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Agricoltura moderna
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Oggi, passiamo attraverso i metodi di estrazione della polvere di caffè.
Una delle bevande più popolari al mondo è il caffè. Il nome scientifico del caffè è Coffea Arabica. Si suppone che il caffè sia stato scoperto da un pastore di capre. È la seconda bevanda più popolare in tutto il mondo.
Il caffè è prodotto dai semi di un piccolo frutto rosso che cresce su piante a metà delle dimensioni tra arbusto e albero. Il procedimento che trasforma questi semi in una bevanda è un processo lungo e complesso, forse il processo più complesso associato a qualsiasi bevanda importante. Il caffè contiene caffeina. La caffeina agisce stimolando il sistema nervoso centrale (SNC), cuore, &muscoli. Esistono due tipi di caffè. Il caffè Arabica è stato inizialmente coltivato nella penisola arabica. Il caffè Robusta è una pianta rustica ma contiene il doppio della quantità di caffeina.
Sulla pianta del caffè:
Le piante di caffè possono raggiungere un'altezza di 10-15 m alla maturità, ma vengono tenute in piantagioni di 3 minuti per la raccolta. Gli arbusti rimangono produttivi da 15 anni a 20 anni. Le foglie ellittiche della pianta del caffè sono lucide, verde scuro, ceroso e lungo fino a 1,5-2,4 cm.
Le foglie sono semplici, picciolate e hanno stipole persistenti. La loro parte inferiore è contrassegnata da piccole cavità. Sul tronco e ventose, le foglie opposte sono a coppie incrociate, mentre sui rami sono sullo stesso piano.
I fiori di colore da bianco a rosato sono molto profumati e disposti in regole glom da 3 a 16, quale, a sua volta, sono raggruppati nelle ascelle delle foglie o sopra le cicatrici fogliari.
I fiori degli alberi sono effimeri, appassire poche ore dopo la fioritura. I fiori si presentano in grandi mazzi su legno vecchio, sono normalmente autofertili e producono frutti senza impollinazione.
Le radici della pianta del caffè possono estendersi da 2,0 a 2,5 m in lunghezza totale. I fittoni dell'albero possono penetrare fino a una profondità di 2,5-4 minuti in situazioni di piantagione.
Il frutto del caffè è ovale, simile per dimensioni e forma a una piccola oliva e vira al rosso dal verde durante la maturazione. Il frutto è una bacca carnosa, in cui sono incorporati 2 semi. La fioritura e l'allegagione avvengono per lo più 2-3 volte l'anno. Sono necessari dai 6 ai 7 mesi per maturare il frutto. Il periodo intermedio tra la fioritura e la maturazione dei frutti varia, determinata da una serie di fattori (clima, latitudine e altitudine).
Le bacche o i frutti di caffè maturano da maggio a ottobre, a seconda della zona climatica e delle cultivar. Le bacche di caffè sono mature quando sono rosse e morbide. Le bacche di caffè sono complete da 8 a 9 mesi dopo la fioritura della pianta.
Ci sono quattro modi diversi di raccogliere il caffè, il primo dei quattro tipi è il metodo di strippaggio. Questa forma di raccolta viene eseguita a mano, e rimuove tutte le bacche, fiori, bacche verdi e bacche troppo mature.
Il secondo metodo di raccolta utilizza un pettine per spazzolare gli alberi. Questo metodo rimuove tutte le bacche mature, lasciando le bacche acerbe così come le foglie di colore verde che sono ancora collegate ai rami dell'albero. Questo è un metodo che richiede tempo, ma vale il tempo investito. Però, questo processo di raccolta deve essere più redditizio perché le bacche acerbe prima o poi diventeranno mature, aumentando il rendimento futuro.
Il terzo metodo utilizzato per la raccolta è meccanico. Un vibratore fissato al tronco della pianta del caffè viene utilizzato per scuotere le bacche mature in modo che cadano a terra dove possono essere raggiunte con facilità.
Il quarto metodo è il più costoso perché richiede la raccolta manuale delle bacche quando diventano mature. Il motivo di questa spesa è che deve essere ripetuto tutte le volte necessarie fino a quando non vengono raccolte tutte le bacche. La raccolta deve iniziare dal centro della pianta, usando entrambe le mani. Per la lavorazione ad umido della raccolta del caffè, gli acini maturi vengono raccolti selettivamente a mano settimanalmente o ogni due settimane. Non esistono macchine in grado di raccogliere selettivamente le bacche di caffè.
Leggi: Processo di produzione di polvere di tè.
Le bacche di caffè e i loro semi subiscono diversi processi prima di diventare il familiare caffè tostato. Le bacche di caffè sono state raccolte a mano in modo selettivo; un metodo ad alta intensità di lavoro, prevede la selezione delle sole bacche al culmine della maturazione. Più generalmente, le colture sono raccolte a strisce, dove tutte le bacche vengono raccolte contemporaneamente indipendentemente dalla maturazione da persona o macchina. Dopo aver raccolto, il caffè verde viene lavorato con uno dei due metodi il metodo del processo a secco, poiché le bacche possono essere raccolte a strisce, e il metodo del processo a umido, che incorpora la fermentazione nella procedura e produce un caffè delicato.
Quindi sono ordinati per colore, e molto spesso la polpa della bacca viene rimossa, generalmente a macchina, e i semi vengono fatti fermentare per rimuovere il rivestimento viscido di mucillagine ancora presente sul seme. Quando la fermentazione è terminata, i semi vengono lavati con abbondante acqua fresca per eliminare i residui di fermentazione, che genera enormi quantità di acque reflue del caffè. Infine, i semi sono essiccati.
Il miglior (ma meno utilizzato) processo di essiccazione del caffè è l'utilizzo di tavoli di essiccazione. In questo metodo, il caffè macinato e fermentato viene distribuito sottilmente su letti rialzati, che permette all'aria di passare su tutti i lati del caffè, e poi il caffè viene miscelato a mano. In questo metodo, l'essiccazione che avviene è più uniforme, &la fermentazione è meno probabile. Prossimo, il caffè è ordinato, &etichettato come caffè verde. Alcune aziende utilizzano cilindri per pompare aria calda per asciugare i semi di caffè, anche se questo è normalmente in luoghi dove l'umidità è molto alta.
Il passaggio successivo della procedura è la tostatura del caffè verde. Il caffè viene generalmente venduto allo stato tostato, e con rare eccezioni, tutto il caffè viene tostato prima di essere consumato. Il processo di tostatura influenza il gusto della bevanda modificando il chicco di caffè sia fisicamente che chimicamente. Il chicco diminuisce di peso man mano che l'umidità viene persa e aumenta di volume, facendolo diventare meno denso. La densità del chicco influenza anche la forza del caffè e i requisiti per il confezionamento.
La tostatura inizia quando la temperatura all'interno del chicco raggiunge i 200°C, sebbene diverse varietà di semi differiscano per l'umidità. Durante la tostatura, la caramellizzazione si verifica quando il calore intenso rompe gli amidi, che altera il colore del chicco.
Il saccarosio si perde rapidamente durante il processo di tostatura e può scomparire del tutto nelle tostate più scure. Durante la tostatura, oli aromatici e acidi indeboliscono, cambiare il sapore; a 205°C, altri oli iniziano a svilupparsi. Uno di questi oli viene creato a circa 200°C, che è in gran parte responsabile dell'aroma e del sapore del caffè.
La tostatura è la fase finale della lavorazione dei fagioli nel loro stato intatto. Durante questo trattamento finale, mentre è ancora allo stato di fagiolo, più caffeina si scompone sopra i 235°C. La tostatura scura è il passaggio più importante nella lavorazione dei chicchi, rimuovendo la caffeina.
Due delle 50 specie conosciute di chicchi di caffè guidano l'industria del caffè per bevande. Varietà di caffè Arabica, coltivato principalmente in America Latina, India, e Indonesia, hanno un sapore relativamente delicato e, di conseguenza, portare un prezzo più alto. Sono relativamente costosi da raccogliere poiché le singole ciliegie di caffè devono essere raccolte a mano al loro apice di maturazione. Varietà di caffè Robusta, coltivato principalmente in Africa, India, e Indonesia. Aveva un sapore più aspro, ma sono più economici da coltivare poiché possono essere raccolti in un intervallo di maturazione e sono più resistenti alle malattie e agli insetti. A causa del loro prezzo più interessante, le robusta sono generalmente utilizzate nella produzione di caffè solubili.
La tostatura a temperature superiori a 300 ° F o 180 ° C elimina l'umidità dai chicchi di caffè. I fagioli destinati all'uso in prodotti istantanei vengono tostati con lo stesso metodo dei fagioli destinati alla produzione casalinga, anche se il contenuto di umidità può essere lasciato leggermente più alto (circa 7-10%). I chicchi vengono quindi macinati grossolanamente per ridurre al minimo le particelle fini che potrebbero impedire il flusso dell'acqua durante il sistema di birrificazione industriale.
Un processo comune per estrarre la caffeina dai chicchi di caffè è l'estrazione con solventi organici, usando un solvente organico per lavare i fagioli. Primo, cuocere a vapore i fagioli in un tamburo rotante per almeno 30 minuti per aprire i loro pori, e poi sciacquarli ripetutamente per diverse ore con diclorometano o acetato di etile.
La caffeina satura il solvente, quindi può rimuoverlo. In questa fase, la caffeina estratta dai chicchi viene ora sciolta nel solvente, piuttosto che i fagioli. Dopo il risciacquo, cuoci a vapore i fagioli una seconda volta, che evapora il solvente, uscire la caffeina dietro come una polvere bianca. I chicchi di caffè vengono quindi essiccati sottovuoto. Questo metodo può estrarre la caffeina dal caffè liquido. Il caffè è principalmente acqua, quindi il diclorometano funziona poiché è un solvente immiscibile con l'acqua. Quando diclorometano e acqua si mescolano, si separano in due strati.
Durante il processo dell'acqua, si mettono i chicchi di caffè in acqua e si scaldano fino all'ebollizione. Questo rimuove la caffeina dai fagioli, ma rimuove tutti i sapori. Tratti la miscela con un solvente, che assorbe ed evapora la caffeina. Finalmente, rimettete i fagioli nell'impasto per fargli assorbire il sapore che hanno perso in precedenza nel procedimento.
Un altro metodo per estrarre la caffeina pura dai chicchi di caffè utilizza l'anidride carbonica. L'anidride carbonica è un gas a pressione e temperatura atmosferica, ma se aumenti la pressione e la temperatura, il gas si trasforma in un liquido supercritico. Nell'estrazione dell'anidride carbonica, sciacquare i fagioli con anidride carbonica liquida supercritica. Quindi, si filtra il liquido supercritico per eliminare la caffeina estratta, e riciclalo per riutilizzarlo.
Il procedimento a secco permette di ottenere il cosiddetto caffè naturale. Ci sono totalmente quattro passaggi:
Se la raccolta del caffè è stata effettuata mediante strippaggio, è tanto più importante pulire i chicchi da impurità e corpi estranei. Il procedimento prevede solitamente la setacciatura delle ciliegie e il successivo lavaggio con un forte getto d'acqua; in alternativa, le drupe possono essere immerse in vasche di acqua corrente. Dopo il lavaggio, inizia il metodo a secco le ciliegie vengono essiccate al sole, dopo essere stato posizionato su patii di cemento.
La miscelazione a intervalli regolari consente a tutte le ciliegie di mostrare l'effetto disidratante della luce solare, i frutti vengono lasciati al sole per un periodo compreso tra due e tre settimane. In alcune zone, questa procedura avviene mediante aria calda in essiccatoi per due o tre giorni. Una volta raggiunta la massima disidratazione, sono posti all'interno di macchine mondatrice che liberano il chicco dalla buccia, polpa e pergamena. A questo passo, i chicchi devono essere separati per tipo e dimensione, perché non sono tutti della stessa qualità.
Leggi: Processo di estrazione della Spirulina, metodi, Tecniche.
Il procedimento ad umido permette di ottenere il cosiddetto caffè lavato.
In questa fase, ci sono più passaggi:
Viene utilizzato il processo a umido, soprattutto se le ciliegie di caffè sono state raccolte con la tecnica del picking poiché le drupe devono essere di qualità costante. Garantisce risultati di qualità superiore, Prima di tutto, le ciliegie vengono poste all'interno di vasche piene d'acqua per separare quelle mature da quelle acerbe o secche (fase di pulitura).
La fase di macerazione, che avviene in apposite vasche, prepara le ciliegie per la “spappolatura”. Le ciliegie vengono poste in un dispositivo che estrae i semi ma lascia comunque della polpa sul seme. In questa fase, avviene la fermentazione, che dura dalle 24 alle 36 ore e influenza il gusto del caffè. In questo modo, il seme e la polpa vengono completamente rimossi, seguita da un'altra fase di lavaggio per pulire più a fondo i chicchi. La penultima fase prevede l'essiccazione mediante esposizione ai raggi solari o mediante particolari macchine asciugatrici. Finalmente, il rivestimento di pergamena avvolto intorno al seme viene rimosso mediante una macchina decorticatrice.
Sono ottenibili due metodi di base per convertire l'estratto liquido di caffè in una forma secca. Stanno spruzzando essiccazione e liofilizzazione. Il metodo di essiccazione a spruzzo viene eseguito a una temperatura più elevata, che influenza il gusto del prodotto finale, ma è meno costoso della liofilizzazione.
L'essiccazione può essere effettuata mediante essiccazione al sole o essiccazione meccanica ad aria calda, e preferibilmente su rete ombreggiante. Asciugando, Il contenuto di umidità del 13 – 15% è ridotto. L'essiccazione al sole è economica e produce un prodotto di qualità leggermente superiore ma richiede molta manodopera, spazio e tempo. Il caffè deve essere steso ad uno spessore di 2,5 cm e girato ogni ora.
raffreddato, il concentrato liquido chiarificato viene spruzzato durante un ugello nella parte superiore di una torre di essiccazione. La torre di essiccazione è alta almeno 75 piedi. L'aria che è stata riscaldata a circa 480 ° F viene soffiata durante la nebbia per far evaporare l'acqua. L'aria viene deviata fuori dalla torre vicino al fondo, e viene filtrato per rimuovere le particelle fini, che possono essere ricircolati durante la torre o reintrodotti durante la fase di agglomerazione. La polvere di caffè secca si raccoglie sul fondo della torre di essiccazione prima di essere scaricata per ulteriori lavorazioni. La polvere risultante contiene dal 2 al 4% di umidità ed è costituita da fluidi, particelle non polverose. L'essiccazione a spruzzo può essere seguita da un passaggio per formare la polvere in particelle più grossolane che si dissolveranno completamente nella tazza del consumatore.
La liofilizzazione può essere utilizzata al posto dell'essiccazione a spruzzo. Il processo prevede totalmente quattro fasi, iniziando con il "congelamento primario". L'estratto di caffè viene raffreddato a stabilità fangosa a circa 20 ° F. La granita preraffreddata viene adagiata su un nastro d'acciaio, vassoi, o fusti e ulteriormente raffreddato in una serie di passaggi fino a raggiungere una temperatura di -40°F. I processi di raffreddamento rapido che portano a risultati più piccoli, prodotti di colore più chiaro, mentre i processi più lenti che prendono generano maggiori, granuli più scuri.
Le lastre di ghiaccio vengono frantumate e macinate in particelle delle dimensioni adeguate alla fase di essiccazione. Le particelle vengono setacciate per garantire il corretto dimensionamento, e quelli troppo piccoli vengono sciolti e riportati allo stadio di congelamento primario. Le particelle congelate vengono inviate in una camera di essiccazione dove, in condizioni adeguate di calore e vuoto, il ghiaccio evapora e viene rimosso.
I macchinari per la mondatura possono rimuovere lo strato di pergamena del caffè lavorato a umido. Mondare il caffè lavorato a secco si riferisce alla rimozione dell'intera buccia essiccata dell'esocarpo, mesocarpo, ed endocarpo delle ciliegie essiccate.
La lucidatura è una procedura opzionale in cui l'eventuale pelle argentata che rimane sui chicchi dopo la mondatura viene rimossa dalla macchina. Mentre i fagioli lucidati sono considerati superiori a quelli non lucidati, in realtà, c'è poca variazione tra i due.
La classificazione e l'ordinamento vengono effettuati per dimensione e peso, e i fagioli vengono anche esaminati per difetti di colore o altre imperfezioni. I fagioli vengono dimensionati passando durante una serie di schermate. Vengono selezionati pneumaticamente utilizzando un getto d'aria per separare i chicchi pesanti da quelli leggeri.
Normalmente, la dimensione del chicco è rappresentata su una scala da 10 a 20. Infine, i chicchi difettosi vengono rimossi a mano o con macchinari. Fagioli insoddisfacenti a causa di carenze come dimensione o colore inaccettabili, fagioli troppo fermentati, gli insetti danneggiati e non sgusciati vengono rimossi. In molti paesi, questo processo viene eseguito sia a macchina che a mano, garantendo che vengano esportati solo i chicchi di caffè della migliore qualità.
La macchina per la lavorazione del caffè costa circa – Rs 1,5 Lakh/pezzo.
Diversi tipi di attrezzature utilizzate per la produzione del caffè. Alcuni di questi sono;
Molti dei nutrienti nei chicchi di caffè si fanno strada nel caffè preparato finito.
Una singola tazza di caffè ha:
Riboflavina o vitamina B2:11% della dose giornaliera di riferimento (RDI).
Acido pantotenico (vitamina B5):6% della RDI.
Manganese e potassio:3% della RDI.
Magnesio e niacina (vitamina B3):2% della RDI.
È una ricca fonte di antiossidanti: L'ambiente è occupato pieno di radicali liberi (particelle di inquinamento, ecc.) che devastano la pelle. Però, caricare la pelle con gli antiossidanti nel caffè la protegge e rafforza le sue difese naturali. Infatti, gli estratti di chicchi di caffè possono essere responsabili della conservazione dell'energia delle cellule della pelle grazie alle sue proprietà di radicali liberi.
Aumenta l'assunzione di fibre: Una tazza di caffè preparato rappresenta un apporto fino a 1,8 grammi di fibra dell'assunzione raccomandata di 20-38 grammi.
I bevitori di caffè hanno acido desossiribonucleico (DNA) più forte: I bevitori di caffè hanno un DNA con un'integrità più forte perché i globuli bianchi dei bevitori di caffè hanno avuto molti meno casi di rottura spontanea del filamento di DNA.
Il caffè riduce il rischio di cancro del colon-retto: Even moderate consumption of coffee can reduce the odds of rising colorectal cancer by 26%. This protective advantage increases with more consumption.
Reduced heart attack mortality risk: Researchers found that those who drink 2 or more cups of coffee daily after having a heart attack have the least risk of dying from the heart attack.
Reduced liver cancer risk: Take 1 to 3 cups of coffee a day has a 29% reduced risk of developing liver cancer.
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