Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê bằng phương pháp ướt với năng suất 75 tấn nguyên liệuca

Đồ án tốt nghiệp

1
-1-

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

LỜI CẢM ƠN
Qua thời gian gần 3 tháng thực hiện đồ án, dưới sự hướng dẫn tận tình của
thầy giáo Đặng Minh Nhật, sự giúp đỡ của bạn bè và sự nổ lực tìm tòi học hỏi của
bản thân, qua sách vở cũng như tham khảo thực tế đến nay đồ án cơ bản đã hoàn
thành đúng thời gian quy định.
Trong quá trình thiết kế tôi đã nắm bắt được những kiến thức về công nghệ
sản xuất cà phê nhân nói riêng và vấn đề xây dựng nhà máy thực phẩm nói chung,
cố gắng tìm ra một phương án hợp lý và tối ưu nhất, nhưng do thời gian có hạn,
cùng với sự hạn chế về chuyên môn và kinh nghiệm thực tế của bản thân nên
không thể tránh khỏi sai sót. Tôi rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo
và các bạn để nâng cao kiến thức chuyên môn nhằm phục vụ cho công tác sau này.
Tôi xin chân thành cảm ơn trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, các thầy cô
trong khoa Hóa và đặc biệt thầy giáo PGS.TS. Đặng Minh Nhật đã tận tình hướng
dẫn tôi hoàn thành đồ án.
Đà Nẵng, ngày 13 tháng 05 năm 2014
Sinh viên thực hiện

Hứa Thị Khánh Hòa

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

1

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


Đồ án tốt nghiệp

2
-2-

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

LỜI MỞ ĐẦU
“Mỗi buổi sáng thức giấc, nếu không có một tách cà phê, tôi cảm thấy mình vô
vị”. Đó là câu nói của Napoleon. Thực ra, không chỉ ông mà nhiều người đã cảm
nhận được sự đặc biệt từ tách cà phê, có người nói rằng cà phê không phải là thú
thanh thản như trà, càng không mạnh mẽ bạo liệt như rượu, người thưởng thức cà
phê nhẹ nhàng cho rằng cà phê là gạch nối giữa niềm vui và nỗi buồn, với ai đang
trong muộn phiền thì cà phê càng day dứt như một bản nhạc có nhiều dấu lặng…Vì
thế, cà phê đã trở thành một món ngon tâm hồn dành cho mỗi người, người tìm đến
cà phê khi có tâm sự, trăn trở, người tìm đến cà phê như một nguồn cảm hứng sáng
tạo trong công việc, người tìm đến cà phê đơn giản như một cách thưởng thức cuộc
sống. v.v..
Có thể nói, cà phê ngày càng được con người thưởng thức và xem đó như là
thức uống không thể thiếu hằng ngày. Do đó, sản phẩm cà phê cần phải được nâng
cấp liên tục cà về chất lượng và số lượng. Việt Nam ta, một đất nước hội tụ đầy đủ
các điều kiện để trồng và sản xuất cà phê, hàng năm, sản lượng cà phê xuất khẩu
đứng thứ hai trên thế giới, trong những năm gần đây nhất nước ta đã có hàng chục
vạn tấn cà phê xuất khẩu vì đó là những mặt hàng cả thế giới ưa thích. Tuy nhiên,
lợi nhuận thu lai không cao, có khi bị ép giá. Nguyên nhân là do đâu?
Thực tế, nước ta có rất ít nhà máy chế biến cà phê đạt chất lượng cao mà chủ
yếu là các phân xưởng sản xuất nhỏ của các tư nhân với thiết bị thô sơ, năng suất

thấp, chất lượng không cao, mặt hàng cà phê nhân xuất khẩu còn kém chất lượng,
vì kém chất lượng nên các sản phẩm của những quá trình chế biến tiếp theo cũng
không đạt chất lượng cao, thương hiệu cà phê Việt chưa được khẳng định. Cho nên
yêu cầu cần phải xây dựng một nhà máy sản xuất cà phê có quy mô lớn và hiện đại
là rất cần thiết. Do đó, nhiệm vụ em được giao trong đồ án này là : Thiết kế nhà
máy sản xuất cà phê bằng phương pháp ướt với năng suất 75 tấn nguyên
liệu/ca”để đáp ứng yêu cầu thực tế và nâng cao thương hiệu cà phê Việt

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

2

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


3
-3-

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

CHƯƠNG I LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1.1 Đặt vấn đề
Việt Nam là một quốc gia được thiên nhiên ưu đãi, năng suất và chất lượng cà
phê ở Việt Nam được đánh giá là cao nhất thế giới nhưng chất lượng cà phê xuất
khẩu của Việt Nam luôn bị đánh giá thấp, nguyên nhân là do việc sản xuất cà phê ở
Việt Nam còn mang tính thủ công, trang thiết bị phục vụ cho sản xuất còn thiếu,
phần lớn cà phê được chế biến theo phương pháp thủ công ở các xưởng cà phê tư

nhân còn thiếu cả phương tiện lẫn kỹ thuật làm cho tạp chất trong cà phê rất nhiều
và độ ẩm thường cao.Và còn một nguyên nhân nữa là do việc sản xuất cà phê còn
gian dối nhiều
Do đó, việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê có chất lượng cao để cạnh
tranh trên thế giới là rất cần thiết
Để xây dựng một nhà máy sản xuất cà phê nhân thì cần chú ý đến những vấn
đề như 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
Đất nước ta đã gia nhập WTO, cùng với sự phát triển vượt bậc của nhiều
ngành kinh tế, đời sống của nhân dân ta ngày một nâng cao. Do đó, nhu cầu thưởng
thức cà phê cũng như các sản phẩm thực phẩm đòi hỏi chất lượng cao, bên cạnh đó
Việt Nam có thị trường xuất khẩu cà phê rộng lớn. Mặt thuận lợi của chúng ta là
nguồn nguyên liệu rất dồi dào, là điều kiện thuận lợi cho việc “ Thiết kế xây dựng
một nhà máy chế biến cà phê với quy mô công nghiệp, hiện đại hóa là hoàn toàn
khả thi”.
1.3 Vị trí xây dựng
Để xây dựng một nhà máy thì 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
SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

3

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

4
-4-

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

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…
Tỉnh Đắk Lắk 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.
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:

23,30C

Nhiệt độ mùa hè:

36,00C

Độ ẩm mùa hè:

82%

Độ ẩm mùa đông:

80%

Hướng gió chính:

Đông và Đông Bắc

1.5 Nguồn nguyên liệu
Đắk Lắk 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,
CưM’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 Đắk Lắk 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.

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

4

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


5

-5-

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

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
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.
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 75 tấn cà phê nguyên liệu/ca là một yêu cầu cần thiết.

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

5

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


6
-6-

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

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 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.

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

6

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


7
-7-

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN
2.1 Tổng quan về nguyên liệu
2.1.1 Nguồn gốc cây và phê và lịch sử phát triển cà phê ở Việt Nam [14].
2.1.1.1 Nguồn gốc cây cà phê
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 xuất hiện vòng quanh thế giới (Bắc Mỹ, Braxin).
2.1.1.2 Lịch sử phát triển cà phê ở Việt Nam
Lần đầu tiên cà phê được đưa vào Việt Nam vào năm 1875, giống Arabica
được người Pháp mang từ đảo Bourton sang trồng ở phía Bắc sau đó lan ra các tỉnh
miền Trung như Quảng Trị, Bố Trạch, … Sau thu hoạch chế biến dưới thương hiệu
“Arabica du Tonkin”, cà phê được nhập khẩu về Pháp. Sau khi chiếm nước ta thực
dân Pháp thành lập các đồn điền cà phê như Chinê, Xuân Mai, Sơn Tây chúng canh
tác theo phương thức du canh du cư nên năng suất thấp giảm từ 400 – 500 kg/ha
những năm đầu xuống còn 100 – 150 kg/ha khi càng về sau. Để cải thiện tình hình,
Pháp du nhập vào nước ta hai giống mới là cà phê vối (C. robusta) và cà phê mít
( C. charichia) vào năm 1908 để thay thế, các đồn điền mới lại mọc lên ở phía Bắc
như ở Hà Tĩnh (1910), Yên Mỹ (1911, Thanh Hoá), Nghĩa Đàn (1915, Nghệ An).
Thời điểm lớn nhất (1946 – 1966) đạt 13.000 ha. Năm 1925, lần đầu tiên được trồng
ở Tây Nguyên, sau giải phóng diện tích cà phê cả nước khoảng 20.000 ha, đến năm
1980 diện tích đạt 23.000 ha, xuất khẩu trên 6000 tấn.
Trận sương muối năm 1994 ở Brasil đã phá huỷ phần lớn diện tích cà phê ở
nước này, cộng hưởng đợt hạn hán kéo dài năm 1997 đã làm nguồn cung trên toàn
thế giới sụp giảm mạnh, giá tăng đột biến đã khích lệ mở rộng diện tích cà phê ở

Việt Nam, đầu tư kỹ thuật canh tác thâm canh, chuyên canh, … nhờ đó diện tích và
sản lượng tăng nhanh, trung bình 23,9%/năm, đưa tổng diện tích cây cà phê

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

7

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


Đồ án tốt nghiệp

8
-8-

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

năm 2000 lên đến 516,7 nghìn ha, chiếm 4,14% tổng diện tích cây trồng của Việt
Nam, đứng thứ ba chỉ sau hai loại cây lương thực chủ lực là lúa (chiếm 61,4%) và
ngô (chiếm 5,7%). Trong thập kỷ 90 thế kỷ XX, sản lượng tăng lên trên 20%/năm.
Năm 2000, Việt Nam có khoảng 520 nghìn ha cà phê, tổng sản lượng
đạt 800 nghìn tấn. Nếu so với năm 1980, diện tích cà phê của Việt Nam năm 2000
đã tăng gấp 23 lần và sản lượng tăng gấp 83 lần. Mức sản lượng và diện tích vượt
xa mọi kế hoạch trước đó và suy đoán của các chuyên gia trong nước và quốc
tế.Cho đến nay sản lượng cà phê cả nước chiếm 8% sản lượng nông nghiệp, chiếm
25% giá trị xuất khẩu và là nước xuất khẩu cà phê Robusta lớn nhất thế giới với hai
tỉnh có diện tích canh tác lớn nhất là ĐăkLăc và Gia Lai, mang lại việc làm ổn định,
thu nhập cao cho hàng triệu người. Góp phần ổn định kinh tế xã hội ở những vùng
xa xôi hẻo lánh, dân tộc ít người, …

2.1.2 Phân loại cà phê [1]
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
2.1.2.2 Cà phê Arabica (cà phê chè)

Hình 2.1 Quả cà phê Arabia và hoa cà phê Arabica

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

8

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


9
-9-

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

Tên khoa học là Coffee arabica, thường được gọi là cà phê chè, đại diện cho

khoảng 61% các sản phẩm cà phê trên thế giới. Có nguồn gốc từ Cao Nguyên nhiệt
đới Ethiopia đông Phi Châu.
Đặc tính: Arabica cao từ 3 – 7 m tùy điều kiện đất đai, khí hậu, độc thân hoặc
nhiều thân, lá nhỏ hình oval hoặc lưỡi mác, cành nhỏ mảnh khảnh ít phân nhánh,
tán nhỏ, quả hình bầu dục đôi khi hình tròn, quả chín có giống màu vàng có giống
màu đỏ tươi, đường kính 10 – 15 mm, thường có hai nhân, hiếm khi có ba nhân,
cuống quả khi chín rất mềm dễ rụng, nứt khi trời mưa. Thời gian nuôi quả 6 – 7
tháng, khí hậu lạnh ở miền Bắc arabica chín rộ vào tháng 12 – 1 năm sau và muộn
hơn 2 – 3 tháng so với Tây Nguyên. Khoảng 800 – 1200 quả/kg, cứ 2,5 – 3 kg hạt
cho ra 1 kg nhân, nhân có màu xám xanh, xanh lục,xanh nhạt, …Tuỳ theo phương
pháp chế biến lượng caffein trong nhân khoảng 1 – 3% [5].
2.1.2.3 Cà phê Robusta (cà phê vối)
Tên khoa học: Coffea canephora hay Coffea robusta, thường được gọi là cà phê
vối, chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê. Có nguồn gốc từ khu vực sông Conggô và
miền núi thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Phi Châu.

Hình 2.3 Cà phê Robusta
Đặc tính: Robusta cao 5 – 7 m, độc thân hoặc nhiều thân, cành khá lớn phân
nhiều nhánh, tán rộng, lá trung bình mặt lá gồ ghề. Đặc biệt, hoa robusta không bao
h ra lại vào mùa sau tại vị trí cũ, quả chín màu đỏ sẫm, đường kính 10 – 13 mm, hình
bầu dục hoặc tròn có hai nhân đôi khi một nhân, vỏ quả cứng và cuống dai hơn
arabica. Cứ khoảng 3 kg quả cho ra 1 kg nhân, nhân hình bầu dục hơi tròn có màu

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

9

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

10
- 10 -

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

xám xanh, xanh bạc, vàng mỡ gà,…Tuỳ thuộc vào cách chế biến lượng caffein có
khoảng 1,5 – 3%
2.1.2.4 Cà phê Chari (cà phê mít)

Hình 2.4 Cà phê Chari.
Tên khoa học: Coffea chari, ở Việt Nam thường được gọi là cà phê mít. Có
nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc Biển Hồ gần xa mạc Xahara, du nhập vào
Việt Nam năm 1905,
Đặc tính: cây lớn cao 6 – 15 m lá to hình trứng hoặc hình lưỡi mác, gân lá nổi
lên ở mặt dưới, cành lớn tán rộng. Quả hình bầu dục, núm to và lồi, tùy điều kiện
khí hậu vùng đất quả sẽ chín sớm hơn hoặc cùng lúc với thời điểm cây ra hoa, cà
phê mít có đặc điểm ra hoa tại vị trí cũ vào vụ kế tiếp nên vào vụ thu hoạch (tháng 5
– tháng 7) trên tại một đốt cành có thể có cùng lúc quả xanh, quả chín, nụ, hoa. Đây
là yếu tố bất lợi cho thu hoạch và giảm năng suất
2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng cà phê [1]
2.1.3.1 Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê
- Đất đai: Cà phê có rễ cọc ăn sâu vào đất nên đất trồng cà phê phải có tầng
sâu 70 cm trở lên, thoáng khí, tiêu nước tốt. Chất lượng đất quyết định chất lượng
cà phê. Đất bazan trên các Cao Nguyên nham thạch núi lửa là thích hợp nhất cho
cây cà phê
- Khí hậu: Cà phê là cây nhiệt đới nên đòi hỏi nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa
khá cao và tùy từng chủng: Cà phê chè ưa mát, nhiệt độ tối ưu 20 – 220C, ánh sáng

tán xạ nên thường được trồng ở miền núi cao 600 – 2.500 m, lượng mưa cần 1300
SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

10

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


Đồ án tốt nghiệp

11
- 11 -

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

– 1.900 mm. Cà phê vối ưa nóng ẩm , nhiệt độ 24 – 260C, thích ánh sáng trực xạ
yếu, thường được trồng ở các Cao Nguyên thấp và Bình Nguyên. Lượng mưu cần
từ 1.300 – 2.500 mm.Cà phê mít tương tự cà phê vối nhưng do cây lớn, lá dày hơn,
rễ ăn sâu hơn nên chịu khô hạn hơn. Không ưa gió, vì gió to dễ làm gãy cành, rách
lá (vối), trụi lá. Không ưa lạnh, nhiệt độ thấp cây kém phát triển, chậm ra hoa hoặc
nụ hoa không nở.
-Độ ẩm: Cần độ ẩm cao, trên 70%, đặc biệt vào giai đoạn cây nở hoa.
2.1.3.2 Ảnh hưởng của yếu tố kỹ thuật
Yêu cầu kỹ thuật chăm sóc rất quan trọng, trong canh tác cây cà phê nếu
không nắm vững kỹ thuật chăm sóc sẽ nhanh chóng làm cây già cỗi, sâu bệnh, giảm
năng suất trầm trọng, các kỹ thuật cơ bản:
- Tỉa cành, tạo tán, hoạch định chiều cao, tuyển chọn cành nhánh khỏe mạnh
triển vọng, …
-Ủ gốc, tưới tiêu là cực kỳ quan trọng, nó quyết định năng suất cà phê vì cà

phê ra hoa vào cuối mùa nắng nhưng không kịp vào mùa mưa (điều kiện tự nhiên
mưa đầu mùa làm rụng hoa, hỏng hoa), nên phải tưới tiêu và giữ ẩm để hoa nở rộ,
đồng loạt.
- Bón phân đúng loại, đúng cách, đúng kì, đúng số lượng cần thiết.
- Theo dõi diễn tiến khí hậu, sâu bệnh, cỏ dại, sương muối, …
- Mật độ, xen canh cũng rất quan trọng.
2.1.3.3 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.
2.1.3.4 Ảnh hưởng của quá trình bảo 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
SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

11

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


Đồ án tốt nghiệp

12
- 12 -

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

hạt cà phê bảo quản phải dưới 13%. 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.
2.1.3.5 Ảnh hưởng của quá trình chế biến
Quá trình chế biến là quá trình chuyển cà phê tươi 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%.
2.1.4 Thành phần hóa học của quả cà phê
2.1.4.1 Cấu tạo giải phẫu quả cà phê [1,12-16]
Quả cà phê gồm có những phần sau: Lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ
lụa và nhân [1].

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 mít
Lớp vỏ thịt: 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: 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: 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

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

12

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


13
- 13 -

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

Nhân cà phê: 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 (g/100g) Robusta (g/100g)
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
2.1.4.2 Thành phần hóa học của từng phần cấu tạo nên quả cà phê [1,13-16]

Thành phần hóa học của vỏ quả: Khi chín có màu đỏ, là chất antoxian, ngoài
ra trong quả có vết của alkaloid, tanin,caffeine, các loại enzym. Trong vỏ quả có 30
– 31,5% chất khô.
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của vỏ quả
Thành phần hóa học
Protein
Chất béo
Cellulose
Tro
Hợp chất không có N
Tanin
Pectin
Caffeine

Cà phê chè(g/100g) Cà phê vối(g/100g)
9,2 – 11,2
9,17
1,73
2,00
13,16
27,65
3,22
3,33
66,16
57,15
14,42
4,07
0,58
0,25

Thành phần hóa học của vỏ thịt: Dưới lớp vỏ quả, vỏ thịt cà phê mít cứng và
dày. Vỏ thịt chứa nhiều đường và pectin.
Bảng 2.3 Thành phần hóa học của thịt quả.
Thành phần hóa học
Pectin
Đường khử
Đường không khử
Cellulose và tro
SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

Cà phê chè(g/100g)
33.0
30,0
20,0
17,0
13

Cà phê vối(g/100g)
38,7
45,8
-

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


14
- 14 -

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

Thành phần hóa học của lớp nhớt: nằm sát nhân, khó tách ra. Thành phần
chính của lớp nhớt là pectin, các loại đường khử và không đường, cellulose. Ngoài
ra còn có enzym pectase phân giải pectin trong quá trình lên men. Đặc tính của lớp
này là không hòa tan trong nước, hút ẩm rất mạnh vì vậy trở ngại cho việc phơi sấy
và bảo quản cà phê.
Thành phần hóa học của lớp vỏ trấu: Thóc bao bọc quanh thân, có màu trắng
ngà, cứng, nhiều chất xơ. Vỏ trấu cà phê chè mỏng, dễ đập vỡ hơn vỏ trấu của cà
phê mít và vối. Thành phần chính của vỏ trấu là cellulose, ngoài ra còn có
hemicellulose và đường.
Bảng 2.4 Thành phần hóa học của vỏ trấu
Thành phần hóa học
Hợp chất có dầu
Protein
Cellulose
HemiCellulose
Chất tro
Đường
Pantose

Cà phê chè (g/100g)
0,35
1,46
61,8
11,6
0,96
27,0
0,2

Cà phê vối(g/100g)
0,35
2,22
67.8
3,3
-

Thành phần hóa học của lớp vỏ lụa: Bọc sát nhân, rất mỏng, mềm, có màu sắc
và đặc tính khác nhau tùy thuộc mỗi loại cà phê.Vỏ lụa cà phê màu trắng bạc, 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 bám sát vào nhân.
Thành phần hóa học của nhân: Ở trong cùng là thành phần chính của trái, mỗi
trái thường có 2 nhân, khi một hay ba nhân. Phía ngoài của nhân có những tế bào nhỏ
và cứng, trong đó có chứa chất dầu. Phía trong là những tế bào lớn và mềm hơn.
Bảng 2.5 Thành phần hóa học của nhân cà phê.
Thành phần hóa học
Nước
Chất béo
Đạm
Protein

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

Tính bằng g/100g
8-12
4-18
1.8-2.5
9-16

14

Tính bằng mg/100g

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


Đồ án tốt nghiệp

Cafein
Axit clorogenic
Trigonenlin
Tannin
Axit cafetanic
Axit cafeic
Pantosan
Tinh bột
Dextrin
Đường
Xenlulo
Hemixenlulo
Linhin
Tro
Ca
P
Fe
Na
Mn
Rb, Cu, F

15
- 15 -

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

0.8-2
2-8
1-3
2
8-9
1
5
5-23
0.85
5-10
10-20
20
4
2.5-4.5
85-100
130-150
3-10
4
1-45
Vết

2.2 Tổng quan về sản phẩm
2.2.1 Các dạng sản phẩm cà phê [16]
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 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 hết các lớp vỏ bên ngoài.

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

15

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


Đồ án tốt nghiệp

16
- 16 -

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

+ 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.
+ 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 phẩm 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

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

16

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


17
- 17 -

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

2.2.2 Tiêu chuẩn chất lượng cà phê [17]
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4193:2005 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/

TC/F16 cà phê và sản phẩm cà phê biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường chất
lượng đề nghị, Bộ khoa học và Công nghệ ban hành
2.2.2.1. Các chỉ tiêu chất lượng
1. Phân hạng chất lượng:
- Cà phê chè được phân thành 5 hạng gồm: hạng đặc biệt, hạng 1, hạng 2,
hạng 3, hạng 4, hạng 5.
- Cà phê vối cũng được phân thành 5 hạng như cà phê chè nhưng hạng 1 được
phân thành hạng 1a, 1b; hạng 2 được phân thành 3 hạng là 2a, 2b, 2c.
2. Màu sắc: Màu đặc trưng của từng loại cà phê nhân.
3. Mùi: Mùi đặc trưng của từng loại cà phê nhân, không có mùi lạ.
4. Độ ẩm: Độ ẩm < 12,5 %
5. Tỉ lệ lẫn cà phê khác loại.
6. Tổng trị số lỗi cho phép đối với từng hạng cà phê.
Bảng 2.6 Tỉ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong các hạng cà phê
Hạng đặc biệt và hạng1
Cà phê chè

Không được lẫn R và C

Cà phê vối

Được lẫn C ≤ 0,5%
Được lẫn A ≤ 3%

Hạng 2
Hạng 3 và hạng 4
Được lẫn R ≤ 1% Được lẫn R ≤ 5 %
Được lẫn C ≤0,5% Được lẫn C ≤ 1%
Được lẫn C ≤ 1% Được lẫn C ≤ 5%
Được lẫn A ≤ 5 % Được lẫn A ≤ 5%

Bảng 2.7 Tổng trị số lỗi cho phép đối với từng hạng cà phê
Hạng chất lượng
Hạng đặc biệt
Hạng 1:
1a
1b
Hạng 2:
2a
2b
2c
SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

Mức tối đa(trong 300 g mẫu)
Cà phê chè
Cà phê vối
15
30
30
60
90
60
120
150
200
17

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

18
- 18 -

Đồ án tốt nghiệp

Hạng 3
Hạng 4

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

120
150

250
-

-Tỷ lệ khối lượng đối với từng hạng cà phê trên sàng lỗ tròn.
Bảng 2.8 Tỷ lệ khối tượng đối với từng hạng cà phê trên sàng lỗ tròn
Hạng chất lượng
Hạng đặc biệt
Hạng 1
Hạng 2
Hạng 3 và 4

Cỡ sàng
Cà phê chè
Cà phê vối
No18/No16
No18/No16

No16/No14
No16/No12
No12/No12
No12/No12
No12/No10
No12/No10

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

18

Tỷ lệ tối thiểu
(%)
90/10
90/10
90/10
90/10

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


Đồ án tốt nghiệp

19
- 19 -

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH

3.1. Chọn phương pháp sản xuất
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 hai phương pháp chính:
- Phương pháp chế biến ướt.
- Phương pháp chế biến khô.
3.1.1. Phương pháp chế biến khô
Đây là phương pháp lâu đời và đơn giản hơn so với phương pháp ướt. Phương
pháp này được thực hiện như sau:
Phơi hay sấy cả quả: mục đích giảm độ ẩm của trái cà phê tươi đến khi độ ẩm
của trái cà phê đạt 11% thì ngừng. Hạt cà phê cần được cào đảo thường xuyên, che
phủ cho cà phê vào ban đêm và khi trời mưa để độ ẩm của khối đồng đều, hạn chế
sự nhiễm các vi sinh vật làm giảm mùi vị cà phê khi uống.
Phương pháp này chỉ áp dụng cho những nước có độ ẩm thấp. Nếu không độ
ẩm cao sẽ làm lớp chất nhầy bị lên men và cà phê sẽ nhanh chóng bị hư hỏng.
3.1.2. Phương pháp chế biến ướt
Gồm hai 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 độ ẩm nhất định.
Giai đoạn xay xát và đánh bóng: loại bỏ các lớp vỏ trấu và vỏ lụa, tạo thành cà
phê nhân.
3.1.3 Kết luận
Phương pháp chế biến khô: Tuy có ưu điểm là: Quá trình chế biến đơn giản,
vốn đầu tư ít nên giá thành sản phẩm thấp nhưng ngược lại có nhiều nhược điểm

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

19

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


Đồ án tốt nghiệp

20
- 20 -

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

như : Phụ thuộc quá nhiều vào điều kiện thời tiết, tốn diện tích sân phơi, cà phê lâu
khô, dễ bị mốc, chất lượng cà phê không cao, kéo dài thời gian sản xuất
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, điều kiện khí hậu thời tiết, rút ngắn
được thời gian sản xuất, giảm chi phí nhân công, tăng năng suất của nhà máy và
nâng cao chất lượng sản phẩm cà phê nhân.
Mỗi phương pháp chế biến sẽ làm tăng những hương vị khác nhau của cà phê.
Nhìn chung cà phê chế biến bằng phương pháp ướt cho loại cà phê có vị đậm ngọt,
thuần khiết và tươi mát.
Do vậy ở đây ta chọn phương pháp chế biến cà phê là theo phương pháp ướt

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

20

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


21
- 21 -

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

3.2. Dây chuyền sản xuất cà phê nhân theo phương pháp
ướt
3.2.1 Dây chuyền công nghệ [1, 18]

Vỏ cà phê
Nước thải

Sấy

Tạp chất nhẹ
Tạp chất nặng
Quả khô

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

21

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

22
- 22 -

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

3.2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất
3.2.2.1 Thu nhận, bảo quản nguyên liệu [1, 19-20]
a) Thu nhận nguyên liệu
Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam, việc thu hoạch cà phê phần lớn
sử dụng bằng tay, cà phê vối thấp dễ hái,còn cà phê mít thân cao có thể bắt thang
lên hái, người hái đeo giỏ phía trước ngực hoặc bên sườn.

Nguyên liệu
Thu nhận và bảo quản nguyên liệu
Tạp chất

Rửa và phân loại
Phân loại theo tỷ trọng

Hình 3.1 Thu hoạch cà phê bằng tay
Xát cà phê quả tươi
Trong quá trình hái phải chú ý những điểm sau:
-Phải thu hái khi quảỦ,
càlên
phêmen
vừa chín tới (2/3 diện tích quả có màu đỏ) không
được để quả quá chín quả sẽ bị rụng và tổn hao chất dự trữ trong quả.

- Không thu hái nhữngRửa
quảnhớt
còn xanh, vì lúc đó chất dự trữ chưa đầy đủ, trong
quá trình chế biến vỏ lụa bám chặt vào nhân, khó bóc và hạt sẽ nhăn nheo.
Làm ráo nước
-Trong quá trình thu hái, không được làm tổn thương sây sát cây cà phê làm
giảm năng suất cho mùa sau. Sấy
- Giữ vệ sinh trong quá trình thu hái, không để lẫn tạp chất vào nguyên liệu,
nát quả
tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập phát triển
Tạpkhông
chất được làm dậpSàng
tạp chất
gây thối rữa.
Vỏb)trấu
Xát cà
Bảo quản nguyên
liệuphê thóc khô
Vỏ lụa

Theo kích thước

Đánh bóng

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Phân loại
Lớp :09H2B

22

Pha trộn, cân, đóng bao

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Theo màu sắc

Theo trọng lượng


Bảo quản cà phê nhân

Đồ án tốt nghiệp

23
- 23 -

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

Nguyên liệu sau khi thu hái nên chế biến càng nhanh càng tốt. Nếu chưa chế
biến ngay, không được đổ nguyên liệu thành đống mà phải được bảo quản nơi
thoáng mát, có mái che và rải thành từng lớp dày không quá 30cm trên nền sạch,
khô, sau 2-3 giờ ta phải tiến hành đảo trộn. Thời gian bảo quản càng ngắn càng tốt,
thường không quá 36 giờ.
3.2.2.2 Làm sạch và phân loại theo kích thước [1, 21-22].
Mục đích
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.
Yêu cầu
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%.
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.
3.2.2.3 Phân loại theo tỷ trọng (phân loại trong bể xi phông) [1, 22].
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.

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

23

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


Đồ án tốt nghiệp

24
- 24 -

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

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
3.2.2.4 Xát cà phê quả tươi [1, 28]
Mục đích
Vỏ quả gây khó khăn trong việc chế biến như: gây thối rữa, kéo dài thời gian
phơi sấy. Vì vậy phải loại bỏ lớp vỏ quả
Tiến hành
Dùng phương pháp cơ học để bóc vỏ quả. Ở đây ta sử dụng máy xát vỏ.
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.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xát

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

24

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật


25
- 25 -

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê

- Tính chất của cà phê quả, loại, giống, độ đồng đều, trạng thái vỏ quả, độ ẩm - Tính năng của thiết bị, kỹ thuật điều khiển và xử lý thiết bị
Chỉ tiêu xát tươi
Bảng 3.1 Chỉ tiêu xát tươi
Tỷ lệ vỏ quả còn
Loại cà phê

lẫn trong khối hạt
(%)

Arabica
Robusta
Chari

5 – 10
5 – 10
15

Tỷ lệ cà phê thóc bóc

Tỷ lệ cà phê còn

vỏ trấu và giập (%)

nguyên quả (%)

0–5
0–5
0–5

3-5
3-5
3-5

3.2.2.5 Ủ, lên men [1, 33- 34 ]
Mục đích
Cà phê sau khi xát tươi lớp nhớt vẫn còn bám xung quanh vỏ thóc, đặc tính
của lớp nhớt này là không tan trong nước, thành phần chủ yếu của lớp nhớt là
pectin, hemexenlulose chiếm khoảng 5 – 6 % theo trọng lượng nguyên liệu tươi, nó
dính chặt vào vỏ trấu làm trở ngại cho việc phơi sấy khô và bảo quản cà phê. Mặt
khác trong lớp nhớt còn chứa một lượng đường khá lớn là môi trường thuận lợi cho
sự phát triển các loại nấm, vi khuẩn … đặc biệt là các loại nấm mốc và vi sinh vật
có hại gây trạng thái lên men, cũng có một số nghiên cứu nước ngoài cho rằng
ngâm ủ làm cho men hoạt động tăng chất thơm trong cà phê sau quá trình biến hoá

về hoá học, tăng thêm hương vị của cà phê. Yêu cầu sau khi tách lớp nhớt cà phê
cần giữ được nguyên hạt và chất lượng của hạt không bị biến đổi xấu.
Cơ sở của phương pháp lên men
Hiện nay có 4 phương pháp tách lớp vỏ nhớt:
+ Phương pháp sinh hoá
+ Phương pháp hoá học
+ Phương pháp cơ học
+ Phương pháp cơ hóa học

SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa
Lớp :09H2B

25

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật