39 CHƯƠNG 5 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ 1. Giới thiệu chung về cà phê: 1.1. Các loại cà phê [http://vi.wikipedia.org/wiki/Coffee] Phổ biến ở Việt Nam hiện nay có 3 loại cà phê: Arabica, Robusta, Cheri 1.1.1. Robusta Loại cây trông này rất thích hợp với khí hậu, thổ nhưỡng tại vùng Tây Nguyên Việt Nam nhất là vùng ñất bazan (Gia lai, ðắclắc) hằng năm ñạt 90-95% tổng sản lượng cà phê Việt Nam, mùi thơm nồng, không chua, ñộ cafein cao, thích hợp với khẩu vị người Việt, nhưng quá ñậm ñặc với người nước ngoài. Trồng cà phê Robusta phải thâm canh mới ñạt ñược năng suất cao vì trái ñậu trên cành một lần, phải tạo cành mới (cành thứ cấp 1,2,3). ñể ñạt ñược yếu tố này, người nông dân phải có một kiến thức cơ bản. Thường thì mới năm thứ hai thời kỳ kiến thiết cơ bản-người trồng ñã thu hoạch, không hãm ngọn sớm nên ñến năm thứ 1 kinh doanh (năm thứ 3 của cây trồng) cây ñã yếu, có hình tán dù, thiếu cành thứ cấp. 1.1.2. Arabica Loại này có hai loại ñang trồng tại Việt Nam: Moka và Catimor a) Moka : Mùi thơm quyến rũ, ngào ngạt, vị nhẹ, nhưng sản lượng rất thấp, giá trong nước không cao vì không xuất khẩu ñược, trong khi giá xuất rất cao-gấp 2-3 lần Robusta – vì trồng không ñủ chi phí nên người nông dân ít trồng loại café này. b) Catimor : Mùi thơm nồng nàn, hơi có vị chua, giá xuất gấp hai lần Robusta – nhưng không thích hợp với khí hậu vùng ñất Tây Nguyên vì trái chín trong mùa mưa và không tập trung – nên chi phí hái rất cao - hiện nay tại Quảng Trị ñang trồng thí nghiệm, ñại trà loại cây này và có triển vọng rất tốt. 1.1.3. Cheri ( café mít) Không phổ biến lắm vì vị rất chua - chịu hạn tốt. Công chăm sóc ñơn giản, chi phí rất thấp - nhưng thị trường xuất khẩu không chuộng kể cả trong nước nên ít người trồng loại này - một cây café mít 15-20 tuổi, nếu tốt có thể thu hoạch từ 100kg -200kg café tươi nếu nằm gần chuồng bò hoặc nơi sinh hoạt gia ñình … 1.2. Cấu tạo cây cà phê: 1.2.1 Cây cà phê: Cây cà phê chè (Coffea arabica) ở Brasil. 40 - ðộ cao của cây cà phê thường trung bình khoảng 2-4m. Cây cà phê có cành thon dài, lá cuống ngắn, xanh ñậm, hình oval. Mặt trên lá có màu xanh thẫm, mặt dưới xanh nhạt hơn. Chiều dài của lá khoảng 8-15 cm, rộng 4-6 cm. Rễ cây cà phê là loại dễ cọc, cắm sâu vào lòng ñất từ 1 ñến 2,5 m với rất nhiều rễ phụ tỏa ra xung quanh làm nhiệm vụ hút chất dinh dưỡng nuôi cây. 1.2.2 . Hoa cà phê: Hoa cà phê - Hoa cà phê màu trắng, có năm cánh, thường mọc thành chùm ñôi hoặc chùm ba. Màu hoa và hương hoa dễ làm ta liên tưởng tới hoa nhài. Hoa chỉ nở trong vòng 3 ñến 4 ngày và thời gian thụ phấn chỉ vài ba tiếng. Một cây cà phê trưởng thành có từ 30.000 ñến 40.000 bông hoa. Ngay từ khi cây cà phê ra hoa kết quả người ta ñã có những ñánh giá ñầu tiên về vụ mùa cà phê. 1.2.3. Quả cà phê: Quả cà phê chè Cà phê là loài cây tự thụ phấn, do ñó gió và côn trùng có ảnh hưởng lớn tới quá trình sinh sản của cây. Sau khi thụ phấn từ 7 ñến 9 tháng cây sẽ cho quả hình bầu dục, bề ngoài giống như quả anh ñào. Trong thời gian chín, màu sắc của quả thay ñổi từ xanh sang vàng rồi cuối cùng là ñỏ. Quả có màu ñen khi ñã chín nẫu. Do thời gian ñâm hoa kết trái lâu như vậy mà một vụ cà phê kéo dài gần một năm trời và có thể xảy ra trường hợp trên một cây vừa có hoa, vừa có quả. Thông thường một quả cà phê chứa hai hạt. Chúng ñược bao bọc bởi lớp thịt quả bên ngoài. Hai hạt cà phê nằm ép sát vào nhau. Mặt tiếp xúc giữa chúng là mặt phẳng, mặt hướng ra bên ngoài có hình vòng cung. Mỗi hạt còn ñược bảo vệ bởi hai lớp màng mỏng: một lớp màu trắng, bám chặt lấy vỏ hạt; một lớp màu vàng rời rạc hơn bọc ở bên ngoài. Hạt có thể có hình tròn hoặc dài, lúc còn tươi có màu xám vàng, xám xanh hoặc xanh. Thỉnh thoảng cũng gặp nhưng quả chỉ có một hạt (do chỉ có một nhân hoặc do hai hạt bị dính lại thành một). 2. Các tác dụng của cà phê : 2.1 Tác dụng tích cực : 41 Cà phê là loại thức uống ñược tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. ðã có nhiều những nghiên cứu ở phạm vi nhỏ về tác dụng của cà phê ñối với sức khoẻ của con người. Nhiều nghiên cứu gần ñây ñã ñưa ra nhiều lợi ích khác nhau ñối với sức khoẻ của loại thức uống ñơn giản mà hấp dẫn như cà phê. Những lợi ích ñó là: -[http://www.chemblink.com/products/697-82-5.htm] Một nghiên cứu ở Trung Quốc về lợi ích của việc uống cà phê về cơ bản ñã chứng minh ñược rằng caffeine trong cà phê giúp ngăn chặn bệnh Parkinson - Một nghiên cứu ở Ý ñã chứng minh rằng cà phê lên men chứa nhiều chất chống oxi hoá và nếu hấp thụ nhiều cà phê lên men giàu chất chống oxi hoá có thể ngăn chặn ñược những căn bệnh do các tác nhân oxi hoá gây ra. Khi so sánh với những loại thức uống khác có chứa caffeine như trà, cocoa thì cà phê ñược chứng minh là giúp ngăn ngừa bệnh tốt nhất. - [http://lb.chemie.uni-hamburg.de/static/data/94_9fama7uy.html] Lượng cà phê hấp thụ vào (tuỳ theo lượng caffeine) có tác dụng ngăn ngừa bệnh Alzheimer (mất dần trí nhớ), không phụ thuộc vào những biến ñổi có hại khác. Kết quả này, với những nghiên cứu trong tương lai, sẽ có có tác dụng lớn trong việc ngăn chặn bệnh Alzheimer. - Những nghiên cứu tại Nhật ñã chỉ ra rằng những người uống nhiều hơn một tách cà phê mỗi ngày sẽ có khả năng giảm ñi sự phát triển của bệnh ung thư gan hơn những người không dùng. Cà phê còn giúp giảm ñi sự cố nguy hiểm ñối với những người ñau gan mãn tính. axit chlorogenic trong cà phê còn có tác dụng bình ổn huyết áp, bởi vì nó có tác dụng nong rộng mạch máu. Tuy nhiên, "thanh niên và người trung niên tốt nhất nên uống 1-2 tách/ngày". - Trường ðH Y Harvard ñã hoàn thành nghiên cứu năm 2004 ñã thừa nhận một cách chắc chắn rằng cà phê có tác dụng ngăn ngừa bệnh ñái tháo ñường Type 2 và giảm ñộ nhạy của insuline. - Cafein còn ñược dùng làm thuốc: nhiều thuốc trị cảm, ñau nhức nhằm tăng cường tác dụng giảm ñau của paracetamol, aspirin hoặc làm giảm tác dụng phụ gây buồn ngủ của thuốc trị dị ứng. Ngoài ra, cà phê còn ñược xem là thức uống có giá trị dinh dưỡng vì chỉ cà phê ñen không thôi ñã chứa 12% lipid (chất béo), 12% protid (chất ñạm), 4% chất khoáng, nhiều nhất là kali và magiê. Ngoài ra, cà phê còn làm tăng hiệu lực của thuốc giảm ñau, nhất là thuốc trị chứng ñau nửa ñầu và có thể ñẩy lùi bệnh hen suyễn. Vì lí do này mà những nhà sản xuất thuốc kháng sinh aspirin cũng ñã ñưa một lượng nhỏ caffeine vào thuốc. - Các lợi ích của caffeine cũng phụ thuộc vào từng giới, chẳng hạn như nó làm giảm nguy cơ mắc bệnh sỏi mật và ñau túi mật ở nam giới. Cà phê cũng làm giảm ảnh hưởng của bệnh xơ gan ở những người ñau gan, và ngăn chặn bệnh ung thư ruột kết và bàng quang. Cà phê có thể làm giảm tính nguy hiểm của ung thư biểu mô trong các tế bào gan, một dạng của bệnh ung thư gan (Inoue, 2005). - Nhiều người uống cà phê có khả năng tăng trí nhớ và tăng chỉ số IQ. Nó cũng làm thay ñổi sự trao ñổi chất trong cơ thể người, do ñó làm tăng tỉ lệ của chất béo/hydrat-cacbon, giúp cho những người vận ñộng nhiều và mạnh tránh ñược sự mệt mỏi cơ bắp. 42 - Cà phê chứa methylpyridinium, một hợp chất chống ung thư. Hợp chất này không có nhiều trong những nguyên liệu thực phẩm khác - Cà phê cũng có tác dụng kích thích mạnh mẽ ñối với sự nhu ñộng và ñôi khi nó chống ñược chứng táo bón và cũng có tác dụng lợi tiểu. Tuy nhiên, cà phê cũng gây nên chứng ñi ngoài lỏng nếu quá lạm dụng cà phê vào tác dụng này. - Caffeine trong cà phê ñược hấp thụ tốt bởi dạ dày và ñường ruột, khoảng 45-60 phút sau khi ta tiêu thụ vào. Khi xâm nhập vào ñường máu, caffeine gây ra trong cơ thể những phản ứng chống lại nó. Caffeine ñược biết ñến như một chất kích thích tác ñộng lên não người, nhưng bên cạnh ñó còn có những tác ñộng sinh lý khác xảy ra. 2.2 Tác dụng tiêu cực: Bên cạnh những tác dụng như ñã nêu thì cà phê cũng có những tác dụng tiêu cực, mà những ảnh hưởng ñáng chú ý của nó có liên quan ñến hàm lượng caffeine chứa trong ñó. Những tiêu cực ñó là: - Nhiều người uống cà phê thì quen thuộc với "coffee jitters", một trạng thái bị kích thích xảy ra khi một người tiêu thụ quá nhiều caffeine. Cà phê cũng làm tăng áp suất trong máu với triệu chứng là huyết áp cao, nhưng những nghiên cứu tiếp theo chỉ ra rằng cà phê làm giảm nguy cơ chết vì bệnh ñau tim. - Cà phê cũng có thể gây ra chứng mất ngủ ở một vài người, trong khi trái lại nó giúp một số người ngủ ñược ñầy ñủ hơn. Cà phê cũng có thể gây nên sự lo âu và dễ bị kích thích ñối với những người tiêu thụ quá mức caffeine. Có những tác ñộng khác nhau lên từng giới: làm giảm khả năng sinh sản, tăng nguy cơ bệnh loãng xương ở phụ nữ, làm ảnh hưởng ñến thai nhi nếu những người này uống trên 8 tách cà phê mỗi ngày. - Một nghiên cứu vào tháng 2/2003 của Danish trên 18478 phụ nữ ñã chỉ ra rằng những người này tiêu thụ nhiều cà phê trong suốt thời kì mang thai sẽ làm tăng nguy cơ sẩy thai. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng giới hạn tác dụng là khoảng 4-7 tách cà phê mỗi ngày. Những người uống 8 tách cà phê trở lên mỗi ngày tăng nguy cơ mắc bệnh khoảng 220% so với những người không dùng. Nghiên cứu này chưa ñược lặp lại, nhưng là nguyên nhân làm cho một số bác sĩ phản ñối việc dùng cà phê quá liều ñối với những phụ nữ mang thai. -The American Journal of Clinical Nutrition công bố một nghiên cứu năm 2004 rằng ñã phát hiện ra tại sao những lợi ích và bất lợi của cà phê lại mâu thuẫn nhau. Nghiên cứu ñã ñi ñến kết luận, việc tiêu thụ cà phê có liên quan ñến sự tăng ñáng kể những tác nhân hoá sinh ñối với sự kích ñộng lên cơ thể người. ðây là những tác dụng bất lợi của cà phê ñối với hệ thống tim mạch, nghĩa là cà phê tốt cho tim nếu chỉ dùng dưới 4 tách (20 fl oz or 600 mL) mỗi ngày. - Một nghiên cứu khác ñã chỉ ra rằng cafestol, một chất có mặt trong cà phê nóng sẽ làm làm tăng lượng cholesterol trong máu một cách ñột ngột, nhất là ở phụ nữ. Cà phê túi lọc chỉ chứa một lượng rất nhỏ cafestol. - Cafein có thể gây tương tác với một số dược phẩm, chẳng hạn làm mất tác dụng an thần của thuốc an thần gây ngủ. Vì vậy, nên tránh uống cà phê với thuốc. 43 - Caffeine nếu tiêu thụ quá nhiều sẽ làm tăng axit dạ dày, ñặc biệt cà phê có thể dẫn tới chứng rối loạn mạch máu não ở người già. - Nếu uống quá nhiều cà phê có thể làm tăng hàm lượng cholesterol máu và tăng nguy cơ loãng xương ở một số người bởi vì khi tiêu thụ quá nhiều cà phê thì máu phải mất nhiều thời gian ñể chuyển hóa, làm giảm nồng ñộ và phân huỷ caffein trong não. ðồng thời, thức uống này còn làm giảm nồng ñộ melatonin - hoóc môn của não giúp con người ñi vào giấc ngủ. Vì vậy, khi tiêu thụ nhiều cà phê sẽ làm cho con người khó ngủ hơn. - Cafein trong cà phê có thể làm tăng ñột ngột lượng insulin trong máu, làm mất thăng bằng cơ thể cũng như ảnh hưởng không tốt tới tuyến tụy. ðặc biệt ñối với những người bị viêm tụy thì việc sử dụng cà phê là ñiều cấm tuyệt ñối. - Cà phê nếu dùng quá nhiều có thể làm sưng màng nhầy ở dạ dày. ðặc biệt, caffein trong cà phê nếu hoà quyện với chất béo trong sữa sẽ bám ñược ở màng dạ dày trong thời gian lâu hơn. 3. Thành phần chính có trong cà phê : [ http://vi.wikipedia.org/wiki/] Cà phê là một sản phẩm dùng ñể chế ra loại nước uống cao cấp. ðể cấu tạo thành nhân của cà phê theo những kết quả phân tích có tới 670 hợp chất hữu cơ hợp thành, trong ñó có nhiều hợp chất tạo nên hương thơm của cà phê. Các thành phần trong cà phê ñều có những mặt lợi và hại nhất ñịnh cho sức khoẻ của con người tuỳ theo cách thức và liều lượng sử dụng chúng. Hợp phần trong cà phê là nước và chất khô. Thành phần hoá học bao gồm những hợp chất có trong phần chất khô mà chúng có thể hoà tan ñược trong nước. Theo Dr. Duke's Phytochemical Database, những hạt cà phê còn tươi chứa những hợp chất như sau: 2,3,5-trimethylphenol 2-ethylphenol 2-methoxy-4-ethylphenol 2,4-methylenephenol dicaffeoyl-quinic acid 4-ethylphenol 4-methoxy-4-vinylphenol acetaldehyde Caffeine caffeol caffeoyl-3-quinic acid caffetannic acid chlorogenic acid citric acid daturic acid guaiacol hypoxanthine isochlorogenic acid putrescine scopoletin spermidine spermine sugars tannic acid tanni theobromine theophylline thiamin trigonelline xanthine Nhiều hợp chất trong những hợp chất trên, như chlorogenic acids, sẽ bị phân huỷ trong quá trình rang, và nhiều hợp chất khác sẽ bị oxi hoá tạo thành những hợp chất mới ñã không ñược liệt kê trên ñây. Trong những hợp chất này thì những hợp chất thuộc họ phenol sẽ quyết ñịnh mùi hương của cà phê, trong khi ñó những chất khác như dẫn xuất của xanthine sẽ gây ra tác dụng kích thích của cà phê. 44 4. Kỹ thuật sản xuất cà phê nhân: ðể sản xuất cà phê nhân, người ta sử dụng hai phương pháp sau: - Phương pháp khô: ñiều kiện chế biến ñơn giản nhưng phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết, thời gian chế biến kéo dài. - Phương pháp ướt: sản xuất chủ ñộng hơn nhưng tốn nhiều thiết bị, nước và năng lượng. Tuy nhiên, sản xuất theo phương pháp này rút ngắn ñược thời gian chế biến và cho sản phẩm có chất lượng cao hơn. Thông thường người ta kết hợp cả hai phương pháp, sau ñây là sơ ñồ công nghệ sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp kết hợp: 4.1. Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân theo phương pháp kết hợp NGUYÊN LIỆU NGUYÊN LIỆU PHÂN LOẠI THEO KÍCH THƯỚC PHÂN LOẠI THEO TỈ TRỌNG Ủ CHÍN BÓC VỎ QUẢ, VỎTHỊT NGÂM, Ủ PHƠI SẤY RỬA LÀM RÁO, PHƠI SẤY XÁT VỎ QUẢ CÀ PHÊ THÓC BÓC VỎ TRẤU BÓC VỎ LỤA (ðánh bóng) PHÂN LOẠI THEO KÍCH THƯỚC PHÂN LOẠI THEO TỈ TRỌNG PHÂN LOẠI THEO MÀU SẮC ðẤU TRỘN CÀ PHÊ NHÂN 45 4.2. Thuyết minh qui trình: 4.2.1 Phân loại: Phân loại nhằm mục ñích tách các chất tạp chất lẫn trong nguyên liệu, làm cho kích thước nguyên liệu ñồng ñều, tạo ñiều kiện cho việc bóc vỏ ñược triệt ñể, ñảm bảo chất lượng của sản phẩm. 4.2.2 Bóc vỏ quả, vỏ thịt (xát tươi): a. Mục ñích: Thành phần chủ yếu của lớp vỏ quả là nước, gluxit và protein, các chất này không tham gia vào quá trình hình thành chất lượng sản phẩm mà còn gây khó khăn như thối rữa, làm kéo dài thời gian phơi sấy nên vỏ quả cần phải loại bỏ. Ngoài ra, lớp vỏ thịt, thành phần chủ yếu là pectin, cũng không có lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo nên cũng cần phải loại bỏ. b. Phương pháp bóc vỏ quả, vỏ thịt: - ðể bóc vỏ quả, người ta thường dùng phương pháp cơ học. - Bóc vỏ nhớt: Sau khi bóc vỏ quả, lớp vỏ nhớt vẫn còn bám chung quanh hạt cà phê, do ñó cần phải bóc lớp vỏ nhớt. Việc bóc vỏ nhớt phải ñảm bảo sao cho chất lượng hạt không bị biến ñổi, màu sắc của hạt sau khi bóc vỏ nhớt phải tự nhiên và tỉ lệ hạt bị dập vỡ hoặc tách cả vỏ trấu không quá 6 %. ðể tách vỏ nhớt, người ta thường dùng các phương pháp sau: * Phương pháp lên men: tận dụng enzym sẳn có trong vỏ thịt, chủ yếu là pectinaza. ðể chất lượng cà phê tốt hơn, người ta tiến hành lên men yếm khí (lên men trong nước), trong quá trình lên men, các phần tử liên kết trong vỏ thịt dưới tác dụng của enzym sẽ bị phân cắt thành các phần tử tự do, dễ dàng trôi theo nước rữa. ðể quá trình lên men tiến hành ñược thuận lợi, cần lên men cà phê quả vừa ñộ chín, bể lên men thường có thể tích 3 ÷ 6 m 3 , nhiệt ñộ lên men 35 ÷ 42 0 C, thời gian từ 10 ÷ 18 giờ tùy thuộc vào từng loại cà phê. Nước dùng trong quá trình lên men phải là nước sinh hoạt, hàm lượng sắt < 5 mg/lít, pH 6,9 ÷ 7,2. Ngoài ra, ñể quá trình lên men ñược ñều ñặn, nên ñảo nguyên liệu 2 ÷ 3 lần trong một chu kỳ lên men. * Phương pháp hóa học: thủy phân pectin trong vỏ thịt quả cà phê trong môi trường kiềm, người ta thường sử dụng Na 2 CO 3 , NaOH, Ca(OH) 2 , nồng ñộ 2 %, thời gian 2 ÷ 3 giờ. Phương pháp này rút ngắn ñược thời gian so với phương pháp trên nhưng tốn hóa chất và mùi vị của sản phẩm không tốt. Ngoài hai phương pháp trên, còn có phương pháp vi sinh vật, phương pháp cơ học , ñặc biệt ñối với phương pháp cơ học, người ta sử dụng máy xát tươi liên hoàn Raoeng, nó thực hiện ñồng thời ba nhiệm vụ: bóc vỏ quả, bóc vỏ nhớt và rữa cà phê thóc, do ñó sử dụng máy xát tươi liên hoàn Raoeng sẽ cho phép rút ngắn ñược thời gian sản xuất. 4.2.3 Ngâm, ủ (lên men): Quá trình này ñã ñược thực hiện với việc bóc vỏ quả, vỏ thịt. Tuy nhiên, nếu sử dụng máy xát tươi Raoeng, có thể loại bỏ ñược quá trình này. 4.2.4 Rửa: a. Mục ñích: loại bỏ những phẩm vật tạo thành trong quá trình lên men, loại bỏ các vết của lớp vỏ nhớt, ñây là công ñoạn quan trọng vì nếu còn các phẩm vật kể trên bám vào hạt cà 46 phê, không những chúng làm cho màu sắc của hạt, mùi vị của hạt bị ảnh hưởng mà còn kéo dài thời gian phơi sấy nữa. 4.2.5 Làm ráo, phơi sấy: 4.2.5.1 Làm ráo: a. Mục ñích: làm mất phần nước tự do ở hạt cà phê sau khi rữa, nếu không làm ráo mà ñem sấy ngay sẽ sinh ra hiện tượng "luộc" nguyên liệu tạo ra một màng cứng bên ngoài hạt cà phê làm kéo dài thời gian sấy và sấy không ñều làm ảnh hưởng ñến chất lượng thành phẩm. Làm ráo có thể rút ngắn thời gian phơi sấy, ñộ ẩm của nguyên liệu có thể giảm từ 7 ÷ 10 % sau công ñoạn này. b. Các phương pháp làm ráo: - Làm ráo nước trên sân phơi: yêu cầu sân có ñộ nghiêng 10 ÷ 12 0 ñể nước thoát dễ dàng, trên sàn làm ráo có thể ñổ và phê thành từng ñống nhỏ, bề dày lớp hạt khoảng 10 ÷ 20 cm, thời gian làm ráo khoảng 2 ÷ 4 giờ. - Làm ráo trên lưới: kích thước lổ lưới phải phù hợp với từng loại cà phê ñể hạt không lọt qua lưới ñược. Lưới ñược ñặt trên giá cách mặt ñất 0,5 ÷ 0,8 m ñể dễ thoát nước và cách ẩm ở ñất, chiều dày lớp hạt trên lưới từ 12 ÷ 15 cm. - Làm ráo bằng phương pháp li tâm: dùng máy li tâm có tốc ñộ 1000 ÷ 1500 vòng/phút. Phương pháp này rút ngắn ñược thời gian làm ráo và còn làm cho quá trình rữa ñược hoàn chỉnh hơn do lực li tâm kéo các chất còn sót lại trên hạt trong quá trình rữa. 4.2.5.2 Phơi: a. Mục ñích: phơi nhằm hạ ñộ ẩm xuống còn 10 ÷ 12 % ñể thực hiện những quá trình chế biến tiếp theo. b. Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình phơi: - Nhiệt ñộ của không khí: phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết, khả năng bốc ẩm tăng lên khi thời tiết tốt. - ðộ ẩm của không khí thấp sẽ tăng nhanh quá trình bốc ẩm trong nguyên liệu, do ñó sẽ rút ngắn thời gian phơi. 4.2.5.3 Sấy: do nhược ñiểm của quá trình phơi nên người ta tiến hành sấy, vì hạt cà phê có cấu tạo ñặc biệt, tốc ñộ chuyển ẩm từ trong ra ngoài rât chậm nên người ta thường sấy hạt cà phê bằng phương pháp bán liên tục. a. Ảnh hưởng của quá trình sấy ñến chất lượng hạt cà phê: - Ở nhiệt ñộ cao, protein của hạt cà phê bị biến tính và keo tụ lại. - Chất béo trong hạt bị phân giải ở nhiệt ñộ cao, do ñó làm hàm lượng axit béo trong hạt tăng lên. - Tinh bột trong hạt tạo thành dextrin dưới ảnh hưởng của nhiệt ñộ. - Ở nhiệt ñộ cao, các loại men trong hạt bị ñình chỉ hoạt ñộng, vitamin bị tổn thất nhiều. 4.2.6 Bóc vỏ thóc (xát khô): 47 Hạt cà phê ñược bao bọc bởi một lớp vỏ trấu tương ñối dày và chắc chắn, thành phần chủ yếu là xenlulo, không có ích cho quá trình tiêu hóa của cơ thể và cũng không có ích cho sự hình thành chất lượng sản phẩm, do ñó cần phải loại chúng ra. Yêu cầu hạt cà phê sau khi xát khô phải giữ ñược nguyên hạt, lượng hạt nứt, vỡ càng ít càng tốt, do ñó cần phải ñiều chỉnh hiệu suất xát < 100 %. Các thiết bị xát khô ñược thiết kế dựa trên các tác ñộng cơ học lên nguyên liệu như ñập, xé và ma sát, hai loại máy xát khô thông dụng nhất là máy xát khô Engelber và Hanxa, sau ñây là sơ ñồ cấu tạo của thiết bị xát khô Engelber: 4.2.7 Bóc vỏ lụa (ñánh bóng): Cũng như lớp vỏ thóc, lớp vỏ lụa không có giá trị cho người tiêu dùng nên cần phải bóc vỏ lụa cho hạt cà phê ñược bóng, tăng giá trị cảm quan và tránh VSV xâm nhập. Yêu cầu sau khi ñánh bóng hạt cà phê, nhiệt ñộ của khối cà phê không quá 550 C, tỉ lệ hạt nứt vỡ không quá 1 %. Tỉ lệ vỏ lụa trong cà phê nhân phải ñạt 90 % (ñối với arabica), 80 % (ñối với canephora) và 70 % (ñối với excelsa), qui ñịnh rằng hạt có 1/2 diện tích bóc vỏ lụa trở lên ñược xem là hạt sạch. 4.2.8 Phân loại: Cà phê sau khi ñánh bóng là một hỗn hợp gồm: cà phê tốt, cà phê xấu, vỏ trấu, vỏ lụa, cà phê vụn do ñó cần phải phân loại ñể ñảm bảo ñược yêu cầu của khách hàng và tiêu chuẩn của nhà máy. Trong sản xuất cà phê nhân, người ta thường phải phân loại theo ba phương pháp: a. Phân loại theo kích thước: sử dụng sàng phân loại gồm sàng tròn hoặc sàng lắc với các lưới sàng , hình dạng các lổ cũng khác nhau b. Phân loại theo tỉ trọng: dựa vào sự chuyển ñộng khác nhau của các hạt có tỉ trọng khác nhau trong luồng không khí chuyển ñộng ngược chiều với khối hạt, mục ñích của việc phân loại theo tỉ trọng nhằm loại bỏ các hạt xấu, hạt lép kém chất lượng. c. Phân loại theo màu sắc: Phân loại theo kích thước và tỉ trọng chỉ loại bỏ ñược tạp chất, tăng ñộ ñồng ñều của khối hạt nhưng chưa thể tạo ñược cho khối hạt ñộ ñồng nhất về màu sắc ñược, do ñó, ñể tăng cường chất lượng của khối hạt hơn nữa, người ta tiến hành phân loại theo màu sắc. Phân loại theo màu sắc có thể tiến hành bằng thủ công hoặc bằng những thiết bị ñiện tử. 4.2.9 ðấu trộn, ñóng bao, bảo quản: Cà phê nhân ñược ñấu trộn theo một tỉ lệ nhất ñịnh ñể ñảm bảo hiệu quả kinh tế cho cơ sở sản xuất hoặc ñảm bảo theo yêu cầu của khách hàng. ðối với cà phê arabica và canephora ñóng thành 2 lớp: một lớp polietilen ở trong và một lớp bằng ñay gai ở ngoài, ñối với cà phê excelsa chỉ cần ñóng một lớp, trọng lượng mỗi bao 50 kg hoặc 70 kg. Trong quá trình bảo quản cà phê nhân cần chú ý những ñiếm sau: - ðộ ẩm cà phê nhân ñưa vào bảo quản < 13 %, - Hàm lượng tạp chất < 0,5 %, - Kho bảo quản phải ñược cách ẩm và cách nhiệt tốt, - Thời gian bảo quản không quá 5 tháng. 48 5. Sản phẩm ñược sản xuất từ cà phê: [http://en.wikipedia.org/wiki/Coffee] 5.1 Cà phê hoà tan : Sản phẩm chính ñược sản xuất từ hạt cà phê là cà phê hoà tan, loại thức uống rất ñược ưa chuộng và phổ biến nhất hiện nay. Cà phê hoà tan là một loại thức uống dùng khi nóng, ñược chuẩn bị từ hạt giống ñược rang của cây cà phê. Những hạt giống này ñược gọi là hạt ñậu cà phê, mặc dù chúng không phải là một loại ñậu theo ñúng nghĩa. Cà phê hoà tan xuất hiện trên thị trường vào những năm 1950. Từ ñó, cà phê hoà tan ñã phát triển nhanh chóng và trở thành loại cà phê phổ biến nhất, ñược uống bởi hàng triệu người trên toàn thế giới. Cà phê là loại mặt hàng phổ biến thứ hai trên thế giới, chỉ ñứng sau dầu mỏ. Loại cà phê này rất tiện sử dụng, nhưng quy trình chế biến ra nó lại ñòi hỏi những công nghệ hết sức phức tạp và ñắt ñỏ. Cà phê là một trong những nguồn caffein chủ yếu của con người, một loại chất kích thích. Chúng có cả ưu ñiểm lẫn nhược ñiểm, và chúng ñược tiếp tục nghiên cứu và thảo luận. Qua nhiều quy trình chế biến khác nhau, cà phê ñược khử nước ñể chuyển sang dạng bột hay hạt nhỏ. Những dạng này có thể ñược hoà tan trở lại bằng cách sử dụng nước nóng hay nước ñun sôi ñể tạo ra một loại thức uống mà ñược hầu hết mọi người ưa thích, ñó là cà phê. Có ít nhất một loại cà phê hoà tan có giá trị dưới hình thức chất lỏng cô ñặc. Những ưu ñiểm của cà phê hoà tan là sự nhanh chóng của quá trình chuẩn bị (không cần thời gian ñể ngâm cà phê mà nó sẵn sàng ñể dùng ngay sau khi pha nước nóng vào) và hạn sử dụng lâu (cà phê tự nhiên, ñặc biệt là cà phê xay, mất hương vị vì tinh chất dầu bị hay hơi trong suốt thời gian bảo quản) Những nhược ñiểm là cà phê hoà tan dễ bị hư hỏng nếu không ñược bảo quản khô và vị của nó, ñặc biệt là mặt hàng rẻ tiền, thường khác xa so với loại cà phê có giá trị. Hơn nữa, những hạt cà phê có chất lượng thấp nhất (những hạt cà phê tốt nhất ñược giữ ñể bán nguyên hạt), và ñôi khi những phần còn lại không mong muốn từ mùa vụ ñược dùng làm nguyên liệu thô ñể chế biến cà phê hoà tan. Cà phê hoà tan còn là một sản phẩm riêng biệt từ cà phê tươi và về phương diện thương mại, nó ñược chuẩn bị trong suốt quá trình chiết tất cả những chất hoà tan từ hạt cà phê rang xay. Quá trình này tạo ra một hỗn hợp nhiều chất khác nhau hơn là việc sản xuất cà phê thủ công tại nhà. Trong trường hợp ñặc biệt, tỉ lệ hàm lượng caffein trong cà phê hoà tan Qui trình sản xuất Dưới ñây là sơ ñồ chung những giai doạn sản xuất cà phê hoà tan: 5.1.3.1. Rang Bản thân những hạt cà phê còn tươi không có mùi vị như mong muốn, ñầu tiên nó phải ñược rang ñể có ñược mùi vị và hương thơm. Loại xi lanh quay chứa hạt cà phê còn tươi và khí ñược ñốt nóng thì ñược sử dụng chủ yếu trong sấy hạt nông sản. Khi nhiệt ñộ của hạt ñạt và vượt quá 165 o C, kèm theo tiếng nổ pốp là ñể sản xuất bỏng ngô. Những loại xilanh làm việc gián ñoạn này mất khoảng 8-15 phút ñể hoàn thành quá trình rang với hiệu suất ñạt 25-75%. ðối với quá trình sấy tầng sôi liên tục chỉ mất khoảng 0.5-4 phút và cũng ñược làm việc ở nhiệt ñộ thấp mà cho phép giữ lại nhiều hơn mùi vị và hương thơm của cà phê. [...]... trong h t cà phê, và thư ng dao ñ ng trong kho ng 18 -55 % là ñ t yêu c u Lư ng m ñưa vào nh m làm m m c u trúc t bào c a h t cà phê * Nh ng bư c cơ b n c a quá trình tách cà phê dùng dung môi: 1 Quá trình làm b c hơi h t cà phê trong 30 phút nhi t ñ 230oF (110oC) 2 Tăng lư ng m ch a trong h t cà phê ñ n trên 40% 3 Nh ng h t cà phê ñi qua c t tách ch a dung môi bên trong nhi t ñ trong kho ng 120 250 oF Caffeine... nh hư ng ñ n hương v c a cà phê Cà phê ñã ñư c kh 97% caffein thì ñư c g i là Cà Phê Kh Caffein 49 (Decaffeinated Coffee – Decaf Coffee) M t tách cà phê kho ng 8 ounce ñã ñư c kh caffein ch a kho ng 5 miligram caffein, còn m t tách cà phê pha b ng phương pháp nh gi t, hay m t tách Espresso v i cùng kh i lư ng ch a t i 40-180 miligram Nhưng bù l i, cà phê Decafeine ñ t hơn cà phê bình thư ng S chênh.. .5. 1.3.2 Nghi n Giai ño n ti p theo là nghi n nh h t cà phê ñ n kích c kho ng 0 .5 - 1.1 mm cho phép cà phê chuy n sang d ng hoà tan trong nư c ñ ph c v cho công ño n s y ti p theo B các tr c lăn có răng ñư c thi t k ñ c bi t ñ c t và sau ñó là nghi n nh ng h t cà phê ñư c l a ch n 5. 1.3.3 Chi t tách Cà phê rang xay ph i ñư c hoà tan trong nư c t o nên... nư c ñ chi t tách cà phê trong dãy c t tách, nư c ñây s hư ng ngư c chi u v i h t cà phê B i vì s ti p xúc ñư c t o ra là do h t cà phê háo nư c nên nó h p th nư c m t cách nhanh chóng Ch t r n ch a trong dung d ch tách cà phê (kho ng 15- 30%) là caffein ñư c tách ra Trong su t 8h c a quá trình thì kho ng 98% caffein ñư c lo i b so v i vi c tách b ng phương pháp dùng dung môi H t cà phê ñã ñư c tách... ch Giai ño n này ñư c g i là chi t tách Thông thư ng, nư c ñư c cho vào trong 5- 10 c t l c nhi t ñ kho ng 310360oF ( 155 -180oC), dung d ch cô ñ c này ch a kho ng 15- 30% kh i lư ng là cà phê Quá trình này có th ñư c cô ñ c thêm n a trư c khi giai ño n s y b t ñ u b ng quá trình bay hơi trong chân không hay quá trình ñông khô 5. 1.3.4 S y ðây là m t giai ño n r t quan tr ng và hai phương pháp khác nhau... l ng dung d ch bám lên thành thi t b s y 5. 2 Cà phê ñã kh caffein: 5. 2.1 Cà phê kh caffein là gì? Trong nh ng năm g n ñây, ngư i ta ñã bàn lu n r t nhi u v nh hư ng c a caffein ñ n s c kho con ngư i Nh ng tranh cãi v v n ñ này v n còn là m t ch ñ c n ñư c th o lu n và nghiên c u Quá trình kh caffein (decaffeination) là quá trình mà caffein ñư c tách kh i h t cà phê Ti n sĩ Ludwig Roselius là ngư i ñ... Decafeine ñ t hơn cà phê bình thư ng S chênh l ch v giá c này là do nh ng công ngh ñư c s d ng trong quá trình ch bi n ñ tách caffein Xu hư ng u ng cà phê Decafeine ñang tăng lên t ng ngày, vì v y doanh thu c a nh ng nhà s n xu t lo i cà phê này cũng tăng nhanh chóng 5. 2.2 Nh ng phương pháp kh caffeine: Có ba phương pháp ñ kh caffein kh i h t cà phê: phương pháp nư c (Water Solvent method), phương pháp cacbon... caffein ch a trong cà phê s b lo i b CO2 dư th a có th ñư c th i ra ngoài không khí m t cách an toàn và không làm h i gì ñ n môi trư ng Thêm vào ñó, n u ñư c ñi u ch nh ñúng cách, phương pháp này s cho ta gi hương v c a cà phê h u như nguyên v n 97-99% caffein s ñư c tách kh i h t cà phê Phương pháp này cũng không ñ l i nh ng ch t ñ c h i có kh năng ñe do s c kh e con ngư i S b t ti n c a 50 phương pháp... cà phê ñi qua c t tách ch a dung môi bên trong nhi t ñ trong kho ng 120 250 oF Caffeine ñư c tách ra kh i h t cà phê 4 Vi c tách caffein b ng dung môi trơ trong 90 phút 5 H t cà phê ñã tách caffein ñư c tháo ra kh i thi t b chi t tách và s y khô 6 Dung môi giàu caffein ñư c tái s d ng vào bư c 2 51 ... phương pháp c nh t dùng ñ tách chi t caffein kh i h t cà phê phương pháp này, h t cà phê ñư c xóc trong m t dung môi có kh năng h p th caffein, sau ñó dung môi này s ñư c tách ra Quá trình xóc và tách chi t s ti p t c cho t i khi m c caffein ñ t t i ñ mong mu n Phương pháp này thư ng ñư c b h n ch s d ng vì nó ñ l i nh ng ch t th i ñ c h i trong h t cà phê Nh ng dung môi ñư c dùng ph bi n nh t là trichloroethylene, . 39 CHƯƠNG 5 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ 1. Giới thiệu chung về cà phê: 1.1. Các loại cà phê [http://vi.wikipedia.org/wiki/Coffee] Phổ biến ở. 5. 1 Cà phê hoà tan : Sản phẩm chính ñược sản xuất từ hạt cà phê là cà phê hoà tan, loại thức uống rất ñược ưa chuộng và phổ biến nhất hiện nay. Cà phê