Tài liệu Công nghệ chế biến cà phê_Chương 5 docx

39

CHƯƠNG 5
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ
1. Giới thiệu chung về cà phê:

1.1. Các loại cà phê
[
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:
-[ 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.
- [ 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
: [
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: [
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.


49

5.1.3.2. Nghiền
Giai ñoạn tiếp theo là nghiền nhỏ hạt cà phê ñến kích cỡ khoảng 0.5 - 1.1 mm cho phép cà
phê chuyển sang dạng hoà tan trong nước ñể phục vụ cho công ñoạn sấy tiếp theo. Bộ các trục
lăn có răng ñược thiết kế ñặc biệt ñể cắt và sau ñó là nghiền những hạt cà phê ñược lựa chọn.
5.1.3.3. Chiết tách
Cà phê rang xay phải ñược hoà tan trong nước tạo nên một dung dịch. Giai ñoạn này ñược gọi
là chiết tách. Thông thường, nước ñược cho vào trong 5-10 cột lọc ở nhiệt ñộ khoảng 310-
360
o
F (155-180
o

C), dung dịch cô ñặc này chứa khoảng 15-30% khối lượng là cà phê. Quá trình
này có thể ñược cô ñặc thêm nữa trước khi giai ñoạn sấy bắt ñầu bằng quá trình bay hơi trong
chân không hay quá trình ñông khô.
5.1.3.4. Sấy
ðây là một giai ñoạn rất quan trọng và hai phương pháp khác nhau ñược sử dụng trong sấy
nông sản trên thế giới, sấy ñông khô và sấy phun.
a) Sấy thăng hoa
Nguyên lý cơ bản của sấy thăng hoa trong quá trình sản xuất cà phê hoà tan là loại bỏ nước
bằng phương pháp thăng hoa.
Từ khi cà phê hoà tan ñược sản xuất hàng loạt tại Mỹ, sấy thăng hoa trở thành một phương
pháp rất phổ biến. Mặc dù ñây là phương pháp luôn ñắc tiền hơn những phương pháp sấy khác
nhưng chất lượng của sản phẩm thì cao hơn, một yếu tố rất quan trọng trong lĩnh vực sản xuất
cà phê hoà tan.
b) Sấy phun
Phương pháp này ñược ưa thích hơn so với phương pháp sấy thăng hoa bởi một số lí do như
lợi nhuận cao hơn, thời gian sấy ngắn, sự tiện ích trong giao dịch mua bán như những sản phẩm
kém bền nhiệt, những sản phẩm nguyên chất dạng viên tròn.
Phương pháp sấy phun tạo ra những hạt nhỏ hình cầu có kích cỡ khoảng 300
m
µ
với tỉ trọng
0.22g/cm
3
. ðể ñạt ñược ñiều này,người ta thường sử dụng thiết bị phun dạng lỗ. Có nhiều loại
thiết bị phun dạng lỗ. Mỗi loại ñều có những ưu và nhược riêng. ðĩa quay với tốc ñộ cao khi
hoạt ñộng ñạt khoảng 20,000rpm có khả năng làm việc ñến 60,000 pounds (27tấn) dung dịch
mỗi giờ. Việc hoạt ñộng của ñĩa quay trong thết bị phun ñòi hỏi tháp phun phải có bán kính
rộng ñể tránh những giọt lỏng dung dịch bám lên thành thiết bị sấy.
5.2. Cà phê ñã khử caffein:
5.2.1. Cà phê khử caffein là gì?

Trong những năm gần ñây, người ta ñã bàn luận rất nhiều về ảnh hưởng của caffein ñến sức
khoẻ con người Những tranh cãi về vấn ñề này vẫn còn là một chủ ñề cần ñược thảo luận và
nghiên cứu.
Quá trình khử caffein (decaffeination) là quá trình mà caffein ñược tách khỏi hạt cà phê. Tiến
sĩ Ludwig Roselius là người ñầu tiên phát minh ra kỹ thuật khử caffein mà không làm ảnh
hưởng ñến hương vị của cà phê.
Cà phê ñã ñược khử 97% caffein thì ñược gọi là Cà Phê Khử Caffein


50

(Decaffeinated Coffee – Decaf Coffee). Một tách cà phê khoảng 8 ounce ñã ñược khử
caffein chứa khoảng 5 miligram caffein, còn một tách cà phê pha bằng phương pháp nhỏ
giọt, hay một tách Espresso với cùng khối lượng chứa tới 40-180 miligram. Nhưng bù lại,
cà phê Decafeine ñắt hơn cà phê bình thường. Sự chênh lệch về giá cả này là do những
công nghệ ñược sử dụng trong quá trình chế biến ñể tách caffein. Xu hướng uống cà phê
Decafeine ñang tăng lên từng ngày, vì vậy doanh thu của những nhà sản xuất loại cà phê
này cũng tăng nhanh chóng.
5.2.2 Những phương pháp khử caffeine:
Có ba phương pháp ñể khử caffein khỏi hạt cà phê: phương pháp nước (Water Solvent
method), phương pháp cacbon dioxin (Supercritical Carbon Dioxide method) và phương pháp
dung môi (Solvent method)
a) Khử caffein dùng nước:
(Water Decaffeination)
ðây là phương pháp ñược sử dụng rộng rãi nhất ñể khử caffein. Phương pháp này chỉ sử dụng
nước làm dung môi, là nước chứ không dùng thêm bất kì một chất hoá học nào khác. Một trong
số những phương pháp khử caffein bằng nước phổ biến nhất là phương pháp kiểu Thụy Sĩ.
Phương pháp này không gây ñộc hại và không làm ảnh hưởng tới hương vị của cà phê.
Việc tách caffein dùng nước ñược phát minh năm 1941 bởi General Foods.

Những ưu ñiểm của nó là:
1. Tốc ñộ chiết tách nhanh hơn.
2. Caffein thu ñược bằng phương pháp này làm cho sản phẩm tinh khiết hơn.
3. Hạt cà phê ñược xử lý ở nhiệt ñộ thấp.
4. Dung môi không tiếp xúc trực tiếp với hạt cà phê.
Phương pháp này mất khoảng 8h, lượng dung môi dùng tách caffein nhiều hơn, tuy nhiên sản
phẩm cuối sùng ñạt chất lượng tốt hơn.
Phương pháp cơ bản liên quan ñến việc sử dụng nước ñể chiết tách cà phê trong dãy cột tách,
nước ở ñây sẽ hướng ngược chiều với hạt cà phê. Bởi vì sự tiếp xúc ñược tạo ra là do hạt cà phê
háo nước nên nó hấp thụ nước một cách nhanh chóng. Chất rắn chứa trong dung dịch tách cà
phê (khoảng 15-30%) là caffein ñược tách ra. Trong suốt 8h của quá trình thì khoảng 98%
caffein ñược loại bỏ so với việc tách bằng phương pháp dùng dung môi. Hạt cà phê ñã ñược
tách caffein, bây giờ chỉ chứa 58% ẩm trong tổng khối lượng, ñã ñược làm sạch và sấy khô.
b) Khử caffein bằng CO
2
(Supercritical Carbon Dioxide decaffeination)
Phương pháp này sử dụng CO
2
ñể khử caffein. Nhiệt ñộ và áp suất cao ñược sử dụng ñể biến
CO
2
thành một dung môi. (Trong tiếng Anh thì “Supercritical” có nghĩa là trên mức nhiệt ñộ và
áp suất thông thường). ðây là phương pháp khử caffein phổ biến nhất hiện nay. Bằng cách sử
dụng CO
2
, một chất hoá học bền vững, caffein chứa trong cà phê sẽ bị loại bỏ. CO
2
dư thừa có
thể ñược thải ra ngoài không khí một cách an toàn và không làm hại gì ñến môi trường. Thêm
vào ñó, nếu ñược ñiều chỉnh ñúng cách, phương pháp này sẽ cho ta giữ hương vị của cà phê

hầu như nguyên vẹn. 97-99% caffein sẽ ñược tách khỏi hạt cà phê. Phương pháp này cũng
không ñể lại những chất ñộc hại có khả năng ñe doạ sức khỏe con người. Sự bất tiện của


51

phương pháp này là về giá cả. ðây là một phương pháp ñắt tiền, bởi việc tạo áp suất cao ñòi hỏi
nhiều máy móc và thiết bị phức tạp.
c) Khử caffein bằng dung môi
: (Solvent Decaffeination)
ðây là phương pháp cổ nhất dùng ñể tách chiết caffein khỏi hạt cà phê. Ở phương pháp này,
hạt cà phê ñược xóc trong một dung môi có khả năng hấp thụ caffein, sau ñó dung môi này sẽ
ñược tách ra. Quá trình xóc và tách chiết sẽ tiếp tục cho tới khi mức caffein ñạt tới ñộ mong
muốn.
Phương pháp này thường ñược bị hạn chế sử dụng vì nó ñể lại những chất thải ñộc hại trong
hạt cà phê.
Những dung môi ñược dùng phổ biến nhất là trichloroethylene, methylene chloride hay tương
tự những hydrocacbon ñã khử clo.
Quá trình tách caffein dùng dung môi phải thích hợp ñể lượng ẩm thêm vào ñạt yêu cầu.
Phương pháp ñưa lượng ẩm này vào thì không có vấn ñề gì, ñiều quan trọng là lượng nước
chứa trong hạt cà phê, và thường dao ñộng trong khoảng 18-55% là ñạt yêu cầu. Lượng ẩm ñưa
vào nhằm làm mềm cấu trúc tế bào của hạt cà phê.
* Những bước cơ bản của quá trình tách cà phê dùng dung môi:
1. Quá trình làm bốc hơi hạt cà phê trong 30 phút ở nhiệt ñộ 230
o
F (110
o
C).
2. Tăng lượng ẩm chứa trong hạt cà phê ñến trên 40%.
3. Những hạt cà phê ñi qua cột tách chứa dung môi bên trong ở nhiệt ñộ trong khoảng 120-

250
o
F. Caffeine ñược tách ra khỏi hạt cà phê.
4. Việc tách caffein bằng dung môi trơ trong 90 phút.
5. Hạt cà phê ñã tách caffein ñược tháo ra khỏi thiết bị chiết tách và sấy khô.
6. Dung môi giàu caffein ñược tái sử dụng vào bước 2.