Hoàn thiện công nghệ và sản xuất đa dạng hóa các sản phẩm chế biến sâu từ cà phê Việt Nam rang xay chất lượng cao
Năm 2020 cả nước có hơn 680.000 hecta trồng cây cà phê, cung cấp tổng sản lượng hơn 1.800 nghìn tấn, trong đó sản lượng chủ yếu là cà phê robusta chiếm hơn 95%. Mặc dù cà phê là một trong sáu sản phẩm có giá trị xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, nhưng giá trị mang lại so với các nước trong khu vực và trên thế giới còn rất thấp vì chủ yếu là xuất khẩu cà phê nhân xô, chế biến sâu mới đạt khoảng 12%. Trên thế giới, công nghệ chế biến cà phê tiên tiến đã được đưa vào ứng dụng ở quy mô công nghiệp, với hệ thống dây chuyền sản xuất đồng bộ từ khâu sơ chế cà phê nhân đến các công đoạn trong chế biến sâu. Tuy nhiên để tiếp nhận chuyển giao công nghệ một dây chuyền thiết bị đồng bộ theo tiêu chuẩn Châu Âu từ nước ngoài thì chi phí đầu tư rất cao, với dây chuyền sản xuất cà phê hòa tan đồng bộ quy mô 250 kg/giờ giá khoảng 7.550.000 EUR (từ 210 đến 250 tỷ đồng). Trong nước, công nghệ và thiết bị chế biến cà phê đã được nghiên cứu và ứng dụng vào thực tiễn, góp phần nâng cao tỷ lệ nội địa hóa chế tạo các thiết bị, nhiều công đoạn trong quy trình công nghệ sản xuất được nội địa hóa 100%, tuy nhiên vẫn chưa được hoàn thiện đồng bộ. Công nghệ và thiết bị chủ yếu phát triển mạnh trong khâu sơ chế và sản xuất cà phê rang xay, còn lĩnh vực chế tạo các thiết bị có tính công nghệ cao trong sản xuất cà phê hòa tan mới chỉ chế tạo được một số công đoạn nhất định, chưa chế tạo được hệ thống dây chuyền hoàn thiện, nhiều thiết bị phải nhập khẩu mới đáp ứng được yêu cầu chất lượng. Việc ứng dụng công nghệ tiến tiến vào chế biến sâu các sản phẩm cà phê tạo ra giá trị gia tăng lớn trong chuỗi liên kết từ sản xuất, chế biến đến thương mại.
Đa dạng hóa sản phẩm cho các phân khúc thị trường khác nhau đã được chú trọng triển khai tại Công ty Cổ phần Đầu tư và Phát triển An Thái. Tuy nhiên, công nghệ chế biến sâu các sản phẩm đang còn nhiều hạn chế như thiết bị rang sử dụng năng lượng bằng điện, trích ly gián đoạn, cô đặc một nồi không liên tục, sấy phun bằng đĩa ly tâm với kích thước thiết bị sấy nhỏ là những công nghệ gây ra nhiều tổn thất, ảnh hưởng đến chất lượng, an toàn vệ sinh thực phẩm. Do đó, nhằm ứng dụng công nghệ tiên tiến vào các công đoạn sản xuất, tạo các dòng sản phẩm đạt chất lượng cao, CN. Nguyễn Xuân Huy và các cộng sự tại Công ty cổ phần Đầu tư và Phát triển An Thái (Đắk Lắk) đã thực hiện dự án: “Hoàn thiện công nghệ và sản xuất đa dạng hóa các sản phẩm chế biến sâu từ cà phê Việt Nam rang xay chất lượng cao”. Kết quả của dự án sẽ góp phần giải quyết các vấn đề còn tồn tại trong việc gia tăng sản lượng tiêu thụ cà phê đã qua chế biến. Kết nối và gia tăng chuỗi giá trị trong ngành cà phê. Nâng cao đời sống của người dân và góp phần vào phát triển kinh tế - xã hội của địa phương.
Sau một thời gian thực hiện, đề tài thu được một số kết quả như sau:
1. Dự án đã hoàn thiện được 04 quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm cà phê chất lương cao với các thông số kỹ thuật chính điều khiển tự động trên hệ thống thiết bị đã được lắp đặt hoàn thiện; 01 quy trình phân tích, đánh giá chất lượng sản phẩm cà phê và 01 quy trình truy nguyên nguồn gốc các sản phẩm cà phê. Cụ thể:
- 1 Quy trình công nghệ sản xuất cà phê rang xay chất lượng cao, quy mô 500kg/giờ. Với các thống số công nghệ điều khiển chính: Nhiệt độ rang 215 - 225oC, thời gian rang 20 phút/mẻ ±2, thời gian làm nguội sau rang < 6 phút, thời gian ủ cà phê sau rang ≥ 36 giờ.
- 1 Quy trình công nghệ sản xuất cà phê cô đặc, quy mô 250 lít/giờ. Với các thống số công nghệ điều khiển chính: Nhiệt độ trích ly 160-170oC, áp suất trích ly 11 bar, mức độ phân ly cặn sau trích ly ≤ 0,1 micron, nhiệt độ cô đặc ≤ 800C với áp suất chân không ≤ - 0,5 bar, hệ thống được thanh trùng và chiết rót tự động.
- 1 Quy trình công nghệ sản xuất cà phê hòa tan theo phương pháp sấy phun, quy mô 250kg/giờ. Với các thống số công nghệ điều khiển chính: Nồng độ Brix đầu vào 45 - 55%, nhiệt độ sấy phun ≤ 100oC, áp suất 100- 150 bar, nhiệt độ sấy tầng sôi ≤ 80oC.
- 1 Quy trình công nghệ sản xuất cà phê uống liền (2 trong 1, 3 trong 1), quy mô 200kg sản phẩm/giờ.
- 1 Quy trình phân tích, đánh giá chất lượng các sản phẩm cà phê. Với các yêu cầu chi tiết cho từng nhóm sản phẩm cụ thể, các yêu cầu đánh giá gồm chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêu lý hóa, an toàn thực phẩm.
- 1 Quy trình để thực hiện truy nguyên nguồn gốc các sản phẩm cà phê. Quy trình dựa trên nguyên tắc GS1, các thủ thục truy xuất bao gồm bên ngoài và bên trong, nội bộ quá trình sản xuất sản phẩm đảm bảo khả năng truy xuất xuôi và truy xuất ngược trong thời gian ngắn, các thông tin chất lượng quan trọng cần có.
2. Dự án đã tính toán, lựa chọn thiết bị và cung cấp lắp đặt hoàn thiện hệ thống dây chuyền thiết bị đồng bộ, sản xuất các sản phẩm cà phê chế biến sâu từ cà phê nhân Việt Nam chất lượng cao với 05 mô hình sản xuất các sản phẩm cà phê. Cụ thể:
- 1 Mô hình dây chuyền sản xuất cà phê rang xay CLC quy mô 500 kg/giờ.
- 1 Mô hình dây chuyền sản xuất cà phê túi lọc, cà phê capsule: 100 kg/giờ.
- 1 Mô hình dây chuyền sản xuất cà phê cô đặc: 250 lít/giờ.
- 1 Mô hình dây chuyền sản xuất cà phê hòa tan 3 tấn/ngày.
- 1 Mô hình dây chuyền sản xuất cà phê 2 trong 1; 3 trong 1: 200 kg sản phẩm/giờ.
Các mô hình đã đi vào hoạt động sản xuất ổn định, các sản phẩm đạt yêu cầu chất lượng, đảm bảo yêu cầu vệ sinh thực phẩm và an toàn lao động cao.
3. Dự án đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất cà phê sấy thăng hoa ở quy mô pilot, đã sản xuất thử nghiệm thành công 100kg sản phẩm cà phê hòa tan sấy thăng hoa đạt yêu cầu chất lượng đề ra.
4. Dự án đã vận hành chạy thử, tiến hành sản xuất thử nghiệm và hoàn thiện công nghệ trên dây chuyền thiết bị đồng bộ của dự án. Dây chuyền thiết bị sản xuất ổn định, kết quả sản xuất thử nghiệm đã tạo ra các dòng sản phẩm cà phê chế biến sâu chất lượng cao với các chỉ tiêu chất lượng đạt và vượt so với tiêu chuẩn chất lượng đặt hàng theo hợp đồng. Sản phẩm cà phê rang xay Việt Nam chất lượng cao có hàm lượng caffeine 1,89% (theo hợp đồng từ 1,5 - 2%). Sản phẩm cà phê hòa tan có hàm lượng caffeine 3,78% (theo hợp đồng > 2%) so với chất khô, các sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm của Việt Nam.
5. Dự án đã tiến hành đào tạo tập huấn kỹ thuật cho 20 công nhân vận hành dây chuyền thiết bị. Kết quả đánh giá chung công nhân vận hành của Công ty Cổ phần Đầu tư và Phát triển An Thái đã nắm bắt và làm chủ được công nghệ và thiết bị sản xuất các sản phẩm cà phê từ dự án.
6. Dự án cũng góp phần quan trọng giảm giá thành sản xuất của sản phẩm so với trước đây (18,24%) và nâng cao lợi nhuận của công ty tăng 22,31% từ khâu chế biến đến tiêu thụ.
Hiện nay, sản phẩn cà phê hòa tan được chế biến theo phương pháp sấy thăng hoa là một dòng sản phẩm cà phê có chất lượng tốt nhất trên thị trường. Quá trình sấy thăng hoa giúp giữ lại toàn bộ thuộc tính vốn có cả về lý hóa lẫn cảm quan của sản phẩm. Tuy nhiên, chi phí mua, chế tạo thiết bị sấy thăng hoa ở quy mô công nghiệp cần vốn đầu tư lớn, dẫn đến giá thành cao nên sản phẩm cà phê sấy thăng hiện nay trên thị trường chưa được phổ biến. Phát triển công nghệ sấy thăng hoa là xu hướng tất yếu trong thời gian tới, phù hợp nhất để tạo ra sản phẩm cà phê hòa tan chất lượng cao mang thương hiệu Việt Nam. Kính đề nghị Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cần tiếp tục quan tâm đầu tư nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị sản xuất cà phê sấy thăng hoa ở quy mô công nghiệp trên cơ sở quy trình công nghệ sản xuất cà phê hòa tan sấy thăng hoa hoàn thiện quy mô pilot 10kg/mẻ của dự án.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 200059/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
