CHƯƠNG I NH ỮNG ĐIỀU KIỆN ĐỂ PHÁT TRIỂN CÂY CÀ PHÊ VÀ S Ự
2.2. Quy trình ch ế biến cà phê
2.2.2. Các phương pháp chế biến cà phê rang xay
Bên cạnh việc chế biến cà phê thương phẩm phục vụ cho xuất khẩu, hạt cà phê còn được chế biến trong giai đoạn tiếp theo thành các sản phẩm cà phê rang xay phục vụ nhu cầu thưởng thức cà phê. Ngay từ giai đoạn đầu của quá hình hình thành, phát triển nghề trồng và chế biến cà phê thì công đoạn rang xay cà phê ở quy mô gia đình đã trở thành nét đẹp văn hóa của người dân Buôn Ma Thuột.
Có thể nói, việc rang xay cà phê không có một công thức chung hoàn hảo nào có thể áp dụng, tùy theo gu của mỗi người và tùy theo thị hiếu từng vùng mà cách rang cà phê làm sao cho ngon là một nghệ thuật. Rang xay cà phê là cả một nghệ thuật, mà người rang xay hiểu quá trình rang xay của mình đến từng chi tiết,
biết cách rang làm sao để có được sản phẩm tốt nhất của riêng mình. Vậy nên việc rang xay cà phê như một bí kíp của mỗi người, mỗi nhà, mỗi doanh nghiệp. Từ đó có cách xử lý công thức riêng cho mình.
Thời Pháp thuộc, khi mà việc rang xay chỉ ở quy mô nhỏ lẻ, hộ gia đình công cụ rang xay đơn giản chỉ là chảo rang và một công thức bí truyền của người rang.
Ngày ấy, hạt cà phê được chọn từ những quả chín mọng, được rang trên các chảo pha với chút bơ, đường và muối mà không pha thêm phụ gia và tạp chất. Ngày nay, khi mà việc rang xay trở nên thông dụng và sản phẩm cà phê rang xay được thương mại hóa thì việc rang xay cà phê không chỉ dừng lại ở quy mô hộ gia đình mà còn được thực hiện trên quy mô lớn hơn. Cà phê được rang trong các máy rang xay dạng trống có thể rang một mẻ lớn đồng thời còn có thể tự động hóa. Việc rang xay này tiết kiệm chi phí nhân công,tuy nhiên sản phẩm cà phê rang xay vẫn không được đánh giá cao như các sản phẩm rang xay truyền thống.
Theo tác giả luận văn tìm hiểu, thực tế quy trình chế biến cà phê rang xay tại công ty cà phê Phước An, trước kia là đồn điền CaDa thời Pháp và cũng là một thương hiệu cà phê nổi tiếng ở Đắk Lắk thì được biết: Hạt cà phê lúc chưa rang thường có màu xanh ngọc rất đẹp, nhiệt độ bình thường, khoảng 220C -250C. Cà phê nhân trước khi rang xay đã có một mùi hương đặc trưng. Việc rang xay cà phê dù theo phương pháp truyền thống hay theo phương pháp mới thì mục đích vẫn là làm sao để sản phẩm cà phê rang xay có được hương vị đặc trưng nhất. Nhà sản xuất này cho biết về nguyên tắc vẫn trải qua các giai đoạn sau:
- Giai đoạn bắt đầu rang đến nhiệt độ trên 1000C, mục đích của giai đoạn này là để truyền nhiệt cho hạt cà phê. Hạt cà phê thu nhiệt từ từ nóng lên dần và bắt đầu bốc hơi nước chứa bên trong. Trong cách rang xay truyển thống, người rang chú ý đền việc đảo đều để làm sao quá trình truyền nhiệt được thực hiện đồng đều tới từng hạt cà phê. Trong phương pháp rang xay bằng trống rang thì người ta nghiên cứu cách tạo dòng khí đối lưu trong trống để truyền nhiệt đồng đều cho hạt.
- Giai đoạn hạt cà phê chuyển sang ngã màu vàng nhạt,nhiệt độ của giai đoạn này vào khoảng trên 1500C. Hạt cà phê trong giai đoạn này tiếp tục hấp thu nhiệt,
mất nước và bắt đầu có sự thay đổi về thể tích. Dấu hiệu nhận biết giai đoạn này là mùi hương thơm nồng đặc trưng, hạt cà phê tiếp tục hấp thu nhiệt và thay đổi thể tích hạt.
- Giai đoạn hạt cà phê chuyển sang màu vàng đậm, nhiệt độ khoảng 1800C, giai đoạn này được nhận biết khi hạt cà phê ngã sang màu vàng đậm, hình dáng bắt đầu thay đổi, thể tích gia tăng từ 20-30%, bề mặt hạt bắt đầu có các gân nổi lên.
- Giai đoạn hạt cà phê chuyển sang màu nâu nhạt, nhiệt độ lúc này tăng lên khoảng 2000C. Hạt cà phê nở lớn nhanh chóng, mùi thơm chuyển qua như mùi quả chín, mật ong hay thoang thoảng mùi mạch nha. Tuy giai đoạn này cà phê đã có màu nâu nhạt và mùi hấp dẫn nhưng các phản ứng bẻ gãy liên kết giữa các phân tử vẫn chưa diễn ra hoàn tất nên lúc này chưa thể lấy ra để xay bột.
- Giai đoạn hạt cà phê chuyển sang màu nâu, nhiệt độ lúc này trên 2000C vào khoảng 2100C, lúc này người rang xay có thể lắng nghe các tiếng nổ bắt đầu vang lên để nhận biết giai đoạn này. Các phản ứng hóa học qua tác dụng nhiệt xảy ra bắt đầu đốt cháy các tinh thể đường trong hạt cà phê tạo ra màu nâu, mùi của đường mạch nha càng lúc càng rõ. Các phản ứng hóa học diễn ra làm thay đổi màu và mùi của cà phê rang.
- Giai đoạn nổ lần thứ nhất, nhiệt độ tiếp tục tăng lên khoảng 2100C thì các tiếng nổ rộn rã của hạt cà phê đã vang lên, người rang xay thủ công nhận biết giai đoạn này bằng các tiếng nổ rộn rã như vậy. Lúc này nhiệt độ tăng lên nhanh, hạtcà phê có nhiều biến đổi hơn về hình thức, phẩm chất lẫn hương vị. Giai đoạn này đánh dấu bước chuyển khi cà phê bắt đầu chín và có thể cho ra các sản phẩm theo mong muốn của người rang xay, việc còn lại của người rang xay trong giai đoạn sau là bằng những cảm nhận tinh tế của mình mà quyết định sản phẩm mình làm ra.
- Giai đoạn ngưng tiếng nổ lần một, nhiệt độ tăng lên khoảng 2150C thì các tiếng nổ lần một bắt đầu ngưng bởi lẽ khi khi tiếng nổ lần một diễn ra, các phản ứng hóa học diễn ra nhanh chóng khi một thời gian hấp thu nhiệt lượng cần thiết cho phản ứng, các phản ứng hóa học tạo màu cho hạt cũng như mùi vị thơm ngon cuả chúng, tỏa nhiệt lượng ra môi trường. Vì vậy đây là giai đoạn để hấp thu thêm nhiệt
lượng để chuẩn bị cho các phản ứng tiếp theo. Về hình thức,hạt cà phê sau khi nở rộng kích thước thì hơi thu lại và xuất hiện các vết nhăn, nứt phía bên mặt dưới của hạt.
- Giai đoạn sau khi ngưng tiếng nổ lần một, nhiệt độ tăng lên khoảng 2200C, hạt cà phê bắt đầu thoát ra một lượng khí carbon dioxide nên khói bốc nhiều hơn.
Không gian lan tỏa mùi bánh nướng, mùi hạt rang đặc trưng…Trọng lượng hạt cà phê tiếp tục giảm xuống.
- Giai đoạn chuẩn bị nổ lần hai, nhiệt độ khoảng tăng lên 2250C. Hạt cà phê tiếp tục thu nhiệt và thể tích càng nở lớn hơn, thể tích có thể tăng trên 150%. Các phản ứng hóa học vẫn liên tục xảy ra trong hạt cà phê. Hạt cà phê có nhiều thay đổi và chuẩn bị bước vào giai đoạn nổ lần hai
- Giai đoạn bắt đầu nổ lần hai, nhiệt độ tăng lên khoảng 2250C, từ trong hạt cà phê tiết ra nhiều chất dầu, bao phủ cả hạt cà phê, làm cho hạt cà phê trở nên sáng bóng, và nhìn có vẻ ẩm ướt.
- Giai đoạn nổ lần hai, nhiệt độ tăng lên khoảng 2350C thì phản ứng bẻ gãy vật lý của các cấu trúc celllose trong hạt cà phê diễn ra làm phát sinh tiếng nổ.
Tiếng nổ lần này phân biệt với tiếng nổ lần một bởi sự khô khốc và giòn hơn. Đối với các chủng loại cà phê khác nhau thì do cấu trúc của hạt nên tiếng nổ lần hai này có thể khác nhau
Việc rang xay theo phương pháp rang truyền thống là rang lò than, rang củi… đòi hỏi người rang phải có khả năng và kinh nghiệm quan sát, lắng nghe, phân biệt, nhận định được âm thanh của tiếng hai lần nổ từ hạt cà phê, mùi hương tỏa ra qua từng giai đoạn rang, màu sắc của khói, của hạt cà phê và cả cảm nhận tinh tế qua kinh nghiệm sẽ quyết định chất lượng của mẻ rang.
Ngày nay, việc rang xay ở quy mô lớn xuất hiện các loại máy rang xay hiện đại có khả năng tự động hóa, được lập trình theo một phương thức rang xay nhất định của từng đơn vị mà cho ra sản phẩm tốt nhất và đặc trưng nhất của công ty đó.
Công ty này cũng cho biết thêm công thức rang như thế nào hiện vẫn là bí mật công
nghệ ít được chia sẻ rộng rãi. Vì nó sẽ tạo ra sản phẩm có mùi vị đặc trưng riêng mang thương hiệu của nhà sản xuất đó.
Giai đoạn sau khi ngưng tiếng nổ lần hai, nhiệt độ lúc này tăng lên khoảng 2400C hạt cà phê rang có màu nâu đậm, thể tích tăng tối đa, hạt cà phê nở lớn, hương thơm ngào ngạt theo khói bốc lên, lan tỏa khắp khu vực. Theo kinh nghiệm, lúc này cà phê rang là ngon nhất, tất cả các phản ứng hóa học tạo nên hương vị thơm ngon trong hạt cà phê đã diễn ra xong. Hạt cà phê đã trãi xong quá trình biến đổi bởi tác động của nhiệt để cho ra một sản phẩm tuyệt vời, phục vụ cho niềm đam mê muôn đời của nhân loại. Xác định thời đểm chính xác và tốt nhất để ngưng quá trình rang tùy theo chất lượng hạt cà phê sống của mỗi mẽ rang là cả bí quyết và kinh nghiệm của người thợ rang bởi lẽ sau giai đoạn này nếu tiếp tục sẽ làm cà phê bay mất hương thơm và vị đặc trưng nhất.
Sau khi xác định chính xác giai đoạn ngưng sau tiếng nổ lần hai, cà phê được đổ ra khỏi chảo rang hoặc thùng quay và được làm nguội nhanh chóng để giữ được mùi vị của sản phẩm. Thường thì giai đoạn này, người ta sẽ pha trộn các loại rượu thơm ngon khác nhau để tẩm vào hạt cà phê còn nóng, các phân tử rượu sẽ nhanh chóng len lỏi vào cấu trúc phân tử của cà phê tạo thêm một phản ứng phụ ester hóa tạo mùi thơm, làm giảm nhiệt nhanh chóng và cung cấp thêm độ ẩm cho hạt cà phê.
[42. Tr.376]
Đôi khi theo kinh nghiệm của người rang xay, họ còn có thể pha trộn thêm bơ, đường, muối và mẻ rang vào các giai đoạn khác nhau tùy theo kinh nghiệm và sản phẩm họ muốn tạo ra.
Khi kinh tế phát triển, nhu cầu các sản phẩm cà phê ngày càng cao thì rang xay đã trở thành một nghề mới với những đặc trưng cơ bản của nó. Người rang xay bây giờ không nhất thiết phải là người trồng cà phê như trước kia. Nếu như sản phẩm của những người trồng cà phê là cà phê nhân thì sản phẩm của người rang xay cà phê là các sản phẩm cà phê dùng để thưởng thức phong phú và đa dạng hơn. Mỗi nghề đều có sản phẩm riêng và thị trường riêng tuy nhiên lại gắn bó cơ hữu với
nhau rất chặt chẽ và đòi hỏi ngày càng bền vững trong giai đoạn hiện nay cũng như sau này.
Hiện nay, bên cạnh sản phẩm cà phê rang xay truyền thống, các nhà sản xuất cà phê còn phát triển các sản phẩm cà phê khác để đáp ứng nhu cầu thưởng thức cà phê khác nhau của thị trường. Một trong các sản phẩm được ưa chuộng đó là cà phê hòa tan.
Quy trình sản xuất cà phê hoà tan từ bột cà phê rang như sau: Cà phê sau khi thu hoạch được phơi sấy đến độ ẩm nhất định thì tiến hành tách vỏ, chọn nhưng hạt cà phê nhân chắc mẩy đem rang, xay. Sản phẩm có được đến thời điểm này là bột cà phê rang. Từ cà phê rang để chế biến thành cà phê hòa tan, người sản xuất tiến hành theo các công đoạn sau:
- Công đoạn 1 (trích ly): Quá trình này nhằm thu các chất hoà tan có trong bột cà phê rang vào nước. Dùng nước nóng ở 80–900C để trích ly. Không dùng nước có nhiệt độ cao hơn vì sẽ trích ly cả những chất không tốt cho sản phẩm. Bột cà phê sản xuất cà phê hoà tan cần có kích thước lớn và tiến hành trích ly nhiều lần để hạn chế lượng bột mịn tan sâu vào trong nước khi trích ly.
Thiết bị trích ly gián đoạn là một tháp chứa bột cà phê được bảo ôn nhiệt độ.
Nước nóng được bơm từ đáy tháp lên, qua cột bột cà phê rang trong tháp. Tại đây xảy ra hiện tượng trích ly các chất hòa tan. Dung dịch cà phê được thu tại đỉnh tháp.
Phải lần lượt thay thế bột cà phê ở các tháp sao cho dịch trích ly khi đi qua các tháp chứa bột cà phê sẽ có lượng chất tan tăng dần. Để tránh hiện tượng bột cà phê không được thấm ướt, người ta làm ẩm bột cà phê bằng hơi nước bão hoà trước khi bơm nước vào trích ly. Nồng độ dung dịch cà phê trích ly có thể đạt tới 20 – 22%.
- Công đoạn 2 (cô đặc): Nồng độ dịch cà phê sau trích ly là 20–22%, chưa thể sấy khô được. Do đó phải tiến hành cô đặc dịch trích ly đến nồng độ 30–33%
mới thuận lợi cho quá trình sấy.
Phương pháp cô đặc thường dùng là phương pháp cô đặc chân không. Dung dịch cà phê được bơm vào thiết bị gia nhiệt. Tại đây nước nhận nhiệt và bay hơi. Độ
chân không được tạo ra nhờ baromet sẽ hút hơi nước và ngưng tụ tại bình ngưng.
Quá trình diễn ra cho đến khi nồng độ dung dịch đạt yêu cầu thì dừng.
- Công đoạn 3 (sấy khô): Sấy khô nhằm đưa dịch trích ly cà phê cô đặc thành dạng bột khô để tiện lợi cho quá trình bảo quản và sử dụng. Phương pháp sấy khô được dùng là phương pháp sấy phun. Dịch cà phê cô đặc được bơm vào đỉnh cyclo.
Tại đây có một đĩa đục nhiều lỗ nhỏ, có tốc độ quay rất lớn, làm cho dịch cà phê vào cyclo ở dạng sương mù. Không khí nóng khô được thổi vào cyclo sấy khô cà phê dạng sương mù thành dạng bột. Cà phê bột hoà tan được thu ở đáy cyclo. Sau sấy khô ta thu được bột cà phê hoà tan có độ ẩm 1–2%, có màu nâu đen đậm.
- Công nghệ hồi hương: Nếu để nguyên cà phê bột đem đi chế biến thì chất thơm của cà phê sẽ bị tổn thất rất nhiều, nhất là trong quá trình sấy phun. Do vậy, người ta thu hồi chất thơm của cà phê bột trước khi trích ly rồi bổ sung trở lại cho bột cà phê hoà tan. Quá trình hồi hương được tiến hành trước công đoạn đầu và sau công đoạn cuối của quá trình tạo cà phê hòa tan, được tiến hành qua các giai đoạn sau:
- Khử hấp phụ: Quá trình khử hấp phụ được tiến hành trong tháp đứng và tác nhân hấp phụ là khí trơ (N2). Cà phê bột được làm nóng trong tháp sẽ toát ra các chất thơm. Sau đó bơm dòng khí trơ đã được đốt nóng đến nhiệt độ nhất định (95°C) vào từ đáy tháp.
Trên đỉnh tháp có quạt hút có tác dụng hút hỗn hợp khí ra khỏi tháp, đồng thời tạo áp suất thấp để quá trình hấp phụ xảy ra dễ dàng. Ta thu được hỗn hợp gồm khí N2 và các chất thơm.
- Hấp phụ: Bột cà phê hoà tan sau khi sấy có độ ẩm 1–2% và rất xốp nên rất dễ hấp phụ. Quá trình hấp phụ cũng được tiến hành tại tháp đứng. Hỗn hợp khí vào phải được làm lạnh (nhiệt độ thường là 8– 9°C), khi đi qua bột cà phê hoà tan sẽ hấp phụ các chất thơm có trong hỗn hợp khí, ta thu được bột cà phê hòa tan thành phẩm.
Sơ đồ 2.2. Quy trình chế biến cà phê hòa tan
Tuân thủ theo quy trình trên, tùy theo đặc trưng sản phẩm của các công ty cà phê khác nhau, mà nhà sản xuất có thể điều chỉnh hoặc bổ sung thêm các hương liệu theo tỷ lệ khác nhau tạo nên các sản phẩm khác nhau phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng.
Bên cạnh các sản phẩm cà phê bột hiện có trên thị trường, Công ty Cà phêTrung Nguyên đã tạo ra sản phẩm “Cà phê TƯƠI” độc đáo. Đây là nước cốt cà phê được trích ly từ những hạt cà phê ngon nhất, đóng chai sẵn. Khi dùng, chỉ cần mở nắp chai, rót ra ly một lượng vừa phải, pha với đường hoặc sữa và đá để thưởng
thức ngay. Với mỗi chai 500 ml, người dùng có thể pha được tối đa 14 ly cà phê hoặc 14 lần uống.
Để chế biến Cà phê Tươi, nhà sản xuất sử dụng công nghệ trích ly hiện đại gồm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1, trích ly chân không ở nhiệt độ thấp (nếu ở nhiệt độ cao, hương cà phê sẽ bay hơi, vị cà phê bị biến đổi) để lấy được trọn vẹn hương, vị, tinh chất ngon đặc trưng nhất của hạt cà phê.
- Giai đoạn 2 và 3, dùng phương pháp thủy phân và áp suất, nhiệt độ cao để tăng thêm khoảng 80% hiệu suất.
Riêng cà phê tươi là dung dịch tinh chất cà phê tươi ngon nhất, tinh túy nhất có được từ giai đoạn 1 của quá trình trích ly được tách riêng và chiết trực tiếp vào chai tạo nên sản phẩm. Quy trình sản xuất được khép kín hoàn toàn và kiểm soát chặt chẽ theo đúng tiêu chuẩn HACCP. HACCP là tiêu chuẩn đặt ra các nguyên tắc của hệ thống phân tích mối nguy và điểm kiểm soát tới hạn (Hazard Analysis and Critical Control Points) đã được Uỷ ban tiêu chuẩn hoá thực phẩm – CODEX – chấp nhận, xác định và kiểm soát mối nguy hại trong chế tạo, gia công, sản xuất, chuẩn bị và sử dụng thực phẩm để đảm bảo thực phẩm an toàn khi tiêu dùng). Tiêu chuẩn ISO (tổ chức tiêu chuẩn quốc tế) có các tiêu chuẩn về cà phê, đảm bảo an toàn vệ sinh. Vì vậy, chất lượng sản phẩm rất được đảm bảo.