Cà Phê Và Kỹ Thuật Sản Xuất Cà Phê – P21

Tách tạp chất

Tạp chất gồm có kim loại và các tạp chất nhẹ như cành, lá, rơm, rác, và các vỏ vụn cà phê v.v…Thường dùng sàng rung động để tách. Lưới sàng có lỗ khác nhau để các tạp chất ra riêng và cà phê thóc ra riêng. Ở miệng phễu ra có gắ n một thanh nam châm vĩnh cửu để hít các tạp chất kim loại. Bộ khung có tay truyền động gắn với trục khuỷu. Khi hoạt động, máy bị giật tới giật lui đẩy sản phẩm đi.

Cần vệ sinh luôn để nâng cao hiệu suất l àm việc của sàng.

Tuỳ theo công suất của nh à máy mà người ta chọn cỡ sàng cho thích hợp.

Ngoài ra cũng có thể dùng các loại khác như chấn động vòng, hoặc quạt hòm máy hoặc quạt hòm thủ công v.v… để tách tạp chất.

Xay xát cà phê thóc (lo ại bỏ vỏ trấu)

Cà phê thóc khô, vỏ trấu chiếm 25 – 35% trọng lượng hạt lớp này bao bọc lấy nhân cà phê rất chắc, người ta phải dùng nhiều loại máy để bóc vỏ trấu ra. Sau khi xát sản phẩm chính là cà phê nhân, tuy nhiên trong h ỗn hợp cà phê nhân còn lẫn nhiều thứ như cà phê quả còn vỏ, cà phê tấm, vỏ quả, vỏ trấu…(nếu máy không quạt sạch). Cho nên khi xát khô yêu c ầu hiệu suất xát phải đạt cao, nhân

nguyên vẹn, tỷ lệ vỡ nát phải ở mức độ tối thiểu, tỷ lệ cà phê còn vỏ sót lại phải thấp và mức độ quạt sạch vỏ trấu phải cao. Bởi vậy khái niệm hiệu suất xát rất quan trọng khi tính toán để điều chỉnh thiết bị.

Các phương pháp xát khô

Tuỳ theo từng loại thiết bị m à ta có tác động cơ học lên hạt nhân khác nhau, tuy nhiên cũng có 3 loại chính: nén v à xé, đập và xé, văng và đập. Đối với cà phê thì vỏ quả và vỏ trấu bọc rất chắc quanh nhân n ên người ta thường dùng loại đập và xé, ma sát qua các g ờ của dao máy thì vỏ quả và vỏ trấu mới bong ra đ ược. Điển hình thường dùng là loại máy trục gang có sẵn nhiều dao xi ên nổi lên trên trục để ma sát với dao ngo ài vỏ máy làm bong vỏ cà phê.

Thường dùng các loại Hamburd, Engelber v à Hansa.

+Khi xay xát cần chú ý

• Thuỷ phần của nguyên liệu đưa vào máy khoảng 10 – 12% nếu thuỷ phần cao thì bóc vỏ kém, nhân bị bẹp. Nếu thuỷ phần thấ p thì bóc vỏ tốt nhưng bị giập nát nhiều.
• Vận tốc của trục càng lớn thì năng suất càng cao nhưng t ỷ lệ vỡ nát lớn.
• Khe hở giữa dao và trục càng lớn thì năng suất cao nhưng hiệu suất xát thấp.

Như vậy việc khống chế khe hở giữa trục và dao điều chỉnh cần phải thận trọng mới nâng cao được hiệu suất xát. Cho nên trong sản xuất cần đảm bảo được tiêu chuẩn kỹ thuật.

Hiện nay các nhà máy chế biến cà phê của nước ta vẫn dùng 2 loại máy

chính là Engelber và Hansa.

Máy bóc vỏ thóc kiểu Hansa cũng gần giống như máy Engelber. Nó có 5 dao gắn trên trục để guồng cà phê vào máy, và 2 dao điều chỉnh xếp theo hàng dọc ngoài vỏ máy. Máy này xát năng suất cao hơn, hiệu suất xát tốt hơn máy Engelber nhưng việc điều chỉnh dao cần chú ý hơn vì 2 dao lắp nối nhau, nếu điều chỉnh không đều sẽ sinh ra dập nát c à phê. Ngoài ra việc điều chỉnh quạt cũng quan trọng. Nếu để gió nhiều thì quạt sạch vỏ nhưng sẽ kéo cà phê ra theo vỏ. Ngược lại nếu gió ít thì trong sản phẩm sẽ còn lẫn nhiều vỏ.

Đánh bóng cà phê nhân

Cà phê nhân sau khi xát thì vẫn còn lại một lớp vỏ lụa mỏng màu ánh bạc, đó là lớp thứ tư của vỏ quả, lớp này chủ yếu là cellulose, nó không giúp gì cho quá trình tạo thành chất lượng của sản phẩm mà còn làm giảm giá trị cảm quan của nhân cà phê. Vì vậy cà phê nhân sau khi xát ph ải đưa đi đánh bóng để làm cho lớp vỏ lụa bong ra hoặc m òn đi. Đó cũng là một chỉ tiêu không thể thiếu được của công nghiệp.

Người ta thường dùng máy để đánh bóng cà phê nhân. Nguyên t ắc chung là dùng ma sát giữa hạt và vỏ, giữa hạt và trục máy, giữa hạt và hạt. Yêu cầu trục máy và vỏ máy có cấu tạo cứng dẫn nhiệt tốt. Thường dùng hợp kim đồng thau. Sau khi đánh bóng, nhiệt độ của khối cà phê không được quá 55⁰C và sạch bóng không được lẫn vỏ trấu quá 1.5%.

Phân loại cà phê nhân theo kích thước

Cà phê sau khi ra khỏi máy đánh bóng thường người ta gọi là cà phê xô, bao gồm tất cả các loại c à phê xấu tốt, nặng nhẹ, vỏ trấu, vỏ lụa, mảnh vỡ to nhỏ, cà phê quả chưa bóc hết vỏ hoặc còn một phần vỏ v.v…cho n ên người ta tiến hành phân loại cà phê xô ra các cỡ khác nhau theo kích th ước ( theo TCVN 1276 – 72 và TCVN 1279 – 72 ) để còn tiếp tục các quá trình sau được dễ dàng hơn.

Để phân loại theo chiều dài của hạt, thường dùng sàng quay hoặc sàng lắc với các loại lưới sàng có cỡ lỗ khác nhau và loại lưới khác nhau như lỗ tròn, lỗ vuông, lỗ dài, lỗ tam giác.

Người ta thường dùng 2 loại sàng chính để sàng cà phê đó là :

– Sàng tròn quay

Gồm 2 ống hình trụ nằm ngang chồng lên nhau, xung quanh là những tấm lưới bằng tôn đục lỗ hoặc lưới đan có kích thước khác nhau trong từng đoạn một của sàng. Sàng quay với tốc độ 25 – 35 vòng/phút. Cũng có khi người ta dùng một tầng nhưng lắp nối tiếp nhau 2 hoặc 3 trục.

Sàng tròn có ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng, năng suất cao, phân loại được cho nhiều loại cà phê. Nhược điểm: khó tháo lắp, hiệu suất phân loại thấp, cồng kềnh, hạt cà phê hay bị kẹt ở mắt lưới. Hiên nay trên thế giới có xu hướng dùng sàng lắc nhiều hơn là sàng tròn.

Dựa trên tính chất của hạt cà phê mà người ta bố trí loại lỗ sàng thích hợp cho 3 dạng phân loại:

• Phân loại theo chiều rộng, chiều dài và chiều dày của hạt. Phân loại theo chiều rộng thường dùng lưới sàng lỗ tròn hoặc vuông. Hạt bụi qua lỗ theo chiều dọc nghĩa là hạt nào có chiều rộng nhỏ hơn kích thước lỗ mới lọt qua sàng còn những hạt lớn ở trên sàng. Chiều dài và chiều dày không ảnh hưởng. Thông thường người ta chọn kích thước lỗ sàng có đường kính d phải nằm giữa chiều rộng của hạt trên lỗ sàng và chiều rộng của hạt lọt qua sàng.
• Phân loại theo chiều dày của hạt cà phê thường dùng lưới sàng lỗ dài. Khi cà phê chạy qua sàng thì hạt nào có chiều dày nhỏ hơn chiều rộng của lỗ sàng sẽ lọt qua, còn những hạt lớn hơn thì ở lại, những hạt có chiều d ày như nhau nhưng chiều rộng khác nhau cũng lọt qua được. Chiều dài và chiều rộng hạt không ảnh hưởng.
• Phân loại theo chiều dài hạt: người ta thường dùng một thùng hình trụ có nhiều lỗ có chiều dài như nhau, thùng đ ặt nghiêng với vận tốc 15 vòng/phút. Cà phê nhân được lọt vào trong những ngăn gỗ chữ nhật. Hạt n ào quá dài ở lại. Thùng quay đến một độ cao nhất định th ì hạt rơi vào một phễu chứa dẫn ra ngoài.

-Sàng lắc

Sàng gồm một khung có 6 lớp sàng, lớp dưới dốc hơn lớp trên 10⁰. Khi máy chạy sàng lắc đi lắc lại xê dịch 6 – 8cm. Phía trên sàng có quạt hút bụi và vỏ trấu, vỏ lụa của nhân cà phê. Phía dưới mỗi tầng sàng có chứa nhiều quả cầu cao su để khi sàng làm việc, các quả cầu này nhảy và tống những hạt cà phê bị kẹt vào mắt lưới ra ngoài.

Khi thao tác cần chú ý không để lớp nguyên liệu thưa quá sẽ có những hạt nhảy băng qua một số lỗ sàng, hiệu suất sàng sẽ kém, cũng không để dày quá vì những hạt ở lớp trên không tiếp xúc được với lưới sàng. Điều chỉnh quạt gió thích hợp sao cho cà phê sạch vỏ, nhưng không để cà phê lép theo vỏ ra ngoài.

Ưu điểm của sàng này là gọn nhẹ, hiệu suất làm việc lớn và phân loại chính

xác, nhân cà phê ít b ị kẹt vào mắt sàng.

Ngoài ra, nếu ở những cơ sở sản xuất nhỏ, thiếu máy thì cũng có thể thay thế bằng sàng thủ công có các loại lưới sàng thích hợp cho từng loại cà phê, từng cỡ hạt cà phê. Tuy nhiên nếu dùng sàng này thì tốn công, thao tác nặng nhọc và không phân được nhiều loại cỡ hạt.

Phân loại cà phê nhân theo tỷ trọng

Tỷ trọng của hạt cà phê trung bình là 1,1 – 1,3. Loại máy phân loại theo tỷ trọng phổ biến là Catador. Nguyên lý c ủa máy là dùng sức gió thổi hạt cà phê đang rơi ngược chiều từ trên xuống. Các hạt có tỷ trọng cao sẽ v ượt qua sức gió rơi xuống dưới đáy và được dẫn ra sàng ra ngoài. Hạt nhẹ sẽ bị đẩy lên trên. Phần tạp chất nhẹ và bụi được thổi ra ngoài qua một lớp lưới gắn phía trên. Quạt ly tâm có số vòng quay 550 – 620 vòng/phút, vận tốc gió từ 13 – 15 m/s. Năng suất máy từ 500 – 600 kg/giờ.

Phân loại cà phê nhân theo màu sắc

Mục đích của phân loại theo màu sắc là để hạn chế số hạt lỗi ( hạt đen, hạt nâu) nhằm đạt được màu sắc đồng đều, tăng chất lượng cảm quan. Có thể phân loại màu sắc bằng phương pháp thủ công hay bằng máy.

+Phân loại bằng thủ công

Thường dùng sàng để nhặt hạt đen, hạt nâu, hạt biến màu. Có thể dùng băng chuyền để chọn, băng chạy với vận tốc 0.15 m/s. Mặt khác có thể phân chia 3 nhóm để nhặt hạt:

+ Nhóm 1: màu hạt đen, nâu lẫn vỏ trái.

+ Nhóm 2: hạt cà phê màu nâu sẫm, có sâu đục hạt, hạt có đốm bạc.

+ Nhóm 3: hạt xấu còn sót lại.

Ngoài ra có thể đóng khung bàn để lựa hạt, mỗi khung có kích thước 1×2 m hoặc lớn hơn. Năng suất lựa hạt là 50 – 60 kg/người/ngày. Nếu đã qua phân loại bằng máy Catador, năng suất đạt tới 100 kg/người/ngày.

+ Phân loại bằng điện tử

Nguyên tắc phân loại dựa trên màu sắc qua một sàng đi qua tế bào quang điện, những hạt đen, hạt lỗi tích điện và bị đẩy xuống ngăn dưới. Phần còn lại được đưa qua một ống sàng và tiếp tục được phân loại. Máy Sorter Junson có năng suất 160 kg/giờ. Máy Econotronic Allen của Mỹ có năng suất cao h ơn, khoảng 500 kg/giờ.