我國小粒咖啡鮮果以傳統(tǒng)濕法(水洗)初加工方式為主,其工藝流程為鮮果→除雜→分級→脫皮(膠)→發(fā)酵→清洗→干燥→脫殼→分選→商品咖啡豆。不足之處一是用水量大,加工1 t咖啡鮮果用水量為3~6 t。二是環(huán)境污染大,治污難度高,初加工廢水中果皮、果肉、糖類、果膠、CODcr、BOD等污染物濃度高,廢水溶液呈酸性。三是成品咖啡豆級數(shù)不分,不同級別咖啡豆交混,嚴(yán)重影響了咖啡的品質(zhì),不利于咖啡提質(zhì)增效。技術(shù)通過初加工技術(shù)創(chuàng)新,在提升咖啡品質(zhì)和降低加工成本的前提下,污水達(dá)到零排放。
目前,系列技術(shù)設(shè)備在70余家咖啡加工企業(yè)使用,日加工咖啡鮮果達(dá)1 000 t以上,已實現(xiàn)較大范圍推廣應(yīng)用。
2017年以來,云南農(nóng)業(yè)大學(xué)熱帶作物學(xué)院與云南仨得科技公司、普洱富民農(nóng)業(yè)裝備有限公司等進行技術(shù)創(chuàng)新合作,研發(fā)咖啡無水加工技術(shù),進行了大量的生產(chǎn)性試驗,試驗表明,鮮果用水量為零,葉、渣、石等雜質(zhì)除凈率98%、干果分凈率96%、非成熟果與成熟果分凈率大于98%、鮮果果皮脫凈率大于99%(機損率小于1%)、脫膠機脫凈率大于98%(機損率小于2%)、每小時鮮果處理加工量達(dá)到4 000 kg。
2021—2022年利用此技術(shù)實現(xiàn)污水零排放,提升了咖啡豆品質(zhì),提高了生產(chǎn)效率,降低了人工成本;提高了咖啡豆成品率,降低了機損率,增加了效益。
以技術(shù)作為“咖啡加工提質(zhì)增效關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與集成應(yīng)用”重要科技成果支撐材料,2020年獲海南省科技進步二等獎。
技術(shù)方案為全新脫皮干燥設(shè)備機械一體化生產(chǎn)線,采用內(nèi)循環(huán)水對咖啡鮮果清洗、除雜。脫皮及脫皮后輸送為無水加工,經(jīng)生物發(fā)酵后采用高效空氣能熱泵干燥,全程清潔能源無污染物排放。
脫皮機皮果分離、脫皮機破損率、脫膠機脫凈率、脫膠機破損率等技術(shù)參數(shù)均達(dá)到甚至超過濕法加工參數(shù)要求。
機械脫膠加工或生物發(fā)酵采用機械脫膠直接處理,完成優(yōu)質(zhì)商品咖啡豆加工;采用可控工業(yè)微生物厭氧發(fā)酵,完成精品咖啡豆加工,提高咖啡豆的品質(zhì)。兩種處理后續(xù)工序相同。
咖啡濕豆表面一般含水量為13%,這部分水分必須2 h內(nèi)快速除掉,以確??Х葷穸共粫a(chǎn)生二次發(fā)酵。采用大風(fēng)量熱風(fēng)在預(yù)干燥池內(nèi)完成除濕,咖啡豆相互無粘接,無結(jié)塊。每小時干燥處理濕豆量≥500 kg,為進入下一工序創(chuàng)造條件。
對預(yù)干后的咖啡豆采用空氣熱泵背壓式干燥設(shè)備機干燥到含水量為12%??Х榷古c干燥池?zé)o粘接、干燥盤無堵塞、咖啡豆無后發(fā)酵。
整個生產(chǎn)線實現(xiàn)全自動化、可視化控制。解決生豆工業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、一致性的問題。
咖啡種植區(qū)域的咖啡加工企業(yè)、咖啡莊園、咖啡專業(yè)合作社、咖啡種植大戶均可使用。
咖啡加工過程中所需內(nèi)循環(huán)水必須干凈無異味,相關(guān)設(shè)備必須專業(yè)技術(shù)人員調(diào)試處理,初次使用操作需要專業(yè)技術(shù)人員進行指導(dǎo)。
云南農(nóng)業(yè)大學(xué)熱帶作物學(xué)院。