Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất cà phê bằng phương pháp ướt năng suất 30 tấn cà phê quả tươingày và 15 tấn cà phê thóc trên ngày

Đồ án tốt nghiệp - 1 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
MỞ ĐẦU
Cà phê được trồng và chế biến ở nhiều quốc gia trên thế giới, chủ yếu là
những nước gần vùng xích đạo có khí hậu nhiệt đới như: Việt Nam, Indônêxia,
Malaixia, Ấn Độ, Côlômbia, Brazin, Etiôpia v v… Hằng năm, sản lượng cà phê
nhân toàn cầu đạt tới 4,5 đến 5 triệu tấn, phần lớn dùng để xuất khẩu sang các
nước phát triển là nơi có mức sống rất cao và cà phê trở thành nhu yếu phẩm
trong cuộc số
ng bình thường của mỗi người dân.
Cây cà phê lần dầu tiên đưa vào Việt Nam từ năm 1897 và được trồng thử
từ năm 1898. Giai đoạn đầu, cà phê chủ yếu trồng ở Ninh Bình, Quảng Bình…
đến đầu thế kỷ 20 mới được trồng ở Nghệ An và một số nơi ở Tây Nguyên. Từ
1920 trở đi, cây cà phê mới có diện tích đáng kể đặc biệt ở Buôn Ma Thuột,
Đăklă
k. Khi mới bắt đầu, qui mô các đồn điền từ 200-300 ha và năng suất chỉ đạt
từ 400-600kg/ha. Cho đến nay, diện tích cà phê trên cả nước khoảng 500.000 ha
và sản lượng có khi lên đến 900.000 tấn. Hiện nay Việt Nam là nước xuất khẩu
cà phê đứng thứ 2 trên thế giới. Cà phê trồng ở nước ta có bao gồm cà phê vối
(Robusta) chiếm 90% diện tích, cà phê chè (Arabica) 10% và cà phê mít
(Excelsa) 1%. [ 12 ].
Cùng với việc phát triển trồng cà phê thì kỹ thuật chế biến đòi hỏi ngày
càng cao. Khâu chế biến có ảnh hưởng lớn đến phẩm chất cà phê và tác động
mạnh đến sản xuất cà phê. Hiện nay chúng ta có nhiều cơ sở chế biến cà phê
nhân sống xuất khẩu và chế biến cà phê bột, cà phê hòa tan, song quy mô còn
nhỏ, rải rác, chưa tập trung.
Từ những phân tích trên cho thấy, việc xây dựng nhà máy cà phê mới, áp
dụng công nghệ sản xuất hiện đại, tính toán hợp lý về vùng nguyên liệu thì giá trị
sử dụng nhà máy s
ẽ hiệu quả hơn góp phần giải quyết được vấn đề về số lượng
và chất lượng cà phê, đồng thời giải quyết được vấn đề việc làm cho người dân

giúp giảm thiểu gánh nặng về thất nghiệp, cải thiện cuộc sống. Như vậy, vấn đề
thiết kế một nhà máy cà phê hiện đại là yêu cầu có tính khả thi cao. Do đó, em
được giao nhiệm vụ thi
ết kế nhà máy sản xuất cà phê bằng phương pháp ướt
năng suất 30 tấn cà phê quả tươi/ ngày và 15 tấn cà phê thóc/ ngày.

Đồ án tốt nghiệp - 2 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
CHƯƠNG I
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
Hiện nay nước ta đã có nhiều nhà máy sản xuất cà phê nhưng vẫn chưa
đáp ứng được nhu cầu trong nước cũng như xuất khẩu. Bên cạnh đó, việc cà phê
được trồng nhiều nhưng nhà máy sản xuất cà phê còn thiếu tạo ra sự chênh lệch
giữa nguyên liệu đầu vào và sản phẩm ra. Do đó, việc xây dựng một nhà máy cà
phê mới là rất cần thiết để góp phần giải quyết vấn
đề trên. Quảng Trị là một
trong những tỉnh đang phát triển của cả nước cả về công nghiệp và nông nghiệp
bằng chứng là Thị xã Đông Hà vừa được quyết định thành lập Thành Phố Đông
Hà. Tuy có nhiều thuận lợi về vị trí địa lý và tính chất vùng khí hậu nóng ẩm
thích hợp cho cây cà phê phát triển nhưng trên địa bàn tỉnh mới chỉ có một nhà
máy sản xuất cà phê như vậy là quá ít. Khảo sát tình hình th
ực tế cho thấy thị trấn
Khe Sanh, huyện Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị có điều kiện tự nhiên và xã hội rất
thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê:
1.1. Đặc điểm tự nhiên
+ Thị trấn Khe Sanh, huyện Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị phía Nam giáp
với tỉnh Thừa Thiên Huế, phía Đông giáp với nước bạn Lào. Thời gian gần đây
do phù hợp với điề
u kiện đất đai và khí hậu nên cây cà phê phát triển rất tốt và
đem lại thu nhập cho người dân, do đó phong trào trồng cà phê ở khu vực này rất

phát triển càng ngày diện tích trồng cà phê càng tăng cho nên nếu đặt nhà máy
sản xuất cà phê, địa phương có thể đảm bảo được số lượng và chất lượng nguyên
liệu cung cấp cho nhà máy.
+ Huyện Hướng Hóa có mặt bằng rộng lớn nên rất thích hợp để xây dựng
nhà máy vừa đả
m bảo về diện tích vừa đảm bảo về mặt kết cấu xây dựng.
+ Hướng gió chính Tây Bắc – Đông Nam.
+ Nhiệt độ trung bình 23
0
C. Độ ẩm trung bình 80 – 90%.
1.2. Vùng nguyên liệu
+ Vùng nguyên liệu rộng lớn gần với vị trí xây dựng nhà máy rất thuận lợi
cho việc vận chuyển nguyên liệu đến nơi sản xuất do đó có thể đảm bảo được
nguồn nguyên liệu dồi dào cho nhà máy.

Đồ án tốt nghiệp - 3 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
1.3. Hợp tác hóa
+ Nhà máy có thể hợp tác hóa và liên hợp hóa với các nhà máy lân cận
như nhà máy rượu Xica, nhà máy tinh bột sắn, đồng thời có thể hợp tác hóa với
các nhà máy ở tỉnh Thừa Thiên Huế như nhà máy rượu Sakê, nhà máy bánh kẹo,
nhà máy sữa chua, nhà máy bia Huế. Cho nên có thể tận dụng những công trình
giao thông xây dựng sẵn và các công trình phụ khác.
+ Sản phẩm cà phê có thể được tiêu thụ nhanh chóng nhờ tính chất gắn bó
chặt chẽ giữa các nhà máy nên giải quyết được đầu ra cho sả
n phẩm cà phê.
1.4. Nguồn cung cấp điện
+ Mạng lưới điện quốc gia 500KV hạ thế xuống 220V/ 380V do sở điện
lực tỉnh Quãng Trị cấp. Ngoài ra để đảm bảo nhà máy hoạt động liên tục nhà máy
mua sẵn một máy phát điện dự phòng.

1.5. Nguồn cung cấp hơi
+ Nguồn hơi chủ yếu được lấy từ lò hơi của nhà máy.
+ Hơi được dùng cho các thiết bị sử dụng nhiệt.
1.6. Nhiên liệu
+ Dùng dầu FO để đốt lò.
+ Dùng dầu bôi trơn để bôi trơn thiết bị trong quá trình sản xuất.
+ Xăng dùng cho xe ô tô của nhà máy.
1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước
+ Tùy theo mục đích sử dụng mà nước phải đảm bảo các chỉ tiêu về hóa lý
và sinh học nhất định.
+ Nhà máy sử dụng nguồn nước chính lấy từ hệ thống sông, suối
địa
phương. Cần xử lý nước trước khi đưa vào sản xuất nhằm đảm bảo được các yêu
cầu về công nghệ. Làm mềm nước bằng các phương pháp hóa học hoặc bằng
nhựa trao đổi ion.
+ Nhà máy sử dụng nguồn nước phụ do các nhà máy nước cung cấp đã
qua giai đoạn lắng, lọc và khử trùng.
1.8. Thoát nước và khí thải
+ Do nước thải của nhà máy chứa nhiều chất bẩn nên cần xử lý nước trước
khi đưa ra môi trường xung quanh tránh ô nhiễm môi trường.
Đồ án tốt nghiệp - 4 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
+ Rác được đem đi xử lý định kì.
+ Khí thải có nhiều bụi, khói từ lò hơi, lò sấy… cần được tách bụi bằng
xiclon tách bụi đến lúc nào đủ tiêu chuẩn mới thải ra môi trường.
1.9. Giao thông vận tải
+ Giao thông vận tải đóng vai trò quan trọng đối với các nhà máy sản xuất
cà phê bởi vì hàng ngày phải vận chuyển một khối lượng lớn nguyên liệu, nhiên
liệu…về nhà máy cũng như vận chuyển s
ản phẩm đến nơi tiêu thụ.

+ Vận chuyển bằng đường bộ: nhà máy có vị trí gần đường số 9 và xung
quanh khu vực có một hệ thống đường liên thôn, liên xã nâng cấp khá tốt sẽ là lợi
thế để giảm chi phí vận chuyển, lưu thông hoạt động dễ dàng.
1.10. Năng suất nhà máy
+ Dựa vào vị trí địa lý thuận lợi về cả vùng nguyên liệu và khả năng tiêu
thụ sản phẩm cho nên chọ
n năng suất nhà máy là 30 tấn cà phê quả tươi/ ngày và
15 tấn cà phê thóc khô/ ngày.
+ Khả năng tiêu thụ được lượng cà phê do nhà máy sản xuất ra là rất lớn
vì vị trí của nhà máy nằm trong khu vực tập trung đông dân cư, tình hình kinh tế
đang trên đà phát triển và gần nước bạn Lào …
1.11. Cung cấp nhân công
+ Việc xây dựng nhà máy sẽ giải quyết được một phần lao động trong khu
vực, đỡ tiền đầu tư xây dựng khu nhà ở và các công trình phụ khác, t
ạo điều kiện
cho tỉnh nhà phát triển.
+ Cán bộ kỹ thuật và công nhân được đào tạo từ các trường Đại học, Cao
đẳng, Trung cấp ở khu vực miền trung như Đại Học Huế, Đại Học Đà
Nẵng…Yêu cầu chung là phải đảm bảo vận hành nhà máy ổn định và có thể giải
quyết và khắc phục khi có sự cố xảy ra.






Đồ án tốt nghiệp - 5 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ

2.1. Tổng quan về nguyên liệu
2.1.1. Sơ lược lịch sử trồng cà phê trên thế giới và trong nước
+ Cây cà phê chè đầu tiên mọc hoang dại ở cao nguyên Etiôpia (châu Phi).
Sau đó được đạo quân xâm lược Etiôpia đưa sang A-rập từ thế kỷ 13 – 14. Năm
1575 được đem sang trồng ở Yêmen ( thuộc A-rập ). Thế kỷ 17 được đưa sang
Ấn Độ, năm 1658 sang Xrilanca; và từ đó sang đảo Java ( Indonexia ). Sau đó chỉ
trong vòng nửa thế kỷ cà phê đã xuấ
t hiện vòng quanh thế giới (Bắc Mỹ, Braxin).
+ Ở Việt Nam, cây cà phê chè ( Arabica ) được thấy từ năm 1857 ở Quãng
Trị và Bố Trạch ( Bình Trị Thiên ). Đến năm 1870 tìm thấy một số cây cà phê
chè ở nhà tu Thiên Chúa Giáo Nam Ninh. Năm 1888, thực dân Pháp chiếm nước
ta chúng thành lập những đồn điền cà phê ở trung du Xuân Mai, Sơn Tây làm
theo phương thức du canh, năng suất cao nhất những năm đầu là 400 – 500 kg/
ha. Sau thấp dần còn 100 – 150 kg cà phê nhân/ ha. Để cứu vãn tình hình ấy, vào
năm 1905 thực dân Pháp đã đưa vào Việt Nam loại cà phê vối ( C. Robusta ) và
cà phê mít ( C. excelsa Chari ) thay thế cho cà phê chè ở vùng thấp, năm 1910
những đồn điền cà phê mới lại tiệp tục mọc lên ở Hà Tĩnh, năm 1911 ở Yên Mỹ (
Thanh Hóa ), năm 1915 ở Nghĩa Đàn ( Nghệ An ). Đồng thời cũng thăm dò khả
năng thích nghi của cà phê ở Tây Bắc. Năm 1925 cà phê được phát triển ở Tây
Nguyên. [ 9, Tr 5, 6 ].
2.1.2. Đặc tính thực vật của cà phê
Các lo
ại cà phê đều thuộc giống coffea, gồm gần 70 loại khác nhau, chỉ có
10 loại đáng chú ý về giá trị trồng trọt. Trên thế giới hiện nay người ta thường
trồng 3 loại cà phê chính sau: 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.
2.1.2.1. Cà phê Arabica (cà phê chè) Cà phê thuộc các giống Coffea arabica
gồm các giống thông thường như: typica, caturra, moka…
Đây là loại cây được trồng nhiề

u nhất trên thế giới. Nguồn gốc của giống
này là ở cao nguyên Etiôpia vùng nhiệt đới Đông Châu Phi.
Đồ án tốt nghiệp - 6 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
a. Đặc tính
Loại này có 2 loại đang trồng tại Việt Nam: Moka và Catimor.
+ Moka: mùi thơm quyến rũ, ngào ngạt, vị nhẹ, nhưng sản lượng rất thấp,
giá trong nước không cao vì không xuất khẩu được, trong khi giá xuất rất cao –
2, 3 lần robusta, vì trồng không đủ chi phí nên người nông dân ít trồng loại cà
phê này.
+ Cartimor: mùi thơm nồng nàn, hơi có vị chua, giá xuất khẩu gấp hai lần
Robusta nhưng không thích hợp với khí hậu vùng đất Tây Nguyên vì trái chín
trong mùa mưa và không tập trung nên chi phí hái r
ất cao – hiện nay tại Quảng
Trị đang trồng thí nghiệm, đại trà loại cây này và có triển vọng rất tốt. [ 13 ].
Cây cà phê Arabica cao từ 3-5 m, trong điều kiện đất đai thuận lợi có thể
cao đến 7 m, độc thân hoặc nhiều thân, lá hình trứng hoặc hình lưỡi mác, quả
thường hình trứng có khi hình cầu, khi quả chín có màu đỏ tươi, một số giống khi
chín có màu vàng đường kính quả 10-15 mm. Số lượng quả 800-1200 quả/kg,
thời gian nuôi qu
ả từ 6-7 tháng. Trong điều kiện thời tiết khí hậu ở miền Bắc, cà
phê Arabica chín rộ vào tháng 12 và tháng 1. Ở Tây Nguyên cà phê chín sớm hơn
2-3 tháng so với miền Bắc, khi quả chín nếu bị mưa dễ nứt và rụng.
Trong 1 quả có 2 nhân, một số ít quả có 3 nhân. Nhân có vỏ lụa màu bạc
bám cứng vào nhân. Ngoài vỏ lụa là vỏ trấu cứng, ngoài cùng là vỏ thịt. Từ 5-7
kg quả sẽ thu được 1kg nhân cà phê sống. Màu hạt xám xanh, xanh lục, xanh
nhạ
t, tùy theo cách chế biến. Lượng cafein có trong nhân khoảng 1-3 % tùy theo
giống. [ 9, Tr 9 ].

Hình 2.1: Quả cà phê Arabica
Đồ án tốt nghiệp - 7 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
b. Năng suất
Loại thường: 400-500 kg cà phê nhân/1hecta, loại tốt: 600-800 kg 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%.
2.1.2.2. Cà phê Robusta (cà phê vối) Cà phê thuộc các giống Coffea canephora
Pierr exEraenner. Nguồn gốc khu vực sông Công gô miền núi vùng thấp xích đạo
và nhiệt đới Tây Châu Phi.
a. Đặc tính
Loại cây trông này rất thích hợp với khí hậu, th
ổ nhưỡng tại vùng Tây
Nguyên Việt Nam - nhất là vùng đất bazan (Gia lai, Đắclắc) - hằng năm đạt 90-
95% tổng sản lượng cà phê Việt Nam, mùi thơm nồng, không chua, độ cafein
cao, thích hợp với khẩu vị người Việt, nhưng quá đậm đặc với người nước ngoài.
[ 13 ].
Robusta cao từ 5-7 m quả hình trứng hoặc hình tròn, quả chín có màu đỏ
thẫm. Vỏ quả cứng và dai hơn cà phê Arabica. Từ 5-6 kg quả sẽ thu được 1kg cà
phê nhân. Quả chín từ tháng 2
đến tháng 4 ở miền Bắc, ở Tây nguyên chín sớm
hơn từ tháng 12 đến tháng 2. Đặc biệt loại cà phê Robusta không ra hoa kết quả
tại các mắt cũ của cành. Nhân hình hơi tròn, to ngang vỏ lụa màu ánh nâu bạc.
Màu sắc của nhân xám xanh, xanh bạc vàng mỡ gà ….tùy thuộc chủng và
phương pháp chế biến lượng cafein có khoảng 1,5- 3%. [ 9, Tr 10 ].

Hình 2.2: Quả cà phê Robusta
Đồ án tốt nghiệp - 8 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy

b. Năng suất
Năng suất lớn hơn cà phê Arabica, 500-600 kg/1ha.Tuy loại cà phê này
hương thơm ít nhưng khả năng kháng sâu bệnh loại này rất tốt.
2.1.2.3. Cà phê Chari ( cà phê mít)
Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại này
được đưa vào Việt Nam 1905.
a. Đặc tính
Không phổ biến lắm vì vị rất chua – chịu hạn tốt. Công chăm sóc đơn
giản, chi phí rất thấp – nhưng thị trườ
ng xuất khẩu không chuộng kể cả trong
nước nên ít người trồng loại này – một cây cà phê mít 15 – 20 tuổi, nếu tốt có thể
thu hoạch từ 100 – 200 kg cà phê tươi nếu nằm gần chuồng bò hoặc nơi sinh hoạt
gia đình. [ 13 ].
Chari cây lớn cao 6- 15 m lá hình trứng hoặc lưỡi mác, gân lá nổi nhiều ở
mặt dưới, quả hình trứng nuốm hơi lồi và to. Quả chín cùng 1 lúc với đợt hoa
mới, cho nên trên cùng một đốt cành có thể có đồ
ng 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. [ 9, Tr 10 ].

Hình 2.3. Quả cà phê Chari
b. Năng suất
- Loại thường: 500-600 kg/1ha.
- Loại tốt: 1200-1400 kg/1ha.
- Tỷ lệ thành phẩm / nguyên liệu: 10-15%.
Đồ án tốt nghiệp - 9 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
2.1.3. Thành phần hoá học của quả cà phê
2.1.3.1. Cấu tạo và giải phẩu 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 2.4: Nhân cà phê
a. 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 mít.
b. Lớp vỏ thịt (Pulpe)
Nằm dưới l
ớp 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.
c. 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 gọ
i là cà phê thóc.
d. 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.
e. 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 chấ
t 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.
Đồ án tốt nghiệp - 10 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
Bảng 2.1: Tỷ lệ các thành phần của quả.
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
2.1.3.2. Thành phần hóa học của các phần cấu tạo quả cà phê [ 9, Tr 13 ].
a. 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.
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của vỏ quả ( tính theo % trong 1 g)
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
b. 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 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 -
Đồ án tốt nghiệp - 11 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
Độ pH của 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.
c. 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
Protein 1,46 2,22
Xenlulo 61,8 67,8
Hemi Xenlulo 11,6 -
Chất tro 0,96 3,3
Chất đường 27,0 -
Pantozan 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.
d. Thành phần hóa học của nhân
Cà phê 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 cơ chủ yếu là axit clorogenic và các chất ancaloit.
Ngoài ra, trong nhân cà phê còn có một lượng đáng kể Vitamin, các chất
bay hơi và cấu tử của mùi thơm. Hiện nay người ta đã tìm ra có tới 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, B12 và các loại axit hữu cơ tiền các loại vitamin.





Đồ án tốt nghiệp - 12 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
Bảng 2.5: Thành phần hóa học của nhân cà phê

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



Đồ án tốt nghiệp - 13 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
2.1.4. Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê [ 9, Tr 10, 11 ].
2.1.4.1. Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê
Ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị và màu sắc của cà phê. Nếu cà phê trồng
trên đất bazan thì cây tốt, khỏe, sản lượng cao, phẩm chất cà phê tốt còn có một
hương vị đậm đà, mùi vị thơm ngon hơn các loại cà phê trồng trên các loại đất
khác.
2.1.4.2. Ảnh hưởng của chế độ chăm sóc kỹ thuật
Chế độ chă
m sóc kỹ thuật trong thời gian trồng cà phê rất quan trọng,
người trồng cà phê quyết định chất lượng cà phê. Các biện pháp chăm sóc kỹ
thuật gồm có:
- Tủ gốc cây cà phê.
- Đánh nhánh tạo hình cây.
- Phân bón đúng kỳ và đúng số lượng cần thiết.
- Số lượng và cây bóng mát cần thiết cho từng loại cà phê.
- Phòng trừ sâu bệnh hại cà phê.
2.1.4.3. Ảnh hưởng của độ cao
Độ cao cũng ảnh hưởng đế
n chất lượng của cà phê. Cà phê trồng ở trên
cao thì có hương vị đặc biệt và xếp hạng cao hơn cà phê trồng ở vị trí thấp.

2.1.4.4. Ảnh hưởng của giống
Giống cà phê có một ý nghĩa quyết định đến chất lượng cà phê. Chính chất
lượng vốn có của sản phẩm chứa đựng trong giống. Sự khác nhau về chất lượng
giữa các loại cà phê chè, vối, mít cũng do giống quyết đị
nh. Nước pha cà phê chè
có hương vị thơm, dịu, nước pha cà phê vối ít thơm và hơi đắng chát nhưng đậm
đà. Ngay trong một loại thì các giống khác nhau thì cũng khác nhau.
2.1.4.5. Ảnh hưởng của sâu bệnh
Sâu bệnh tấn công cũng sẽ làm cho hạt cà phê bị hư hại. Mọt đục quả cà
phê tạo ra các hạt thủng, có rãnh. Ngoài mọt đục quả ra thì các loại sâu khác cũng
gây hại đến cà phê. Chúng đục rỗng những quả cà phê khô. Khi thời tiế
t nóng ẩm
là lúc chúng làm tổ trong nhân cà phê.


Đồ án tốt nghiệp - 14 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
2.1.4.6. Ảnh hưởng của việc thu hái
Cà phê dù được chế biến theo phương pháp nào đều phải được thu hái khi
quả chín đều mới có sản phẩm chất lượng cao. Các hạt cà phê xanh non có tỉ
trọng hạt thấp, nước pha uống có vị ngái, không thơm, kém hấp dẫn. Quả cà phê
quá chín gây khó khăn trong quá trình xát đồng thời làm cho nước uống có mùi
vỏ quả không hấp dẫn, nước uống có chất lượng không cao.
2.1.4.7. Ảnh hưởng của quá trình bả
o quản, vận chuyển
Trong quá trình bảo quản, độ ẩm và nhiệt độ trong kho, đặc biệt là độ ẩm
của hạt cà phê đưa vào bảo quản có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cà phê.
Độ ẩm của hạt cà phê bảo quản phải dưới 13%. Độ ẩm của môi trường
trong kho bảo quản quá cao hoặc quá thấp có thể làm cho chất lượng cà phê trong
kho bảo quản bị gi

ảm rõ rệt chủ yếu được biểu hiện ở sự biến đổi màu của hạt cà
phê, chất lượng nước uống.
Với khâu vận chuyển ta quan tâm đến tình trạng vệ sinh của phương tiện
vận chuyển, ví dụ không dùng xe chở gia súc để vận chuyển cà phê, không dùng
xe tải chở phân hóa học để vận chuyển cà phê.
2.1.4.8. Ảnh hưởng của quá trình chế biến
Quá trình chế biến là quá trình chuyển cà phê t
ươi thành cà phê nhân sau
khi loại bỏ toàn bộ vỏ quả, làm sạch nhớt, loại vỏ thóc và làm giảm hàm lượng
nước trong nhân cà phê xuống còn khoảng 13%.
Cà phê được chế biến theo phương pháp khô có thể tận dụng năng lượng
mặt trời để phơi. Sân phơi phải sạch, được lát gạch hoặc được xây bằng xi măng.
Cà phê phơi quá dày, không cào đảo cũng dễ bị nấm mốc xâm nhiễm, khi phơi
trên sàn đất thì khó tránh khỏ
i cà phê bị nhiễm mùi đất và bị nhiễm các loại vi
sinh vật khác ảnh hưởng đến chất lượng, vệ sinh an toàn thực phẩm của cà phê.
2.2. Tổng quan về sản phẩm
2.2.1. Giá trị của mặt hàng cà phê
Trên thế giới, cà phê đứng vào hạng thứ 2 sau dầu hỏa và nó dẫn đầu tất
cả các nông sản khác, đi trước bông vải, lúa mỳ và thịt, len …
Nhu cầu cà phê trên thế giới ngày càng tăng nhanh do đó giá trị thay đổ
i
rất lớn. Ở cộng hòa dân chủ Đức, Thụy Điển cà phê được kể như một nhu yếu
Đồ án tốt nghiệp - 15 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
phẩm phổ cập trong mọi tầng lớp nhân dân. Cung cấp đủ cà phê cho nhân dân
được coi là một công tác có ý nghĩa chính trị to lớn. [ 9, Tr 6 ].
Cà phê từ lâu đã được biết đến với công dụng kích thích sự hưng phấn của
thần kinh dưới ảnh hưởng của caffein. Nhưng có những công hiệu của cà phê còn
ít được biết đến. Chẳng hạn như cà phê có tác dụng an thần. Người ta đã chứng

minh được rằng, nếu đi ng
ủ trong vòng 15 phút sau khi uống cà phê thì giấc ngủ
sẽ sâu hơn, bởi máu trong não được lưu thông tốt hơn. Nhưng nếu tiếp tục chần
chừ thì tác dụng này sẽ mất dần đi, và sau đó thì caffein bắt đầu phát huy hiệu
quả, chúng ta sẽ không ngủ được nữa. Phương pháp an thần này đã được sử dụng
ở nhiều bệnh viện, đặc biệt đối với các bệnh nhân cao tuổi. Ở nhữ
ng người này
cà phê sẽ chống lại sự suy giảm nhịp thở trong lúc ngủ, khiến cho giấc ngủ của
họ được tốt hơn.
Theo một bài báo trong tạp chí chuyên ngành Sleep (Vol.27, Nr.3), để tận
dụng được công dụng của cà phê trong việc kích thích sự tập trung và hưng phấn
thì nên uống cà phê nhiều lần trong ngày, mỗi lần một ngụm nhỏ, thay vì uống
một cốc thật to vào buổi sáng. Cách này đặc biệt thích hợp với nh
ững người phải
làm việc vào ban đêm: họ sẽ cảm thấy dễ thức khuya hơn cũng như giữ được sự
tập trung cao hơn.
Tuy vậy loại đồ uống thơm ngon này cũng có thể có một vài tác dụng xấu
đối với sức khỏe. Nó làm tăng đột ngột lượng insulin trong máu, làm mất thăng
bằng cơ thể cũng như ảnh hưởng không tốt tới tuyế
n tuỵ. Đặc biệt đối với những
người bị viêm tuỵ thì việc sử dụng cà phê là điều cấm tuyệt đối. Những bệnh
nhân bị bệnh tiểu đường cũng không nên dùng cà phê, hoặc nếu có thì chỉ được
dùng rất ít. Cà phê nếu dùng quá nhiều cũng có thể làm sưng màng nhầy ở dạ
dày. Quan niệm cho rằng uống cà phê với sữa sẽ làm giảm bớt nguy cơ này là
hoàn toàn sai lầm. Caffein sẽ
hoà quyện với chất béo trong sữa và nhờ đó bám
được ở màng dạ dày trong thời gian lâu hơn.
Những nghiên cứu ngày nay cũng chỉ ra rằng tác dụng lợi niệu của cà phê
là không rõ ràng. Ở nhiều nhà hàng người ta thường phục vụ một ly nước kèm
theo tách cà phê, với mục đích bù đắp lại lượng nước tưởng như sẽ bị mất của cơ

thể. Nhưng thực ra việc uống nước sau khi nh
ấp một ngụm cà phê chỉ có tác
Đồ án tốt nghiệp - 16 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
dụng tráng miệng để tiếp tục thưởng thức vị ngon của ngụm tiếp theo, hoặc của
các đồ ăn thức uống khác mà thôi.
Trung tâm ung thư quốc gia Nhật Bản ở Tokyo đã thực hiện một thí
nghiệm kéo dài 10 năm trên 100.000 người uống cà phê và phát hiện ra trong số
họ chỉ có 214 người mắc phải chứng ung thư thận. Trong khi đó ở những người
không uống cà phê, tỉ lệ này là 547/ 100.000, nghĩ
a là cao hơn hai lần. Từ đó họ
rút ra kết luận rằng các chất chống ôxy hoá (antioxidant) trong cà phê có khả
năng bảo vệ các tế bào thận khỏi bị ăn mòn. Thí nghiệm so sánh cũng chỉ ra rằng
trà xanh không có tác dụng bảo vệ trên giống như của cà phê.
Trước đây cà phê từng bị coi là chất gây nghiện và tạo ra chứng bất lực.
Tuy nhiên vào năm 1923, qua một thí nghiệm ở người, nhà nghiên cứu Amantea
đã phát hiện ra r
ằng, caffein không chỉ tăng hưng phấn trong việc quan hệ tình
dục khác giới mà còn tăng khả năng đạt cực khoái cũng như tăng số lượng tinh
trùng ở đàn ông. Gần đây nhất, khi người ta e ngại caffeine trong cà phê có thể
gây kích thích, và có hại cho sức khỏe nên đã tìm cách rút chất này ra gọi là
decaffeinated coffee (hay viết tắt là decaf). [ 14 ].
2.2.2. Các dạng sản phẩm cà phê
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4334: 2007. Do Bộ Khoa học Công
nghệ và Môi trường ban hành:
+ Cà phê quả tươi (Cherry coffee): Cà phê qu
ả 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 hết 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 dể 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 bằ
ng
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.
Đồ án tốt nghiệp - 17 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
+ 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.
+ 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 kế
t 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.
2.3. Lên men cà phê: ( coffee fermentation )
Các nhân cà phê được bao bọc trong các chất nhầy trơn có thể được gửi
đến các sân để phơi khô lớp vỏ thịt cà phê tự nhiên hay có thể được gửi đến
thùng lên men cà phê. Thùng lên men cà phê đượ

c sử dụng để loại bỏ các chất
nhầy trước khi sấy khô. Các hạt cà phê được đưa vào bể xi măng với nước và
được cho phép lên men từ 16-36 giờ. Trên đường đến thùng lên men, một sự tách
rời theo tỷ trọng có thể xảy ra. Các loại cà phê chất lượng cao nhất là các hạt có
tỷ trọng lớn nhất và cần được tách ra và lên men trong một bể khác.
Thời gian lên men cà phê phụ thuộc vào một số yếu tố trong
đó có số
lượng cà phê lên men, nước, nhiệt độ, và độ ẩm. Các chất nhầy được tạo thành từ
vật liệu bao gồm protopectin (33%), các loại đường khử glucose và fructose
(30%), không phải đường khử như sucrose (20%), và cellulose và tro (17%)
Protopectin không tan trong nước và sẽ thủy phân nhờ axit pectinic trong thùng
lên men. Sự thủy phân của protopectin này và sự suy thoái của pectin bởi enzym
là quá trình xảy ra để loại bỏ các chất nhầy trong suốt quá trình lên men. Hiện
nay, cách tốt nhất xác định khi kết thúc quá trình lên men cà phê là đánh giá cảm
quan hạt cà phê để xác định xem chúng vẫn còn được bọc trong chất nhầy không.
Đồ án tốt nghiệp - 18 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
Nếu những hạt cà phê được lên men từ 36-72 giờ, mùi thối của hạt phát triển.
Axit lactic, acetic, propionic được sản xuất trong quá trình này và được xem là để
ngăn ngừa hương vị quá trình lên men truyền thống bằng cách ức chế sự phát
triển mốc đó thường xảy ra trong quá trình sấy trên một hành lang tại điều kiện
ẩm ướt. [ 15 ] .
2.3.1 Bản chất sinh hóa
Bản chất của quá trình lên men là sự phân giải cellulose và pectin có trong
vỏ cà phê dưới tác dụng của enzyme pectinase và cellulase.
Hoạt động của enzyme pectinase: pectinase làm đứt trạng thái gắn chặt
giữa những phân tử acid galacturonic để làm ngắn chuỗi pectin từ những đoạn
lớn thành những đoạn nhỏ hơn.
Hoạt động của cellulose:
• Endocellolase: chúng thủy phân liên kết β-1.4-glycosid ở vị trí ngẫu

nhiên trong chuỗi cellulose, chuỗi Cellodextrin và các dẫn xuất Cellulose như
Carboxyl Methyl Cellulose và Hydroxyethyl cellulose. Chúng tham gia tác động
mạnh đến cellulose vô định hình và tác động yếu
đến cellulose kết tinh. Sự thủy
phân endocellulose tạo ra những chuỗi cellodextrin có đầu không khử.
• Exocellulase thủy phân đặc hiệu liên kết β- 1,4-glycosid ở đầu không
khử của chuỗi cellulose hoặc các cellodextrin để giải phóng cellobiose. Enzyme
này không có khả năng phân giải cellulose ở dạng kết tinh mà chỉ làm thay đổi
tính chất hóa lý, giúp cho enzyme endocellulase phân giải chúng
• β-glucoside chúng không có khả năng phân hủy cellulose nguyên
thủy mà tham gia phân hủy cellobiose, cellodextrin tạo thành D-glucose.
2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
2.3.2.1. Ảnh hưở
ng của độ ẩm hạt cà phê đến quá trình lên men
Quá trình lên men là dựa vào hoạt tính của hệ enzyme cellulose và
pectinase do Aspergillus niger tiết ra. Điều kiện hoạt động của nấm mốc là phải
có môi trường có độ ẩm thích hợp. Do đó trước khi tiến hành bổ sung nấm mốc
vào để tiến hành quá trình lên men thì hạt cà phê nhân cần phải được ngâm với
nước. Thời gian ngâm hạt càng lâu thì độ ẩm của hạt càng tăng. Độ ẩm của hạ
t
tăng tạo điều kiện thuận lợi cho nấm mốc phát triển, tiết ra enzyme thủy phân
Đồ án tốt nghiệp - 19 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
pectin và cellulose thành những hợp chất dễ tan, đồng thời giải phóng những
thành phần tan trong nước có trong hạt cà phê. Vì vậy khối lượng chất tan sẽ
tăng. Tuy nhiên nếu ngâm hạt quá lâu thì hạt trương nở làm cho quá trình phân
giải pectin và cellulose xảy ra quá mạnh, tạo ra những lỗ hỏng trên mặt vỏ cà
phê. Do đó, khi tiến hành rửa hạt sau khi ủ, sự xuất hiện của những lổ hỏng này
tạo điều kiện cho sự
mất mát những thành phần hòa tan của hạt dễ dàng hơn.

Mặt khác, khi đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men phụ tạo axit
của một số loại vi sinh vật như nấm men, nấm mốc, vi khuẩn có sẳn trên bề mặt
hạt cà phê cũng như nhiễm vào trong quá trình lên men vì vậy làm cho pH của
dung dịch giảm xuống.
2.3.2.2. Ảnh hưởng thời gian lên men đến pH của dung dịch và trọng lượng
c
ủa khối lên men
pH giảm dần trong quá trình lên men. Nguyên nhân là do quá trình nấm
mốc phân giải pectin thành các đơn chất của nó là acid galacturonic, đồng thời
tạo điều kiện giải phóng các thành phần tan trong nước có trong hạt cà phê, trong
đó có axit. Theo thời gian, nấm mốc phát triển tạo ra trong dịch cà phê càng
nhiều axit làm cho pH của dung dịch ngày càng giản xuống.
Trong quá trình lên men thì trọng lượng của khối ủ giảm dần nguyên nhân
là do nấm mốc ngày càng phát triển, sử dụng ngày càng nhiều cơ chất
để làm
thức ăn và chuyển hóa những chất hữu cơ phức tạp có trọng lượng phân tử lớn
thành những phân tử nhỏ. Mặt khác trong quá trình lên men có một lượng hơi
nước bốc hơi vào không khí, quá trình thủy phân cũng tạo một số hợp chất bay
hơi như CO
2
và H
2
O. Tuy nhiên nếu thời gian lên men quá 24 giờ thì trọng lượng
khối lên men tăng lên là do thời gian càng lâu nấm mốc càng phát triển, sinh khối
của chúng tăng lên, bên cạnh đó sự có mặt của các loài vi khuẩn, nấm mốc, nấm
men có sẵn trên bề mặt hạt cà phê cũng như từ không khí. Vì vậy chúng làm gia
tăng trọng lượng của khối cà phê lên men.
2.3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng nấm mốc thêm vào trong quá trình lên
men
Lượng nấm mốc thêm vào càng lớn, quá trình thủy phân pectin và

cellulose càng mạnh, tạo ra sản phẩm là nhiều các chất tan. Nhưng nếu ta cho vào
Đồ án tốt nghiệp - 20 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
quá nhiều thì chúng sẽ sử dụng cơ chất là chất tan, sử dụng hết những chất đơn
giản, chúng sẽ sử dụng hết những chất tan mà chúng vừa tạo ra làm giảm hàm
lượng chất tan trong sản phẩm. Mặt khác khi ta thêm vào nhiều nấm mốc thì
cũng tạo ra nhiều axit làm giảm mạnh pH của dung dịch.
2.3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men
Trong quá trình lên men thì nhiệt độ tăng dầ
n, khỏang ở 8 giờ đầu sau đó
giảm dần. Khi nấm mốc phát triển, phân giải cơ chất và tỏa nhiệt, ngoài ra còn do
quá trình bốc hơi nước nên nhiệt độ tăng. Sau đó nhiệt độ lại giảm xuống do quá
trình phân giải cơ chất của nấm mốc. [ 16 ].

Đồ án tốt nghiệp - 21 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
CHƯƠNG III
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

3.1. Chọn phương pháp sản xuất
Chế biến cà phê nhân nhằm mục đích loại bỏ các lớp vỏ bao quanh hạt
nhân cà phê và phơi sấy 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 hoà 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 phươ
ng pháp chính:
- 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 dần đến mức độ qui định.
* Giai đoạn xát khô, đánh bóng để loại bỏ các lớp vỏ trấu và một phần vỏ
lụa, tạo thành cà phê nhân.
- Phương pháp chế biến khô: chỉ có một giai đoạn chính là sau khi ph
ơi cả
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 thành cà phê thóc. [ 9, Tr 17 ].
Từ những phân tích trên cho thấy:
+ Phương pháp chế biến khô tuy có ưu điểm là đơn giản, vốn đầu tư ít
nhưng ngược lại phương pháp chế biến khô có nhiều nhược điểm như: phụ thuộc
quá nhiều vào điề
u kiện thời tiết, chất lượng cà phê không cao, thời gian sản xuất
dài…

+ Phương pháp chế biến ướt đòi hỏi đầu tư lớn hơn và dây chuyền công
nghệ phức tạp hơn nhưng bù lại phương pháp chế biến ướt có thể bù đắp những
nhược điểm mà phương pháp chế biến khô gặp phải như: không phụ thuộc vào
điều kiện thời tiết, ti
ết kiệm chi phí nhân công, đặc tính kỹ thuật phù hợp với việc
sản xuất cà phê chất lượng cao đồng thời rút ngắn được thời gian sản xuất…
Vậy, em quyết định chọn phương pháp ướt để sản xuất cà phê nhân.



Đồ án tốt nghiệp - 22 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
3.2. Dây chuyền sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp ướt [ 9, Tr 18 ].

Nguyên liệu
Thu nhận và bảo quản
Tạp chất Làm sạch, phân loại
Xát cà phê quả tươi
Ngâm ủ ( Lên men )
Làm ráo
Sấy
Đóng bao, bảo quản
Cà phê thóc
Sàng tạp chất
Xát khô
Đánh bóng
Phân loại theo kích thước
Rửa nhớt
Đồ án tốt nghiệp - 23 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy

3.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.3.1. Nguyên liệu
Do đặc thù của địa phương trồng rất nhiều cà phê chè arabica, bên cạnh đó
cà phê chè arabica có giá xuất khẩu cao gấp 2 lần so với robusta nên chọn nguyên
liệu của nhà máy là cà phê chè arabica.
Do tính chất thời vụ nên nhà máy thu mua thêm cà phê thóc khô để sản
xuất cà phê nhân.
3.3.2. Thu nhận và bảo quản nguyên liệu
3.3.2.1. Thu nhận nguyên liệu [ 9, Tr 19, 20 ].
Hiện nay trên thế giới cũng như trong nước vấn đề thu hoạch cà phê chủ
y
ếu là hái bằng tay, cà phê chè thấp dễ hái. Người ta hái vào giỏ đeo trước bụng
hoặc bên sườn. Đối với cà phê mít thì cây cao, phải bắt thang để hái.
Cà phê là một loại sản phẩm dễ bị mất phẩm chất nếu không được thu hái
đúng lúc, và chế biến kịp thời. Để đảm bảo phẩm chất tốt, đồng thời tránh lãng
phí vì rơi rụng hư hỏng, việc thu hái cần đạt được các yêu cầu sau:
- Cần thu hái đúng lúc, kịp thời, đúng tầm chín.
- Không thu hái những quả cà phê còn xanh còn non chưa đầy đủ chất
lượng.
- Phải hái từng quả, không hái chùm làm ảnh hưởng đến cây và năng
suất mùa sau.
- Khi thu hái phải bảo vệ các nụ hoa nhất là cà phê mít.
Phân loại theo màu sắc
Cân, đóng bao
Cà phê nhân
Phân loại theo trọng lượng
Đồ án tốt nghiệp - 24 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy

- Cần giữ vệ sinh khi thu hái, không để lẫn rác, cành, đất, đá làm nhiễm
bẩn khối hạt.
- Sau khi thu hái xong phải vận chuyển ngày về nơi chế biến không để ủ
đống quá lâu làm cho cà phê nẫu, bốc nóng.
Mỗi loại cà phê có thời gian chín và thu hoạch khác nhau. Cà phê chè và
cà phê mít chín tập trung hơn. Cà phê vối thường chín rải rác hơn. Thời gian thu
rộ vào khoảng 20 – 40 ngày, nên việc tập trung nhân lực thu hoạch rất chú trọng.
Tuỳ thuộc vào thời tiết khí hậu từng vùng mà cà phê có thể chín sớm hoặc muộn
hơn; ngoài ra còn phụ thuộc vào mức độ chăm bón.
Thông thường thời vụ thu hoạch như sau:
- Cà phê chè: từ tháng 11 – 12, 1 – 2, tập trung vào tháng 12 và tháng 1.
Ở Tây Nguyên thu hoạch sớm hơn khoảng 2 tháng.
- Cà phê vối: từ tháng 12, 1, 2, 3, 4, thu rộ vào tháng 2, 3.
- Cà phê mít: tháng 5, 6, 7, 8, rộ vào tháng
Nhìn qua thời vụ thu hoạch của 3 loại cà phê ta thấy: nếu trồng cả 3 loại
cà phê với 1 tỷ lệ thích hợp, thì sẽ có m
ột sản lượng nguyên liệu tương đối ổn
định tận dụng được công suất của các cơ sở chế biến.
3.3.2.2. Bảo quản nguyên liệu
Nguyên liệu sau thu hái nên chế biến càng nhanh càng tốt, nếu chưa chế
biến thì không được chất thành đống mà phải được bảo quản ở nơi thoáng mát,
có mái che và trải thành lớp dày khoảng 15-20 cm trên nền sạch, 2-3 giờ ta tiến
hành đảo trộn một lần. Th
ời gian bảo quản càng ngắn càng tốt thường kéo dài
không quá 36 giờ. [ 17 ].
3.3.3. Làm sạch và phân loại
3.3.3.1. Mục đích [ 9, Tr 21 ].
Cà phê hái về thường có lẫn đất đá, rác cành, quả khô, quả to nhỏ khác
nhau… cho nên trước khi đưa vào máy xát tươi, nguyên liệu cần phải được làm
sạch và phân loại. Tuỳ theo độ đồng đều của nguyên liệu mà công đoạn làm sạch

và phân loại sẽ dễ dàng hay khó khăn, đơn giản hay phức tạp.
Làm sạch và phân lo
ại nguyên liệu để tách các tạp chất lẫn trong nguyên
liệu, làm cho kích thước nguyên liệu đồng đều. Rửa sạch cà phê trước khi đưa
Đồ án tốt nghiệp - 25 -
GVHD: TS. Đặng Minh Nhật SVTH: Nguyễn Bá Vũ Duy
vào máy để tạo điều kiện tốt cho việc tăng năng suất máy và độ bền của thiết bị,
đảm bảo chất lượng sản phẩm.
3.3.3.2. Cơ sở của các phương pháp phân loại và làm sạch [ 9, Tr 21, 22 ].
Làm sạch và phân loại nguyên liệu chủ yếu là dựa vào sự khác nhau về
tính chất vật lý, trạng thái của nguyên liệu và tạp chất. Đặc biệt chú ý đến các tạp
chất khó làm sạ
ch để loại chúng ra, đồng thời phải áp dụng các phương pháp
kinh tế nhất, có hiệu quả nhất.
Có thể quy về các phương pháp sau:
+ Dựa vào sự khác nhau về kích thước của nguyên liệu về các tạp chất để
phân loại và làm sạch có thể dùng loại sàng chấn động, sàng bắc ngang, sàng
tròn, sàng nẩy.
+ Dựa vào sự khác nhau về sức chịu gió của nguyên liệu và tạp chất mà
làm sạch và phân loại thường dùng catado hay quạt hòm …
+ D
ựa vào sự khác nhau giữa chiều dài của nguyên liệu và tạp chất để
phân loại, thường dùng máy hình trụ hoặc máy đĩa …
+ Dựa vào sự khác nhau về hình dáng, trạng thái bề mặt, trọng lượng riêng
để làm sạch và phân loại. Bể xi phông để phân loại và làm sạch bằng nước …
Đối với nguyên liệu cà phê quả tươi thì dùng phương pháp phân loại và
làm sạch bằng bể xi phông là hợp lý nhất vì nó có rất nhiều ưu điểm như
:
+ 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
hoà mà không dùng sức người.
+ Sự phân loại nguyên liệu tốt vẫn theo trọng lượng riêng để có chế
độ
chế biến thích hợp. [ 9, Tr 24 ].
3.3.4. Xát cà phê quả tươi
3.3.4.1. Mục đích [ 9, Tr 28 ]
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 phơi sấy.
Vì vậy phải loại bỏ lớp vỏ quả. Hiệu suất và kỹ thuật xát tươi có ảnh hưởng lớn