BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ BỘT PHA
PHIN TẠI CƠ SỞ TRÀ – CÀ PHÊ ĐẠI KHÁNH
Họ và tên sinh viên: TRẦN NGỌC VINH
Ngành: BẢO QUẢN CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM
VÀ DINH DƯỠNG NGƯỜI
Niên khóa: 2007 – 2011
Tháng 8/2011
KHẢO SÁT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ BỘT PHA PHIN TẠI CƠ
SỞ TRÀ – CÀ PHÊ ĐẠI KHÁNH
Tác giả
TRẦN NGỌC VINH
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Bảo quản chế biến nông sản thực phẩm và Dinh dưỡng người
Giáo viên hướng dẫn:
TS. VŨ THỊ LÂM AN
Tháng 08 năm 2011
i
LỜI CẢM ƠN
Xin thành kính bày tỏ lòng biết ơn tới công lao dưỡng dục của bố mẹ và những
người thân trong gia đình, những người luôn luôn bên cạnh động viên, ủng hộ, theo
dõi và giúp đỡ con trong suốt quá trình học tập.
Xin chân thành gởi lời cảm ơn đến:
Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh,
Ban chủ nhiệm Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho tôi học tập, tích lũy
kiến thức, kinh nghiệm trong những năm qua.
Toàn thể quý thầy cô Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã tận tình giảng
dạy, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập.
Xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Vũ Thị Lâm An – giảng viên khoa Công
Nghệ Thực Phẩm đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề
tài.
Xin chân thành gởi lời cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của anh Vũ Duy Khánh,
chủ doanh nghiệp cơ sở trà – cà phê Đại Khánh cùng các anh chị trong cơ sở đã giúp
đỡ và tạo điều kiện thận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực tập tại cơ sở.
Sau cùng xin cảm ơn tất cả bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến và
động viên tôi trong quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2011
Trần Ngọc Vinh
ii
TÓM TẮT
Đề tài “Khảo sát quy trình chế biến cà phê tại cơ sở trà – cà phê Đại khánh”
được thực hiện tại cơ sở trà – cà phê Đại khánh, 268 Linh Trung, phường Linh Trung,
quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh trong thời gian từ tháng 3/2011 đến tháng
7/2011.
Mục đích của đề tài: nhằm giúp chúng tôi nắm chắc tất cả các công đoạn trong
qui trình sản xuất cà phê. Sau quá trình thực tập tại cơ sở, chúng tôi đã tìm hiểu được:
Nguyên liệu cà phê nhân nhập vào kho phải đạt yêu cầu về mặt cảm quan, cũng
như yêu cầu về ẩm độ.
Tìm hiểu kỹ lưỡng các công đoạn của quy trình sản xuất cà phê pha phin.
Theo dõi các yếu tố ảnh hưởng: nguyên liệu, các thông số kỹ thuật, thao tác
thực hiện làm ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.
Tìm hiểu các điều kiện yêu cầu đối với sản phẩm trước khi xuất xưởng, tham
gia đánh giá cảm quan các sản phẩm của cơ sở.
iii
MỤC LỤC
Trang
Trang tựa........................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ....................................................................................................................... ii
Tóm tắt ............................................................................................................................ iii
Mục lục ........................................................................................................................... iv
Danh sách các hình ......................................................................................................... vi
Danh sách các bảng ........................................................................................................ vi
Chương 1 MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu đề tài ........................................................................................................... 1
1.3 Nội dung và phương pháp thực hiện ......................................................................... 2
1.3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài ...................................................................2
1.3.2 Nội dung thực hiện .................................................................................................2
1.3.3 Phương pháp tiếp cận .............................................................................................2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................ 5
2.1 Giới thiệu công ty ...................................................................................................... 5
2.2 Qui trình sản xuất cà phê chung ................................................................................ 6
2.3 Cơ sở khoa học của qui trình chế biến cà phê ........................................................... 7
2.3.1 Cơ sở khoa học của nguyên liệu cà phê .................................................................7
2.3.2 Cơ sở khoa học của quá trình rang .........................................................................9
2.3.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với cà phê bột .....................................................................10
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................... 11
3.1 Nguyên liệu.............................................................................................................. 12
3.1.1 Các loại cà phê và các dòng cà phê ......................................................................12
3.1.2 Một số hương liệu thông dụng cho cà phê ...........................................................14
3.1.3 Phụ liệu cho cà phê . .............................................................................................15
3.2. Rang ........................................................................................................................ 15
3.2.1 Bắt đầu rang đến nhiệt độ trên 100 oC..................................................................16
3.2.2 Giai đoạn hạt cà phê chuyển sang ngả màu vàng nhạt - nhiệt độ trên 150 oC. ....17
iv
3.2.3 Giai đoạn vàng đậm – nhiệt độ khoảng 180 oC. ...................................................17
3.2.4 Giai đoạn chuyển sang màu nâu nhạt - Nhiệt độ khoảng 200 oC. ........................18
3.2.5 Giai đoạn chuyển sang màu nâu - nhiệt độ khoảng 210 oC..................................18
3.2.6 Giai đoạn chuẩn bị nổ lần hai – nhiệt độ khoảng 225 oC ....................................21
3.3 Phối trộn .................................................................................................................. 23
3.4 Đánh tơi ................................................................................................................... 24
3.5 Ủ .............................................................................................................................. 24
3.6 Xay........................................................................................................................... 25
3.7 Phối hương............................................................................................................... 26
3.8 Đóng gói .................................................................................................................. 26
3.8.1 Loại bao bì sử dụng ..............................................................................................26
3.8.2 Nhãn của bao bì ....................................................................................................27
3.8.3 Quá trình đóng gói ................................................................................................27
3.9 Thành phẩm ............................................................................................................. 28
Chương 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................................... 29
5.1 Kết luận.................................................................................................................... 29
5.2 Đề nghị .................................................................................................................... 29
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 30
MỤC LỤC
v
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Quy trình sản xuất cà phê chung .................................................................... 7
Hình 2.2: Cấu trúc cafeine .............................................................................................. 8
Hình 3.1: Quy trình chế biến cà phê bột pha phin ........................................................ 12
Hình 3.2: Thiết bị rang cà phê ...................................................................................... 16
Hình 3.3: Hạt cà phê mới bắt đầu rang ......................................................................... 17
Hình 3.4: Hạt cà phê ngả vàng ..................................................................................... 17
Hình 3.5: Hạt cà phê ở nhiệt độ rang khoảng 180 oC ................................................... 18
Hình 3.6: Hạt cà phê màu nâu nhạt ở nhiệt độ khoảng 200 oC ................................... 18
Hình 3.7: Hạt cà phê màu nâu ở nhiệt độ khoảng 210 oC ............................................ 19
Hình 3.8: Hạt cà phê giai đoạn nổ lần 1 ....................................................................... 19
Hình 3.9: Hạt cà phê ở nhiệt độ rang khoảng 215 oC ................................................... 20
Hình 3.10: Hạt cà phê ở nhiệt độ rang khoảng 220 oC ................................................. 20
Hình 3.11: Hạt cà phê bắt đầu nổ lần 2 ........................................................................ 21
Hình 3.12: Hạt cà phê ở nhiệt độ rang khoảng 225 oC ................................................. 21
Hình 3.13: Hạt cà phê ở nhiệt độ rang khoảng 240 oC ................................................. 22
Hình 3.14: Cấu tạo máy đánh tơi .................................................................................. 24
Hình 3.15: Cấu tạo máy xay hạt cà phê ........................................................................ 25
Hình 3.16: Máy đóng gói .............................................................................................. 27
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Thành phần hóa học có trong hạt cà phê rang ................................................ 9
vi
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Cà phê là một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu lớn, có nhiều triển
vọng phát triển mạnh ở nước ta trong thời gian tới. Theo dự báo của Jackques Op de
Laak, chuyên gia cà phê của FAO và một số chuyên gia trong nước, nhu cầu tiêu thụ
cà phê bình quân đầu người trong nước và thế giới ngày một gia tăng. Với nhịp độ
tăng trưởng như hiện nay, cứ sau 8 năm nhu cầu tiêu thụ nội địa tính theo đầu người sẽ
tăng gấp 2 lần. Cùng với nhu cầu trong nước, khi xu hướng các nước phương Tây gia
tăng sở thích tiêu thụ cà phê chất lượng cao, triển vọng cà phê xuất khẩu của Việt Nam
cũng sẽ có nhiều hứa hẹn. Mặc dù có nhiều thời cơ để phát triển nhưng sản xuất kinh
doanh và xuất khẩu cà phê ở nước ta phải đương đầu với nhiều khó khăn, thử thách.
Một tồn tại dễ nhận thấy là cà phê Việt Nam thừa nhận có hương vị đậm đà, thơm
ngon, có chất lượng cảm quan tốt, nhưng giá bán thấp, thấp nhất so với cà phê cùng
loại của các nước trong khu vực. Để tìm hiểu rõ về cà phê và các sản phẩm cà phê, nhờ
sự tạo điều kiện thuận lợi của chủ doanh nghiệp trà – cà phê Đại Khánh chúng tôi có
dịp thực tập tại công ty.
1.2 Mục tiêu đề tài
Mục tiêu của quá trình thực tập tại cơ sở nhằm giúp chúng tôi được tiếp cận với
dây chuyền sản xuất cà phê bột pha phin, nắm chắc tất cả các bước trong quy trình sản
xuất cà phê, tìm hiểu về giá cả, các loại cà phê nhân, các dòng cà phê bột pha phin
cũng như gu thưởng thức cà phê của người Việt Nam.
Trong quá trình thực tập chúng tôi đã vận dụng và kết hợp những kiến thức
được học ở trường với kiến thức thực tế để đưa ra những đóng góp cho cơ sở và tích
lũy những kinh nghiệm cho riêng mình. Ngoài ra trong quá trình thực tập chúng tôi
luôn làm việc đúng giờ, chấp hành đúng và đầy đủ các qui định của công ty. Nắm chắc
1
quy trình sản xuất cà phê và không được làm ảnh hưởng đến sự vận hành bình thường
của cơ sở.
1.3 Nội dung và phương pháp thực hiện
1.3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài
Đề tài được tiến hành từ tháng 3/2011 đến tháng 7/2011 thực hiện tại cơ sở trà
– cà phê Đại khánh, 268 Linh Trung, phường Linh Trung, quận Thủ Đức, Thành phố
Hồ Chí Minh.
1.3.2 Nội dung thực hiện
Trong quá trình thực tập tại cơ sở chúng tôi tìm hiểu rất kỹ về nội quy, quy định
mô hình hoạt động của doanh nghiệp, cách bố trí các phòng, khu vực hoạt động của
xưởng, mạng lưới phân phối cà phê của doanh nghiệp và các sản phẩm cà phê doanh
nghiệp hiện có cũng như đặc tính của từng loại sản phẩm. Đối với quy trình sản xuất
cà phê chúng tôi được tham gia trực tiếp vào tất cả các công đoạn của quy trình, trong
các công đoạn đó chúng tôi tập trung nhiều hơn vào phần rang cà phê vì nó là công
đoạn quan trọng nhất quyết định đến chất lượng cuối cùng của cà phê thành phẩm.
Trước khi đưa sản phẩm ra thị trường để đảm bảo chất lượng, bộ phận kỹ thuật của
doanh nghiệp tiến hành đánh giá cảm quan và chúng tôi được trực tiếp tham gia, được
nói lên nhận định của mình đồng thời đưa ra những ý kiến đóng góp.
1.3.3 Phương pháp tiếp cận
1.3.3.1 Phương pháp tiếp cận nội quy, quy định tại cơ sở
Tất cả các nội quy tại công ty được văn bản hóa, yêu cầu vệ sinh an toàn thực
phẩm cũng như an toàn lao động đối với công nhân làm việc đều được kiểm soát chặt
chẽ, các quy định được phổ biến rộng rãi cho nhân viên thông qua những văn bản
được dán ở các phòng làm việc và phòng sản xuất của công ty.
1.3.3.2 Phương pháp tìm hiểu quy trình sản xuất
Đối với từng khâu trong quá trình sản xuất cà phê bột pha phin được các nhân
viên trong công ty tạo điều kiện cho chúng tôi tiếp cận, tìm hiểu một cách kĩ lưỡng.
Đồng thời trực tiếp tham gia vào các công đoạn của dây chuyền sản xuất một cách
thuần thục, nắm vững các yêu cầu của từng công đoạn, các thông số kỹ thuật, tỉ lệ phối
trộn.
2
Phương pháp tham vấn
Trong quá trình tìm hiểu qui trình sản xuất cà phê chúng tôi đã đặt ra các câu
hỏi, các thắc mắc trong từng công đoạn của qui trình và được các anh chị tận tình chỉ
bảo.
Phương pháp nghe, nhìn
Trong công đoạn rang của quy trình sản xuất cà phê, để có được một mẻ rang
đạt tiêu chuẩn là cả một vấn đề không hề đơn giản vì nó quyết định đến chất lượng của
cà phê thành phẩm cuối cùng. Nhận thức được tầm quan trọng trên chúng tôi đã quan
sát rất kỹ nhiệt độ rang, màu khói và lắng nghe tiếng nổ của hạt cà phê trong trống
rang cũng như thời điểm mà mẻ cà phê được cho ra khỏi lò rang. Trong quá trình xay
cà phê chúng tôi cũng đã quan sát để nắm bắt kích cỡ cà phê như thế nào là đạt tiêu
chuẩn.
Phương pháp tham khảo tài liệu
Đối với cà phê nguyên liệu, để biết cách phân biệt các loại cà phê nhân và đặc
tính của từng loại cà phê nhân cũng như giá cả hiện nay trên thị trường như thế nào,
chúng tôi đã tìm đọc rất nhiều tài liệu trên internet, các tạp chí, cũng như các giáo trình
giảng dạy ở trường và những luận văn tốt nghiệp của các anh chị sinh viên khóa trước.
Phương pháp cảm quan
Để đánh giá được chất lượng của cà phê thành phẩm trước khi đưa ra thị trường
chúng tôi đã trực tiếp tham gia đánh giá cảm quan. Là cơ sở nhỏ chưa có hội đồng
đánh giá cảm quan chuyên nghiệp nên việc đánh giá chủ yếu dựa vào kinh nghiệm để
đánh giá chất lượng thành phẩm đầu ra có ổn định không.
Trước hết phải đánh giá màu sắc, trạng thái, màu, mùi vị của cà phê bột, sau đó
đưa cà phê vào phin pha chế và thực hiện thử nếm màu nước pha. Trước đó, chúng tôi
đã có một thời gian ngắn đi theo bộ phận tiếp thị của công ty để lắng nghe đánh giá
của khách hàng về cà phê của cơ sở, chúng tôi đã nếm thử rất nhiều sản phẩm cà phê
của các doanh nghiệp khác nhau để so sánh với sản phẩm của cơ sở, từ đó đưa ra một
số đóng góp với cơ sở.
Phương pháp tiếp cận, thực hành
Sau một quá trình dài tìm hiểu, học hỏi chúng tôi đã được trực tiếp thực hiện tất
cả các công đoạn dưới sự dưới sự giám sát và giúp đỡ tận tình của các anh chị nhân
3
viên trong cơ sở. Nhìn chung chúng tôi đã thu được những kết quả nhất định. Cụ thể,
chúng tôi nắm được thời điểm lí tưởng để đưa mẻ cà phê ra khỏi lò rang, công thức
phối trộn cho mẻ cà phê sau khi rang, thời điểm thích hợp để phối trộn hương liệu, phụ
liệu, dụng cụ và thời gian ủ cà phê để có được chất lượng cà phê tốt nhất…
4
Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu công ty
Cơ sở trà –cà phê Đại Khánh nằm tại địa chỉ 268 Linh Trung, phường Linh
Trung, quận Thủ Đức, Tp. HCM, được thành lập vào năm 2007. Cà phê là một trong
những lĩnh vực trọng điểm chiến lược đầu tư phát triển lâu dài của trà –cà phê Đại
Khánh. Hiện nay cơ sở đang trong giai đoạn phát triển mạnh và bền vững hướng tới cổ
phần hóa, cơ sở hiện đang có nhiều đại lý phân phối lớn ở các tỉnh thành như Thành
Phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng, các tỉnh khu vực miền tây. Ngoài ra các sản
phẩm cà phê – trà của cơ sở còn được xuất khẩu ở nhiều nước như Hongkong, Đài
Loan, Nhật Bản… Các sản phẩm trà – cà phê rất đa dạng với các thương hiệu như
Asean, Đại Khánh, Goldbell. Mỗi loại có một đặc tính khác nhau, giá cả khác nhau và
thị trường tiêu thụ khác nhau. Loại cà phê Asean giá dao động từ 80 – 100 nghìn/ 1 kg
có đặc điểm là nước cà phê đen, sánh và vị đắng gắt thích hợp với đại đa số người Việt
Nam, phổ biến ở những quán cà phê vỉa hè. Loại cà phê Đại Khánh giá dao động từ
110 – 130 nghìn/1 kg có vị hơi chua ,màu đen cánh gián, hương thơm nhẹ, chủ yếu
được xuất khẩu. Cà phê Goldbell là dòng cà phê cao cấp giá từ 140 – 180 nghìn/1kg,
loại cà phê này có màu đen, nước không sánh, vị đắng nhẹ nhàng, hương thơm quyến
rũ, loại này có mặt ở những quán cà phê cao cấp và thích hợp với những ai thưởng
thức cà phê thực sự.
Với phương châm hoạt động của là “Vì lợi ích của khách hàng” công ty luôn
lựa chọn những nguồn cung cấp cà phê với cà phê nhân có chất lượng tốt nhất, sạch
nhất và ngon nhất từ tinh hoa của vùng đất đỏ bazan màu mỡ, phì nhiêu ở cao nguyên
Đắk Lắk.
Với công thức pha chế độc đáo, không sử dụng hóa chất độc hại. Sử dụng
những hợp chất vi lượng có lợi cho sức khoẻ người tiêu dùng được nghiên cứu và phát
5
triển kết hợp quy trình sản xuất không ảnh hưởng môi trường, cơ sở mong muốn sẽ
đem đến cho người tiêu dùng những sản phẩm cà phê mang hương vị đậm đà.
Định hướng phát triển: với định hướng “khởi đầu một huyền thoại” cơ sở luôn
luôn tìm hiểu, lắng nge và tiếp thu những đóng góp chân thành của khách hàng. Từ đó
nâng cao chất lượng sản phẩm, cải tiến bao bì nhằm làm thỏa mãn nhất những nhu cầu
thị hiếu của con người về cà phê và góp phần đa dạng hương vị cà phê Việt Nam.
Mô hình cơ sở được bố trí khoa học nhằm tạo sự thuận tiện trong quá trình làm
việc của công nhân cũng như tạo sự thông thoáng cho lối đi ở giữa. Sơ đồ bố trí trong
cơ sở được thể hiện ở Phụ lục 1.
2.2 Qui trình sản xuất cà phê chung
Nhìn chung sản xuất cà phê bột chủ yếu trải qua các giai đoạn chính như: rang,
xay, đóng gói, thành phẩm (Hình 2.1). Trong đó quan trọng nhất vẫn là công đoạn rang
cà phê vì nó quyết định đến chất lượng cuối cùng của cà phê thành phẩm. Thế nhưng
ngày nay vì để hợp với gu thưởng thức cà phê của người Việt Nam một số doanh
nghiệp sản xuất cà phê đã tự mày mò, học hỏi và tìm ra cho mình một công thức riêng,
độc đáo bằng cách pha tẩm thêm một số hương phụ liệu như bơ, bột cacao, muối… để
tạo nên ly cà phê thêm đen, đậm đà, sánh, thơm và béo. Do đó hiện nay ngoài những
công đoạn đã nêu trên ở một số cơ sở quy trình sản xuất cà phê còn có thêm công đoạn
phối trộn và công đoạn ủ.
6
Nguyên liệu
Rang
Xay
Đóng gói
Thành phẩm
Hình 2.1: Quy trình sản xuất cà phê chung
2.3 Cơ sở khoa học của qui trình chế biến cà phê
2.3.1 Cơ sở khoa học của nguyên liệu cà phê
2.3.1.1 Nguồn gốc của cà phê
Cà phê (gốc từ café trong tiếng pháp) là một loại thức uống màu đen có chứa
chất caffein và được sử dụng rộng rãi. Cà phê được sử dụng lần đầu tiên vào thế kỉ thứ
IX, khi nó được khám phá ra từ vùng cao nguyên Ethiopia. Từ đó, nó lan ra Ai Cập và
Yemen, và tới thế kỉ thứ XV thì đến Armenia, Persia, Thổ Nhĩ Kỳ và phía bắc Châu
Phi. Từ thế giới Hồi giáo cà phê đến Ý, sau đó là phần còn lại của Châu Âu, Indonesia
và Mỹ. Riêng tại Việt Nam, vào năm 1988 thực dân Pháp mang cà phê vào trồng đầu
tiên ở nước ta. Ngày nay, cà phê là một trong những thức uống thông dụng toàn cầu.
7
2.3.2.2 Thành phần hóa học cà phê nhân
Thành phần chủ yếu tác động trong cà phê là caffeine. Caffeine là hợp chất
không mùi nhưng có vị đắng, hàm lượng caffeine trong hạt cà phê chiếm một tỷ lệ cao
(0,9 – 2,4%). Caffein có công thức hóa học 1: 3: 7 trimethylxathine C8H10N4O2, kết
tinh với một phân tử nước nhưng trở nên khan khi đun nóng ở nhiệt độ 80 – 100 oC.
Nó bắt đầu thăng hoa ở nhiệt độ 120 oC và thăng hoa hoàn toàn ở 178 oC. Điều này có
thể giải thích cho sự tổn thất caffein trong quá trình rang cà phê. Caffein có tác dụng
kích thích lên hệ thống thần kinh trung ương của người sử dụng, kích thích hệ thống
tim mạch, gia tăng nhịp tim và huyết áp và làm thư giãn các cơ bắp thịt, đặc biệt là cơ
bắp khí quản và tác động lên hệ thống bài tiết. Hàm lượng caffeine thay đổi tùy theo
giống cà phê: cà phê Arabica 1,0 – 1,5%, Robusta 1,9 – 2,6% và Catimor 1,3 – 1,8%.
Cấu trúc hóa học của caffeine được trình bày trong Hình 2.1.
Hình 2.2: Cấu trúc của caffein
Đối với con người, một liều lượng caffeine có nguy cơ làm ảnh hưởng đến sinh
mạng khoảng 100 g hoặc khi uống khoảng 50 đến 100 tách cà phê, và liều lượng gây
nguy hiểm tùy thuộc vào tuổi tác, trọng lượng, sức chịu đựng…
Liều lượng trên 10 g caffeine hay tương đương từ 5 đến 10 tách cà phê có thể
gây tác động lên hệ thần kinh trung ương và hệ hô hấp gây nên trạng thái kích hoạt
như: hơi thở dồn dập, hồi hộp, mất ngủ, kích thích hệ thống bài tiết làm việc nhiều.
Liều lượng vài gram caffeine gây nên hiện tượng: gây co giật cơ bắp, trạng thái
động kinh, nhức đầu, tăng cao nhịp tim, chóng mặt và buồn nôn. Với liều lượng
caffeine rất cao sẽ dẫn đến tử vong do rối loạn hệ hô hấp.
Thành phần cà phê nhân được tình bày trong Phụ lục 1.2. Hàm lượng
carbohydrate chiếm đa số trong các chất còn lại, cỡ 50 – 60% (Sivetz và Desrosier,
1979)
8
2.3.2 Cơ sở khoa học của quá trình rang
Rang là công đoạn xử lí nhiệt cho hạt cà phê nhằm mang lại các biến đổi về
màu sắc, hương vị và cường độ cho hạt cà phê rang, đặc biệt là sự bốc hơi nước từ 13
% w.b xuống còn < 2 % w.b
Bảng 2.1: Thành phần hạt cà phê rang
Chất
Thành phần có trong cà phê rang
Nước
1,5 – 3%
Chất béo
Arabica
12 – 20%
Robusta
8 – 12%
Caffein
0,06%
Nicotic acid
0,02%
Các chất bay hơi
Hơn 500 chất
Cholorogenic acid
2,5 – 3,5%
Dầu ether
0,1%
Trigonelline
0,1 – 1,2%
(Asiedu, 1992)
Các biến đổi trong quá trình rang như sau:
Ngoài sự mất nước, công đoạn rang sản sinh ra các chất khí – chủ yếu là khí
carbon dioxide, sự phát triển của hương và vị mà chúng sẽ hòa tan vào nước khi pha
chế.
Các chất bay hơi mất mát một số, các chất đường trong cà phê bị caramen hóa
một phần và carbohydrates, chất xơ cũng bị carbon hóa một phần.
Hàm lượng caffeine bị biến đổi. Cà phê rang càng đậm màu thì chất caffeine
càng giảm.
Các phương pháp rang:
Gia nhiệt trực tiếp: nguyên tắc truyền nhiệt là dẫn truyền.
Gia nhiệt gián tiếp: nguyên tắc kết hợp dẫn truyền và đối lưu.
Gia nhiệt theo nguyên lý tầng sôi: thiết bị hiện đại, chỉ theo nguyên tắc đối lưu.
9
Thành phần hạt cà phê rang tùy thuộc vào giống cà phê, phương pháp chế biến
cà phê nhân và cường độ rang. Các thành phần có trong hạt cà phê rang được trình bày
trong Bảng 2.1.
2.3.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với cà phê bột
Theo TCVN 5251 – 1990 của Tổng cục Tiêu chuẩn – Đo lường – Chất lượng
quyết định ban hành số 733/QĐ ngày 31 tháng 12 năm 1990, yêu cầu kỹ thuật đối với
cà phê bột được thể hiện ở Phụ lục 1.3.
10
Chương 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Để đưa đến tay người tiêu dùng một sản phẩm cà phê có chất lượng tốt và luôn
ổn định là cả một vấn đề hết sức gian nan và không phải lúc nào cũng khả thi đối với
nhà sản xuất. Do đó, trong quy trình sản xuất cà phê của mình cơ sở Đại Khánh luôn
cố gắng hết khả năng có thể trong từng công đoạn của quy trình sản xuất từ khâu
nguyên liệu đến thành phẩm để đưa đến tay người tiêu dùng sản phẩm cà phê với chất
lượng tốt nhất. Nguyên liệu cà phê được mua ở nơi khách hàng quen thuộc đáng tin
cậy, hạt cà phê nhân được bảo quản ở nơi khô ráo và thoáng mát, trước khi cho vào lò
rang phải loại bỏ những hạt bị mốc, kim loại. Tiếp đến trong giai đoạn rang, người thợ
rang phải thường xuyên theo dõi mẻ rang. Hạt cà phê sau khi được rang xong nhanh
chóng dùng quạt máy loại lớn để thổi hết khói bụi, khói bụi sẽ được hút ra ngoài qua
hệ thống máy hút và đưa vào bể nước để tránh gây ô nhiễm môi trường. Khoảng 5
phút sau khi khói bụi được hút hết quá trình phối trộn phụ liệu được bắt đầu, sau khi
phối trộn xong cà phê tiếp tục được làm nguội đến nhiệt độ khoảng 45 oC. Do trong
quá trình phối trộn có caramen nên hạt cà phê kết dính lại với nhau nên chúng được
đưa vào máy đánh tơi, sau đó đem đi ủ. Sau khi ủ khoảng 7 đến 10 ngày hạt cà phê
được đem đi xay, đóng gói và thành phẩm. Quy trình sản xuất cà phê bột pha phin
được trình bày trong Hình 3.1
11
Nguyên liệu
Rang
Phối trộn
Caramen, rượu,
CMC, mắm
Đánh tơi
Phụ liệu (bơ,
sôcôla, caramem
Ủ
Xay
Hương cà phê
Đóng gói
Thành phẩm
Hình 3.1: Qui trình sản xuất cà phê bột pha phin
3.1 Nguyên liệu
3.1.1 Các loại cà phê và các dòng cà phê
Trên thị trường cà phê hiện nay gồm các loại cà phê như: Arabica, Robusta,
Culi, Cherry. Trong số đó ở Việt Nam người ta sử dụng nhiều nhất là loại cà phê
Robusta để sản xuất cà phê bột pha phin. Tùy vào mỗi doanh nghiệp sản xuất cà phê
bột pha phin mà người ta có thể lựa chọn những loại cà phê khác nhau để phối trộn với
Robusta theo công thức riêng nhằm đa dạng hóa sản phẩm của mình.
12
3.1.1.1 Các loại cà phê
Arabica (còn gọi là cà phê chè): ở nước ta chủ yếu gồm 2 giống chính là moka
và catimor. Loại cà phê này chỉ cho chất lượng tốt khi được trồng ở độ cao trên 1000m
so với mặt nước biển, được được trồng chủ yếu ở Braxin, và chiếm tới gần 2/3 lượng
cà phê hiện nay trên thế giới. Arabica khi pha cho nước có màu nâu nhạt sánh, mùi vị
đắng đặc biệt có vị hơi chua.
Robusta (còn gọi là cà phê vối) thuộc loài thực vật Coffea Canephora L (Pierre
ex A. Froehner). Đây là giống cà phê thích nghi tốt với khí hậu và thổ nhưỡng trên
vùng đất đỏ bazan – Tây Nguyên với độ cao từ 800 - 1000 m so với mặt nước biển.
Rubusta là loại cà phê phổ biến nhất ở Việt Nam chiếm hơn 90% sản lượng hằng năm.
Hạt nhỏ hơn Arabica, và được sấy trực tiếp, chứ không phải lên men, vị đắng chiếm
chủ yếu. Qua quá trình chế biến trên dây chuyền thiết bị hiện đại với công nghệ cao
tạo cho loại cà phê Robusta có mùi thơm dịu, vị đắng gắt, nước có màu nâu sánh,
không chua, hàm lượng cafein vừa đủ.
Culi: Là những hạt cà phê no tròn, đặc biệt là trong một trái chỉ có duy nhất một
hạt. Vị đắng gắt, hương thơm say đắm, hàm lượng cafein cao, nuớc màu đen sánh.
Cherry (còn gọi là cà phê mít) gồm có 2 giống chính là Liberica và Exelsa. Loại
này không được phổ biến lắm, nhưng đây là loại có khả năng chống chịu sâu bệnh rất
tốt và năng suất rất cao. Được trồng ở những vùng đất khô đầy gió và nắng của vùng
cao nguyên. Cherry mang một đặc điểm và hương vị rất khác lạ, hạt cà phê vàng, sáng
bóng rất đẹp. Khi pha tạo ra mùi thơm thoang thoảng, đặc biệt là vị chua tạo nên đặc
trưng loại cà phê này.
3.1.1.2 Các dòng cà phê trên thị trường việt nam
Robusta – Arabica Coffee: Đây là dòng sản phẩm dựa trên sự kết hợp hoàn hảo
của Robusta và Arabica, tạo ra một loại cà phê riêng biệt, nước màu nâu đậm đặc. Là
sự kết hợp vị đắng gắt của Robusta và hương thơm đậm đà của Arabica.
Robusta – Cherry Coffee: Đây là một dòng sản phẩm kết hợp mang sắc thái
riêng biệt, không thua kém gì Robusta – Arabica. Là sự hòa quyện giữa đắng gắt của
Robusta và vị chua quyến rũ của Cherry. Nước pha sánh đậm, vị đắng gắt và chua pha
lẫn vào nhau tạo nên một loại thức uống mang hương vị đặc sắc.
13
Robusta – Culi Coffee: là một sản phẩm tổng hợp Robusta – Culi, tạo nên sự
đậm đà cũng như tăng cường vị đắng gắt của Robusta. Với vị đắng gắt, hương thơm
nhẹ, hàm lượng cafein tương đối cao, nước màu nâu sánh tạo cảm giác sảng khoái,
năng động hơn.
Euro Coffee: Là sự kết hợp hoàn hảo giữa những loại cà phê thượng hạng. Với
công thức hoàn hảo và dây chuyền thiết bị, công nghệ hiện đại đã tạo nên sự khác biệt
cho một sản phẩm đặc sắc: hương thơm nồng nàng lôi cuốn của Arabica, vị đắng gắt
của Robusta, chua của Cherry, hàm lượng cafein rất cao của những hạt cà phê Culi
thượng hạng.
Riêng doanh nghiệp Đại khánh chỉ sử dụng chủ yếu hai loại cà phê Moka và
Robusta được nhập từ một doanh nghiệp sản xuất cà phê nhân ở Đắk Lắk, được kiểm
tra sơ bộ bằng mắt thường trước khi đưa về nhập kho để sản xuất cà phê bột phin. Để
đa dạng hóa sản phẩm của mình doanh nghiệp đã phối trộn các loại cà phê theo nhiều
tỉ lệ khác nhau với những loại bao bì, thương hiệu và giá cả khác nhau.
Cà phê nhân chịu những thay đổi bất thường của các điều kiện bảo quản, làm
ảnh hưởng đến vị cà phê và hình dạng ban đầu của hạt. Các vấn đề đặc biệt nảy sinh
khi nhiệt độ của môi trường vượt quá 25 oC và độ ẩm của không khí cao làm cho cà
phê nhân dể bị hút ẩm trở lại, tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển gây ra hư thối và
gây ra mùi lạ cho thức uống cà phê về sau. Do đó đối với cà phê nhân doanh nghiệp đã
bảo quản cẩn thận ở điều kiện thoáng mát, trước khi đưa vào sản xuất đã loại bỏ những
hạt bị mốc, loại bỏ các tạp chất, kim loại và tránh bị gãy nát để quá trình rang được dễ
dàng và đều đặn hơn.
3.1.2 Một số hương liệu thông dụng cho cà phê
Thị trường Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại hương cà phê khác nhau như:
hương chồn, hương dừa, hương hạt dẻ, hương Arabica, hương sữa bơ… để bổ sung
vào cà phê khi xay. Tuy nhiên thông dụng nhất vẫn là những loại hương sau đây:
Hương Arabica: Được chọn lọc với tính năng cung cấp bổ sung thêm mùi cà
phê. Arabica - 1607 có hương đậm đà rất giống với mùi cà phê tự nhiên cho sản phẩm
cà phê chế biến, sản phẩm ở dạng bột nên có thể tẩm nguội, tránh sự tổn thất mùi
hương do nhiệt độ, tạo lợi thế, hiệu quả cho nhà sản xuất. Sử dụng từ 0,3 - 0,5% trộn
14
vào với hạt cà phê đã rang trước khi xay, hương này được nhập khẩu từ Pháp. Bao bì
dạng lon nhựa 01 kg/thùng 6 kg, 10 kg.
Hương sữa bơ: Đây là loại hương sữa bơ có tính năng phù hợp cho việc sản
xuất cà phê, là một sự kết hợp hoàn hảo, giữ mùi lâu, được các nhà sản xuất ưa
chuộng. Nó cung cấp mùi sữa bơ rất thơm cho các sản phẩm chế biến cần thiết như cà
phê, bánh kẹo các lọai... Hương sữa bơ ở dạng bột nên có thể tẩm nguội vào cà phê
chế biến, tránh tổn thất hương do nhiệt độ cao. Sử dụng từ 0,3 - 0,5% cho vào hạt cà
phê trước khi xay. Hương này được nhập từ Malaysia. Bao bì dạng lon nhựa 01
kg/thùng 6 kg, 10 kg.
Hương Vani và vani đậm đặc: Hương vani là hương "nền" cho hầu hết các sản
phẩm thực phẩm chế biến. Hương vani giúp ta cảm nhận vị ngon của thực phẩm, được
sử dụng rộng rãi cho rất nhiều ngành như bánh kẹo, nước giải khát, cà phê…. Sử dụng
từ 0,1 - 0,3%, tùy theo sản phẩm. Hương được nhập khẩu từ Pháp, bao bì dạng lon
nhựa 01 kg và Vani extra được đóng gói bằng bao giấy bạc/thùng carton 6 kg, 10 kg
Doanh nghiệp Đại Khánh chỉ sử dụng hương Arabica vì nó có mùi thơm rất
giống với mùi cà phê tự nhiên, hương thơm ngọt ngào, quyến rũ đúng với sở thích của
người Việt Nam. Ít bị tổn thất hương ở nhiệt độ cao do đó ly cà phê sau khi pha chế
vẫn giữ được hương thơm cực kỳ hấp dẫn. Hương liệu được mua thông qua điện thoại
và được nhà cung cấp giao tận nơi. Trước khi đưa vào sản xuất doanh nghiệp đã thực
hiện lưu mẫu và bảo quản hương liệu ở nơi thoáng mát.
3.1.3 Phụ liệu cho cà phê: ngày nay trong sản xuất cà phê người ta sử dụng rất nhiều
loại phụ liệu như: rượu, đường nấu thành caramen, caramen công nghiệp, muối, nước
mắm, bơ, chất độn, CMC… Mỗi doanh nghiệp kết hợp phụ liệu theo bí quyết riêng và
công thức riêng dựa trên kinh nghiệm lâu năm của họ. Doanh nghiệp Đại Khánh vẫn
sử dụng một trong các loại phụ liệu trên nhưng theo một công thức riêng biệt và nằm
trong khoảng khuyến cáo sử dụng của nhà sản xuất.
3.2. Rang
Rang cà phê là một công đoạn quan trọng nhất quyết định chất lượng của cà
phê thành phẩm. Đây là công đoạn xử lí nhiệt cho các hạt cà phê tại các nhiệt độ cao,
nhằm đạt được các biến đổi mong muốn về màu sắc, hương vị và cường độ cho hạt cà
phê rang. Quá trình rang được thực hiện trong lò rang lồng cầu đốt nóng bằng củi, thời
15
gian từ 75 – 95 phút. Nếu cà phê rang quá lửa sẽ bị khét, còn nếu cà phê rang chưa đủ
độ thì sẽ bị chua. Tổn thất về cà phê rang ở cường độ nhẹ mất khoảng 14 – 16%,
cường độ rang trung bình khoảng 16 – 18% và mất trên 18% khi rang ở cường độ tối
đa (Sivetz, 1991). Thiết bị rang cà phê tại cơ sở thể hiện ở Hình 3.2
Hình 3.2: Thiết bị rang cà phê
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của lò rang lồng cầu: lò rang lồng cầu có
đường kính 2 m với tốc độ quay 20 vòng/1 phút và có gắn đồng hồ theo dõi nhiệt trong
quá trình rang. Mỗi mẻ rang cà phê dao động từ 60 – 120 kg/1 mẻ rang. Hoạt động
theo nguyên tắc của mô tơ quay. khi mô tơ quay sẽ làm trục gắng với lồng cầu quay,
khi đó lồng cầu sẽ được ngọn lửa bên dưới làm nóng đều. Khi nhiệt độ lồng cầu vào
khoảng 100 oC thì quá trình truyền nhiệt đến các hạt cà phê bên trong cũng bắt đầu xảy
ra. Các biến đổi trong quá trình rang bao gồm những giai đoạn sau đây:
3.2.1 Bắt đầu rang đến nhiệt độ trên 100 oC.
Khoảng thời gian đầu của quá trình rang là để truyền nhiệt cho hạt cà phê. Hạt
cà phê từ từ nóng lên dần và bắt đầu bốc hơi nước chứa bên trong, hạt cà phê hơi teo
lại và hầu như có rất ít sự thay đổi. Trong giai đoạn này, bí quyết rang cà phê ngon là
tránh cho hạt cà phê chai cứng bằng cách rang thế nào để tạo ra dòng không khí nóng
đối lưu tối đa trong trống rang và việc truyền nhiệt diễn ra hiệu quả nhất và lan nhiệt
đồng đều đến mỗi hạt cà phê. Hạt cà phê khi mới bắt đầu rang thể hiện ở Hình 3.3.
16
Hình 3.3: Hạt cà phê khi mới bắt đầu rang
3.2.2 Giai đoạn hạt cà phê chuyển sang ngả màu vàng nhạt – nhiệt độ trên 150 oC.
Lúc này, hạt cà phê vẫn tiếp tục hấp thu nhiệt, bốc hơi nước và bắt đầu có sự
thay đổi chút ít về thể tích. Một lượng lớn chất khí sinh ra: carbon dioxide, carbon
monoxide, hơi nước. Hạt cà phê đang trong giai đoạn thu nhiệt rất nhanh và thay đổi
kích thước để chuẩn bị cho giai đoạn nổ đầu tiên. Màu hạt cà phê giai đoạn này thể
hiện qua Hình 3.4.
Hình 3.4: Hạt cà phê ngả màu vàng
3.2.3 Giai đoạn vàng đậm – nhiệt độ khoảng 180 oC.
Hạt cà phê ngả sang màu vàng đậm, hình dáng bắt đầu thay đổi, thể tích gia
tăng từ 20 - 30%, bề mặt hạt bắt đầu có các gân nổi lên. Lúc này mùi hương tỏa ra
giống như là mùi của bánh mì cháy hay mùi gỗ cháy.
17
Hình 3.5: Hạt cà phê ở nhiệt độ rang khoảng 180 oC
3.2.4 Giai đoạn chuyển sang màu nâu nhạt – nhiệt độ khoảng 200 oC.
Chuẩn bị cho giai đoạn phát tiếng nổ đầu tiên của hạt cà phê. Hạt cà phê càng
nở lớn nhanh chóng, mùi thơm đã chuyển qua mùi ngọt ngào giống như mùi quả chín
hay mùi của mật ong. Tuy nhiên, lúc này các phản ứng hóa học vẫn chưa xảy ra hoàn
tất, các phân tử hương vẫn chưa được giải phóng và cấu trúc sợi của hạt cà phê vẫn rất
bền chặt. Nếu lúc này lấy hạt ra, xay bột và pha uống thì vị của cà phê lúc này khá là
chua và mùi cà phê vẫn chưa tinh tế, có mùi nồng. Hạt cà phê trong giai đoạn này thể
hiện Hình 3.6.
Hình 3.6: Hạt cà phê màu nâu nhạt – nhiệt độ khoảng 200 oC
3.2.5 Giai đoạn chuyển sang màu nâu – nhiệt độ khoảng 210 oC.
Các tiếng nổ bắt đầu vang lên trong thùng quay của lò rang, hạt cà phê sậm màu
hơn (Hình 3.7).
18