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Proceso de extracción de café en polvo; Métodos; Técnicas

El proceso de extracción de café en polvo

Hoy dia, repasemos los métodos de extracción del café en polvo.

Introducción al café:

Una de las bebidas más populares del mundo es el café. El nombre científico del café es Coffea Arabica. Se supone que el café fue descubierto por un pastor de cabras. Es la segunda bebida más popular del mundo.

El café se produce a partir de las semillas de una pequeña fruta roja que crece en plantas de tamaño medio entre arbustos y árboles. El procedimiento que convierte estas semillas en una bebida es un proceso largo y complejo, quizás el proceso más complejo asociado con cualquier bebida importante. El café tiene cafeína. La cafeína actúa estimulando el sistema nervioso central (SNC), corazón, &músculos. Hay dos tipos de café. El café arábica se cultivó inicialmente en la Península Arábiga. El café robusta es una planta resistente pero contiene el doble de cafeína.

Sobre la planta del café:

Planta de café.
Planta madura:

Las plantas de café pueden crecer hasta una altura de 10 a 15 m en la madurez, pero se mantienen en plantaciones de 3 minutos para la cosecha. Los arbustos permanecen productivos durante 15 a 20 años. Las hojas elípticas del cafeto son brillantes, verde oscuro, ceroso y de hasta 1,5 a 2,4 cm de largo.

Sale de:

Las hojas son simples pecioladas y tienen estípulas persistentes. Su parte inferior está marcada por pequeñas cavidades. En el tronco y las ventosas las hojas opuestas están en pares cruzados, mientras que en las ramas están en el mismo plano.

Flores:

Las flores de color blanco a rosado son muy fragantes y están dispuestas en reglas glom de 3 a 16, cuales, Sucesivamente, se agrupan en las axilas de las hojas o encima de las cicatrices de las hojas.

Las flores de los árboles son efímeras, marchitándose unas horas después de haber florecido. Las flores se encuentran en grandes racimos en madera vieja, normalmente son autofértiles y producirán frutos sin polinización.

Las raices:

Las raíces del cafeto pueden extenderse de 2,0 ma 2,5 m de longitud total. Las raíces pivotantes de los árboles pueden penetrar a una profundidad de 2,5 a 4 minutos en situaciones de plantación.

La fruta:

La fruta del café es ovalada, similar en tamaño y forma a una aceituna pequeña y se vuelve roja de verde durante la maduración. El fruto es una baya carnosa, en el que se incrustan 2 semillas. La floración y el cuajado de frutos se producen principalmente de 2 a 3 veces al año. Son necesarios alrededor de 6 a 7 meses para madurar la fruta. El período intermedio entre la floración y la maduración de los frutos varía, está determinada por una serie de factores (clima, latitud y altitud).

El proceso de extracción del café:

Granos de café crudo.
Madurez de la cosecha:

Las bayas o frutos de café maduran de mayo a octubre, dependiendo de la zona climática y los cultivares. Los granos de café están maduros cuando son rojos y suaves. Las bayas de café se completan de 8 a 9 meses después de que florece la planta.

Métodos de cosecha para el proceso de extracción del café:

Hay cuatro formas diferentes de cosechar café, el primero de los cuatro tipos es el método de pelado. Esta forma de recolección se realiza a mano, y quita todas las bayas, flores bayas verdes y bayas muy maduras.

El segundo método de recolección utiliza un peine para cepillar los árboles. Este método elimina todas las bayas maduras, dejando las bayas inmaduras, así como las hojas de color verde que todavía están conectadas a las ramas del árbol. Este es un método que requiere mucho tiempo, pero vale la pena el tiempo invertido. Sin embargo, este proceso de recolección debe ser más rentable porque las bayas inmaduras eventualmente madurarán, aumentando el rendimiento futuro.

El tercer método utilizado para la recolección es mecánico. Un vibrador fijado al tronco del cafeto se utiliza para sacudir las bayas maduras y soltarlas para que caigan al suelo donde se pueden alcanzar con facilidad.

El cuarto método es el más caro porque requiere recoger las bayas a mano cuando están maduras. El motivo de este gasto es que hay que hacerlo tantas veces como sea necesario hasta que se recojan todas las bayas. La recolección debe comenzar desde el centro de la planta, usando ambas manos. Para el procesamiento húmedo de la cosecha de café, las bayas maduras se recolectan selectivamente a mano semanalmente o cada dos semanas. No hay máquinas que puedan recoger los granos de café de forma selectiva.

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Proceso de extracción de café en polvo:

Los granos de café y sus semillas se someten a varios procesos antes de convertirse en el café tostado familiar. Los granos de café se han recolectado selectivamente a mano; un método que requiere mucha mano de obra, implica la selección de solo las bayas en el pico de madurez. Más generalmente, los cultivos se recogen en tiras, donde todas las bayas se cosechan simultáneamente independientemente de la madurez por persona o máquina. Después de recoger, El café verde se procesa mediante uno de dos métodos:el método de proceso en seco, como las bayas se pueden recoger en tiras, y el método de proceso húmedo, que incorpora la fermentación en el procedimiento y produce un café suave.

Luego se ordenan por color, y la mayoría de las veces se quita la pulpa de la baya, generalmente por máquina, y las semillas se fermentan para eliminar la capa viscosa de mucílago que todavía está presente en la semilla. Cuando termine la fermentación, las semillas se lavan con una gran cantidad de agua dulce para eliminar los residuos de fermentación, que genera cantidades masivas de aguas residuales de café. Finalmente, las semillas se secan.

El mejor (pero menos utilizado) proceso de secado del café es el uso de mesas de secado. En este método, el café despulpado y fermentado se esparce finamente en camas elevadas, que permite que el aire pase por todos los lados del café, Y luego el café se mezcla a mano. En este método, el secado que se realiza es más uniforme, y la fermentación es menos probable. Próximo, el café está clasificado, &etiquetado como café verde. Algunas empresas utilizan cilindros para bombear aire caliente y secar las semillas de café. aunque esto es normalmente en lugares donde la humedad es muy alta.

Tostado en extracción de café en polvo:

El siguiente paso en el procedimiento es el tostado del café verde. El café generalmente se vende tostado, y con raras excepciones, todo el café se tuesta antes de consumirse. El proceso de tostado influye en el sabor de la bebida cambiando el grano de café tanto física como químicamente. El frijol disminuye de peso a medida que se pierde humedad y aumenta de volumen, haciendo que se vuelva menos denso. La densidad del grano también influye en la fuerza del café y los requisitos para el envasado.

El tostado comienza cuando la temperatura dentro del grano alcanza los 200 ° C, aunque las diferentes variedades de semillas difieren en humedad. Durante el tueste, la caramelización ocurre cuando el calor intenso descompone los almidones, que altera el color del frijol.

La sacarosa se pierde rápidamente durante el proceso de tostado y puede desaparecer por completo en tostados más oscuros. Durante el tueste, los aceites y ácidos aromáticos se debilitan, cambiando el sabor; a 205 ° C, otros aceites comienzan a desarrollarse. Uno de estos aceites se crea a unos 200 ° C, que es en gran parte responsable del aroma y sabor del café.

El tostado es el paso final del procesamiento de los granos en su estado intacto. Durante este tratamiento final, mientras todavía está en el estado de frijol, más cafeína se degrada por encima de los 235 ° C. El tostado oscuro es el paso más importante en el procesamiento de granos para eliminar la cafeína.

Granos de café tostados.
Materias primas necesarias para la extracción de café en polvo:

Dos de las 50 especies conocidas de granos de café lideran la industria del café para bebidas. Variedades de café arábica, cultivado principalmente en América Latina, India, e Indonesia, son de sabor relativamente suave y, como consecuencia, traer un precio más alto. Son relativamente caras de cosechar ya que las cerezas de café individuales deben recolectarse a mano en su punto máximo de madurez. Variedades de café Robusta, cultivado principalmente en África, India, e Indonesia. Tiene un sabor más áspero pero son más baratos de cultivar ya que se pueden cosechar en un rango de madurez y son más resistentes a enfermedades e insectos. Debido a su precio más atractivo, las robustas se utilizan generalmente en la fabricación de cafés instantáneos.

El tostado a temperaturas superiores a 300 ° F o 180 ° C elimina la humedad de los granos de café. Los frijoles destinados a la elaboración de productos instantáneos se tuestan con el mismo método que los frijoles destinados a la elaboración casera. aunque el contenido de humedad puede dejarse un poco más alto (alrededor del 7-10%). Luego, los granos se muelen en forma gruesa para minimizar las partículas finas que podrían impedir el flujo de agua durante el sistema de elaboración de cerveza industrial.

Extracción directa con solvente orgánico:

Un proceso común de extracción de cafeína de los granos de café es la extracción con solventes orgánicos, usando un solvente orgánico para lavar los frijoles. Primero, Cocine al vapor los frijoles en un tambor giratorio durante al menos 30 minutos para abrir sus poros, y luego enjuagarlos repetidamente durante varias horas con diclorometano o acetato de etilo.

La cafeína satura el solvente, para que pueda eliminarlo. En este punto, la cafeína extraída de los frijoles ahora se disuelve en el solvente, en lugar de los frijoles. Después de enjuagar cocinas los frijoles al vapor por segunda vez, que evapora el solvente, salir de la cafeína detrás como un polvo blanco. A continuación, los granos de café se secan al vacío. Este método puede extraer cafeína del café líquido. El café es principalmente agua, por lo que el diclorometano funciona ya que es un solvente inmiscible en agua. Cuando el diclorometano y el agua se mezclan, se separan en dos capas.

Método de proceso de agua de extracción de café en polvo:

Durante el proceso de agua, coloca los granos de café en agua y calienta alrededor de los puntos de ebullición. Esto elimina la cafeína de los frijoles, pero elimina todos los sabores. Tratas la mezcla con un solvente, que absorbe y evapora la cafeína. Finalmente, vuelve a poner los frijoles en la mezcla para que absorban el sabor que perdieron antes en el procedimiento.

Extracción de dióxido de carbono supercrítico:

Otro método para extraer cafeína pura de los granos de café utiliza dióxido de carbono. El dióxido de carbono es un gas a presión y temperatura atmosféricas, pero si subes la presión y la temperatura, el gas se convierte en un líquido supercrítico. En la extracción de dióxido de carbono, enjuague los frijoles con dióxido de carbono líquido supercrítico. Luego, filtra el líquido supercrítico para deshacerse de la cafeína extraída, &recíclelo para usarlo de nuevo.

El proceso seco de extracción de café en polvo:

El proceso de secado nos permite obtener el llamado café natural. Hay cuatro pasos en total:

Si la recolección del café se ha realizado mediante despalillado, Es aún más importante limpiar los granos de impurezas y cuerpos extraños. El proceso suele consistir en tamizar las cerezas y luego lavarlas con un fuerte chorro de agua; alternativamente, las drupas se pueden sumergir en tanques de agua corriente. Después del lavado, comienza el método seco las cerezas se secan al sol, después de haber sido colocado sobre patios de hormigón.

Mezclar a intervalos regulares permite que todas las cerezas se muestren al efecto deshidratante de la luz solar, las frutas se dejan al sol entre dos y tres semanas. En algunas areas, este procedimiento se realiza mediante aire caliente en secadoras durante dos o tres días. Una vez que se haya logrado la máxima deshidratación, se colocan dentro de máquinas descascaradoras que liberan el frijol de la piel, pulpa y pergamino. En este paso, los frijoles deben separarse según tipo y tamaño, ya que no todos son de la misma calidad.

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El proceso húmedo de extracción de café en polvo:

El procedimiento húmedo nos permite obtener el llamado café lavado.

En esta etapa, hay más pasos:

Se utiliza el proceso húmedo, especialmente si las cerezas de café se han recolectado utilizando la técnica de recolección, ya que las drupas deben ser de calidad constante. Asegura resultados de mayor calidad, en primer lugar, las cerezas se colocan en tanques llenos de agua para separar las maduras de las inmaduras o secas (fase de limpieza).

La etapa de maceración, que tiene lugar en tanques especiales, prepara las cerezas para el "despulpado". Las cerezas se colocan en un dispositivo que extrae las semillas pero aún deja algo de pulpa en la semilla. En este punto, tiene lugar la fermentación, que dura de 24 a 36 horas y afecta el sabor del café. De este modo, la semilla y la pulpa se eliminan por completo, seguido de otra etapa de lavado para limpiar los frijoles más a fondo. La penúltima fase consiste en el secado mediante exposición a la luz solar o mediante secadoras especiales. Finalmente, la capa de pergamino envuelta alrededor de la semilla se quita por medio de una máquina descascaradora.

Deshidración:

Se pueden obtener dos métodos básicos para convertir el extracto de café líquido en una forma seca. Son secado por pulverización y liofilización. El método de secado por atomización se realiza a una temperatura más alta, que afecta el sabor del producto final, pero es menos costoso que la liofilización.

El secado:

El secado se puede realizar mediante secado al sol o secado mecánico con aire caliente, &preferiblemente en mallas de sombra. Al secar, Se reduce el contenido de humedad del 13-15%. El secado al sol es barato y produce un producto de calidad ligeramente superior, pero requiere mucha mano de obra. espacio y tiempo. El café debe colocarse con un grosor de 2,5 cm y voltearse cada hora.

Secado por aspersión:

Enfriado, El concentrado líquido clarificado se rocía con una boquilla en la parte superior de una torre de secado. La torre de secado tiene al menos 75 pies de altura. El aire que se ha calentado a aproximadamente 480 ° F se sopla durante la niebla para evaporar el agua. El aire se desvía fuera de la torre cerca de la parte inferior, y se filtra para eliminar las partículas finas, que pueden recircularse durante la torre o reintroducirse durante la etapa de aglomeración. El polvo de café seco se acumula en la parte inferior de la torre de secado antes de descargarse para su posterior procesamiento. El polvo resultante contiene de 2 a 4% de humedad y consiste en partículas no polvorientas. El secado por aspersión puede ir seguido de un paso para formar el polvo en partículas más gruesas que se disolverán completamente en la taza del consumidor.

Secar en frío:

Se puede utilizar el secado por congelación en lugar del secado por aspersión. El proceso consta de cuatro pasos, comenzando con "congelación primaria". El extracto de café se enfría a una estabilidad fangosa a aproximadamente 20 ° F. El aguanieve preenfriado se coloca en una cinta de acero, bandejas o tambores y enfriar aún más en una serie de pasos hasta que alcance una temperatura de -40 ° F. Los procesos de enfriamiento rápidos dan como resultado productos de colores más claros, mientras que los procesos más lentos generan gránulos más oscuros.

Las placas de hielo se rompen en pedazos y se muelen en partículas del tamaño adecuado del paso de secado. Las partículas se tamizan para asegurar un tamaño adecuado, y los que son demasiado pequeños se derriten y se devuelven a la etapa de congelación primaria. Las partículas congeladas se envían a una cámara de secado donde, en condiciones adecuadas de calor y vacío, el hielo se vaporiza y se quita.

Molienda de los granos en el proceso de extracción de café en polvo:

La maquinaria de descascarado puede eliminar la capa de pergamino del café procesado en húmedo. El descascarado del café procesado en seco se refiere a eliminar toda la cáscara seca del exocarpio, mesocarpio, y endocarpio de las cerezas secas.

El pulido es un procedimiento opcional en el que la piel de plata que queda en los granos después del descascarado se quita con una máquina. Si bien los frijoles pulidos se consideran superiores a los sin pulir, en realidad, hay poca variación entre los dos.

La clasificación y la clasificación se realizan por tamaño y peso, y los frijoles también se revisan para detectar defectos de color u otras imperfecciones. Los granos se clasifican pasándolos durante una serie de pantallas. Se clasifican neumáticamente mediante el uso de un chorro de aire para separar los granos pesados ​​de los ligeros.

Normalmente, el tamaño del frijol se representa en una escala de 10 a 20. Por último, Los granos defectuosos se eliminan a mano o con maquinaria. Frijoles que no son satisfactorios debido a deficiencias como tamaño o color inaceptables, frijoles fermentados en exceso, Los insectos dañados y sin pelar se eliminan. En muchos países, este proceso se realiza tanto a máquina como a mano, asegurando que solo se exporten granos de café de la mejor calidad.

Costo de la máquina de procesamiento de café:

La máquina de procesamiento de café cuesta aproximadamente - Rs 1.5 Lakh / Piece.

Equipo utilizado para la producción de café:

Diferentes tipos de equipos utilizados para la producción de café. Algunos de estos son;

Principales países productores de café:

El perfil nutricional del café:

Muchos de los nutrientes en los granos de café se abren paso en el café terminado.

Una sola taza de café tiene:

Riboflavina o vitamina B2:11% de la Ingesta Diaria de Referencia (IDR).

Ácido pantoténico (vitamina B5):6% de la IDR.

Manganeso y potasio:3% de la IDR.

Magnesio y niacina (vitamina B3):2% de la IDR.

Beneficios para la salud del café:

Es una rica fuente de antioxidantes: El medio ambiente está lleno de radicales libres (partículas contaminantes, etc.) que causan estragos en la piel. Sin embargo, Cargar la piel con los antioxidantes del café la protege y refuerza sus defensas naturales. De hecho, Los extractos de granos de café pueden ser responsables de la conservación de la energía de las células de la piel debido a sus propiedades de radicales libres.

Aumente su ingesta de fibra: Una taza de café preparado representa una aportación de hasta 1,8 gramos de fibra de la ingesta recomendada de 20 a 38 gramos.

Los bebedores de café tienen un ácido desoxirribonucleico (ADN) más fuerte: Los bebedores de café tienen ADN con mayor integridad porque los glóbulos blancos de los bebedores de café tienen muchos menos casos de rotura espontánea de la cadena de ADN.

El café reduce el riesgo de cáncer colorrectal: Incluso un consumo moderado de café puede reducir las probabilidades de un aumento del cáncer colorrectal en un 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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