Quy trình sản xuất cà phê hoà tan - Lê Văn Việt Mẫn

QUY TRÌNH SẢN XUẤTCÀ PHÊ HOÀ TANGVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH: Võ Thành Trung 60903020 Huỳnh Hưng Thịnh 60902607 Nguyễn Thị Hồng Nhung 60901866 Trần Vũ Phương Trang 60902874 Trần Quốc Tuấn 60903133 Trường Đại học Bách Khoa TPHCMKhoa Kỹ thuật hoá họcBộ môn Công nghệ thực phẩmMục lục1. Nguyên liệu2. Quy trình 13. Quy trình 24. So sánh 2 quy trình5. Sản phẩm cà phê hòa tan1. Nguyên liệuBảng 1. Thành phần hóa học cà phê nhânCà phê nhânNướcBột sữa gầyĐường1. Nguyên liệuCà phê nhânNướcBột sữa gầyĐườngNước dùng trong công nghiệp thực phẩm phải Trong Không màu Không mùi vịBảng 2. Chỉ tiêu vi sinh của nước dùng trong công nghiệp thực phẩmChỉ tiêu vi sinhTổng số vi sinh vật hiếu khí50Vi sinh vật gây bệnhKhông có1. Nguyên liệuCà phê nhânNướcBột sữa gầyĐườngTeân chæ tieâuÑaëc tröng cuûa söõa boätMaøu saécTöø maøu traéng söõa ñeán maøu kem nhaïtMuøi, vòThôm, ngoït ñaëc tröng cuûa söõa boät khoâng coù muøi vò laïTraïng thaùiDaïng boät, ñoàng nhaát khoâng voùn cuïc1. Haøm löôïng nöôùc, % khoái löôïng52. Haøm löôïng chaát beùo, % khoái löôïng1.53. Haøm löôïng protein, tính theo haøm löôïng chaát khoâ khoâng coù chaát beùo, % khoái löôïng344. Ñoä acid, oT205. Chæ soá khoâng hoaø tan1/50Baûng 3. Caùc chæ tieâu caûm quan cuûa söõa boät gaàyBaûng 4. Chæ tieâu hoaù lyù cuûa söõa boät gaày1. Nguyên liệuCà phê nhânNướcBột sữa gầyĐườngChỉ tiêu cảm quan của đường tinh luyện Tinh thể màu trắng, kích thước đồng đều, không vón cục Không có mùi vị lạ2. Quy trình I Làm sạchMục đích : Chuẩn bịBiến đổi Khối lượng nguyên liệu giảm Nguyên liệu đồng đều hơn về kích thước và tỷ trọngThiết bị Phối trộn Mục đích : Hoàn thiện Chọn tỷ lệ phối trộn Robusta:Arabica là 7:3 Thiết bị : Máy trộn thùng quay2. Quy trình I Rang Mục đích: Chế biến, bảo quản Các biến đổiVật lý: hạt cà phê trương nở, khối lượng và tỷ trọng hạt cũng giảm điHoá lý: nước và một số chất có phân tử lượng thấp bay hơiHoá học: Độ ẩm cà phê sau rang:1-2%Xảy ra phản ứng Maillard, Caramel Sự tổn thất chất khô Hàm lượng chất khô hòa tan thường tăng lênHoá sinh và vi sinh: enzyme và vi sinh vật bị vô hoạt hoàn toàn.Cảm quan: màu sắc của hạt cà phê sẽ biến đổi dần2. Quy trình I Thiết bị2. Quy trình IHình 1. Thieát bò rang thuøng quay lieân tuïcNghiền Mục đích: Chuẩn bị Các biến đổiVật lý: hạt giảm kích thước và khối lượng, tăng khối lượng riêngHoá học: biến đổi không đáng kểHoá lý: tăng diện tích bề mặt riêng, sự bay hơi của một số chất mùiCảm quan: giảm mùi thơm 2. Quy trình I Thiết bị2. Quy trình IHình 2. Thieát bò rang thuøng quay lieân tuïcTrích ly Mục đích: Khai thác Các biến đổiVật lýHoá lý: Có sự chuyển pha của các chất rắn hòa tan trong cà phê thành lỏngHoá học: Sự thủy phân một số chất Cắt những polysaccharide mạch dài thành những polymer mạch ngắn có khả năng hòa tanCảm quan: mùi thơm giảm, màu sậm hơn, cà phê có vị chua, gắt và khan2. Quy trình I Thiết bị trích ly bộ lọcHình 3 . Nguyên lý hoạt động của thiết bị trích ly bộ lọc2. Quy trình IThoâng soá coâng ngheä Tyû leä nöôùc vaø boät caø pheâ: 3/1 Nhieät ñoä nöôùc: caø pheâ ñöôïc trích ly baèng nöôùc noùng treân 100oC Aùp suaát ñöôïc duy trì ôû möùc cao khoaûng treân 10atm Noàng ñoä dòch chieát: 15-30%Xử lý dịch chiết Mục đích: Chuẩn bị và hoàn thiện Các biến đổiVật lý: thể tích, khối lượng, tỷ trọng, nhiệt độ, độ nhớt giảmHoá lý: có sự kết tủa của các chất keo tụ2. Quy trình I2. Quy trình I Thiết bịHình 4. Thiết bị làm lạnh dạng bản mỏngHình 5. Thiết bị ly tâm dạng đĩa2. Quy trình ITách hương Mục đích: Khai thác Thiết bịHình 6. Thiết bị tách hươngCô đặc bốc hơi Mục đích: Khai thác Biến đổiVật lý: hàm lượng chất khô tăng, độ nhớt tăng Hoá học:Xảy ra phản ứng MaillardPhản ứng thủy phân một số các hợp chất cao phân tửHoá lý: nước chuyển sang trạng thái hơi Hoá sinh và sinh họcCảm quan: màu cà phê sậm hơn , giảm mùi thơm 2. Quy trình I Thiết bịA = nhập liệu B = sản phẩmC = nước ngưng tụ D = hơi nước bão hoàE = hơi thải1 = đỉnh2 = buồng trao đổi nhiệt 3 = thiết bị tách4 = ống thông 5 = đáy Thoâng soá coâng ngheäNoàng ñoä dung dòch vaøo: 15-30%Noàng ñoä dung dòch ra: 55-60%Nhieät ñoä 80-100oCHình 7. Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng màng rơi2. Quy trình ISấy phunMục đích: Hoàn thiệnCác biến đổiVật lýHoá học: hàm ẩm giảm nhanh chóngHoá lý: dịch trích cà phê (dạng lỏng) chuyển thành bột cà phê hòa tan (dạng rắn)Cảm quan2. Quy trình IThiết bịHình 8.Sơ đồ hệ thống sấy phun2. Quy trình I1. Buồng sấy 2. Caloriphe 3. Thùng chứa nguyên liệu cần sấy 4. Bơm nguyên liệu 5. Cơ cấu phun mẫu 6. Cyclon thu hồi sản phẩm từ khí thoát7. Cyclon vận chuyển sản phẩm 8. Hệ thống quạt hút và màng lọcThoâng soá coâng ngheäNhieät ñoä taùc nhaân saáy: 230-2500CNhieät ñoä khoâng khí ra: 900CÑoä aåm boät sau khi saáy: 3.5%Đường kính boät caø pheâ: 300𝛍m 2. Quy trình IThiết bịTạo hạtMục đích: Hoàn thiệnCác biến đổiVật lý: Kích thước hạt tăng lên, tỉ trọng hạt giảm do hạt có cấu trúc xốpHoá họcHoá sinh và sinh học2. Quy trình IThiết bịHình 9. Nguyên lý hoạt động của thiết bị tạo hạtHình 10. Thiết bị tạo hạt2. Quy trình I Phối trộn Mục đích: Hoàn thiện Thiết bị: Máy trộn thùng quay2. Quy trình IBao gói Mục đích: Hoàn thiện và bảo quản Thiết bị2. Quy trình IHình 11. Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa thieát bò bao goùi caø pheâ hoøa tanSấy thăng hoaMục đích: Hoàn thiệnCác biến đổiVật lý: khối lượng riêng của dịch chiết cà phê tăng Hoá học: hàm ẩm giảm nhanhHoá lý: có sự chuyển pha từ dung dịch lỏng sang rắnCảm quan: giữ được tính chất cảm quan hương vị từ sản phẩm ban đầu3. Quy trình IIThiết bị3. Quy trình IIHình 12. Sơ đồ hệ thống máy sấy thăng hoa1: taïo boït vaø tieàn laïnh ñoâng 2: laïnh ñoâng 3: phaân loaïi theo kích thöôùc 4: saáy thaêng hoa 5: saûn phaåmThiết bịHình 13. Cấu tạo hình thăng hoa 3. Quy trình II NghiềnMục đích: Hoàn thiệnCác biến đổiVật lý: dích thước nguyên liệu sẽ giảm, diện tích bề mặt riêng tăng lênHoá họcHoá lý: dễ mất các cấu tử hương cũng như dễ hút ẩm Hoá sinh, sinh học3. Quy trình IIThiết bịHình 14. Nguyên lý hoạt động thiết bị nghiền trục3. Quy trình II4. So sánh 2 quy trìnhSaáy phun Saáy thaêng hoa Chaát löôïng saûn phaåmCaø pheâ tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi taùc nhaân saáy neân coù theå maát ñi moät soá chaát maøu muøi töï nhieân.Kích thöôùc haït nhoû.Caø pheâ chæ tieáp xuùc giaùn tieáp vôùi taùc nhaân saáy, nguyeân lieäu giöõ ñöôïc muøi thôm ñaëc tröng cuûa caø pheâ.Kích thöôùc haït lôùn.Toån thaátNaêng löôïng: Tieâu toán ít naêng löôïng Nguyeân lieäu: Toån thaát nhieàu hôn.Naêng löôïng: Tieâu toán naêng löôïng nhieàu hôn, do coù quaù trình laïnh ñoâng vaø nghieàn tröôùc saáy.Nguyeân lieäu: Toån thaát raát ít.Thieát bòThieát bò ñôn giaûn.Chi phí ñaàu tö thieát bò thaáp.Deã vaän haønh vaø baûo trì.Thieát bò phöùc taïp. Chi phí ñaàu tö thieát bò lôùn.Khoù vaän haønh vaø baûo trì.Thôøi gian saáyNgaénDaøi hônÖÙng duïngSaûn xuaát caø pheâ thöôøngSaûn xuaát caø pheâ haûo haïngBảng 6. So sánh 2 quá trình sấy5. Sản phẩm cà phê hoà tanÑoä aåm 2-3% Khaû naêng tan nhanh Tan hoaøn toaøn trong khoaûng 10 giaây Tæ leä caën 0,2-0,5 mg/100g Buïi noåi Khoâng Muøi vò Giöõ ñöôïc muøi caø pheâ, khoâng coù muøi vò laïHaøm löôïng caffeine 2-3% Haøm löôïng carbonhydrate 38-42% pH cuûa dung dòch caø pheâ 4,5-5,1 Khoái löôïng rieâng 220-240 g/l Baûng 7. Chæ tieâu chaát löôïng caø pheâ hoøa tanCám ơn thầy và các bạn đã lắng nghe