Hiện nay, cây cà phê chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nước ta đã trở thành nước xuất khẩu cà phê nhiều thứ hai trên thế giới về sản lượng. Tuy nhiên, giá trị xuất khẩu của cà phê Việt Nam hiện còn thấp. Nguyên nhân là do chất lượng cà phê nhân của Việt Nam không cao, không ổn định, và việc xuất khẩu phụ thuộc rất nhiều vào các khách hàng. Ngoài ra, các sản phẩm cà phê chế biến cũng chưa phát triển mạnh, chưa đáp ứng được yêu cầu của thị trường. Nhằm góp phần nâng cao chất lượng và giá trị của cây cà phê, góp phần tạo nên thương hiệu cà phê Việt Nam, cần quan tâm một số vấn đề về kỹ thuật chế biến và các phương pháp đánh giá chất lượng cà phê.
I. Cải tiến kỹ thuật sơ chế cà phê
Công nghệ sau thu hoạch là một trong những quá trình quyết định đến chất lượng cà phê. Tuy nhiên, hiện nay quá trình sơ chế cà phê vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Người trồng cà phê vẫn chưa thu hái cà phê đúng thời điểm, quá trình sơ chế vẫn chủ yếu thực hiện theo phương pháp khô, phương pháp mà chất lượng của hạt cà phê không đồng đều (do quá trình thu hái theo kiểu tuốt cành). Đó là một trong những hạn chế rất lớn để đảm bảo chất lượng của cà phê.
1. Sơ chế theo phương pháp khô
Sơ chế cà phê theo phương pháp khô là phương pháp đơn giản nhất, thích hợp với cà phê vối (Robosta). Cà phê được thu hái toàn bộ (gồm quả chín, chưa chín và cả quả quá chín), do đó, chất lượng của khối hạt là không đồng đều, vì thế sản phẩm chế biến theo phương pháp này chất lượng thường không ổn định và không cao. Cà phê sau khi thu hái xong sẽ được đem đi sấy khô bằng hai phương pháp sấy là sấy tự nhiên và sấy nhân tạo. Sấy tự nhiên là phương pháp sấy sử dụng năng lượng mặt trời. Hiện đây là phương pháp mà người trồng cà phê Việt Nam thường hay sử dụng nhất. Nhược điểm của phương pháp này là phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết và khó kiểm soát quá trình sấy. Còn phương pháp sấy nhân tạo là phương pháp sấy bằng các thiết bị thích hợp. Các phương pháp sấy chủ yếu là phương pháp sấy tĩnh, sấy thùng quay và sấy giao dòng. Tác nhân sấy là không khí nóng. Với kỹ thuật này, ta có thể kiểm soát được các thông số của quá trình, đảm bảo được chất lượng của sản phẩm sau quá trình sấy. Tuy nhiên, cần phải có sự đầu tư nhất định về chi phí thiết bị, vận hành và nhân công lao động.
2. Sơ chế theo phương pháp ướt
Đây là phương pháp đảm bảo được chất lượng sản phẩm tốt nhất. Cà phê đem sơ chế theo phương pháp này cần phải đảm bảo độ chín đồng đều, không được lẫn các hạt xanh hoặc quá chín. Phương pháp này đòi hỏi có nhiều thiết bị, có nguồn nước sạch. Ngoài ra, cần phải có biện pháp xử lý môi trường vì phương pháp này thải ra nhiều nước thải. Phương pháp này thích hợp cho cà phê chè (Arabica).
Theo phương pháp này, cà phê sau khi thu hái xong được đem vào bể phân loại càng sớm càng tốt để hạn chế tổn thất về khối lượng. Bể phân loại tiến hành phân loại theo phương pháp thuỷ động. Sau đó, cà phê được đưa sang thiết bị tách nhớt. Có thể thực hiện quá trình lên men để giúp việc tách lớp vỏ nhớt bên ngoài được dễ dàng hơn. Sau đó được đưa qua hệ thống rửa và tiến hành sấy khô để có được cà phê thóc.
Quá trình sơ chế theo phương pháp ướt sẽ giúp sản phẩm cà phê có chất lượng cao hơn so với phương pháp khô. Đặc biệt là nó hỗ trợ cho quá trình tạo hương trong quá trình rang cũng như giảm bớt vị đắng của cà phê.
3. Một số vấn đề cần giải quyết hiện nay
Để góp phần nâng cao chất lượng cà phê Việt Nam hiện nay, trong quá trình sơ chế cần phải giải quyết một số vấn đề sau:
- Khi chuyển đổi cơ cấu cây cà phê cần có giải pháp quy hoạch lại các vùng nguyên liệu cho phù hợp.
- Có biện pháp thay đổi tập quán thu hái theo kiểu tuốt cành, lẫn nhiều quả non.
- Có giải pháp đầu tư công nghệ, trang thiết bị, máy móc để dần hướng người trồng cà phê sơ chế cà phê theo phương pháp công nghiệp.
- Xây dựng hệ thống kiểm soát chất lượng của sản phẩm cà phê nguyên liệu, đảm bảo chất lượng cho quá trình chế biến các sản phẩm cà phê.
II. Sản phẩm cà phê và hướng phát triển trong tương lai
Hiện nay, tại Việt Nam, các sản phẩm từ cà phê chưa được đa dạng và phong phú. Chúng ta chủ yếu xuất nguyên liệu thô cho thế giới, còn quá trình chế biến để tạo nên những sản phẩm cà phê có giá trị thương phẩm cao vẫn chưa được phát triển xứng với tiềm năng. Có 2 loại sản phẩm mà trên thế giới hiện nay có xu hướng sử dụng ngày càng nhiều.
1. Cà phê không có cafein.
Như ta đã biết, cafein có những tác động sinh lý nhất định đến cơ thể. Trong y học thì người ta sử dụng cà phê như chất trợ tim và thuốc lợi tiểu. Cafein cũng được sử dụng như một chất kích thích nhẹ, tạo sự tỉnh táo trong công việc hàng ngày. Tuy nhiên, cafein cũng gây ra một số tác dụng như tăng huyết áp, tăng nhịp tim... Có người lại bị dị ứng với cafein. Do đó, họ không thể sử dụng cà phê với hàm lượng cafein cao được. Ngoài ra, cà phê không có cafein sẽ giảm được một phần vị đắng. Và nhu cầu về cà phê không có cafein xuất hiện. Do đó, hiện nay trong công nghệ sản xuất cà phê, sản phẩm cà phê không có cafein đang được sự chú ý của người sử dụng và phát triển mạnh mẽ.
Quá trình trích ly cafein ra khỏi cà phê được thực hiện trước khi thực hiện quá trình rang và nghiền nhằm hạn chế sự thất thoát về hương cũng như một số hợp chất khác. Việc khử cafein sẽ tạo sản phẩm cà phê ít ảnh hưởng đến sức khỏe nhưng bị hạn chế bởi sự thay đổi không tốt về chất lượng của cà phê như hương, vị.
Tất cả các quy trình loại cafein khỏi cà phê hiện nay đều được thực hiện theo phương pháp cân bằng nồng độ, do đó, sự thất thoát của các cấu tử hương là không thể tránh khỏi, và cũng không thể loại toàn bộ cafein có trong cà phê được. Người ta thường trích ly cafein theo các phương pháp sau:
- Quy trình methylen chloride: Methylen chloride là dung môi được sử dụng để tách cafein ra khỏi cà phê bằng phương pháp trích ly. Nguyên liệu được làm mềm bằng cách ngâm với hơi nước, sau đó xử lý nguyên liệu với methylen chloride bằng hai cách trực tiếp hoặc gián tiếp.
- Quy trình ethyl acetate: Phương pháp này được xem như là phương pháp khử cafein tự nhiên vì ethyl acetat là một hợp chất dễ dàng tìm thấy trong trái cây tự nhiên. Trong phương pháp này, cafein được tách ra tương tự như phương pháp dùng methylen chloride nhưng dùng ethyl acetat làm dung môi.
- Quy trình dùng CO2 siêu tới hạn: Các hạt cà phê tươi sẽ được ngâm trong CO2 siêu tới hạn, khi đó, cafein sẽ được tách ra. Sau đó, dùng than hoạt tính để loại cafein rồi đem dung dịch siêu tới hạn tái sử dụng lại. Hạn chế của quy trình là phải dùng các thiết bị chịu áp cao.
- Quy trình dùng H2O: Đây là phương pháp được sử dụng nhiều nhất. Hạt cà phê sẽ được đem ngâm với nước nóng ở nhiệt độ thích hợp, sau đó, nước này được xử lý với than hoạt tính để loại cafein rồi đem đi thu hồi các cấu tử hương và tinh dầu khác.
Các quy trình trên không hoàn toàn loại hết cafein. Nhưng theo quy định của FDA, hàm lượng cafein trong cà phê không vượt quá 2.5% thì được xem như cà phê decafein.
Cafein sau khi được tách ra sẽ tiến hành thu hồi để phục vụ cho ngành dược cũng như ngành công nghiệp đồ uống.
- Quy trình khử cafein bằng công nghệ sinh học. Những nghiên cứu mới nhất để khử cafein trong cà phê là những nghiên cứu thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học. Tại ĐH Glasgrow (Scotland) và ĐH Ochanomizu and Tsukuba (Nhật), các nhà khoa học đã nghiên cứu và phong tỏa gen tổng hợp cafein trong cà phê, hay sử dụng một enzym để ngăn cản quá trình sinh tổng hợp cafein ở cây cà phê. Nếu như có sự hỗ trợ về tài chính và những nghiên cứu tiếp theo cho thấy sản phẩm này không gây nguy hại cho sức khỏe con người thì kết quả có thể được ứng dụng trong 5 đến 10 năm tới.
2. Các sản phẩm cà phê uống liền, xu hướng của tương lai
Cà phê hòa tan được L.D.Gate (Mỹ) phát minh vào năm 1865, ngày nay đã trở thành một sản phẩm cà phê tiêu dùng phổ biến do tính tiện dụng và phù hợp với thời đại công nghiệp. Dịch trích ly cà phê có nồng độ khoảng 30% chất khô được đưa vào sấy phun hoặc sấy thăng hoa để thu sản phẩm dạng bột (cũng có thể dùng phương pháp sấy trục). Phương pháp sấy thăng hoa thì đảm bảo chất lượng sản phẩm nhưng lại có chi phí cao nên thường ít sử dụng.
Các sản phẩm cà phê hòa tan hiện nay đã trở nên rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, các sản phẩm này vẫn cần một thời gian pha chế nhất định, không thích hợp trong một số điều kiện nhất định. Trước yêu cầu thực tế đó, người ta đã nghiên cứu sản xuất các sản phẩm cà phê dạng pha sẵn và có thể uống liền. Nhóm sản phẩm này được gọi chung là Ready To Drink Coffee (RTD).
Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, các công nghệ mới được áp dụng rất nhiều vào trong kỹ thuật sản xuất các sản phẩm dạng hòa tan nói trên nhằm giúp cho chất lượng của những sản phẩm dạng này ngày càng “gần” với các sản phẩm cà phê truyền thống hơn. Đáng kể là việc ứng dụng các kỹ thuật hỗ trợ cho quá trình trích ly và cô đặc dịch cà phê. Trong quá trình trích ly, người ta sử dụng sự hỗ trợ của các kỹ thuật vi sóng, sóng siêu âm nhằm tăng hiệu quả của quá trình trích ly. Trong quá trình cô đặc, người ta sử dụng kỹ thuật membrane (RO, NF) nhằm hạn chế sự thất thoát về hương và góp phần làm giảm chi phí cho quá trình sản xuất.
III. Các phương pháp đánh giá chất lượng cà phê
1. Phương pháp sử dụng kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao
Cho đến nay, ngoài một số phương pháp hóa lý định lượng caffeine trong cà phê thì chất lượng của sản phẩm cà phê chế biến chủ yếu được đánh giá bằng phương pháp cảm quan. Những nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật HPLC trong phân tích thực phẩm đang ngày càng mở ra nhiều triển vọng mới. Kết quả phân tích dịch trích và hương cà phê bằng kỹ thuật HPLC có thể phân biệt được các mẫu khác nhau về nguồn gốc, phương pháp công nghệ và cả thời gian bảo quản.
2. Phương pháp phân tích cảm quan
Đánh giá cảm quan là Phương pháp khoa học dùng để gợi lên, đo đạc, phân tích và giải thích các câu trả lời về tính chất của sản phẩm được nhận biết thông qua thị giác, khứu giác, xúc giá,c vị giác và thính giác.
Đặc trưng cơ bản của phương pháp này là xác định các tính chất của sản phẩm thông qua việc đo các cảm giác (perception) của con người chứ không trực tiếp đo các tính chất vật lý, hóa học, sinh học của sản phẩm thông qua các loại thiết bị Colorimeter, GC, HPLC... Cho đến nay, đánh giá cảm quan đã trở thành một công cụ không thể thay thế trong công nghiệp thực phẩm và đặc biệt phổ biến ở các nước có nền công nghiệp hàng tiêu dùng phát triển bởi các lý do sau đây:
- Nhà sản xuất phải biết chất lượng cảm quan của sản phẩm mình làm ra.
- Nhà sản xuất không thể hoặc rất khó suy đoán chất lượng cảm quan từ các loại số liệu khác (được xác định bằng các phương pháp vật lý, hóa học, sinh học).
- Người tiêu dùng không thể hoặc ít có thể suy luận chất lượng cảm quan từ những thông số thương mại của sản phẩm.
Bằng phương pháp phân tích mô tả (descriptive method), thông qua việc xây dựng profile các tính chất cảm quan của sản phẩm, nhà sản xuất có thể biết được những tính chất đặc trưng của sản phẩm (màu sắc, mùi, vị, trạng thái) và cường độ của các tính chất đó.
Bằng phương pháp phân tích hồi quy bán phần bé nhất (PLSR), đã xác định được mối quan hệ giữa những tính chất cảm quan và thị hiếu người tiêu dùng thông qua phương trình: preference = 0.2 mùi ngọt + 0.08 mùi bơ + 0.13 mùi vani + 0.16 màu + 0.07 độ sánh + 0.17 vị đắng – 0.12 vị chua + 0.12 vị ngọt.
Kết quả thu được cho thấy để tăng cường mức độ ưa thích của người tiêu dùng đối với các sản phẩm cà phê, cần giảm vị chua và tăng vị ngọt, mùi bơ, mùi vani, vị đắng.
IV. Các đề xuất
- Nghiên cứu tính chất đặc trưng của cà phê Dak Lak. Những nghiên cứu này cần được tiến hành trong các phòng thí nghiệm cảm quan được xây dựng và hoạt động theo một số chuẩn mực nhất định. Sự tham gia đồng thời của một số phòng thí nghiệm trong và ngoài nước sẽ gópphần kiểm chứng và hợp thức hóa kết quả phân tích. Những hướng nghiên cứu cần tiến hành ngay đó là:
+ Xây dựng profile cảm quan của các loại cà phê đặc trưng của cà phê Dak Lak trên cơ sở sở so sánh với một số loại có nguồn gốc khác nhau trên thế giới;
+ Kết hợp với kỹ thuật phân tích GC/O (Gaz Chromatographie olfactometer) để xác định chính xác các thành phần tạo nên tính chất đặc trưng của mùi và vị của cà phê Dak Lak.
- Nghiên cứu thị hiếu. Nhằm mục đích tìm hiểu, đánh giá thị trường để đa dạng hóa mặt hàng, đưa ra thị trường những sản phẩm phù hợp với nhiều đối tượng người tiêu dùng trong và ngoài nước.