Khám Phá Quy Trình Sản Xuất Cà Phê Hòa Tan

Ngày 05-11-2024

Cà phê hòa tan đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều thập kỷ vì tính tiện lợi của nó. Trong thời kỳ đỉnh cao của sự phổ biến vào những năm 1970, gần một phần ba lượng cà phê rang nhập khẩu vào Hoa Kỳ đã được chuyển thành sản phẩm uống liền, mang lại doanh thu hàng năm hơn 200 triệu bảng Anh. Quá trình sản xuất cà phê hòa tan là một quá trình công nghệ phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp hài hòa giữa truyền thống và hiện đại. Nhờ vào những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, chúng ta có thể thưởng thức cà phê hòa tan với hương vị thơm ngon và tiện lợi mọi lúc mọi nơi. Hãy cùng Thành Ý tìm hiểu về Quy Trình Sản Xuất Cà Phê Hòa Tan trong bài viết này nhé!

Khám Phá Quy Trình Sản Xuất Cà Phê Hòa Tan

Lịch sử hình thành của cà phê hòa tan

Cà phê hòa tan đầu tiên được sản xuất ở Anh vào năm 1771. Nó được gọi là “cà phê hợp chất” và đã được chính phủ Anh cấp bằng sáng chế. Cà phê hòa tan đầu tiên của Mỹ được tạo ra vào năm 1851. Nó được sử dụng trong nội chiến và những chiếc “bánh” cà phê hòa tan thử nghiệm được chia trong khẩu phần cho binh lính.

Năm 1876, tại Anh một loại đồ uống gồm hỗn hợp của nước, đường, cà phê và rễ của cây rau diếp xoăn được sản xuất và được bày bán. Rễ cây rau diếp xoăn từng được sử dụng như một nguyên liệu thay thế cho cafe vì sự khan hiếm cafe diễn ra thời bấy giờ.

Mãi đến năm 1938, công nghệ cà phê hòa tan đã thay đổi rõ rệt nhờ công nghệ sấy phun. Vào Thế chiến 2 (1939-1945), cafe hòa tan trở nên nổi như cồn, được sử dụng rất nhiều trong mọi bối cảnh của cuộc sống.

Sự đổi mới lớn nhất trong công nghệ cà phê hòa tan được ra đời vào năm 1964 với tên gọi “Sấy thăng hoa” (freeze-dried). Trong kỹ thuật này hỗn hợp cà phê được làm lạnh đến đóng băng, sau đó can thiệp bằng áp xuất để nước chuyển từ thể rắn sang thể khí (thăng hoa) để lại khối cà phê với các thành phần carbohydrate . Đây là kỹ thuật chính để sản xuất cà phê hòa tan (và nhiều loại nông sản) cho đến ngày nay. Kỹ thuật này giúp duy trì hương vị và mùi của cà phê tươi mà không cần thêm dầu.

Quy trình sản xuất cà phê hòa tan

Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu đầu vào: Quá trình sản xuất cà phê hòa tan bắt đầu từ việc tuyển chọn kỹ lưỡng hạt cà phê nhân. Chỉ những hạt đạt tiêu chuẩn về chất lượng, không bị sâu bệnh hay nấm mốc mới được đưa vào sản xuất. Sau đó, hạt cà phê sẽ được làm sạch và phân loại để đảm bảo độ đồng đều.

Nước: Bên cạnh hạt cà phê, nước cũng là một nguyên liệu quan trọng không thể thiếu. Nước sử dụng trong sản xuất phải trải qua quá trình xử lý để loại bỏ các tạp chất và vi khuẩn, đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.

Rang, xay

Quá trình rang là một trong những khâu quan trọng nhất trong sản xuất cà phê hòa tan. Nhiệt độ và thời gian rang chính xác sẽ quyết định hương vị, màu sắc và độ đậm đặc của cà phê thành phẩm. Hạt cà phê tươi sẽ chuyển hóa từ màu xanh lục sang màu nâu đậm, đồng thời giải phóng hàng trăm hợp chất thơm tạo nên hương vị đặc trưng của cà phê.

Sau khi rang, hạt cà phê sẽ được xay thành bột mịn để tăng diện tích tiếp xúc với nước, từ đó giúp quá trình chiết xuất các chất hòa tan diễn ra hiệu quả hơn.

Chiết xuất

Quá trình chiết xuất là giai đoạn quan trọng nhất trong sản xuất cà phê hòa tan, quyết định trực tiếp đến hương vị và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Bột cà phê sau khi rang sẽ được đưa vào các thiết bị chiết xuất chuyên dụng, nơi chúng tiếp xúc với nước nóng ở nhiệt độ khoảng 90-100 độ C. Quá trình này giúp các hợp chất hương vị, caffeine và các chất hòa tan khác trong cà phê hòa tan vào nước, tạo thành dung dịch chiết có nồng độ từ 25-35%. Nhiệt độ, thời gian chiết xuất và tỷ lệ cà phê/nước là những yếu tố quyết định đến chất lượng và hương vị của dung dịch chiết.

Cô đặc

Trường hợp 1: Sử dụng nồi cô tuần hoàn

Dung dịch cà phê chiết xuất sẽ trải qua quá trình cô đặc chân không tuần hoàn để đạt đến độ đặc phù hợp (khoảng 55-60% chất khô) trước khi được đưa vào hệ thống sấy phun.

Thường hợp 2: Sử dụng nồi cô cánh khuấy

Sau khi cô đặc bằng nồi cô tuần hoàn (hoặc sử dụng luôn dịch cà phê sau chiết xuất) tới khoảng 55-60% chất khô. Dịch cà phê được tiếp tục cô đặc bằng nồi cô cánh khuấy đến khi đạt khoảng 75-82% chất khô trước khi sấy thăng hoa

Xem thêm sản phẩm: Hệ thống chiết xuất và cô đặc chân không

Sấy

Để bảo quản và sử dụng lâu dài, cần sấy khô cà phê thành dạng bột tạo ra sản phẩm có độ ẩm thấp (khoảng 4-5%). Cà phê dạng bột khô có thể được đóng gói và bảo quản dễ dàng hơn, đồng thời còn tăng thời hạn sử dụng. Việc sấy khô có thể được thực hiện bằng phương pháp sấy phun (đối với dịch cà phê nồng độ 55-60%) hoặc sấy thăng hoa (dịch cà phê 75-82%).

Sấy phun

Đây là phương pháp sấy phổ biến nhất hiện nay, được sử dụng để sản xuất cà phê hòa tan dạng bột mịn.

Xem thêm sản phẩm: Máy sấy phun ly tâm

Tìm hiểu thêm: Máy sấy phun ly tâm

Nguyên lý:

Dung dịch cà phê cô đặc được bơm lên đỉnh buồng sấy sau đó được phun vào buồng sấy bằng súng phun ở dụng sương
Không khí nóng khô được thổi vào buồng sấy để làm khô sương cà phê thành dạng bột
Cà phê sau khi sấy sẽ được ở dạng bột mịn, có màu nâu đậm.

Ưu điểm:

Đơn giản và dễ thực hiện.
Chi phí đầu tư thiết bị thấp hơn sấy đông khô.
Năng suất cao.

Nhược điểm:

Ảnh hưởng đến hương thơm của cà phê do sấy nhiệt độ cao. Chính vì vậy, cần có công đoạn tiếp theo là hồi hương.

Sấy thăng hoa

Đây là phương pháp sấy tiên tiến nhất hiện nay, giúp giữ được hương vị và chất dinh dưỡng của cà phê tốt nhất.

Xem thêm sản phẩm: Máy sấy thăng hoa

Tìm hiểu thêm: Tìm Hiểu Về Máy Sấy Thăng Hoa

Nguyên lý:

Dung dịch cà phê cô đặc được đông lạnh nhanh ở nhiệt độ rất thấp (-40°C đến -50°C).
Đồng thời, áp suất trong buồng sấy được giảm tới dưới điểm 3 trong biểu đồ pha. Nhờ đó, nước trong dung dịch cà phê sẽ thăng hoa trực tiếp từ dạng rắn sang dạng khí, bỏ qua giai đoạn lỏng.
Hơi nước được hút ra khỏi buồng sấy.

Ưu điểm:

Giữ được hương vị và chất dinh dưỡng của cà phê tốt nhất.
Cà phê sau khi sấy có độ tan cao, dễ hòa tan trong nước.
Sản phẩm có chất lượng cao.

Nhược điểm:

Chi phí đầu tư thiết bị cao.
Thời gian sấy tương đối lâu.
Cần thêm 1 công đoạn nghiền

Nghiền

Cà phê sau khi sấy đông khô được nghiền để tạo ra dạng bột mịn

Xem thêm sản phẩm: Máy nghiền dược liệu

Tìm hiểu thêm: Tìm Hiểu Về Máy Nghiền Búa

Hồi hương

Sau một quá trình chế biến, hương vị cà phê dần mất đi, đặc biệt là trong quá trình sấy phun nhiệt độ cao.

Vì vậy, để đảm bảo cà phê của bạn thơm ngon, đủ hương vị và đúng chuẩn cà phê , các thành phần hóa học tạo mùi thơm của cà phê sẽ được thu hồi trước khi chiết xuất và bổ sung lại sau quá trình sấy khô. Nó được gọi là hồi hương .

Công nghệ hồi hương cà phê được tiến hành theo hai giai đoạn.

Đầu tiên là giải hấp, đây là quá trình sử dụng khí trơ để thu giữ hỗn hợp khí. Kết quả thu được hỗn hợp khí N2 và các thành phần hương thơm ban đầu có trong cà phê rang.
Thứ hai là quá trình hấp phụ, bột cà phê sau khi sấy rất xốp nên khi tiếp xúc với hỗn hợp khí sẽ được hòa trộn. Từ đây, chúng ta có được bột cà phê hòa tan thành phẩm.

Lưu trữ

Sau khi đã thu được thành phẩm, cà phê đạt đủ tiêu chuẩn về kích thước, độ ẩm, hương vị sẽ được đem đi đóng gói và in date và lưu trữ trong kho.

Xem thêm sản phẩm: Máy đóng gói bột

Với bề dày kinh nghiệm và sự tận tâm, Thành Ý tự hào là đối tác tin cậy của nhiều doanh nghiệp trong lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm. Sản phẩm và dịch vụ của chúng tôi không chỉ đảm bảo chất lượng mà còn đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe nhất. Đội ngũ kỹ thuật viên chuyên nghiệp của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn 24/7, giúp bạn tìm ra giải pháp tối ưu nhất cho sản phẩm của mình. Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để được tư vấn miễn phí!