MỤC LỤC
Lời mở đầu
Lời cảm ơn
Chương 1 : Tổng quan về cà phê
1.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cà phê 3
1.2. Mô tả cây cà phê và phân loại 4
1.2.1. Mô tả cây cà phê 4
1.2.2. Phân loại 4
1.3. Vai trò của cà phê 9
1.4. Tác dụng của cà phê 10
1.5. Tổng quan về caffein 11
1.5.1. Tính chất hóa học của caffein 11
1.5.2. Tác dụng dược lý của cà phê in 11
Chương 2: Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà phê trên thế giới và trong nước
2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà phê trên thế giới 14
2.1.1. Tình hình sản xuất cà phê trên thế giới 14
2.1.2. Tình hình tiêu thụ cà phê 15
2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà phê trong nước 16
2.2.1. Tình hình sản xuất 16
2.2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng 17
Chương 3: Nguyên liệu sản xuất cà phê
3.1. Cấu tạo và giải phẩu quả cà phê 19
3.2. Thành phần hóa học của quả cà phê 20
3.3. Thu hái, vận chuyển và bảo quản cà phê 24
3.3.1. Mùa thu hoạch cà phê 24
3.3.2. Thu hái 25
3.3.3. Vận chuyển 25
3.3.4. Bảo quản 25
Chương 4: Kỹ thuật sản xuất cà phê nhân
4.1. Phương pháp chế biến khô 29
4.2. Phương pháp chế biến ướt 31
4.2.1. Làm sạch và phân loại nguyên liệu 31
4.2.2. Xát tươi 36
4.2.3. Tách lớp vỏ nhớt 40
4.2.4. Đánh và rửa lớp vỏ nhớt 44
4.2.5. Làm ráo cà phê thóc 45
4.2.6. Phơi sấy cà phê thóc 46
4.2.7. Tách tạp chất 50
4.2.8. Bóc vỏ thóc 50
4.2.9. Đánh bóng cà phê nhân 51
4.2.10. Phân loại 53
4.2.11. Đấu trộn, đóng gói, nhập kho, bảo quản 55
Chương 5: Kỹ thuật sản xuất cà phê rang
5.1. Quy trình sản xuất 56
5.2. Giải thích quy trình 56
5.2.1. Phân loại theo kích thước 56
5.2.2. Xử lý nguyên liệu 56
5.2.3. Rang 57
5.2.4. Làm nguội 58
Chương 6: Công nghệ sản xuất cà phê hòa tan
6.1. Quy trình sản xuất 60
6.2. Giải thích quy trình 61
6.2.1. Chọn cà phê nhân 61
6.2.2. Tách bụi cà phê 61
6.2.3. Trích ly 61
6.2.4. Khuấy trộn 62
6.2.5. Lắng trong 62
6.2.6. Lọc 62
6.2.7. Cô đặc 63
6.2.8. Sấy phun 63
6.2.9. Phụ gia 64
6.2.10. Đóng gói, bảo quản 64
6.3. Một số sản phẩm cà phê hòa tan 64
6.4. Đánh giá chất lượng cà phê 66
Chương 7: Kết luận 67
Tài liệu tham khảo 68
68 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 2302 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Khóa luận Công nghệ sản xuất cà phê hòa tan, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
háng và chia thành bốn đến năm đợt hái khác nhau do độ chín của trái không đồng đều. Ở mỗi vùng do khác nhau về cao độ, nhiệt độ và lượng mưa, nên thời vụ chín của trái khác nhau.
Ở Việt Nam, thời điểm chín của trái thay đổi tùy theo giống cà phê và vùng sản xuất. Cà phê Arabica chín sớm vào khoảng tháng 9, tháng 10; vùng khí hậu mát như Đà Lạt, cà phê Arabica chín muộn hơn.
Robusta chín vào khoảng tháng 10, tháng 12 ở vùng Long Khánh, Bình Long, Bà Rịa-Vũng Tàu. Vùng Đăklăk, Gia Lai, KonTum cà phê chín từ giữa tháng 10. Vùng Bảo Lộc, cà phê Robusta chín từ tháng 11, tháng 12 đến tháng 1 do nhiệt độ thấp và tháng 1, tháng 2 ở Di Linh (trên vùng cao 1000 m).
3.3.2. Thu hái
Thường thu hái bằng tay (thu hái bằng máy được sử dụng nhiều ở Brazil, Hawaii và Australia), trong quá trình thu hái cần chú ý những điểm sau:
- Phải thu hái khi quả cà phê vùa chín tới (2/3 diện tích quả có màu đỏ), không được để quá chín, quả sẽ bị rụng và tổn hao chất dự trữ trong quả.
- Không thu hái những quả còn xanh, vì lúc đó chất dự trữ chưa đầy đủ, trong quá trình chế biến vỏ lụa bám chặt vào nhân, khó bóc và hạt sẽ nhăn nheo.
- Trong quá trình thu hái, không được làm tổn thương xay xát cây cà phê làm giảm năng suất cho mùa sau.
- Giữ vệ sinh trong quá trình thu hái, không được để lẫn tạp chất vào nguyên liệu, không được làm dập nát quả tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập, phát triển gây thối rửa.
- Hiện nay người ta sử dụng các biện pháp chín tập trung để thu hái nhanh. Trong công nghệ thu hoạch, để thu hái cà phê nhanh, việc sử dụng ethephon là biện pháp hiệu quả làm trái cà phê chín đồng loạt và thu hái một lần. Các nước sản xuất cà phê lớn trên thế giới đều sử dụng ethephon để làm trái chín đồng loạt và giúp cho việc thu hoạch bằng máy được dễ dàng. Ở Việt Nam sử dụng ethephon ở nồng độ 250ppm cho vùng ĐăkLăk và Đồng Nai, nồng độ 500ppm cho vùng Lâm Đồng giúp 80% trái cà phê chín sau 15 ngày phun so với đối chứng là 8,73%.
3.3.3. Vận chuyển
Trong quá trình vận chuyển nguyên liệu, cần tránh lẫn các tạp chất như: cỏ dại, đất, cát… và không được để nguyên liệu bị dập nát, nếu nguyên liệu bị dập nát cần phải đem chế biến trước. Phương tiện vận chuyển có thể dùng xe ô tô hoặc các phương tiện thô sơ khác nếu địa hình nơi thu hái cho phép.
3.3.4. Bảo quản
Trái cà phê sau khi thu hoạch cần vận chuyển sớm về nơi chế biến. Trường hợp với khối lượng lớn cà phê tươi, cần trải thành một lớp trên nền sạch, khô ráo, thoáng với chiều dày từ 30-40cm. Trái cà phê không nên đổ thành đống lớn vì vỏ trái chín thường có chứa nhiều nước và đường của chất keo rất dễ lên men, nhiều mốc trắng mọc lên làm cho acid hữu cơ hình thành đưa đến sự lên men acetic, butyric dẫn đến vị uống chua và hôi.
Trái cà phê chín để thành đống thường hô hấp mạnh và tỏa nhiệt làm bốc hơi nóng, tăng sự lên men quá mức đưa đến hiện tượng “bạc bụng” làm giảm phẩm chất cà phê nhân.
CHƯƠNG 4. KỸ THUẬT SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN
Để sản xuất cà phê nhân người ta sử dụng hai phương pháp sau:
- Phương pháp khô: điều kiện chế biến đơn giản nhưng phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết, thời gian chế biến kéo dài.
- Phương pháp ướt: sản xuất chủ động hơn nhưng nhiều tốn nhiều thiết bị, nước và năng lượng. Tuy nhiên, sản xuất theo phương pháp này rút ngắn được thời gian chế biến và cho sản phẩm có chất lượng cao hơn. Thông thường người ta kết hợp cả hai phương pháp.
Sơ đồ phương pháp kết hợp
Nguyên liệu quả tươi
Phương pháp ướt
Phân loại theo trọng lượng
Rửa sạch quả tươi
Ngâm lên men
Xát tươi
Làm sạch và phân loại
Cà phê thóc khô
Phơi khô hoặc sấy
Làm ráo nước
Làm sạch tạp chất
Xát khô
Đánh bóng cà phê
Phân loại
Cà phê nhân thành phẩm
Phương pháp khô
Phơi khô hoặc sấy
Cà phê vỏ khô
4.1. Phương pháp chế biến khô
- Trái cà phê được phơi khô ngay sau khi thu hoạch. Lớp vỏ trái bên ngoài gồm phần thịt, chứa nhiều chất keo nhớt và lớp vỏ trấu. Khi khô, vỏ ngoài sẽ rất cứng và có màu nâu đen.
- Yêu cầu quan trọng để phơi khô là nhiệt độ. Trong thực tế, phơi cà phê cần thời gian dài, bởi vì hàm lượng nước trong vỏ trái tươi chiếm trung bình từ 60-75%, do đó cần phải phơi từ 7-10 ngày trong thời điểm nắng tốt.
- Một điểm cần lưu ý là lúc phơi cần kiểm tra sự lên men ở lớp vỏ tạo ra lớp mốc trắng làm tăng vị chua của quả.
Phơi khô
Phơi khô tự nhiên
- Trái được phơi khô ngay sau khi thu hoạch trên nhiều loại dụng cụ khác nhau như phên, tôn di động, nền đất, nền xi măng, giấy nhựa đen. Trái cà phê được rải thành lớp dày 5-6cm và đảo 4 lần mỗi ngày để tránh đọng nước do mưa hoặc sương. Thường không nên phơi trên nền đất vì làm cho hạt cà phê có mùi đất (earthy).
- Trên diện tích 1m2 thường được phơi 40kg trái tươi. Nếu số lượng trái nhiều hơn có thể đưa đến ẩm mốc, hạt nảy mầm và hình thành hạt đen.
- Trong lúc phơi khi trái đủ khô, thường lớp vỏ bên ngoài cứng, hàm lượng nước còn khoảng 12% thì lắc trái nghe kêu (rattle). Ở những vùng có mưa nhiều, có thể sấy sau khi phơi sơ bộ.
Các điều kiện cần chú ý khi phơi khô để hạn chế việc giảm chất lượng:
- Trải lớp mỏng khi trái còn rất ẩm, tăng dần bề dày khi trái khô dần và không cao quá 5cm.
- Không để gặp mưa lúc phơi, hạn chế sự hút sương ban đêm quá nhiều.
- Đảo nhiều lần trong ngày tùy theo độ nắng.
- Không trữ vào kho hoặc tách vỏ trái khi ẩm độ vỏ còn trên 12%.
Sấy
Sấy được áp dụng ở các đồn điền lớn như Brazil. Sấy đòi hỏi kỹ thuật tốt, nếu không sẽ làm giảm chất lượng hạt và mùi hạt do lượng nước trong trái quá nhiều, lượng nước bốc đi làm nhiệt độ hạt gia tăng, dẫn đến mùi hôi lúc sấy.
Phơi khô kết hợp với sấy có thể loại trừ thiệt hại do ẩm lúc phơi. Sấy thường sử dụng lò sấy đứng dùng nhiệt đốt.
Tách vỏ cứng
- Phương pháp thủ công là dùng cách giã nát vỏ trái, tuy nhiên thường làm nát hạt hoặc bể hạt.
- Phương pháp phổ biến là dùng máy tách vỏ trái (huller). Máy xay vỏ cứng gồm một trục quay nằm ngang, do động cơ kéo với số vòng quay 400-500 vòng/phút. Ống trụ quay ở giữa được bao bằng lớp vỏ ngoài trái cà phê khô được cho vào một cái phiễu lớn, đổ xuống ống , chạy qua trục xay và các lưỡi dao cố định cắt mạnh nhiều lần làm lớp vỏ bể ra. Lớp vỏ cứng được chuyển vào ống nhờ máy quạt gió thổi ra ngoài, trong khi hạt được thu qua ống chạy vào dưới máy. Năng suất trung bình của máy là 500-600kg/giờ. Nếu hạt khô đúng ẩm độ 12% thì máy xay rất tốt.
- Máy xay vỏ cứng đồng thời cũng tách luôn vỏ trấu. Ở Brazil, máy Descascador xay vỏ cứng và vỏ trấu rất tốt, năng suất 450kg /giờ. Dựa trên nguyên lý xay vỏ bằng sự luân chuyển di động, những loại máy lớn được thiết kế với năng suất 16 tấn trái khô/giờ. Trong lúc xay bể lớp vỏ cứng có sự nổ hơi từ trái khô, do đó cần thiết kế một lớp chặn để hạt không bị bắn ra và loại những trái khô bị thủng, lép hoặc do mọt đục trái gây hại so với trái khô tốt.
- Sau khi xay vỏ cứng và vỏ trấu, hạt cà phê được chọn lọc, nhặt đá sỏi, lựa hạt, phân cỡ, đóng bao như phương pháp chế biến ướt.
Hình: Máy xay vỏ cứng Hình: Cấu tạo của máy xay
4.2. Phương pháp chế biến ướt (wet method)
4.2.1. Làm sạch và phân loại nguyên liệu:
Mục đích:
Cà phê hái về thường có lẫn đất, đá, rác cành, quả khô, quả to, nhỏ khác nhau cho nên trước khi đưa vào máy xát tươi nguyên liệu cần phải được làm sạch và phân loại. Tùy theo độ đồng đều của nguyên liệu mà công đoạn làm sạch và phân loại sẽ dễ dàng hay khó khen, đơn giản hay phức tạp.
Làm sạch và phân loại nguyên liệu để tách tạp chất lẫn trong nguyên liệu, làm cho kích thướt nguyên liệu đồng đều, tạo điều kiện cho việc bóc vỏ được triệt để, tạo điều kiện tốt cho việc tăng năng suất máy và độ bền của thiết bị, đảm bảo chất lượng cho sản phẩm.
Cơ sở của các biện pháp làm sạch và phân loại
Làm sạch và phân loại nguyên liệu chủ yếu là dựa vào sự khác nhau về tính chất vật lý, trạng thái của nguyên liệu và tạp chất. Đặc biệt chú ý tới các tạp chất khó làm sạch để loại chúng ra, đồng thời phải áp dụng các phương pháp kinh tế nhất, có hiệu quả nhất.
Có thể quy về các phương pháp sau:
- Dựa vào sự khác nhau về kích thướt của nguyên liệu về các tạp chất để phân loại và làm sạch có thể dùng loại sàng chấn động, sàng bắc ngang, sàng tròn, sàng nẩy.
- Dựa vào sự khác nhau của sức chịu gió của nguyên liệu và tạp chất mà làm sạch và phân loại, thường dùng catado hay quạt hòm…
- Dựa vào sự khác nhau của chiều dài của nguyên liệu và tạp chất để phân loại, thường dùng là máy hình trụ hoặc máy đĩa…
- Dựa vào sự khác nhau về hình dáng, trạng thái bề mặt, trọng lượng riêng để làm sạch và phân loại. Bể xi phông để phân loại và làm sạch bằng nước máy tách đá…
Các phương thức thường dùng để làm sạch và phân loại cà phê:
Phân loại theo kích thướt: thực hiện trên sàng phân loại thường sử dụng trên sàng phẳng có hai 2 ÷ 3 lưới sàng, kích thướt lỗ sàng tăng dần từ dưới lên. Yêu cầu của việc phân loại theo kích thướt là phải đảm bảo loại hết tạp chất lớn, trong tạp chất không được lẫn nguyên liệu.
Sàng chấn động:
Dựa vào sự khác nhau về kích thướt của nguyên liệu và tạp chất để phân loại.
Ưu điểm của sàng chấn động là vừa tách được tạp chất vừa phân loại được quả to, quả nhỏ, làm tăng độ đồng đều của nguyên liệu, hiệu suất cao, năng suất lớn, nhưng nhược điểm là không phân loại được các tạp chất theo trọng lượng một cách đầy đủ, các loại đá, sỏi thường khó loại ra khỏi lớp vật liệu.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của sàng:
+ Kích thướt lỗ sàng: sàng chấn động thường có hai loại lỗ: lỗ đan và lỗ đột. Kích thướt lỗ sàng phải phù hợp với kích thướt của tạp chất và nguyên liệu. Tùy theo yêu cầu làm sạch và phân loại mà chọn lỗ sàng thích hợp.
Số lượng và thành phần của tạp chất: tỷ lệ tạp chất càng lớn thì hiệu suất càng giảm. Thông thường tỷ lệ tạp chất dưới 2% thì hiệu suất sàng cao nhất. Trong nguyên liệu có lẫn nhiều tạp chất có kích thướt gần giống kích thướt nguyên liệu thì hiệu suất làm sạch và phân loại của sàng rất thấp.
+ Lưu lượng: lưu lượng lớn thì lớp nguyên liệu trên mặt sàng sẽ dày, gây hiện tượng phân lớp, hiệu suất làm việc và phân loại giảm. Nếu lưu lượng quá lớn thì sẽ ảnh hưởng đến sự chấn động của sàng, nếu lưu lượng quá nhỏ thì sẽ không tận dụng được năng suất của sàng, hạt nguyên liệu trên mặt sàng sẽ nẩy nhiều, ảnh hưởng đến hiệu suất. Thông thường nên khống chế chiều dày lớp nguyên liệu trên bề mặt của sàng từ 1, 2 lớp nguyên liệu là vừa.
Sàng chấn động có hiệu suất cao khi vận tốc của hạt nguyên liệu trên sàng khoảng 0.273-0.364m/s.
+ Chiều dài mặt sàng: nếu mặt sàng không đủ dài sẽ hạn chế sự tạo thành hiện tượng phân lớp, do đó sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của sàng. Theo kinh nghiệm thì nên chọn kích thướt của sàng trong khoảng:
L/b=1/3
Trong đó:
l: chiều dài của sàng
b: chiều rộng của sàng.
+ Góc nghiêng của sàng thường tư ø 5-120. Mặt lưới sàng phải luôn luôn sạch để đảm bảo tiết diện có ích cho sàng lớn nhất.
Chỉ tiêu làm sạch:
- Sau khi sàng lần thứ nhất phải đảm bảo loại hết tạp chất lớn. Trong tạp chất không được lẫn nguyên liệu.
- Sau khi sàng lần thứ nhất, hiệu suất tách đất, cát, sạn phải lớn hơn 65%, từ sàn thứ hai trở đi phải tách được trên 50%.
- Sau khi sàng lần thứ nhất, hiệu suất loại tạp chất nhẹ phải trên 70%. Từ sàng thứ hai trở đi phải tách trên 60%.
- Tất cả các tạp chất loại ra đều không được lẫn nguyên liệu.
Phân loại theo tỷ trọng: người ta sử dụng nước để tiến hành phân loại theo tỷ trọng, đối với cà phê chín đúng mức có tỷ trọng j » 1, cà phê còn xanh, non có j > 1, cà phê quá chín và tạp chất nhẹ có j < 1 chính vì thw61 mà người ta đưa khối quả cà phê vào nước để phân loại, cà phê chín đúng mức sẽ lơ lửng, cà phê xanh và tạp chất nhẹ sẽ chìm, ngược lại cà phê chín và tạp chất nhẹ sẽ nổi.
Phân loại bằng bể xi phông:
- Mục đích: phân loại bằng các tạp chất nặng làm cho nguyên liệu được thuần khiết hơn tránh được sự hư hỏng máy móc.
- Tách được tạp chất nhẹ, đảm bảo phẩm chất của sản phẩm thuần khiết.Làm mềm và làm sạch quả tạo điều kiện tốt cho máy bóc vỏ quả tươi dễ dàng.
- Lợi dụng sức nước để đẩy khối cà phê vào máy xát tươi một cách điều hòa mà không dùng sức người.
Sự phân loại nguyên liệu tốt vẫn theo trọng lượng riêng để có chế độ chế biến thích hợp.
Ngoài ra, bể xi phông còn có tác dụng chứa nguyên liệu khi chưa chế biến kịp trong thời gian ngắn làm giảm sự bốc nóng tức thời của khối cà phê nhưng cần chú ý thời gian ngâm trong nước, nếu ngâm lâu quá thì các chất có trong vỏ quả sẽ tan vào trong nước như tamin, antoxian, các acid hữu cơ… tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật phát triển, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Nếu kéo dài thời gian ngâm thì việc phân loại nổi, chìm không còn tác dụng mấy, vì ngâm lâu những quả lép, sâu, sẽ thấm nước mà trương ra và chìm xuống, ngược lại một số quả tốt sẽ nổi lên.
Phương pháp này dựa theo sự khác nhau về tỷ trọng của các quả cà phê và các tạp chất so với tỷ trọng của nước, loại bỏ các tạp chất nặng, nhẹ, phân loại cà phê trước khi đưa vào máy chế biến.
Hình: Cấu tạo của máy xi phông
Cấu tạo và hình dáng của bể xi phông phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Lượng nguyên liệu trong ống xi phông vào máy xát tươi phải đều đặn và liên tục nhưng lượng nước tiêu dùng trong quá trình bóc vỏ quả phải ít nhất (thường tỷ lệ nước/ nguyên liệu khoảng 3/1), chu kì làm vệ sinh bể xi phông không quá 12 giờ.
- Có cửa lấy được tạp chất nặng, tạp chất nhẹ dễ dàng để có thể tiện lợi cho việc làm vệ sinh bể, có bể chứa những quả lép, quả xấu để chế biến riêng.
- Nếu bể có bộ phận khuấy đảo càng tốt vì sẽ làm tăng độ lơ lửng của nguyên liệu trong nước để nguyên liệu và nước qua ống xi phông vào máy xát vỏ quả được điều hòa. Ngoài ra bể xi phông còn có hệ thống đưa nước vào và tháo nước ra dễ dàng, lưu lượng nước đưa vào có thể điều chỉnh một cách thaun65 lợi trong quá trình làm việc.
- Áp suất tĩnh của nước đủ đảm bảo đẩy cà phê quả theo ống xi phông ra khỏi bể rót vào phiễu của máy xát, không mang theo sỏi đá, sắt vụn. Đối với bể xi phông điều quan trọng là độ chênh lệch áp suất thích hợp, để ống xi phông làm việc tốt nhưng lại tiết kiệm được lượng nước tiêu tốn trong quá trình sản xuất.
Cách sử dụng và quản lý bể xi phông:
- Nguyên liệu đưa vào bể xi phông phải đều đặn với lượng vừa phải để đảm bảo
được việc tự phân loại được hoàn hảo
- Tạp chất nhẹ nổi lên mặt nước phải được lấy ra kịp thời, có bể phụ chứa tạp chất nhẹ để chế biến riêng, trên mặt bể có lưới sàng để có thể tách riêng được cành lá.
- Thường xuyên xem xét kiểm tra tình hình làm việc của bể xi phông, bộ phận khuấy trong bể có bất trắc cần kịp thời xử lý.
- Lưu lượng nước đưa vào bể xi phông phải ổn định, khống chế kịp thời đảm bảo nước và nguyên liệu vào máy được điều hòa.
- Chu kỳ thông rửa và vệ sinh bể xi phông phải cùng với việc lấy tạp chất nặng ở đáy bể không quá 12 giờ.
4.2.2. Xát tươi (bóc vỏ quả, vỏ thịt)
Mục đích:
Thành phần chủ yếu của lớp vỏ quả là nước, glucid và protein, các chất này không tham gia vào quá trình hình thành chất lượng sản phẩm mà gây khó khăn trong quá trình chế biến như: gây thối rữa, kéo dải thời gian phơi, sấy. Vì vậy phải loại bỏ lớp vỏ quả. Ngoài ra lớp vỏ thịt, thành phần chủ yếu là pectin cũng không có lợi cho quá trình chế biến tiếp theo nên cũng cần phải loại bỏ.
Hiệu suất và kỹ thuật xát tươi có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của thành phẩm như tỷ lệ phẩm cấp, hiệu suất các công đoạn tiếp theo và giá thành.
Sau khi xát tươi ta được hai phần chủ yếu: vỏ quả cà phê thóc ướt còn dính theo lớp vỏ nhớt, trong đó vỏ quả và cà phê quả còn lẫn trong cà phê thóc ướt theo tỷ lệ nhất định. Hiệu suất xát tươi còn cao thì tỷ lệ này càng thấp.
Cà phê quả còn lẫn trong cà phê thóc ướt cò thể tách ra và đem xát lại lần thứ hai.
Vỏ quả chứa nhiều glucid nên có thể dùng làm thức ăn cho gia súc, làm nguyên liệu để sản xuất cồn…
Yêu cầu: cà phê sau khi xát tươi phải giữ được nguyên hạt, tỷ lệ hạt bị dập hoặc bị xé rách vỏ trấu, vỏ quả và cà phê quả nguyên còn lẫn trong cà phê thóc ướt với tỷ lệ càng ít càng tốt.
Nói chung là căn cứ vào tính chất kỹ thuật của nguyên liệu, thiết bị mà điều chỉnh hiệu suất xát tươi thích hợp.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xát:
Có ba yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xát:
Tính chất của cà phê quả, loại, giống, độ đồng đều, trạng thái vỏ quả, độ ẩm cao hay thấp.
Tính năng của thiết bị.
Kỹ thuật điều khiển và quản lý thiết bị. Tùy theo từng loại thiết bị cụ thể, các yếu tố trên phát huy ảnh hưởng có mức độ khác nhau.
Các loại máy thông thường dùng để xát vỏ quả:
Hiện nay ở Việt Nam thường dùng ba loại máy:
Máy xát hình trụ Gosdon
Máy xát đĩa Hamburg
Máy xát Raoeng
Máy xát hình trụ Gosdon
Gồm một ống kim loại đặt trong một bộ khung, bên ngoài bọc một lớp vỏ bằng đồng có nhiều nụ nổi, và một tấm kim loại khác có một hay nhiều lỗ hơ đặt trước trục theo một khoảng cách điều chỉnh được. Quả cà phê được theo dòng nước chuyển vào máy. Tốc độ quay của trục 120 vòng/phút vừa dẫn hạt cà phê vừa xé mất vỏ quả tuột ra khỏi nhân. Vỏ được dẫn ra phía sau máy, còn hạt to hơn được đọng lại ở phía trước được dẫn ra bể chứa.
a.Máy xát đĩa Hamburg:
Nguyên tắc máy xát đĩa cũng gần như máy xát hình trụ. Các đĩa được bố trí gờ trên mặt để tăng hiệu quả bóc vỏ. Giữa đĩa và má điều chỉnh có khe hở, kích thướt của các khe hở phụ thuộc vào từng loại cà phê, thường thì 0,5 ÷ 0,8mm. khe hở càng nhỏ thì hiệu suất bóc cao nhưng tỷ lệ dập nát cũng cao.
Hình: Sơ đồ máy bóc vỏ kiểu đĩa
Máy đĩa và máy hình trụ xát đơn giản nhưng người ta ít dùng vì chỉ bóc được lớp vỏ quả bên ngoài, còn lớp nhớt chứa nhiều đường và pectin thì không bong được, cho nên người ta thường phải thêm một giai đoạn ngâm, ủ, rửa nhớt (hoặc phải dùng máy đánh nhớt), kéo dài thêm quá trình sản xuất.
b. Máy xát Raoeng:
Máy gồm có một trục hình trụ rỗng, trên bề mặt có những đường gân nổi chia làm ba đoạn rõ rệt và có những nhiệm vụ khác nhau.
Đoạn đầu của xilanh phía trước phễu có một đường gân xoắn như vít vô tận làm nhiệm vụ đưa vỏ cà phê vào vị trì bóc vỏ.
Đoạn giữa của xilanh là những đường gân nổi hình bình hành có chiều nghiêng cùng với chiều của đường gân xoắn đoạn đầu, làm nhiệm vụ chủ yếu xé rách lớp vỏ ngoài đồng thời chà xát làm tách tới lớp thịt, nhớt và đẩy cà phê thóc đi qua khu vực cuối. Đoạn cuối của xilanh phía của ra cà phê thóc gồm nhiều đường gân nối dài, hơi nghiêng và cùng chiều với đường gân xoắn làm nhiệm vụ tiếp tục đánh nhớt và gạt cà phê thóc đã sạch ra ngoài.
Phía ngoài trục có bọc một lớp vỏ máy có đục lỗ gọi là lưới sàng, lưới sàng hình lòng máng.
Hình: Sơ đồ cấu tạo máy xát đĩa Raoeng
Máy xát này còn gọi là máy liên hoàn vì nó thực hiện đồng thời ba động tác:
Bóc quả vỏ
Đánh nhớt
Rửa cà phê thóc
Tách lớp vỏ nhớt
- Mục đích:
Cà phê sau khi xát tươi, lớp vỏ nhớt vẫn còn bám xung quanh vỏ thóc. Đặt tính của lớp thóc này là không tan trong nước, thành phần chủ yếu của lớp nhớt là pectin, chiếm khoảng 5-6% theo trọng lượng nguyên liệu tươi, nó dính chặt vào vỏ trấu làm trờ ngại cho việc phơi sấy khô và bảo quản cà phê. Mặc khác, trong lớp nhớt còn chứa một lượng đường khá lớn là môi trường thuận lợi cho sự phát triển các loài nấm, vi khuẩn… Đặc biệt là các loại nấm mốc và vi sinh vật có hại gây trạng thái lên men, cũng có một số nhà nghiên cứu nước ngoài cho rằng ngâm ủ làm cho men hoạt động tăng chất thơm trong cà phê sau quá trình chế biến về hóa học, tăng thêm hương vị của cà phê. Nhưng cũng có người cho rằng ngâm ủ không có ảnh hưởng gì đến hương vị và phẩm chất cà phê. Hiện nay vấn đề này vẫn còn được tiếp tục tranh luận.
- Yêu cầu:
Sau khi tách lớp cà phê cần giữ được nguyên hạt và chất lượng của hạt không bị biến đổi xấu.
- Các phương pháp tách vỏ nhớt:
Có nhiều phương pháp tách vỏ nhớt, hiện nay có 4 phương pháp chính:
Phương pháp sinh hóa.
Phương pháp hóa học.
Phương pháp cơ học.
Phương pháp cơ hóa học.
a. Phương pháp sinh hóa:
Phương pháp này còn gọi là phương pháp lên men. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc dùng các enzyme có trong bản thân nguyên liệu hoặc trong một số vi sinh vật được cấy vào làm tác nhân phân giải lớp nhớt thành các chất hòa tan trong nước. Trong sản xuất quá trình ngâm ủ (lên men) yêu cầu phải đặt khối nguyên liệu vào những điều kiện nhất định để đẩy mạnh quá trình phân giải lớp nhớt mà không kéo theo quá trình lên men phụ như lên men lactic, acetic, butyric…
làm hại cho chất lượng của thành phẩm.
Cho đến nay người ta vẫn chưa hoàn toàn nhất trí về quá trình chuyển hóa các chất nhớt bao quanh hạt cà phê. Có nhiều nghiên cứu để giải thích hiện tượng tan rửa của chất nhớt nhưng chưa thật thống nhất với nhau. Nhưng qua nhiều thí nghiệm đã chứng minh rằng quá trình phân giải lớp nhớt là do các enzyme: pectosinaza, pectinaza, pectaza. Các enzyme này có trong lớp nhớt củ cà phê. Nhiều thí nghiệm đã tiến hành bằng cách cô lập tất cả các nhân tố bên ngoài thì quá trình phân giải lớp nhớt vẫn tiến hành tốt.
Mặc khác trong quá trình ngâm ủ pectin cũng bị thủy phân cho ra những sản phẩm sau:C43H62O37 +H2O ® C6H10O7 + CH3COOH + C6H12O6+ C5H11O5 +CH3OH.Ngoài ra cũng còn nhiều luận điểm về quá trình lên men. Người ta cho rằng tất cả các loại vi sinh vật có khả năng công phá các chất hữu cơ điều có thể pphan6 giải được lớp nhớt của cà phê, nhưng phẩm chất của cà phê thì lại chịu ảnh hưởng nhất định tùy theo từng loại vi sinh vật tác dụng. Vì vậy, không thể lấy bất kỳ loài vi sinh vật nào cũng được mà phải có sự chọn lọc vi sinh vật thích hợp.
Lại cũng có luận điểm cho rằng hiện tượng chuyển hóa các chất trong lớp nhớt hoàn toàn không có sự