Đồ án Tổng quan về cây cà phê và các sản phẩm

Trong hai loại cà phê phổ biến nói trên, cà phê Arabica thường được đánh giá tốt hơn về các tính chất hương vị, và thường được sản xuất cà phê rang xay.. khi quả chínGió Ít gió, tránh gi

CHƯƠNG I : NGUYÊN LIỆU

1.1 sơ lược về nguyên liệu

1.1.1 Lịch sử của cà phê

1.1.1.1 lịch sử trồng cà phê trên thế giới [1] [2]

 Trên thế giới cây cà phê chè đầu tiên mọc hoang dại ở cao nguyên Etiopia (Châu phi) Sau được đội quân xâm lược Etiopia đưa sang Ả-rập từ thế kỷ 13-14

 Năm 1554 cà phê từ Ả-rập tràn sang Thổ Nhĩ Kỳ

 Năm 1573 được trồng ở Syria

 Năm 1600 cà phê được trồng ở các nước Châu Âu như Ý, Anh, Pháp Cũng trong thời gian này cà phê còn phát triển ở Ấn Độ.

 Năm 1614 người Hà Lan từ cảng Macha của Ả-rập lấy hạt và đưa cây con về Hà Lan

 Sau đó chỉ trong vòng nữa thế kỷ cà phê đã xuất hiện vòng quanh thế giới ( Bắc Mỹ, Brazil).

 Năm 1868 một trận dịch Hemileia vastatrix phát triển ghê gớm, cà phê chè (Arabia) khó trồng ở xứ nóng ẩm, do đó người ta bắt đầu nghiên cứu và phát hiện ra những

loại cây khác thay thế cà phê như C canephora, C.Liderica mọc hoang dại ở miền

rừng núi ẩm của Châu Phi.

 Cuối thế kỉ 18, cà phê phát triển khắp các vùng nhiệt đới, Á nhiệt đới thuộc Châu

Âu, Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ.

1.1.1.2 Lịch sử trồng cà phê ở Việt Nam [1]

 Năm 1857 cà phê được trồng đầu tiên ở Quảng Trị và Bố Trạch (Quảng Bình )

 Năm 1870 đã thấy một số cây cà phê chè trồng ở Kẻ Sở ( Hà Nam Ninh ) do các nhà truyền đạo công giáo mang đến

 Năm 1888 thực dân Pháp đã thành lập những đồn điền cà phê ở trung du như ChiNê, Xuân Mai, Sơn Tây làm theo phương thức du canh, năng suất cao nhất những năm đầu là 400-500kg /ha Sau thấp dần còn 100-150kg/ha.

 Để cứu vãn tình hình ấy, năm 1905 thực dân Pháp đã đưa vào Việt Nam loại cà phê vối (C.Robusta) và cà phê mít (C excelsa) thay thế cà phê chè ở vùng thấp.

 Năm 1910 những đồn điền cà phê mới lại tiếp tục mọc lên ở Hà Tĩnh,

 Năm 1911 được trồng ở Yên Mỹ (Thanh Hóa).

 Năm 1915 được trồng ở Nghĩa Đàn (Nghệ An) Đồng thời cũng thăm dò khả năng thích nghi của cà phê ở Tây Bắc

 Năm 1925 cà phê được phát triển ở Tây Nguyên.

- Cà phê Arabica ( cà phê chè)

- Cà phê Robusta (cà phê vối )

- Cà phê Excelsa( cà phê mít )

1.1.2.1 Cà phê chè Arabica [4] [5]

Nguồn gốc: cà phê chè có nguồn gốc ở cao nguyên Jimma, thuộc nước Ethiopia, vùng nhiệt đới phía đông Châu Phi Gồm các chủng như: Typica, Bourbon, Moka, Catuai, Caturra, Catimor…

Đây là cây cà phê được trồng lâu đời nhất và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới vì thơm ngon, dịu 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 dài, đầu nhọn, rìa lá quăn màu xanh đậm

Quả cà phê thuộc dạng quả thịt, hình trứng, khi chín có màu đỏ tươi ( chủng Caturra amrello cho quản màu vàng )

Hạt cà phê hình tròn dẹt, có màu xanh xám hoặc xám xanh, xanh lục, xanh cốm, tùy theo giống và điều kiện bảo quản và chế biến

Cây cà phê Arabica có đặc tính tự thụ phấn.

Hình 1.1 cây cà phê Arabica

1.1.2.2 Cà phê vối Robusta [4] [5]

Nguồn gốc: cà phê vối có nguồn gốc từ khu vực sông Công-gô, miền vùng xích đạo và nhiệt đới Tây Châu Phi

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, thân cao khoảng 8-12m.

 Lá có hình trứng hoặc hình lưỡi mác, mũi nhọn, phiến lá gợn sóng.

 Quả hình tròn hoặc hình trứng, núm quả nhỏ Trên quả có nhiều gân dọc, quả chín có màu đỏ hoặc hồng.

 Kích thước hạt nhỏ hơn hạt cà phê Arabica Hạt có dạng hình tròn, dày, màu xanh bạc, xanh lục hoặc xanh nâu tùy chuẩn loại hoặc cách chế biến

 Là cây không tự thụ phấn được

Hình 1.2 cây cà phê Robusta

1.1.2.3 Cà phê mít Excelsa (Chari )

Nguồn gốc: cà phê mít có nguồn gốc ở xứ Ubangui-Chải, xứ Biển Hồ Sát, sa mạc Sahara Hàm lượng caffeine trong hạt là 1,02 – 1,15.

Cây cao từ 6-15m

Lá to, hình trứng hoặc hình lưỡi mác.

Quả có hình trứng, hơi dẹt, núm quả lồi Quả to, khi chín có màu đỏ sẫm.

Hạt có màu xanh ngã vàng, có lớp vỏ lụa bám chặt vào hạt, khó làm tróc hết ra

Cà phê mít ít thơm, có vị chua, chất lượng uống ít được ưa chuộng.

Hình 1.3 cây cà phê Chari

Hiện nay, hai loài cà phê được trồng nhiều nhất trên thế giới là cà phê Arabica và

cà phê Robusta Trong đó cà phê Arabica chiếm 70% tổng sản lượng cà phê trên thế giới , còn cà phê Robusta chiếm khoảng 30% Các cà phê khác chiếm tỉ lệ không đáng

kể Trong hai loại cà phê phổ biến nói trên, cà phê Arabica thường được đánh giá tốt hơn về các tính chất hương vị, và thường được sản xuất cà phê rang xay Còn cà phê Robusta thì thường được sử dụng để sản xuất cà phê hòa tan Nước sản xuất cà phê Arabica nhiều nhất thế giới là Brazil, còn nước sản xuất cà phê Robusta nhiều nhất thế giới là Việt Nam Gần như toàn bộ lượng cà phê xuất khẩu của Việt Nam đều là Robusta

Hình 1.4 Hạt cà phê Arabica và Robusta

Bảng 1.1 So sánh cà phê Robusta - Arabica

Thời gian từ lúc ra hoa đến 9 tháng 10 – 12 tháng

khi quả chín

Gió Ít gió, tránh gió lớn cho cây con

1.1.3 Sự phân bố cà phê trên thế giới và Việt Nam

Cà phê được trồng và sản xuất ở nhiều nước trên thế giới chủ yếu ở các nước vùng nhiệt đới như các nước ở Trung và Nam Mỹ (Brazil, Mexico, Colombia ….), Châu phi (kenya, Cameroon, Ethiopie, Tanzania), Châu Á (Việt Nam, Indonesia, Ấn Độ, Philippines, Malaixia).

Ở Việt Nam cà phê được trồng nhiều ở Tây Nguyên (như: Dak Lak, Gia Lai, Lâm Đồng, kom tum ), Đông Nam bộ ( Đồng Nai, Vũng Tàu ), và các tỉnh như: Sơn La, Thanh Hóa, Nghệ An.

1.1.4 Sản lượng cà phê trên thế giới và tình hình sản xuất ở Việt Nam

1.1.4.1 Sản lượng cà phê trên thế giới

Dưới đây là danh sách những nước xuất khẩu cà phê hàng đầu thế giới Sản lượng của các nước này chiếm tới 88% sản lượng cà phê xuất khẩu của cả thế giới Trong đó riêng sản lượng của Brazil đã chiếm tới hơn 30% Tổng sản lượng của ba quốc gia đứng đầu

là Brasil, Việt Nam và Colombia nhiều hơn tất cả các nước khác cộng lại.

Bảng 1.2 Sản lượng cà phê xuất khẩu trên thế giới

Sản lượng cà phê (nghìn tấn)

Tổ chức Cà phê thế giới (ICO)

A/R: Nước xuất khẩu cả hai loại cà phê, nhưng sản lượng arabica là chủ yếu

R/A: Nước xuất khẩu cả hai loại cà phê, nhưng sản lượng robusta là chủ yếu

1 bao = 60 kg

Brazil là nước cà phê lớn nhất trên thế giới với sản lượng trên 1,7 triệu tấn hàng năm, chiếm 25% thị trường quốc tế Các nước xuất khẩu lớn khác là Việt Nam, Columbia, Indonesia, Côte d'Ivoire, Mexico, Ấn Độ, Guatemala, Ethiopia, Uganda, Costa Rica, Peru và El Salvador Những nước tiêu thụ cà phê lớn nhất là Hoa Kỳ, Đức, Pháp, Nhật Bản và Ý.sản xuất

1.1.4.2 Tình hình sản xuất cà phê ở Việt Nam

 Cà phê ở Việt Nam chủ yếu phục vụ cho xuất khẩu Nông sản có giá trị xuất khẩu đứng thứ 2 sau gạo (trên 500 triệu USD) Sản lượng đứng thứ 2 trên thế giới sau Brazil Năng suất có thể lên đến 8 tấn /ha với tổng sản lượng xuất khẩu năm 2009 đạt 1,18 triệu tấn, tương đương 1,73 tỷ USD Việt Nam chủ yếu xuất khẩu cà phê Robusta, một dạng cà phê có tiêu chuẩn thấp hơn cà phê Arabica mà các nước châu

Âu thường sử dụng.

 Công tác giống và quy hoạch nông nghiệp hạn chế

 Chủ yếu xuất khẩu cà phê nhân Sử dụng trong nước là rất ít

 Canh tác cà phê theo kiểu thâm canh, rất ít có cây che bóng Khai thác cạn kiệt nguồn tài nguyên đất và nước

 Thiết bị cũ, không tập trung Chủ yếu nhỏ và lẻ

1.1.5 Tiêu thụ cà phê trên thế giới

 Tình trạng tiêu thụ cà phê trên thế giới gần đây đang thay đổi Tiêu thụ ở các nước sản xuất cà phê tăng lên, trong khi tiêu thụ của các nước nhập khẩu truyền thống giảm đi.

 Năm 2003 toàn thế giới tiêu thụ 113 triệu bao, trong đó các nước nhập khẩu tiêu thụ 85,2 triệu bao, các nước sản xuất tiêu thụ nội địa 27,6 triệu bao.

 Năm 2004 toàn thế giới tiêu thụ 112.4 triệu bao, trong đó các nước nhập khẩu tiêu thụ 84.3 triệu bao ( giảm 1.05%), các nước xuất khẩu tiêu thụ nội địa 28.1 triệu bao (tăng 1.78%).

 Brazil là nước sản xuất cà phê lớn nhất thế giới nhưng là nước tiêu thụ cà phê lớn thứ 3 thế giới, khoảng 13.75% triệu bao trong niên vụ 2003.

 Ethiopia, quê hương của cà phê có truyền thống uống cà phê, trong năm 2004 họ tự tiêu thụ khoảng 42% lượng cà phê trong nước sản xuất ra.

 Các nước sản xuất khác tiêu thụ cà phê là: Indonesia, Colombia, Mexico và Ấn Độ.

 Việt Nam đang khuyến cáo người dân tăng cường uống cà phê và số lượng các nhà rang xay cà phê cung cấp cho thị trường nội địa ngày càng nhiều.

Mức tiêu thụ cà phê năm 2003 trên thế giới chia theo khu vực như sau:

 Châu Âu: 36,5 triệu bao, tăng trưởng 1% so với năm 2002

 Bắc Mỹ và Trung Mỹ: 25,9 triệu bao, tăng trưởng 2% so với năm 2002, cao hơn so với Châu Âu

 Đông Nam Á: 15,5 triệu bao , tăng trưởng khá nhanh(7%năm)

 Đông Âu: là thị trường nhỏ, tiêu thụ 8,6 triệu bao, tỉ lệ tăng trưởng 5% năm.

1.1.6 Thời gian thu hoạch chính trong năm [1][4]

Mỗi loại cà phê có thời gian chín và thu hoạch khác nhau Cà phê chè và cà phê mít chín tạp trung hơn Cà phê vối thường chín rải rác Thời gian thu rộ vào khoảng 20-40 ngày, nên việc tập trung nhân lực rất được chú trọng Ở mỗi vùng khác nhau có độ cao, nhiệt độ lượng mưa khác nhau thời vụ chín của quả cũng khác nhau

Thông thường thời vụ thu hoạch như sau:

- Cà phê chè: từ tháng 11- 12, 1 – 2, tập trung vào tháng 12 và tháng 1 Ở Tây

Nguyên thu hoạch sớm hơn khoảng 2 tháng.

- Cà phê vối: từ tháng 12, 1, 2, 3, 4 rộ vào tháng 2, 3

1.1.7 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê [1][3]

 Đất trồng cà phê cũng có ảnh hưởng lớn đến mùi vị và màu sắc của cà phê

Ví dụ cà phê trồng trên đất bazan thì cây tốt, khỏe, sản lượng cao, phẩm chất cà phê tốt còn có hương vị đậm đà “ hậu” đặc biệt thơm ngon hơn là cà phê trồng trên các loại đất khác

1.1.7.2 Ảnh hưởng của chế độ chăm sóc kỹ thuật:

Chế độ chăm sóc kỹ thuật trong thời gian trồng cà phê rất quan trọng Người trồng cà phê quyết định chất lượng cà phê Các chế độ chăm sóc kỹ thuật gồm có:

 Tủ gốc cây cà phê

 Đánh nhánh tạo hình

 Phân bón đúng kỳ, đúng số lượng cần thiết.

 Số lượng và loại cây bóng mát cần thiết cho từng loại cà phê

 Phòng trừ sâu bệnh hại cà phê

Chăm sóc cây tốt sẽ có ảnh hưởng lớn đến sản lượng cà phê, độ mẩy của hạt cà phê, chất lượng dinh dưỡng trong nhân đầy đủ.

1.1.7.3 Địa hình và khí hậu vùng đất trồng

 Ảnh hưởng của độ cao: độ cao trong vùng đất trồng cũng ảnh hưởng đến chất lượng cà phê Chẳng hạn cà phê trồng ở độ cao 2000m trở lên có hương vị đặc biệt và xếp hạng cao hơn cà phê trồng ở thấp

 Ở các vùng cao nhiệt độ thấp và biên độ nhiệt ngày và đêm lớn hơn thì hạt cà phê thường rắn chắc hơn Các đặc trưng cảm quan của nước pha của cà phê vùng cao thường nổi trội hơn so với vùng thấp Trong quá trình phát triển trên

đồng ruộng vào giai đoạn quả bắt đầu phình to nếu gặp khô hạn, ẩm độ đất thấp thì kích thước của hạt có khuynh hướng giảm Sương muối hay mưa đá xảy ra khi quả còn non thì sau này sẽ xuất hiện nhiều hạt có vết đen lốm đốm.

1.1.8 Kỹ thuật thu hoạch và bảo quản cà phê [3][4]

1.1.8.1 Phương thức thu hoạch cà phê: thu hoạch chủ yếu bằng tay là chính

- Thu hái theo kiểu nhặt quả

- Thu hái theo kiểu tuốt cành

Yêu cầu kỹ thuật khi hái:

- Phải đảm bảo độ chín của quả vì quả xanh làm giảm chất lượng trực tiếp đến chất

lượng cà phê sau này Quả chín phải đạt 2/3 màu đỏ, lúc quả đã chín sinh lý đầy đủ

và sự hình thành lớp phôi nhũ đã ổn định và không thay đổi thành phần sinh hóa.

- Trong khi hái cà phê cần đảm bảo không làm rụng cành, lá, hoa cà phê, nó có ảnh

hưởng đến vụ thu hoạch mùa sau Thông thường với cà phê chè lúc quả chín thì nụ hoa đã hình thành khoảng 2 – 4 mm, sau khi hái xong 1 tháng hoa sẽ nở.

- Để nâng cao chất lượng cà phê hái quả xanh phải ≤ 5%

1.1.8.2 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.

1.1.8.3 Bảo quản:

Cà phê sau thu hoạch cần được vận chuyển sớm về nơi chế biến Trường hợp với khối lượng cà phê lớn, quả tươi cần phải trải một lớp trên nền sạch, khô ráo, thoáng với chiều dày từ 15 – 20cm Quả cà phê không nên đổ thành đống lớn vì vỏ quả chín thường có nhiều nước và đường rất dể lên men và nhiều mốc trắng mọc lên làm cho các acid hữu cơ hình thành bởi sự lên men lactic, bultyric dẫn đến vị chua và hôi Quả

cà phê chín để thành đống thường hô hấp rất mạnh và tỏa nhiệt làm bốc hơi nóng làm tăng quá trình lên men làm giảm phẩm chất của cà phê.

Thời gian tồn trữ

- Arabica: 36h

- Robusta: 48h

1.2 Cấu tạo của quả cà phê [1]

Hình 1.5 Cấu tạo của quả cà phê

Bảng 1.4 Thành phần của quả cà phê Thành phần Cà phê chè (%) Cà phê vối

 Lớp vỏ quả: là lớp ngoài mềm có màu vàng hay đỏ Vỏ quả cà phê chè mềm hơn vối và mít Trong vỏ quả có vết của alkaloid, tannin, caffeine, các loại enzyme Trong vỏ quả có 31,5 – 30,0% chất khô

Bảng 1.5 thành phần hóa học của vỏ quả Thành phần hóa học Cà phê chè

- Lớp nhớt: nằm sát nhân, khó tách ra Thành phần chính của lớp nhớt là pectin, các loại đường khử và không đường, cellulose Ngoài ra còn có enzyme pectase phân giải pectin trong quá trình lên men Đặc tính của lớp này là không hòa tan trong nước, hút ẩm rất mạnh vì vậy trở ngại cho việc phơi sấy và bảo quản hạt

cà phê

 Lớp vỏ trấu: thóc bao bọc quanh thân, có màu trắng ngà , cứng , nhiều chất xơ.

Vỏ trấu cà phê chè mỏng, dể đập vỡ hơn vỏ trấu của cà phê mít và vối.

Thành phần chính của vỏ trấu là cellulose, ngoài ra còn có hemicellulose và đường

Bảng1.7 thành phần hóa học của vỏ trấu Thành phần hóa

 Nhân: ở trong cùng là thành phần chính của trái, mỗi trái thường có hai nhân, có khi một hay ba nhân

Phía ngoài của nhân có những tế bào nhỏ và cứng, trong đó có chứa chất dầu Phía trong là những tế bào lớn và mềm hơn.

Bảng 1.8 thành phần hóa học của nhân cà phê

Thành phần hóa học Tính bằng g/

100g

mg/100g Nước

Chất béo Đạm Protein Cafeine Acid clorogenic Trigonenlin Tannin Acid cafetanic Acid cafeic Pantosan Tinh bột Dextrin Đường Xenlulose Hemicenllulose Lignin

Tro ( trong đó có : Ca P Fe Na Mn

8 – 12

4 – 8 1,8 – 2,5

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

85 – 100

130 – 150

3 – 10 4

1 – 45

 Lipid:

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

cà phê rang Trong số các axit amin kể trên đáng chú ý nhất là những axít amin

có chứa lưu huỳnh như cystein, methionine và proline, chúng góp phần tạo nên hương đặc trưng của cà phê sau khi rang Đặc biệt, methionine và proline có tác dụng làm giảm tốc độ oxi hoá các chất thơm, làm cho cà phê rang giữ được mùi

vị khi bảo quản

Trong quá trình chế biến chỉ có một phần protein bị phân giải thành axit amin, còn phần lớn bị biến thành hợp chất không tan

 Glucid:

Chiếm khoảng ½ tổng số chất khô, đại bộ phận không tham gia vào thành phần nước uống mà chỉ cho màu và vị caramen Đường có trong cà phê do trong quá trình thuỷ phân dưới tác dụng của axit hữu cơ và enzim thuỷ phân Hàm lượng saccharose có trong cà phê phụ thuộc vào mức độ chín: quả càng chín thì hàm lượng saccharose càng cao Saccharose bị caramen hoá trong quá trình rang nên sẽ tạo hương vị cho nước cà phê

Hạt cà phê còn chứa nhiều polysaccarit nhưng phần lớn bị loại ra ngoài bã cà phê sau quá trình trích ly.

 Chất 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 này ảnh hưởng không tốt đến mùi cà phê Chất lượng cà phê cao khi hàm lượng chất khoáng càng thấp và ngược lại.

trigonelline là dưới tác dụng của nhiệt độ cao của nó bị thủy phân tạo thành acid nicotic ( tiền vitamin PP) Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy trong cà phê nhân

có acid nicotic nhưng nó được hình thành trong quá trình gia nhiệt tróng đó sự nhiệt phân trigonelline giữ vị trí quan trong.

 Chất thơm

Trong cà phê hàm lượng chất thơm nhỏ, nó được hình thành và tích lũy trong hạt 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 là quá trình rang Chất thơm bao gồm nhiều cấu tử khác nhau: acid, aldehide, cetone, rượu, phenol, este Trong quả trình rang, các chất thơm thoát ra ban đầu có mùi vị hắc chuyển sang mùi thơm

- Propinaldehyde: Nhiệt độ sôi 49 0 C, cũng có ở rất nhiều trái cây, mùi của nó nhận thấy ở mận, táo hàm lượng của nó trong cà phê rang khoảng 20ppm Nó không có hương đặc trưng cho hương cà phê.

- Valeraldehyde: có ba đồng đẳng ( diểm sôi 103 0 C), 2-metyl, 3-metyl( hai đồng phân nhánh có nhiệt độ sôi 93 0 C) Hàm lượng của nó có trong cà phê rang là 60ppm Hương vị của nó rất nặng, nó rất quan trọng trong việc tạo mùi và vị cho

cà phê.

o Nhóm ketone

- Acetone: điểm sôi 57 0 C có mùi vị ngọt dịu đặc trưng Hàm lượng ở cà phê rang, cà phê hòa tan là 50ppm.

- Diacetyl: hàm lượng 20ppm ở cà phê rang có mùi vị ngọt và hương thơm bơ Nó

là một yếu tố tạo màu của cà phê Hương của diacetyl là dễ biết mặc dù hàm lượng trong cà phê chỉ còn 1 – 2 ppm Cà phê rang để 2 tháng :1/2 diacetyl chuyển thành acetyl methyl carbinol.

- Acetyl ethyl ketone: nhiệt độ sôi 80 0 C Hàm lượng cà phê rang, hòa tan 10 – 20ppm Nó có mùi tương tự như Acetone, nhưng nó khó bay hơi hơn.

- Methylformat: điểm sôi 30 0 C, hàm lượng trong cà phê 10 – 20ppm.

- Ethylformat: điểm sôi 54 0 C, hàm lượng trong cà phê khoảng 2ppm.

- Methylacetal: điểm sôi 57 0 C, hàm lượng trong cà phê rang 10-20ppm.

- Pyridine: nhiệt độ sôi 115 0 C, có mùi khó chịu, hàm lượng trong cà phê rang 2ppm

1 Trigonelline: tinh thể màu trắng , trong cà phê nhân 1 – 1,3% Nó có vị đắng

bằng ¼ lần vị đắng của caffein Khoảng 10% trigonelline phân hủy trong quá trình rang.

o Các hợp chất lưu huỳnh:

- Dimetyl sulfide: nhiệt độ sôi 38 0 C, rất dễ nhận biết trong không khí dù nồng độ rất nhỏ tính bằng ppm, nó tạo nên chất lượng cho cà phê Hàm lượng trong cà phê rang 2ppm.

- Methyl mercaptan: nhiệt độ sôi 8 0 C, dù ở hàm lượng ppm nhưng rất dễ nhận biết, kết hợp các mùi khác tạo mùi dễ chịu Hàm lượng trong cà phê rang là 3ppm

 Nhóm chất không bay hơi.

o Nhóm caffeine

- Arabica:1%

- Robusta: 2%

- Nó là tinh thể màu trắng có vị đắng không mùi, tan ít trong nước lạnh, tan 2%

trong nước 20 0 C, 18% ở nước 80 0 C, 40% ở 100 0 C Nó là những tinh thể trắng trên bề mặt hạt cà phê rang Caffein gây đau đầu, tăng nhịp đập của tim, là chất

kích thích tim và thận, do đó liều lượng dùng là 200 – 400mg caffeine là không tốt.

o Nhóm acid

Có 0,2 – 0,5% trong cà phê.

- Oxalic acid: ở nồng độ cao nó là chất độc, nhiệt độ nóng chảy 85 0 C.

- Citric acid: có ở các loại trái cây, vị acid rất dễ nhận biết, nhiệt độ nóng chảy

100 0 C.

o Nhóm phenol

Có vị hăng cay, có tính chất khử trùng, là những tinh thể màu trắng.

Catechol, resorcinol, hydroquinol chuyển màu đỏ khi tiếp xúc với không khí, phải tránh ánh sáng môi trường.

o Nhóm protein

- 14% trong cà phê nhân, 4%trong cà phê rang, 6%trong cà phê hòa tan

- Protein hòa tan trong nước và acid amin không tạo mùi mạnh cho cà phê.

o Nhóm amin

- Rất dễ bay hơi, tạo ra từ protein và các hợp chất N 2 khác.

- NH 3: mùi hăng rất dễ nhận biết, nhiệt độ sôi 33 0 C

o Dầu

- Các dầu của acid béo giúp giữ lại các hương dễ bay hơi trong quá trình phun

khô cà phê hòa tan.

- Ngoài ra các chất khoáng cũng ảnh hưởng đến hương của cà phê Chất lượng

cà phê cao thì hàm lượng khoáng thấp

 Tạo màu :

- Các Glucid mạch ngắn sẽ tham gia các phản ứng tạo màu cho cà phê

- Glucid mạch ngắn gồm: sucrose, glucose, fructose, stachyose, raffinose, arabinose, mannaose, ribose, rhamnose Lưu ý: hàm lượng glucose và fructose trong Arabica thấp hơn Robusta

 Tạo vị :

Vị được cảm nhận trong cà phê bao gồm: ngọt, mặn, đắng và chua Vị ngọt được giải thích do các sản phẩm đường đơn giản phân hủy tử các hợp chất carbohydrate.

Vị mặn có thể do một lượng khoáng có sẵn trong cà phê Tuy nhiên trong nước pha

cà phê người ta lại quan tâm đến vị chua và vị đắng.

o Vị chua:

Độ chua được xem là tiêu chuẩn đánh giá chất lượng cà phê, rất được ưa chuộng

ở trung mỹ và một vài nơi ở đông phi Độ chua của cà phê chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố: hàm lượng khoáng trong đất trồng, độ cao trồng, phương pháp chế biến cà phê nhân (phương pháp ướt có độ chua cao hơn phương pháp khô) Tuy nhiên yếu

tố quan trọng nhất là lương acid dễ bay hơi sinh ra khi rang cà phê Lượng acid này phụ thuộc vào mức độ rang, kiểu thiết bị rang, mức độ xay và cả phương pháp pha (nhiệt độ, thời gian)

o Vị đắng:

Vị đắng trong cà phê đôi khi không được ưa chuộng ở mức độ thấp, vị đắng giúp điều hòa vị chua, tăng hương vị cho nước cà phê pha Tuy nhiên ở mức độ cao

vị đắng có thể lấn át các vị khác và trở nên không được ưa chuộng.

Theo một số nghiên cứu nguyên nhân gây ra vị đắng cho cà phê bao gồm:

- Hàm lượng caffeine và chlorogenic acid càng lớn càng đắng (cà phê Robusta đắng hơn) Ngoài ra vị đắng còn do các hợp chất sau: trigonelline, quinic acid, furfuryl alcohol…

- Do mức độ rang (rang càng đậm càng đắng)

- Nhiệt độ pha càng cao càng ít đắng

- Chất lượng nước pha (độ cứng): nước càng cứng càng đắng

- Độ đắng càng giảm khi càng tăng hàm lượng các chất: sucrose, sodium chloride, citric acid.

1.2.3 Các Enzyme chủ yếu có mặt trong cà phê nhân [4]

Hệ enzyme trong cà phê nhân: lipase, protease, amylase, catalase, peroxidase, polyphenol oxidase

1.3 Các biến đổi của các thành phần hóa học của cà phê trong quá trình chế biến [1][2] 1.3.1 Sấy: sấy để hạ độ ẩm của cà phê xuống còn 10 ÷ 12% để thực hiện các quá trình chế biến tiếp theo.

Các biến đổi trong quá trình sấy:

- Ở nhiệt độ cao protein bị biến tính và keo tụ lại

- Chất béo trong hạt bị phân giải ở nhiệt độ cao , do đó hàm lượng acid béo trong hạt tăng lên

- Tinh bột trong hạt tạo thành dextrin dưới ảnh hưởng của nhiệt độ

- Ở nhiệt độ cao, các loại men trong hạt bị đình chỉ hoạt động, vitamin bị tổn thất nhiều

1.3.2 Lên men

 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 những chất hòa tan trong nước.

Trong quá trình lên men nhờ hoạt động các enzyme, hạt cà phê có sự thay đổi rất sâu sắc về tính chất vật lý và tính chất hóa học các enzyme này không chỉ có trong hạt cà phê mà còn do các vi sinh vật tự nhiên có trên bề mặt hạt cà phê.

Thời gian lên men cà phê thường kéo dài từ 20 – 100 giờ, thời gian lên men dài, ngắn phụ thuộc và nhiệt độ khi lên men và độ chín của hạt và phê, giá trị pH khối hạt lên men Kết quả các phản ứng thử nghiệm cũng như trong thực tế sản xuất

Lên men hiếu khí nhanh và tốt hơn lên men yếm khí.

Nếu trong quá trình lên men người ta cho thêm Ca + sẽ làm tăng hoạt tính của enzyme kết quả là quá trình lên men nhanh hơn.

Hiện nay người ta sử dụng các enzyme được sản xuất công nghiệp để lên men cà phê Trong quá trình lên men thành phần hóa học của cà phê được thay đổi khá sâu sắc Sự thay đổi đó xảy ra như sau.

Bảng 1.9 Sự thay đổi thành phần hóa học của cà phê trước và sau lên men.

 Vi sinh vật trong lên men cà phê

- Có rất nhiều vi sinh vật tham gia quá trình lên men cà phê

- Các loài vi khuẩn lactic Tìm thấy rất nhiều vi khuẩn Lactic thuộc Leuconostoc

và Lactobacillus.

- Các loài cầu khuẩn thuộc Acetobacter và Escherichia

- Các loài Bacillus chứa nhiều pectinase.

- Các loại nấm men

- Các loại nấm sợi như Aspergillus, Fusarium, Pennicillium.

- Các loài thuộc Erwinia.

Trong quá trình lên men lượng enzyme pectinase tham gia phản ứng :

Pectin + H2O pexitpectit + CH3OH

Biện pháp hỗ trợ quá trình lên men

- Bổ sung enzyme: pectinase, protopectinase, pectase, pectinesterase.

- Hồi lưu nước rửa của ngày hôm trước cho ngày hôm sau.

- Dùng nước nóng (50 0 C) để xát vỏ tươi nhằm kích hoạt enzyme

1.3.3 Rang

Những biến đổi trong quá trình rang

 Biến đổi vật lý:

- Trong quá trình rang, nhiệt độ của hạt cà phê tăng do nhiệt lượng cung cấp từ

tác nhân gia nhiệt và nhiệt lượng do các phản ứng hóa học bên trong hạt sinh ra Trong giai đoạn đầu của quá trình rang, nhiệt lượng do phản ứng nhiệt phân là không đáng kể Sau đó, nhiệt lượng phản ứng sinh ra từ phản ứng nhiệt phân sẽ tăng do cường độ phản ứng tăng lên Nhiệt lượng này tăng mạnh khi nhiệt độ của hạt cà phê dao động trong vùng 170 0 C đến 250 0 C Để hạn chế hiện tượng tăng nhiệt này trong quá trình rang, khi rang đến nhiệt độ trong vùng nói trên, các nhà sản xuất cần giảm nhiệt lượng cung cấp từ bên ngoài bằng cách giảm lưu lượng tác nhân rang.

- Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, nước và một số chất có phân tử lượng thấp sẽ

bay hơi, do đó làm hạt trương nở và giảm khối lượng hạt cà phê ( do tách vỏ lụa và tổn thất chất khô ), tỷ trọng của hạt cũng giảm đi , hạt tăng thể tích từ 40 – 60%

Cà phê nhân được đánh bóng càng tốt trong quá trình chế biên sau thu hoạch thì mức độ giảm khối lượng do lớp vỏ lụa tách sẽ là càng ít Hạt có khối lượng riêng khoảng 1,25 – 1,30 g/mL, sau khi rang có thể còn xấp xỉ 0,7g/mL.

 Biến đổi hóa lý

Biến đổi hóa lý quan trọng nhất trong quá trình rang là hiện tượng bay hơi ẩm

và các hợp chất dễ bay hơi Quá trình này làm cho cấu trúc bên trong hạt trở nên xốp giòn

 Biến đổi hóa học

Biến đổi hóa học là biến đổi quan trọng nhất trong quá trình rang Những biến đổi hóa học sẽ tạo ra các đặc trưng về hương vị cho cà phê thành phẩm Các biến đổi hóa học chính diễn ra trong quá trình rang gồm có:

Độ ẩm của hạt cà phê trước khi rang khoảng 12 – 13 % (w/w) Độ ẩm của cà phê sau

khi rang thường khoảng 1 – 2 % tùy thuộc vào mức độ rang.

Sự tổn thất về chất khô : hàm lượng chất khô trong quá trình rang sẽ giảm do các

phản ứng phân hủy Khi cà phê rang càng đậm , lượng chất khô sẽ giảm càng nhiều

Sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan: trong quá trình rang hàm lượng chất khô

hòa tan tăng lên Tỷ lệ thông thường sau khi rang 30%db ( Arabica ) Để đạt cùng một mức độ rang, nếu thời gian rang càng ngắn thì hàm lượng chất khô hòa tan trong cà phê thành phẩm sẽ càng cao.

Sự biến đổi hàm lượng acid : biến đổi nồng độ của từng loại acid trong từng mức độ

rang

- Các acid citric, malic, lactic, pyruvic, acetic: sẽ càng giảm khi càng tăng cường mức độ rang ở mức độ rang trung bình (0,07-0,30%), mức độ rang nhạt (1,85%), mức rang đậm (0,71%).

- Chlorogenic acid: bị giảm trong quá trình rang sinh ra nhiều acid quinic càng làm tăng độ chua.

- Amino acid gần như không còn sau khi rang 5 phút ở 220 0 C (tham gia phản ứng Maillard)

Các phản ứng hóa học xảy ra dưới tác dụng của nhiệt độ cao :

- Phản ứng Maillard:

hợp chất đường aldose +acid amin  glycosylamine …các hợp chất hương vị

(pyruvaldehude, 2,3-butanedione,…)

-Sự phân hủy Strecker:tạo thành các hợp chất Pyrazine và Oxazole :

Acid amin +α-dicarbonylAldehydepyrazine+Oxazole

- Sự phân hủy các axit phenolic:

axit phenolic hợp chất phe6nol đơn giản (p-coumaric ferulic,sinapic,caffeic)

-Sự phân hủy lipid:

lipidaldehyde dễ bay hơi +hợp chất khác (phản ứng maillard|)

-Sự phân hủy đường :

-các phản ứng caramel hóa.

các phản ứng với acid amin của đường khử -phản ứng maillards

-Sự phân hủy trigonelline

-Sự phân hủy của acid amin chứa lưu huỳnh :

Acid amin chứa lưu huỳnh + đường khử  chất trung gian của phản ứng Mailard  hợp chất bay hơi chứa lưu huỳnh

-Sự phân hủy của các acid amin chứa nhóm Hydroxyl

Serine / Threonine + sucrose  200 chất tạo hương khác nhau ( alkypyrazine )

-Sự phân hủy của Proline và Hydroxyproline :

Proline /Hydroxyproline + hợp chất trung gian Maillard  Pyrrole

Proline / Hydroxyproline + đường khử  các hợp chất dể bay hơi

 Biến đổi hóa sinh + sinh học + cảm quan

 Hóa sinh : sự vô hoạt các enzyme còn lại trong cà phê

 Sinh học : tiêu diệt vi sinh vật

 Cảm quan : Sự thay đổi về màu sắc từ xanh xám sang vàng nhạt , vàng đậm , nâu cánh gián , nâu đen , và cuối cùng là màu đen đậm

 Sự thay đổi về mùi vị

CHƯƠNG II CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Hình 1.6 Biến đổi màu của cà phê theo từng mức độ rang

rang

2.1 Những loại sản phẩm làm từ cà phê

Hiện nay trên thị trường có những sản phẩm của cà phê như:

- Cà phê nhân

- Cà phê bột

- Cà phê bột loại caffeine

- Cà phê hòa tan

- Giá thành cà phê Robusta thấp hơn cà phê Arabica

- Yêu cầu về chất lượng nguyên liệu cà phê nhân trong sản xuất cà phê hòa tan thấp hơn so với nguyên liệu cà phê để sản xuất cà phê rang xay, đặc biệt là các chỉ tiêu cảm quan về nguyên liệu

2.2 Quy trình sản xuất

2.2.1 Sản xuất cà phê nhân [1][5][11]

2.2.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất cà phê nhân

Quả cà phê sau khi đã loại bỏ lớp vỏ quả, thịt quả và vỏ trấu đem đi sấy khô gọi là cà phê nhân

Hình 2.1 cà phê nhân

Hình 2.2 cà phê nhân và vỏ sau khi được tách ra

Một số chỉ tiêu của cà phê nhân

Độ ẩm: 12.5%

Đen vỡ: 0%  3%

Tạp chất: 0% 0.5%

Cỡ hạt đồng đều theo tiêu chuẩn TCVN 4807:2001

Màu sắc mùi vị tự nhiên

Không mốc, không lên men, không mùi vị lạ…

Theo tiêu chuẩn TCVN 4193:2001 : 90 lỗi max/300g

Cà phê quả tươi sau thu hoạchh

Cà phê quả khô

Loại tạp chất

Xát ra cà phê nhân

Đánh bóng

Phân loại theo kích thước

Phân loại theo trọng lựơng

Cà phê nhân

2.2.1.2 Thuyết minh quy trình

 Sản xuất cà phê theo phương pháp ướt

Làm sạch và phân loại nguyên liệu

* Mục đích

Làm sạch để tách tạp chất như đất đá, rác cành , lẫn trong nguyên liệu Phân loại để làm cho kích thước nguyên liệu đồng đều Rửa sạch cà phê trước khi đưa vào máy tạo điều kiện tốt cho việc tăng năng suất máy và độ bền của thiết bị, đảm bảo chất lượng sản phẩm

* Cơ sở của quá trình làm sạch và phân loại

Làm sạch và phân loại nguyên liệu chủ yếu 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, hiệu quả nhất.

Có thể qui về các phương pháp sau:

- Dựa vào kích thước khác nhau của nguyên liệu và tạp chất để phân loại và làm sạch

có thể dùng loại sàng chấn động, sàng ngang, sàng tròn, sàng nẩy.

- Dựa vào sự khác nhau về 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 giữa chiều dài của nguyên liệu và tạp chất để phân loại, thường dùng 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 xiphong để phân loại , máy tách đá…

* Các phương thức dùng để làm sạch và phân loại cà phê

Sàng chấn động

Dựa vào sự khác nhau về kích thước của nguyên liệu và tạp chất để phân loại

- Ưu điểm: vửa 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.

- Nhược điểm: 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 sàng :

- Kích thước lỗ sàng: sàng chấn động thường có hai loại lỗ ( lỗ đan và lỗ đột ) Kích

thước lỗ sàng phải phù hợp với kích thước của lạp chất và nguyên liệu Tùy theo yêu cầu làm sạch hoặc 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 thước gần giống kích thước nguyên liệu thì hiệu suất làm sạch và phân loại của sàng rất thấp.

- Lưu lượng: lưu lượng lớn thì lớp nguyên liệu trên sàng sẽ dày, gây hiện tượng

phân lớp, hiệu suất là sạch và phân loại giảm Nếu lưu lượng quá lớn sẽ ảnh hưởng đến chấn động sàng, nếu lưu lượng quá nhỏ thì sẽ không tận dụng được năng suất của sàng, hạt nguyên liệu trên 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.

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 sàng.

Góc nghiêng của lớp sàng thường từ 5 0 – 12 0

Mặt sàng phải luôn luôn sạch để đảm bảo tiết diện có diện tích của sàng lớn nhất.

 Phân loại bằng bể xiphong

 Mục đích:

- Phân loại các tạp chất nặng làm cho nguyên liệu được thuần khiết hơn tránh được

hiện tượng hư hỏng máy móc.

- Tách các 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.

- Ngoài ra, bể xiphong 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 trong vỏ quả sẽ tan vào nước như tamine, 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 vì ngâm lâu những quả lép, sâu, sẽ thấm nước 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 đưa vào máy chế biến

Cấu tạo và hình dáng của bể xiphong phải đảm bảo các yêu cầu sau:

-Lượng nguyên liệu qua ống xiphong vào máy xát tươi phải đều đặn và liên tục,

nhưng lượng nước tiêu dùng cho quá trình bóc vỏ phải ít nhất.

-Có cửa lấy được tạp chất nặng, tạp chất nhẹ dể dàng để có thể tiện lợi cho việc làm

vệ sinh bể, có bể chứa những quả xấu, quả lép để chế biến riêng.

-Nếu bể có bộ phận khuấy đảo càng tốt vì nó sẽ làm tăng độ lơ lửng của nguyên liệu

trong nước, để nguyên liệu và nước qua ống xiphong vào máy xát vỏ quả được điều hòa Ngoài ra bể xiphong còn có hệ thống đưa nước vào và tháo nước ra dể dàng, lưu lượng nước đưa vào có thể điều chỉnh trong quá trình làm việc.

-Áp suất tĩnh của nước đủ đảm bảo đẩy cà phê theo ống xiphong ra khỏi bể rót vào

phễu của máy xát, không mang theo sỏi đá, sắt vụn … Đối với bể xiphong điều quan trọng là độ chênh lệch áp suất , độ chênh lệch áp suất càng lớn thì sức hút của ống xiphong càng mạnh, tức là nguyên liệu vào máy xát tươi càng nhiều, nên ta phải tính toán sao cho độ chênh lệch áp suất thích hợp, để ống xiphong làm việc tốt nhưng lại tiết kiệm được lượng nước tiêu tốn trong quá trình sản xuất.

Hình 2.3 bể xi phông

Cách sử dụng và quản lý bể xiphong:

- Nguyên liệu đưa vào phải đều đặn với lượng vừa phải để đảm bảo việc tự phân loại

tốt nhất.

- Tạp chất nhẹ nổi lên mặt nước phải lấy lên kịp thời, có bể phụ chứa tạp chất nhẹ để

chế biến riêng, trên bề mặt bể phụ có lưới sàng để có thể tách riêng được cành, lá …

- Thường xuyên xem xét, kiểm tra tình hình làm việc của bể xiphong, bộ phận khấy

trong bể để nếu có bắt trắc thì kịp thời xử lý.

- Lưu lượng nước đưa vào bể xiphong 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 xiphong và lấy tạp chất nặng ở đáy bể không quá 12

tỉ lệ nhất định Hiệu suất xát tươi càng cao thì tỉ lệ này càng thấp.

Cà phê quả còn lẫn trong cà phê thóc ướt có thể tách ra và đem xát lại lần thứ hai.

 Yêu cầu:

Cà phê sau khi xát ướt phải giữ nguyên được hạt, tỷ lệ hạt bị giập hoặc bị xé tách vỏ trấu, vỏ quả và cà phê còn lẫn trong cà phê thóc ướt với tỉ lệ càng ít càng tốt.

 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xát:

 Có 3 yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất xát :

-Tính chất của cà phê, 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

 Các loại máy thông thường để xát vỏ quả :

- Máy xát đĩa Hamburg

- Máy xát Raoeng

* Máy xát đĩa hình đĩa Hamburg

Hình 2.4 Máy xát hình đĩa Hamburg

Máy gồm những đĩa có nhiều nụ nổi, quay theo chiều thẳng đứng, hai bên đĩa có 2 tấm kim loại gọi là má điều chỉnh được nối với những thanh sắt đặt song song Quả cà phê được ép và đĩa quay làm tuột vỏ Công suất máy phụ thuộc vào số đĩa.

Máy đĩa xát đơn giản nhưng người ta ít dùng vì chỉ bóc được lớp vỏ 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.

* Máy xát vỏ kiểu Roaeng

Hình 2.5 máy xát vỏ kiểu Roaeng

- Đoạn cuối của xilanh phía cửa 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

đi trong ruột xilanh ra có áp lực lớn 4-5atm, cột nước phun ra ngoài qua các lỗ nhỏ trên

vỏ xilanh gây áp lực đẩy vỏ cà phê qua mắt lưới ra ngoài.

Máy xát này còn gọi là máy liên hoàn vì nó thực hiện đồng thời ba động tác:

- Bóc vỏ quả

- Đánh ướt

- Rửa cà phê thóc

Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp và chủ yếu đến hiệu suất vẫn là tốc độ, khe hở làm việc Riêng đối với máy Raoeng, yếu tố không kém phần quan trọng là nước và áp suất nước Hai yếu tố này nếu đầy đủ thì quá trình đánh nhớt và rửa cà phê hoàn hảo

Vận tốc trục của máy Raoeng thường cũng lớn hơn vận tốc trục của máy xát đĩa từ 40-50%.

- Yêu cầu: Sau khi tách lớp nhớt cà phê cần giữ được nguyên hạt và chất lượng của hạt

không bị biến đổi xấu.

Các phương pháp tách vỏ nhớt hiện có 4 phương pháp:

đánh tan lớp nhớt, hoặc dùng máy đánh nhớt riêng sau khi xay xát lớp vỏ quả bên ngoài Hiện nay trong nước ta dùng máy xay tươi liên hoàn Roaeng là phổ biến hơn

cả, vừa thuận tiện vừa rút ngắn được thời gian chế biến và còn có thể kéo dài được khoảng thời gian thu hoạch và chế biến không gây hại nhiều.

 Phương pháp cơ – hóa học

Đây là phương pháp ghép giữa cơ sở thiết bị và thêm hóa chất trong quá trình xay xát.

 Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men

Các loại enzyme pectosinase, pectinase, pectase đóng vai trò quan trọng trong quá trình lên men phân hủy lớp nhớt, nhưng nếu có vi sinh vật hoạt động thêm vào đó thì

nó có thể làm tăng vận tốc phân hủy và do sự hoạt động của vi sinh vật mà làm tăng

sự tiếp xúc giữa các enzyme và thành tế bào của nguyên liệu, sự hoạt động của các vi sinh vật thể hiện là sự acid hóa môi trường.