Báo cáo bảo quản cà phê

1

BÀI BÁO CÁO MÔN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH CÔNG NGHỆ SAU
THU HOẠCH CÀ PHÊ

NỘI DUNG


2

1. Giới thiệu chung về cà phê
1.1. Nguồn gốc cà phê
1.2. Cây cà phê
2. Tính chất khối hạt
2.1. Tính chất vật lý
2.1.1. Mật độ và độ rỗng của khối hạt
2.1.2. Độ rời
2.1.3. Tính hấp thu của khối hạt
2.2. Tính chất hóa sinh của khối hạt
2.2.1. Quá trình hô hấp
2.2.2. Quá trình chín sau thu hoạch
2.2.3. Quá trình tự bốc nóng khối hạt
3. Những biến đổi trong quá trình bảo quản
4. Sinh vật trong khối hạt
4.1. Các loại vi sinh vật nhiễm vào khối hạt
4.2. Các loại côn trùng và sâu hại
5. Thu hoạch, vận chuyển và bảo quản cà phê
5.1. Thu hoạch và vận chuyển
5.2. Các phương pháp chế biến trước khi bảo quản

3

5.2.1. Bảo quản quả tươi
5.2.2. Phương pháp khô
5.2.3. Phương pháp ướt
5.2.4. Chế biến cà phê nhân
5.3. Bảo quản
5.3.1. Bảo quản cà phê thóc
5.3.2. Bảo quản cà phê nhân


4

1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÀ PHÊ
1.1. Nguồn gốc cà phê
Theo một truyền thuyết đã được ghi lại trên giấy vào năm 1671, những
người chăn dê ở Kaffa (thuộc Ethiopia ngày nay) phát hiện ra một số con dê trong
đàn sau khi ăn một cành cây có hoa trắng và quả màu đỏ đã chạy nhảy không mệt
mỏi cho đến tận đêm khuya. Họ bèn đem chuyện này kể với các thầy tu tại một tu
viện gần đó. Khi một người chăn dê trong số đó ăn thử loại quả màu đỏ đó anh ta
đã xác nhận công hiệu của nó. Sau đó các thầy tu đã đi xem xét lại khu vực ăn cỏ
của bầy dê và phát hiện ra một loại cây có lá xanh thẫm và quả giống như quả anh
đào. Họ uống nước ép ra từ loại quả đó và tỉnh táo cầu nguyện chuyện trò cho đến
tận đêm khuya. Như vậy có thể coi rằng nhờ chính đàn dê này con người đã biết
được cây cà phê.

Hình 1: Cây cà phê

Hình 2: Một quán cà phê cổ ở
Palestine

1.2. Cây cà phê


5

Cây cà phê bắt nguồn từ châu Phi. Có ba loài cà phê, và mỗi loài có rất
nhiều biến thể. Các biến thể của cà phê là kết quả của đột biến tự nhiên và cả của
công nghệ sinh học.
Trên thế giới, cà phê có rất nhiều loại, đây là một loại cây có khả năng thích
nghi với môi trường. Hiện nay, các nước trên thế giới cũng như ở nước ta đều trồng
ba loại cà phê là: Arabica (cà phê chè) chiếm hơn 70%, Robusta (canephora hay cà
phê vối) chiếm gần 30%, Excelsa (cà phê mít) sản lượng không đáng kể.
Trong tự nhiên, cây cà phê hoang có thể đạt tới độ cao 7 đến 10 mét, cây cà
phê chè có thể cao tới 6 m, cà phê vối tới 10 m. Cây cà phê trồng được cắt tỉa để
giữ tại độ cao 2 đến 4 mét nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc chăm sóc.
Lá cây cà phê có cuống ngắn, xanh đậm, lá cây cà phê mọc theo đôi, dài
hình oval, mặt trên lá có màu xanh thẫm và bóng, 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 đất từ 1 đến 2,5 m với rất
nhiều rễ phụ tỏa ra xung quanh làm nhiệm vụ hút chất dinh dưỡng nuôi cây.
Sau hai đến bốn tuổi cây cà phê cho ra hoa.
Hoa cà phê màu trắng, có năm cánh, thường mọc thành chùm đôi hoặc chùm
ba. Màu hoa và hương hoa dễ làm ta liên tưởng tới hoa nhài. Hoa chỉ nở trong
vòng 3 đến 4 ngày và thời gian thụ phấn chỉ vài ba tiếng. Một cây cà phê trưởng
thành có từ 30.000 đến 40.000 bông hoa.
Ngay từ khi cây cà phê ra hoa kết quả người ta đã có những đánh giá đầu
tiên về vụ mùa cà phê. Ở các nước sản xuất cà phê lớn điều này đặc biệt quan trọng
trong việc đưa ra những nhận định về giá cả và thị trường. Tuy vậy những đợt rét
đậm hoặc hạn hán có thể làm đảo lộn mọi sự tính toán và đẩy thị trường vào tình

thế hoàn toàn khác.
Trái của cây hình oval, dài khoảng 1.5 cm (0.6 in), và có màu xanh lá khi
chưa chín muồi, nhưng chín dần thành màu vàng, sau đó đỏ thắm và trở thành đen
lại. Mỗi trái thường có 2 hạt nhưng đến 5-10% trái chỉ có 1


6

Hình 3: Cây, hoa và quả cà phê

Hình 4: Cây và quả cà phê chè


7

Hình 5: Cây và quả cà phê vối

Hình 6: Cây và quả cà phê mít
Trong hai loại cà phê phổ biến nhất là Arabica và Robusta, cà phê Arabica
thường được đánh giá cao hơn về tính chất hương vị và thường được dùng để sản


8

xuất cà phê rang xay. Cà phê Robusta thường được sử dụng để sản xuất cà phê hòa
tan hoặc phối trộn với cà phê Arabica để sản xuất cà phê rang xay.
Arabica

Robusta

44

22

9 tháng

10 – 11 tháng

Sau khi mưa

Bất thường

Quả rụng

Dính trên cành

1500 - 3000

2300 – 4000

Hệ thống rễ

Rễ sâu

Rễ nông

Nhiệt độ tối ưu (0C)

15 - 34

24 – 30

Lượng mưu thích hợp (mm)

1500 - 2000

2000 – 3000

Độ cao thích hợp (m)

1000 - 2000

0 – 700

1,2

2,0

Dạng dẹt

Hình oval

Số lượng nhiễm sắc thể
Thời gian từ khi ra hoa đến khi
chín
Thời gian trổ hoa
Khi quả chín
Sản lượng (kg hạt/ha)

Lượng caffeine (%)

Hình dạng hạt
pH đất trồng

5-6


9

Nắng
Gió

Nắng vừa, hơi có bóng râm
Ít gió, tránh gió lớn cho cây con

Tuy nhiên ở nước ta trồng chủ yếu là cà phê vối, còn cà phê chè chỉ chiếm
khoảng 10% tổng sản lượng (chủ yếu trồng ở các tỉnh miền núi phía Bắc)
1.2.1. Cấu tạo quả cà phê

1-Trung tâm cắt, 2-Nhân (nội nhũ), 3-Vỏ lụa, 4-Vỏ trấu, 5-Lớp pectin, 6-Vỏ thịt, 7Vỏ quả


10

Hình 7: Cấu tạo quả cà phê
Quả cà phê đưa vào chế biến gồm có các phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt (vỏ
nhớt), lớp vỏ trấu (lớp vỏ thóc), lớp vỏ lụa và nhân.

Cà phê chè (Arabica)
%

Cà phê vối
(Robusta) %

Vỏ quả

43 – 45

42

Lớp nhớt

20 – 23

23

6–8

6–8

26 – 30

29

Thành phần

Vỏ trấu
Nhân và vỏ
lụa

Bảng 1: Tỉ lệ giữa các thành phần cấu tạo của quả cà phê: (tính theo % quả

tươi)
1.2.2. Thành phần hóa học cà phê nhân
Phụ thuộc vào chụng loại, độ chín, điều kiện canh tác, phương pháp bảo quản
và chế biến
•
•

•

Nước: trong nhân đã sấy khô còn khoảng 10-12% nước ở dạng liên kết →
độ ẩm cao vi sinh vật dễ phát triển nên hương cà phê dễ bị tổn thất.
Chất khoáng: 3-5% (K, Mg, P, Cl là chủ yếu, ngoià ra có Al, Fe, Cu, I, S…).
Cà phê có hàm lượng khoáng càng thấp càng tốt (vì ảnh hưởng đến mùi cà
phê rang)
Carbonhydrat:


11

Nhóm polysaccharides: 40-50% hàm lượng chất khô, bao gồm:
heteroglycans và homoglycans
- Nhóm đuòng thấp phân tử: gồm tri-, di-, monosacchrides, trong đó
saccharose là chủ yếu. Giống Arabica có hàm lượng saccharose trung
bình cao hơn giống Robusta, ảnh hưởng đến việc hình thành và phát triển
hương vị cà phê trong chế biến.
Protein: hàm lượng không cao nhưng có vai trò quan trọng trong việc hình
thành hương vị cho sản phẩm (các acid amin chứa S như: cystine,
methionine là quan trọng nhất, chúng tạo nên hương thơm mạnh cho cà phê).
Methionine và proline có tác động làm giảm oxy hóa các chất thơm nên giữ
được mùi thơm trong quá trình bảo quản.

Lipid: 10-13% bao gồm dầu và sáp, tạo hương cho sản phẩm và là dung môi
hòa tan chất thơm.
Các ankaloid:
- Caffeine: 1-3% phụ thuộc chủng loại, điều liện khí hậu, điều kiện canh
tác: cà phê chè 1,3%, cà phê vối 1,5-3%, cà phê mít 1,02-1,15%.
- Trigonelline: không có hoạt tính sinh lý, ít tan trong ethanol, không tan
trong cloroform, tan nhiều trong nước nóng. Dưới tác dụng của nhiệt độ
cao bị thủy phân thành acid nicotinic (tiền vitamin PP)
Chất thơm: hơn 800 chất thơm hỗn hợp tạo nên mùi thơm của cà phê. Hàm
lượng chất thơm trong hạt tương đối nhỏ gồm: acid, aldehyde, aceton, rượu,
phenol, ester… được hình thành và tích lũy trong quá trình phát triển của
quả ahy được tạo thành trong quá trình rang.
-

•

•
•

•

Thành phần
Ẩm
Caffeine
Trigonelline
Polysacchride
Glucid mạch ngắn
Protein và acid amin
Lipid
Chlorogenic acids tổng

Khoáng

Hàm lượng
Cà phê Arabica
Cà phê Robusta
12-13% (w/w)
12-13% (w/w)
1,2 (% chất khô)
2,4 (% chất khô)
1,1 (% chất khô)
Vết
49,3 – 56,3 (% chất
37,5 – 47,7 (% chất
khô)
khô)
5 – 8 (% chất khô)
10 – 15 (% chât khô)
10 – 15 (% chất khô)
6 – 9 (% chất khô)
4 – 4,5 (% chất khô)


12

Bảng 2: Thành phần hóa học cà phê nhân
2. TÍNH CHẤT KHỐI HẠT
Cà phê sau khi được thu hái sẽ qua các quá trình sơ chế bóc tách lớp vỏ và
thịt quả, rủa sạch, sấy khô, xát lớp vỏ thóc và đánh bóng lớp vỏ lụa để thu hạt cà
phê khô thương phẩm gọi là à phê nhân. Cà phê đem bảo quản thường là cà phê
nhân.

2.1. Tính chất vật lý
Trong bảo quản, cà phê nhân được tập trung thành khối. Thành phần khối
hạt gồm: hạt cần bảo quản, các hạt chưa đạt yêu cầu (nhân bị đen, nứt, vỡ, bị côn
trùng ăn…), các tạp chất vô cơ, các tạp chất hữu cơ, vi sinh vật, côn trùng và khí
giữa các hạt.
Tuy nhiên, trên một giống cà phê trồng trên cùng một thửa đất, nhìn chung là
có đặc tính giống nhau về chỉ tiêu chất lượng, hình dáng, màu sắc…nhưng thực ra
có rất nhều đặc điểm khác nhau, do sự hình thành, phát triển và quá trình sống
khác nhau. Ngay trên cùng một trái cà phê cũng có thể có 2 nhân khác nhau, có
nhân đen hơn, có nhân lép hơn, hoặc bị côn trùng ăn…Cà phê nhân được thu về từ
nhiều nguồn khác nhau, nên tính chất các nhân trong một khối, trong một bao là
không giống nhau.
Do đó gây ra nhiều khó khăn trong việc bảo quản. Những hạt lép và chưa già
hẳn thường hô hấp nhiều hơn, dễ hút ẩm tạo điều kiện cho vi sinh vật, sâu hại, côn
trùng phát triển và thúc đẩy các quá trình trong hạt xảy ra mạnh.
2.1.1. Mật độ và độ rỗng của khối hạt
Khi vun nhân cà phê thành đống, giữa các nhân có những khe hở chứa
không khí, gọi là độ rỗng của khối hạt. Thường tính theo công thức:
S = x 100%
Ngược lại, độ chặt là phần thể tích các nhân chiếm chỗ trong không gian.


13

Độ rỗng và độ chặt của khối hạt luôn tỷ lệ nghịch với nhau. Chúng phụ
thuộc vào hình dạng, kích thước, khối lượng, độ đàn hồi và trạng thái bề mặt của
nhân.
Hình dạng, kích thước xilô và cách đổ cà phê nhân vào xilô cũng ảnh hưởng
tới độ rỗng và độ chặt của khối hạt. Xilô lớn, sứa nén khối hạt lớn, độ hặt tăng. Độ
rỗng ở những khu vực khác nhau cũng khác nhau do tính tự phân loại. Trong quá

trình bảo quản, độ rỗng của khối hạt có thể thay đổi do độ ẩm và thời gian bảo
quản. Độ ẩm và thời gian bảo quản tăng, độ rỗng khối hạt giảm.
Khối hạt có độ rỗng cao, không khí lưu thông tốt, giảm độ ẩm của khối hạt
2.1.2. Độ rời
Tính tảng rời là đặc tính khi đổ hạt từ trên cao xuống, hạt tự chuyển dịch để
tạo thành khối hạt có hình chóp nón, nhọn đỉnh và các hạt không dính vào nhau.
Khi dó tạo thành góc nghiêng α (đặc trưng cho tính tản rời) là góc nhỏ nhất tạo bởi
một mặt phẳng ngang và mặt phẳng nghiêng của chóp. Khối hạt ó góc nghiêng α
càng nhỏ thì tính tản rời càng lớn (độ rời càng lớn).
Dựa vào độ rời có thể sơ bộ xác định được chất lượng và sự thay đổi chất
lượng của đống hat.
Hạt có độ rời càng lớn càng dễ di chuyển. Dựa vào khả năng tự chảy của
khối hạt, xác định ảnh hưởng của lực ép của khối hạt lên thành xilô hay lên thiết bị
vận chuyển. Độ rời càng lớn thành xilô và thiết bị càng phải bền vững.
2.1.3. Tính hấp thu của khối hạt
Do trong khối hạt có độ rỗng và cấu tạo của nhân cà phê nên tất cả các khí
có trong khối hạt đều có thể hấp thụ vào từng hạt. Tùy từng chất khí mà quá trình
nhả khí ra manh hay yếu. Thông thường quá trình hấp thụ xảy ra dễ hơn nhả khí.
Lượng nước tự do có trong hạt ngoài việc do đô khô của khối hạt quyết định
còn phụ thuộc vào độ ẩm của không khí bao quanh khối hạt. độ ẩm của không khí
bao quanh lớn thì hạt sẽ hút thêm ẩm, ngược lại độ ẩm của không khí nhỏ thì hạt
nhả bớt hơi ẩm và thuỷ phần giảm. Hạt nhả ẩm khi áp suất riêng phần của hơi nước
trên bề mặt hạt lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí. Hạt hút
ẩm ở trương hợp ngược lại. Hai quá trình hút và nhả hơi ẩm tiến hành song song


14

với nhau cho tới khi đạt tới trạng thái cân bằng (thuỷ phần của hạt không tăng và
không giảm) ở một điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhất định. Độ ẩm cân bằng của hạt

thường từ 10% - 35%.
Thuỷ phần cân bằng của hạt phụ thuộc vào độ ẩm và độ nhiệt của không khí
bao quanh khối hạt, phụ thuộc vào cấu tạo và nhiệt độ của bản thân khối hạt:
- Ở một điều kiện độ nhiệt và độ ẩm xác định mỗi loại hạt có một thuỷ phần cân
bằng xác định.Ở cùng một nhiệt độ độ ẩm tương đối của không khí tăng lên thì
thuỷ phần cân bằng càng tăng.
- Thành phần hoá học của hạt cũng ảnh hưởng tới độ ẩm cân bằng (lượng chất
béo càng cao thì độ ẩm cân bằng càng thấp)
- Trong hạt bao gồm các hạt khô và chắc , đồng thời có những hạt còn non, chưa
hoàn thiện. Do đó tạo nên những thành phần và khu vực có thuỷ phần không đồng
đều.
- Do ảnh hưởng của độ ẩm tương đối không khí tới khối hạt không đều nhau.
Lớp hạt ở trên mặt và xung quanh tường kho, gần cửa do tiếp xúc nhiều với không
khí nên thường có độ thuỷ phần cao hơn.
Như vậy có nhiều nguyên nhân khác nhau làm cho sự thuỷ phần trong khối
hạt không đều gây khó khăn cho công tác bảo quản. Trong các nguyên nhân đó thì
độ ẩm và nhiệt độ của không khí là nguyên nhân chủ yếu. Vì vậy muốn khắc phục
tình trạng phân bố ẩm không đều trong khối hạt điều quan trọng là phải ngăn ngừa
ảnh hưởng của nhiệt độ cao và độ ẩm lớn của không khí.
2.2. Tính chất hóa sinh của khối hạt
2.2.1. Quá trình hô hấp
Mặc dù đã tách khỏi cây, khi bảo quản nó không quang hợp nữa nhưng hạt
vẫn là vật thể sống và thường xuyên trao đổi chất với môi trường bên ngoài. Bất kì
một cơ thể sống nào muốn duy trì được sự sống đều phải có năng lượng. Hô hấp là
quá trình trao đổi chất quan trọng nhất của hạt khi bảo quản. Số lượng chất dinh
dưỡng của hạt bị tiêu hao trong hô hấp nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiều yếu tố sau:
thành phần hoá học của hạt, mức độ hoàn thiện của hạt, thuỷ phân của hạt, độ ẩm
và độ nhiệt của không khí.

15

Khi chưa tách khỏi cây, hạt vẫn hô hấp, chi phí chất dinh dưỡng, nhưng do
quá trình tổng hợp lớn hơn tiêu tốn, do đó chất dinh dưỡng trong hạt vẫn tăng dần.
Ngược lại, khi hạt được tách ra khỏi cây thì chất dinh dưỡng do hô hấp không bù
đắp được nữa nên trong bảo quản, khối lượng chất khô của hạt chỉ có giảm đi.
a)

Các dạng hô hấp

Các loại hạt có thể tiến hành hô hấp yếm khí hoặc hiếu khí. Trong quá trình hô
hấp, hạt sự dụng gluxit để sinh ra năng lượng dưới dạng nhiệt và tạo ra sản phẩm
khác nhau tuỳ theo điều kiện hô hấp


Hô hấp hiếu khí

Trong quá trình hô hấp hiếu khí, hạt sử dụng oxi trong không khí để oxy hoá
gluxit qua nhiều giai đoạn trung gian khác nhau và sản phẩm là khí CO 2 và hơi
nước, đồng thời sinh ra nhiệt và phân tán các sản phẩm này vào không gian xung
quanh khối hạt. Phương trình tổng quát của quá trình hô hấp hiếu khí phân huỷ
gluxit trong hạt:
C6H12O6 + 6 O2 =

6 H2O + 6 CO2 + 674 Kcal

Như vậy khi thuỷ phân 1 gam phân tử glucozo thì sẽ sinh ra 134,4 lít CO2,
108 gam nước và 674 kcal nhiệt.


Hô hấp yếm khí

Nếu khối hạt bị bịt kín hoàn toàn hoặc bị nén chặt thì tỉ lệ oxi trong khoảng
không gian xung quanh khối hạt sẽ giảm xuống dưới 1/4 , trong khối hạt ngoài hô
hấp hiếu khí sẽ xảy ra hiện tượng hô hấp yếm khí (hô hấp không có sự tham gia
của oxi ). Khi hô hấp yếm khí, các enzim trong hạt sẽ tham gia oxy hoá gluxit để
sinh ra năng lượng. Quá trình hô hấp yếm khí nói chung là khá phức tạp và trải qua
nhiều giai đoạn trung gian, song phương trình tổng quát có thể biểu diễn như sau:
C6H12O6 =

2CO2 + 2C2H5OH

+ 28Kcal

Như vậy trong quá trình hô hấp yếm khí thì cứ một phân tử gam glucozo sẽ
cho ra 44,8 lít CO2, 92 gam rượi etylic, 28 kcal nhiệt.
b)

Cường độ hô hấp của khối hạt:


16

Để xác định cường độ hô hấp mạnh hay yếu của hạt người ta thường dùng
khái niệm cường độ hô hấp. Theo quy định thì cường độ hô hấp là số miligam CO 2
thoát ra 24h do 100g vật chất khô của hạt hô hấp. Đôi khi người ta còn dùng quy
ước cường độ hô hấp là số miligam khí oxi hấp thụ trong 24h do 100g vật chất khô
của hạt hô hấp. Cũng có thể xác định cường độ hô hấp bằng cách xác định lượng
vật chất khô hao hụt trong một đơn vị thời gian ( 1h hoặc 24h) của 1 khối lượng vật
chất khô xác định (thương thì tính theo 100g) ; cũng có thể xác định cường độ hô

hấp theo nhiệt lượng sinh ra theo một đơn vị thời gian của một khối lượng nhất
định của vật chất khô của hạt.
Như vậy, cường độ hô hấp càng lớn khi lượng khí CO2 thoát ra càng nhiều,
lượng nhiệt thoát ra càng lớn, lượng oxi hấp thụ lớn và lượng vật chất khô tiêu hao
nhiều.
Để xác định cường độ hô hấp của hạt, có nhiều phương pháp khác nhau:
- Phương pháp dùng hệ thống kín của Bailey
- Phương pháp dùng ống Pettencpphe
- Phương pháp dựa vào lượng vật chất khô hao hụt.
c)

Hệ số hô hấp:

Hệ số hô hấp k biểu thị mức độ và phương pháp hô hấp của hạt. đó là tỉ số
giữa số phân tử hay thể tích khí CO2 thoát ra với số phân tử hay thể tích khí O2 hấp
thụ trong cùng một thời gian.
Hệ số hô hấp phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, thuỷ phân của hạt, áp lực không
khí , áp lực hơi nước, nồng độ của nitơ trong việc trao đổi khí, phụ thuộc vào chất
dinh dưỡng của hạt tiêu hao trong khi hô hấp.
Hệ số hô hấp bằng 1 khi hạt hạt hô hấp theo phương thức hiếu khí và hạt
chứa nhiều tinh bột. Còn hệ số hô hấp lớn hơn một khi hạt hô hấp theo phương
thức yếm khí. Còn trong trường hợp ngoài lượng oxi tham gia vào quá trình hô hấp
còn phải tính thêm một lượng oxi vào các quá trình khác (như oxi hoá chất béo) thì
k<1 (hiện tượng này thường xảy ra với các hạt có dầu nhiều).
Kết quả của quá trình hô hấp


17

Quá trình hô hấp của hạt sẽ dẫn tới những kết quả như sau:

Làm hao hụt lượng chất khô của hạt: như trên chúng ta có thể thấy,quá trình
hô hấp thực
hiện là quá trình phân huỷ và tiêu hao chất khô để tạo thành năng lượng cần thiết
cho quá trình sống của hạt. Hô hấp càng mạnh thì lượng chất khô bị tiêu hao càng
nhiều.
-

Làm tăng thuỷ phân của hạt và độ ẩm tương đối của không khí xung quanh
hạt: khi hô
hấp theo phương thức hiếu khí hạt sẽ nhả nước và khí CO2, nước sẽ tích tụ trong
khối hạt làm cho thuỷ phần của hạt tăng lên và độ ẩm của không khí cũng tăng lên.
Thuỷ phần của hạt và độ ẩm tương đối của không khí tăng cũng khích thích hô hấp
mạnh, làm cho hơi nước thoát ra nhiều tạo điều kiện cho sâu mọt , nấm mốc trong
hạt phát triển, đẫn tới hạt bị hư hỏng nặng.
-

Làm tăng nhiệt độ trong khối hạt: năng lượng sinh ra trong quá trình hô hấp
của hạt chỉ
được sự dụng một phần năng lượng còn lại thoát ra ngoài làm cho hạt bị nóng lên .
Do tính truyền nhiệt, dẫn nhiệt của hạt kém nên nhiệt lương bị tích tụ lại và dần
dần làm cho toàn bộ khối hạt nóng lên, chính nhiệt độ cao đó thúc đẩy mọi quá
trình hư hỏng xảy ra nhanh hơn, dẫn tới sự tổn thất lớn.
-

Làm thay đổi thành phần không khí trong khối hạt: dù hạt hô hấp theo
phương thức nào
thì cũng nhả khí CO2 nên tỉ lệ khí CO2 tăng lên. Khí CO2 nặng hơn không khí nên
lặng xuống dưới, làm cho các hạt dưới đáy phải hô hấp yếm khí, dẫn tới sự hư
hỏng, hao hụt. tóm lại là cần phải hạn chế đến mức tối đa các dạng hô hấp của hạt
để bảo quản hạt có hiệu quả cao.

-

d)

Những yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp của hạt

Cường độ hô hấp của hạt có liên quan chặt chẽ tới mức độ an toàn của hạt
trong bảo quản. Cường độ hô hấp càng thấp thì hạt càng dễ giữ trong điều kiện an
toàn, ngược lại cường độ hô hấp càng lớn thì càng dễ bị hư hỏng, biến chất. Những
yếu tố ảnh hưởng tới cường độ hô hấp :
-

Thuỷ phần của hạt và độ ẩm tương đối của không khí:


18

Thuỷ phân của hạt là yếu tố có ảnh hưởng rất lớn và trực tiếp tới cường độ hô
hấp. Hạt càng ẩm thì cường độ hô hấp của nó càng mạnh. Sở dĩ độ ẩm tăng thì hô
hấp mạnh vì bất kì một cơ thể nào nước cũng là môi trường để thực hiện các phản
ứng trao đổi chất. Nếu lượng ẩm trong hạt sẽ ở trạng thái liên kết rất bền vững với
protein và tinh bột. Do đó nó không chuyển dịch từ tế bào này sang tế bào khác
được và không tham gia vào các phản ứng trao dổi chất được. Khi độ ẩm trong hạt
tăng thì xuất hiện nước tự do, nước tự do sẽ tham gia vào các phản ứng thuỷ phân
(biến tinh bột thành dường,chất béo thành glyxerin và axit béo…) và nó chuyển từ
tế bào này qua tế bào khác dẽ dàng. Mặt khác khi xuất hiện nước tự do thì làm tăng
hoạt tính enzim hô hấp và thuỷ phân, chính vì thế mà cường độ hô hấp của hạt sẽ
tăng.
- Nhiệt độ của không khí và của hạt
Nhiệt độ của không khí xung quanh và của hạt có ảnh hưởng khá lớn và

trực tiếp tới cường độ hô hấp. Khi độ nhiệt tăng thì cường độ hô hấp cũng tăng
theo.
Mức độ thông thoáng của khối hạt
Mức độ thông thoáng của khối hạt có ảnh hưởng rõ rệt tới cường độ hô hấp,
nhất là đối với hạt có thuỷ phân cao. Trong điều kiện bảo quản lâu dài mà không có
thông gió và đảo trộn thì khối lượng CO2 sẽ tích luỹ dần lên còn lượng O2 thì giảm
xuống, tạo ra nhiệt bắt buộc hạt phải hô hấp yếm khí nên không có lợi cho hạt.
Nồng độ CO2 tích luỹ trong khối hạt còn phụ thuộc vào mức độ kín của kho bảo
quản. Sự thiếu oxi và tích luỹ CO2 chỉ ảnh hưởng đến các hạt có độ ẩm cao. Đối
với các hạt khô, sự thiếu oxi hoàn toàn và CO 2 tích luỹ nhiều cũng không gây khó
khăn cho hoạt động sống của nó. Chỉ có những hạt có độ ẩm cao sẽ hô hấp yếm khí
và nhanh chóng giảm khả năng nảy mầm. Do đó khi bảo quản ta phải thay đổi
không khí liên tục cho lớp hạt bằng cách giảm chiều cao của khối hạt hoặc thông
gió cho nó.
-

Cấu tạo và trạng thái sinh lí của hạt
Các hạt khác nhau và các bộ phận khác nhau trong một hạt có tính chất và
cấu tạo khác nhau nên cường độ hô hấp của chúng cũng không giống nhau. Trong
phôi hạt thì phôi là bộ phận có cường độ mạnh nhất. Hạt không hoàn thiện ( hạt
xanh, non lép…) có cường độ hô hấp bao giờ cũng lớn hơn hạt hoàn thiện. Sở dĩ
-


19

như vậy vì hạt lép có độ ẩm cao hơn và bề mặt hoạt hoá lớn hơn so với hạt phát
triển bình thường. Còn các hạt bị sâu bọ, lớp vỏ bảo vệ bị phá vở nên vi sinh vật và
không khí dễ xâm nhập vào nên làm cho hạt bị ẩm hơ, hô hấp mạnh hơn. Do đó
nên khi thu hoạch thì nên xem xét kĩ những hạt nào chưa chín hoàn toàn, chưa

hoàn thiện về mặt chất lượng về phương diện sinh lí nó hoạt động khá mạnh trong
thời gian để hoàn chỉnh về mặt chất lượng. khi giai đoạn đầu mới thu hoạch hạt có
cường độ hô hấp khá lớn nên cần chú ý bảo quản .
Các yếu tố khác:
Ngoài các yếu tố kể trên thì hoạt động của sâu hại và vi sinh vật cũng có ảnh
hưởng trực tiếp đến cường độ hô hấp của hạt. Bởi vì khi hoạt động thì sâu hại và vi
sinh vật thải ra khí CO2, hơi nước và nhiệt làm cho thuỷ phần của hạt thay đổi và
làm cho cả thành phần không khí cũng thay đổi. Số lượng sâu hại và vi sinh vật
càng nhiều, sự hoạt động của nó càng mạnh thì cường độ hô hấp của hạt càng tăng.
-

2.2.2. Quá trình chín sau thu hoạch
Hạt vừa mới thu hoạch khả năng nảy mầm rất kém do hạt đang trong trạng
thái ngủ. Hạt ngủ sẽ chỉ nảy mầm nếu được bảo quản trong điều kiện thích hợp cho
các biến đổi về vật lý và hóa học để hạt thoát khỏi trạng thái ngủ. Quá trình bảo
quản này được gọi là quá trình chín sau thu hoạch. Thực chất quá trình chín sau thu
hoạch là cả một quá trình sinh hóa phức tạp của các loại rau, quả, củ, hạt... Nhờ
quá trình chín sau thu hoạch, năng lực nảy mầm và chất lượng cảm quan của hạt
tăng.
Quá trình bảo quản nhân cà phê rất ít hiện tượng nảy mầm, tuy nhiên tính
chất cảm quan của hạt thay đổi (về màu sắc và hương vị).
Nguyên nhân của hiện tượng trên có thể được giải thích do sau thu hoạch
các quá trình chín của hạt vẫn tiếp tục. Trong hạt vẫn còn các chất đơn giản mạch
ngắn như các acid amin, peptid, đường glucose, dextrin, các acid béo, glycerin, các
andehyt... các chất này sẽ được hệ enzyme tổng hợp của hạt xúc tác để tiếp tục
tổng hợp thành các loại protein, glucid, lipid... đặc thù làm chất lượng hạt tăng.
Các quá trình này còn làm giảm các liên kết hóa học kiềm hãm sự nảy mầm như
liên kết andehyt acetic, andehyt fomic.

20

Để tạo cho quá trình biến đổi sau thu hoạch diễn ra thuận lợi, biện pháp là
làm khô kịp thời bằng phơi hoặc sấy, đặc biệt hiệu quả cao khi ta quạt không khí
khô vào khối hạt
Quá trình nảy mầm cần nhiều năng lượng nên cần oxy để hạt hô hấp hiếu
khí, do đó hàm lượng oxy thiếu sẽ làm chậm và có thể ngưng quá trình nảy mầm.
Như vậy, chính độ ẩm ảnh hưởng nhiều nhất đến quá trình nảy mầm. Khả
năng nảy mầm của hạt phụ thuộc vào quá trình chín và điều kiện bảo quản hạt.
2.2.3. Quá trình tự bốc nóng khối hạt
Hiện tượng tự bốc nóng là hiện tượng tự tăng dần nhiệt độ trong khối hạt
làm giảm phẩm chất của khối hat. Tuy nhiên mức độ giảm khối lượng phụ thuộc
vào diễn biến của quá trình.
Mức độ diễn biến phụ thuộc vào nguyên nhân gây hiện tượng, thành phần
hóa học của hạt.
a)

Nguyên nhân

-

Do hậu quả của quá trình hô hấp của hạt, hat khô hô hấp mạnh hơn hạt ướt.
Do hoạt động của vi sinh vật, 5-10% lượng nhiệt cần cho vi sinh vật, 95%
thải ra khối hạt.
Do hiện tượng tự động phân cấp.
Do điều kiện môi trường, nhiệt độ, độ ẩm, bốc nóng tầng sâu 5-70cm.
Do điều kiện kho chứa không đảm bảo.

-

Đống hạt là tập hợp các sinh vật sống bao gồm các loại hạt, vi sinh vật và
côn trùng, do đó trong đống hạt tồn tại quá trình hô hấp. Mặt khác đống hạt lại có
khả năng dẫn nhiệt kém dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ nhanh của đống hạt. Quá trình
như vậy gọi là quá trình tự bốc nóng của hạt. Khi vi sinh vật hô hấp, một phần nhỏ
năng lượng thật sự cần cho hoạt động sống của vi sinh vật, phần còn lại biến thành
nhiệt năng. Tùy theo loài vi sinh vật mà độ ẩm cho phát triển có khác nhau. Thông
thường, vi sinh vật phát triển tốt khi độ ẩm đống hạt trên 16%. Nếu ẩm hạt nhỏ hơn
giá trị 12% vi sinh vật hầu hết ngưng hoạt động. Khi vi sinh vật sinh sôi, nhiệt độ
của đống hạt sẽ tăng rất nhanh và hạt sẽ bị bốc nóng mạnh đến khoảng nhiệt độ
60oC thì ngưng do lúc này phần lớn nấm mốc và nấm mem phát triển trên hạt sẽ bị


21

tiêu diệt. Côn trùng cũng góp phần trong quá trình làm tăng nhiệt độ của đống hạt.
Trong điều kiện hạt được bảo quản ở độ ẩm nhỏ hơn 12%, mặc dù hô hấp của hạt
và vi sinh vật đều rất thấp, đống hạt vẫn có khả năng bị bốc nóng nếu nhiễm côn
trùng. Khi bốc nóng do côn trùng, nhiệt độ cuối của quá trình bốc nống không cao
do côn trùng bị tiêu diệt ở nhiệt độ 42÷45oC.
b)

Các giai đoạn của quá trình bốc nóng khối hạt:

Quá trình bốc nóng khối hạt không phải bắt đầu trong toàn khối hạt mà chỉ
tại một vài điểm có độ ẩm tăng cục bộ và được chia thành 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: là giai đoạn khởi nguồn nhiệt.
+ Giai đoạn 2: là giai đoạn mà vi sinh vật (đặc biệt là nấm mốc), côn trùng
phát triển mạnh do độ ẩm và nhiệt độ tăng thích hợp, hạt cũng tăng mạnh quá trình
hô hấp.
+ Giai đoạn 3: diễn ra khi lượng vi sinh vật và côn trùng sinh sôi cực đại,

nhiệt độ khối hạt tăng rất nhanh, đạt đến trên 50oC.
c) Tác hại của hiện tượng tự bốc nóng
-Giảm khối lượng và chất lượng của hạt. Mức độ mất mát phụ thuộc tỉ lệ
thuận vào thời gian khối hạt bị bốc nóng
-Sự gia tăng của loài, lượng vi sinh vật và côn trùng kéo theo những tổn thất
gây ra bởi sự phát triển của chúng, đặc biệt tổn thất về cảm quan và dinh
dưỡng.
=> Có 3 tác hại chính:
+Thay đổi các chỉ số cảm quan:
Màu sắc thay đổi: có thể bị đen đi, mốc, đốm…
Mùi hôi mốc
Độ ẩm tăng
Độ rời giảm


22

Độ cứng giảm
+Thay đổi chất lượng của hạt:
Hàm lượng chất béo giảm
Hàm lượng đạm protit giảm, còn hàm lượng đạm không protit tăng
Hàm lượng globulin giảm, còn albumin tăng
Hàm lượng sacarose giảm nhiều, đường khử tăng
Hàm lượng tinh bột thay đổi: amilo tăng, còn amilopectin giảm
Khối lượng giảm
+Thay đổi chất lượng giống:
Cường độ nảy mầm của hạt giảm
d)

-

Các dạng tự bốc nóng:
Dựa vào nguyên nhân gây ra hiện tượng chia ra:
Dạng bốc nóng vùng, hiện tượng xảy ra vùng, nơi khác nhau, đặc điểm khác
nhau do tích tụ côn trùng hoặc nhà kho dột.
Dạng bốc nóng tầng:
+ Bốc nóng tầng trên thường xảy ra với lớp hạt cách bề mặt 50-70cm do
có sự thay đổi đột ngột về thời tiết, khả năng ngăn cách của mái và kho kém.
+ Bốc nóng tầng dưới: xảy ra ở lớp hạt cách sàn kho 50-75cm thường do
lúc nhập kho, khối hạt có nhiệt độ cao.
+ Bốc nóng thành vỉa đứng: dạng này xuất hiện ở nhiều lớp hạt xung
quanh tường xilô và cách tường xilô với 1 khoảng cách 50-70cm, do hậu quả
của quá trình tự phân loại và khả năng cách ẩm của tường xilô kém.

3. NHỮNG BIẾN ĐỔI TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN
Thông thường người ta không quan tâm nhiều đến thánh phần dinh dưỡng
của cà phê, mà chỉ chú trọng về các tính chất cảm quan của nó và các thành phần
tạo nên các tính chất cảm quan đó.
Biến đổi về tính chất cảm quan


23

Việc thay đổi độ ẩm cũng làm thay đổi màu sắc của hạt
Quá trình hấp thu làm cho nhân và cả khối hạt có mùi lạ ảnh hưởng đến chất
lượng cà phê thương phẩm
Sự phát triển của các loại VSV, côn trùng và các loại sinh vật phát hại khác
làm giảm hương vị tự nhiên của hạt, làm cho hạt có những mùi lạ không mong
muốn. Đồng thời cũng làm thay đổi màu của hạt (màu nhạt dần, có màu của mốc)
4. SINH VẬT TRONG KHỐI HẠT

4.1. Các loại vi sinh vật nhiễm vào khối hạt
Việc qảo quản cà phê nên giữ ở độ ẩm nhỏ hơn 12% w/w. tại độ ẩm này, sự
phát triển của nấm mốc và hoạt động của enzyme là thấp nhất.
Khi độ ẩm tương đối của không khí trên 74% (tương ứng với độ ẩm cân
bằng trong nhân cà phê khoảng 13%, phụ thuộc vào nhiệt độ), không hại đến sự
phát triển của nấm mốc, như: Aspergillusniger, A.ochraceous, Rhizopus ...
Khi độ ẩm tương đối của không khí trên 85% (tương ứng với độ ẩm cân
bằng trong nhân cà phê khoảng 18% w/w) là cần thiết cho nấm men và vi khuẩn
phát triển. Phụ thuộc vào độ ẩm/nhiệt độ không khí và thời gian bảo quản, do đó
những biến đổi hóa học (hay sinh học) diễn ra trong cà phê nhân thường dẫn đến
sự đổi màu (nhạt màu hoặc xuất hiện màu trắng). tuy nhiên, những biến đổi về mặt
hóa học là không đáng kể.
4.2. Các loại côn trùng và sâu hại
Tác hại
Trong số các loài côn trùng có khả năng gây hư hỏng (như các lổ khoan…)
trên cà phê nhân trong quá trình bảo quản thì Araecerus fasciculatus là nguy hiểm
nhất, Lasiodeerma serricornis, Tribolium castaneum và Carpophilus …
Tác hại do côn trùng gây ra cũng gần giống các tác hại của VSV, có thể kể
đến như hao hụt về trọng lượng khô của hạt, làm giảm chất lượng của hạt về cảm
quan cũng như về dinh dưỡng, vệ sinh thông qua các hoạt động trao đổi chất của
côn trùng. Về mặt kinh tế, sự phát triển của trùng bọ làm tốn thêm nhiều tiền để


24

giải quyết hậu quả, làm giảm uy tín trong buôn bán và tổn thất hạt giống trong vụ
kế tiếp
Cách phòng ngừa
Gồm 3 phương pháp cơ bản.
-Lựa chọn hàng hóa đưa vào bảo quản.

+ Sản phẩm đưa vào bảo quản phải đủ tiêu chuẩn về phẩm chất và đạt
tiêu chuẩn an toàn quy định.
+ Sản phẩm có giá trị thương phẩm khác nhau phải thực hiện chế độ ba
cách ly, ba để riêng.
+ Ba cách ly bao gồm:
Cách ly hàng bị nhiễm hại.
Cách ly hàng hóa bị nấm mốc.
Cách ly hàng hóa bị biến chất hư hỏng.
+ Ba để riêng bao gồm:
Để riêng sản phẩm có tính chất và mùi vị khác nhau.
Để riêng sản phẩm có giá trị thương phẩm khác nhau.
lâu dài.

Để riêng sản phẩm cần tiêu thụ trước với sản phẩm bảo quản
- Kiểm tra sản phẩm phát hiện kịp thời tình hình sâu hại.

- Công tác vệ sinh kho:
+ Thực hiện nguyên tắc kho chưa vệ sinh sạch sẽ, chưa đưa hàng vào kho
bảo quản.
+ Đảm bảo dụng cụ bảo quản, phương tiện vận chuyển, cơ sở chế bến
sạch sẽ.


25

+ Vệ sinh xung quanh nhà kho, cách nhà kho 5m phun thuốc sát trùng
một tháng một lần.
+ Vệ sinh quét don trong nhà kho, bao gồm quét sàn, tường, trần, móc
khe, sàn, tường vách lau sạch sẽ, có thể sử lý thuốc nếu cần.
+ Vệ sinh dụng cụ bảo quản, phương tiện vận chuyển.

+ Vệ sinh các cơ sở chế biến như các nhà máy xay, ép, nơi phân loại sản
phẩm.
* Phương pháp cách ly:
- Phương pháp cách ly: là phương pháp thực hiện khi đã có sâu hại nhưng
mức độ phát triển không đồng đều nhau, nhằm ngăn chặn sự lây lan của dịch hại
qua các lô hàng khác chưa có sâu hại.
- Phương pháp cách ly có nhiều kỹ thuật cụ thể, nhưng chủ yếu có 3 biện
pháp sau:
+ Kiểm dịch chặt chẽ hàng nhập khẩu, quản lý chặt chẽ, phát hiện kịp
thời, không để sót đối tượng gây hại nào vào nội địa, xử lý kịp thời, và triệt để khi
phát hiện sâu hại là đối tượng kiểm dịch thực vật.
+ Tiến hành các biện pháp ngăn ngừa lây lan bằng cách cô lập hàng bị hại
nặng để đưa sang xử lý hóa chất bảo vệ thực vật.
+ Phân loại và chọn lọc hàng hóa bị nhiễm nhiều, nhiễm ít để có những
biện pháp xử lý kịp thời hay cách ly giữa chúng.
* Phương pháp tiêu diệt:
- Phương pháp tiêu diệt: có 3 phương pháp cơ bản là
+Biện pháp vật lý- cơ học: sàng, quạt, dùng ánh sáng, tăng nhiệt, bức
xạ điện ly.
+Biện pháp sinh học:
+Biện pháp hóa học:Thuốc hóa học dùng tiêu diệt côn trùng hạt có thể
dựa trên tác dụng nhiễm độc trên VSV để chia thành 4 nhóm: