BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
Bài báo cáo :
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÀ PHÊ
NHÂN
GVHD: Nguyễn Tiến Lực
Nhóm 5gg111111116015
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
Tp HCM,
tháng
MỤC
LỤC 4 năm 2014
1.1. Đặc tính thực vật của cà phê. ......................................................................................................4
Cà phê Arabica: thường gọi là cà phê chè......................................................................................5
Cà phê Chari :thường gọi là cà phê mít. ........................................................................................6
1.2. Thành phần cấu tạo của trái cà phê.............................................................................................7
1.3. Thành phần hóa học của trái cà phê ...........................................................................................8
1.3.1. Thành phần hóa học của vỏ quả...........................................................................................8
1.3.2. Thành phần hóa học của lớp nhớt. ......................................................................................8
1.3.3. Thành phần hóa học của vỏ trấu. .........................................................................................9
Thành phần hóa học của nhân.......................................................................................................9
1.4. Một số các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê...............................................................11
1.5. Lợi ích và tác hại của cà phê......................................................................................................12
Lợi ích..............................................................................................................................................12
2.1. Phương pháp chế biến khô........................................................................................................12
Phương pháp chế biến khô: Quá trình chế biến đơn giản nhưng phụ thuộc vào thời tiết để tránh
phụ thuộc người ta sử dụng máy sấy. Phương pháp này thường áp dụng cho những vùng có khí
hậu nhiều nắng, mưa ít. Công đoạn chính của phương pháp là sau khi phơi hoặc sấy cà phê đến độ
ẩm nhất định ta dùng máy xát khô đểloại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân, không thông qua công đoạn
chế biến thành cà phê thóc. ............................................................................................................12
2.1.2.1. Nguyên liệu......................................................................................................................14
2.1.2.2. Thu nhận và bảo quản nguyên liệu. ................................................................................14
2.1.2.3. Phơi sấy...........................................................................................................................16
2.1.2.4. Tách tạp chất. .................................................................................................................19
Xay xát khô..................................................................................................................................20
2.1.2.5. Đánh bóng. ......................................................................................................................20
2.1.2.6. Phân loại theo kích thước. ..............................................................................................21
2.1.2.9. Phối trộn và đóng bao. ....................................................................................................22
2.1.2.10. Bảo quản cà phê nhân. ..................................................................................................22
2.2. Quy trình công nghệ chế biến cafe nhân bằng phương pháp ướt............................................23
Nói chung, cà phê Arabica chế biến theo phương pháp ướt, có giá trị cao trên thị trường thế giới vì
có những đặc tính về hương vị được nhiều người ưa thích. Tuy nhiên, cà phê được chế biến theo
phương pháp này đòi hỏi nhiều kỹ năng, sự cẩn thận cũng như nhiều nhân công để sản xuất ra sản
phẩm có chất lượng cao...................................................................................................................23
Nhóm 5
Trang 2
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
2.3. Quy trình công nghệ sản xuất cafe nhân bằng phương pháp ướt.............................................23
2.3.1.1. Bóc vỏ quả.......................................................................................................................23
Các phương pháp bóc vỏ thịt.......................................................................................................25
2.3.1.2. Rửa..................................................................................................................................30
2.3.1.3. Làm ráo............................................................................................................................31
Yêu cầu kỹ thuật..............................................................................................................................35
Nhóm 5
Trang 3
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
Cà phê là một loại thức uống màu đen có chưa chất caffeine và được sử dụng
rộng rãi, được sản xuất từ những hạt cà phê, cà phê được sư dụng đầu tiên vào thế kỉ
IX đến nay cà phê được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới.
Cà phê được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, không chỉ dùng để giải
khát, mà nhiều người dùng nó như một chất kích thích cảm giác hưng phấn. Theo
một nghiên cưú được công bố vào tháng 8 năm 2005 của nhà hoá học Mỹ Joe Vinson
thuôc đại học Scranton, cho thấy rằng cà phê chứa nguồn quan trọng cung cấp chất
chống oxi hoá, đó là nguyên nhân gián tiếp giảm ung thư.
Vì vậy, trong quá trình sản xuất phải đảm bảo được chất lượng của cà phê
nhân, không những thế trong quá trình sản xuất phải giữ được hương vị đặc trưng
của cà phê. Để tạo hương vị đặc trưng cho cà phê nhân trong sản xuất những nhà
máy khác nhau sẽ có những quy trình công nghệ sản xuất cafe khác nhau nhưng tất
cả đều tuân thủ theo những quy trình sản xuất café nhân cơ bản mà chúng ta sẽ tìm
hiểu sau đây.
1.
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU CÀ PHÊ
1.1.
Đặc tính thực vật của cà phê.
Các loại cà phê đều thuộc giống coffea, gồm gần 70 loại khác nhau, chỉ có 10
loại đáng chú ý về giá trị trồng trọt. Trên thế giới hiện nay người ta thường trồng các
loại sau:
+Giống Arabica.
Nhóm 5
Trang 4
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
+Giống Robusta.
+Giống Chari.
Các giống này đều có thời gian thu hoạch khác nhau nên có thể bổ sung thời
vụ cho việc trồng và thu hoạch các giống chính.
Cà phê Arabica: thường gọi là cà phê chè.
Đây là loại trồng nhiều nhất trên thếgiới. Nguồn gốc của giống này là ở cao
nguyên Etiôpia vùng nhiệt đới Đông Châu Phi.
Đặc tính:
Cây cà phê Arabica cao từ 3-5 m, trong điều kiện đất đai thuận lợi có thể cao
đến 7 m, độc thân hoặc nhiều thân, lá hình trứng hoặc hình lưỡi mác, quả thường
hình trứng có khi hình cầu, khi quả chín có màu đỏ tươi, một số giống khi chín có màu
vàng đường kính quả 10-15 mm. Số lượng quả 800-1200 quả/kg, thời gian nuôi quả
từ 6-7 tháng.
Trong điều kiện thời tiết khí hậu ở miền Bắc, cà phê Arabica chín rộ vào tháng
12 và tháng 1. Ở Tây Nguyên cà phê chín sớm hơn 2-3 tháng so với miền Bắc, khi quả
chín nếu bị mưa dễ nứt và rụng. Trong 1 quả có 2 nhân, một số ít quả có 3 nhân.
Nhân có vỏ lụa màu bạc bám cứng vào nhân. Ngoài vỏ lụa là vỏ trấu cứng, ngoài cùng
là vỏ thịt. Từ 5-7 kg quả sẽ thu được 1kg nhân cà phê sống. Màu hạt xám xanh, xanh
lục, xanh nhạt, tùy theo cách chế biến. Lượng cafein có trong nhân khoảng 1-3% tùy
theo giống. Năng suất 400-500 kg/1hecta.
Tỷ lệ thành phẩm/nguyên liệu khoảng 14-20%.
Cà phê Robusta: thường gọi là cà phê vối.
Nhóm 5
Trang 5
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
Nguồn gốc khu vực sông Công gô miền núi vùng thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Châu
Phi.
Đặc tính:
Robusta cao từ5-7 m quả hình trứng hoặc hình tròn, quả chín có màu đỏ thẩm.
Vỏ quả cứng và dai hơn cà phê Arabica. Từ 5-6 kg quả sẽ thu được 1kg cà phê nhân.
Quả chín từ tháng 2 đến tháng 4 ởmiền Bắc, ở Tây nguyên chín sớm hơn từ tháng 12
đến tháng 2. Đặc biệt loại cà phê Robusta không ra hoa kết quả tại các mắt cũ của
cành. Nhân hình hơi tròn, to ngang vỏ lụa màu ánh nâu bạc. Màu sắc của nhân xám
xanh, xanh bạc vàng mỡ gà ….tùy thuộc chủng và phương pháp chế biến lượng cafein
có khoảng 1,5- 3%.
Năng suất lớn hơn cà phê Arabica, 500-600 kg/1ha. Tuy loại cà phê này hương
thơm ít nhưng khả năng kháng sâu bệnh loại này rất tốt.
Cà phê Chari :thường gọi là cà phê mít.
Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại này được đưa
vào Việt Nam 1905.
Đặc tính:
Nhóm 5
Trang 6
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
Chari cây lớn cao 6- 15 m lá hình trứng hoặc lưỡi mác, gân lá nổi nhiều ở mặt
dưới, quả hình trứng nuốm hơi lồi và to. Quả chín cùng 1 lúc với đợt hoa mới, cho
nên trên cùng một đốt cành có thể có đồng thời quả chín, quả xanh, nụ hoa, hoa
nởvà nụ quả, đó là điều bất lợi trong thu hoạch. Quả thường chín vào tháng 5 đến
tháng 7.
Hoa của cả 3 loại cà phê trên đều nở cả chùm, màu trắng và hưong thơm ngát.
Năng suất: thường 500-600 kg/1ha. Tốt 1200-1400 kg/1ha. Tỷ lệ thành phẩm/nguyên
liệu: 10-15%.
Đây là một loại cà phê chịu được hạn, ít kén đất, ít chịu sâu bệnh.
1.2.
Thành phần cấu tạo của trái cà phê.
Lớp vỏ quả: là lớp vỏ ngoài, mềm, ngoài bì có màu đỏ, vỏ cà phê chè mềm hơn
cà phê vối và cà phê mít. Dưới lớp vỏ mỏng là lớp vỏ thịt, vỏ thịt cà phê chè mềm
chứa nhiều chất ngọt, dễ xay xát hơn.
Hạt cà phê sau khi loại các chất nhờn và phơi khô gọi là cà phê thóc. Vỏ trấu
của cà phê chè mỏng và dễ dập vỡ hơn cà phê vối và cà phê mít. Sát nhân cà phê còn
một vỏ mỏng, mềm gọi là vỏ lụa, chúng có màu sắc và đặc tính khác nhau tùy theo
loại cà phê. Vỏ lụa cà phê chè có màu trắng bạc rất mỏng và dễ bong ra khỏi hạt trong
quá trình chế biến. Vỏ lụa cà phê vối màu nâu nhạt, vỏ lụa cà phê mít màu vàng nhạt
bám sát vào nhân cà phê.
Trong cùng là 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.
Một quả cà phê thường có 1, 2 hoặc 3 nhân, thông thường thì chỉ 2 nhân.
Nhóm 5
Trang 7
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
1.3.
Thành phần hóa học của trái cà phê
1.3.1. Thành phần hóa học của vỏ quả.
Vỏ quả có màu đỏ khi chín, là chất antoxian trong đó có vết của ancaloit,
tanin, cafein và các loại enzim. Trong vỏ quả có khoảng 21,5-30% chất khô.
Thành phần hóa học của vỏ quả (tính theo % trong 1 g)
1.3.2. Thành phần hóa học của lớp nhớt.
Phía dưới lớp vỏ quả là lớp nhớt, nó gồm những tế bào mềm, không có cafein,
tanin, có nhiều đường và pectin. Độ pH của lớp nhớt tùy theo độ chín của quả
thường từ: 5,6-5,7 đôi lúc lên tới 6,4. Trong lớp nhớt đặc biệt có men pectinaza phân
giải pectin trong quá trình lên men.
Thành phần hóa học của vỏ nhớt
Nhóm 5
Trang 8
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
1.3.3. Thành phần hóa học của vỏ trấu.
Gồm có xenlulo là chủ yếu, trong vỏ trấu có một ít cafein, khoảng 0,4% do từ
nhân khuếch tán ra lúc lên men hoặc lúc phơi khô.
Thành phần hóa học của nhân.
Bảng thành phần hóa học của nhân cafe
Nhóm 5
Trang 9
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
Nhóm 5
Trang 10
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
Cấu tạo của cà phê nhân chịu ảnh hưởng bởi chủng cà phê, độ chín của quả,
điều kiện canh tác, điều kiện chế biến và bảo quản nhưng thực tế chưa có nghiên cứu
nào thiết lập mối quan hệ đó với thành phần hóa học của nhân cà phê.
Cà phê nhân ở dạng thương phẩm gồm có: nước, chất khoáng, lipit, protit,
gluxit. Ngoài ra, còn có những chất mà ta thường gặp trong thực vật là những axit
hữu cơchủ yếu là axit clorogenic và các chất ancaloit. Trên thế giới cũng như trong
nước ta đã có nhiều nghiên cứu và phân tích thành phần hóa học của nhân cà phê.
Ngoài ra, trong nhân cà phê còn có một lượng đáng kể Vitamin, các chất bay hơi và
cấu tử của mùi thơm.
Hiện nay, người ta đã tìm ra có tới hơn 70 chất thơm hỗn hợp lại thành mùi
thơm đặc biệt của cà phê. Trong cà phê chủ yếu là Vitamin nhóm B như: B1, B2, B6…
và các loại axit hữu cơ là tiền các loại Vitamin.
1.4.
Một số các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê
Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê:
Đất trồng cà phê có ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị và màu sắc của cà phê. Nếu
cà phê trồng trên đất bazan thì cây tốt, khỏe, sản lượng cao, phẩm chất cà phê tốt
còn có một hương vị đậm đà, mùi vị thơm ngon hơn các loại cà phê trồng trên các
loại đất khác.
Ảnh hưởng của chế độ chăm sóc kỹ thuật:
Chế độ chăm sóc kỹ thuật trong thời gian trồng cà phê rất quan trọng, người
trồng cà phê quyết định chất lượng cà phê. Các biện pháp chăm sóc kỹ thuật gồm có:
- Tủ gốc cây cà phê.
- Đánh nhánh tạo hình cây.
- Phân bón đúng kỳ và đúng số lượng cần thiết.
- Số lượng và cây bóng mát cần thiết cho từng loại cà phê.
- Phòng trừ sâu bệnh hại cà phê.
Chăm sóc cây tốt sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến sản lượng cà phê.
Ảnh hưởng của độ cao:
Độ cao vùng đất trồng cũng ảnh hưởng đến chất lượng của cà phê. Cà phê trồng ở
trên cao thì có hương vị đặc biệt và xếp hạng cao hơn cà phê trồng ởvị trí thấp.
Nhóm 5
Trang 11
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
1.5.
Lợi ích và tác hại của cà phê.
Lợi ích
Cafein là chất có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, làm cho tỉnh táo, kích thích khả năng
làm việc, đặc biệt làm việc bằng trí óc, tăng cường hoạt động cơ. Vì vậy, sau khi uống một ly cà phê
vào buổi sáng, bạn sẽ cảm thấy phấn chấn bắt tay vào công việc. Cũng như để đối phó với cơn
buồn ngủ khi làm việc đêm, một ly cà phê đen đậm được xem là biện pháp hiệu quả.
Các loại nước giải khát khác như nước giải khát có ga (coca-cola, nước tăng lực) đều có chứa
cafein. Cafein còn được dùng làm thuốc: nhiều thuốc trị cảm, đau nhức nhằm tăng cường tác dụng
giảm đau của paracetamol, aspirin hoặc làm giảm tác dụng phụ gây buồn ngủ của thuốc trị dị ứng.
Ngoài ra, cà phê còn được xem là thức uống có giá trị dinh dưỡng vì chỉ cà phê đen không
thôi đã chứa 12% lipid (chất béo), 12% protid (chất đạm), 4% chất khoáng, nhiều nhất là kali và
magiê.
Tác hại
Cafein trong cà phê có tác dụng trên hệ thần kinh trung ương và cả hoạt động
của hệ thống tim mạch. Những người bị rối loạn tim mạch hoặc không dung nạp
cafein thì không nên uống cà phê.
Cafein có tác dụng lợi tiểu, vì vậy, cần tránh uống cà phê vào ban đêm để
không bị mất ngủ.
Cafein có tác dụng kích thích làm tăng tiết acid dịch vị, vì vậy, tránh uống cà
phê vào lúc đói. Người đã yếu dạ dày nếu uống cà phê lúc đói sẽ có hại cho niêm mạc
dạ dày. Một số người chỉ uống cà phê vào buổi sáng mà không dùng điểm tâm, rất có
hại cho sức khỏe, cần bỏ thói quen này. 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.
2.
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN
Trong kỹ thuật chế biến cà phê nhân có hai phương pháp sản xuất cafe nhân
chính:
+ Phương pháp chế biến ướt.
+ Phương pháp chế biến khô.
2.1.
Phương pháp chế biến khô
Phương pháp chế biến khô: Quá trình chế biến đơn giản nhưng phụ thuộc vào thời tiết để tránh phụ
thuộc người ta sử dụng máy sấy. Phương pháp này thường áp dụng cho những vùng có khí hậu nhiều
Nhóm 5
Trang 12
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
nắng, mưa ít. Công đoạn chính của phương pháp là sau khi phơi hoặc sấy cà phê đến độ ẩm nhất
định ta dùng máy xát khô đểloại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân, không thông qua công đoạn chế biến
thành cà phê thóc.
2.1.1. Quy trình công nghệ sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô.
Bảo quản
Nhóm 5
Trang 13
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
2.1.2. Thuyết minh quy trình công nghệ
2.1.2.1.
Nguyên liệu
Nguyên liệu là các loại cà phê quả đã được thu hoạch, loại cà phê chính được
trồng ở nước ta là Robusta chiếm khoảng 97%, ở Daklak trồng gồm 2 loại đó là
Arabica và Robusta.
Cà phê hái về phải đảm bảo đúng độ chín, cà phê xanh, cà phê chùm, cà phê khô, tạp
chất không quá hàm lượng cho phép theo tiêu chuẩn đã quy định.
Tiêu chuẩn cafe tươi 10 TCN 95-88
Ghi chú: cà phê non coi như tạp chất
2.1.2.2.
Nhóm 5
Thu nhận và bảo quản nguyên liệu.
Trang 14
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
Thu nhận nguyên liệu
Cà phê được thu hái bằng phương pháp thủ công, chủ yếu là thu hái bằng tay.
Năng suất thu hái phụ thuộc vào nhiều yếu tố: đầu vụ, giữa vụ, cuối vụ, cà phê non,
cà phê già…mức độ điêu luyện của người hái, phương tiện trang bị cho việc thu hoạch
…sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất hái.
Để đảm bảo phẩm chất tốt, đồng thời tránh lãng phí vì rơi rụng, hư hỏng việc
thu hái cần đạt các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo đúng độ chín đồng đều của trái.
+ Không làm rụng lá, nụ hoa đang hình thành để không ảnh hưởng đến mùa
thu hoạch năm sau.
+ Cần hái từng trái chín, không hái từng chùm hay suốt lẫn trái còn xanh vì trái
xanh cho nhân cho nhân nhỏ, màu đen khi phơi khô và vị đắng.
+ Không thu hái những quả còn xanh vì lúc đó chất dự trữ tập trung chưa đầy
Nhóm 5
Trang 15
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
đủ, khó chế biến do vỏ lụa dính sát vào nhân. Chú ý chỉ hái những quả chín để nâng
cao chất lượng sản phẩm.
+ Cần phân chia khu vực thu hái phù hợp với mùa chín cà phê.
+ Không được làm tổn thương đến cây, quả cà phê trong khi hái.
+ Giữ vệ sinh trong quá trình thu hái không được lẫn các tạp chất như: đất, cát,
cành, lá…vào trong nguyên liệu.
Vận chuyển và bảo quản nguyên liệu.
Sau khi thu hái xong cần nên vận chuyển ngay về nơi chế biến không nên ủ
đống quá lâu làm cho cà phê bốc nóng và rất dễ lên men làm cho vịchua. Ta có thể
vận chuyển bằng mọi phương tiện như xe bò, xe ô tô…Trong khi vận chuyển tránh
làm cho quả cà phê bị dập nát, tránh bị lẫn tạp chất, phần nào bị lẫn nên mang đi chế
biến trước.
Nguyên liệu sau thu hái nên chế biến càng nhanh càng tốt, nếu chưa chế biến.
Thì không được chất thành đống mà phải được bảo quản ở nơi thoáng mát, có mái
che và trải thành lớp dày khoảng 30-40 cm trên nền sạch, khô, 2-3 giờ ta tiến hành
đảo trộn một lần. Thời gian bảo quản càng ngắn càng tốt thường kéo dài không quá
36 giờ.
Mục đích của quá trình bảo quản này nhằm điều phối nguyên liệu trong quá
trình sản xuất. Tránh hiện tượng lãng phí nhân lực, thiết bị đồng thời cũng đảm bảo
được màu sắc và hương vị của thành phẩm.
2.1.2.3.
Phơi sấy
- Mục đích phơi sấy: Mục đích của quá trình này là hạ thủy phần của cà phê
Nhóm 5
Trang 16
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
xuống 10-12% để bảo quản tốt và thực hiện các quá trình tiếp theo. Có thể sử dụng
phương pháp phơi nắng hoặc là sử dụng là sấy.
Phơi cà phê:
Là phương pháp đơn giản và ít tốn kém. Hơn nữa, tia cực tím của ánh nắng
mặt trời có thể tẩy trắng chất diệp lục trong hạt và làm giảm mùi ngái và mùi cỏ trong
cà phê. Cần giám sát quá trình phơi nắng cẩn thận vì địa điểm phơi và thời tiết có ảnh
hưởng lớn đến quá trình này.Sân phơi nên được làm bằng xi măng sạch sẽ không bị
rạn nứt và bị cách xa khu vực chứa vỏ thải hoặc các chất thải từ các khâu chế biến để
tránh bị nhiễm khuẩn.
Cần tránh phơi cà phê trên nền đất vì cà phê dễ bị nhiễm khuẩn có trong đất.
Cà phê có rủi ro bị ướt lại cao khi phơi ngoài trời và là một trong những nguyên nhân
phát triển nấm mốc. Để tránh làm cà phê ướt lại cần phản ứng kịp thời và phải che
phủ cà phê không cho tiếp xúc với nước mưa. Ngay khi trời khô ráo trở lại cần nhanh
chóng dỡ bỏ bạt phủ cho thoáng khí và tiếp tục phơi. Nếu cà phê bị che quá lâu thì
hạt sẽ bắt đầu “ra mồ hôi” và sẽ nhanh chóng nhiễm nấm và các lỗi thử nếm sẽ phát
sinh. Ban đêm, khi nhiệt độ xung quanh xuống thấp làm hơi nước ngưng tụ cần tủ bạt
lên cà phê để tránh bị ướt lại.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phơi:
- Nhiệt độ không khí.
- Độ ẩm không khí.
- Vận tốc không khí.
- Loại sân phơi.
Chiều dày lớp nguyên liệu và số lần cào đảo trên sân.
Sấy cà phê bằng máy :
Quản lý có hiệu quả nhiệt độ và độ ẩm là vấn đề mấu chốt khi sấy cà phê. Sấy
cà phê bằng nhiệt độ quá lớn hoặc quá thấp sẽ không cho kết quả tốt. Nhiệt độ sấy lý
tưởng là từ 45-55 chỉ cần tăng lên 1thì sẽ giảm độ ẩm tương ứng của không khí xuống
khoảng 5%. Điều này cho thấy cần thận trọng như thế nào trong khâu khống chế
nhiệt độ.
Thời gian sấy dài hay ngắn phụ thuộc một số các yếu tốsau:
- Nhiệt độ không khí nóng và vận tốc không khí nóng.
Nhóm 5
Trang 17
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
- Độ ẩm không khí bên ngoài.
- Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu.
Thông thường phơi sấy sơ bộ cà phê quả tươi trước rồi mới được đem sấy khô
chính thức.
Có hai phương pháp sấy cafe như sau :
Lò Sấy tĩnh
Lò sấy tĩnh có sức chứa 150-200kg cà phê quả tươi/mét vuông, đốt bằng vỏ cà
phê, lượng vỏ cà phê xay ra vừa đủ để đốt sấy cho chính một lượng quả tương
đương.
Một lò sấy tĩnh có diện tích 50m vuông,
lượng sấy 10 tấn quả/mẻ
Quạt thổi phải sử dụng loại có cấu trúc đặc biệt theo dòng quạt loại ly tâm, có
khả năng thổi xuyên hơi nóng ở mức 100-120 qua lỗ lưới của sấy tĩnh, không nên sử
dụng loại quạt hướng trục trong trường hợp này vì quạt hướng trục có hệ số nén rất
thấp sẽ không đạt được hiệu quả như ý.
Động cơ để kéo quạt có thể sử dụng motor hay máy nổ tùy điều kiện thực tế.
Nhược điểm của lò sấy tĩnh là phải chịu khó đảo bằng tay, khoảng 2-3 tiếng
phải đảo một lần, tuy nhiên chỉ sau 18-20 tiếng đồng hồ là cà phê đã khô đạt mức
không thể hư hỏng hay đen được nữa.
Làm khung lưới cho lò sấy tĩnh thì ở đâu có cơ khí thì cũng đều làm được, vấn
đề là chọn đúng mắc lưới sấy, khung lưới phải chắc chắn để sử dụng được lâu dài.
Lưu ý vì là lò đốt trực tiếp cho nên chỉ dùng vỏ cà phê để sấy nguyên quả,
không dùng vỏ cà phê để sấy cà phê nhân sẽ khiến cho cà phê nhân bị hôi khói, muốn
Nhóm 5
Trang 18
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
sấy cà phê nhân bằng lò đốt trực tiếp thì phải đốt bằng than đá.
Máy Sấy Trống.
Nhược điểm duy nhất của máy sấy trống là tiền đầu tư đắt hơn sấy tĩnh, còn
ngoài ra máy sấy trống có rất nhiều ưu điểm khác như sau:
Sấy không cần người đảo
Sấy được cà phê quả, cà phê thóc, cà phê nhân
Chất lượng sấy rất đều, không phụ thuộc vào tay nghề đảo của công
nhân. Vấn đề sấy nguyên cả quả đối với máy sấy trống rất đơn giản, chỉ cần đổ cà phê
vào và cho đốt lò rồi cho chạy máy sấy, thời gian sấy cũng tương đương với sấy tĩnh.
So sánh quá trình phơi nắng và sấy cà phê
Phơi nắng
- Đơn giản và ít tốn kém.
- Chú ý che chắn.
- Làm giảm mùi ngái và mùi cỏ.
- Chịu ảnh hưởng của thời tiết.
Sấy
- Tốn kém chi phí thiết bị và năng lượng.
- Chú ý nhiệt độ, độ ẩm, thời gian sấy.
- Có thể chủ động.
- Tiết kiệm thời gian.
Nếu điều kiện thời tiết cho phép thì phơi cà phê vẫn là kỹ thuật được ưa
chuộng hơn .
2.1.2.4.
Tách tạp chất.
Cà phê quả khô sau khi phơi sấy thường có lẫn kim loại, các tạp chất nhẹ như
cành, lá, rơm rác và các vỏvụn cà phê… cho nên trước khi đưa vào máy xát khô,
nguyên liệu phải được làm sạch, tùy theo độ đồng đều của nguyên liệu mà công đoạn
tách các tạp chất này là dễ dàng hay khó khăn, đơn giản hay phức tạp. Đặc biệt chú ý
đến các tạp chất khó làm sạch để loại chúng ra, đồng thời phải áp dụng phương pháp
có hiệu quả nhất và kinh tế nhất.
Đối với phương pháp khô người ta thường dùng sàng rung để tách các tạp
chất.
Nhóm 5
Trang 19
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
Xay xát khô.
Cà phê sau khi phơi sấy xong bên ngoài có lớp vỏ trấu chiếm 25-35% trọng
lượng hạt, thành phần chủ yếu là xenlulo không góp phần tạo nên chất lượng của sản
phẩm nên phải loại ra.
Cà phê thóc sau khi xát khô ta được hỗn hợp gồm: cà phê thóc, trấu, cà phê
nhân, hạt vụn nát. Tùy theo tính chất và công dụng mà cách giải quyết của mỗi thành
phẩm trong hỗn hợp sau khi xát khô không giống nhau.
- Cà phê thóc đưa trở lại máy xát để tách vỏ lần nữa.
- Cà phê nhân là sản phẩm chủyếu để đưa đi đánh bóng.
- Trấu chứa nhiều xenlulo và chất khoáng có thể dùng làm nhiên liệu.
- Cà phê vụn nát có thành phần tương tự như cà phê nhân nên có thể dùng
làm sản xuất cà phê bột, cà phê hòa tan, cà phê sữa…
Yêu cầu của quá trình xát khô:
- Nhân nguyên vẹn.
- Tỷ lệ nát phải ở mức tối thiểu.
- Tỷ lệ cà phê còn vỏ sót lại phải thấp.
- Mức độ quạt sạch vỏ trấu phải cao.
2.1.2.5.
Đánh bóng.
Sau khi tách vỏ trấu, cà phê hạt còn có lẫn một lớp vỏ lụa mỏng màu ánh bạc,
chủ yếu là xenlulo, vỏ lụa cần được tách đi bằng cách đánh bóng. Quá trình đánh
Nhóm 5
Trang 20
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
bóng còn gọi là quá trình bóc vỏ lụa. Do lớp vỏ lụa không góp phần vào việc làm nên
chất lượng của sản phẩm nên ta tiến hành loại bỏ nó, đồng thời việc bóc vỏ lụa làm
tăng giá trị cảm quan của hạt làm cho hạt trở nên bóng trơn và hạn chế được sựphát
triển của vi sinh vật.
Yêu cầu sau khi đánh bóng:
- Nhiệt độ cà phê không quá 55.
- Tỷ lệ hạt nứt vỡ<1%.
- Tỷ lệ vỏ lụa trong cà phê nhân: 10% đối với Arabica, 20% đối với Robusta.
Trong đó người ta quy định 1/2 hạt bị bóc vỏ lụa coi như là hạt sạch.
2.1.2.6.
Phân loại theo kích thước.
Cà phê sau khi ra khỏi máy đánh bóng thường gọi là “cà phê xô” bao gồm tất
cả các loại tốt, xấu, nặng, nhẹ, vỏ trấu….cho nên người ta tiến hành phân cà phê xô
thành các cỡ khác nhau theo kích thước.
Nguyên tắc: là dựa vào sự khác nhau về kích thước của các cấu tử có trong hỗn
hợp. Kích thước lỗ sàng tùy theo loại cà phê và yêu cầu phân loại mà chọn loại có kích
thước cho phù hợp.
Phân loại theo kích thước qua sàng người ta thu được 3 loại hạt cà phê có kích
thước khác nhau: Hạt >6,3mm chiếm 70%, hạt >5,6mm chiếm 20%, hạt >5mm chiếm
10%. Ngoài ra, người ta còn phân ra được một ít cà phê tấm với số lượng không đáng
kể. Người ta sử dụng 2 loại sàng chính để phân loại đó là sàng tròn và sàng lắc.
2.1.2.7.
Phân loại theo khối lượng riêng.
- Mục đích:sau khi phân loại theo kích thước ta được khối hạt đồng đều theo
kích thước nhưng khối hạt không đồng nhất về khối lượng vì còn có những hạt lép,
hạt bị sâu bệnh…
- Nguyên tắc:dựa vào sự khác nhau về trọng lượng riêng của hạt ta sử dụng
sức gió để phân loại chúng ra, những hạt có trọng lượng riêng nhỏ sẽ bay lên.
- Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân loại bằng sức gió:
+ Trọng lượng riêng của hạt cà phê có ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suất phân
loại bằng sức gió. Nếu cùng một sản phẩm mà có trọng lượng riêng khác nhau thì hạt
có trọng lượng nhỏ sẽ bay lên trước.
Nhóm 5
Trang 21
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
+ Trọng lượng riêng của hạt phụ thuộc vào độ ẩm của nó, thường thì tỷ trọng
của hạt cà phê trung bình là từ 1,1-1,3.
+ Hình dáng và kích thước của hạt cà phê của hạt có ảnh hưởng trực tiếp đến
công tác phân loại theo trọng lượng. Vì vậy, trước khi đưa sản phẩm vào phân loại
bằng sức gió thì yêu cầu cần thiết phải phân loại bằng kích thước trước.
2.1.2.8.
Phân loại theo màu sắc.
- Mục đích: Phân loại theo kích thước và trọng lượng chỉ loại bỏ được tạp chất,
tăng độ đồng đều của hạt mà thôi. Không làm tăng giá trị cảm quan và màu sắc đồng
đều của hạt vì vậy cần phân loại theo màu sắc để làm tăng chất lượng của sản phẩm.
- Nguyên tắc:Thường phân loại dựa trên tiêu chuẩn nhà nước hoặc dựa trên
hợp đồng buôn bán với các cơ quan hữu quan hoặc giữa các nước với nhau và cũng
thoã mãn được yêu cầu của bên mua và bên sản xuất.
2.1.2.9.
Phối trộn và đóng bao.
- Phối trộn để cho cà phê thành phẩm được đồng đều và đúng tiêu chuẩn của
Nhà Nước qui định và theo yêu cầu xuất khẩu. Thường sử dụng máy phối trộn cơ giới,
cà phê sau các công đoạn phân loại trên thu được 3 loại có kích thước, khối lượng và
màu sắc khác nhau. Đấu trộn thành 3 loại cà phê: loại 1, loại 2và loại 3.
+ Loại 1: 80% hạt > 6,3mm, 10% hạt >5,6mm và 10% hạt >5mm.
+ Loại 2: 10% hạt > 6,3mm, 70% hạt >5,6mm và 20% hạt >5mm.
+ Loại 1: 10% hạt > 6,3mm, 20% hạt >5,6mm và 70% hạt >5mm.
- Đóng gói theo yêu cầu sử dụng, cà phê được đóng gói thành bao nhỏ để tiện sử
dụng
2.1.2.10.
Bảo quản cà phê nhân.
Cần bảo quản cà phê nhân thật tốt để giữ chất lượng cà phê nhân chuẩn bị cho
các công đoạn chế biến tiếp theo và bảo đảm cà phê không bị hư hỏng do vi sinh vật
xâm nhập phá hại trong thời gian vận chuyển.
Yêu cầu cà phê bảo quản trong kho:
- Độ ẩm hạt 10-12%.
- Xếp bao cà phê trên nền lót bằng ván để tránh hút ẩm, cách xa mái tường.
Nhóm 5
Trang 22
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
- Chuyển đổi vị trí bao 2-3 tuần một lần.
2.2.
Quy trình công nghệ chế biến cafe nhân bằng phương pháp ướt
Nói chung, cà phê Arabica chế biến theo phương pháp ướt, có giá trị cao trên thị trường thế giới vì có
những đặc tính về hương vị được nhiều người ưa thích. Tuy nhiên, cà phê được chế biến theo
phương pháp này đòi hỏi nhiều kỹ năng, sự cẩn thận cũng như nhiều nhân công để sản xuất ra sản
phẩm có chất lượng cao.
2.3.
Quy trình công nghệ sản xuất cafe nhân bằng phương pháp ướt
2.3.1. Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất cafe nhân bằng phương pháp ướt
Một số công đoạn tương tự sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô.
2.3.1.1.
Nhóm 5
Bóc vỏ quả.
Trang 23
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
Đây là một giai đoạn quan trọng trong phương pháp chể biến cà phê theo
phương pháp ướt. Việc xát vỏ được thực hiện càng sớm càng tốt, nhằm tránh tiến
trình lên men ngoài ý muốn và phát sinh vị lạ trong hạt cà phê.
Giai đoạn này nên hoàn thành trong vòng 12-24 giờ sau khi hái trái, nhưng nếu
vì lý do nào đó không thực hiện ngay được, trong khi chờ đem đi xát vỏ, khối trái nên
được bảo quản trong bể nước.
Xát vỏ là sự tác động cơ giới vào trái cà phê trong dòng nước. Yêu cầu quan
trọng của giai đoạn này là thực hiện chính xác việc tách vỏ bên ngoài mà không làm
tổn thương đến hạt cà phê bên trong.
- Mục đích: loại bỏ lớp vỏ thịt bên ngoài. 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.
Do đó 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.
- Hạt cà phê ở máy xát tươi ra, tuy đã tróc lớp vỏ thịt nhưng vẫn bị bao quanh
bằng 1 lớp nhớt bám chặt vào vỏ trấu. Lớp nhớt này dù phơi khô nhưng sau này vẫn
hút ẩm rất nhanh, gây khó khăn cho việc phơi sấy. Vì vậy phải tìm cách loại bỏ ngay
lớp nhớt này ngay sau khi xát tươi.
Nhóm 5
Trang 24
Công nghệ chế biến trà, cà phê, cacao
Máy bóc vỏ
Các phương pháp bóc vỏ thịt
Phương pháp bóc vỏ thịt bằng lên men
a) Mục đích quá trình lên men
Loại bỏ lớp vỏ nhầy của hạt cà phê sau khi bóc vỏ. Đồng thời, tạo hương vi
thơm ngon đặc trưng cho các sản phẩm về sau.
b) Các phương pháp lên men
+ Lên men khô: nước được tháo hết khỏi những bể chứa, cà phê được giữ ở
đó cho tới lớp nhầy hoàn toàn tan ra và cũng được xả liên tục ra ngoài. Mặt khác,
nhằm tránh cho lớp hạt bên trên khỏi bị khô, người ta dùng lá chuối, bao bì ướt…phủ
lên trên bể men. Phương pháp này dùng trong sản xuất cà phê Roubusta cũng như cà
phê Arabica ở Costa Rica, Columbia
+ Lên men ướt: thường được sử dụng trong sản xuất cà phê Arabica hảo hạng
ở những quốc gia Đông Phi. Quá trình tiến hành trong khối nước và dịch lên men chỉ
được xả ra 1 lần khi hoàn tất quá trình lên men.
c)Tác nhân vi sinh vật
-
Có nhiều vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men cà phê như:
+ Các loài vi khuẩn lactic: tìm thấy rất nhiều vi khuẩn lactic thuộc Leuconostoc
và Lactobacillus.
+ Các loại cấu khuẩn thuộc Aerobacter và Eschrichia
+ Các loài nấm sợi như Aspergillus, Fusarium, Penicillium
+ Các loài Bacillus chứa nhiều pectinaza
Nhóm 5
Trang 25