt cà phê
Do sự đa dạng về sản phẩm theo thị hiếu của người sử dụng, hiện nay tiêu
chuẩn cà phê nguyên liệu để sản xuất cà phê rang phụ thuộc vào từng nhà sản
xuất cụ thể. Để đánh giá chất lượng cà phê nhân, người ta thường dựa vào các
chỉ tiêu sau đây:
+ Độ ẩm: thường nhỏ hơn 13% (w/w)
+ Kích thước hạt: dựa vào số lượng hạt qua các lỗ sàng có kích thước theo
bộ tiêu chuẩn của ISO về kích thước lỗ sàng
+ Tỷ trọng và khối lượng của 100 hạt
8


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

+ Số lượng lỗi có trên 100 hạt (các lỗi như màu sắc không đặc trưng, sâu bọ,
hạt non, các tổn thương do quá trình chế biến…)
+ Hàm lường tạp chất và tỷ lệ lẫn các loài cà phê khác nhau
+ Các tính chất cảm quan về màu sắc và thể chất của hạt cà phê
Hiện nay, đối với cà phê nhân của Việt Nam, các nhà sản xuất cà phê nhân
dựa vào bộ tiêu chuẩn TCVN 4193: 2005 để đánh giá chất lượng. Bộ tiêu chuẩn
này có nội dung gần như tương tự với các tiêu chuẩn đánh giá của Hiệp hội Cà
phê Thế giới (ICO).
b) Yêu cầu cảm quan cà phê bột
Yêu cầu cảm quan đối với cà phê bột được thể hiện ở bảng 1.2 theo TCVN

5251: 2007
Bảng 1.2. Yêu cầu cảm quan đối với cà phê bột
Tên chỉ tiêu

Yêu cầu
Hạng 1

Màu sắc
Mùi

Hạng 2

Màu nâu cánh gián đậm

Thơm rất đặc trưng của cà Thơm rất đặc trưng của cà phê
phê bột, không có mùi lạ

Vị

Màu nâu cánh gián không đều
bột, không có mùi lạ

Có vị rất đặc trưng của cà Có vị rất đặc trưng của cà phê
phê bột

bột

Trạng thái

Dạng bột, đồng đều, tơi xốp

Dạng bột, không vón

Cà phê pha

Có màu cánh gián đậm, sánh Có màu cánh gián, ít sánh
tự nhiên

9


c) Yêu cầu hóa – lý cà phê bột
Yêu cầu về hóa – lý đối với cà phê bột được thể hiện ở bảng 1.3 theo
TCVN 5251: 2007
Bảng 1.3. Yêu cầu về hóa – lý đối với cà phê bột
Tên chỉ tiêu

Mức

1. Độ mịn, tính theo % khối lượng
- Dưới rây F 0,56 mm, không nhỏ hơn

30

- Trên rây F 0,25 mm, không lớn hơn

15

2. Độ ẩm, tính theo % khối lượng, không lớn hơn

5

3. Hàm lượng cafein, tính theo % khối lượng, không nhỏ hơn

1,0

4. Hàm lượng tro, tính theo % khối lượng, không nhỏ hơn
- Tro tổng số

5

- Tro không tan trong axit clohydric

0,2

5. Tỷ lệ chất tan trong nước, tính theo % khối lượng, không nhỏ hơn

25

1.1.3. Quy trình sản xuất cà phê rang xay [1]
Nguyên liệu trong sản xuất cà phê rang xay là hạt cà phê hay còn gọi là cà
phê nhân. Quả cà phê sau khi được thu hái sẽ qua các quá trình sơ chế bóc tách
lớp vỏ và thịt quả, rửa sạch, sấy khô, xát lớp vỏ thóc và đánh bóng tách lớp vỏ
lụa để thu hạt cà phê khô thương phẩm được gọi là cà phê nhân. Có hai phương
pháp chính để sơ chế là phương pháp khô và phương pháp ướt:
Sơ chế theo phương pháp khô: cà phê được thu hái theo kiểu tuốt cành,
gồm quả chín, chưa chín và quả quá chín. Cà phê sau khi thu hái xong sẽ đem đi
phơi hay sấy khô, xát vỏ thóc và đánh bóng. Quá trình sơ chế cà phê theo
phương pháp khô là phương pháp đơn giản nhất, thích hợp với cà phê vối
(Robusta). Tuy nhiên, do chất lượng của khối quả thu hái là không đồng đều,

dẫn đến sản phẩm chế biến theo phương pháp này thường có chất lượng không
cao và không ổn định.
10


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

Sơ chế theo phương pháp ướt: cà phê phải được thu hái theo kiểu nhặt quả,
đảm bảo chín đồng đều, không được lẫn các hạt xanh hoặc quá chín. Sau khi thu
hái xong, nguyên liệu được đem vào bể phân loại càng sớm càng tốt để hạn chế
tổn thất về số lượng. Tiếp theo, cà phê được đưa sang thiết bị tách nhớt. Có thể
thực hiện quá trình lên men để giúp việc tách lớp vỏ nhớt bên ngoài được dễ
dàng hơn. Sau đó, được đưa qua hệ thống rửa và tiến hành sấy khô có được cà
phê thóc. Cuối cùng, cà phê thóc sẽ được xát vỏ, đánh bóng, phân loại và bao
gói thành hạt cà phê thương phẩm. Quá trình sơ chế theo phương pháp ướt sẽ
giúp sản phẩm cà phê có chất lượng cao hơn so với phương pháp khô. Phương
pháp này thích hợp để sản xuất cà phê chất lượng cao như cà phê chè (Arabica).
Cà phê nhân

Làm sạch
Trộn
Rang
Nghiền
Bao gói

Cà phê rang xay
Hình 1.3. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất cà phê rang xay

11


Nguyên liệu
Để đảm bảo sự đồng đều của cà phê trong quá trình rang, phải 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 (hạt bị lép, hạt cà phê được chế biến từ các quả quá chín…). Độ
ẩm nguyên liệu đầu vào là nhỏ hơn 13%.
a) Làm sạch
 Mục đích
Cà phê nhân khi được đưa đến nhà máy sản xuất có thể lẫn các loại tạp
chất. Thành phần tạp chất thường là lá, vỏ cà phê còn sót lại, đá, cát… Các tạp
chất có thể ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của sản phẩm. Riêng kim loại có
thể làm hỏng thiết bị trong quá trình nghiền sau này.
b) Phối trộn
 Mục đích
Nhằm đa dạng hóa sản phẩm và đáp ứng yêu cầu của người sử 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 với cà phê Robusta với nhau. Tỷ lệ phối
trộn tùy theo từng nhà sản xuất và loại sản phẩm sẽ được phục vụ cho những đối
tượng tiêu dùng nào.
 Phương pháp thực hiện
Quá trình phối trộn thường được thực hiện trong thiết bị trộn dạng thùng
quay.
 Các biến đổi của nguyên liệu
Trong quá trình phối trộn, không có biến đổi quan trọng nào diễn ra.

c) Quá trình rang
 Mục đích
Là công đoạn quan trọng nhất và mang tính chất quyết định đến chất lượng
của cà phê thành phẩm và tạo ra các biến đổi tính chất cơ lý hóa của hạt cà phê,
làm cho quá trình nghiền cà phê tiếp theo được dễ dàng hơn.
12


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

 Phương pháp thực hiện
Rang là quá trình gia nhiệt cho hạt cà phê, sử dụng tác nhân truyền nhiệt là
không khí nóng có nhiệt độ 180 – 2600C. Trong quá trình rang, hạt được đảo
trộn liên tục nên trong thiết bị rang có cả 3 phương pháp truyền nhiệt: bức xạ,
dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt. Có 3 chế độ nhiệt độ để lựa chọn [1].
+ Nhiệt độ thấp, thời gian dài: 2200C, 9 – 12 phút
+ Nhiệt độ cao, thời gian ngắn: 2600C, 2,5 – 3 phút
+ Nhiệt độ cao, thời gian dài
Bảng 1.4. Các mức độ rang cà phê
Mức độ rang

Mô tả cảm quan

Rang sáng – rang Màu nâu sáng đến màu nâu vàng

sơ

Hương vị nhẹ, độ acid thấp
Bề mặt hạt cà phê khô

Rang nhẹ vừa

Màu nâu sáng vừa
Độ acid rõ và hương vị tăng nhẹ
Bề mặt hạt cà phê khô

Rang trung bình

Màu nâu vừa
Độ acid và hương vị tăng
Hầu hết các hạt cà phê vẫn khô

Rang hơi đậm – Màu nâu tối
rang hơi kỹ

Bề mặt có sự hiện diện của những hạt dầu nhỏ
Độ acid giảm nhẹ và hương vị mạnh nhất

Rang đậm – rang Màu đen hoặc nâu đen
kỹ

Hạt cà phê có những đóm dầu hay cà hạt đều có dầu
Hương vị giảm trong khi độ béo tăng mạnh

Rang rất đậm – Hạt màu đen với bề mạt phủ đầy dầu

rang rất kỹ

Hương vị giảm rất mạnh, độ béo cũng giảm

13


 Sự biến đổi của nguyên liệu
Biến đổi vật lý: 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.
Biến đổi hóa lý: hiện tượng bay hơi ẩm và các hợp chất dễ bay hơi. Quá
trình này làm cho cấu trúc bên trong hạt trở nên giòn xốp.
Biến đổi hóa học: sẽ tạo ra các đặc trưng về hương vị cho cà phê thành
phẩm, làm tổn thất chất khô. Các phản ứng hóa học xảy ra như là phản ứng
Maillard, caramel, oxy hóa lipid..v.v.v
Biến đổi hóa sinh và vi sinh: các enzyme và vi sinh vật có trong khối hạt
ban đầu sẽ bị vô hoạt hoàn toàn.
Biến đổi cảm quan: đầu tiên hạt cà phê dần trơn và nhẵn. Sau đó, bề mặt
hạt sẽ khô và bắt đầu xuất hiện các vết nứt. Cuối cùng, bề mặt hạt sẽ dần bóng
lên do dầu từ bên trong nhân cà phê thoát ra bề mặt. Màu sắc của hạt cà phê sẽ
biến đổi dần từ màu xanh xám sang màu vàng nhạt, vàng đậm, nâu cánh gián,
nâu đen và cuối cùng có màu đen đậm.
 Thông số kỹ thuật
Các thông số kỹ thuật được thể hiện ở bảng 1.5 như sau:
Bảng 1.5. Các thông số của quá trình rang
Thời gian

Không quá một giờ

Nhiệt độ

180 – 2400C

Thể tích sau khi rang

40 – 60%

Độ ẩm

1 – 2%

d) Làm nguội cà phê rang
 Mục đích
Cà phê sau khi rang có nhiệt độ cao làm cho các hợp chất tạo hương mới
sinh ra tiếp tục bay hơi làm thất thoát hương. Vì vậy để tránh tổn thất hương,
cần làm nguội nhanh sản phẩm.
14