Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô năng xuất 6 tấn sản phẩm ca

Đồ án tốt nghiệp

1

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, cà phê được xem như loại đồ uống giải khát. Nhiều người uống cà
phê với mục đích tạo cảm giác hưng phấn. Tác dụng lớn nhất của cà phê là làm cho
tinh thần tỉnh táo, phấn chấn. Bởi hạt cà phê, cafein chiếm khoảng 1÷2% có tác
dụng kích thích tinh thần, tăng sức làm việc của trí óc. Ngoài ra cà phê còn có tác
dụng chống bệnh tiểu đường, hạ đường huyết, bảo vệ khỏi các bệnh về gan…
Khi nhắc tới cà phê thì người ta thường nghĩ ngay đến các xử sở cà phê như
Brazil, Colombia hay Ethiopia. Nhưng trên thực tế nước sản xuất cà phê lớn thứ hai
trên thế giới ngày nay là Việt Nam.
Cà phê thích nghi với môi trường nhiệt đới, với các loại cà phê khác nhau
nhưng phổ biến là ba loại: cà phê Arabica (cà phê chè), cà phê Robusta (cà phê vối)
và cà phê Excelsa (cà phê mít). Nhưng ở Việt Nam cà phê Robusta chiếm phần lớn
trong tổng sản lượng cà phê, chủ yếu được trồng nhiều ở các tỉnh Tây Nguyên: Gia
Lai, Đăklăc, Đăknông, Kontum. Ở các khu vực niềm trung như Quảng Trị cà phê
Arabica chiếm đến 90% tổng sản lượng cà phê của vùng.
Thị trường cà phê Việt Nam có những bước chuyển biến đáng kể. Năm 1997,
Việt Nam vượt qua Indonesia trở thành quốc gia xuất khẩu cà phê đứng thứ 3 thế
giới. Vào năm 2000, Việt Nam vượt Colombia để giữ vị trí thứ 2 thế giới về xuất
khẩu cà phê. Vị trí này được duy trì cho tới bây giờ. Do đó, có thể thấy được thị
trường xuất khẩu cà phê có tiềm năng phát triển rất lớn. Hiện nay, Việt Nam có 153
doanh nghiệp tham gia xuất khẩu cà phê, trong đó chỉ có 20 công ty nước ngoài thu
mua và cung cấp cho 8 nhà máy rang xay lớn của thế giới. Mỹ là thị trường xuất
khẩu lớn của các doanh nghiệp xuất khẩu cà phê nhân của Việt Nam. Và Trung
Quốc cũng là thị trường nhập khẩu khá tiềm năng.
Cà phê Việt Nam được đánh giá là có hương vị đậm đà, thơm ngon, có chất

lượng cảm quan tốt nhưng giá bán lại thấp hơn nhiều so với cà phê cùng loại của
các nước trong khu vực, với những lý do đó nên Việt Nam có tiềm năng mở rộng
thị trường cà phê rất lớn. Tuy nhiên, nền công nghiệp cà phê còn nhiều hạn chế làm
giảm đáng kể giá trị vốn có của cà phê. Còn các cơ sở nhỏ lẻ chế biến cà phê theo

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

2

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

phương thức thủ công, do đó để cải thiện chất lượng cà phê tăng khả năng hội nhập
nền công nghiệp cà phê cần được cải tiến và sản xuất trên quy mô lớn. Với những
bất cập trên tôi được giao nhiệm vụ: “Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo
phương pháp khô năng xuất 6 tấn sản phẩm/ ca”.

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

3

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

CHƯƠNG 1
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1.1.

Đặt vấn đề
Việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất rất quan trọng. Địa điểm

phải đáp ứng được nhu cầu nguyên liệu của nhà máy và thị trường tiêu thụ. Nhà
máy cần gần nguồn nguyên liệu nhằm hạ giá thành nguyên liệu, thuận lợi cho việc
vận chuyển thu mua giảm hao hụt nguyên liệu, nâng cao chất lượng sản phẩm và hạ
giá thành sản phẩm.
Do đó, việc chọn địa điểm đặt nhà máy cần đáp ứng được các yêu cầu về:
tính khả thi, vị trí xây dựng, giao thông, nguồn nhân lực, nguồn năng lượng, hợp tác
hóa, thị trường tiêu thị, xử lý chất thải…
1.2.

Tính khả thi
Theo nguồn thông tin mới nhất thị trường cà phê đang có xu hướng tăng

mạnh [17]. Đồng thời ngày càng mở rộng thị trường cà phê, đặc biệt sang các thị
trường như:
− Đức: Niên vụ 2011- 2012, với khối lượng nhập khẩu đạt 113.000 tấn,
trị giá 231,3 triệu USD, tăng 53% về khối lượng và 53% về giá trị, Đức chính thức
vượt qua Mỹ để trở thành nước nhập khẩu cà phê thô lớn nhất của Việt Nam.
−

Mỹ: Nếu trong niên vụ 2010- 2011, Mỹ là thị trường nhập khẩu cà

phê thô lớn nhất của Việt Nam thì trong niên vụ 2011- 2012, Mỹ đã tụt xuống vị trí
thứ hai trong danh sách 10 thị trường nhập khẩu hàng đầu cà phê thô Việt Nam với
khối lượng đạt 95.000 tấn, trị giá 227,9 triệu USD.
−

Italia: Trong niên vụ 2011/2012, dù Italia là thị trường lớn thứ 3

trong top 10 thị trường nhập khẩu cà phê thô Việt Nam, nhưng giá trị xuất khẩu
sang thị trường này lại không mấy sáng sủa khi chỉ đạt hơn 92 triệu USD, giảm
16% so với niên vụ trước [18].
Thị trường tiêu thụ cà phê ngày càng lớn do đó việc xây dựng một nhà máy
chế biến cà phê rất có tính khả quan.

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

1.3.

4

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Vị trí xây dựng

Việc chọn vị trí đặt nhà máy ảnh hưởng tới sự hoạt động của nhà máy trong

tương lai. Do đó, chọn được địa điểm thích hợp là rất cần thiết. Nhà máy cần gần
nguồn cung cấp nguyên liệu đảm bảo trong suốt quá trình hoạt động của nhà máy,
đồng thời nhà máy phải gần nơi cung cấp năng lượng và nguồn nhân công. Và
nhiều các điều kiện khác nữa.
Theo tìm hiểu các thông tin tôi biết được Quảng Trị là tỉnh có diện tích trồng
cà phê khá lớn nằm ở miền Trung nước ta. Tổng diện tích trồng cà phê tại Quảng
Trị khoảng 5000 ha tập trung chủ yếu tại huyện Hướng Hóa. Trong đó, cà phê chè
trong thời kì thu hoạch khoảng 3500 ha [19]. Quảng Trị có vị trí thuận lợi để xây
dựng nhà máy chế biến cà phê vì phía Bắc giáp Quảng Bình, phía Nam giáp Thừa
Thiên Huế, phía Tây giáp Lào, phía Đông giáp biển Đông nên rất thuận lợi cho
giao thông đi lại với các tỉnh lân cận tạo điều kiện cho việc vận chuyển nguyên
liệu và tiêu thụ sản phẩm.
Do đó, tôi chọn thị trấn Khe Sanh, Hướng Hóa, Quảng Trị là nơi đặt nhà máy
sản xuất cà phê nhân. Hướng Hoá là huyện miền núi, vùng cao, biên giới nằm về
phía Tây của tỉnh Quảng Trị, là một trong 10 đơn vị hành chính của tỉnh. Phía Bắc
giáp tỉnh Quảng Bình, phía Nam và Tây giáp nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào,
phía Đông giáp với huyện Do Linh, Vĩnh Linh và Đakrông, nằm trên trục đường
Quốc lộ 9 nối liền với các nước trong khu vực: Lào, Thái Lan, Mianma và Khu vực
Miền Trung Việt Nam. Diện tích tự nhiên toàn huyện là:1150.86km 2. Khí hậu mang
những nét điển hình của khí hậu nhiệt đới - gió mùa, quanh năm nóng ẩm, nhiệt độ
trung bình năm 230C, lượng mưa bình quân 2262 mm/năm, là địa bàn rộng lớn, đất
đai màu mỡ với các tiểu vùng khí hậu khác nhau phù hợp cho nhiều loại cây trồng
đặc biệt là cà phê.
1.4.

Nguồn nguyên liệu
Hiện nay, huyện Hướng Hóa có gần 5000 ha cà phê, mỗi năm cho sản lượng

khoảng 40.000 – 50.000 tấn. Nguồn nguyên liệu tập trung thành các vùng chuyên

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

5

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

canh cà phê tập trung ở các xã Hướng Phùng, Tân Liên, Hướng Tân, Khe Sanh, Pa
Tầng, Tân Hợp...
Cà phê được trồng nhiều ở Hướng Hóa chủ yếu là cà phê chè (Arabica-ít
cafein, hương thơm dịu nhẹ) chiếm gần 90% diện tích cà phê. Đây là nguồn nguyên
liệu chính cung cấp cho nhà máy, ngoài ra còn thu mua tại các vùng lân cận như:
Quảng Bình, Nghệ An [20].
1.5.

Giao thông
Đường bộ: huyện Hướng Hóa nằm trên trục Đường 9, ngoài ra cón có cửa

khẩu Lao Bảo rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm với các cùng
khác trong nước và với các nước trong khu vực.
Đường sắt: Hướng Hóa cách ga Đông Hà khoảng 60km về phía Đông sản
phẩm có thể vận chuyển bằng xe tải về ga Đông Hà sau đó sử dụng tàu hỏa để vận
chuyển đến các nơi khác.

1.6.

Nguồn 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: Nhiên liệu dùng cho nhà máy bao gồm: Dầu FO dùng để phục
vụ cho sấy cà phê và xăng dùng cho xe ô tô của nhà máy.
1.7.

Hợp tác hóa
Việc hợp tác hóa giữa nhà máy với các nhà máy khác tại Hướng Hóa hoặc

với các nhà máy ở các tỉnh khác sẽ thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy
móc, phát triển nâng cấp, cải tiến kỹ thuật của nhà máy đồng thời qua sự hợp tác
này sẽ tạo điều kiện cho việc sử dụng chung những công trình giao thông vận tải,
cung cấp điện, nước…
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.

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

1.8.

6

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Nguồn nhân lực
Trong quá trình sản xuất, nguồn nhân lực có ý nghĩa rất quan trọng bao gồm:

lực lượng công nhân, cán bộ kỹ thuật và kỹ sư. Đội ngũ lãnh đạo và cán bộ kĩ thuật
có thể tiếp nhận từ các trường Đại học hoặc Trung học chuyên nghiệp tại Miền
Trung và Tây Nguyên. Công nhân có thể tuyển chọn trực tiếp từ lực lượng lao động
trong Tỉnh.
1.9.

Thị trường tiêu thụ
Do nhà máy nằm trên trục Đường 9 rất thuận tiện cho việc lưu thông hàng

hóa. Sản phẩm của nhà máy có thể cung cấp cho các nhà máy chế biến cà phê trong
tỉnh hoặc các nhà máy chế biến cà phê ở các tỉnh khác trong nước ngoài ra có thể
xuất khẩu sản phẩm ra thị trường quốc tế.
1.10. Xử lý chất thải
Nước thải ra trong quá trình sản xuất không đạt yêu cầu để thải trực tiếp ra
môi trường do vậy cần được xử lý, nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy được
đưa vào hệ thống cống rãnh trong nhà máy đến bể xử lý nước trước khi thải ra
ngoài môi trường. Các chất thải rắn nên xử lý bằng cách đào hố để chôn tránh gây ô
nhiễm cho người dân, còn chất thải ở dạng vỏ trấu thì sử dụng làm nhiên liệu.

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

7

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1.

Nguồn gốc và lịch sử cà phê Việt nam

2.1.1. Nguồn gốc [3, tr 4]
Cà phê (gốc từ café trong tiếng pháp) là một loại thức uống màu đen có chứa
chất caffein và được sử dụng rộng rãi, được sản xuất từ những hạt cà phê thu hoạch
khi đã đạt độ chín kỹ thuật trên cây cà phê sau đó được rang xay. Cà phê được sử
dụng lần đầu tiên vào thế kỉ thứ 9, khi nó được khám phá ra từ vùng cao
nguyên Ethiopia. Từ đó, nó lan ra Ai Cập và Yemen, và tới thế kỉ thứ 15 thì
đến Armenia, Persia, Thổ Nhĩ Kỳ và phía bắc Châu Phi. Từ thế giới Hồi giáo, cà
phê đến Ý, sau đó là phần còn lại của Châu Âu, Indonesia và Mĩ. Ngày nay, cà phê
là một trong những thức uống thông dụng toàn cầu và được trồng tại hơn 50 quốc
gia trên thế giới.
2.1.2. Giá trị mặt hàng cà phê [11, tr 6], [3, tr 5]
Cà phê đóng vai trò quan trọng trong xã hội xuyên suốt lịch sử hiện đại, nhu
cầu cà phê trên thế giới ngày càng tăng. Ở Mỹ, cà phê như là một thức uống giải

khát, ở cộng hòa dân chủ Đức và Thụy Điển nó như một nhu yếu phẩm phổ cập
trong mọi tầng lớp nhân dân. Ở Châu Phi, Yemen cà phê được dùng trong các nghi
lễ tôn giáo.

Hình 2.1. Cà phê

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

8

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Cà phê là một thức uống cao cấp, giá trị dinh dưỡng của nó cũng khá phong
phú. Theo phân tích, cà phê chứa 10÷14% chất béo, 5÷8% protein, 1,2÷1,8% cafein,
đường, muối vô cơ và nhiều vitamin. Theo một nghiên cứu được công bố vào tháng
8/2005 của nhà hóa học Mỹ Joe Vinson thuộc Đại học Scranton thì cà phê là một
nguồn quan trọng cung cấp các chất chống oxi hóa (antioxidant) cho cơ thể, vai trò
mà trước đây người ta chỉ thấy ở hoa quả và rau xanh. Những chất này gián tiếp làm
giảm nguy cơ bị ung thư ở người.
Cà phê là thức uống kích thích tinh thần phấn chấn, tỉnh táo, tăng cường sự
hoạt động của các bộ máy khác trong cơ thể như trợ tim, xúc tiến sự tuần hoàn của
máu, thông tiểu tiện, tăng cường phản ứng nhạy của bắp thịt làm cho cơ khỏe và
bền hơn. Bên cạnh các tác dụng của cà phê, các nhà khoa học cũng cảnh báo không
nên lạm dụng cà phê. Vì nếu như uống quá nhiều cà phê sẽ có ảnh hưởng xấu do

cafein gây ra tình trạng lo lắng, mất ngủ. Dùng dài lâu, cafein gây táo bón và phụ nữ
có thai có thể sinh con nhẹ cân, thậm chí sảy thai. Đặc biệt, những người có tiền sử
bệnh tim thì uống cà phê sẽ không tốt cho sức khỏe.
2.2.

Đặc tính thực vật của cà phê [8, tr 3]
Trên thế giới có rất nhiều loại cà phê, đây là loại cây có khả năng thích nghi

với môi trường. Nhưng phổ biến hơn cả là ba giống cây cà phê sau:
− Cà phê Arabica – cà phê chè.
− Cà phê Robusta – cà phê vối.
− Cà phê Excelsa – cà phê mít.
Chất lượng hay đẳng cấp của cà phê khác nhau tùy theo từng loại cây, từng
loại hạt và điều kiện trồng khác nhau. Cà phê Robusta được đánh giá thấp hơn so
với cà phê Arabica, do đó giá cả cũng rẻ hơn. Hiện nay, loại cà phê đắt và hiếm nhất
là cà phê chồn của Indonesia và Việt Nam.
2.2.1. Cà phê vối (Robusta):
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.

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

9

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Là loại cây trồng rất thích hợp với khí hậu thổ nhưỡng tại vùng Tây Nguyên
Việt Nam, các vùng cà phê nổi tiếng như Cầu Đất, Núi Min, Trạm Hành và đặc biệt
là Buôn Mê Thuộc – vựa cà phê Robusta đứng đầu thế giới, 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. Loại cà phê
này có khả năng chịu được hạn, ít kén đất và ít bị sâu bênh.
Robusta cao từ 3÷8m vỏ cây mốc trắng, gỗ vàng hoặc trắng ngà, hoa màu
trắng mọc thành chùm có 5÷7 cánh, mùa hoa từ tháng 4 đến tháng 6. Quả hình
trứng hoặc hình tròn, quả chín có màu đỏ hoặc hồng, trên quả thường có đường gân
dọc. Vỏ quả mỏng hơn cà phê Arabica. Thời gian từ khi có quả đến lúc chín 10÷12
tháng, thời vụ thu hoạch từ tháng 1 đến tháng 4. Hạt hình bầu dục hay tròn, vỏ lụa
trắng dễ bong, khoảng 600 ÷ 900 hạt/100g, hạt dài 5 ÷ 8mm, hạt có màu xanh biếc,
xanh lục hoặc xanh nâu tùy theo chủng và cách chê biến, hàm lượng cafein 2 ÷ 3 %,
đây là loại cà phê có nhiều cafein nhất.

Hình 2.2. Cà phê Robusta
Năng suất lớn hơn cà phê Arabica, 500÷600 kg nhân/1ha. Giống cà phê này
hiện đang được trồng nhiều ở Gia lai, Kon Tum, Lâm Đồng. Loại cà phê này
thường được dùng để chế biến cà phê hòa tan và làm bánh kẹo cà phê.
2.2.2. Cà phê chè (Arabica)
Cà phê thuộc các giống Coffea arabica gồm các giống thông thường như:
typica, caturra, moka…là loại cà phê được trồng và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới,
Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT

Đồ án tốt nghiệp

10

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

chiếm 9/10 tổng sản lượng cà phê. Nguồn gốc của giống này là ở cao nguyên
Etiôpia vùng nhiệt đới Đông Châu Phi.
Cà phê chè ưa khí hậu mát mẻ, khô hanh và thường được trồng ở những
vùng cao nên cần một lượng mưa 1200÷1500mm.
Cây cà phê Arabica cao từ 3÷5 m, điều kiện đất đai thuận lợi có thể cao đến
7 m; độc thân hoặc nhiều thân, vỏ mốc trắng, gỗ vàng ngà, hoa mọc thành từng
chùm gồm 5 cánh màu trắng, thời gian ra hoa ở nước ta từ tháng 2÷4. 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 17÷18 mm. Số lượng quả
500÷700 quả/kg, thời gian nuôi quả từ 6÷7 tháng, thời vụ thu hoạch từ tháng 9 đến
tháng 2. Hạt có vỏ lụa màu bạc, ít bám vào nhân; kích thước dài 5÷10 mm, dày 2÷4
mm, kích thước này thay đổi theo từng loại và theo điều kiện môi trường.
Khối lượng 500÷700 hạt/100g, hàm lượng cafein 1,3 %, hạt có màu xám
xanh, xanh lục tùy theo chủng và cách chế biến.

Hình 2.3. Cà phê Arabica

Hình 2.4. Hoa cà phê

Năng suất loại thường: 400÷500 kg cà phê nhân/1hecta, loại tốt: 600÷800 kg
nhân/1ha. Giá trị thường phẩm cao, là loại cà phê được ưa chuộng ở trị trường trong
nước và thế giới do có hương thơm nhẹ và mùi vị tốt. Tỉ lệ thành phẩm so với
nguyên liệu là 14÷20%.

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

11

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

2.2.3. Cà phê mít (excelsa)
Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại này
được đưa vào Việt Nam 1905. Không phổ biến lắm vì vị rất chua nhưng chịu hạn
tốt, công chăm sóc đơn giản, chi phí rất thấp.

Hình 2.5. Cà phê mít
Cà phê mít cây cao 6÷15 m, đất tốt có thể cao đến 20m. Hoa màu trắng có 5
cánh, quả hình trứng hơi ép ngang, chín màu đỏ, to và dày, khoảng 500÷700 quả/kg.
Quả chín cùng 1 lúc với đợt hoa mới, đó là điều bất lợi trong thu hoạch. Quả thường
chín vào tháng 5÷7, hàm lượng caffein 1÷1,2%.
Năng suất loại thường đạt 500÷600 kg/1ha, loại tốt đạt 1200÷1400 kg/1ha.
Tỉ lệ cà phê nhân so với cà phê tươi 10÷15%. Là loại cà phê có giá trị thường phẩm
không cao do hạt không đều, khó chế biến, hương vị thất thường. Tuy nhiên, đây là
loại cà phê chịu được hạn, ít kén đất và ít bị sâu bệnh.
2.3.

Cấu tạo và thành phần hóa học của cà phê [8, tr 4]

2.3.1. Cấu tạo
Quả cà phê gồm có những phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ
lụa, nhân.

Hình 2.6: Cấu tạo quả cà phê
Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

12

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

1. Vỏ quả.

2. Lớp nhớt.

3. Vỏ trấu

4. Vỏ lụa.

5. Nhân

− 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, lớp nhớt: là lớp nằm dưới lớp vỏ mỏng hay còn gọi là trung bì,

lớp 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: là lớp vỏ cứng và chứa nhiều chất xơ và bao bọc quanh nhân.
Vỏ trấu của cà phê chè mỏng và dễ dập vỡ hơn cà phê vối và cà phê mít.
− Lớp vỏ lụa: đây là một lớp vỏ mỏng, mềm, nằm sát nhân, 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: đây là lớp trong cùng của quả, 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 [8, tr 5]
Thành phần
Arabica (%)
43÷45
Vỏ quả
20÷23
Vỏ nhớt
6÷8
Vỏ trấu
26÷30
Nhân và vỏ lụa
2.3.2. Thành phần hóa học của cà phê
2.3.2.1.

Robusta (%)

42
23
6÷8
29

Thành phần hóa học của vỏ quả

Vỏ quả cà phê khi chín có màu đỏ, là chất antoxian trong đó có vết của
ancaloit, tanin, cafein, các loại enzim. Trong vỏ quả có khoảng 21,5÷30% chất khô
[11, tr 13].
Người ta phân tích trong vỏ quả có các chất sau:
Bảng 2.2. Thành phần hóa học của vỏ quả (tính theo % trong 1 g) [11,tr 13]

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

13

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Thành phần hóa học
Arabica (%)
Protein
9,2÷11,2
Chất béo

1,73
Xenlulo
13,16
Tro
3,22
Hợp chất không có Nitơ
66,16
Chất đường
Tanin
Pectin
Cafein
0,58
2.3.2.2. Thành phần hóa học của lớp nhớt

Robusta (%)
9,17
2,00
27,65
3,33
57,15
14,42
4,07
0,25

Lớp nhớt nằm phía dưới lớp vỏ quả, nó gồm những tế bào mềm, không có
cafein, tanin, có nhiều đường và pectin. Trong lớp nhớt đặc biệt có men pectinaza
phân giải pectin trong quá trình lên men. Độ pH của lớp nhớt tùy thuộc vào độ chín
của quả thường từ 5,6÷5,7, có đôi khi 6,4 [11, tr 14].
Bảng 2.3. Thành phần hóa học của vỏ nhớt [11, 14]
Thành phần hóa học

Pectin
Đường khử
Đường không khử
Xenlulo và tro
2.3.2.3.

Arabica (%)
33,0
30,0
20,0
17,0

Robusta (%)
38,7
46,8
-

Thành phần hóa học của vỏ trấu.

Thành phần chủ yếu của lớp vỏ trấu là xenlulo và tro, thành phần tro chủ yếu
là silic, canxi, magie, kali… Trong vỏ trấu có một ít cafein, khoảng 0,4% do từ nhân
khuếch tán ra lúc lên men hoặc lúc phơi khô [8, tr 6].
Bảng 2.4. Thành phần hóa học của vỏ trấu [11,tr 14]
Thành phần hóa học
Hợp chất có dầu
Protein
Xenlulo
Hemi Xenlulo
Chất tro
Chất đường

Arabica (%)
0,35
1,46
61,8
11,6
0,96
27,0

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Cà phê Robusta (%)
0,35
2,22
67,8
3,3
SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

14

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Pantozan
0,2
2.3.2.4. Thành phần hóa học của nhân.

-

Thành phần cà phê nhân được thể hiện ở bảng 2.5. Ngoài ra, trong nhân cà
phê còn có một lượng đáng kể vitamin, các chất bay hơi và có tới hơn 70 chất thơm
chính hỗn hợp chất thơm này tạo nên mùi thơm đặc biệt của cà phê. Trong cà phê
chủ yếu là vitamin nhóm B (B1, B2, B6, B12) và các loại axit hữu cơ là tiền các loại
vitamin. Thành phần hóa học của nhân cà phê chịu ảnh hưởng nhiều của chủng cà
phê, độ chin của quả, điều kiện canh tác [2, tr 73-75].
Bảng 2.5. Thành phần hóa học của nhân cà phê [11, tr 15]
Thành phần hóa học

Tính bằng g/100g

- Nước

8÷12

- Chất dầu

4÷18

- Đạm

1,8÷2,5

- Protein

9÷16

- Cafein

1(Arabica), 2 (Robusta)

- 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

Tính bằng mg/100g

2,5÷4,5

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên

Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

15

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

- Canxi

85÷100

- Photphat

130÷165

-Sắt

3÷10

- Natri

4

- Mangan

1÷45

- Rb,Cu, F

Vết

CHƯƠNG 3
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1.

Chọn phương pháp chế biến cà phê
Chế biến cà phê nhân nhằm mục đích loại bỏ các lớp vỏ bao bọc bên ngoài:

vỏ quả, vỏ nhớt, vỏ trấu và vỏ lụa để thu được nhân cà phê, có giá trị thường phẩm
cao. Cà phê nhân là nguyên liệu cho các sản phẩm khác như: cà phê rang, cà phê
bột thô, cà phê hòa tan hoặc các sản phẩm phối chế khác như: cà phê sữa, các loại
bánh kẹo cà phê.
Có 2 phương pháp chính chế biến cà phê:
− Phương pháp chế biến ướt.
− Phương pháp chế biến khô.
Ngoài ra, còn phương pháp trung gian nữa là nửa khô hay nửa ướt.
 Phương pháp chế biến ướt:
Phương pháp này sử dụng công nghệ chế biến phức tạp. Sử dụng các thiết bị
và quá trình thích hợp để bóc lớp vỏ quả, khi đó nhân cà phê chỉ còn lại lớp vỏ trấu
Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

16

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

và vỏ lụa gọi là cà phê thóc. Cà phê thóc phải được loại bỏ lớp nhớt bên ngoài bằng
phương pháp ngâm rửa nên được gọi là cà phê thóc ướt. Cà phê thóc ướt qua phơi
sấy khô đạt độ ẩm 10÷12 % được gọi là cà phê thóc sấy khô. Sau đó, cà phê thóc
khô qua quá trình xát khô loại bỏ vỏ trấu và đánh bóng thu được cà phê nhân [11, tr
17], [6, tr 238].
Phương pháp này cho chất lượng sản phẩm tốt, giảm đáng kể được diện tích
sân phơi. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi thiết bị phức tạp và nước thải dễ gây
ô nhiễm môi trường, do đó ít được áp dụng chỉ chiếm khoảng 5% tổng lượng cà phê
sản xuất ở nước ta.
 Phương pháp chế biến khô:
Với phương pháp này thì cà phê sau khi thu hái được tiến hành làm khô đến
độ ẩm đạt 12÷13%. Sau khi cà phê đạt độ ẩm yêu cầu được đưa đi xát khô nhằm
loại bỏ vỏ quả, vỏ trấu và đánh bóng ta thu được cà phê nhân.
Đây là phương pháp chế biến đơn giản dễ làm, ít tốn năng lượng và ít chất
thải ảnh hưởng tới cuộc sống của người dân. Trong khi đó, chất lượng sản phẩm
cũng đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật. Do đó, phương pháp này được áp dụng rộng
rãi ở tất cả các vùng trồng cà phê [11, tr 17], [6, tr 238].
Ngoài 2 phương pháp trên, nước ta còn áp dụng phương pháp nửa ướt. Ở
phương pháp này, người ta xát tươi cà phê bằng máy xát tươi kèm theo đánh sạch
một phần nhớt rồi mang ra phơi, không ủ lên men và rửa sạch hoàn toàn. Phương
pháp chế biến này có ưu điểm là rút ngắn thời gian phơi từ 40%÷60% so với
phương pháp chế biến khô, tuy nhiên mặt hạn chế của phương pháp chế biến này là
sản phẩm khó đạt chất lượng cao, dễ bị nấm mốc, tỷ lệ hạt nhân bị đen nhiều nếu
gặp thời tiết không thuận lợi.
3.2.

Quy trình công nghệ

Với phương pháp chế biến khô thì ít tốn năng lượng, đơn giản dễ thực hiện

nhưng chất lượng sản phẩm vẫn đáp ứng được yêu cầu. Mặt khác, có khả năng tạo
ra sản phẩm có chất lượng cao nếu nguyên liệu đầu vào đáp ứng được yêu cầu kỹ
thuật và trong điều kiện thời tiết thuận lợi. Trong khi đó, với phương pháp chế biến
Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

17

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

ướt thì cho chất lượng sản phẩm tốt hơn nhưng công nghệ phức tạp, tốn chi phí thiết
bị phức tạp và tốn chi phí năng lượng đặc biệt chất thải của phương pháp này gây
hôi thối làm ô nhiễm môi trường. Do các ưu điểm của phương pháp chế biến khô
nên em chọn chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô.

Nguyên liệu (quả tươi)
Thu hái và bảo quản
Sàng tạp chất

Tạp chất nhẹ và
nặng

Phơi sấy

Xát cà phê quả khô
Đánh bóng cà phê nhân

Vỏ trấu
Vỏ lụa

Phân loại kích thước nhân

Phân loại theo trọng lượng
Phân loại theo màu sắc
Phối trộn
Cân, đóng bao,
bảo quản
Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
Cà phê nhân
thành phẩm

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

18

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Hình 3.1. Dây chuyền công nghệ chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô
3.3.

Thuyết minh quy trình công nghệ

3.3.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu là các quả cà phê tươi đạt độ kỹ thuật, cà phê xanh, cà phê
chùm, cà phê khô, tạp chất không quá tỉ lệ cho phép theo tiêu chuẩn đã qui định.
Tiêu chuẩn cà phê quả tươi 10 TCN 95-88.
Bảng 3.1. Tiêu chuẩn cà phê quả tươi [16]
Cấp nguyên
liệu (%)

Tỷ lệ quả

Tỷ lệ chùm

chín tối thiểu

quả xanh tối

(%)
đa (%)
I
95
1÷4
II
90
5÷9
III
80
10÷15
IV

70
15÷20
Ngoại cấp xấu <70 gồm các loại sau:

Tỷ lệ quả lép

Tạp chất

tối đa (%)

tối đa (%)

0÷3
0÷3
1÷5
5÷10

0,5÷1
0,5÷1
1÷2
3÷5

− Cà phê tận thu mục, nát, đen, thối.
− Cà phê tận thu xanh non trên 50%.
− Cà phê sau thu hoạch ủ đống, mốc, thối, đen, bốc nóng.

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT

Đồ án tốt nghiệp

19

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

− Cà phê có tỷ lệ lép trên 30%.
Cà phê xanh non coi như tạp chất.
3.3.2. Thu hái và bảo quản
3.3.2.1.

Thu hái [7, tr 6]

Thu hoạch cà phê là một khâu rất quan trọng vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới
năng suất, chất lượng cà phê và ảnh hưởng tới vụ sau. Cà phê được thu hái bằng tay,
trong quá trình thu hái cần chú ý những điểm sau:
− Hái đúng độ chín: lúc thu hái quả cà phê tươi có màu đỏ chín tự nhiên trên
cây mà phần chín của quả không nhỏ hơn 2/3 diện tích, không để quá chín làm cho
quả rụng gây tổn hại chất dự trữ trong quả.
− Không thu hái quả còn xanh, vì lúc đó chất dự trữ trong quả chưa đầy đủ.
Trong khi chế biến thì vỏ lụa bám chặt vào nhân.
− Không tuốt cả chù8m, không làm gãy cành, rụng lá, hoa và nụ gây tổn
thương cây cà phê ảnh hưởng cho màu vụ sau.
− Thu hái cần giữ vệ sinh không để lẫn tạp chất vào nguyên liệu. Tránh làm
dập quả tạo điều kiện cho VSV xâm nhập phát triển gây thối quả.
− Cà phê sau khi thu hái xong vận chuyển về nơi chế biến không ủ đống quá
24 giờ tại nơi sản xuất. Nơi để nguyên liệu phải có mái che, sạch sẽ, vệ sinh và
không có mùi lạ.

Hình 3.2. Thu hái cà phê
3.3.2.2.

Hình 3.3. Cà phê sau thu hái

Bảo quản [3, tr 108]

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

20

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Cà phê nguyên liệu sau khi thu hái xong không được để dưới nền đất bẩn và
tránh để đống ngoài trời nắng làm cho cà phê dễ bốc nóng và gây lên men. Đồng
thời, cà phê khi vận chuyển tới nơi bảo quản cần tránh làm cho quả cà phê bị dập
nát và tránh lẫn tạp chất.
Nguyên liệu sau khi thu nên chế biến càng nhanh càng tốt, nếu chưa chế biến
thì bảo quản nơi thoáng mát có mái che, không chất đống. Lớp cà phê rải trên sàn
nhà có chiều dày không quá 40 cm để tránh cà phê khỏi bị nóng, vỏ quả bị nẫu, lên
men, hấp hơi, chảy nước. Nhiệt độ trong khối cà phê không quá 30oC, khoảng 2÷3
giờ phải đảo trộn 1 lần. Thời gian bảo quản không quá 36 giờ đối với cà phê
Arabica (cà phê chè) và 48 giờ đối với cà phê Robusta (cà phê vối) .

Mục đích của quá trình bảo quản nhằm điều phối nguyên liệu trong quá trình
sản xuất. Tránh hiện tượng lãng phí nhân lực, thiết bị đồng thời đảm bảo được màu
sắc và hương vị của thành phần.
3.3.3. Sàng tạp chất
Cà phê sau khi thu hái có lẫn các tạp chất như lá, cành, rác, đá, sỏi…các tạp
chất này gây cản trở tới quá trình sấy và ảnh hưởng tới các quá trình sau này. Do
đó, cần thực hiện tách tạp chất trong cà phê tươi để quá trình phơi sấy đạt hiệu quả
cao nhất. Cần chọn phương pháp tách tạp chất thích hợp để đạt hiệu quả làm sạch
cao nhất. Tùy thuộc vào độ đồng đều của nguyên liệu mà công đoạn tách tạp chất
này là dễ dàng hay khó khăn, là đơn giản hay phức tạp. Đặc biệt, chú ý đến các tạp
chất khó làm sạch để tách chúng ra, đồng thời phải áp dụng phương pháp có hiệu
quả nhất và kinh tế nhất.
Đối với phương pháp khô người ta thường dùng sàng rung để tách tạp chất.
3.3.4. Phơi sấy
Cà phê quả có lớp vỏ dày, lớp nhớt làm ngăn tốc độ bốc hơi nước nên thời
gian phơi sấy lâu. Phơi sấy nhằm mục đích hạ thủy phần của cà phê xuống 12÷13 %
để bảo quản tốt và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo. Quá
trình này gồm 2 bước:
3.3.4.1.

Phơi (sấy sơ bộ) [8, tr 12]

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

21

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Sấy sơ bộ cà phê nhằm mục đích hạ thủy phần của cà phê từ 70% xuống
40% tạo điều kiện cho quá trình sấy kiệt sau này và chất lượng sản phẩm đảm bảo
hơn.
Có thể thực hiện bằng cách phơi khi có nắng tuy nhiên phương pháp này thụ
động, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, nhiệt độ không khí, độ ẩm của không khí.
Do đó sử dụng phương pháp sấy sơ bộ bằng lò sấy tĩnh. Phương pháp này giúp ta
chủ động trong sản xuất do không phụ thuộc vào thời tiết, dễ thực hiện, nguyên liệu
được sấy đều. Tuy nhiên phương pháp này tốn năng lượng hơn so với phương pháp
phơi.
Sử dụng thiết bị sấy vĩ ngang. Thực hiện sấy ở nhiệt độ 45 0C và tiến hành
sấy trong 2 giờ có cào đảo liên tục.

Hình 3.4. Thiết bị sấy vĩ ngang
3.3.4.2.

Sấy khô [7, tr 12]

Tiến hành sấy tiếp để độ ẩm của cà phê đạt 12÷13%. Cà phê sau khi được
sấy sơ bộ có thủy phần đạt 40÷45% được đưa đi sấy khô.
Bảng 3.2. Chế độ sấy [3, tr 108]
Giai đoạn
1

Thứ tự giờ
sấy (h)
0÷20

Nhiệt độ Thời gian
sấy (oC)
70÷75

sấy (h)
18÷20

Ghi chú
Giai đoạn 1 tùy thuộc thủy phần
mang sấy ban đầu

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

2

22

20÷24

50÷55

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

3÷4

Các biến đổi trong quá trình sấy dưới tác dụng của nhiệt độ [9, tr 95]:
−

Ở nhiệt độ cao, protein của hạt cà phê bị biến tính và keo tụ lại.

−

Chất béo trong hạt bị phân giải ở nhiệt độ cao, do đó làm hàm lượng axit béo

trong hạt tăng lên.
−

Tinh bột trong hạt tạo thành dextrin dưới ảnh hưởng của nhiệt độ.

−

Ở nhiệt độ cao, các loại men trong hạt bị đình chỉ hoạt động, vitamin bị tổn

thất nhiều.

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sấy:
− Nhiệt độ sấy và vận tốc không khí nóng.
− Chất béo trong cà phê.
− Tinh bột trong cà phê.
3.3.5. Xát cà phê quả khô
− Cà phê sau khi phơi sấy xong bên ngoài có lớp vỏ trấu chiếm 25÷35% trọng
lượng hạt, lớp này tương đối dày và chắc chắn thành phần chủ yếu là xenlulo không
có ích cho quá trình tiêu hóa của cơ thể và cũng không có ích cho sự hình thành

chất lượng sản phẩm, do đó cần phải loại chúng ra.
−

Yêu cầu hạt cà phê sau khi xát khô phải giữ được nguyên hạt, lượng hạt nứt,

vỡ càng ít càng tốt, do đó cần phải điều chỉnh hiệu suất xát < 100 %.
Bảng 3.3. Chỉ số kỹ thuật của máy xát [16]
Tỷ lệ cà phê
Loại máy

Tỷ lệ vỏ còn

vỡ (%)

lẫn nhân (%)

5

2

1,5

1

5

5÷6

2

1

sống còn
nguyên (%)

Máy xát
Hanxa
Các loại máy
khác

Tỷ lệ cà phê

Tỷ lệ cà phê bị

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

vỡ lép bị quạt
ra ngoài (%)

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

23

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

− Cà phê thóc sau khi xát khô ta được hỗn hợp gồm: cà phê nhân, lớp vỏ, hạt

vụn nát, trấu, hạt lép... 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 nhân được đi theo ống tháo liệu của máy sát đi vào máy đánh

•

Lớp vỏ vỡ sẽ được quạt hút qua máng lưới xát và thổi ra ngoài nhà

bóng.
chứa vỏ trấu.
•

Hạt bị vụn nát do quá trình xát có thành phần tương tự như cà phê

nhân nên có thể dùng sản xuất cà phê bột, cà phê hòa tan. Do đó, phần này được
sàng phân loại trong máy xát phân loại đưa ra ngoài theo đường tháo riêng.
•

Trấu, cà phê lép, tấm lẫn vỏ chứa nhiều xenlulo không có giá trị

thường phẩm nên cũng được loại khỏi cà phê nhân. Trên đường ống tháo sản phẩm
có bố trí ống thông với quạt hút, khi sản phẩm đi qua bộ phận tháo liệu thì được
quạt hút tiếp các tạp chất này ra. Thành phẩm chỉ còn lại hạt cà phê nhân.
3.3.6. Đánh bóng cà phê nhân
Mục đích: làm tách lớp vỏ lụa ra khỏi nhân cà phê mà máy xát chưa làm sạch
được:
− Lớp vỏ lụa không có giá trị cho người tiêu dùng và dễ bị vi sinh vật xâm
nhập.

− Làm cho nhân cà phê sáng, bóng, đẹp tăng thêm độ tinh khiết và giá trị cảm
quan của nhân cà phê
Thực hiện: nguyên tắc chung là dùng ma sát giữa hạt và vỏ, giữa hạt và trục
máy, giữa hạt và hạt. Yêu cầu trục máy và vỏ máy có cấu tạo cũng dẫn nhiệt tốt.
Thường dùng hợp kim đồng thau. Dùng máy đánh bóng 1 trục hoặc 2 trục để đánh
bóng cà phê, cà phê đưa vào máy đánh bóng không lẫn vỏ trấu quá 1,5% và nhiệt độ
cảu khối cà phê ra khỏi máy đánh bóng không được quá 55oC.
Bảng 3.4. Chỉ số kỹ thuật khi đánh bóng [16]
Loại cà phê

Độ sạch vỏ lụa tính bằng %

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Ghi chú
SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

Cà phê Arabica
Cà phê Robusta
Cà phê Chari

24

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

tổng số trọng lượng

90
70
70

Hạt có nửa diện tích bóc vỏ
lụa trở lên coi như là hạt
sạch vỏ lụa

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 để còn tiếp tục các quá trình sau được dễ
dàng hơn. Thực hiện phân loại theo 3 phương pháp:
− Phân loại theo kích thước.
− Phân loại theo trọng lượng.
− Phân loại theo màu sắc.
3.3.7. Phân loại theo kích thước
3.3.7.1.

Nguyên tắc

Là dựa vào sự khác nhau về kích thước của các cấu tử có trong hỗn hợp dùng
sàng phân loại để thu được các khối hạt đồng đều cùng kích thước. Phân riêng các
cỡ hạt to nhỏ, tấm vụn, tạp chất để tạo cho khối hạt đồng đều, tạo điều kiện thuận
lợi cho quá trình phân loại tiếp theo.
3.3.7.2.

Tiến hành

Thực hiện trên sàng phân loại, thường sử dụng sàng có 2÷3 lưới sàng, kích
thước lỗ sàng tăng dần từ dưới lên. Yêu cầu của quá trình phân loại theo kích thước

là phải đảm bảo loại hết tạp chất lớn, trong tạp chất không có lẫn nguyên liệu.
Phân loại theo kích thước qua sàng người ta thu được 3 loại hạt cà phê có
kích thước khác nhau [16]:
− Hạt >6,3mm chiếm 70%,
− Hạt >5,6mm chiếm 20%,
− Hạt >5mm chiếm 10%.
3.3.8. Phân loại theo trọng lượng
3.3.8.1.

Mục đích

Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

25

GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật

Loại bỏ các hạt xấu, hạt kém chất lượng. Phân riêng các loại nặng, nhẹ, tạp
chất... ra khỏi khối cà phê nhân xô để việc phân loại theo màu sắc đạt năng suất cao.
Sau khi phân loại theo kích thước nhưng khối hạt không đồng nhất về khối lượng vì
còn những hạt lép, hạt bị sâu bệnh…
3.3.8.2.

Nguyên tắc

Dựa vào sự chuyển động khác nhau của các hạt có tỉ trọng khác nhau trong
luồng không khí chuyển động ngược chiều với khối hạt.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân loại:
− 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
trọng lượng thì yêu cầu cần thiết phải phân loại bằng kích thước trước.
3.3.9. Phân loại theo màu sắc
3.3.9.1.

Mục đích

Các quá trình phân loại theo kích thước, trọng lượng chỉ loại bỏ tạp chất hạt
xấu, tăng độ đồng đều của khối hạt nhưng chưa thể tạo cho khối hạt có độ đồng đều
về màu sắc.
3.3.9.2.

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.
Thực hiện: Phân loại theo màu sắc có thể tiến hành bằng thủ công hoặc bằng
những thiết bị điện tử. Phân loại bằng thủ công có thể thực hiện trên các băng
chuyền chạy với tốc độ chậm và dừng lại theo chu kỳ để công nhân ngồi hai bên

băng chuyền tiến hành phân loại. Phương pháp này tốn khá nhiều nhân công và thời
Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

SVTH: Lê Thị Minh Khuyên
Lớp : 12H2LT