Cà phê đã xuất hiện từ rất lâu trên thế giới, mặc dù nguồn gốc thực sự của nó vẫn chưa rõ ràng. Người Oromo, tổ tiên của những người Ethiopia ngày nay được tin rằng là những người đầu tiên khám phá ra tác dụng tích cực của cà phê. Câu chuyện vào năm 850 của Kaldi, một người chăn dê Ethiopia, nhận thấy những con dê của mình trở nên phấn khích sau khi ăn một loại hạt, là sự phát hiện tình cờ ra cà phê.
30 trang |
Chia sẻ: vietpd | Lượt xem: 2344 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tiểu luận Cà phê đóng lon, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
----------o0o----------
TIỂU LUẬN MÔN CNCB TRÀ - CÀ PHÊ – CA CAO
SVTH: Phạm Đình Thanh Nguyên
Phạm Thị Thanh Trúc
Trần Phƣơng Tuấn
Huỳnh Thúc Vƣơng
Tháng 5 / 2011
ii
MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa ................................................................................................ i
Mục lục.................................................................................................. ii
Danh sách hình vẽ ................................................................................ iii
Danh sách bảng biểu ............................................................................ iv
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ............................................................................ 1
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU ....................................................................... 2
2.1 Cà phê nhân ..................................................................................... 2
2.2 Nƣớc ................................................................................................ 5
2.3 Đƣờng .............................................................................................. 6
2.4 Hƣơng liệu....................................................................................... 6
2.5 Chất bảo quản .................................................................................. 7
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .................................................. 8
3.1 Làm sạch ......................................................................................... 8
3.2 Rang ................................................................................................ 9
3.3 Xay ................................................................................................ 11
3.4 Trích ly .......................................................................................... 12
3.5 Lọc ................................................................................................. 16
3.6 Phối trộn ........................................................................................ 17
3.7 Rót lon ........................................................................................... 18
3.8 Tiệt trùng ....................................................................................... 19
CHƯƠNG 4: SẢN PHẨM ............................................................................ 21
4.1 Chỉ tiêu chất lƣợng ........................................................................ 21
4.2 Thành tựu công nghệ ..................................................................... 23
Tài liệu tham khảo ............................................................................... 26
iii
DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 3.1 Quy trình sản xuất cà phê đóng lon. ................................................... 8
Hình 3.2: Thiết bị rang dạng chén quay. ......................................................... 10
Hình 3.3: Máy nghiền trục có răng. ................................................................ 12
Hình 3.4: Thiết bị trích ly bộ lọc nhiều bậc gián đoạn ................................... 15
Hình 3.5: Nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc khung bản ............................ 16
Hình 3.6: Thiết bị khuấy trộn bằng thép không gỉ .......................................... 18
Hình 3.7: Thiết bị rót lon liên tục, tự động ..................................................... 19
Hình 3.8: Thiết bị tiệt trùng hydrolock ........................................................... 20
Hình 4.1 Nguyên lý hoạt động của thiết bị GEA-Niro ................................... 23
iv
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Thành phần hóa học cà phê nhân ..................................................... 4
Bảng 2.2: Chỉ tiêu chất lƣợng nƣớc uống và chế biến thực phẩm .................... 5
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn đƣờng sử dụng ............................................................... 6
Bảng 2.4: Một số hƣơng liệu trên thị trƣờng cho sản phẩm cà phê .................. 7
1
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU
Cà phê đã xuất hiện từ rất lâu trên thế giới, mặc dù nguồn gốc thực sự
của nó vẫn chƣa rõ ràng. Ngƣời Oromo, tổ tiên của những ngƣời Ethiopia
ngày nay đƣợc tin rằng là những ngƣời đầu tiên khám phá ra tác dụng tích cực
của cà phê. Câu chuyện vào năm 850 của Kaldi, một ngƣời chăn dê Ethiopia,
nhận thấy những con dê của mình trở nên phấn khích sau khi ăn một loại hạt,
là sự phát hiện tình cờ ra cà phê. Ngƣời ta đã biết ngâm cà phê trong nƣớc
nóng để uống giúp chống lại đƣợc cơn buồn ngủ vào ban đêm. Cà phê chỉ
đƣợc thƣởng thức nhƣ một văn hóa thức uống vào thế kỷ 15, khi những
những ngƣời Arab đã biết rang, nghiền cà phê rồi pha trong nƣớc nóng. Đến
thế kỷ 16, cà phê lan đến Trung Đông, Ba Tƣ, Bắc Phi, rồi sang Ý, châu Âu
và châu Mỹ, trở thành một loại thức uống phổ biến trên toàn thế giới nhƣ
ngày nay.
Cà phê hòa tan sử dụng ngay đƣợc nghiên cứu từ những năm 1901
bởi Satori Kato, một nhà khoa học Nhật Bản. Một ƣu điểm của nó chính lạ sự
nhanh chóng trong quá trình chuẩn bị. Cà phê hòa tan cũng có thể đƣợc chuẩn
bị với một ít đá để uống lạnh, phù hợp với vùng khí hậu ấm và nóng. Sản
phẩm cà phê hòa tan đầu tiên đƣợc thƣơng mại hóa vào năm 1938 với thƣơng
hiệu Nescafe của tập đoàn Nestlé. Nestlé ngày nay đã trở thành một trong
những tập đoàn thực phẩm hàng đầu thế giới, nổi tiếng với các sản phẩm: trà
hòa tan, cà phê hòa tan, bột dinh dƣỡng, bột nêm và nƣớc chấm…
Cà phê đóng lon là một sáng tạo của ngƣời Nhật Bản. Công ty cà phê
UCC Ueshima nổi tiếng ở Nhật Bản giới thiệu sản phẩm cà phê sữa đóng lon
đầu tiên vào năm 1969. Cho đến khi có sự xuất hiện của cà phê đóng lon,
ngƣời thƣởng thức cà phê không có nhiều lựa chọn để uống cà phê khi đi ra
ngoài, hoặc khi đứng đợi tàu… Ông Ueshima, một trong những ngƣời sáng
lập của UCC, đã có suy nghĩ tạo ra một sản phẩm cà phê có thể uống bất cứ
lúc nào, bất cứ ở đâu. Và giải pháp ông đƣa ra đó là đóng lon cà phê.
2
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU
2.1 Cà phê nhân
2.1.1 Phân loại
Tên khoa học của cà phê:
Lớp: Magnoliopsida
Bộ: Rubiales
Họ : Rubiacae
Giống: Coffea
Hiện nay đã xác định đƣợc 21 loài trong giống Coffea, tuy nhiên chỉ
có 3 loài đƣợc trồng phổ biến trên thế giới là: Coffea arabica, Coffea
canephora, Coffea excelsa.
Cà phê chè (cà phê Arabica) :
Nguồn gốc ở cao nguyên Jimma, thuộc nƣớc Ethiopia, vùng nhiệt đới
ở phía đông Châu Phi. Gồm các chủng nhƣ : Typica, Bourbon, Moka,
Caturra, Catuai, Catimor… Đây là cà phê đƣợc trồng lâu đời nhất và tiêu
thụ nhiều nhất trên thế giới vì thơm ngon, dịu (chiếm 70% sản lƣợng cà
phê trên thế giới). Hàm lƣợng 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, dầu nhọn, rìa lá quăn, màu xanh đậm. Quả
cà phê thuôc loại quả thịt, hình trứng, khi chín có màu đỏ tƣơi ( chủng
Caturra amrello cho quả màu vàng ). Hạt cà phê hình tròn dẹt, có màu
xanh xám, hoặc xám xanh, xanh lụa, xanh cốm, tùy theo giống và điều
kiện bảo quản và chế biến. Cây cà phê Arabica tự thụ phấn.
Cây cà phê chè ƣa nơi mát và hơi lạnh, thích hợp 18 – 250C, thích hợp
nhất là từ 10 – 200C. Cà phê thƣờng trồng ở miền núi có độ cao từ 600 -
2500m. Các nƣớc trồng cà phê chè có hƣơng vị thơm ngon nhƣ : Kenya,
Tazania, Ethiopia, Colombia…thƣờng trồng ở nơi có độ cao 800m trở
lên.
3
Cà phê vối ( cà phê Canephora, cà phê Robusta) :
Nguồn gốc: khu vực sông Công-gô, miền vùng thấp xích đạo và nhiệt
đới Tây Châu Phi. Cà phê vối có hàm lƣợng caffeine trung bình trong hạt
1,5 - 3 % (cao nhất trong 3 loại cà phê).
Cây có một hoặc nhiều thân, thân cao khỏang 8-12m. Lá có hình trứng
hoặc hình lƣỡi mác , mũi nhon, phiên lá gợn sóng. Quả hình tròn hoặc
hình trứng,núm quả nhỏ. Trên có nhiều gân dọc, quả chín có màu đỏ
hoặc hồng. Kích thƣớc hạt nhỏ hơn hạt cà phê Arabica. Hạt có dạng hình
tròn, dày, mù xanh bạc, xanh lụa hoặc xanh nâu tùy chủng loại và cách
chế biến.
Cà phê vối không tự thụ phấn đƣợc, điều này dẫn tới sự đa dạng ở
vƣờn cà phê vối trồng bằng hạt. Cà phê vối thích nơi nóng ẩm, nhiệt độ
thích hợp nhất là 24-260C.
Cà phê mít ( cà phê Excelsa hay cà phê Chari)
Nguồn gốc ở xứ Ubangui-Chari, xứ Biển Hồ Sát, sa mạc Sahara,
thƣờng gọi cà phê Chari. Hàm lƣợng caffeine trong hạt 1,02-1,15%.
Cây cao từ 6-15m, lá to, hình trứng hoặc hình lƣỡi mác. Quả hình
trứng, hơi dẹt, núm quả lồi. Quả to, khi chín có màu đỏ sẫm. Hạt có màu
xanh ngả vàng, có lớp vỏ lụa bám chặt vào hạt, khó làm tróc ra hết.
Cà phê mít ít thơm, có vị chua, chất lƣợng nƣớc uống ít đƣợc ƣa
chuộng.
Cà phê nhân đƣợc sử dụng trong sản xuất cà phê đóng lon là cà phê
Robusta vì các lí do sau:
Hàm lƣợng chất khô hòa tan trong cà phê Robusta cao hơn cà phê
Arabica, do đó , lƣợng sản phẩm thu hồi đƣợc nhiều hơn.
Hàm lƣợng caffeine trong cà phê nhân Robusta thƣờng trong khoảng
2% (chất khô ) cao hơn hàm lƣợng caffeine trong cà phê nhân Aribica
( khoảng 1.2 % chất khô ).
4
Giá thành cà phê Robusta thấp hơn cà phê Aribica.
Bảng 2.1: Thành phần hóa học cà phê nhân.
Thành phần (% chất khô) Arabica Robusta
Khoáng 3.0 – 2.0 4.0 – 4.5
Caffeine 0.9 – 1.2 1.6 – 2.4
Trigonelline 1.0 – 1.2 0.6 – 0.75
Lipids 12.0 – 18.0 9.0 – 13.0
Acid chlorogenic tổng 5.5 – 8.0 7.0 – 10
Aliphatic acid 1.5 – 2.0 1.5 – 2.0
Oligosaccharides 6.0 – 8.0 5.0 – 7.0
Polysaccharides tổng 50.0 – 55.0 37.0 – 47.0
Amino acid 2.0 2.0
Protein 11.0 – 13.0 11.0 – 13.0
2.1.2 Chỉ tiêu chất lƣợng cà phê nhân
Các chỉ tiêu chất lƣợng của cà phê nhân: do sự đa dạng về sản phẩm
theo thị hiếu của ngƣời sử dụng, hiện nay tiêu chuẩn cà phê nguyên liệu để
sản xuất cà phê sữa đóng lon phù thuộc vào từng nhà sản xuất cụ thể. Để
đánh giá chất lƣợng cà phê nhân , ngƣời ta thƣờng dựa vào các chỉ tiêu sau
đây:
Độ ẩm: thƣờng nhỏ hơn 13%(w/w).
Kích thƣớc hạt :dựa vào số lƣợng hạt qua các lỗ sàng có kích thƣớc
theo bộ tiêu chuẩn cuả ISO về kích thƣớc lỗ sàng.
Tỷ trọng và khối lƣợng của 100 hạt.
Số lƣợng lỗi có trên 100 hạt ( các lỗi nhƣ màu sắc không đạc trƣng,
sâu bọ ,hạt non,các tổn thƣơng do quá trình chế biến…).
Hàm lƣợng tạp chất và tỷ lệ lẫn các loại cà phê khác nhau.
Các tính chất cảm quan về màu sắc và thể chất của hạt cà phê.
Tiêu chuẩn chọn cà phê nhân:
5
Đây là tiêu chuẩn của công ty đầu tƣ xuất nhập khẩu Daklak - Inexim
Daklak cho cà phê nhân sống chất lƣợng cao:
Độ ẩm: 12,5% max.
Đen, vỡ: 0% - 3% max.
Tạp chất: 0% - 0,5% max.
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/300gr.
2.2 Nƣớc
Nƣớc là nguyên liệu chính thứ hai trong sản xuất cà phê đóng lon, vừa
tham gia vào quy trình sản xuất vừa tồn tại trong sản phẩm. Vì thế thành phần
hóa học và chất lƣợng nƣớc ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng sản phẩm.
Bảng 2.2: Chỉ tiêu chất lƣợng nƣớc uống và chế biến thực phẩm
(QCVN 01:2009/BYT).
Tên chỉ tiêu Đơn vị Giới hạn tối đa
Màu sắc TCU 15
Mùi vị - Không có mùi, vị lạ
Độ đục NTU 2
pH - 6,5 – 8,5
Độ cứng, tính theo CaCO3 mg/l 300
Hàm lƣợng Clorua mg/l 250 – 300
Hàm lƣợng sắt tổng số mg/l 0,3
Hàm lƣợng mangan tổng số mg/l 0,3
Hàm lƣợng nitrat mg/l 50
Hàm lƣợng nitrit mg/l 3
Hàm lƣợng sunphát mg/l 250
Chỉ số pecmanganat mg/l 2
6
Clo dƣ (trong khử trùng) mg/l 0,3 – 0,5
Coliform tổng số vk / 100ml 0
E. coli hoặc Coliform chịu nhiệt vk / 100ml 0
2.3 Đƣờng
Đƣờng là chất phụ gia tạo vị dùng để bổ sung vào sản phẩm. Đƣờng
làm tăng giá trị dinh dƣỡng của sản phẩm và kích thích dịch vị. Đƣờng có tác
dụng tạo độ ngọt nhằm điều chỉnh hài hoà độ ngọt , vị đắng , mùi hƣơng đặc
trƣng cà phê. Bổ sung đƣờng làm tăng nồng độ chất tan và có khả năng giữ
các chất thơm trong sản phẩm. Ngoài ra đƣờng còn có tác dụng cung cấp năng
lƣợng cho cơ thể (4,1 kcal/1g đƣờng).
Đƣờng sử dụng trong sản xuất cà phê đóng lon là đƣờng tinh luyện
RE (99,8% là đƣờng saccharose).
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn đƣờng sử dụng.
Chỉ tiêu Yêu cầu
Ngoại hình Tinh thể tƣơng đối đồng đều, không vón cục.
Mùi vị
Tinh thể hay dung dịch đều có vị ngọt,
không mùi vị lạ.
Màu sắc Tất cả tinh thể đều trắng óng ánh.
Độ Pol 99,80% min
Đƣờng khử 0,03% max
Độ ẩm 0,05% max
Tro 0,03% max
2.4 Hƣơng liệu
Hƣơng liệu là một trong những nguyên liệu làm tăng giá trị cảm quan
của cà phê, tuy chỉ chiếm số lƣợng nhỏ nhƣng nó góp phần cải thiện hƣơng vị
cũng nhƣ tạo ra sự đa dạng cho sản phẩm cà phê.
Yêu cầu của hƣơng liệu :
7
Phải nằm trong danh mục những chất phụ gia đƣợc bộ Y tế cho phép
sử dụng trong trong thực phẩm.
Phải hòa tan tốt.
Phải có độ tinh khiết cao, không chứa các tạp chất nhƣ: thủy ngân,
asen, chì, urani…
Bảng 2.4: Một số hƣơng liệu trên thị trƣờng cho sản phẩm cà phê.
Mã hàng Mô tả
Coffee 592025T
Mùi thơm và bốc theo kiểu cà phê “Đông Đức”,
hơi nồng rƣợu rhum và có hậu vị mạnh.
Coffee 374816FE
Hƣơng cà phê “Chồn” đặc biệt. Hậu vị mùi cà phê
Moka thơm nồng xen lẫn vị cà phê lên men.
Coffee 55402C
Mùi thơm cà phê Moka truyền thống với hậu vị
thơm dai.
Coffee 504104P
Hƣơng thơm cà phê rang chín kết hợp với vị cà phê
ủ men, kiểu “Santos”ở Brazil.
Coffee 71223LD
Hƣơng cà phê Moka đặc trƣng, mùi thơm cà phê
rang vừa chín với hƣơng thơm nồng nàn.
Coffee D4161
Mùi cà phê nhẹ, làm nền ổn định và khử mùi không
mong muốn khi rang.
2.5 Chất bảo quản
Trong quá trình bảo quản cà phê đóng lon, cần sử dụng thêm một
lƣợng chất bảo quản nhằm ngăn chặn sự lên men và nấm mốc phát triển. Chất
bảo quản phải đảm bảo sự tinh khiết và lƣợng sử dụng không vƣợt quá mức
tối đa qui định tiêu chuẩn. Chất bảo quản thƣờng sử dụng trong sản xuất cà
phê đóng lon là acid benzoic và sodium benzoate. Theo qui định của Bộ y tế
năm 1998 (QĐ 867/BYT) thì liều lƣợng acid benzoic và sodium benzoate tối
đa sử dụng trong sản xuất là 1000mg/kg sản phẩm.
8
CHƢƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Hình 3.1 Quy trình sản xuất cà phê đóng lon.
3.1 Làm sạch
Mục đích : chuẩn bị.
Tách các loại tạp chất nhƣ: lá, vỏ cà phê;đá, cát, kim loại… ra khỏi
nguyên liệu.
Ngoài ra còn loại bỏ các hạt cà phê kích thƣớc, tỷ trọng.
Các biến đổi của nguyên liệu :
Chủ yếu là các biến đổi về vật lý: hàm lƣợng tạp chất giảm, nguyên
liệu sẽ đồng điều hơn về kích thƣớc và tỷ trọng.
9
Thiết bị : các bƣớc của quá trình sử dụng các thiết bị khác nhau
Phân loại dựa trên sự khác biệt về kích thƣớc: bƣớc này dùng sàng
thực hiện, thông thƣờng thực hiện trên hai sàng nối tiếp, hạt cà phê có đủ
kích thƣớc sẽ đƣợc giữ lại sàng, tạp chất sẽ bị loại bỏ.
Làm sạch bằng khí động: thực hiện sau khi sàng. Tại đây, các tạp chất
có khối lƣợng nhỏ sẽ bị khí lôi cuốn đi.
Tách kim loại: sử dụng thiết bị tách từ để tách kim loại có từ tính.
Thông số công nghệ :
Kích thƣớc lỗ sàng của hai sàng, tốc độ khí động phụ thuộc vào từng
loại cà phê nguyên liệu.
3.2 Rang
Rang là quá trình gia công nhiệt cho hạt cà phê, sử dụng không khí
nóng. Quá trình rang cà phê có thể đƣợc phân loại nhƣ sau:
+ Nhiệt độ thấp, thời gian dài.
+ Nhiệt độ cao, thời gian ngắn.
+ Nhiệt độ cao, thời gian dài.
Ngoài ra ta có thể phân loại dựa vào màu sắc, trạng thái bề mặt của hạt
cà phê sau khi rang.
Mục đích :
Khai thác: rang là một quá trình quan trọng và quyết định chất lƣợng
của dịch cà phê sau này. Dƣới tác dụng của nhiệt độ các phản ứng hoá
học xảy ra tạo màu sắc và hƣơng vị cho sản phẩm.
Chuẩn bị: tạo ra các biến đổi cơ lý hạt cà phê làm cho nghiền cà phê
về sau đƣợc thực hiện dễ dàng hơn. Sau rang hạt cà phê có độ bền cơ học
giảm, độ giòn tăng lên.
Các biến đổi của nguyên liệu :
Vật lý:
+ Nhiệt độ của hạt cà phê tăng do tác nhân nhiệt cung cấp.
10
+ Các hạt cà phê trƣơng nỡ làm giảm khối lƣợng, tỉ trọng.
+ Có sự thay đổi màu sắc của hạt cà phê do có một số phản ứng tạo
màu xảy ra: Maillard, caramel…
+ Thay đồi về cấu trúc, biến đổi cơ lý của hạt: giòn hơn, cứng hơn,…
+ Hàm lƣợng ẩm sẽ giảm do có sự bốc hơi nƣớc.
Hoá lý: xảy ra hiện tƣợng bóc hơi nƣớc, các chất dễ bay hơi.
Hoá học: những biến đổi này rất quan trọng vì sẽ tạo hƣơng, màu cho
cà phê: các phản ứng Maillard, caramel, thuỷ phân trigoelline, oxi hoá
lipid, thủy phân phenolic, nhiệt phân….
Hoá sinh và vi sinh: vi sinh vật, enzyme có trong hạt sẽ bị tiêu diệt, vô
hoạt ở nhiệt độ cao.
Thiết bị :
Sử dụng thiết bị rang cà phê dạng chén quay: thiết bị gồm một thùng
quay đƣợc gắn với một trục động cơ. Tác nhân rang là không khí nóng có thể
tuần hoàn và không tuần hoàn. Ta cũng có thể gia nhiệt trực tiếp bằng vỏ
thùng.
Hình 3.2: Thiết bị rang dạng chén quay.
Thông số công nghệ :
11
Nhiệt độ của không khí sử dụng khi rang là: 180-2600C. Ta phải giảm
tốc độ gia nhiệt khi nhiệt độ đạt 1700C. Vì nhiệt lƣợng toả ra rất lớn từ
phản ứng nhiệt phân trong hạt khi hạt đạt tới nhiệt độ này.
Độ ẩm trong hạt sau khi rang phải đạt: 1-2%.
Thông thƣờng, thời gian rang cà phê không vƣợt quá 1h.
Cà phê sau quá trình rang có nhiệt độ cao làm cho các hợp chất tạo
hƣơng mới sinh ra tiếp tục bay hơi làm thất thoát hƣơng. Vì vậy để tránh tổn
thất hƣơng, cần làm nguội nhanh sản phẩm.
3.3 Xay
Mục đích : chuẩn bị.
Làm giảm kích thƣớc hạt cà phê, phá vỡ cấu trúc vốn có của cà phê
rang, để tạo điều kiện cho quá trình trích ly đƣợc thực hiện dễ dàng.
Các biến đổi của nguyên liệu :
Vật lý:
+ Giảm kích thƣớc hạt.
+ Hơi, khí CO2 thoát ra làm giảm khối lƣợng và tăng khối lƣợng riêng.
+ Xảy ra tách phần lớp vỏ mà quá trình rang chƣa xảy ra.
Hoá lý: xảy ra sự bay hơi nƣớc, CO2, các cấu từ mùi.
Thiết bị : sử dụng thiết bị nghiền trục.
Bộ phận chính của thiết bị là các cặp trục nghiền có đƣờng kính bằng
nhau, bằng thép không rỉ quay ngƣợc chiều nhau. Lõi của hai trục đƣợc gắn
với cơ cấu lò xo để tránh quá tải. Sau quá trình nghiền, bột cà phê đƣợc đi qua
rây phân loại. Thành phần có kích thƣớc không đạt yêu cầu sẽ hoàn lƣu
nghiền lại.
12
Hình 3.3: Máy nghiền trục có răng.
Thông số công nghệ :
Tốc độ quay của trục nghiền khoảng 50-900 vòng/phút.
3.4 Trích ly
Mục đích : khai thác
Quá trình trích ly nhằm mục đích khai thác các chất hoà tan và các
chất tạo hƣơng cho cà phê . Trích ly là một trong những công đoạn quan
trọng, ảnh hƣởng quyết định đến hiệu suất sử dụng cà phê cũng nhƣ đến chất
lƣợng cà phê .
Các biến đổi của nguyên liệu :
Vật lý và hoá lý: quá trình trích ly có bản chất là một quá trình hoá lý,
trong đó xảy ra hiện tƣợng khuếch tán của vật chất:
+ Sự khuếch tán của nƣớc từ ngoài vào hạt.
+ Sự khuếch tán của các chất hoà tan từ nguyên liệu vào dung môi.
+ Pha rắn (các hạt bột cà phê): hạt bột cà phê sẽ hút ẩm, sẽ trở nên dai,
mềm và nén đƣợc.
+ Pha lỏng (dịch trích cà phê): tỷ trọng và độ nhớt của dịch trích cà
phê sẽ tăng lên do nồng độ chất khô trong dịch trích tăng lên theo thời
gian.
13
+ Sự bay hơi nƣớc làm cuốn theo các hợp chất dễ bay hơi (đặc biệt là
các hợp chất tạo hƣơng).
Hoá học:
+ Nồng độ trích ly trong dịch trích sẽ dần tăng lên theo thời gian.
Nồng độ chất khô trong dịch trích cuối cùng có thể đạt đến 20-25%
(w/w).
+ Ở nhiệt độ cao sẽ làm tổn thất các cấu tử hƣơng, đồng thời diễn ra
các phản ứng tạo màu.
+ Thuỷ phân hợp chất cao phân tử nhƣ: cellulose và hemicellulose.
Tất cả những thành phần trong cà phê rang đều đƣợc trích ly, ngoại
trừ cellulose, lignin và 1 số polysaccharide mạch dài. Nhiệt độ nƣớc sử dụng
càng cao thì mức độ trích ly các chất càng lớn. Mức độ của sự trích ly thay
đổi từ 100% cho acid aliphatic