nghiên cứu chế biến cà phê hòa tan

Cà phê vối cà phê Robusta : Nguồn gốc ở khu vực sông Công-gô, miền vùng thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Châu Phi, có rất nhiều chủng loại khác nhau về kích thước lá, độ gợn sóng của phiến

MỤC LỤC

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÀ PHÊ

1 Phân loại

2 Cấu tạo quả cà phê

3 Thành phần hóa học cà phê nhân (arabica)

4 Tiêu chuẩn cà phê nhân

II QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÀ PHÊ HÒA TAN

1 Làm sạch

2 Phối trộn

3 Rang

4 Xay

5 Trích ly

6 Xử lý dịch chiết

7 Cô đặc

7.1) cô đặc bốc hơi (qui trình I)

7.2) cô đặc kết tinh (qui trình II)

8 Sấy

8.1) sấy phun

8.2) sấy thăng hoa

9 Tạo hạt (Agglomeration)

10 Bao gói

III SO SÁNH 2 QUY TRÌNH

IV SẢN PHẨM CÀ PHÊ HÒA TAN

1 Giới thiệu sản phẩm

4 Chất lượng của cà phê hoà tan

V TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CỦA CÀ PHÊ HÒA TAN

VI THÀNH TỰU

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÀ PHÊ

Trong nông nghiệp, cây cà phê được chia làm 3 loài như sau:

a Cà phê chè (cà phê Arabica) :

Nguồn gốc ở cao nguyên Jimma, thuộc nước Ethiopia, vùng nhiệt đới ở phía đông

Châu Phi Gồm các chủng như : Typica, Bourbon, Moka, Caturra, Catuai, Catimor…

Đây là cà phê được trồng lâu đời nhất và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới vì thơm ngon, dịu (chiếm 70% sản lượng cà phê trên thế giới) Hàm lượng caffeine trong hạt trung bình 1,3%.

Cây thuộc dạng bụi, thân cao 3 - 4m, cành đối xứng, mềm, rủ xuống Lá mọc đối xứng, hình trứng dài, đầu nhọn, rìa lá quăn, xanh đậm Quả cà phê thuộc loại quả thịt, hình

trứng, khi chín có màu đỏ tươi (chủng Caturra amarello có quả màu vàng), chiều dài 10

-18mm, rộng 8 - 12mm Hạt cà phê hình tròn dẹt, có màu xanh xám, xanh lục, xanh cốm tùy theo giống và điều kiện bảo quản, chế biến Cây cà phê chè có đặc tính tự thụ phấn nên có độ thuần chủng cao hơn các loại cà phê khác.

Cây cà phê chè ưa nơi mát và hơi lạnh Phạm vi thích hợp 18 – 25 o C, thích hợp nhất là từ 10 – 20 o C Do yêu cầu như vậy nên cà phê thường trồng ở miền núi có độ cao từ 600 - 2500m Các nước trồng cà phê chè có hương vị thơm ngon như : Kenya, Tazania, Ethiopia, Colombia…thường trồng ở nơi có độ cao 800m trở lên.

b Cà phê vối (cà phê Robusta) :

Nguồn gốc ở khu vực sông Công-gô, miền vùng thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Châu Phi, có rất nhiều chủng loại khác nhau về kích thước lá, độ gợn sóng của phiến lá, màu sắc lá và quả, hình dạng quả…Song chủng loại được trồng phổ biến nhất ở các nước trên thế giới là Robusta Cà phê vối có hàm lượng caffeine trung bình trong hạt 1,5 - 3 % (cao nhất trong 3 loại cà phê).

Cây có một hoặc nhiều thân, cây cao 8 - 12m, cành dài rủ xuống Lá hình trứng hoặc hình lưỡi mác, mũi nhọn, phiến lá gợn sóng mạnh Quả hình trứng, núm quả nhỏ, trên quả thường có nhiều gân dọc, quả chín có màu đỏ hoặc hồng.

Kích thước hạt thường nhỏ hơn cà phê chè, hạt có dạng hình tròn, dày, màu xanh bạc, xanh lục hoặc xanh nâu tùy chủng loại và cách chế biến Tỉ lệ nhân trên quả cao hơn cà phê chè.

Cà phê vối không tự thụ phấn được, điều này dẫn tới sự đa dạng ở vườn cà phê vối trồng bằng hạt Cà phê vối thích nơi nóng ẩm, nhiệt độ thích hợp nhất là 24-26 o C.

c Cà phê mít (cà phê Excelsa hay cà phê Chari) :

Nguồn gốc ở xứ Ubangui-Chari, xứ Biển Hồ Sát, sa mạc Sahara, thường gọi cà phê Chari Hàm lượng caffeine trong hạt 1,02-1,15%.

Cây cao 6 - 15m, lá to, hình trứng hoặc hình lưỡi mác Quả hình trứng, hơi dẹt, núm quả lồi Quả to khi chín có màu đỏ sẫm, hạt màu xanh ngả vàng, vỏ lụa bám chặt vào hạt khó làm tróc hết Cà phê mít ít thơm, có vị chua, chất lượng nước uống ít được ưa chuộng.

3 CẤU TẠO QUẢ CÀ PHÊ:

Lớp vỏ quả: là lớp vỏ ngoài cùng,

mềm mỏng có màu xanh hoặc đỏ Vỏ cà phê

chè thượng mềm hơn so với vỏ cà phê vối và

cà phê mít.

 Lớp vỏ thịt: nằm dưới lớp vỏ quả.

Vỏ thịt cà phê chè mềm, chứa nhiều chất

ngọt dễ xay xát hơn Vỏ thịt cà phê mít cứng

và dày hơn so với cà phê chè.

 Lớp vỏ thóc: cứng, nhiều xơ, bao

bọc xung quanh nhân Vỏ thóc của cà phê

chè mỏng hơn và dễ dập hơn vỏ thóc của cà

phê mít và cà phê vối.

 Lớp vỏ lụa: là lớp vỏ nằm sát nhân cà phê, có màu sắc và đặc tính khác nhau tùy thuộc loại cà phê Vỏ lục của cà phê chè có màu trắng bạc, rất mỏng và dễ bong ral khỏi hạt trong quá trình chế biến Vỏ lụa cà phê vối màu vàng nâu nhạt Vỏ lụa cà phê mít màu vàng nhạt.

 Nhân cà phê: nằm trong cùng Lớp tế bào phần ngoài của nhân cứng, tế bào nhỏ, trong chứa dầu Phía trong có những tế bào lớn và mềm hơn Một quả cà phê thường có 1,2 hoặc 3 nhân, thông thường có 2 nhân.

Bảng 1: Tỉ lệ các thành phần cấu tạo các hạt cà phê (% theo quả tươi ) Các loại vỏ và

4 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÀ PHÊ NHÂN (Arabica)

Thành phần hoá học trong nhân cà phê biến đổi phụ thuộc vào chủng loại, độchín, điều kiện canh tác, phương pháp chế biến và bảo quản

oNước

Trong nhân cà phê đã sấy khô, nước còn lại 10-12% ở dạng liên kết Khi hàmlượng nước cao hơn, các loại nấm mốc phát triển mạnh làm hỏng hạt Mặt khác, hàmlượng nước cao sẽ làm tăng thể tích bảo quản kho, khó khăn trong quá trình rang, tốn

Hình 1 Cấu tạo quả cà phê.

nhiều nhiên liệu và nhất là làm tổn thất hương cà phê Hàm lượng nước trong cà phêsau khi rang còn 2,7%

oChất khoáng

Hàm lượng chất khoáng trong cà phê khoảng 3-5%, chủ yếu là kali, nitơ, magie,photpho, clo Ngoài ra còn thấy nhôm, sắt, đồng, iod, lưu huỳnh… Những chất nàyảnh hưởng không tốt đến mùi cà phê Chất lượng cà phê cao khi hàm lượng chấtkhoáng càng thấp và ngược lại

oGlucid

Chiếm khoảng ½ tổng số chất khô, đại bộ phận không tham gia vào thành phầnnước uống mà chỉ cho màu và vị caramel Đường có trong cà phê do trong quá trìnhthuỷ phân dưới tác dụng của acid hữu cơ và enzyme thuỷ phân Hàm lượngsaccharose có trong cà phê phụ thuộc vào mức độ chín: quả càng chín thì hàm lượngsaccharose càng cao Hạt cà phê còn chứa nhiều polysaccharide nhưng phần lớn bịloại ra ngoài bã cà phê sau quá trình trích ly

oProtein

Hàm lượng protein trong cà phê không cao nhưng nó đóng vai trò quan trọngtrong việc hình thành hương vị của sản phẩm Thành phần protein của cà phê cónhững acid amin sau: cysteine, alanie, phenylalanine, histidine, leucine, lysine… Cácacid amin này ít thấy ở trạng thái tự do, chúng thường ở dạng liên kết Khi gia nhiệt,các mạch polypeptide bị phân cắt, các acid amin được giải phóng tiếp tục tham giacác phản ứng maillard, caramel tạo mùi và vị cho cà phê rang Trong số các acidamin kể trên đáng chú ý nhất là những acid amin có chứa lưu huỳnh như cysteine,methionine và proline, chúng góp phần tạo nên hương đặc trưng của cà phê sau khirang Đặc biệt, methionine và proline có tác dụng làm giảm tốc độ oxi hoá các chấtthơm, làm cho cà phê rang giữ được mùi vị khi bảo quản Trong quá trình chế biếnchỉ có một phần protein bị phân giải thành acid amin, còn phần lớn bị biến thành hợpchất không tan

oLipid

Hạt cà phê chứa lượng lipid khá lớn (10-13%) Lipid trong cà phê gồm chủ yếudầu và sáp Trong đó sáp chiếm 7-8% tổng lượng lipid, còn dầu chiếm 90% Trongquá trình chế biến, lipid bị biến đổi, song một phần acid béo tham gia phản ứng dướitác dụng của nhiệt độ cao tạo nên hương thơm cho sản phẩm, lượng lipid không bịbiến đổi là dung môi tốt hoà tan các chất thơm Khi pha cà phê thì chỉ một lượng nhỏlipid đi vào nước còn phần lớn lưu lại trên bã

Trigonelline (acid metyl betanicotic: C7H7NO2) là alcanoid không có hoạt tínhsinh lý, ít tan trong rượu etylic, không tan trong cloroform và ete, tan nhiều trongnước nóng, nhiệt độ nóng chảy là 218oC Tính chất đáng quý của trigonelline là dướitác dụng của nhiệt độ cao nó bị thủy phân tạo thành acid nicotic (tiền vitamin PP).Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy trong cà phê nhân không có acid nicotic nhưngnó được hình thành trong quá trình gia nhiệt trong đó sự nhiệt phân trigonelline giữ

vị trí quan trọng

oChất thơm

Trong cà phê hàm lượng chất thơm nhỏ, nó được hình thành và tích lũy tronghạt Sự tích lũy chịu nhiều yếu tố như đất đai, khí hậu và nhất là chủng loại cà phê.Mặt khác nó được hình thành trong quá trình chế biến, đặc biệt trong quá trình rang.Chất thơm bao gồm nhiều cấu tử khác nhau: acid, aldehide, cetone, rượu, phenol,este Trong quá trình rang, các chất thơm thoát ra ban đầu có mùi hắc sau chuyểnthành mùi thơm Các chất thơm của cà phê dễ bị bay hơi, biến đổi và dẫn đến hiệntượng cà phê bị mất mùi thơm nên cần đựng trong bao bì kín và tiêu thụ nhanh

Bảng 2: Thành phần hoá học cà phê nhân Thành phần hóa

học

Đơn vị g/100g Thành phần

hóa học

Đơn vị mg/100g

9 - 16 0,8 - 2

2 - 8

1 - 3 2

8 - 9 1 5

5 - 23 0,85

5 - 10

10 - 20 20 4 2,5 - 4,5

CaPFeNaMn

Rb, Cu, F

85 – 100

130 - 150

3 - 104

1 - 45Vết

5 Nước :

Nước là nguyên liệu chính thứ hai để sản xuất cà phê trích ly Thành phần hoáhọc và chất lượng nước ảnh hưởng trược tiếp đến quá trình kĩ thuật và ảnh hưởng rấtlớn đến chất lượng sản phẩm

Bảng các chỉ tiêu của nước trong quá trình xử lý ( TCVN 6096-1995):

Vị trí mẫu Tên chỉ tiêu Mức chất lượng

Nước sử dụng trong quá trình trích ly có thể sử dụng trực tiếp bất kì nguồn nướcnào Nhưng khi nguồn nước là nước cứng do muối Canxi và Magiê thì phải làm mềmtrước khi sử dụng Nước cứng không ảnh hưởng đến quá trình trích ly nhưng có thểgây hư hỏng thiết bị truyền nhiệt và các thiết bị khác do lớp cáu cặn tạo thành.

6 Đường.

Đường là chất phụ gia tạo vị dùng để bổ sung vào sản phẩm Đường làm tănggiá trị dinh dưỡng của sản phẩm và kích thích dịch vị Đường có tác dụng tạo độ ngọtnhằm điều chỉnh hài hoà độ ngọt , vị đắng , mùi hương đặc trưng cà phê Bổ sungđường làm tăng nồng độ chất tan và có khả năng giữ các chất thơm trong sản phẩm.Ngoài ra đường còn có tác dụng cung cấp năng lượng cho cơ thể (4,1 kcal/1g đường).Đường sử dụng trong thực phẩm là đường tinh luyện RE (99,8% là đườngsaccharose)

Bảng tiêu chuẩn đường tinh luyện (TCVN 6096-1995)

1 Ngọai quan Tinh thể đồng đều khô, không bị vón cục

2 Màu sắc Tinh thể óng ánh, khi pha nước cho dung dịch

trong suốt, không cặn, không có vật thể lạ

3 Mùi vị Tinh thể hay dung dịch phải có vị ngọ thanh ,

không có vị lạ

9 Phản ứng tủa bông

trong môi trường

acid

Không có (từ 10 -3 ngày)

10 Phản ứng tủa bông

trong môi trường

cồn

Không có (trong 24 giờ )ø

II QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÀ PHÊ HÒA TAN

Cà phê hòa tan là một loại thức uống bắt nguồn từ cà phê Nó xuất hiện đầutiên trên thị trường vào những năm 50 của thế kỷ 20 Từ đó, công nghiệp sản xuất càphê hòa tan đã phát triển rất mạnh, và trở thành một trong những loại thức uống phổbiến nhất của cà phê được hàng triệu người trên thế giới ưa chuộng Loại cà phê nàyrất tiện lợi và dễ dàng sử dụng nhưng quy trình sản xuất thì rất phức tạp và đòi hỏichi phí cao

Quy trình I sản xuất cà phê hòa tan từ cà phê nhân

Quy trình II sản xuất cà phê hòa tan từ cà phê nhân

 Khối lượng của nguyên liệu giảm do các tạp chất được tách ra.

 Thay đổi về tỷ trọng

c Thiết bị

Nguyên liệu sau khi vào thiết bị được dẫn qua máy sàng 2 tầng Tại đây, các tạpchất có kích thước nhỏ hơn và các tạp chất có kích thước lớn hơn cà phê nhân đượctách ra

Sau đó, nhờ hệ thống quạt hút, các tạp chất nhẹ lẫn trong cà phê nhân sẽ được hút rangoài

Từ đây, nguyên liệu được dẫn qua bộ phận nam châm quay để tách kim loại

Cuối cùng, nguyên liệu đi qua máy tách đá và thoát ra ngoài

d Thông số công nghệ

2 PHỐI TRỘN

a Mục đích

Hoàn thiện : phối trộn nhiều loại cà phê khác nhau về nguồn gốc để:

 Tạo nên hương vị mới do sự phối hợp hương vị của nhiều loại cà phê

 Hạ giá thành sản phẩm bằng cách tận dụng những loại cà phê chất lượngthấp (đối với những loại cà phê chất lượng cao thì không có giai đoạn này)

 Giảm sự phụ thuộc của sản xuất vào sản lượng của từng mùa vụ

b Các biến đổi

Trong giai đoạn này, các biến đổi trong bản thân từng hạt cà phê nhân hầu nhưkhông xảy ra, chỉ có sự phân bố đồng đều các hạt trong toàn khối

c Thiết bị

Máy trộn thùng quay: Thùng chứa vật liệu được truyền động quay qua các trục đượcgắn với thùng Khi thùng quay, dưới tác dụng của lực ly tâm, vật liệu trong thùng sẽđược nâng lên và rơi xuống tạo sự đảo trộn trong khối vật liệu

Các loại cà phê khác nhau sẽ được phối trộn lại với nhau theo một công thức nào đó(do nhà sản xuất đặt ra) tạo nên hương vị đặc trưng riêng cho sản phẩm

d Thông số công nghệ

3 RANG

a Mục đích

Chế biến: xảy ra các phản ứng hóa học, các biến đổi tạo ra hương vị đặc trưng của cà phê.

Hoàn thiện:tạo hương cho sản phẩm

b Các biến đổi

Vật lý:

 Giảm khối lượng do có sự tách vỏ lụa và tổn thất chất khô do phản ứngthủy phân Khối lượng hạo hụt từ 15%-20%, rang càng đậm thì tổn thất khối lượngcàng nhiều

 Hạt cà phê phồng lên, tăng thể tích từng hạt cũng như thể tích của toànkhối hạt

 Sự thay đổi cấu trúc: cấu trúc hạt sẽ dòn và cứng hơn nhưng dễ vỡ

 Sự thay đổi nhiệt độ: sự tăng nhiệt độ

 Sự thay đổi màu sắc của cà phê nhân, chuyển sang màu sáng nhạt đếnnâu đen tùy thuộc vào mức độ rang Có thể xuất hiện các đốm đen do than hóa.Càng rang “sâu” thì dầu từ bên trong thoát ra bề mặt càng nhiều, bề mặt hạt cà phêcàng bóng

Hóa học:sự tổn hao chất khô

Các biến đổi tạo nên hương vị của cà phê

 Các phản ứng tạo hương, tạo màu: maillard, caramel…

 Các phản ứng phân hủy: strecker, của acid phenolic , lipid,…

 Giải phóng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi: phenol, pyrazine, furfurylalcohol, acetic acid, cyclopentanol

 Protein bị phân hủy một phần hay toàn phần do nhiệt, hàm lượng cafeincũng bị biến đổi

 Trong quá trình rang, trigoneline sẽ mất đi một lượng lớn tạo thành cácsản phẩm gồm Nicotinic (niacin), Nicotiamide và các chất thơm dễ bay hơi như làPyridine và Pyrol

Hóa lý:

+Sự bay hơi nước

+Các cấu tử hương tạo thành bị bay hơi 1 phần

Thiết bị rang liên tục hiệu Burns Thermalo

 Bộ phận rang: dạng tang trống được đục lỗ, Bên trong hình trụ có cáctấm dạng xoắn ốc ngăn tang trống ra thành các khu vực chứa cà phê

 Bộ phận làm nguội: dạng tang trống được đục lỗ, ngăn cách với bộ phậnrang bằng một đĩa đặt ở tâm hình trụ

d Thông số công nghệ

 có năng suất 3000lb/h, tốc độ quay 2 – 7 rpm tùy thuộc vào thời gian lưucủa nhân cà phê

 Thời gian lưu: khoảng 7 phút ứng với tốc độ quay lớn nhất của bộ phânrang, trong đó 5 phút là ở bộ phận rang, còn lại là ở bộ phận làm nguội

 Nhiệt độ rang: 1900C -2400C

 Vận tốc khí : 131-159cm/s.Nhiệt độ khí nĩng khoảng 300-400 oC

 Quá trình rang được thực hiện ở áp suất thường.

 Sự giảm kích thước hạt của cà phê

 Giảm khối lượng toàn hạt và tăng khối lượng riêng xốp lượng do khícacbonic, hơi nước và các chất dễ bay hơi tạo thành từ giai đoạn rang tiếp tục đượcgiải phóng

 Sự gia tăng nhiệt độ do ma sát

 Sự tách tiếp tục lớp vỏ còn chưa được tách ra trong quá trình rang

Hóa học: Có một số phản ứng phân hủy, oxy hóa do nhiệt độ và bề mặt tiếp xúc tăng Hóa lý: Sự tăng diện tích bề mặt riêng, sự bay hơi của một số chất mùi.

c Thiết bị

 Thiết bị xay trong công nghiệp được thiết kế gồm nhiều con lăn có tốcđộ quay khác nhau Trên bề mặt các con lăn có các rãnh răng cưa: trên bề mặt conlăn tốc độ cao có các răng cưa hình chữ U nằm nghiêng, còn trên bề mặt con lăn tốcđộ thấp có các răng cưa hình chữ U thẳng đứng Hai con lăn với tốc độ quay khácnhau sẽ tạo thành một cặp, giữa mỗi cặp sẽ có một khoảng cách thích hợp với mứcđộ nghiền Đi từ trên xuống dưới, mức độ nghiền sẽ đi từ thô sang tinh hơn



d.Thông số công nghệ

 Lượng nước thêm vào trong giai đoạn này tốt nhất là khoảng 7%

 Kích thước của bột cà phê ảnh hưởng đến quá trình trích ly do ảnh hưởngđến độ giảm áp của dòng nước khi đi qua thiết bị trích ly Để quá trình trích ly dễdàng, bột cà phê có đường kính khoảng 1000 – 2000μm (qua rây 8 mesh và trên rây

b Các biến đổi

Vật lý: Sự thay đổi về khối lượng riêng, thể tích, nhiệt độ của dung dịch và bã cà phê Hóa lý:

 Độ ẩm của bột cà phê tăng

 Độ nhớt dung dịch tăng

 Có sự chuyển pha của các chất rắn hòa tan trong cà phê thành lỏng

 Có sự thất thoát các cấu tử mùi

 Một phần protein bị kết tủa do biến tính bất thuận nghịch.

Hóa học:

 Sự thay đổi hàm lượng chất khô trong hai pha;

 Phản ứng phân hủy của một số chất nhất là các chất mùi là các rượu,ester, ceton… không bền;

 Phản ứng tạo màu

 Sự thủy phân một số chất (đường, protein, hemicellulose) Cắt nhữngpolysaccharide mạch dài thành những polymer mạch ngắn có khả năng hòa tan

 Sự giải phóng của một vài thành phần được giữ bởi thành tế bào, ngay cảnhững liên kết hóa trị, có lẽ cũng diễn ra, như là một số arabinogalactan

 Tất cả những thành phần trong cà phê rang đều được trích ly, ngoại trừcellulose, lignin và 1 số polysaccharide mạch dài Mức độ của sự trích ly thay đổi từ100% cho acid aliphatic và quinic, 85 – 100% cho alkaloid và acid unchangedchlorogenic, 40 – 100% cho những hợp chất dễ bay hơi, 15 – 20% cho “protein” và 20– 25% cho melanoidine và giảm xuống 1 – 5% cho dầu cà phê

 Xảy ra phản ứng Maillard, phản ứng caramel hóa

c.Thiết bị

+Thiết bị trích ly nhiều cấp (quy trình I)

+Thiết bị trích ly Hildebrandt(quy trình II)

+Thiết bị trích ly bộ lọcnhiều bậc gián đoạn (Percolation batteries extraction) (quy trình I)

Thông số công nghệ: (sử dụng tại nhà máy cà phê Biên Hòa)

 Aùp suất lò hơi: 16 – 18kg/cm2

 Lưu lượng nước nóng: 250 – 280 l/h

 Mỗi bình làm việc chứa 70 kg cà phê

 Thời gian trích ly 1 bình: 45phút

 Dịch cà phê lấy ra bình cuối có áp suất 12 – 14 atm, nhiệt độä là 90 –

100oC

 Nước được cung cấp ở nhiệt độ 180oC

+Thiết bị trích ly Hildebrandt (quy trình II)

Bao gồm hai tháp hình trụ đứng được nối với nhau bằng một ống ngắn hơn nằm ngang Bên trong tháp và ống có các vít tải.

Cà phê bột được các vít tải chuyển từ đỉnh của tháp (1) – tháp thấp hơn – sang tháp thứ (2) – tháp cao hơn –bã được lấy ra ở đỉnh của tháp thứ (2).

Nước nóng được đưa vào một cửa khác của tháp thứ (2) (thấp hơn cửa ra của bã) và chảy dưới tác dụng của trọng lực ngược chiều chuyển động của bột cà phê Nước dâng lên

ở tháp (1) và dịch chiết được lấy ra ở đỉnh tháp (1).

Ở cửa ra của dịch chiết có lưới ngăn để ngăn các hạt cà phê.

Ưu điểm: năng suất lớn (40 tấn/giờ), hiệu quả cao.

Nhược điểm: cấu tạo, hoạt động phức tạp, chi phí cao.

Hoàn thiện: tách các chất ảnh hưởng xấu đến sản phẩm, làm trong dịch.

b Các biến đổi

Vật lý:

 Thể tích và khối lượng giảm

 Tỷ trọng giảm

 Nhiệt độ giảm

 Độ nhớt giảm

Hóa lý:

Có sự kết tủa của các chất keo tụ.

c Thiết bị

Quá trình xử lý dịch chiết được thực hiện qua 2 thiết bị:

 Thiết bị làm lạnh dạng bản mỏng: thiết bị này sử dụng nước lạnh để làm

lạnh dịch chiết về nhiệt độ 5oC

 Thiết bị lọc khung bản: để tách cặn và các hợp chất keo tụ

Nguyên lý làm việc thiết bị lọc :

Để tăng hiệu quả quá trình lọc ta có thể cho dịch chiết đã hoà bột trợ lọc quathiết bị để trải chất trợ lọc lên bề mặt lớp vải lọc, dịch chiết lúc này được hoàn lưutrở lại nồi nấu, khi kiểm tra dịch chiết thấy trong hoàn toàn không còn cặn thì ngưnghoàn lưu và cho qua thiết bị cô đặc

Dịch chiết dưới tác dụng của áp suất 5 – 6at được đẩy vào các rãnh của khungrồi vào khoảng trống bên trong khung Dịch chiết sạch chui qua lớp vải lọc rồi chảytheo các rãnh trên bề mặt bản, cuối cùng tập trung ở rãnh nằm ngang phía dưới vàtheo van đi ra ngoài Bã được bám vào bề mặt vải và ngày càng dày lên cho đến khikhoảng trống của khung chứa đầy bã, lúc đó dịch chiết sẽ không chảy nữa, ngừngcung cấp dịch chiết và tiến hành rửa bã

d.Thông số công nghệ

Dịch chiết được làm lạnh về nhiệt độ 5oC

7 CÔ ĐẶC

a Mục đích

Chuẩn bị: quá trình cô đặc nhằm chuẩn bị cho quá trình sấy, nó làm tăng nồng độ chất khô trong dịch chiết giúp giảm chi phí về năng lượng, giảm thời gian sấy, tăng độ đậm đặc của sản phẩm.

 Có 2 phương pháp:

 Truyền thống: cô đặc bốc hơi trong nồi chân không ở nhiệt độ thấp

 Hiện đại: cô đặc kết tinh

1) Cô đặc bốc hơi (QUI TRÌNH I)

a Các biến đổi

Vật lý:

 Màu cà phê sậm hơn

Khi nồng độ tăng; tính chất dung dịch thay đổi phụ thuộc vào thời gian cô đặc là:

 Giảm: Hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyền nhiệt.

 Tăng: Khối lượng riêng, độ nhớt, nhiệt độ sôi.

Hóa học:

 Xảy ra phản ứng Maillard, phản ứng caramel hóa

 Phản ứng thủy phân một số các hợp chất cao phân tử

Hóa lý:

 Một phần protein bị kết tủa do biến tính bất thuận nghịch.

 Giảm mùi thơm do các chất tạo mùi bay hơi

Hóa sinh: