Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ án tốt nghiệp - 1 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
CHƯƠNG 1
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1.1. Đặt vấn đề
Do trình độ khoa học và công nghệ của nước ta còn bị hạn chế, vì vậy sản phẩm
cà phê nhân trên thị trường thế giới còn kém chất lượng và bị ép giá. Để tạo được
thương hiệu cho cà phê Việt Nam trên thị trường đồng thời nâng cao giá thành sản
phẩm, tăng doanh thu thì vấn đề thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân cho hiệu quả
kinh tế cao có khả năng đứng vững trên thị trường là vấn đề hết sức quan trọng. Muốn
vậy khi thiết kế một nhà máy cần chú ý đến việc lựa chọn công nghệ, trang thiết bị và
địa điểm xây dựng.
Để xây dựng một nhà máy sản xuất cà phê nhân thì cần chú ý đến những vấn đề
sau:
Tính khả thi, vị trí xây dựng, địa điểm xây dựng, năng suất, đường giao thông,
nguyên liệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm, nguồn cung cấp năng lượng: điện, nước,
nhiên liệu, nguồn nhân lực, hợp tác xã, liên hợp hoá, xử lý chất thải.
1.2. Tính khả thi
Như chúng ta đã biết Việt Nam đang trên đường công nghiệp hoá, hiện đại hoá,
đời sống nhân dân ngày càng được cải thiện về mặt vật chất cũng như tinh thần. Vì vậy
nhu cầu thưởng thức các loại thức uống nói chung và cà phê nói riêng ngày càng tăng.
Mặt khác trong những năm vừa qua sản lượng và diện tích cà phê không ngừng tăng
lên, thị trường xuất khẩu rộng lớn. Bên cạnh đó nguồn nguyên liệu nước ta vô cùng dồi
dào. Từ các điều kiện trên cho thấy việc xây dựng thêm một nhà máy chế biên cà phê
với quy mô công nghiệp, hiện đại là hoàn toàn có tính khả thi.
1.3. Vị trí xây dưng
Như chúng ta đã biết việc chọn địa điểm để xây dựng phân xưởng đóng vai trò
quan trọng. Nhà máy phải đặt ở địa điểm sao cho vừa đảm bảo hoạt động tốt trong thời
gian sản xuất đồng thời đáp ứng các yêu cầu công nghệ trang thiết bị của phương pháp
mà ta lựa chọn để chế biến. Muốn vậy nhà máy được xây dựng cần phải thoả mãn các
điều kiện sau: gần nguồn nguyên liệu, gần sông hồ để tận dụng nguồn nước, gần mạng
lưới điện quốc gia, các điều kiện khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió thích hợp, nguồn

lao động dồi dào…

Đồ án tốt nghiệp - 2 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
Tỉnh Đắc Lắc hiện có trên 175.540 (ha) cà phê, với sản lượng mỗi năm đạt
400.000 tấn cà phê nhân trở lên. Đây là tỉnh có diện tích trồng cà phê lớn nhất nước ta,
đồng thời có vị trí địa lý thuận lợi cho việc sản xuất cà phê.Phía bắc giáp tỉnh Gia Lai,
phía nam giáp tỉnh Lâm Đồng, phía đông giáp tỉnh Phú Yên và Khánh Hoà, phía tây
giáp vương quốc Campuchia và tỉnh Đăk Nông. Có quốc lộ 14, 26, 27 rất thuận lợi cho
việc vận chuyển nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm. Mặt khác trên địa bàn tỉnh còn nhiều
nhà máy khác như: nhà máy đường, nhà máy chế biến mủ cao su, cơ sở chế biến nông
sản… tạo thành một cụm khu công nghiệp rộng lớn.
1.4. Địa điểm xây dựng
Căn cứ vào những điều kiện đã nêu trên, tôi quyết định chọn tỉnh DakLak là địa
điểm xây dựng mà cụ thể là gần nông trường cà phê Cưpul huyện KRôngPach, nằm
gần quốc lộ 26, quốc lộ 14, quốc lộ 27, cách trung tâm thành phố 20 km về phía
Đông.
Các thông số về điều kiện thời tiết tại DakLak:
Nhiệt độ trung bình hằng năm: 23,3
0
C
Nhiệt độ mùa hè: 36,0
0
C
Độ ẩm mùa hè: 82%
Độ ẩm mùa đông: 80%
Hướng gió chính: Đông và Đông Bắc.
1.5. Nguồn nguyên liệu
Daklak là một tỉnh có diện tích và sản lượng cà phê lớn nhất nước ta với nhiều
huyện trồng cà phê như: MaD’rak, Krôngbông, Krông Nô, CưJut, Dakmin, ChưM’nga,
Ea Sup, Krông Eana, KrôngPach….Đó là những huyện có thể cung cấp nguồn cà phê

cho nhà máy. Ngoài ra, ta có thể vận chuyển nguồn nguyên liệu cà phê từ các tỉnh khác
như: Lâm Đồng, Gia Lai, Kon Tum, Đồng Nai… Do vậy việc chọn địa điểm đặt nhà
tại tỉnh Đaklak là hoàn toàn hợp lý, vừa giảm được chi phí vận chuyển vừa đảm bảo
chất lượng của nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất.
1.6. Đường giao thông
Nhà máy ở nông trường Cưpul rất thuận tiện cho việc thu mua nguyên liệu cũng
như vận chuyển sản phẩm.
1.6.1. Đường bộ
Nhà máy nằm sát quốc lộ 14, gần quốc lộ 13, 19 cho nên thuận lợi cho việc nhập
nguyên liệu và phân phối sản phẩm.

Đồ án tốt nghiệp - 3 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
1.6.2. Đường thủy
Nhà máy cách cảng Nha Trang khoảng không xa cho nên có thể sử dụng cảng
này để phân phối sản phẩm trong và ngoài nước.
1.6.3. Đường sắt
Nhà máy có thể dùng ô tô vận chuyển sản phẩm về ga Nha Trang, ở đó có thể
đóng container để đưa sản phẩm đi khắp mọi nơi.
Ngoài ra từ nhà máy có thể đi Gia Lai, Đồng Nai, Bình Phước, thành phố Hồ chí
Minh…
1.7. Thị trường tiêu thụ sản phẩm
Mặc dù nhà máy đặt tại Tây Nguyên có nhiều đồi núi cao, đèo dốc việc đi lại có
phần khó khăn nhưng lại có một vị trí đặc biệt thuận lợi là gần các đường quốc lộ. Hơn
nữa cà phê được trồng ở vùng đất đỏ bazan luôn mang một hương vị đặc biệt hấp dẫn
lôi cuốn mọi người, được thị trường trong nước cũng như ngoài nước ưa chuộng.
1.8. Năng suất
Nhu cầu uồng cà phê của người dân ngày càng tăng. Để đáp ứng lượng cà phê
tiêu thụ trong nước và xuất khẩu, cần phải xây dựng nhà máy chế biến cà phê đảm bảo
chất lượng đồng thời phù hợp với sản lượng cà phê của địa phương. Hơn nữa, có nhiều
thương gia ngoài nước xem thị trường Việt Nam là điểm đầu tư lí tưởng, đặc biệt là đầu

tư vào mặt hàng cà phê. Điều này dẫn đến con đường mua bán và trao đổi hàng hóa
phát triển. Do đó, việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê bằng phương pháp ướt với
năng suất 32 tấn cà phê quả tươi/năm và 16 tấn cà phê thóc khô/ năm là một yêu cầu
cần thiết.
1.9. Nguồn cung cấp năng lượng.
-Điện: Nhà máy sử dụng nguồn điện trên mạng lưới quốc gia đường dây 500 KV
đã được hạ thế xuống 220 / 380 V. Để đảm bảo sự hoạt động của nhà máy được liên
tục, nhà máy đã chuẩn bị một máy phát điện dự phòng.
-Nước: Nguồn nước của nhà máy được bơm từ giếng khoan sau đó được qua hệ
thống xử lý và đưa vào sản xuất.
-Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy bao gồm: Dầu, xăng dùng cho xe ô tô của
nhà máy.
1.10. Nguồn nhân lực
Tại Tây Nguyên lực lượng lao động tại chỗ rất dồi dào, ngoài lượng lao động tại
các xã trong huyện còn có công nhân tại các huyện lân cận.Vì vậy không cần lo nơi ăn

Đồ án tốt nghiệp - 4 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
chỗ cho công nhân của nhà máy. Cán bộ quản lý, kỹ sư có thể tuyển tại các trường đại
học như: Đại Học Tây Nguyên, Đại Học Bách Khoa…và nhân tài trong cả nước.
1.11. Hợp tác hoá, liên hợp hoá
Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy móc, phát triển nâng
cấp, cải tiến kỹ thuật của nhà máy đồng thời tạo điều kiện cho việc sử dụng chung
những công trình giao thông vận tải, cung cấp điện, nước…thì vấn đề hợp tác hoá giữa
nhà máy sản xuất cà phê tại DakLak với các nhà máy tỉnh khác là thật sự cần thiết.
Ngoài ra liên hợp hóa còn có tác dụng nâng cao hiệu quả kinh tế, nâng cao hiệu
quả sử dụng nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm, phế phẩm của nhà máy này là nguyên
liệu cho các nhà máy khác.
1.12. Xử lý chất thải
Trong các công đoạn để sản xuất cà phê ta sử dụng nguồn nước khá nhiều. Do
vậy lượng nước thải ra môi trường khá lớn. Đối với nước thải dùng cho quá trình sản

xuất cần được xử lý và tái sử dụng, còn nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy được đưa
vào hệ thống cống rãnh trong nhà máy đến bể xử lý trước khi thải ra môi trường. Đối
với chất thải rắn được xử lý bằng phương pháp vi sinh, vỏ cà phê là nguyên liệu để sản
xuất phân hữu cơ vi sinh, rượu vang.

Đồ án tốt nghiệp - 5 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1. Đặc tính thực vật của cà phê
Các loại cà phê đều thuộc giống coffea, gồm gần 70 loại khác nhau, chỉ có
khoảng 10 loại đáng chú ý về giá trị trồng trọt. Trên thế giới hiện nay người ta thường
trồng 3 loại cà phê chính :
+ Giống Arabica
+ Giống Robusta .
+ Giống Chari.
Các giống này đều có thời gian thu hoạch khác nhau, nên có thể bổ sung thời vụ
cho việc trồng và thu hoạch các giống chính.
2.1.1. Cà phê Arabica
Thường gọi là cà phê chè.

Hình 2.1: Quả cà phê Arabia và hoa cà phê Arabia
Đây là loại cây được trồng nhiều nhất trên thế giới. Nguồn gốc của giống này là
ở cao nguyên Etiôpia và vùng nhiệt đới Đồng Châu Phi.
2.1.1.1. Đặc tính
Cây cà phê arabica ưa sống ở vùng núi cao. Người ta thường trồng nó ở độ cao từ
1000-1500 m. Cây có tán lớn, màu xanh đậm, lá hình oval. Cây cà phê trưởng thành có
thể cao từ 4-6 m, nếu để mọc hoang dã có thể cao đến 15 m. Quả hình bầu dục, mỗi quả
chứa hai hạt cà phê. Nhân có vỏ lụa màu bạc bám cứng vào nhân. Ngoài vỏ lụa là vỏ
trấu cứng, ngoài cùng là vỏ thịt. Từ 5÷7kg quả sẽ thu được 1kg nhân cà phê sống. Màu
hạt xám xanh, xanh lục, xanh nhạt, tùy theo cách chế biến

Cà phê chè sau khi trồng khoảng 3 đến 4 năm thì có thể bắt đầu cho thu hoạch.
Thường thì cà phê 25 tuổi đã được coi là già, không thu hoạch được nữa. Thực tế nó

Đồ án tốt nghiệp - 6 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
vẫn có thể tiếp tục sống thêm khoảng 70 năm. Cây cà phê arabica ưa thích nhiệt độ từ
16-25
o
C, lượng mưa khoảng trên 1000 mm.
Trên thị trường cà phê chè được đánh giá cao hơn cà phê vối vì có hương vị thơm
ngon và chứa ít hàm lượng cafein hơn. Lượng cafein trong cà phê chè khoảng 1-2%.
2.1.1.2. Năng suất
Loại thường: 400÷500kg cà phê nhân/ha. Loại một tốt: 600÷800kg cà phê
nhân/1hecta. Giá trị thương phẩm cao, cà phê chè được ưa chuộng ở thị trường thế giới
cũng như trong nước.
Tỷ lệ thành phẩm / nguyên liệu khoảng: 14÷20%.
2.1.2. Cà phê Robusta
Thường gọi là cà phê vối.
Nguồn gốc: Khu vực sông Công Gô miền núi vùng thấp xích đạo và nhiệt đới Tây
Châu Phi.
Hình 2.2: Quả cà phê Robusta
2.1.2.1. Đặc tính
Cây cà phê vối có dạng cây gỗ hoặc cây bụi, chiều cao của cây trưởng thành có thể
lên tới 10 m. Quả cà phê có hình tròn, hạt nhỏ hơn hạt cà phê arabica. Hàm lượng cafein
trong hạt cà phê robusta khoảng 2-4%, trong khi ở cà phê arabica chỉ khoảng 1-2%.
Giống như cà phê chè, cây cà phê vối 3-4 tuổi có thể bắt đầu thu hoạch. Cây cho
hạt trong khoảng từ 20 đến 30 năm. Cà phê vối ưa sống ở vùng nhiệt đới, độ cao thích
hợp để trồng cây là dưới 1000 m. Nhiệt độ ưa thích của cây khoảng 24-29
o
C, lượng
mưa khoảng trên 1000 mm. Cây cà phê vối cần nhiều ánh sáng maặt trời hơn so với cây

cà phê chè.
2.1.2.2. Năng suất
Năng suất lớn hơn cà phê Arabica, 500÷600 kg/ha. Tùy loại cà phê này hương
thơm ít nhưng khả năng kháng sâu bệnh loại này rất tốt.

Đồ án tốt nghiệp - 7 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
2.1.3. Cà phê Chari
Thường gọi là cà phê mít.
Hình 2.3 Cà phê Chari.
Nguồn gốc: Ở xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại này được
đưa vào Việt Nam 1905.
2.1.3.1. Đặc tính
Chari cây lớn cao 5÷15m lá hình trứng hoặc lưỡi mác, gân lá nổi nhiều ở mặt dưới,
quả hình trứng, nuốm hơi lồi và to. Quả chín cùng một lúc với đợt hoa mới, cho nên trên
cùng một đốt cành có thể có đồng thời quả chín, quả xanh, nụ hoa, hoa nở và nụ quả, đó
là điều bất lợi trong thu hoạch. Quả thường chín vào tháng 5 đến tháng 7.
Hoa của cả 3 loại cà phê trên đều nở cả chùm, màu trắng và hương thơm ngát.
2.1.3.2. Năng suất
+ Loại thường: 500÷600 (kg/1ha).
+ Loại tốt: 1200÷1400 (kg/1ha).
+ Tỷ lệ thành phẩm/nguyên liệu: 10÷15 (%).
Đây là một loại cà phê chịu được hạn, ít kén đất, ít chịu sâu bệnh, hạt không đều,
khó chế biến, hương vị thất thường.
2.2. Thành phần hoá học của quả cây cà phê
2.2.1. Cấu tạo thành phần của quả cà phê
Cấu tạo quả cà phê

Hình 2.4: So sánh cấu trúc cà phê Arabica và Robusta.

Đồ án tốt nghiệp - 8 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Cấu tạo giải phẫu quả cà phê: Quả cà phê gồm có những phần sau: Lớp vỏ quả,
lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa và nhân.
Hình 2.5: Nhân cà phê.
+ Lớp vỏ quả: Là lớp vỏ ngoài, mềm, ngoài bì có màu đỏ, vỏ cà phê chè mềm
hơn cà phê vối và cà phê vối.
+ Lớp vỏ thịt (Pulpe): Nằm dưới lớp vỏ mỏng hay còn gọi là trung bì, vỏ thịt cà
phê chè mềm chứa nhiều chất ngọt, dễ xay xát hơn. Vỏ thịt cà phê mít cứng và dày hơn.
+ Lớp vỏ trấu (Parchment): Bao bọc bên ngoài nhân là lớp vỏ cứng , nhiều chất
sơ gọi là lớp vỏ trấu tức là nội bì. Vỏ trấu của cà phê chè mỏng và dễ dập vỡ hơn cà phê
vối và cà phê mít. Hạt cà phê sau khi loại các chất nhờn và phơi khô gọi là cà phê thóc.
+ Lớp vỏ lụa (Silverskin): Đây là một lớp vỏ mỏng, mềm, nằm sát nhân cà phê
chúng có màu sắc và đặc tính khác nhau tùy theo loại cà phê. Vỏ lụa cà phê chè có màu
trắng bạc rất mỏng và dễ bong ra khỏi hạt trong quá trình chế biến. Vỏ lụa cà phê vối
màu nâu nhạt, vỏ lụa cà phê mít màu vàng nhạt bám sát vào nhân cà phê.
+ Nhân cà phê (Coffee bean): Đây là lớp trong cùng của quả cà phê, phía ngoài
của nhân là lớp tế bào rất cứng có những tế bào nhỏ chứa những chất dầu. Phía trong có
những tế bào lớn và mềm hơn. Một quả cà phê thường có 1, 2 hoặc 3 nhân, thông
thường thì chỉ 2 nhân.
Bảng 2.1: Tỷ lệ các thành phần của quả cà phê
Thành phần Arabica (%) Robusta (%)
Vỏ quả 43 ÷ 45 41 ÷ 42
Vỏ nhớt 20 ÷ 23 21 ÷ 22
Vỏ trấu 6 ÷ 7,5 6 ÷ 8
Nhân và vỏ lụa 26 ÷ 30 26 ÷ 29
2.2.2. Thành phần hóa học của các phần cấu tạo quả cà phê:

Đồ án tốt nghiệp - 9 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
2.2.2.1. Thành phần hóa học của vỏ quả:
Vỏ quả cà phê khi chín có màu đỏ, chứa chất antoxian và vết của ancaloit, tanin,
cafein, các loại enzim. Trong vỏ quả có khoảng 21,5÷30% chất khô. Thành phần hoá

học của nó bao gồm các chất theo bảng sau:
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của vỏ quả (tính theo % trong 1gram).
Thành phần hóa học
C.phê Arabica
(%)
C.phê Robusta (%)
Protein 9,2 - 11,2 9,17
Chất béo 1,73 2,00
Xenlulo 13,16 27,65
Tro 3,22 3,33
Hợp chất không có Nitơ 66,16 57,15
Chất đường - -
Tanin - 14,42
Pectin - 4,07
Cafein 0,58 0,25
2.2.2.2. Thành phần hóa học của lớp nhớt
Lớp nhớt nằm phía dưới lớp vỏ quả, nó gồm những tế bào mềm, không có cafein,
tanin, có nhiều đường và pectin.
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của lớp vỏ nhớt.
Thành phần hóa học Cà phê Arabica (%) Cà phê Robusta (%)
Pectin 33,0 38,7
Đường khử 30,0 46,8
Đường không khử 20,0 -
Xenlulo và tro 17,0 -
Độ PH của lớp lớp nhớt tùy theo độ chín của quả thường từ: 5,6÷5,7 đôi lúc lên tới
6,4. Trong lớp nhớt đặc biệt có men pectinaza phân giải pectin trong quá trình lên men.
2.2.2.3. Thành phần hóa học của vỏ trấu
Gồm có xenlulo là chủ yếu, trong vỏ trấu có một ít cafein, khoảng 0,4% do từ
nhân khuếch tán ra lúc lên men hoặc lúc phơi khô.
Bảng 2.4: Thành phần hóa học của vỏ trấu.

Thành phần hóa học Cà phê Arabica (%) Cà phê Robusta (%)
Hợp chất có dầu 0,35 0,35

Đồ án tốt nghiệp - 10 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
Protein 1,46 2,22
Xenlulo 61,8 67,8
Hemi Xenlulo 11,6 -
Chất tro 0,96 3,3
Chất đường 27,0 -
Pentozan 0,2 -
Trong vỏ trấu có khoảng 0,4% cafein từ nhân khuyếch tán ra lúc lên men hoặc lúc
phơi khô. Vỏ trấu dể cháy dùng làm chất đốt, có thể đóng thành bánh không cần chất
dính bằng các loại máy ép than, ép mùn cưa.
2.2.2.4. Thành phần hóa học của nhân
Bảng 2.5: Thành phần hóa học của vỏ nhân.
Thành phần hóa học Tính bằng g/100g Tính bằng mg/100g
Nước 8 ÷ 12
Chất dầu 4 ÷ 18
Đạm 1,8 ÷ 2,5
Protein 9 ÷ 16
Cafein 0,8 ÷ 2
Clorogenic axit 2 ÷ 8
Trigonelline 1 ÷ 3
Tanin 2
Cafetanic axit 8 ÷ 9
Cafeic axit 1
Pentozan 5
Tinh bột 5 ÷ 23
Dextrin 0,85
Saccaro 5 ÷ 10

Xenlulo 10 ÷ 20
Hemixenlulo 20
Lignin 4
Tro 2,5 ÷ 4,5
Canxi 85 ÷ 100
Photphat 130 ÷ 165
Sắt 3 ÷ 10
Natri 4
Mangan 1 ÷ 45
Rb,Cu, F Vết
Cà phê nhân nhân ở dạng thương phẩm gồm có: nước, chất khoáng, lipit, protit,
gluxit. Ngoài ra, còn có những chất mà ta thường gặp trong thực vật là những axit hữu

Đồ án tốt nghiệp - 11 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
cơ chủ yếu là axit clorogenic và các chất ancaloit. Trên thế giới cũng như trong nước ta
đã có nhiều nghiên cứu và phân tích thành phần hóa học của nhân cà phê.
Ngoài ra, trong nhân cà phê còn có một lượng đáng kể Vitamin, các chất bay hơi
và cấu tử của mùi thơm.
Từ cà phê nhân ta sẽ chế biến tạo nên các sản phẩm khác: cà phê rang, cà phê bột
thô, cà phê hòa tan,… hoặc các sản phẩm phối chế: cà phê sữa, sôcôla,… tạo nên sự
phong phú đa dạng cho sản phẩm.
Như vậy, cà phê nhân đóng vai trò quan trọng trong các nhà máy sản xuất cà phê
rang, cà phê rang xay, cà phê bột hoà tan vì nó là nguyên liệu chính của các nhà máy
này. Hiện nay, trên thế giới cũng như trong nước có rất nhiều nhà máy sản xuất cà phê
rang, cà phê rang xay nên nhu cầu về cà phê nhân là rất lớn. Muốn đánh giá tác dụng
các thành phần hóa học của nhân cà phê đến phẩm chất nước pha cà phê cần phải biết
những biến đổi của các thành phần ấy trong quá trình chế biến, đặc biệt là trong quá
trình rang.
Hiện nay, người ta đã tìm ra có tới hơn 70 chất thơm hỗn hợp lại thành mùi thơm
đặc biệt của cà phê. Trong cà phê chủ yếu là Vitamin nhóm B như: B1, B2, B6,…và các

loại axit hữu cơ là tiền các loại Vitamin.
2.3. Tổng quan về sản phẩm
+ Cà phê quả tươi (Cherry coffee). Cà phê quả còn tươi thuộc chi Coffea sau khi thu
hoạch và trước khi làm khô.
+ Cà phê quả khô (Husk coffee). Cà phê quả tươi sau khi được làm khô bằng
phương pháp khô hoặc sấy.
+ Cà phê thóc khô. Là dạng cà phê mà nhân còn bọc một lớp vỏ trấu.
+ Cà phê nhân. Là dạng cà phê sau khi đã bóc hêt các lớp vỏ bên ngoài.
+ Cà phê vùng gió mùa: Là cà phê nhân thu được từ cà phê không rửa, ở vùng nhiệt
đới gió mùa, nên dễ bị hút ẩm làm cho nhân nở ra và màu của nhân chuyển thành màu
vàng hoặc màu sáng.
+ Cà phê đánh bóng: Cà phê nhân được chế biến ướt được bóc vỏ lụa bằng tác
động cơ học làm mặt cà phê bóng và đẹp hơn.
+ Cà phê rang: Là sản phẩm thu được sau khi rang cà phê nhân.
+ Cà phê bột: Sản phẩm thu được sau khi nghiền cà phê rang.
+ Cà phê chiết: Sản phẩm thu được bằng cách dùng nước để chiết các chất hoà tan
trong cà phê rang.

Đồ án tốt nghiệp - 12 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
+ Cà phê hoà tan: Sản phẩm khô, có thể hoà tan trong nước được lấy từ cà phê
rang bằng phương pháp lý học sử dụng nước để chiết tách.
+ Cà phê hoà tan dạng bột: Sản phẩm thu được qua quá trình cà phê chiết được
phun trong không khí nóng sau đó cho bay hơi nước để hình thành bột cà phê khô.
+ Cà phê hoà tan dạng cốm: Sản thu được bằng cách kết hợp cà phê hoà tan dạng
bột với nhau thành những hạt to.
+ Cà phê hoà tan làm khô ở nhiệt độ thấp: Cà phê hoà tan thu được sau quá trình
làm đông lạnh dung dịch cà phê và trạng thái băng được loại bỏ bằng phương pháp sấy
thăng hoa.
+ Cà phê khử cafein: Là cà phê thu được sau khi chiết cafein.
2.4. Tiêu chuẩn và chỉ tiêu chất lượng của cà phê nhân

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4193:2005 Cà phê nhân – Yêu cầu kỹ thuật là tiêu
chuẩn mới nhất, do Bộ khoa học công nghệ và môi trường ban hành.
2.4.1. Các chỉ tiêu chất lượng
- Phân loại chất lượng
Bảng 2.6 - Phân hạng chất lượng cà phê nhân
Cà phê chè Cà phê vối
Hạng đặc biệt Hạng đặc biệt
Hạng 1
Hạng 1:
1a
1b
Hạng 2
Hạng 2:
2a
2b
2c
Hạng 3 Hạng 3
Hạng 4 -
-Màu sắc: Màu đặc trưng của mỗi loại cà phê nhân.
-Mùi: Mùi đặc trưng của mỗi loại cà phê nhân, không có mùi lạ.
-Độ ẩm: nhỏ hơn hoặc bằng 15,5%
-Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại: (Xem trình bày tại bảng 2.7).
Bảng 2.7: Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong các hạng cà phê.
Loại cà
phê
Hạng đặc biệt và
hạng 1
Hạng 2 Hạng 3 Hạng 4

Đồ án tốt nghiệp - 13 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Cà phê chè Không được lẫn
R và C
Được lẫn R≤ 1% và
C≤0,5%
Được lẫn
R≤5% và
C≤1%
Được lẫn R≤
5% và C≤ 1%
Cà phê vối Được lẫn C ≤
0,5% và A ≤3%
Được lẫn C≤ 1% và
A≤5%
Được lẫn C≤
5% và A≤5%
-
Chú thích:- A: Cà phê chè (Arabica), R:Cà phê vối (Robusta), C:Cà phê mít
(Chari).
- % tính theo phần trăm khối lượng
Ghi chú: A: Cà phê chè (Arabica); R: Cà phê vối (Robusta); C: Cà phê mít (Chari).
-Tổng trị số lỗi cho phép đối với từng hạng cà phê
Được quy định trong bảng 2.8 và xem phụ lục 1 về trị số lỗi quy định cho từng
loại khuyết tật.
Bảng 2.8 - Tổng trị số lỗi cho phép đối với từng hạng cà phê
Hạng chất lượng Mức tối đa
(trong 300 g mẫu)
Cà phê chè Cà phê vối
Hạng đặc biệt 15 30
Hạng 1:
1a

1b
30
-
-

60
90
Hạng 2:
2a
2b
2c
60
-
-
-

120
150
200
Hạng 3 120 250
Hạng 4 150 -
-Tỷ lệ khối lượng đối với từng hạng cà phê trên sàng lỗ tròn
Được qui định trong bảng 2.9 và kích thước lỗ sàng theo phụ lục 2.

Bảng 2.9 - Tỷ lệ khối tượng đối với từng hạng cà phê trên sàng lỗ tròn
Hạng chất lượng Cỡ sàng Tỷ lệ tối thiểu
(%)
Cà phê chè Cà phê vối
Hạng đặc biệt No18/No16 No18/No16 90/10

Đồ án tốt nghiệp - 14 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
Hạng 1 No16/No14 No16/No

12 90/10
Hạng 2 No12/No12 No12/No12 90/10
Hạng 3 và 4 No12/No10 No12/No10 90/10
2.4.2. Phương pháp thử
-Lấy mẫu, theo TCVN 5702 - 93.
-Xác định ngoại quan, theo TCVN 4808 - 89 (ISO 4149 : 1980).
-Xác định độ ẩm, theo TCVN 6928 : 2001 (ISO 66;3 : 1983).
-Xác định tỷ lệ lẫn cà phê khác loại
Từ phần mẫu thử 300 g được lấy theo 5.1, tách riêng các hạt cà phê chè (A), cà
phê vối (R), cà phê mít (C) và tính phần trăm (%) khối lượng của từng loại hạt rồi xác
định tỷ lệ lẫn cà phê khác loại.
-Xác định trị số lỗi
Từ phần mẫu thử 300 g được lấy theo 5.1, tách các tạp chất và các hạt lỗi thành
các dạng khuyết tật và tính trị số lỗi theo phụ lục A.1. Tính tổng các trị số lỗi và làm
tròn kết quả theo qui tắc làm tròn số.
-Xác định tỷ lệ khối lượng trên sàng, theo TCVN 4807 : 2001 (ISO 4150 : 1991).
2.4.3. Bao gói, ghi nhãn, bảo quản và vận chuyển
Việc bao gói, ghi nhãn, bảo quản và vận chuyển đối với cà phê nhân: theo
TCVN 1279 - 93.
2.4.10. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê
+ Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê.
+ Ảnh hưởng của chế độ chăm sóc kỹ thuật.
+ Ảnh hưởng của độ cao.
+ Điều kiện thu hoạch.
+ Điều kiện bảo quản thời gian ban đầu và khi vận chuyển vào kho.
CHƯƠNG 3

Đồ án tốt nghiệp - 15 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1. Cơ sở chọn phương pháp chế biến
Chế biến cà phê nhân nhằm mục đích loại bỏ các lớp bao vỏ bọc quanh hạt nhân
cà phê và phơi khô đến mức độ nhất định, làm cho cà phê nhân sống có một giá trị
thương phẩm cao. Rồi sau đó tiếp tục các quá trình chế biến tinh khiết hơn như chế
biến cà phê rang, cà phê bột thô, cà phê hòa tan… Hoặc các sản phẩm khác có phối chế
như: cà phê sữa, các loại bánh kẹo cà phê …
Trong kỹ thuật chế biến cà phê nhân có 2 phương pháp chính:
-Phương pháp chế biến ướt.
- Phương pháp chế biến khô.
Phương pháp chế biến ướt: gồm 2 giai đoạn chính:
- Giai đoạn xát tươi và phơi sấy loại bỏ các lớp vỏ thịt và các chất nhờn bên ngoài
và phơi sấy khô đến mức độ nhất định.
- Giai đoạn xay xát, loại bỏ các lớp vỏ trấu và một phần vỏ lụa, tạo thành cà phê
nhân.
Phương pháp chế biến ướt tuy rất phức tạp, tốn nhiều thiết bị và năng lượng, đồng
thời đòi hỏi dây chuyền công nghệ cũng như thao tác kỹ thuật cao. Nhưng phương pháp
này thích hợp với mọi hoàn cảnh, mọi điều kiện khí hậu thời tiết. Đồng thời rút ngắn
được thời gian sản xuất, tăng năng suất của nhà máy và nâng cao chất lượng sản phẩm
cà phê nhân.
Phương pháp chế biến khô: chỉ có một giai đoạn chính là sau khi phơi quả cà phê
đến mức độ nhất định dùng máy xát khô loại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân, không cần
qua giai đoạn chế biến cà phê thóc.
Phương pháp chế biến khô đơn giản hơn phương pháp ướt, ít tốn năng lượng,
nhân công hơn nhưng phương pháp này có nhiều hạn chế là phụ thuộc vào điều kiện
thời tiết. Nó chỉ phù hợp với nơi có điều kiện khí hậu nắng nhiều mưa ít, không đáp
ứng được những yêu cầu về mặt chất lượng.
Trong dây chuyền sản xuất em chọn phương pháp ướt vì phương pháp này có
những ưu điểm sau:

-Dây chuyền hiện đại.
-Tiết kiệm được chi phí đặc biệt là chi phí nhân công.
-Chất lượng cà phê cao.
3.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê thóc theo phương pháp ướt
3.2.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Đồ án tốt nghiệp - 16 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
3.2.2.Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.2.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu là các loại cà phê quả đã được thu hoạch, bao gồm hai loại chính đó
là Arabica và Robusta. Trong đó cà phê Robustas là loại chủ yếu chiếm 97%.
3.2.2.2.Thu nhận và bảo quản nguyên liệu
 Thu nhận nguyên liệu:
Hình 4.1. Thu hoạch cà phê bằng tay.
Cà phê được thu hái bằng phương pháp thủ công, chủ yếu là thu hái bằng tay.
Người ta thường hái trước giỏ đeo trước bụng hoặc bên sườn.

Thu nhận và bảo quản nguyên liệu
Phân loại theo kích thước
Xát tươi (bóc vỏ quả, vỏ thịt)
Ngâm, ủ, rửa
Làm ráo
Sấy
Cà phê thóc khô
Đóng bao bảo quản
Phân loại theo tỷ trọng
Tạp chất
Tạp chất nhẹ, tạp chất nặng
Vỏ quả, vỏ nhớt
Đồ án tốt nghiệp - 17 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Để đảm bảo phẩm chất tốt, đồng thời tránh lãng phí vì rơi rụng, hư hỏng việc thu
hái cần đạt các yêu cầu sau:
- Phải thu hái khi quả cà phê vừa chín tới (2/3 diện tích quả có màu đỏ), không
được để quá chín, quả sẽ bị rụng và tổn hao chất dự trữ trong quả.
- Không thu hái những quả còn xanh, vì lúc đó chất dự trữ chưa đầy đủ, trong quá
trình chế biến vỏ lụa bám chặt vào nhân, khoc bóc và hạt sẽ nhăn nheo.
- Trong quá trình thu hái, không được làm tổn thương sây sát cây cà phê làm giảm
năng suất cho mùa sau.
- Giữ vệ sinh trong quá trình thu hái, không được để lẫn tạp chất vào nguyên liệu,
không được làm dập nát quả tạo điều kiện cho VSV xâm nhập, phát triển gây thối rữa.
 Vận chuyển và bảo quản nguyên liệu.
Vận chuyển: trong quá trình vận chuyển nguyên liệu, cần tránh lẫn các tạp chất
như: cỏ dại, đất, cát và không được để nguyên liệu bị dập nát, nếu nguyên liệu bị dập
nát cần phải đem chế biến trước. Phương tiện vận chuyển có thể dùng xe ô tô hoặc các
phương tiện thô sơ khác nếu địa hình nơi thu hái cho phép.
Bảo quản: nguyên liệu đưa về nơi chế biến phải để nơi thoáng mát, có mái che,
không được chất đống mà phải rải thành từng lớp dày 15 - 20 cm, 2 -3 giờ phải đảo
trộn một lần, thời gian bảo quản trước khi đưa vào chế biến càng ngắn càng tốt, thường
không quá 36 giờ.
Mục đích của quá trình bảo quản này nhằm điều phối nguyên liệu trong quá trình
sản xuất. Tránh hiện tượng lãng phí nhân lực, thiết bị đồng thời cũng đảm bảo được
màu sắc và hương vị của thành phẩm.
Trước khi đem vào chế biến cà phê cà phê cần được kiểm tra sau khi thu hoạch.
Người ta lấy 1kg cà phê tươi mẫu cho vào chậu nước vớt ra những quả nổi, nhà máy trả
tiền cho người nông dân dựa vào % quả xấu đó.
3.2.2.3. Phân loại theo kích thước
Quá trình phân loại theo kích thước nhằm làm cho kích thước nguyên liệu
đồng đều, tách được các tạp chất trong nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá
trình bóc vỏ, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Chỉ tiêu làm sạch:

- Sau khi sàng lần thứ nhất phải đảm bảo loại hết tạp chất lớn. Trong tạp chất
không được lẫn nguyên liệu.
- Sau khi sàng lần thứ nhất, hiệu suất tách đất, cát, sạn phải lớn hơn 65%, từ sàng
thứ hai trở đi phải tách được trên 50%.

Đồ án tốt nghiệp - 18 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
- Sau khi sàng lần thứ nhất, hiệu suất loại tạp chất nhẹ phải trên 70%. Từ sàng
thứ hai trở đi phải tách trên 60%. Tất cả các tạp chất loại ra đều không được lẫn nguyên
liệu.
3.2.2.4. Phân loại trong bể xi phông
Dùng nước để tiến hành phân loại.
 Mục đích.
Phân loại bằng bể xiphông nhằm mục đích khắc phục nhược điểm của phương
pháp phân loại theo kích thước, để loại các tạp chất nặng làm cho nguyên liệu được
thuần khiết hơn, tránh được hiện tượng hư hỏng máy móc.
- Tách các tạp chất nhẹ, đảm bảo phẩm chất của sản phẩm thuần khiết.
- Làm mềm và rửa sạch quả tạo điều kiện tốt cho máy bóc vỏ quả tươi dễ dàng.
-Lợi dụng sức nước để đẩy khối cà phê vào máy xát tươi một cách điều hòa mà
không dùng sức người.
- Sự phân loại tốt vẫn theo trọng lượng riêng để có chế độ chế biến thích hợp.
Ngoài ra, bể xiphông còn có tác dụng chứa nguyên liệu khi chưa chế biến kịp
trong thời gian ngắn, làm giảm sự bốc nóng tức thời của khối cà phê. Sự phân loại bằng
bể Xiphông còn có tác dụng làm cho nguyên liệu ngấm nước tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình xát tươi. Hơn nữa, ta còn lợi dụng sức nước để đẩy khối cà phê vào máy
xát tươi một cách điều hoà mà không dùng sức người.
 Yêu cầu.
Bể xiphông phải có cửa lấy tạp chất nặng, nhẹ dễ dàng, vệ sinh thiết bị đơn giản.
Trong quá trình làm việc cần phải đảm bảo nguyên liệu chín đúng mức qua ống
xiphông vào máy xát tươi thật đều đặn và liên tục nhưng lượng nước tiêu tốn là ít nhất.
Chu kì làm vệ sinh của bể xi phông nhỏ hơn 12 giờ. Tỷ lệ nước/nguyên liệu=3/1

là thích hợp. Lưu lượng nước đưa vào có thể điều chỉnh một cách thuận lợi.
 Nguyên tắc.
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào sự khác nhau về tỉ trọng của các quả
cà phê và các tạp chất so với tỉ trọng của nước, loại bỏ các tạp chất nặng nhẹ, phân loại
cà phê trước khi đưa vào chế biến.
Đối với những loại cà phê chín đúng mức, có khối lượng riêng gần bằng 1 nên lơ
lửng trong nước. Đối với cà phê quả chín có khối lượng riêng nhỏ hơn 1 nên sẽ nổi lên.
Còn đối với cà phê xanh thì có khối lượng riêng lớn hơn 1 nên sẽ chìm xuống dưới.
3.2.2.5. Xát tươi (bóc vỏ quả vỏ thịt)

Đồ án tốt nghiệp - 19 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
 Mục đích:
Thành phần chủ yếu của lớp vỏ quả là nước, gluxit và protein. Vỏ quả gây khó
khăn trong quá trình chế biến như : gây thối rửa, kéo dài thời gian sấy. Vì vậy phải loại
bỏ lớp vỏ quả. Hiệu suất và kỹ thuật xát tươi có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của
thành phẩm như tỷ lệ phẩm cấp, hiệu suất của các công đoạn tiếp theo và giá thành.
-Sau khi xát tươi ta được hai phần chủ yếu: vỏ quả và cà phê thóc ướt còn dính
theo lớp vỏ nhớt.
- Cà phê quả lẫn trong cà phê thóc ướt có thể tách ra và đem xát lại lần thứ hai.
- Vỏ quả chứa nhiều gluxit nên có thể dùng làm thức ăn cho gia súc, làm nguyên
liệu sản xuất cồn
 Phương pháp bóc vỏ quả:
Ta sử dụng máy xát quả MXQ-1.
 Yêu cầu:
Cà phê sau khi xát tươi phải giữ được nguyên hạt, tỷ lệ hạt bị dập hoặc bị xé rách
vỏ trấu, vỏ quả và cà phê quả nguyên còn lẫn trong cà phê thóc ướt với tỷ lệ càng ít
càng tốt.
Nói chung là căn cứ vào tính chất kỹ thuật của nguyên liệu, thiết bị mà điều
chỉnh hiệu suất xát tươi cho thích hợp.
 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xát:

Có 3 yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất xát:
-Tính chất của cà phê quả, loại, giống, độ đồng đều, trạng thái vỏ quả, độ ẩm cao
hay thấp.
-Tính năng của thiết bị.
-Kỹ thuật điều khiển và quản lý thiết bị.
 Chỉ tiêu xát tươi: (theo bảng 3.1)
Bảng 3.1:Chỉ tiêu xát tươi
Loại cà phê Tỷ lệ vỏ quả còn lẫn
trong khối hạt (%)
Tỷ lệ cà phê thóc bóc
vỏ trấu và giập (%)
Tỷ lệ cà phê còn
nguyên quả (%)
Arabica 5 - 10 0 - 5 3 - 5
Robusta 5 - 10 0 - 5 3 - 5
Chari 15 0 - 5 3 - 5
3.2.2.6. Ngâm, ủ (lên men), rửa
 Lên men.

Đồ án tốt nghiệp - 20 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
Cà phê từ bể chứa thóc tươi ta dùng bơm cao áp chuyển lên xi lô để tiến hành lên
men trong bể xi lô từ 6-10h. Quá trình lên men có sự giúp đỡ của nấm men, vi khuẩn,
nấm men. Nhớt của rãnh quả cà phê, các chất không hoà tan khác sẽ thối rửa lên men
sơ bộ, mọc mầm sơ bộ làm chất lượng cà phê được nâng cao. Quá trình lên men kết
thúc khi ta tiến hành rửa hạt cà phê để tách rượu, axit lactic, propionic, butiric…Thời
gian lên men phải thích hợp, đúng thời điểm. Những hạt cà phê không đạt đủ độ lên
men sẽ được loại bỏ vì chất lượng không cao và hình dạng màu sắc bên ngoài của nó.
Những hạt cà phê lên men quá mức thì làm hạt cà phê bị giảm trọng lượng ảnh hưởng
đến chất lượng của hạt cà phê.
Phương pháp ướt tốn kém hơn nhiều về mặt nhân công và cơ sở hạ tầng so với

phương pháp khô và còn ảnh hưởng xấu đến môi trường cần phải xử lý: mùi, nước thải
và vỏ cà phê nhưng chất lượng tách của cà phê được đánh giá cao hơn gấp đôi.
 Rửa:
Mục đích: loại bỏ những phẩm vật tạo thành trong quá trình lên men, loại bỏ các
vết của lớp vỏ nhớt, đây là công đoạn quan trọng vì nếu còn các phẩm vật kể trên bám
vào hạt cà phê , không những chúng làm cho màu sắc của hạt, mùi vị của hạt bị ảnh
hưởng mà còn kéo dài thời gian phơi sấy nữa. Ở đây ta tiến hành rửa đồng thời trong
xi lô lên men.
3.2.2.7. Làm ráo
 Mục đích:
-Làm mất lượng nước tự do bám vào hạt cà phê.
Sau khi ra khỏi máy xát tươi Raoeng hàm lượng nước trong cà phê thóc chiếm 50
- 60%, phần nước bám xung quanh từ 8 - 10%. Nếu để nguyên hàm lượng nước như
vậy đem sấy thường làm nhân có màu xấu, giảm phẩm chất. Vì nhiệt độ cao, lượng
nước này gần sôi lên làm hạt cà phê như bị luộc chín tạo ra màu xanh thẫm. Ngược lại
đem phơi trên sân thường phải kéo dài thời gian phơi và nấm mốc lại phát triển trên sân
phơi.
 Phương pháp làm ráo.
Ta chọn phương pháp sấy sơ bộ bằng không khí nóng để làm ráo hạt cà phê.Cà
phê từ xi lô lên men được chuyển đến sàng sấy, cà phê được trải đều trên các mặt sàng
với độ dày 40cm, dùng không khí nóng để làm ráo cà phê. Nhiệt độ buồng đốt
là:150
o
C, nhiệt độ mặt sàng luôn giữ ở 45
o
C, sau 30 phút tiến hành đảo 1 lần, khi cà
phê đạt độ ẩm là 25% thì chuyển sang sấy.

Đồ án tốt nghiệp - 21 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
Hình 4.2. Mấy sấy tĩnh hiệu ST-02 của CTCP cơ khí Vina Nha Trang.

3.2.2.8. Sấy
Để làm khô cà phê ta có thể phơi hoặc sấy nhưng do phương pháp phơi có nhiều
nhược điểm, phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện thời tiết, thời gian kéo dài, chất lượng
sản phẩm không cao… Do vậy người ta tiến hành sấy cà phê để khắc phục những
nhược điểm như trên.
3.2.2.9. Đóng bao, bảo quản
Sau khi sấy thu được cà phê thóc khô, ta tiến hành đóng bao cho vào kho để bảo
quản chờ ngày xuất khẩu. Sử dụng loại bao 2 lớp, lớp ngoài là lớp PP, lớp trong là lớp
PE để tăng khả năng chống ẩm.
Cà phê thóc khô được bảo quản để chờ chuẩn bị đưa đi xát khô tách vỏ trấu chế
biến cà phê nhân thành phẩm. Do khối lượng cà phê phơi hoặc sấy nhiều mà quá trình
xát khô, chế biến cà phê nhân chưa kịp hoặc chưa có khách hàng thì cần thiết phải bảo
quản chúng. Cũng có thể do giá cả chưa ưng ý, cơ sở chế biến muốn dự trữ chờ giá cao
hơn mới đem xát khô chế biến cà nhân để trao đổi mua bán.
Do cà phê thóc khô còn một lớp vỏ thóc bao quanh che chắn lấy nhân nên việc
bảo quản cà phê thóc khô giữ được chất lượng cà phê tốt hơn bảo quản cà phê nhân.

3.3. Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân
3.3.1.Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Cà phê thóc khô
Tách tạp chất
Đồ án tốt nghiệp - 22 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
3.3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ.
3.3.2.1. Tách tạp chất.
Cà phê quả khô thường có lẫn kim loại đặc biệt là sắt, các tạp chất nhẹ như cành,
lá, rơm rác và các vỏ vụn cà phê… Để tăng năng suất của quá trình xát cà phê thóc,
đảm bảo độ bền của thiết bị, nguyên liệu trước khi cho vào máy xát khô phải được làm
sạch, tùy theo độ đồng đều của nguyên liệu mà công đoạn tách các tạp chất này là dễ
dàng hay khó khăn, đơn giản hay phức tạp.

Ta chọn máy CPFBNR-A của công ty cổ phẩn cơ giới VINA Nha Trang .
3.3.2.2. Máy xát khô.
Cà phê sau khi phơi sấy xong bên ngoài có lớp vỏ trấu chiếm 25-35% trọng
lượng hạt, thành phần chủ yếu là xenlulo không góp phần tạo nên chất lượng của sản
phẩm nên phải loại ra.
Cà phê thóc sau khi xát khô ta được hỗn hợp gồm: cà phê thóc, trấu, cà phê nhân,
hạt vụn nát. Tùy theo tính chất và công dụng mà cách giải quyết của mỗi thành phẩm
trong hỗn hợp sau khi xát khô không giống nhau.
- Cà phê thóc đưa trở lại máy xát để tách vỏ lần nữa.
- Cà phê nhân là sản phẩm chủ yếu để đưa đi đánh bóng.
- Trấu chứa nhiều xenlulo và chất khoáng có thể dùng làm nhiên liệu.

Xát khô (bóc vỏ trấu)
Đánh bóng (bóc vỏ lụa)
Phân loại theo màu sắc
Cân, đóng bao
Phân loại theo kích thước
Phân loại theo khối lượng
Vỏ trấu
Vỏ lụa
Xuất khẩu
Đồ án tốt nghiệp - 23 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
- Cà phê vụn nát có thành phần tương tự như cà phê nhân nên có thể dùng làm sản
xuất cà phê bột, cà phê hòa tan, cà phê sữa…
 Yêu cầu của quá trình xát khô:
- Nhân nguyên vẹn.
- Tỷ lệ nát phải ở mức tối thiểu.
- Tỷ lệ cà phê còn vỏ sót lại phải thấp.
- Mức độ quạt sạch vỏ trấu phải cao.
3.3.2.3. Đánh bóng

Cũng như lớp vỏ thóc, lớp vỏ lụa không có giá trị cho người tiêu dùng nên cần
phải bóc vỏ lụa cho hạt cà phê được bóng, tăng giá trị cảm quan và tránh vi sinh vật
xâm nhập.
 Yêu cầu sau khi đánh bóng hạt cà phê:
- Nhiệt độ của khối cà phê không quá 55
0
C.
- Tỉ lệ hạt nứt vỡ không quá 1 %.
-Tỉ lệ vỏ lụa trong cà phê nhân phải đạt 90 % (đối với arabica), 80 % (đối với
canephora) và 70 % (đối với excelsa),
Qui định rằng hạt có 1/2 diện tích bóc vỏ lụa trở lên được xem là hạt sạch.
Ta sử dụng máy DEPOS 6 của hãng Pinhalense thực hiện đồng thời 2 chức
năng xát khô và đánh bóng
3.3.2.4. Phân loại theo kích thước
Cà phê sau khi ra khỏi máy đánh bóng thường gọi là “cà phê xô” bao gồm tất cả
các loại tốt, xấu, nặng, nhẹ, vỏ trấu….cho nên người ta tiến hành phân cà phê xô thành
các cỡ khác nhau theo kích thước.
 Nguyên tắc:
Dựa vào sự khác nhau về kích thước của các cấu tử có trong hỗn hợp. Kích thước
lỗ sàng tùy theo loại cà phê và yêu cầu phân loại mà chọn loại có kích thước cho phù
hợp.
Người ta sử dụng 2 loại sàng chính để phân loại đó là sàng tròn và sàng lắc với
các lưới sàng có cở lỗ khác nhau, hình dạng các lỗ cũng khác nhau, nếu phân loại theo
chiều rộng hạt người ta dùng lưới sàng lỗ tròn hoặc vuông, nếu phân loại theo chiều
dày hạt người ta dùng lưới sàng lỗ dài
3.3.2.5. Phân loại theo khối lượng
 Mục đích:

Đồ án tốt nghiệp - 24 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
Sau khi phân loại theo kích thước ta được khối hạt đồng đều theo kích thước

nhưng khối hạt không đồng nhất về khối lượng vì còn có những hạt lép, hạt bị sâu
bệnh…Do vậy ta tiến hành phân loại theo khối lượng với mục đích: Loại bỏ những loại
hạt xấu, hạt lép, hạt kém phẩm chất, hạt vỡ, còn lẫn trong khối hạt sau khi đã phân loại
theo kích thước, nhằm hoàn thiện chất lượng sản phẩm, tránh lẫn hạt có hương vị kém.
 Nguyên tắc:
Dựa vào sự khác nhau về trọng lượng riêng của hạt ta sử dụng sức gió để phân
loại chúng ra, những hạt có trọng lượng riêng nhỏ sẽ bay lên.
 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân loại bằng sức gió:
- Trọng lượng riêng của hạt cà phê có ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suất phân
loại bằng sức gió. Nếu cùng một sản phẩm mà có trọng lượng riêng khác nhau thì
hạt có trọng lượng nhỏ sẽ bay lên trước.
- Trọng lượng riêng của hạt phụ thuộc vào độ ẩm của nó, thường thì tỷ trọng
của hạt cà phê trung bình là từ 1,1-1,3.
- Hình dáng và kích thước của hạt cà phê của hạt có ảnh hưởng trực tiếp đến
công tác phân loại theo trọng lượng. Vì vậy, trước khi đưa sản phẩm vào phân loại
bằng sức gió thì yêu cầu cần thiết phải phân loại bằng kích thước trước.
Ta sử dụng thiết bị thẳng đứng kiểu Catador.
3.3.2.6. Phân loại theo màu sắc
 Mục đích
Phân loại theo kích thước và trọng lượng chỉ loại bỏ được tạp chất, tăng độ
đồng đều của hạt mà thôi. Không làm tăng giá trị cảm quan và màu sắc đồng đều
của hạt vì vậy cần phân loại theo màu sắc để làm tăng chất lượng của sản phẩm.
 Nguyên tắc
Thường phân loại dựa trên tiêu chuẩn nhà nước hoặc dựa trên hợp đồng buôn
bán với các cơ quan hữu quan hoặc giữa các nước với nhau và cũng thoã mãn được
yêu cầu của bên mua và bên sản xuất.
 Thiết bị
Ta chọn máy phân loại theo màu sắc:OPSOTEC 1.1A . Loại máy này khi hoạt
động, nếu gặp màu khác màu chuẩn của máy, bộ phận tích điện và đẩy hạt cà phê ra
ngoài.

3.3.2.7. Phối trộn và đóng bao
 Phối trộn

Đồ án tốt nghiệp - 25 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
Cà phê sau khi phân loại được đấu trộn theo tỷ lệ nhất định nhằm đảm bảo
hương vị, màu sắc, kích thước theo yêu cầu của khách hàng và chỉ tiêu kinh tế
của nhà máy.
 Đóng bao
Cà phê sau khi phối trộn thường được đóng gói theo yêu cầu của khách hàng.
Đối với cà phê Arabica ta phải đóng bao hai lớp, lớp trong là lớp Polietylen và bao
gai ở ngoài. Đối với cà phê Robusta ta đóng gói trong một lớp bao gai. Trọng lượng
mỗi bao 50kg hoặc 70kg .Việc ghi tên nhà sản xuất, nhãn hiệu, mẫu mã đều phải
đúng theo qui định của nhà nước.
3.3.2.8. Bảo quản cà phê nhân
Quá trình phơi không làm chết các tế bào trong hạt được cho nên cà phê thóc
khô hay cà phê nhân vẫn là những cơ thể sống và hoạt động sống bình thường của
hạt vẫn cứ tiếp diển, cà phê nhân nếu tiếp xúc với môi trường xung quanh thì vi sinh
vật xâm nhập vào làm giảm chất lượng và hư hỏng cà phê. Do vậy cần bảo quản cà
phê nhân thật tốt để giữ chất lượng cà phê nhân chuẩn bị cho các công đoạn chế
biến tiếp theo và bảo đảm cà phê không bị hư hỏng do vi sinh vật xâm nhập phá hại
trong thời gian vận chuyển.
 Phương pháp bảo quản cà phê nhân
-Bảo quản trong bao bì xếp vào kho.
-Bảo quản trong các xi lô
 Yêu cầu cà phê bảo quản trong kho.
- Độ ẩm hạt 10-12%, hàm lượng tạp chất càng ít càng tốt.
- Xếp bao cà phê trên nền lót bằng ván để tránh hút ẩm
-Chuyển đổi vị trí bao 2-3 tuần một lần.