Chế biến và bảo quản hạt điều

Mục đích của chế biến hạt điều là gì?

Hạt điều có rất nhiều công dụng và hầu hết tất cả thành phần cấu tạo của hạt điều đều có giá trị kinh tế nhất định. Vỏ hạt điều (lớp vỏ cứng bên ngoài) chứa rất nhiều dầu điều, có thể khai thác dầu vỏ điều (CNSL) với rất nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Vỏ lụa hạt điều chứa nhiều chất tanin và chất dinh dưỡng, ứng dụng nhiều trogn ngành kỹ nghệ thuộc da, công nghệ sơn, thức ăn chăn nuôi,... Nhân hạt điều rất giàu chất dinh dưỡng với rất nhiều lợi ích cho sức khỏe con người. Chính vì vậy, chế biến hạt điều là công việc cần thực hiện nhằm mục đích khai thác được tối đa tiềm năng và lợi ích kinh tế của hạt điều.

Nguyên tắc của chế biến hạt điều là gì?

Chế biến hạt điều chủ yếu là để lấy nhân điều do đó phải đảm bảo cho được:

- Nhân không bị bể vỡ và giữ nguyên được phẩm chất và màu sắc trắng tự nhiên vốn có.

- Nhân điều không được dính bẩn dầu từ vỏ điều.

Phương pháp chế biến hạt điều

Xét về mức độ cơ giới hóa và các trang thiết bị sử dụng trong dây chuyền sản xuất có thể phân chia ra chế biến hạt điều thành hai phương pháp chính:

- Chế biến thủ công hay chế biến hạt điều theo hệ thống cơ giới kết hợp thủ công. Ưu điểm của phương pháp chế biến thủ công là tỷ lệ nhân tương đối cao (trên 85%) trong khi tiêu hao sản phẩm thấp, vốn đầu tư thấp nên khả năng thu hồi vốn nhanh. Nhược điểm của phương pháp này là năng suất lao động rất thấp, cần sử dụng nhiều lao động phổ thông. Chính vì vậy phương pháp này phù hợp với gian đoạn đầu những năm 2000 trở về trước và thường được phù hợp với những vùng có lợi thế về lao động giá rẻ như Ấn Độ, khu vực châu Phi.

- Phương pháp thứ hai là chế biến cơ giới (chế biến hạt điều theo hệ thống toàn cơ giới hóa). Cơ giới hóa có thể được thực hiện ở một vài khâu hoặc toàn bộ công đoạn trong quá trình chế biến hạt điều. Công nghiệp chế biến hạt điều bước vào giai đoạn cơ giới vào những năm đầu thập niên 60 của thế kỷ trước với các hệ thống do hãng Oltremare (Ý) và Sturtevant-Flectcher London của Anh cung cấp. Tuy nhiên những năm 2000 trở về trước các hệ thống này vẫn chưa đạt hiệu quả về tỷ lệ thu hồi, hao tổn cao và chi phí đầu tư lớn nên chưa được phổ biến. Một số quy trình về hệ thống cơ giới được thể hiện qua các sơ đồ 2,3,4 bên dưới:

Công nghệ chế biến hạt điều

Ngay từ đầu thập niên 20 của thế kỷ 20, Ấn Độ đã có chế biến hạt điều (hầu hết thực hiện bằng tay) và đã có xuất khẩu những lượng nhỏ nhân điều nhưng phải từ năm 1925  khi lượng nhân xuất khẩu đạt 50 tấn Ấn Độ mới được công nhận là nước có chế biến hạt điều và xuất khẩu nhân điều.

Ngay từ trước thế chiến thứ hai đã có những nghiên cứu khoa học kỹ thuật đầu tiên trong lĩnh vực chế biến hạt điều cả về thiết bị và công nghệ, thời điểm này đã có nhiều bước tiến về kỹ thuật chế biến, đặc biệt là việc cơ giới một số khâu trong dây chuyền sản xuất hạt điều.

Trong ngành sản xuất chế biến hạt điều hiện nay, có hai loại công nghệ phổ biến quyết định đến quy trình sản xuất hạt điều chính là công nghệ xử lý nhiệt và công nghệ xử lý hạt điều bằng hơi nước.

Quy trình chế biến hạt điều

Nhìn chung dù chế biến hạt điều theo công nghệ xử lý nhiệt hoặc công nghệ xử lý hơi nước với hệ thống thủ công hoặc cơ giới đều cùng theo một dây chuyền sản xuất như sơ đồ bên dưới với 8 bước cơ bản:

Bước 1: Phân cỡ nguyên liệu - Sàng cỡ

Ở bước này, hạt điều được sàn cỡ sơ bộ thành các loại kích cỡ khác nhau, thông thường sẽ được sàng cỡ thành bốn loại chính với các kích cỡ từ lớn đến nhỏ theo thứ tự A, B, C và D. Một số nhà máy sẽ phân cỡ chi tiết hơn thành 6 hoặc 8 loại để có kích cỡ phù hợp nhất. Phân cỡ giúp cân chỉnh kỹ thuật chế biến cho các công đoạn tiếp theo phù hợp với mỗi loại kích cỡ khác nhau của hạt điều.

Bước 2: Làm sạch và Ẩm hóa

- Làm sạch: Rửa sạch đất cát, bụi bẩn ở hạt điều, đây là bước thường được áp dụng với công nghệ chao dầu và có vai trò quan trọng để đảm bảo sự ổn định và độ bền của thiết bị vì bụi bẩn, đất cát dễ làm hỏng thiết bị và khó lọc dầu khi sản xuất.

- Ẩm hóa: là công đoạn làm tăng độ ẩm cho hạt điều trước khi qua bước xử lý nhiệt. Hạt điều nguyên liệu khi bảo quản trong kho thường có độ ẩm từ 8-10%, chính vì vậy, khâu ẩm hóa giúp tăng độ ẩm cho hạt điều lên 15-25%, giúp vỏ hạt điều dễ dàng phồng lên, nhân điều không quá giòn dễ bị vỡ trong những khâu chế biến sau, đồng thời ẩm hóa giúp đảm bảo được chất lượng của nhân điều.Có thể thực hiện ẩm hóa bằng các cách: ngâm trong nước, tưới nước hoặc kết hợp vừa ngam vừa tưới nước.

Bước 3: Xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt là bước quan trọng trong quá trình ché biên hạt điều nhằm tạo khoảng hỡ giữa vỏ và nhân điều, làm cho vỏ trở nên mềm hơn và dễ dàng tách vỏ. Có hai phương pháp xử lý nhiệt phổ biến là rang và hấp.

Xử lý nhiệt (rang)

Xử lý nhiệt hoặc rang là phương pháp dùng nhiệt lượng để làm cho lớp vỏ hạt điều phồng lên nhằm tạo khoảng hở giữa nhân và vỏ điều, giúp việc bóc tách vỏ điều được dễ dàng hơn. Có hai cách rang để xử lý hạt điều theo phương pháp này là:

- Cách 1: rang trực tiếp (Drum roasting - phương pháp đốt): hạt điều được cho vào thùng quay và đốt trực tiếp, phương pháp này hiện nay ít được sử dụng vì ô nhiễm môi trường và chất lượng hạt điều thu được thấp.

- Cách 2: rang trong dầu vỏ điều CNSL (Oil bath roasting - Phương pháp chao dầu): hạt điều được cho vào bể có chứa dầu vỏ điều đã được gia nhiệt trong thời gian từ 1-3 phút, sau đó hạt điều tiếp tục được đưa qua máy ly tâm để tách và thu hồi CNSL. Lúc này thu được hạt có độ hở giữa vỏ và nhân, đồng thời thu hồi được 50% CNSL có trong vỏ điều. Phương pháp này giúp đảm bảo được chất lượng nhân tốt và môi trường làm việc tương đối sạch sẽ, ít gây ô nhiễm môi trường nên được xử dụng khá phổ biến.

Xử lý hạt điều bằng hơi nước (Steam roasting - phương pháp hấp)

Hấp là phương pháp hiện nay đang được sử dụng rất phổ biến tại các doanh nghiệp sản xuất hạt điều Việt Nam. Theo đó, hạt điều sẽ được cho vào một bể chứa, đồng thời cho hơi nước ở áp suất thường (100 độ C) hoặc hơi nước ở áp suất cao (170 độ C) trong khoảng thời gian từ 30 đến 45 phút để tác động làm cho vỏ hạt điều phồng lên nhằm mục đích tạo ra khoảng hở giữa nhân và vỏ, giúp quá trình tách vỏ được dễ dàng. 

Phương pháp này được sử dụng phổ biến từ những năm 2005 đến nay nhờ chi phí thấp với thiết kế đơn giản nhưng lại thu hồi được tỷ lệ nhân cao và chất lượng, dồng thời ảnh hưởng ít nhất đến môi trường.

Bước 4: Cắt bóc vỏ (Chẻ điều)

Chể điều là công đoạn nhằm cắt tách lớp vỏ cứng bên ngoài của hạt điều nhằm thu được nhân bên trong nhưng vẫn đảm bảo được độ nguyên vẹn của nhân và tránh việc để dầu vỏ dính vào nhân. Chính vì vậy, khâu này có yêu cầu về kỹ thuật cao nhằm đảm bảo được chất lượng nhân điều và đạt được năng suất cao nhất. Đồng thời, các khâu trước về sà cỡ và xử lý nhiệt phải đạt được các yêu cầu về kỹ thuật thì mới tạo điều kiện để khâu cắt bóc vỏ diễn ra hiệu quả.

Có các phương pháp chẻ điều như sau:

- Chẻ điều thủ công: công nhân sẽ dùng gỗ hoặc búa gõ nhẹ để lớp vỏ tách ra nhằm thu được nhân điều. Đây là phương pháp cổ điển và gần như không còn được sử dụng trong sản xuất hàng loạt vì chất lượng nhân thu được kém và năng suất lao động cực kỳ thấp (khoảng 10kg/ngày cho một công nhân lành nghề).- Chẻ điều bán thủ công - chẻ tay (cơ giới kết hợp thủ công): phương pháp này sử dụng máy cắt vỏ điều dạng thô sơ, sử dụng sức người để tạo lực cắt cho 2 lưỡi dao tác động vào vỏ điều, tách đôi lớp vỏ và thu được nhân điều bên trong. Phương pháp này giúp thu được nhân nguyên vẹn lên đến 90% và năng suất cũng được nâng lên gấp đôi với trung bình một người một ngày có thể chẻ được từ 15 đến 18kg. Phương pháp này được sử dụng rất phổ biến ở VIệt Nam giai đoạn trước 2009, đến nay phương pháp này được dùng chủ yếu ở các xưởng sản xuất hạt điều rang muối hoặc dùng cho kích cỡ nhỏ của hạt điều.

Hình - Hai lưỡi dao mài theo kích cỡ hạt điều

- Bóc vỏ bằng máy chẻ: máy chẻ điều trước kia (giai đoạn trước 2010) được phát triển ở Ý với hệ thống do Oltremare cung cấp và hệ thống Sturtevant Engineering Co., của nước Anh cung cấp. Ưu điiểm của máy là năng suất cao. Tuy nhiên hiêu quả thu hồi nhân kém với mức thu hồi chỉ đạt từ 50-65% trong khi chi phí đầu tư lại cao nên ít được phổ biến. Đến năm 2009, với việc đầu tư vào nghiên cứu phát triển thiết bị tách vỏ điều tự động của Hiệp hội điều Việt Nam, dòng máy chẻ tách vỏ đã dần hoàn thiện với tỷ lệ nhân nguyên thu hồi được trên 90%, đồng thời chi phí và công suất rất linh hoạt theo quy mô của nhà máy, công nghệ được tự chủ hoàn toàn trong nước nên giai đoạn sau này máy chẻ điều được sử dụng rất phổ biến ở nước ta, thay thế cho hai phương pháp truyền thống cũ, năng suất lao động tăng lên trên dưới 10 lần so với việc chẻ tay.

Bước 5: Sấy

Sau khi chẻ tách vỏ, nhân điều được chuyển qua công đoạn sấy. Sấy có vai trò rất quan trọng trong việc làm khô nhân và giảm độ ẩm đến mức tiêu chuẩn (dưới 5%), đồng thời làm lớp vỏ lụa giòn và dễ tróc hơn giúp khâu bóc vỏ lụa dễ dàng hơn. Quá trình sấy yêu cầu phải duy trì nhiệt độ và thời gian ở mức thích hợp, nếu sấy với nhiệt độ quá cao hoặc thời gian quá dài sẽ làm cho nhân bị xém vàng và khó khăn cho quá trình bóc vỏ lụa.

Có hai loại lò sấy phổ biến:

- Kiểu lò Borma - sử dụng phương pháp truyền nhiệt đối lưu, phương pháp này cho chất lượng nhân thấp và tốn nhiều lao động nên hiện nay ít phổ biến.

- Kiểu lò sấy ngang sử dụng phương pháp khí nóng tuần hoàn cưỡng bức, gia nhiệt bằng củi, vỏ điều, hơi nước hoặc điện. Kiểu lò sấy này hiện nay được sử dụng phổ biến ở các nhà máy sản xuất điều của nước ta nhờ tính hiệu quả về chất lượng, năng suất và tietes kiệm được chi phí.

Bước 6: Bóc vỏ lụa

Sau khi sấy, nhân điều sẽ được chuyển qua công đoạn bóc vỏ lụa để loại bỏ lớp vỏ lụa mỏng bên ngoài. Có hai cách bóc vỏ lụa chủ yếu:

- Bóc vỏ lụa thủ công: công nhân sẽ dùng dao cạo và bóc thủ công bằng tay. Phương pháp này năng suất lao động thấp và không ổn định, phụ thuộc vào trình độ lành nghề của nhân công. Thông thường trung bình một ngày một người sẽ làm được khoảng 10kg. Ưu điểm là xử lý được hầu hết 100% vỏ lụa và gần như không tốn chi phí đầu tư ban đầu.

- Bóc vỏ lụa bằng máy (bóc vỏ lụa bằng cơ giới): phương pháp này hiện nay được sử dụng phổ biến nhờ năng suất cao. Từ năm 2009, công nghệ bóc vỏ lụa bằng máy của Việt Nam đã được hoàn thiện. Thay vì tỷ lệ đạt nhân trước kia chỉ khoảng 70-80% thì hiện nay đã đạt được mức trên 90%, tỷ lệ hạt vỡ hỏng từ 4-8%. Ưu điểm của phương pháp này là năng suất rất cao, trung bình xử lý được 400-500kg/giờ chỉ cần một công nhân xử lý. Tuy nhiên hạn chế của phương pháp này là chi phí đầu tư cao, tỷ lệ nhân còn sót vẫn phải xử lý bằng phương pháp thủ công.

Bước 7: Phân loại - phân cấp hạng sản phẩm

Sau khi bóc lụa, nhân điều được loại bỏ hoàn toàn lớp vỏ lụa bên ngoài với độ ẩm đạt chuẩn dưới 5%, lúc này nhân điều được gọi là nhân trắng. Nhân trắng sẽ được chuyển qua khâu phân loại để phân cấp hạng sản phẩm. Người ta dựa vào kích cỡ, độ nguyên hoặc vỡ và màu sắc để chia hạt điều nhân trắng thành các loại khác nhau như hạt nguyên W180, W240, W320,.. hạt vỡ Lbw, SP, WS,.. các cách phân loại này được thực hiện theo tiêu chuẩn được các tổ chức quy định. Mỗi loại sản phẩm sẽ có giá trị thương phẩm và yêu cầu cụ thể khác nhau.

Bước 8: Đóng gói

Đóng gói bao lớn (bao PE hoặc hộp thiếc)

Nhân hạt điều phải được đóng gói đúng tiêu chuẩn nhằm đảm bảo chất lượng và bảo vệ hạt điều tốt nhất. Vật liệu được dùng bên trong bao bì phải sạch sẽ và có chất lượng tốt để tránh ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng hạt điều (bên trọng và bên ngoài hạt). Nhân hạt điều phải được đóng gói trong môi trường kín khí. Đối với tem nhãn và giấy in các thông số thương mại thì phải đảm bảo tiêu chuẩn dùng keo hoặc mực không độc.

Đóng gói để vận chuyển

Khi đóng gói để vận chuyển, bao bì (thường dùng carton) cần phải đủ độ cứng để bảo vệ sản phẩm bên trong tốt nhất, tránh các trường hợp bị hư hại do áp lực bên ngoài. Bao bì sử dụng phải đạt chuẩn về kích thước cũng như thành phần, đảm bảo cho việc đóng gói không quá chặt và bó nhưng phải chắc chắn để bảo vệ chất lượng của hạt. Kích thước bao bì cũng phải được tính toán sử dụng tương thích với kích thước kệ pallet và container theo tiêu chuẩn.

Bảo quản

Hạt điều thô nguyên vỏ

Sau khi thu hoạch, hạt điều thô tươi cần được phơi khô dưới ánh nắng mặt trời ngay lập tức, quá trình phơi phải liên tục và đảo thường xuyên để tạo sự đồng đều cho các hạt, đến khi độ ẩm của hạt (trong lớp vỏ cứng) còn từ 8 đến 10%  thì mới đạt yêu cầu. Nhân điều cũng như hạt điều thô đều phải được bảo quản trong điều kiện môi trường kho khô ráo (độ ẩm tương đối dưới 65%),  nhiệt độ mát (dưới 10 độ C), độ thông thoáng tốt và ít ánh sáng trực tiếp từ mặt trời.

Nhân hạt điều

Độ ẩm nhân hạt điều phải được duy trì ở mức 5% hoặc thấp hơn, tuyệt đối tránh xa ác nguồn gây mùi mạnh. Điều kiện bảo quản phải đảm bảo tốt để bảo vệ sản phẩm khỏi côn trùng và sâu bọ gây hại. Trong trường hợp lưu trữ bảo quản cùng kho với hạt điều hữu cơ (hạt điều thô) và nhân điều, thì cần áp dụng các phương pháp sau:

- Đào tạo và hướng dẫn quy trình kỹ thuật cho lao động chịu trách nhiệm.

- In ấn và dãn nhãn các chỉ dẫn cùng kí hiệu rõ ràng trên các vận dụng trong kho lưu trự (xilo, pa lét, bể chứa,...).

- Phân biệt các chỉ dẫn bằng màu sắc khác nhau.

- Theo dõi bằng sổ nhật ký cho từng hàng hóa riêng biệt (nhập / xuất, thô / nhân hạt).

Nghiêm cấm sử dụng các biện pháp lưu trữ bằng hóa chất (như khí methyl bromide). Luôn luôn tránh lưu trữ sản phẩm hữu cơ và sản phẩm thông thường cũng một kho. Thực tế chứng minh rằng không nên sử dụng methyl bromide để phun khử trùng hạt điều, vì nó sẽ gây ra phản ứng hóa học trong hạt làm sinh ra hương vị giống sữa bò bị lên men do để lâu và có mùi chua gây khó chịu. Lưu ý nên nghiêm cấm sử dụng chất hóa học để khử trùng hạt điều thô và nhân điều trong mọi trường hợp. 

Quản lý chất lượng toàn diện sản phẩm nhân điều

Chất lượng sản phẩm nhân điều phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng hạt điều thô đưa vào chế biến. Có thể nói 80% chất lượng nhân do chất lượng hạt điều thô quyết định. Ngoài yếu tố hạt điều thô, yếu tố con người cũng có tác động rất lớn tới chất lượng sản phẩm vì vậy để đảm bảo niềm tin cho khách hàng tiêu thụ về chất lượng sản phẩm cần phải xây dựng và tổ chức thực hiện tốt hệ thống "quản lý chất lượng toàn diện" (viết tắt là QLCLTD) trong quá trình sản xuất chế biến hạt điều. Nhà sản xuất cần lên chỉ tiêu cụ thể và thực hiện tốt quy định của hệt hống QLCLTD để đạt được hiệu quả tốt nhất trong kinh doanh.

Nguồn tham khảo:

- Phạm Đình Thanh, Hạt điều - Sản xuất và chế biến, 2003.