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Processus d'extraction de poudre de café ; Méthodes ; Technique

Le processus d'extraction de la poudre de café

Aujourd'hui, passons en revue les méthodes d'extraction de la poudre de café.

Introduction au café :

L'une des boissons les plus populaires au monde est le café. Le nom scientifique du café est Coffea Arabica. Le café aurait été découvert par un éleveur de chèvres. C'est la deuxième boisson la plus populaire au monde.

Le café est produit à partir des graines d'un petit fruit rouge qui pousse sur des plantes à mi-chemin entre l'arbuste et l'arbre. La procédure qui transforme ces graines en boisson est un processus long et complexe, peut-être le processus le plus complexe associé à n'importe quelle boisson importante. Le café contient de la caféine. La caféine agit en stimulant le système nerveux central (SNC), cœur, &muscles. Il existe deux types de café. Le café arabica était initialement cultivé dans la péninsule arabique. Le café Robusta est une plante rustique mais contient le double de caféine.

À propos du caféier :

Usine de café.
Plante mature :

Les plants de café peuvent atteindre une hauteur de 10 à 15 m à maturité mais sont conservés dans des plantations de 3 min à des fins de récolte. Les arbustes restent productifs pendant 15 à 20 ans. Les feuilles elliptiques du caféier sont luisantes, vert foncé, cireux et mesurant jusqu'à 1,5 à 2,4 cm de long.

Feuilles:

Les feuilles sont simples, pétiolées et ont des stipules persistantes. Leur dessous est marqué par de petites cavités. Sur le tronc et les ventouses, les feuilles opposées sont en paires croisées, alors que sur les branches elles sont sur le même plan.

Fleurs:

Les fleurs de couleur blanche à rosée sont très parfumées et disposées en règles glom de 3 à 16, lequel, à son tour, sont regroupés à l'aisselle des feuilles ou au-dessus des cicatrices foliaires.

Les fleurs de l'arbre sont éphémères, flétrir quelques heures après leur floraison. Les fleurs se présentent en gros bouquets sur les vieux bois, sont normalement autofertiles et produiront des fruits sans pollinisation.

Les racines:

Les racines du caféier peuvent s'étendre de 2,0 m à 2,5 m de longueur totale. Les racines pivotantes des arbres peuvent pénétrer jusqu'à une profondeur de 2,5 à 4 min en situation de plantation.

Le fruit:

Le fruit du café est ovale, semblable en taille et en forme à une petite olive et devient rouge du vert pendant la maturation. Le fruit est une baie charnue, dans laquelle 2 graines sont incrustées. La floraison et la nouaison ont lieu le plus souvent 2 à 3 fois par an. Environ 6 à 7 mois sont nécessaires pour mûrir le fruit. La période intermédiaire entre la floraison et la maturation des fruits varie, étant déterminé par un certain nombre de facteurs (climat, latitude et altitude).

Le processus d'extraction du café :

Grains De Café Crus.
Maturité de récolte :

Les baies de café ou les fruits mûrissent de mai à octobre, selon la zone climatique et les cultivars. Les baies de café sont mûres lorsqu'elles sont rouges et molles. Les baies de café sont complètes 8 à 9 mois après la floraison de la plante.

Méthodes de récolte pour le processus d'extraction du café :

Il existe quatre façons différentes de récolter le café, le premier des quatre types étant la méthode de décapage. Cette forme de récolte se fait à la main, et il enlève toutes les baies, fleurs, baies vertes et baies très mûries.

La deuxième méthode de récolte utilise un peigne pour brosser les arbres. Cette méthode supprime toutes les baies mûres, laissant les baies non mûres ainsi que les feuilles de couleur verte qui sont encore reliées aux branches de l'arbre. C'est une méthode qui prend du temps, mais ça vaut le temps investi. Cependant, ce processus de récolte doit être plus rentable car les baies non mûres finiront par devenir mûres, augmenter le rendement futur.

La troisième méthode utilisée pour la récolte est mécanique. Un vibrateur fixé au tronc du caféier est utilisé pour secouer les baies mûres afin qu'elles tombent au sol où elles peuvent être facilement atteintes.

La quatrième méthode est la plus chère car elle nécessite une cueillette manuelle des baies lorsqu'elles sont mûres. La raison de cette dépense est qu'elle doit être effectuée autant de fois que nécessaire jusqu'à ce que toutes les baies soient cueillies. La cueillette doit commencer au centre de la plante, en utilisant les deux mains. Pour le traitement humide de la récolte du café, les baies mûres sont cueillies sélectivement à la main chaque semaine ou toutes les deux semaines. Il n'y a pas de machines qui peuvent cueillir les baies de café de manière sélective.

Lire: Processus de fabrication de poudre de thé.

Procédé d'extraction de poudre de café :

Les baies de café et leurs graines subissent plusieurs processus avant de devenir le café torréfié familier. Les baies de café ont été cueillies sélectivement à la main; une méthode à forte intensité de main d'œuvre, il s'agit de sélectionner uniquement les baies au plus fort de leur maturité. Plus généralement, les cultures sont cueillies en bandes, où toutes les baies sont récoltées simultanément, quelle que soit leur maturité par la personne ou la machine. Après la cueillette, le café vert est traité par l'une des deux méthodes, la méthode par voie sèche, car les baies peuvent être cueillies en lanières, et la méthode par voie humide, qui intègre la fermentation dans la procédure et donne un café doux.

Ensuite, ils sont triés par couleur, et le plus souvent la chair de la baie est enlevée, généralement par machine, et les graines sont fermentées pour éliminer la couche visqueuse de mucilage encore présente sur la graine. Lorsque la fermentation est terminée, les graines sont lavées avec une grande quantité d'eau douce pour éliminer les résidus de fermentation, qui génère des quantités massives d'eaux usées de café. Dernièrement, les graines sont séchées.

Le meilleur (mais le moins utilisé) processus de séchage du café utilise des tables de séchage. Dans cette méthode, le café dépulpé &fermenté est étalé en fine couche sur des planches surélevées, qui laisse passer l'air de tous les côtés du café, &puis le café est mélangé à la main. Dans cette méthode, le séchage qui a lieu est plus uniforme, &la fermentation est moins probable. Prochain, le café est trié, &étiqueté comme café vert. Certaines entreprises utilisent des cylindres pour pomper de l'air chauffé pour sécher les graines de café, bien que ce soit normalement dans des endroits où l'humidité est très élevée.

Torréfaction en extraction de poudre de café :

La prochaine étape de la procédure est la torréfaction du café vert. Le café est généralement vendu à l'état torréfié, et à de rares exceptions près, tout le café est torréfié avant d'être consommé. Le processus de torréfaction influence le goût de la boisson en modifiant le grain de café à la fois physiquement et chimiquement. Le haricot diminue de poids à mesure que l'humidité est perdue et augmente de volume, la rendant moins dense. La densité du grain influence également la force du café et les exigences d'emballage.

La torréfaction commence lorsque la température à l'intérieur du grain atteint 200°C, bien que différentes variétés de graines diffèrent par l'humidité. Pendant la torréfaction, la caramélisation se produit lorsqu'une chaleur intense décompose les amidons, ce qui altère la couleur de la fève.

Le saccharose est rapidement perdu pendant le processus de torréfaction et peut disparaître complètement dans les torréfactions plus foncées. Pendant la torréfaction, les huiles et acides aromatiques s'affaiblissent, changer la saveur; à 205°C, d'autres huiles commencent à se développer. L'une de ces huiles est créée à environ 200°C, qui est en grande partie responsable de l'arôme et de la saveur du café.

La torréfaction est l'étape finale du traitement des grains dans leur état intact. Au cours de ce dernier traitement, alors qu'il est encore à l'état de haricot, plus de caféine se décompose au-dessus de 235°C. La torréfaction foncée est la dernière étape du traitement des grains pour éliminer la caféine.

Grains de café torréfiés.
Matières premières nécessaires à l'extraction du café en poudre :

Deux des 50 espèces connues de grains de café dominent l'industrie du café de boisson. Variétés de café Arabica, cultivé principalement en Amérique latine, Inde, et l'Indonésie, ont une saveur relativement douce et, par conséquent, apporter un prix plus élevé. Ils sont relativement coûteux à récolter car les cerises de café individuelles doivent être cueillies à la main à leur apogée de maturité. Variétés de café Robusta, cultivé principalement en Afrique, Inde, et l'Indonésie. Il a eu une saveur plus dure, mais ils sont moins chers à cultiver car ils peuvent être récoltés sur une gamme de maturité et sont plus résistants aux maladies et aux insectes. En raison de leur prix plus attractif, les robustas sont généralement utilisés dans la fabrication de cafés instantanés.

La torréfaction à des températures supérieures à 300 °F ou 180 °C élimine l'humidité des grains de café. Les grains destinés à être utilisés dans des produits instantanés sont torréfiés de la même manière que les grains destinés au brassage domestique, bien que la teneur en humidité puisse être laissée légèrement plus élevée (environ 7 à 10 %). Les grains sont ensuite broyés grossièrement pour minimiser les particules fines qui pourraient gêner l'écoulement de l'eau pendant le système de brassage industriel.

Extraction directe par solvant organique :

Un processus courant d'extraction de la caféine des grains de café est l'extraction par solvant organique, en utilisant un solvant organique pour laver les fèves. D'abord, cuire à la vapeur les grains dans un tambour rotatif pendant au moins 30 minutes pour ouvrir leurs pores, puis les rincer à plusieurs reprises pendant plusieurs heures avec du dichlorométhane ou de l'acétate d'éthyle.

La caféine sature le solvant, donc peut l'enlever. À ce stade, la caféine extraite des grains est maintenant dissoute dans le solvant, plutôt que les haricots. Après rinçage, tu fais cuire les fèves à la vapeur une deuxième fois, qui évapore le solvant, sortir la caféine derrière sous forme de poudre blanche. Les grains de café sont ensuite séchés sous vide. Cette méthode permet d'extraire la caféine du café liquide. Le café est principalement de l'eau, le dichlorométhane fonctionne donc car c'est un solvant non miscible à l'eau. Lorsque le dichlorométhane et l'eau se mélangent, ils se séparent en deux couches.

Procédé à l'eau Méthode d'extraction de la poudre de café :

Pendant le processus de l'eau, vous placez les grains de café dans l'eau et chauffez à environ des points d'ébullition. Cela enlève la caféine des grains, mais ça enlève toutes les saveurs. Vous traitez le mélange avec un solvant, qui absorbe et évapore la caféine. Finalement, vous mettez à nouveau les haricots dans le mélange pour leur permettre d'absorber la saveur qu'ils ont perdue plus tôt dans la procédure.

Extraction de dioxyde de carbone supercritique :

Une autre méthode pour extraire la caféine pure des grains de café utilise le dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone est un gaz à pression et température atmosphériques, mais si vous augmentez la pression et la température, le gaz se transforme en un liquide supercritique. Dans l'extraction du dioxyde de carbone, rincer les fèves avec du dioxyde de carbone liquide supercritique. Puis, vous filtrez le liquide supercritique pour vous débarrasser de la caféine extraite, &recyclez-le pour l'utiliser à nouveau.

Le procédé sec d'extraction de poudre de café :

Le procédé sec permet d'obtenir un café dit naturel. Il y a au total quatre étapes :

Si la récolte du café a été réalisée par effeuillage, il est d'autant plus important de nettoyer les grains des impuretés et des corps étrangers. Le processus consiste généralement à tamiser les cerises puis à les laver avec un jet d'eau puissant; alternativement, les drupes peuvent être immergées dans des réservoirs d'eau courante. Après le lavage, la méthode sèche commence les cerises sont séchées au soleil, après avoir été placé sur des terrasses en béton.

Le mélange à intervalles réguliers permet de montrer à toutes les cerises l'effet déshydratant de la lumière du soleil. Les fruits sont laissés au soleil pendant deux à trois semaines. Dans certaines régions, cette procédure s'effectue au moyen d'air chaud dans des séchoirs pendant deux ou trois jours. Une fois la déshydratation maximale atteinte, ils sont placés à l'intérieur des décortiqueuses qui libèrent la fève de la peau, pulpe et parchemin. A cette étape, les grains doivent être séparés selon le type et la taille, car ils ne sont pas tous de la même qualité.

Lire: Procédé d'extraction de spiruline, Méthodes, Techniques.

Le procédé humide d'extraction de poudre de café :

Le procédé humide nous permet d'obtenir du café dit lavé.

À ce stade, il y a plus d'étapes :

Le procédé humide est utilisé, en particulier si les cerises de café ont été cueillies selon la technique de la cueillette car les drupes doivent être de qualité constante. Il garantit des résultats de meilleure qualité, d'abord, les cerises sont placées dans des cuves remplies d'eau pour séparer les mûres des non mûres ou sèches (phase de nettoyage).

L'étape de macération, qui se déroule dans des réservoirs spéciaux, prépare les cerises à "pulper". Les cerises sont placées dans un appareil qui extrait les graines mais laisse encore un peu de pulpe sur la graine. À ce stade, la fermentation a lieu, qui dure de 24 à 36 heures et affecte le goût du café. De cette façon, la graine et la pulpe sont complètement éliminées, suivi d'une autre étape de lavage pour mieux nettoyer les fèves. L'avant-dernière phase consiste en un séchage par exposition au soleil ou à l'aide de machines de séchage particulières. Finalement, la couche de parchemin enroulée autour de la graine est retirée au moyen d'une décortiqueuse.

Déshydratation :

Deux méthodes de base peuvent être obtenues pour convertir l'extrait de café liquide en une forme sèche. Ils sont séchage par pulvérisation et lyophilisation. La méthode de séchage par atomisation est effectuée à une température plus élevée, qui affecte le goût du produit final, mais c'est moins coûteux que la lyophilisation.

Séchage:

Le séchage peut être effectué soit par séchage au soleil, soit par séchage mécanique à l'air chaud, &de préférence sur filet d'ombrage. En séchant, 13 à 15 % d'humidité est réduite. Le séchage au soleil est bon marché et donne un produit de qualité légèrement supérieure, mais il nécessite beaucoup de main-d'œuvre, l'espace et le temps. Le café doit être déposé sur 2,5 cm d'épaisseur et retourné toutes les heures.

Séchage par pulvérisation:

refroidi, Le concentré liquide clarifié est pulvérisé au cours d'une buse au sommet d'une tour de séchage. La tour de séchage mesure au moins 75 pieds de haut. L'air qui a été chauffé à environ 480 ° F est soufflé pendant la brume pour évaporer l'eau. L'air est dévié hors de la tour près du bas, et il est filtré pour éliminer les particules fines, qui peuvent être recirculés lors de la tour ou réintroduits lors de l'étape d'agglomération. La poudre de café sèche s'accumule au bas de la tour de séchage avant d'être déchargée pour un traitement ultérieur. La poudre résultante contient 2 à 4% d'humidité et se compose de fluides, particules non poussiéreuses. Le séchage par atomisation peut être suivi d'une étape pour former la poudre en particules plus grossières qui se dissoudront complètement dans la tasse du consommateur.

Lyophilisation:

La lyophilisation peut être utilisée à la place du séchage par pulvérisation. Le processus comprend au total quatre étapes, commençant par « congélation primaire ». L'extrait de café est refroidi jusqu'à ce qu'il soit stable à environ 20 °F. La neige fondue pré-refroidie est placée sur une bande en acier, plateaux, ou des tambours et encore refroidi dans une série d'étapes jusqu'à ce qu'il atteigne une température de -40°F. Les processus de refroidissement rapide prenant le résultat dans plus petit, produits de couleur plus claire, tandis que les processus plus lents génèrent de plus gros, granules plus foncés.

Les plaques de glace sont brisées en morceaux et broyées en particules de la taille appropriée à l'étape de séchage. Les particules sont tamisées pour assurer un bon dimensionnement, et ceux qui sont trop petits sont fondus et renvoyés à l'étape de congélation primaire. Les particules congelées sont envoyées dans une chambre de séchage où, dans des conditions appropriées de chaleur et de vide, la glace se vaporise et est éliminée.

Broyage des grains dans le processus d'extraction de poudre de café :

Les machines de décorticage peuvent enlever la couche de parchemin du café traité par voie humide. Le décorticage du café traité à sec consiste à retirer l'intégralité de l'enveloppe séchée de l'exocarpe, mésocarpe, et endocarpe des cerises séchées.

Le polissage est une procédure facultative au cours de laquelle toute peau argentée qui reste sur les fèves après le décorticage est retirée à la machine. Alors que les grains polis sont considérés comme supérieurs aux grains non polis, en réalité, il y a peu de variation entre les deux.

Le classement et le tri sont effectués par taille et poids, et les haricots sont également examinés pour les défauts de couleur ou d'autres imperfections. Les grains sont dimensionnés en passant au cours d'une série de cribles. Ils sont triés pneumatiquement en utilisant un jet d'air pour séparer les grains lourds des grains légers.

Normalement, la taille du haricot est représentée sur une échelle de 10 à 20. Enfin, les fèves défectueuses sont enlevées soit à la main, soit par des machines. Haricots insatisfaisants en raison de déficiences telles que la taille ou la couleur inacceptables, haricots surfermentés, endommagés par les insectes et non décortiqués sont enlevés. Dans beaucoup de pays, ce processus est fait à la fois à la machine et à la main, en veillant à ce que seuls les grains de café de la meilleure qualité soient exportés.

Coût de la machine de traitement du café :

La machine de traitement du café coûte environ – Rs 1,5 Lakh/pièce.

Matériel utilisé pour la production de café :

Différents types d'équipements utilisés pour la production de café. Certains d'entre eux sont ;

Principaux pays producteurs de café :

Le profil nutritionnel du café :

De nombreux nutriments contenus dans les grains de café se retrouvent dans le café infusé fini.

Une seule tasse de café a :

Riboflavine ou vitamine B2 :11% de l'Apport Journalier de Référence (RDI).

Acide pantothénique (vitamine B5) :6% du RDI.

Manganèse &potassium :3% du RDI.

Magnésium &niacine (vitamine B3) :2% du RDI.

Bienfaits du café pour la santé :

C'est une riche source d'antioxydants : L'environnement est plein de radicaux libres (particules de pollution, etc.) qui font des ravages sur la peau. Cependant, charger la peau des antioxydants contenus dans le café la protège et renforce ses défenses naturelles. En réalité, les extraits de grains de café peuvent être responsables de la préservation de l'énergie des cellules de la peau en raison de ses propriétés anti-radicalaires.

Augmentez votre apport en fibres : Une tasse de café infusé représente jusqu'à 1,8 gramme de fibres par rapport à l'apport recommandé de 20 à 38 grammes.

Les buveurs de café ont un acide désoxyribonucléique (ADN) plus fort : Les buveurs de café ont un ADN avec une intégrité plus forte parce que les globules blancs des buveurs de café avaient beaucoup moins de cas de rupture spontanée des brins d'ADN.

Le café réduit le risque de cancer colorectal : Même une consommation modérée de café peut réduire de 26 % les risques d'augmentation du cancer colorectal. 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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