Quy trình trích ly cà phê hòa tan
MỤC LỤC
TRÍCH LY
Đây là giai đoạn quan trọng nhất, quyết định đến chất lượng, hương vị và sản lượng cà phê hòa tan. Phản ứng phân hủy của một số chất nhất là các chất mùi là các rượu, ester, ceton… khoâng beàn;. Sự giải phóng của một vài thành phần được giữ bởi thành tế bào, ngay cả những 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 trừ cellulose, lignin và 1 số polysaccharide mạch dài. 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.
XỬ LÝ DỊCH CHIẾT
Thiết bị làm lạnh dạng bản mỏng: thiết bị này sử dụng nước lạnh để làm lạnh dịch chiết về nhiệt độ 5oC. Để tăng hiệu quả quá trình lọc ta có thể cho dịch chiết đã hoà bột trợ lọc qua thiết bị để trải chất trợ lọc lên bề mặt lớp vải lọc, dịch chiết lúc này được hoàn lưu trở lại nồi nấu, khi kiểm tra dịch chiết thấy trong hoàn toàn không còn cặn thì ngưng hoàn lưu và cho qua thiết bị cô đặc. Dịch chiết dưới tác dụng của áp suất 5 – 6at được đẩy vào các rãnh của khung rồi vào khoảng trống bên trong khung.
Dịch chiết sạch chui qua lớp vải lọc rồi chảy theo các rãnh trên bề mặt bản, cuối cùng tập trung ở rãnh nằm ngang phía dưới và theo van đi ra ngoài. Bã được bám vào bề mặt vải và ngày càng dày lên cho đến khi khoảng trống của khung chứa đầy bã, lúc đó dịch chiết sẽ không chảy nữa, ngừng cung cấp dịch chiết và tiến hành rửa bã.
Cô đặc bốc hơi (QUI TRÌNH I)
Điểm quan trọng trong quá trình này là việc sử dụng nhiệt độ bốc hơi thấp để tránh phá hủy dịch trích cà phê, và thiết bị bốc hơi nên có 3 hoặc 4 giai đoạn để tiết kiệm năng lượng. Vùng bốc hơi được vận hành dưới điều kiện chân không, có nghĩa là quá trình bốc hơi diễn ra tại nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ ứng với áp suất khí quyển thông thường. Hơi gia nhiệt ngưng tụ tại mặt ngoài của ống và được tập trung dưới dạng nước ngưng tại đáy của vùng gia nhiệt và cũng được tháo ra bằng bơm.
Để đạt được sự khác nhau về nhiệt độ giữa sản phẩm và hơi nước trong calandria thứ hai, vùng bốc hơi trong calandria được vận hành ở điều kiện chân không cao hơn tương ứng với nhiệt độ thấp hơn đó. Dịch trích sau khi lọc đưa qua thiết bị cô đặc chân không, với nhiệt độ nằm khoảng 40oC, khi đó áp suất tuyệt đối 70mmHg, nồng độ chất khô đạt được từ 35-55% khối lượng chất khô.
Cô đặc kết tinh (QUI TRÌNH II)
Calandria mới này có nhiệt độ bốc hơi thấp hơn, làm việc như là một bình ngưng tụ hơi thứ từ calandria thứ nhất. Tại đây những tinh thể đá nhỏ sẽ tan chảy, tinh thể đá lớn hơn được đẩy qua cột washcolumn. Chất lỏng sẽ được đưa trở lại bộ phận kết tinh sau khi lọc qua màng lọc phía đáy thiết bị.
Thông số công nghệ: Dịch trích đưa qua thiết bị cô đặc kết tinh được làm lạnh xuống xuống 2oC sau đó hạ dần xuống -4oC, nồng độ chất khô sau khi cô đặc có thể đạt được từ 35 – 40%.
SAÁY 1) Saáy Phun
Giai đoạn phun sương (atomization): phân tán dòng nhập liệu thành những hạt nhỏ li ti nhờ vào cơ cấu phun. Giai đoạn trộn mẫu (dạng sương) với không khí nóng: các hạt nhỏ li ti vừa hình thành trong giai đoạn trên sẽ được trộn trực tiếp với không khí nóng để bốc hơi nước trong mẫu. Quạt hút không khí vào bộ phận lọc khí để tách bụi bẩn rồi nay qua caroriphe để gia nhiệt tới nhiệt độ yêu cầu rồi thổi vào phòng sấy.
Các giọt chất lỏng tiếp xúc với không khí trong khoảng vài giây để bay hơi hết ẩm tạo thành những hạt bột mịn rơi xuống phễu hình nón. Hơi nước có lẫn bột cà phê được chuyển vào cyclon để tách khí còn bột cà phê rơi xuống cùng với những hạt cà phê tạo thành ban đầu.
Saáy thaêng hoa
Phương pháp sấy thăng hoa cà phê được ứng dụng trong các nhà máy lớn với thiết bị hiện đại. Dịch cà phê sau khi làm lạnh sơ bộ sẽ được đổ vào những cái khay nông và được đặt vào phòng lạnh đông ở -450C trong 30 phút. Những hạt thu được trong quá trình lạnh đông sẽ được đưa qua thiết bị nghiền ở -40--500C.
Sau quá trình nghiền thì những tinh thể đá thu được sẽ được đem qua thiết bị sàng để thu được những hạt có kích thước từ 0.5-3mm. Những hạt thu được sau quá trình lạnh đông sẽ được đưa vaò thiết bị sấy thăng hoa với áp súât sấy 0.3-0.4mbar.
TẠO HẠT (Agglomeration) (QUI TRÌNH I)
Sau đó, các hạt xốp sẽ được sấy khô dưới điều kiện sấy ôn hòa bằng cách thổi khí nóng (tạo dạng tầng sôi) rồi được làm nguội bằng không khí lạnh. Sau đó, hạt sẽ được sàng để thu những bột cà phê mịn đem đi tạo hạt lần nữa. Các hạt mịn sau khi sấy được đưa vào cyclon để tách khí, các hạt này được thổi vào tháp tạo hạt, đồng thời một dòng nước được phun sương vào dòng hạt.
Khu vực 1: không khí vào là khí nóng, nhiệt độ cao và độ ẩm giúp các hạt kết dính thành các hạt lớn hơn. Khu vực 2: không khí vào có nhiệt độ cao hơn để đưa các hạt về độ ẩm yeâu caàu.
BAO GểI
Một phần hạt quá mịn được cuốn theo dòng khí và được tách ra ở cyclon. Các hạt chưa đạt yêu cầu về kích thước lại được tiếp tục làm ẩm và kết tụ. Ta xét thiết bị đóng gói với vật liệu là plastic: Vật liệu bao bì được định hình và hàn nhiệt lại thành hình ống.
Sau đó, thiết bị sẽ hàn nhiệt phần đáy, đổ sản phẩm vào (có thể kết hợp với hút chân không hay nạp thêm khí trơ) và hàn nhiệt phần đỉnh. Do vật liệu bao bì chuyển động liên tục nên đồng thời với việc hàn phần đỉnh của bao bì thứ nhất thì phần đáy của bao bì thứ hai cũng được hàn kín.
SO SÁNH 2 QUY TRÌNH
Nước sạch lấy từ kết tinh ra có thể sử dụng vảo chu trình sản xuất. Trích ly dùng bình lọc Cấu tạo và vận hành đơn giản, giá thành rẻ.
4.Chất lượng của cà phê hoà tan
TIấU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CỦA CÀ PHấ HềA TAN
Cà phê hòa tan có thể được đóng gói riêng hoặc trộn cùng với các nguyên liệu khác như sữa bột, đường, coffee mate… Đây là một thức uống rất tiện lợi, dễ sử dụng. Các nguyên nhân gây ra sự khác biệt đó là các phản ứng hóa học nhất là phản ứng thủy phân làm biến đổi thành phần hóa học của cà phê, gây những vị lạ, làm giảm hương vị cà phê; các chất mùi bị bay hơi và phân huûy. Tuy nhiên, ngay cả khi các phản ứng được hạn chế tối đa và các chất mùi cần thiết được bổ sung thì cà phê hòa tan vẫn không ngon bằng cà phê pha (brewed coffee).
Theo tiêu chuẩn này, cà phê hòa tan là sản phẩm dehydrate hóa có khả năng hòa tan trong nước, có dạng bột, hạt, dạng bông hay dưới dạng rắn khác, được sản xuất duy nhất từ dịch chiết cà phê (dung môi phải là nước). Các nguyên nhân gây ra sự khác biệt đó là các phản ứng hóa học nhất là phản ứng thuỷ phân làm biến đổi thành phần hoá học của cà phê, gây những vị lạ, làm giảm hương vị cà phê; các chất mùi bị bay hơi và bị phân huyû.
THÀNH TỰU
Trong khi một tách cà phê pha có thành phần chất keo chiếm 5-10% tổng lượng chất hòa tan thì một tách cà phê hòa tan chỉ chứa ít hơn 1% các chất đó. Cà phê hoà tan có thể được đóng gói riêng hoặc trộn cùng các nguyên liệu khác như sữa bột, đường, coffee mate… Đây là loại thức uống rất tiện lợi, dễ sử dụng. Tuy nhiên, ngay cả khi các phản ứng được hạn chế tối đa và các chất mùi cần thiết được bổ sung thì cà phê hoà tan vẫn không ngon bằng cà phê pha (brewed coffee).
Trong khi một tách cà phê pha có thành phần chất keo chiếm 5 – 10% tổng lượng chất hoà tan thì một tách cà phê hoà tan chỉ chứa ít hơn 1% các chất đó. Hỗn hợp với gồm chất thơm và khí CO2hoặc chất thơm và dầu cà phê (không chứa oxy) được bổ sung vào sản phẩm, tạo cho sản phẩm mùi thơm đặc trưng.
