TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIỂM SOÁT KÍCH THƯỚC HẠT TRONG SẢN XUẤT CÀ PHÊ
- Kích thước của hạt cà phê xay ảnh hưởng đến như thế nào đến chất lượng và hương vị của cà phê thành phẩm?
- Làm thế nào để để nâng cao năng suất sản xuất nhưng vẫn đảm bảo chất lượng và hương vị cà phê làm ra?
Bài viết này sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc trên.
Cà phê – một trong những mặt hàng tiêu thụ hàng đầu và là loại đồ uống được tiêu thụ nhiều thứ 3 trên toàn cầu, sau nước và trà. Cà phê nằm trong nhóm hàng nông sản xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, cà phê xuất khẩu Việt Nam hiện đứng thứ 2 thế giới, chỉ sau Brasil, có mặt hơn 80 quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới. Vào cuối năm 2020, 10 quốc gia sản xuất cà phê lớn nhất, nắm giữ 87% thị phần mặt hàng này, trong đó Việt Nam đứng thứ hai với 17,1%.
Quality is Flavor and Flavor is Size
Kích thước hạt tạo nên hương vị & Hương vị là chất lượng
Cà phê có vị thế đặc biệt là một trong những thức uống phổ biến nhất, vượt qua cả sự khác biệt về sắc tộc và giai cấp. Những hạt cà phê đạt chất lượng được xay với kích thước lý tưởng để tạo ra một tách cà phê hoàn hảo. Nghe có vẻ như đây là một quá trình đơn giản, nhưng có rất nhiều điều thú vị ẩn sau quá trình tạo nên những giọt cà phê thơm ngon.
Người trồng cà phê, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà phân phối và cả người bán cà phê đều biết tầm quan trọng của việc cung cấp một sản phẩm chất lượng cao với giá cả phù hợp cho người tiêu dùng. Điều này đòi hỏi sự đầu tư tỉ mỉ từ khâu trồng trọt, chế biến đến sản xuất cà phê thành phẩm. Cà phê được trồng ở đâu, lượng nắng và lượng mưa mà cây nhận được, cách “coffee cherries” (được gọi là quả của cây cà phê), được hái và xử lý để đến giai đoạn tách hạt, tất cả các yếu tố này sẽ quyết định đến hương vị cuối cùng của sản phẩm. Sau khi tách, hạt được gọi là “green beans” và thường được bán cho các nhà sản xuất để rang, đóng gói và phân phối.
Mục tiêu trong quá trình rang là duy trì và nâng cao chất lượng của hạt cà phê và ở đây kích thước đóng một vai trò quan trọng. Hạt cần được phân loại theo kích cỡ trước khi rang vì cả thời gian và nhiệt độ rang đều ảnh hưởng đến hương vị. Điều này một phần là do phản ứng hóa học trong các axit amin của hạt cà phê, được gọi là phản ứng Maillard, tạo cho thực phẩm màu nâu có hương vị đặc biệt ở nhiệt độ cao. Điều thú vị mà bạn cũng nên biết là hạt cà phê sẽ có kích thước tăng gấp đôi trong quá trình rang do sự mở rộng của cấu trúc xenluloza khi nhiệt độ hạt lên trên 220 độ C. Hạt trở nên giòn, dễ vỡ, bề mặt hạt nhẵn hơn nhưng bên trong xốp, nhẹ hơn. Nếu hạt được rang ở nhiệt độ thấp hoặc cao hơn thì sẽ không nở tốt.
Sau quá trình rang, cà phê thường được tiêu thụ theo một trong hai cách: hoặc hạt được xay đến một kích thước hạt cụ thể và ủ với nước nóng, hoặc hạt được xay, ủ và sau đó sấy khô để sản xuất cà phê hòa tan. Mỗi phương pháp đều được tối ưu hóa với sự trợ giúp của phân tích kích thước hạt hiện đại.
Với bề dày kinh nghiệm và công nghệ hàng đầu, HORIBA – Nhật Bản đã sản xuất rất nhiều thiết bị cao cấp phục vụ cho lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, trong đó có các dòng máy phân tích kích thước hạt, hình dạng hạt, thế zeta, và phân tích diện tích bề mặt.
Coffee Grinds and Particle Size
Tầm quan trọng của kích thước hạt đến chất lượng quy trình xay (nghiền) cà phê
Phương pháp pha cà phê truyền thống bao gồm việc xay hạt cà phê đã rang và sau đó cho nước nóng qua hạt để chiết xuất hương vị, caffeine và nhiều hợp chất khác. Một số kỹ thuật phổ biến để pha các hạt cà phê xay bao gồm máy ép kiểu Pháp, máy nhỏ giọt tự động và máy pha cà phê espresso. Mỗi kỹ thuật hoạt động tốt nhất với kích thước hạt cà phê khác nhau; cỡ thô cho máy ép kiểu Pháp, cỡ trung bình cho máy pha nhỏ giọt và cỡ nhỏ hơn cho cà phê espresso. Kích thước của hạt cà phê được xác định bởi thời gian trong máy xay, cài đặt máy xay và thiết kế máy xay.
Các hạt nhỏ hơn có diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích lớn hơn so với các hạt cỡ lớn hơn và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly nhằm khai thác triệt để các chất hoà tan trong hạt cà phê. Xay (nghiền) quá mịn có thể tạo ra hương vị quá mạnh, đậm và có thể tạo ra các vấn đề khác do làm tắc các bộ lọc hoặc lọt qua bộ lọc vào cốc. Nếu xay quá thô sẽ tạo ra hương vị yếu, nhạt nhòa. Vì thế, cần phải đảm bảo yêu cầu chung là kích thước phải đồng đều và không lẫn các tạp chất lạ trong quá trình xay. Hiểu được mối quan hệ giữa hương vị mong muốn và kích thước cà phê là yếu tố then chốt trong quy trình kiểm soát chất lượng thành phẩm.
Kỹ thuật phân tích kích thước hạt cà phê phát triển từ nhu cầu này, kỹ thuật này quan tâm đến việc kiểm soát các hạt mịn, hạt thô, và do đó đưa ra bảng phân bố kích thước mục tiêu với chiều rộng cụ thể cho hạt cà phê (hay gọi là phạm vi kích thước hạt). Cà phê xay được bán cho người tiêu dùng thường có kích thước rộng từ hàng chục μm đến vài mm.
Máy phân tích nhiễu xạ laser HORIBA LA-960V2 được các chuyên gia đánh giá cao trong việc đo kích thước của các cà phê xay vì phạm vi phân tích rộng (10 nm – 5000 μm ), bên cạnh đó còn hỗ trợ phụ kiện hiện đại là PowderJet Dry Feeder (Hình 1). Có khả năng đo mẫu ở dạng khô, bên cạnh đó dòng máy LA-960V2 của HORIBA còn đảm bảo loại trừ mọi khả năng làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích trên mẫu lỏng.
Hình 1: Máy phân tích kích thước hạt HORIBA LA-960 với phụ kiện Máy nạp bột khô PowderJet.
Máy đo khô PowderJet sử dụng không khí nén được kiểm soát tinh vi để khử kết tụ (de-agglomerate)/tách riêng bã cà phê vón cục và sau đó đo sự phân bố kích thước hạt (Hình 2) bằng kỹ thuật nhiễu xạ laser.
Việc điều khiển bộ nạp tự động của PowderJet dẫn đến độ lặp lại, độ tái lập và tính khách quan chưa từng có vì kết quả không phụ thuộc vào cách đặt mẫu vào bộ nạp. Thậm chí các phương pháp sàng chất lượng cao nhất và các phương pháp hay nhất không thể sánh được với kỹ thuật tán xạ laser về độ chính xác, tốc độ và chi phí đầu tư.
Máy đo khô PowderJet là gì? Đặc tính nổi bật của máy? Tìm hiểu thêm tại đây.
Hình 2: Mặt cắt của máy PowderJet
Thiết kế theo chiều dọc giúp loại bỏ nhiều vấn đề thường gặp trong thiết kế ngang như lây nhiễm chéo và làm sạch (cross-contamination and clean-up).
Dữ liệu từ một số mẫu cà phê được thu thập từ 2 máy xay khác nhau được đo trên thiết bị phân tích kích thước hạt LA-960 cùng PowderJet và được hiển thị trong Hình 3 và 4. Kích thước các hạt quan sát được nằm trong khoảng từ dưới 20 micron đến hơn 4500 micron.
Máy HORIBA LA-960V2 là phiên bản mới nhất, tiên tiến nhất của HORIBA trong dòng LA (cải tiến từ LA – 960 được dùng phân tích kích thước hạt cà phê kể trên), có thể đo các hạt khô với kích thước lên đến 5000 micromet (5 milimet) – một khả năng không có trong các máy phân tích khác – đảm bảo phân tích chính xác của những hạt lớn nhất quyết định lưu lượng nước trong quá trình sản xuất cà phê.
Tìm hiểu thêm về khác biệt phạm vi phân tích kích thước hạt của các dòng máy phân tích HORIBA >>>
Thời lượng đo theo thứ tự giây thay vì số phút mà quá trình chạy sàng yêu cầu. Tiết kiệm thời gian đáng kể khi thực hiện hàng chục phép đo mỗi ngày. Nguyên lý đo bằng nhiễu xạ laser đang thay thế sàng truyền thống như là kỹ thuật định cỡ cà phê xay ưa thích cho tất cả mọi người, từ những nhà rang xay chuyên dụng nhỏ nhất đến các công ty đa quốc gia lớn nhất.
Tại sao dòng máy LA – 960V2 lại có nhiều ưu điểm vượt trội như vậy?
Mỗi mẫu được đo 3 lần để cho thấy khả năng tái tạo tuyệt vời. Cũng lưu ý rằng kích thước hạt tối đa đo được là hơn 4500 micron.
Trong trường hợp này, sự khác biệt giữa các cài đặt là nhỏ. Ví dụ, kích thước cực đại ở setting 4 là 90 micrômet và ở setting 5 là 100 micrômet. Do độ lặp lại cao, thậm chí có thể thấy rõ sự khác biệt nhỏ giữa các mẫu.
“Trong năm 2022, Bộ Công Thương sẽ tiếp tục phối hợp với các địa phương, hiệp hội ngành hàng triển khai các chương trình quảng bá, hỗ trợ xuất khẩu nông sản Việt Nam nói chung và cà phê nói riêng sang thị trường khu vực thị trường châu Âu – châu Mỹ.
Trong những năm gần đây, ngành cà phê Việt Nam đã có nhiều thay đổi, ngoài xuất khẩu cà phê nhân, Việt Nam đã đẩy mạnh khâu chế biến và xuất khẩu cà phê rang xay, hòa tan, khai thác tối đa lợi ích từ các Hiệp định thương mại tự do, hướng tới mục tiêu xuất khẩu 6 tỷ USD vào năm 2030. Trong các FTA Việt Nam đã tham gia ký kết, tất cả các thị trường đều mở cửa cho sản phẩm cà phê chế biến của Việt Nam với mức thuế ưu đãi từ 0-5%.”
Vì thế, việc đẩy mạnh năng cao chất lượng, năng suất trong quy trình sản xuất cà phê các loại là điều mà các nhà sản xuất quan tâm hàng đầu hiện nay. Các công nghệ mới đã phát triển trong thập kỷ qua để thay thế kỹ thuật sàng truyền thống để đo kích thước hạt cà phê. Máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser HORIBA LA–960V2 có thể phân tích tất cả các kích thước của hạt và bã cà phê. Sử dụng nhiễu xạ laser dẫn đến tiết kiệm thời gian và chi phí vận hành đáng kể, bên cạnh những ưu điểm đó thiết bị còn đảm bảo kết quả đo lường khách quan, với độ chính xác cao.
Máy phân tích cỡ hạt tán xạ laser HORIBA LA – 960V2 thực sự là một lựa chọn tuyệt vời cho các nhà sản xuất cà phê.
_________________________
HORIBA tiếp tục khẳng định vị thế của mình trong các sản phẩm lĩnh vực phân tích kích thước hạt bằng việc trang bị cho các máy các công nghệ tiên tiến, hiệu năng cao, cùng giao diện tương tác với người dùng trực quan, sinh động, thân thiện, đảm bảo kết quả phân tích chính xác. Chắc chắn sẽ làm hài lòng các nhà kiểm định chất lượng khó tính nhất, góp phần tối ưu hóa quy trình phân tích, kiểm tra chất lượng sản phẩm.
Do đó, dòng máy phân tích kích thước hạt của HORIBA dùng để kiểm tra đặc tính hạt trong cà phê là một công cụ lý tưởng để kiểm soát chất lượng thành phẩm.
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-960v2 HORIBA
Bên cạnh đó, không chỉ ứng dụng thành công trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, máy đo kích thước hạt LA- 960V2 và LA – 350 còn được ứng dụng thành công trong các ngành khác như dược phẩm, mỹ phẩm, giao thông, xây dựng, …
Tìm hiểu thêm về các kết quả phân tích của chất lượng trên sữa bò, sữa đậu nành và cacao – socola bằng HORIBA LA – series.
Quý anh chị cần thêm thông tin về ứng dụng và sản phẩm phân tích kích thước hạt HORIBA, có thể liên hệ với chúng tôI qua hotline: 0898 414 604.