กระบวนการผลิตกาแฟ

กระบวนการผลิตกาแฟมี 2 วิธีด้วยกันคือ กระบวนการผลิตแบบแห้ง ( Dry processing) และแบบเปียก ( Wet Processing) หรือที่เรียกว่า “ สีเปียก ” กระบวนการแบบเปียกหรือสีเปียกคำนึงถึงคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่สูง แต่กระบวนการแบบแห้งจะให้รสสัมผัสที่กลมกล่อม

การเตรียมวัตถุดิบ

การผลิตแบบแห้ง (Dry Processing) เริ่มต้นจากการคัดเลือกผลกาแฟ โดยเทลงในภาชนะบรรจุน้ำ คัดผลกาแฟที่ลอยน้ำทิ้ง เพราะ เป็นผลที่สุกเกินไป ผลแห้งหรือผลที่ถูกแมลงทำลาย จากนั้นนำผลกาแฟที่จมน้ำไปตากบนลานซีเมนต์หรือในถาด โดยการตากไม่ควรให้ความหนาของชั้นผลกาแฟหนาเกิน 3 ซ.ม. และกลับเป็นระยะๆ เพื่อป้องกันการหมักและสีของผลกาแฟไม่สม่ำเสมอ
– การกะเทาะเปลือก (Hulling) ผลกาแฟที่แห้งจะถูกกะเทาะเปลือกเพื่อเอาส่วนที่เรียกว่า pericarb ออก ซึ่งสามารถใช้มือหรือใช้อุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายครกกับสากหรือใช้เครื่องกะเทาะเปลือก โดยเครื่องกะเทาะเปลือกจะใช้สกรูเป็นองค์ประกอบหลักในการทำให้เปลือกส่วน pericarb หลุดออก
– การทำความสะอาด(Cleaning) เมล็ดกาแฟที่ถูกกะเทาะเปลือกเรียบร้อยแล้วจะถูกนำมาทำความสะอาดโดยการใช้ลมเป่า
กระบวนการแบบเปียก (Wet Processing) วิธีการนี้ผลกาแฟจะถูกบีบ คั้นหรือโม่โดย Pulping Machine หรือ อุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายครกกับสาก เพื่อทำให้ผิวนอกของผลกาแฟเปื่อยยุ่ย (ชั้น Mesocrab และชั้น Exocrab) ทำให้เมล็ดเกิดเป็นเมือกลื่น โดยเมือกลื่นนี้จะทำให้เกิดกระบวนการหมักและการย่อยสลาย เมล็ดกาแฟจะถูกล้างและทำแห้งต่อไป
– การเอาเนื้อออกจากผล (Pulping) การเอาเนื้อออกจากผลหรือ การโม่จะเป็นการทำให้ผิวภายนอกสีแดง (Exocrab) และส่วนเนื้อยุ่ยสีขาว (Mesocrab) หลุดออก จึงสามารถทำให้แยกเมล็ดออกจากผลได้ กระบวนการนี้หากผลกาแฟไม่เจริญเติบโตเต็มที่และยังเขียวอยู่จะทำให้ยาก ต่อการทำให้เนื้อเปื่อยยุ่ย ดังนั้นการเก็บเกี่ยวผลที่เหมาะสมสำหรับแปรรูปจึงมีความสำคัญมาก ในระดับอุตสาหกรรมขนาดเล็ก ผลกาแฟจะถูกทำให้เปื่อยยุ่ยโดยใช้อุปกรณ์ที่คล้ายครกกับสาก หรือเครื่องมือที่ใช้ระดับอุตสาหกรรมขนาดเล็ก ที่เหมาะสมคือ Drum pulper , Disc pulper
– การเอาเยื่อเมือกออก เยื่อเมือกที่หุ้มเมล็ดกาแฟหลังจากการโม่เมล็ดแล้ว จะ มีส่วนประกอบของเฮมิเซลลูโลส สารประกอบเพคติน น้ำตาล และสารที่ไม่สามารถละลายได้ในน้ำ สามารถกำจัดออกด้วยวิธีการทางเคมี น้ำร้อน หรือใช้ agua pulper อย่างไรก็ตามในอุตสาหกรรมขนาดเล็กนิยมใช้วิธีการหมัก โดยการนำเมล็ดกาแฟใส่ถังพลาสติกหรือแทงค์และทิ้งไว้จนกระทั่งเมือกนั้นหลุดออกไป โดยเมือกที่หลุดออกไปเกิดจากการทำงาน ของเอนไซน์และแบคทีเรียที่มีอยู่ตามธรรมชาติ ในระหว่างการหมักควรทำการกวนเป็นครั้งคราว และหมั่นตรวจสอบอยู่เสมอว่า เมือกลื่นถูกทำลายไปหรือยัง โดยการนำเมล็ดมาล้างน้ำ หากสัมผัสแล้วรู้สึกถึงความแข็งหยาบไม่ลื่น แสดงว่าเมือกลื่นได้ถูกทำลายไปแล้ว จะต้องรีบล้างเมล็ดทั้งหมดทันทีเพื่อป้องกันการเกิดกลิ่นรสที่ไม่พึงปรารถนา จากนั้นจึงนำเมล็ดมาทำแห้งต่อไป
– การทำแห้ง (Drying) เพื่อป้องกันการแตกของเมล็ดกาแฟ การทำแห้งควรเป็นไปอย่างช้าๆ จนเมล็ดมีปริมาณความชื้นเหลือ 10% โดยน้ำหนัก และควรทำแห้งทันทีเพื่อป้องกันการเกิดกลิ่นรสที่ไม่พึงปรารถนา
– การกะเทาะเปลือก (Hulling) หลังการทำแห้งควรพักเมล็ดไว้ประมาณ 8 ชั่วโมง ในสถานที่ที่มีการระบายอากาศที่ดี นำเมล็ดที่ได้มาแยกแผ่นบางๆ ที่หุ้มเมล็ดออกโดยใช้มือลอกหรือใช้เครื่องกะเทาะเปลือกหรือ ใช้อุปกรณ์ที่คล้ายครกกับสากในอุตสาหกรรมขนาดเล็ก
– การทำความสะอาด (Cleaning) เมล็ดกาแฟที่ถูกกะเทาะ เปลือกเรียบร้อยแล้วจะนำมาทำความสะอาดโดยใช้ลมเป่า
การคั่ว (Roasting)

การคั่วเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการผลิตกาแฟ โดยกลิ่นรสสุดท้ายของกาแฟจะขึ้นกับวิธีการ ตลอดจนสภาวะที่ใช้คั่ว โดยอุณหภูมิที่เหมาะสมในการคั่วอยู่ที่ประมาณ 200 องศาเซลเซียส

การคัดเลือก (Grading)

กาแฟจะถูกคัดเกรดตามขนาด, รูปร่าง, กลิ่น, ความหนาแน่นและสี โดยอุตสาหกรรมขนาดเล็กจะคัดเกรดด้วยคน

การบด (Grinding)

การบดเป็นการเพิ่มมูลค่าของผลิตภัณฑ์ โดยเครื่องบดพื้นฐานที่นิยมใช้คือ manual grinders ใช้คนบด และ motorized grinders ใช้เครื่องบด

การบดเป็นผงโดยใช้มือ (Manual grinding mills) การบดด้วยมือต้องใช้ผู้ที่มีความชำนาญ ซึ่งจะบดได้ประมาณ 20 กก. ใน 8 ชั่วโมง ทำงาน เนื่องจากเป็นงานที่ยากและค่อนข้างน่าเบื่อ จึงได้มีการคิดค้นทำให้ การบดนี้ง่ายขึ้นคือการใช้เครื่องมือที่มีลักษณะคล้ายล้อถีบจักรยาน ซึ่งสามารถบดได้ประมาณ 30 กก. ใน 8 ชั่วโมงทำงาน
การบดเป็นผงโดยใช้เครื่องจักร (Motorised grinding mills) Horizontal plate, vertical plate หรือ hammer mills ล้วนมีความเหมาะสมในการบดกาแฟ โดยการบดเมล็ดกาแฟควรเลือกสถานที่ที่แยกออกมาจากการผลิตทั่วไป และมีอากาศถ่ายเทสะดวก เนื่องจากจะเกิดฝุ่นละอองมากขณะทำการบด
กาแฟกึ่งสำเร็จรูป(Instant Coffee)

การผลิตกาแฟผงกึ่งสำเร็จรูปนั้น เป็นการสกัดและทำแห้งของแข็งที่ละลายน้ำได้ใน กาแฟและองค์ประกอบของสารให้กลิ่นให้ผงหรือเป็นเมล็ดเล็กๆ การผลิตกาแฟกึ่งสำเร็จรูปไม่เหมาะสำหรับผู้ประกอบการขนาดเล็ก เนื่องจากต้องใช้เงินลงทุนสูงในด้านเครื่องจักร เช่น เครื่องสกัด เครื่องทำแห้งแบบผง (Prestripping) บางครั้งสารประกอบ ที่ให้กลิ่นรสจะถูกแยกออกก่อนที่จะทำการสกัดของแข็งที่ละลายน้ำได้ ใช้วิธีการผ่านไอน้ำไปบนกาแฟที่ผ่านการคั่วแล้ว ความดันไอน้ำเริ่มต้นจะสูงพอที่จะทำให้ไอน้ำผ่านฐานที่รองรับกาแฟไปได้ สารที่ให้กลิ่นรสจะถูกควบแน่นด้วย Tubular condenser และจะนำไปผสมกับน้ำกาแฟที่สกัดได้ในภายหลัง

การสกัดของแข็งที่ละลายน้ำได้ของกาแฟ การสกัดของแข็งที่ละลายน้ำได้ในกาแฟ จะใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย การสกัดจะดำเนินไปอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งสารละลายมีความเข้มข้นประมาณ 15-25 % w/w การสกัดนิยมทำที่อุณหภูมิ 175 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส จะทำให้ปริมาณของแข็งที่สกัดได้ แห้งยาก การสกัดของแข็งที่ละลายได้มี 3 วิธีด้วยกัน คือ
– (Percolation battesrs) เป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไป โดยนำกาแฟที่คั่วบรรจุในภาชนะ จากนั้นจะผ่านน้ำร้อนเข้าไปสกัด เของแข็ง ที่ละลายน้ำในกาแฟ น้ำกาแฟจะถูกปล่อยออกไป แล้วภาชนะอันใหม่จะเข้ามาแทนที่ภาชนะเดิม อุณหภูมิที่ใช้ในการสกัดอยู่ที่ 175 องศาเซลเซียส ภายใต้ความดัน สารละลายที่ได้จะมี ความเข้มข้นประมาณ 15-25% น.น./น.น. เข้าสู่กระบวนการทำแห้งต่อไป
– ระบบการไหลสวนทาง (Countercurrent system) กาแฟจะถูกผ่านเข้าสู่ภาชนะควบคุมอุณหภูมิรูปทรงกลมอย่างต่อเนื่อง และจะถูกขนขึ้นด้านบน ด้วยสกรูเกลียวที่มีรอบการหมุน 10-22 รอบต่อชั่วโมง น้ำร้อนจะเข้ามาทางด้านบนเพื่อสกัดของแข็งที่ละลายน้ำได้ในกาแฟ จากนั้นน้ำกาแฟที่ได้จะปล่อยออกทางด้านล่าง การทำงานของระบบต้องใช้ความดันและอุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส
– (Slurry Extraction) กาแฟและน้ำจะถูกกวนเข้าด้วยกันในแทงค์และจะแยกออกจากกันโดยการหมุนเหวี่ยง ซึ่งเครื่องจักรสำหรับกระบวนการนี้มีราคาค่อนข้างแพงมาก
การทำแห้ง(Drying) น้ำกาแฟที่ได้สามารถทำให้แห้งโดยใช้ เครื่องทำแห้งแบบพ่นฝอย, เครื่องทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง หรือเครื่องทำแห้งแบบลูกกลิ้ง เครื่องทำแห้งแบบพ่นฝอย (Spray drying)
– การทำแห้งแบบพ่นฝอย เป็นการทำให้น้ำกาแฟเกิดเป็นละอองเล็กขนาดหยดน้ำ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 100-200 ไมโครเมตร) ในกระแสลมร้อนที่ไหลในทิศทางเดียวกัน (150-300 องศาเซลเซียส) ในถังทำแห้งขนาดใหญ่ กาแฟแห้งที่ได้จะถูกแยกออกไปโดยการใช้ Centrifugal atomizer ส่วนของเหลวจะถูกส่งไปยังภาชนะหมุน เพื่อสร้างขนาดของหยดสารละลายใหม่ในการเสปร์ย ผลกาแฟที่แห้งแล้วจะนำออกโดยการใช้สายพานลำเลียงแบบสกรูเกลียว หรือ ระบบนิวเมติก
– การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง (Freeze drying) การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเป็นการทำแห้งโดยการทำให้ของแข็งกลายเป็นไอโดยไม่ละลายหรือเรียกว่า การระเหิด โดยน้ำกาแฟจะถูกทำให้แข็งอย่างช้าๆ ในอุปกรณ์แช่แข็งทั่วไป จากนั้นจึงทำการระเหิดภายใต้ความดัน 610PA และร้อน โดยไอที่เกิดขึ้นจะถูกดูดกลับไปควบแน่นในคอยล์เย็น การทำแห้งขั้นสุดท้ายจะรวมถึงการทำแห้งแบบระเหยด้วย กาแฟจำเป็นที่จะต้องอยู่ในสภาพที่คล้ายโฟมเพื่อป้องกันการเกิดผลึกคล้ายแก้วของวัตถุดิบที่แช่แข็ง
– การทำแห้งแบบลูกกลิ้ง(Drum drying) การทำแห้งแบบนี้ไม่เป็นที่นิยมนักในขณะนี้ เนื่องจากการทำแห้งจะทำให้น้ำกาแฟ ต้องสัมผัสกับลูกกลิ้งรูปทรงกระบอกที่ร้อนจัด

ที่มา : http://www.tistr-foodprocess.net/Coffee.htm#m3

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *