Phơi và sấy cà phê Robusta đầu vụ khi trời còn mưa: vì sao lớp quả dày và đảo không đều làm mốc từ trong ra ngoài và cách kiểm soát độ ẩm trước khi đóng bao

Cuối tháng 10, Tây Nguyên bước vào vụ thu hoạch Robusta trong khi mưa cuối mùa chưa dứt hẳn. Mẻ quả đầu vụ là mẻ dễ hỏng nhất, không phải vì quả xấu hơn các mẻ sau, mà vì người làm chưa kịp xoay trở với thời tiết: sân phơi còn ướt, quả về dồn dập, lớp phơi trải dày cho nhanh, và cơn mưa chiều đến đúng lúc lớp quả đang ẩm nhất. Bài này giải thích vì sao một mẻ quả có thể mốc từ bên trong trước khi mắt thường nhìn thấy dấu hiệu rõ ràng, và đưa ra cách kiểm soát độ ẩm trước khi đóng bao bằng những con số đã có nguồn kiểm chứng.

từ 10 đến 12%

Độ ẩm nhân xanh an toàn khi lưu trữ theo hướng dẫn kỹ thuật của ngành

dưới 12,5%

Ngưỡng độ ẩm nhân xanh trong hướng dẫn thực hành tốt của Tổ chức Cà phê Quốc tế

dưới 0,65

Hoạt độ nước mục tiêu khi bảo quản nhân xanh, theo hướng dẫn kỹ thuật lưu trữ

3 µg/kg

Giới hạn tối đa ochratoxin A của Liên minh châu Âu cho cà phê rang và cà phê rang xay

1. Vì sao mẻ đầu vụ dễ hỏng nhất

Mẻ đầu vụ chịu đủ ba bất lợi cùng lúc. Thứ nhất, quả đầu vụ thường về không đều, có quả chín, quả còn xanh và quả đã quá chín lẫn trong một mẻ, nên tốc độ khô của từng quả khác nhau. Thứ hai, độ ẩm không khí cuối mùa mưa còn cao, hơi nước thoát ra khỏi quả chậm, và quả đã phơi có thể hút ẩm trở lại vào ban đêm hoặc khi gặp mưa rào. Thứ ba, đây là lúc sân phơi và nhân công chưa vào guồng ổn định, nên lớp quả dễ bị trải dày và đảo thưa hơn quy trình. Ba yếu tố này cộng lại tạo ra đúng điều kiện mà nấm mốc cần: ẩm kéo dài, thoáng khí kém và nhiệt độ ấm.

Nguy hiểm nhất là mốc không bắt đầu từ chỗ mắt nhìn thấy. Khi lớp quả dày, bề mặt trên cùng tiếp xúc nắng và gió nên khô trước, trong khi quả ở giữa và ở đáy vẫn ẩm. Người làm sờ tay thấy mặt trên se lại thì tưởng cả mẻ đã khô, nhưng lõi lớp phơi vẫn là môi trường ẩm và kín, nơi nấm mốc phát triển âm thầm. Đến khi vết mốc lộ ra ngoài, phần hỏng đã lan rộng hơn nhiều so với chỗ nhìn thấy, và mùi mốc đã ngấm vào những quả tưởng như còn lành.

Điều này liên quan trực tiếp đến cách hái và phân loại trước khi phơi. Quả chín đều khô đều hơn, quả xanh và quả dập khô chậm hơn và dễ lên men lạ. Hai bước hái và phân loại quyết định một nửa kết quả của mẻ phơi, bạn đọc có thể đối chiếu thêm với bài về độ chín quả và chất lượng nguyên liệu sơ chế và bài về phân loại quả sau thu hoạch.

2. Nước rời khỏi quả như thế nào

Phơi sấy thực chất là quá trình đưa nước từ trong quả ra ngoài rồi cho hơi nước thoát vào không khí. Nước ở lớp vỏ và lớp thịt quả thoát ra trước, nước trong nhân thoát ra sau và chậm hơn, vì phải đi xuyên qua các lớp mô. Khi lớp quả trải mỏng và được đảo đều, mọi quả đều lần lượt tiếp xúc nắng và gió, hơi nước thoát đều, và chênh lệch ẩm giữa các quả thu hẹp dần. Khi lớp quả trải dày và ít đảo, quả trên mặt khô nhanh, quả dưới đáy gần như không gặp nắng và gió, hơi nước bị giữ lại, và chênh lệch ẩm giữa các quả ngày càng lớn.

Giàn phơi cao có một lợi thế vật lý rõ ràng so với sân phơi mặt đất: không khí lưu thông cả từ dưới lên, nên quả khô nhanh hơn và ít bị hút ẩm ngược từ mặt sân khi trời ẩm. Tài liệu kỹ thuật cổ điển về sơ chế ghi nhận lớp cà phê thóc phơi trên sân hoặc trên bàn lưới thường trải dày từ 2 đến 10 cm và phải đảo thường xuyên, đồng thời quả trên bàn lưới khô nhanh hơn nhờ luồng khí ấm đi lên từ phía dưới [1]. Dù chọn sân hay giàn, nguyên tắc không đổi: lớp càng mỏng và đảo càng đều thì mẻ càng khô đồng đều, và mẻ khô đồng đều thì mốc càng ít cửa để bắt đầu.

Sơ đồ minh họa, vẽ bằng mã từ các mốc thời gian và độ ẩm đã có nguồn kiểm chứng, không phải số liệu đo của một mẻ cụ thể.

Các mốc trong sơ đồ lấy từ tài liệu kỹ thuật sơ chế: cà phê thóc ướt sau khi rửa có độ ẩm khoảng 57 phần trăm và được sấy về mức tối ưu khoảng 11 phần trăm [1]; tài liệu hướng dẫn chế biến ướt ghi nhận phơi nắng cà phê thóc thường mất từ 7 đến 15 ngày tùy thời tiết, trong khi máy sấy rút ngắn còn từ 24 đến 48 giờ [2]; với quả nguyên quả phơi khô tự nhiên, thời gian phơi nắng kéo dài từ 20 đến 30 ngày [2]. Riêng mức tối đa 12,5 phần trăm cho quả khô nguyên quả cũng được ghi trong tài liệu tổng quan về phương pháp sơ chế [2].

3. Hai chỉ số phải đo, không đoán: độ ẩm và hoạt độ nước

Độ ẩm và hoạt độ nước là hai chỉ số khác nhau, và chỉ đo một trong hai thì chưa đủ. Độ ẩm cho biết trong hạt có bao nhiêu nước tính theo khối lượng. Hoạt độ nước cho biết lượng nước đó có sẵn cho vi sinh vật và cho các phản ứng hóa học ở mức nào. Hai mẻ có cùng độ ẩm vẫn có thể khác nhau về nguy cơ mốc, vì cấu trúc hạt và cách nước liên kết trong hạt không giống nhau. Bài so sánh độ ẩm và hoạt độ nước và bài về ảnh hưởng của hoạt độ nước đến nhân xanh trong lưu trữ giải thích kỹ sự khác nhau này.

Về ngưỡng an toàn, hướng dẫn thực hành tốt của Tổ chức Cà phê Quốc tế, được dẫn lại trong bài tổng quan về an toàn thực phẩm của Viện Công nghệ Thực phẩm, khuyến cáo giữ độ ẩm nhân xanh dưới 12,5 phần trăm để giảm khả năng nấm mốc phát triển [3]. Hướng dẫn kỹ thuật của ngành thì đặt mục tiêu chặt hơn cho lưu trữ: độ ẩm từ 10 đến 12 phần trăm và hoạt độ nước dưới 0,65 [4].

Một ghi chú kỹ thuật của hiệp hội cà phê đặc sản, được một nhà rang xay dẫn lại, nêu điều kiện nấm mốc phát triển là độ ẩm trên 12 phần trăm đi cùng hoạt độ nước trên 0,70 [5]. Ba mốc này không mâu thuẫn nhau: mốc 12,5 phần trăm là trần không nên vượt, mốc từ 10 đến 12 phần trăm và hoạt độ nước dưới 0,65 là vùng mục tiêu để hàng lưu kho an toàn, còn mốc trên 12 phần trăm kèm hoạt độ nước trên 0,70 là vùng nguy cơ đã rõ.

Công thức tính độ ẩm, kèm ví dụ minh họa cách tính

Độ ẩm phần trăm bằng khối lượng ướt trừ khối lượng khô, chia cho khối lượng ướt, rồi nhân với 100. Ví dụ minh họa: một mẫu nhân 100 gam đem sấy khô hoàn toàn trong phòng thí nghiệm còn 89 gam thì độ ẩm của mẫu là 11 phần trăm, vì 100 trừ 89 bằng 11, chia cho 100 rồi nhân với 100 bằng 11. Đây là ví dụ tính minh họa, không phải kết quả đo của một lô hàng cụ thể. Khi đo ngoài xưởng, máy đo độ ẩm cho kết quả nhanh, nhưng nên lấy mẫu ở nhiều vị trí trong mẻ, nhất là ở giữa và ở đáy lớp phơi, vì đó là nơi ẩm nhất.

Sơ đồ minh họa, vẽ bằng mã từ các mốc ngưỡng đã có nguồn kiểm chứng, không phải kết quả đo của một lô hàng cụ thể.

Các mốc trên thang lấy từ ba nguồn kỹ thuật khác nhau, và bài này ghi rõ từng mốc thuộc về nguồn nào để bạn đọc không nhầm một mốc thành kết quả nghiên cứu duy nhất. Vùng đích từ 0,50 đến 0,60 khi xuất khẩu là thực hành phổ biến trong thương mại cà phê nhân xanh [6]. Mốc nấm mốc bắt đầu phát triển quanh 0,60 và mốc không bao giờ vượt 0,78 lấy từ hướng dẫn đo lường độ ẩm và hoạt độ nước trong rang xay [7]. Mốc trần mục tiêu lưu trữ dưới 0,65 lấy từ hướng dẫn ổn định môi trường bảo quản nhân xanh [4].

4. Ba cách phơi sấy đặt cạnh nhau

Không có cách nào tốt nhất cho mọi nhà, nên bảng dưới đây đặt ba cách cạnh nhau theo những tiêu chí mà người làm thực tế quan tâm nhất.

Tiêu chí	Sân phơi	Giàn phơi	Máy sấy
Thời gian khô	Cà phê thóc phơi nắng từ 7 đến 15 ngày; quả nguyên quả từ 20 đến 30 ngày, tùy thời tiết	Nhanh hơn sân phơi nhờ khí lưu thông cả từ dưới lên	Từ 24 đến 48 giờ cho cà phê thóc, và chỉ 6 giờ cho chặng cuối từ 15 phần trăm xuống 11 phần trăm ở 40 độ C
Nhiệt độ cần giữ	Nắng tự nhiên, tránh để quả chịu nắng gắt kéo dài làm khô mặt nhanh hơn khô nhân	Nắng tự nhiên, thoáng hơn nên ít bị hầm hơi khi trời ẩm	Không vượt quá từ 40 đến 45 độ C; nhiệt cao hơn làm chết mầm và hỏng hương vị
Ưu điểm lớn nhất	Chi phí thấp nhất, làm được khối lượng lớn, không tốn nhiên liệu	Mẻ khô đều hơn, ít hút ẩm ngược từ mặt đất, ít lên men lạ	Không phụ thuộc mưa, rút ngắn chặng khô chậm nhất, ổn định lịch giao hàng
Rủi ro lớn nhất	Mưa bất chợt, hút ẩm ngược ban đêm, lớp dày dễ mốc từ trong	Cần đầu tư khung giàn và diện tích, vẫn phụ thuộc thời tiết	Nhiệt cao làm hỏng màng tế bào và nứt hạt; chi phí nhiên liệu và bảo trì cao

Về nhiệt độ máy sấy, các nguồn kỹ thuật thống nhất ở một điểm: nhiệt cao tiết kiệm thời gian nhưng đánh đổi chất lượng. Tài liệu kỹ thuật về sấy cà phê khuyến cáo máy sấy không bao giờ đặt cao hơn từ 40 đến 45 độ C, vì ở nhiệt cao hơn mầm hạt chết và tiềm năng hương vị bị hỏng [8]. Một tổng quan nghiên cứu về nhiệt độ sấy ghi nhận mức 50 độ C cho hiệu quả năng lượng tốt nhất mà không làm thay đổi mạnh cấu trúc hạt, nhưng cũng ghi nhận nghiên cứu cho thấy khả năng nảy mầm giảm khi nhiệt sấy trên 40 độ C, và ở 50 độ C có tới 43 phần trăm hạt mất khả năng sống chỉ trong 3 giờ đầu, trong khi sấy ở 38 độ C giữ được 95 phần trăm hạt còn khả năng nảy mầm [9]. Một nghiên cứu khác về sấy quay cũng cho thấy mẻ phơi sân cho điểm cảm quan tốt nhất, mẻ sấy ở 60 độ C cho điểm thấp nhất, và màng tế bào hạt bị tổn thương khi độ ẩm hạt còn từ 25 phần trăm đến 20 phần trăm mà nhiệt sấy trên 50 độ C [10].

Cách làm thực tế được nhiều cơ sở áp dụng là kết hợp: phơi nắng trước để rút phần nước dễ thoát, rồi đưa vào máy sấy để hoàn tất chặng cuối từ khoảng 15 phần trăm xuống 11 phần trăm, vì đây là chặng khô chậm nhất và cũng là chặng dễ lên men nếu để lâu ngoài trời ẩm [8]. Cách kết hợp này vừa tiết kiệm nhiên liệu so với sấy toàn bộ bằng máy, vừa tránh để mẻ nằm ngoài trời quá lâu khi mưa dầm.

5. Ochratoxin A và vì sao người mua kiểm tra lô hàng

Nấm mốc không chỉ làm hỏng mùi vị. Một số loài nấm thuộc chi Aspergillus và Penicillium sinh ra ochratoxin A trong quá trình xử lý sau thu hoạch và lưu trữ khi trời ấm và ẩm [11]. Ochratoxin A được Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế xếp vào nhóm 2B, tức có thể gây ung thư cho người, đồng thời có độc tính với thận và hệ miễn dịch [11]. Độc tố này bền với nhiệt và áp suất, nên rang không loại bỏ được hoàn toàn, vì vậy kiểm soát phải bắt đầu từ khâu phơi sấy và lưu trữ chứ không thể trông chờ vào khâu rang.

Về giới hạn pháp lý, Quy định (EU) 2022/1370 của Ủy ban châu Âu đặt mức tối đa ochratoxin A là 3 microgam trên mỗi kilogam cho cà phê rang và cà phê rang xay, và 5 microgam trên mỗi kilogam cho cà phê hòa tan [12]. Cần lưu ý là Liên minh châu Âu, Hoa Kỳ và Trung Quốc đều không đặt mức tối đa cho cà phê nhân xanh, nhưng người mua vẫn kiểm tra lô nhân xanh vì mức của thành phẩm rang chịu ảnh hưởng trực tiếp từ mức của nguyên liệu đầu vào [11]. Một bài tổng quan về an toàn thực phẩm cũng dẫn hướng dẫn thực hành tốt của Codex rằng giữ độ ẩm nhân xanh dưới 12,5 phần trăm giúp giảm khả năng nấm mốc phát triển, và việc loại bỏ hạt có khuyết tật nhìn thấy được hoặc có mùi mốc, mùi đất đã làm giảm tần suất phát hiện ochratoxin A trên 10 phần tỷ trong tài liệu hướng dẫn năm 2005 của Tổ chức Cà phê Quốc tế [3].

6. Bốn hiểu sai thường gặp

Hiểu sai thứ nhất: bề mặt quả khô nghĩa là cả mẻ đã khô. Thực tế là mặt trên khô trước, lõi lớp phơi khô sau. Chỉ có máy đo độ ẩm lấy mẫu ở nhiều vị trí mới trả lời được cả mẻ đã khô hay chưa.
Hiểu sai thứ hai: phơi thêm vài nắng là đủ mà không cần đo. Phơi thêm nắng chỉ có ích khi nắng thực sự làm khô. Trong những ngày ẩm, quả phơi ngoài trời có thể hút ẩm ngược, nên phơi lâu hơn không đồng nghĩa với khô hơn.
Hiểu sai thứ ba: mốc chỉ xuất hiện khi nhìn thấy vết mốc. Nấm mốc phát triển bên trong lớp quả ẩm trước khi lộ ra ngoài, và mùi mốc có thể ngấm vào những quả chưa thấy vết. Vì vậy mẻ nghi mốc phải tách riêng ngay, không trộn chung để mong pha loãng.
Hiểu sai thứ tư: máy sấy luôn tốt hơn sân phơi. Máy sấy chỉ tốt hơn khi nhiệt được kiểm soát trong khoảng an toàn và mẻ được đảo đều trong buồng sấy. Máy sấy đặt nhiệt cao làm hỏng hạt nhanh hơn cả sân phơi làm ẩu, mà chi phí còn cao hơn.

7. Danh sách kiểm tra trước khi đóng bao

Trải lớp quả mỏng, không vượt quá độ dày mà tay đảo có thể lật đều trong một lượt.
Đảo quả theo cữ cố định trong ngày, tăng số lượt đảo khi trời ẩm và khi lớp quả còn ướt.
Che phủ kịp thời khi mưa đến, và chỉ dỡ bạt khi mặt sân và mặt quả đã ráo trở lại.
Đo độ ẩm ở nhiều vị trí trong mẻ, nhất là giữa và đáy lớp phơi, đến khi đạt từ 10 đến 12 phần trăm mới đóng bao.
Đo hoạt độ nước nếu có máy, giữ dưới 0,65 trước khi đưa vào kho.
Ngửi và nhìn kỹ từng mẻ trước khi đóng bao, tách riêng ngay mẻ có mùi mốc hoặc mùi đất lạ.
Để nhân nguội bằng nhiệt độ phòng rồi mới đóng bao kín, tránh hơi nước ngưng tụ trong bao.
Ghi nhãn từng bao theo ngày phơi và mẻ phơi để khi có khiếu nại thì truy được đúng mẻ.

Ghi chú thực hành

Mẻ cà phê đầu vụ không hỏng vì một sai lầm lớn, mà hỏng vì nhiều sai lệch nhỏ cộng lại: lớp hơi dày một chút, đảo hơi thưa một chút, mưa đến hơi chậm tay một chút, và đóng bao hơi sớm một chút. Mỗi sai lệch đều có thể sửa bằng một thói quen cụ thể: trải mỏng, đảo đều, che mưa kịp thời, và đo độ ẩm trước khi đóng bao. Làm đúng bốn thói quen này, mẻ đầu vụ sẽ đi qua mùa mưa một cách bình yên, và cả vụ sau cũng nhẹ nhàng hơn vì quy trình đã vào nếp. Bài về cấu trúc quả và vai trò của từng lớp trong sơ chế giải thích nước thoát qua những lớp nào của quả.

Ảnh bìa: Hai người đang phơi cà phê nhìn từ trên cao tại Việt Nam, ảnh của Phạm Quý trên Pexels, giấy phép sử dụng miễn phí, mã ảnh 34072329.

Nguồn tham khảo

Tài liệu kỹ thuật sơ chế cà phê cổ điển, Quaffee: cà phê thóc ướt khoảng 57 phần trăm độ ẩm, sấy về mức tối ưu khoảng 11 phần trăm, lớp phơi dày từ 2 đến 10 cm, đảo thường xuyên, phơi nắng từ 8 đến 10 ngày. quay lại đoạn trích dẫn
Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật sơ chế cà phê của Agriculture Institute: phơi nắng cà phê thóc từ 7 đến 15 ngày, máy sấy từ 24 đến 48 giờ, quả nguyên quả phơi nắng từ 20 đến 30 ngày, độ ẩm đích tối đa 12,5 phần trăm. quay lại đoạn trích dẫn
Hướng dẫn thực hành tốt của Tổ chức Cà phê Quốc tế về độ ẩm nhân xanh dưới 12,5 phần trăm và về loại bỏ hạt khuyết tật, dẫn lại trong bài tổng quan: Assessing the food safety risk of ochratoxin A in coffee, Viện Công nghệ Thực phẩm, DOI: 10.1111/1750-3841.15938. quay lại đoạn trích dẫn
Hướng dẫn ổn định môi trường bảo quản nhân xanh, LeBrewTech: giữ hoạt độ nước trong khoảng từ 0,55 đến 0,65, mục tiêu dưới 0,65, độ ẩm từ 10 đến 12 phần trăm. quay lại đoạn trích dẫn
Ghi chú kỹ thuật của Hiệp hội Cà phê Đặc sản về điều kiện nấm mốc phát triển, dẫn lại bởi Silver Oak Coffee: nấm mốc chỉ phát triển khi độ ẩm trên 12 phần trăm đi cùng hoạt độ nước trên 0,70. quay lại đoạn trích dẫn
Tổng quan về chuỗi sản xuất cà phê, World of Coffee: thực hành phổ biến khi xuất khẩu là giữ hoạt độ nước khoảng từ 0,50 đến 0,60 cho cà phê thóc và nhân xanh. quay lại đoạn trích dẫn
Hướng dẫn đo lường độ ẩm, hoạt độ nước và mật độ trong rang xay, CoffeeTec: nấm mốc và vi sinh vật phát triển từ hoạt độ nước quanh 0,60, hoạt độ nước không bao giờ nên vượt 0,78. quay lại đoạn trích dẫn
Coffee Drying, CoffeeResearch.org: máy sấy không đặt cao hơn từ 40 đến 45 độ C, chặng cuối từ 15 phần trăm xuống 11 phần trăm mất 6 giờ ở 40 độ C. quay lại đoạn trích dẫn
Influence of drying air temperature on coffee quality during storage, ResearchGate: mức 50 độ C cho hiệu quả năng lượng tốt nhất, khả năng nảy mầm giảm khi nhiệt sấy trên 40 độ C, 43 phần trăm hạt mất khả năng sống trong 3 giờ đầu ở 50 độ C theo Roa và cộng sự năm 1999, 95 phần trăm hạt giữ khả năng nảy mầm khi sấy ở 38 độ C. quay lại đoạn trích dẫn
Development and validation of a heated drying air diffusion system to optimize rotary dryers and final coffee quality, PubMed Central, PMC8219142: mẻ phơi sân cho điểm cảm quan tốt nhất, mẻ sấy ở 60 độ C cho điểm thấp nhất, màng tế bào tổn thương khi độ ẩm hạt từ 25 phần trăm đến 20 phần trăm mà nhiệt sấy trên 50 độ C. quay lại đoạn trích dẫn
Reduction in Ochratoxin A Occurrence in Coffee: From Good Practices to Biocontrol Agents, PubMed Central, PMC11355758. quay lại đoạn trích dẫn
Quy định (EU) 2022/1370 của Ủy ban châu Âu về mức tối đa ochratoxin A: 3 microgam trên mỗi kilogam cho cà phê rang và cà phê rang xay, 5 microgam trên mỗi kilogam cho cà phê hòa tan. quay lại đoạn trích dẫn