Tổng quan về Chế biến và Làm khô cà phê

1. Giới thiệu:

Cà phê là một trong các loại đồ uống phổ biến nhất thế giới. Gần 25 triệu nông dân ở 50 nước phụ thuộc vào cà phê như một phần quan trọng trong sinh kế (theo Cague et al., 2009). Cây cà phê thuộc họ Rubiaceae và bao gồm hơn 90 loài khác nhau (theo Davis, 2001). Hương thơm và màu sắc đặc trưng, phong phú và dễ chịu của cà phê là kết quả của nhiều quy trình phức tạp từ hạt xanh đến cốc cà phê. Làm khô là một trong các quy trình hậu thu hoạch quan trọng thúc đẩy việc hình thành màu sắc và hương vị đặc trưng của cà phê. Theo số liệu của Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ, trong hai năm 2010-2011, 12 triệu tấn nhân xanh cà phê đã được sản xuất.

Cây cà phê được trồng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như Trung Mỹ, Nam Mỹ, Châu Phi và Đông Nam Á, chủ yếu là các vùng có khí hậu ôn hòa và ẩm (theo Schenker, 2000). Hàng năm, quả cà phê được hái khi chín đỏ bóng và chắc. Sau khi loại bỏ lớp vỏ và cùi bên ngoài, hạt giống bên trong được gọi là nhân xanh cà phê. Chất lượng của nhân xanh được đánh giá bằng nhiều thông số như kích thước, màu, hình dáng hạt, phương pháp làm khô, năm thu hoạch, và lượng hạt lỗi (hạt vỡ, héo, còn vỏ thóc, bị mốc v.v…).

Cho đến nay, Brazil là nước trồng cà phê và xuất khẩu nhân xanh lớn nhất thế giới (2,5 triệu tấn nhân xanh mỗi năm), tiếp theo là Việt Nam, Colombia, Indonesia, Ethiopia và Ấn Độ (Theo Franca và Oliveira, 2009). Biểu đồ 1.1 cho thấy các nước sản xuất cà phê lớn nhất và thị phần của họ.

1. Quả cà phê và hình thái học

Cây cà phê thuộc họ Rubiaceae với khoảng 500 chi và hơn 6.000 loài (theo Davis, 2001). Hầu hết trong đó là các loại cây hay cây bụi nhiệt đới mọc ở tầng rừng thấp. Các thành viên khác trong gia đình thực vật này bao gồm các loại cây sơn dầu và cây có chứa Quinin và các chất hữu ích khác, nhưng về mặt kinh tế, Cà phê là thành viên quan trọng nhất.

Bảng 2.1 – Đặc điểm thực vật của cây Cà phê (theo Clifford et al., 1985)

Theo Clifford et al (1985), Linnaeus là người đầu tiên mô tả về cây cà phê vào năm 1753. Hai giống cà phê phổ biến nhất là Typica và Bourbon nhưng từ hai giống này, có rất nhiều giống khác được phát triển như Caturra (Brazil, Colombia), Mundo Novo (Brazil), Tico (Trung Mỹ), giống lùn San Ramon và Jamaican Blue Mountain (xem Bảng 2.1). Cây Arabica bình thường là một loại cây bụi có lá bầu dục màu xanh đậm. Về mặt di truyền học, nó khác các giống cà phê còn lại ở 4 bộ nhiễm sắc thể thay vì 2. Quả của cây Arabica hình bầu dục và chín trong khoảng từ 7 đến 9 tháng (xem Bảng 2.2); chúng thường có 2 hạt bẹt (hạt cà phê), nếu chỉ có 1 hạt thì gọi là hạt cu li (hay peaberry). Vì cây Arabica thường dễ bị côn trùng và dịch bệnh tấn công nên việc phòng chống là mục tiêu quan trọng trong các chương trình nhân giống cây. Cây cà phê Arabica được trồng ở các nước Mỹ La Tinh, Trung và Nam Phi, Ấn Độ và một vài vùng ở Indonesia.

Robusta là tên một giống cà phê được trồng rộng rãi. Đây là một loại cây bụi hoặc cây nhỏ khỏe mạnh có thể cao lên tới 10 mét nhưng có hệ thống rễ nông. Quả của giống này hình tròn và mất đến 11 tháng để chín, hạt có hình bầu dục và nhỏ hơn hạt Arabica (xem Hình 2.2). Cây cà phê Robusta được trồng ở các nước Tây và Trung Phi, Đông Nam Á và một vài vùng ở Brazil như Conillon.

Quả cà phê được thu hoạch chọn lọc bằng cách hái tay khi chúng có màu đỏ nhạt, vỏ bóng và quả chắc hoặc tuốt cả cành bằng tay hay máy thu hoạch. Phương pháp hái tay chọn lọc tốn nhiều thời gian hơn nhưng đem lại chất lượng thành phẩm rất cao. Quả cà phê chín sẽ xuất hiện từ 9 đến 11 tháng sau khi hoa nở.

Quả cà phê (tiếng Anh là Cherry hoặc Berry) bao gồm một lớp vỏ trơn và dai bên ngoài, thường có màu xanh khi quả chưa chín và chuyển màu đỏ tím hay đỏ đậm khi chín (xem Hình 2.1). Lớp vỏ ngoài bao bọc một lớp thịt ngọt màu vàng có chứa chất xơ được gọi là vỏ quả giữa. Khi quả chín sẽ có một lớp màng nước mỏng gọi là chất nhày hình thành (còn gọi là lớp pectin). Sau đó một lớp vỏ quả trong màu vàng được hình thành, gọi là vỏ thóc. Phía trong lớp vỏ này, hạt cà phê được bao bọc bởi một lớp màng mỏng gọi là vỏ lụa (màng nhân). Lớp vỏ lụa bao bọc nhân hay hạt cà phê (xem hình 2.2). Mỗi quả cà phê thường có hai hạt. Nếu quả chỉ có một hạt hình tròn thì gọi là hạt culi (tiếng Anh là peaberry). (Theo Belitz et al., 2009; Queiroz et al., 1998; Purseglove, 1974).

Bảng 2.2 – Sự khác nhau cơ bản giữa cây Arabica và Robusta (Wrigley, 1988)

Theo Avallone (1999), về mặt hình thái học, quả cà phê là một loại quả hình bầu dục (khoảng 1x2cm) với một đầu thuôn tròn và đầu còn lại bẹt, giống hình dạng quả trứng, lồi phẳng, cân đối hai bên (theo Dedecca, 1957). Các phép đo được thực hiện trên một vài hạt giống cho ra kết quả hạt cà phê có chiều dài trung bình từ 10 đến 18 mm và chiều rộng trung bình từ 6.5 đến 9.5 mm (theo Dedecca, 1957). Một số giống có kích thước hạt nhỏ hơn như C. Ramenosa (dài 5-7 mm, rộng 3-3.5 mm) hoặc lớn hơn như C. Liberica. Sự sinh sôi của các tế bào trong thời gian phát triển của quả bị giới hạn vì độ dày của lớp vỏ quả giữa không bao giờ vượt quá 2 mm. Lớp vỏ ngoài tỉ lệ thuận với lớp thịt của quả và có độ dày từ 1 đến 1.7 mm tùy giống cà phê (theo Avallone, 1999). Lớp vỏ trong, hay còn gọi là vỏ thóc là một lớp mô gỗ cứng có khả năng bảo vệ tạo thành một lớp vỏ phụ dày 110-150μm (theo Avallone, 1999). Lớp vỏ này có rất nhiều chức năng: bảo vệ nhân cà phê khỏi một số loại enzym (theo Avallone, 1999), và có nhiệm vụ như một lớp rào cản ngăn chặn sự khuếch tán một số hợp chất sinh hóa học từ lớp vỏ quả (vỏ ngoài và vỏ giữa) và các lớp khác (theo Geromel et al., 2006; Avallone, 1999).

1. 1. Sản Xuất Cà Phê

Việc tiêu thụ cà phê diễn ra trong cả năm. Tuy nhiên việc sản xuất cà phê chỉ diễn ra theo mùa. Vì vậy việc lưu trữ trong thời gian dài là cần thiết để bảo đảm chất lượng của cà phê. Cà phê được trồng và sản xuất rộng rãi ở khoảng 60 nước nhiệt đới và cận nhiệt đới trong đó có nhiều nơi cà phê là sản phẩm nông nghiệp xuất khẩu chính (theo Lashermes et al., 2008; theo Vieira, 2008). Hầu hết cà phê tiêu thụ trên thế giới được sản xuất từ hai giống là Coffea Arabica (Arabica) và Coffea Canephora (Robusta). Arabica được coi là loại cà phê cao cấp hơn do các đặc tính về giác quan, cũng vì thế mà có giá cao hơn trên thị trường quốc tế (theo Gielessen et al., 2009). Trong bảng 2.3 là 10 nước đứng đầu thế giới về sản xuất cà phê.

Ấn Độ là nước sản xuất cà phê lớn thứ 7 trên thế giới. Nước này sản xuất cả hai loại cà phê là Arabica và Robusta. Phần lớn cà phê được sản xuất tại các tỉnh phía nam và giống cà phê có tiếng nhất là Monsooned Malabar. Cà phê của Ấn Độ đã dành được cho mình một thị phần thích hợp trên thị trường quốc tế, đặc biệt là Robusta Ấn Độ rất được ưa chuộng nhờ chất lượng tốt khi pha trộn với các loại khác. Cà phê Arabica Ấn Độ cũng được đón nhận trên thị trường quốc tế.

Cà phê là một trong những loại cây trồng quan trọng với diện tích trồng trọt khoảng 415.341 héc ta, chủ yếu ở các tỉnh phía nam như Karnataka (55.5%), Kerala (20.6%), Tamilnadu (7.6%) và một phần nhỏ ở các khu vực không có truyền thống hay tập quán trồng cà phê như khu vực các bộ lạc ven biển Andhra Pradesh, Orissa và Khu Vực Đông Bắc (14.9%). Sản lượng cà phê của 2 năm 2012 – 2013 vào khoảng 318.200 tấn. Ở Ấn Độ, cà phê được thu hoạch bởi một số lượng lớn các nhà sản xuất nhỏ (sở hữu diện tích nhỏ hơn 4 héc ta), vào khoảng 289.743, chiếm 70% diện tích trồng cà phê và số còn lại được thu hoạch bởi 388.195 doanh nghiệp lớn. Hầu hết cà phê ở Ấn Độ được xuất khẩu và chiếm 4,53% thị phần cà phê thế giới. Trong khoảng 2012-2013, cả thế giới sản xuất được 144.611.000 bao cà phê (mỗi bao 60 cân) và Ấn Độ sản xuất 5.303.000 bao, trong đó Ấn Độ xuất khẩu 298.063 tấn. Cà phê của Ấn Độ được xuất khẩu đi hơn 40 nước trong đó 6 nước nhập khẩu nhiều nhất bao gồm Liên Bang Nga, các nước khối EU như Ý, Đức, Bỉ, Tây Ban Nha, Phần Lan, Hy Lạp và Hoa Kỳ chiếm đến 70% sản lượng cà phê xuất khẩu của Ấn Độ. Cà phê đặc sản xuất khẩu của Ấn Độ bao gồm các loại Malabar Monsoon Coffee, Mysore Nuggets siêu đậm, Robusta Kapi Royale. Các cảng biển xuất khẩu chính bao gồm Cochin, Chennai và Tuticorin. Những năm gần đây có một lượng nhỏ cà phê được nhập khẩu vào Ấn Độ từ Indonesia và Việt Nam. Thị trường tiêu thụ trong nước chủ yếu ở các tỉnh Tamilnadu và Karnataka.