Thiết kế nhà máy sản xuất theo phương pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân năng suất 90 tấn quả tươi ngày ( full bản vẽ )

Đồ án tốt nghiệp

-1-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

MỞ ĐẦU
Albert Einstein đã từng nói: “Nếu không có cà phê thì không có định luật nào
tồn tại”. Cà phê tạo ra nguồn cảm hứng sáng tạo cho con người, là một loại thức
uống có từ lâu đời, liên tục được sử dụng rộng khắp cho đến ngày nay. Hiện nay,
cây cà phê được trồng tại hơn 50 quốc gia trên thế giới. Ở Việt Nam đây cũng là
một mũi nhọn kinh tế. Kim ngạch xuất khẩu cà phê của Việt Nam trong năm 2012
đã đạt mức kỷ lục là 3,6 tỉ đô la Mỹ.
Cà phê chiếm một vị trí quan trọng trong thương mại thế giới, là một đặc sản
vùng nhiệt đới, là sản phẩm được buôn bán nhiều trên thế giới, đối với nước ta cà
phê cũng chiếm một phần quan trọng trong các mặt hàng xuất khẩu có giá trị.
Nước ta có điều kiện thiên nhiên tốt để phát triển loại cây cao cấp này, nhiều
vùng đất đỏ rất thích hợp để trồng cà phê như các cao nguyên: Gia Lai, Kon Tum,
Đắk Lắk, Sơn La, Nghệ An, Quảng Trị,…
Tuy nhiên, sự phát triển của ngành cà phê Việt Nam vẫn còn nhiều vấn đề
bất cập. Khả năng dự trữ chế biến còn
c rất hạn chế, chất lượng cà phê không cao, giá
xuất khẩu cà phê của Việt Nam vẫn ở mức thua thiệt trên thị trường thế giới. Xuất
khẩu cà phê nhân thô vẫn chiếm tỷ trọng lớn trong tổng lượng xuất khẩu, thị trường
xuất khẩu đã có những bước phát triển nhưng chủ yếu vẫn xuất khẩu qua trung
gian…
Do vậy cần thiết phải xây dựng nhà máy sản xuất cà phê nhân áp dụng công
nghệ chế biến, bảo quản hiện đại và chú trọng đến vấn đề bảo vệ môi trường nhằm
sản xuất ra cà phê có chất lượng cao, có thể xuất khẩu sang các thị trường khó tính
như Châu Âu với giá cao và đồng thời góp phần nâng cao uy tín của thương hiệu cà
phê Việt Nam trên thị trường thế giới. Xuất phát từ tình hình đó, tôi được giao

nhiệm vụ: “Thiết kế nhà máy sản xuất theo phương pháp khô với hai mặt hàng
cà phê thóc và cà phê nhân năng suất 90 tấn quả tươi / ngày”.

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-2-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Chương 1

LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT
1.1. Đặt vấn đề
Cà phê là một đặc sản nhiệt đới có giá trị trên thế giới, một mặt hàng được
buôn bán rộng rãi, trong những năm qua cà phê đã mang lại lợi ích to lớn đóng góp
một tầm quan trọng trong sự nghiệp xây dựng đất nước. Tuy nhiên do trình độ khoa
học và công nghệ của nước ta còn bị hạn chế, vì vậy sản phẩm cà phê trên thị
trường thế giới còn kém chất lượng và giá cả còn thấp. Để tạo được thương hiệu
cho cà phê Việt Nam trên thị trường đồng thời nâng cao giá thành sản phẩm, tăng
doanh thu thì vấn đề thiết kế nhà máy sản xuất cà phê cho hiệu quả kinh tế cao có
khả năng đứng vững trên thị trường là vấn đề hết sức quan trọng. Muốn vậy khi
thiết kế một nhà máy cần chú ý đến việc lựa chọn công nghệ, trang thiết bị và địa
điểm xây dựng.
Để xây dựng một nhà máy sản xuất cà phê thì cần chú ý đến những vấn đề

sau:
+ Tính khả thi.
+ Vị trí xây dựng.
+ Địa điểm xây dựng.
+ Năng suất.
+ Đường giao thông.
+ Nguyên liệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm.
+ Nguồn cung cấp năng lượng: điện, nước, nhiên liệu.
+ Nguồn nhân lực.
+ Hợp tác hóa, liên hợp hóa.
+ Xử lý chất thải.
1.2. Tính khả thi
Đất nước ta đang trên đường công nghiệp hoá và hiện đạ i hoá . Nhu cầu
thưởng thức các sản phẩm được chế biến từ cà phê cũng tăng lên. Hơn nữa, sản
lượng và diện tích cà phê không ngừng tăng lên, thị trường xuất khẩu rộng lớn. Đặc
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-3-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

biệt chúng ta còn có mặt thuận lợi là nguồn nguyên liệu rất dồi dào. Đây là những
điều kiện giúp cho việc thiết kế xây dựng một nhà máy chế biến cà phê có tính khả
thi.

1.3. Vị trí xây dựng
Như chúng ta đã biết việc chọn địa điểm để xây dựng phân xưởng đóng vai
trò quan trọng. Nhà máy phải đặt ở địa điểm sao cho vừa đảm bảo hoạt động tốt
trong thời gian sản xuất đồng thời đáp ứng các yêu cầu công nghệ trang thiết bị của
phương pháp mà ta lựa chọn để chế biến.
Muốn vậy nhà máy được xây dựng cần phải thoả mãn các điều kiện sau: gần
nguồn nguyên liệu, gần sông hồ để tận dụng nguồn nước, gần mạng lưới điện quốc
gia, các điều kiện khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió thích hợp, nguồn lao động
dồi dào…
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 Đắk 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 điều kiện trên, tôi quyết định đặt nhà máy chế biến cà phê nhân
năng suất 90 tấn nguyên liệu/ngày tại khu công nghiệp Buôn Hồ thuộc xã Thống
Nhất, huyện Krông Buk. Nhà máy nằm cách quốc lộ 14 khoảng 1km, cách thị trấn
Buôn Hồ khoảng 7km về phía đông bắc. Nơi đặt nhà máy này sẽ gần nông trường
cà phê.
Các thông số về điều kiện khí hậu tại Đắk Lắk: [ 36 ]
+ Nhiệt độ trung bình cả năm: 230C – 240C
+ Nhiệt độ mùa hè: 360C
+ Độ ẩm mùa hè: 82%
+ Độ ẩm mùa đông: 80%
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày

Đồ án tốt nghiệp

-4-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

+ Hướng gió chính : Đông và Đông Bắc
1.5. Nguồn nguyên liệu
Đắk Lắk là tỉnh có diện tích trồng cà phê và sản lượng cà phê lớn nhất nước ta
với nhiều huyện trồng cà phê như: MaĐrak, Krong Bông, Krong Buk, Krong Puk,
CưMga, Cưjut, Ea Sup,… Ngoài ra, nguồn nguyên liệu cũng có thể thu mua, vận
chuyển về nhà máy từ các tỉnh lân cận như: Lâm Đồng, Gia Lai, Đắk Nông, Đồng
Nai,… Do vậy, việc xây dựng nhà máy tại Đắk Lắk là hoàn toàn hợp lý, vừa đảm
bảo được hoạt động liên tục của nhà máy vừa đảm bảo được chất lượng của nguyên
liệu trước khi đưa vào sản xuất.
1.6. 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 chuẩn bị một máy phát điện dự phòng.
+ Nước: Nguồn nước của phân xưởng được cấp từ hệ thống nước của thành
phố. Có thể nguồn nước nhà máy được bơm từ giếng khoan sau đó được qua hệ
thống xử lý và đưa vào sản xuất.
+ Nhiên liệu: Dầu FO, xăng.
1.7. Đường giao thông
Nhà máy ở nông trường Cưpul rất thuận tiện cho việc thu mua nguyên liệu
cũng như vận chuyển sản phẩm.
- 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.

- 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.
- Đường sắt : Nhà máy có thể dùng ô tô vận chuyển sản phẩm về ga Nha Trang,
ở đó có thể đóng container để đưa sản phẩm đi khắp mọi nơi.
Ngoài ra từ nhà máy có thể đi Gia Lai, Đồng Nai, Bình Phước, thành phố Hồ
Chí Minh…

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-5-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

1.8. Năng suất
Nhu cầu uống 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
theo phương pháp khô với 2 mặt hàng là cà phê thóc và cà phê nhân, năng suất 90
tấn quả tươi/ngày là một yêu cầu cần thiết.
1.9. 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. Cán bộ quản
lý, kỹ sư có thể tuyển tại các trường đại học như: Đại Học Tây Nguyên, Đại Học
Bách Khoa, Đại Học Đà Lạt, Đại Học Nha Trang…và nhân tài trong cả nước.
1.10. Xử lý chất thải
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.
1.11. Hợp tác hóa
Việc hợp tác hóa giữa nhà máy với các nhà máy khác về mặt kinh tế, kỹ
thuật và liên hợp hóa sẽ tăng cường sử dụng chung những công trình cung cấp điện,
nước, hơi, công trình giao thông vận tải,… là một vấn đề rất cần thiết. Điều đó sẽ có
tác dụng giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm, phế
phẩm của nhà máy là nguồn nguyên liệu cho các nhà máy khác .

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-6-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Chương 2

TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về nguyên liệu

2.1.1.Lịch sử trồng cà phê trên thế giới
Trên thế giới cà phê chè đầu tiên mọc hoang dại ở cao nguyên Etiopia (Châu
Phi). Sau đó được đội quân xâm lượt Etiopia đưa sang Ả Rập từ thế kỷ thứ 13-14.
Sau đó, tràn sang Thỗ Nhĩ Kỳ ( 1554), ở Syria (1573). Đến năm 1600 cà phê được
trồng ở các nước Châu Âu như Ý, Anh , Pháp, Ấn Độ. Chỉ vài nữa thế kỷ cà phê
xuất hiện vòng quanh thế giới ( Bắc Mỹ, Brazil). Năm 1868 một trận dịch Hemilelia
vastatrix phát triển, cà phê chè (Arabica) khó trồng ở xứ nóng ẩm, bắt đầu nghiên
cứu những loại khác thay thế như C. canephora, C.Lideria mọc hoang dại ở miền
rừng núi ẩm của Châu Phi.Cuối thế kỷ thứ 18, cà phê phát triển khắp các vùng nhiệt
đới, cận nhiệt đới thuộc Châu Âu, Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ.

Hình 2.1 Cây cà phê
2.1.2. Lịch sử phát triển cây cà phê ở Việt Nam
Ở Việt Nam, cây cà phê chè (Arabica ) thấy từ 1857 ở Quảng Trị và Bố
Trạch (Bình Trị Thiên). Đến 1870 đã thấy một số cây cà phê chè ở nhà tu thiên chúa
giáo( Hà Nam Ninh ). Năm 1888 Thực dân pháp chiếm nước ta, chúng thành lập
những đồn điền cà phê ở trung du như ChiNê, Xuân Mai, Sơn Tây, làm theo
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-7-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

phương thức du canh, năng suất cao nhất những năm đầu 400-500 kg/ha.Sau thấp

dần còn 100-150kg cà phê nhân /ha.
Để cứu vãn tình hình ấy, thực dân Pháp đã đưa vào Việt Nam loại cà phê vối
(C.Robusta) và cà phê mít ( C. excels Chari) 1905 thay thế cho cà phê chè ở vùng
thấp, năm 1910 những đồn điền cà phê mới lại tiếp tục mọc lên ở Hà Tĩnh. Năm
1911 ở Yên Mỹ ( Thanh Hóa) 1915 ở Nghĩa Đàn ( Nghệ An ). Đồng thời cũng thăm
dò khả năng thích nghi cà phê ở Tây Bắc. Năm 1925 cà phê được phát triển ở Tây
Nguyên.
2.1.1. Đặc tính thực vật của cà phê
Trên thế giới, hầu hết các loại 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 các loại 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[9, tr9].
2.1.1.1. Cà phê Arabica (cà phê chè)
Đây là loại cà phê được trồng nhiều nhất ở trên thế giới, chiếm khoảng 61%
các sản phẩm cà phê trên thế giới. Nguồn gốc của giống này là ở cao nguyên nhiệt
đới Ethiopia phía đông châu Phi.

Hình 2.2 Quả và hoa cà phê Arabica [15]
a/ Đặc tính
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-8-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Cây cà phê Arabica ưa sống ở vùng núi cao. Người ta thường trồng nó ở độ
cao từ 1000-1500 m. Cây cà phê Arabica cao từ 3-5m, trong điều kiện đất đai thuận
lợi có thể cao đến 7m, 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 10-15mm. Số lượng quả 800-1200 quả/kg,
thời gian nuôi quả 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 1 kg nhân cà phê sống. Màu hạt xám xanh, xanh lục, xanh nhạt,
tùy theo cách chế biến. Lượng cafein có trong nhân khoảng 1-3% tùy theo giống.
Cà phê chè sau khi trồng khoảng 3 đến 4 năm thì có thể bắt đầu cho thu hoạch.
Thường thì cà phê 25 tuổi đã được coi là già, không thu hoạch được nữa. Thực tế nó
vẫn có thể tiếp tục sống thêm khoảng 70 năm. Cây cà phê Arabica ưa thích nhiệt độ
từ 16-250C, lượng mưa khoảng trên 1000 mm.
Trên thị trường cà phê chè được đánh giá cao hơn cà phê vối vì có hương vị
thơm ngon và chứa ít hàm lượng cafein hơn. Ở Việt Nam diện tích trồng cà phê chè
mới đạt khoảng 10% tổng diện tích trồng cà phê cả nước (khoảng 40.000
ha/410.000 ha). Lý do khó phát triển cà phê chè do độ cao ở Việt Nam không phù
hợp, những vùng chuyên canh cà phê ở Việt Nam như Buôn Ma Thuột Đắk Lắk,
Bảo Lộc, Lâm Đồng… đều chỉ có độ cao từ 500-1000m so với mực nước biển, loài
cây này lại nhiều sâu bệnh hại nên không kinh tế bằng trồng cà phê vối nếu trồng ở
Việt Nam.
b/ Năng suất

Loại thường: 400 – 500 kg cà phê nhân/ha.
Loại tốt: 600 – 800 kg cà phê nhân/ ha.

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-9-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

2.1.1.2. Cà phê Robusta (cà phê vối)
Hiện nay cà phê vối chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê, có nguồn gốc từ
khu vực sông Cônggô, miền núi thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Châu Phi.

Hình 2.3 Quả cà phê Robusta [16]
a/ Đặc tính
Robusta cao từ 5-7m 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. Hàm lượng
cafein trong hạt cà phê Robusta khoảng 2-4%, trong khi ở cà phê Arabica chỉ
khoảng 1-2%.Giống như cà phê chè, cây cà phê vối 3-4 tuổi có thể bắt đầu thu
hoạch. Cây cho hạt trong khoảng từ 20 đến 30 năm. Cà phê vối ưa sống ở vùng
nhiệt đới, độ cao thích hợp để trồng cây là dưới 1000 m.

b/ Năng suất
So với cà phê chè thì cà phê vối có năng suất nhỏ hơn, trung bình từ 500 –
600 kg cà phê nhân/ha, ít thơm hơn nhưng có khả năng chống chọi với sâu bệnh tốt
hơn.
2.1.1.3. Cà phê Chari (cà phê mít)
Có nguồn gốc từ xứ Ubangui Chari thuộc biển Hồ, gần sa mạc Xahara, du
nhập vào Việt Nam từ năm 1905.

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-10-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Hình 2.4 Quả cà phê chari mít [17]
a/ Đặc tính
Chari cây lớn cao 6 - 15 m, lá hình trứng hoặc lưỡi mác, gân lá nổi nhiều ở
mặt dưới, quả hình trứng hơi ép ngang, quả chín có màu đỏ, to và dày. Hoa màu
trắng có 5 cánh. Thân, lá và quả đều to, khác biệt hẳn các loại cà phê khác là cà phê
vối, cà phê mít. Do lá to, xanh đậm nhìn xa như cây mít nên gọi là cà phê mít. Cây
chịu hạn tốt, ít cần nước tưới, tuy nhiên do năng suất kém, chất lượng không cao (có
vị chua) nên không được ưa chuộng và phát triển diện tích. Quả thường chín vào
tháng 5 đến tháng 7. Hạt cà phê mít thường được trộn vào với cà phê vối, cà phê
chè khi rang xay để tạo hương vị.

b/ Năng suất
Loại thường: 400 - 500 kg cà phê nhân/ha.
Loại tốt: 600 – 700 kg cà phê nhân/ha.
Hiện nay gần 90% diện tích cà phê ở Việt Nam được trồng cà phê vối, 10%
trồng cà phê chè, khoảng 1% còn lại được trồng cà phê mít (coffea excelsa) [18].
2.1.2. Thành phần hoá học của quả cà phê
2.1.2.1. Cấu tạo thành phần quả cà phê

Hình 2.5 Cấu tạo quả cà phê.
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-11-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Quả cà phê gồm có những phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt (lớp vỏ thịt), lớp
vỏ trấu, lớp vỏ lụa và nhân [9, tr11, 12].
+ 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: hạt cà phê sau khi loại bỏ các chất nhờn và phơi khô gọi là cà
phê thóc, vì bao bọc nhân là một lớp vỏ cứng nhiều chất xơ mềm gọi là vỏ trấu tức
là nội bì. Vỏ trấu cà phê chè mỏng hơn và dễ đập hơn vỏ trấu cà phê vối và cà phê

mít.
+ Lớp vỏ lụa: bao bọc quanh nhân cà phê còn một lớp vỏ mỏng, mềm gọi là
vỏ lụa. Chúng có màu sắc 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 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(tính theo % quả tươi).
Thành phần
Vỏ quả
Lớp nhớt
Vỏ trấu
Nhân và vỏ

Arabica

Robusta

(%)
43 - 45
20 - 23
6 - 7,5

(%)
41- 42
21- 22
6-8

26 -30

26 - 29

lụa

2.1.2.2. Thành phần hóa học của các phần cấu tạo quả cà phê
1/ Thành phần hóa học của vỏ quả
Vỏ quả cà phê khi chín có màu đỏ, chứa chất antoxian và vết của ancaloit,
tanin, cafein và các loại enzim. Trong vỏ quả có khoảng 21,5-30% chất khô. Thành
phần hoá học của nó bao gồm các chất theo bảng sau [9,tr13]:
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-12-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Bảng 2.2. Thành phần hóa học của vỏ quả (tính theo % trong 1 g).
Thành phần hóa học
Protein
Chất béo
Xenlulo
Tro
Hợp chất không có Nitơ

Chất đường
Tanin
Pectin
Cafein

C.phê Arabica (%)
9,2 - 11,2
1,73
13,16
3,22
66,16
0,58

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

2/ Thành phần hóa học của lớp nhớt
Lớp nhớt nằm phía dưới lớp vỏ quả, nó gồm những tế bào mềm, không có
cafein, tanin, có nhiều đường và pectin [9,tr14].
Bảng 2.3. Thành phần hóa học của lớp nhớt.
Thành phần hóa học
Pectin
Đường khử

Đường không khử
Xenlulo và tro

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

Cà phê Robusta (%)
38,7
45,8
-

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.
3/Thành phần hóa học của vỏ trấu
Gồm có xenlulo là chủ yếu. Sau đây là thành phần hóa học của vỏ trấu cà
phê chè đã lên men sau 40 giờ và rửa sạch [9,tr14]:
Bảng 2.4. Thành phần hóa học của vỏ trấu.
Thành phần hóa học
Hợp chất có dầu
Protein

Cà phê Arabica (%)
0,35
1,46

Cà phê Robusta (%)

0,35
2,22

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-13-

Xenlulo
Hemi Xenlulo
Chất tro
Chất đường
Pantozan

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

61,8
11,6
0,96
27,0
0,2

67,8
3,3
-

Trong vỏ trấu có một ít cafein, khoảng 0,4% do từ nhân khuếch tán ra lúc lên
men hoặc lúc phơi khô.
4/ 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. Trên thế giới cũng như trong
nước ta đã có nhiều nghiên cứu và phân tích thành phần hóa học của nhân cà phê.
Ngoài ra, trong nhân cà phê còn có một lượng đáng kể vitamin, các chất bay
hơi và cấu tử của mùi thơm. Hiện nay, người ta đã tìm ra có tới hơn 70 chất thơm
hỗn hợp lại thành mùi thơm đặc biệt của cà phê. Trong cà phê chủ yếu là vitamin
nhóm B như: B1, B2, B6…và các loại axit hữu cơ là tiền các loại vitamin [9,tr15].

Hình 2.6: So sánh thành phần cà phê Arabica và Robusta.
Bảng 2.5. Thành phần hóa học của nhân cà phê.
Thành phần hóa học
Nước
Chất béo
Đạm
Protein
Cafein
Axit clorogenic

Tính bằng g/100g
8-12
4-18
1.8-2.5
9-16
0.8-2
2-8

Tính bằng mg/100g
-

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

Thành phần hóa học
Trigonenlin
Tannin
Axit cafetanic
Axit cafeic
Pantosan
Tinh bột
Dextrin
Đường
Xenlulo
Hemixenlulo
Linhin
Tro
Ca
P
Fe
Na
Mn

Rb, Cu, F

-14-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Tính bằng g/100g
1-3
2
8-9
1
5
5-23
0.85
5-10
10-20
20
4
2.5-4.5
-

Tính bằng mg/100g
85-100
130-150
3-10
4
1-45
Vết

Hình 2.7 Sự khác nhau cơ bản giữa cà phê Arabica và Robusta [19].

2.1.3. Một số các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê
2.1.3.1. 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.
2.1.3.2. Ảnh hưởng của chế độ chăm sóc kỹ thuật

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-15-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Chế độ chăm 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
[9, tr10] :
- 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.
2.1.3.3. Ảnh hưởng của độ cao
Độ cao cũng ảnh hưởng đến 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 [9, tr10].

2.1.3.4. 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 định. 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.
2.1.3.5. 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 tiết nóng ẩm là lúc
chúng làm tổ trong nhân cà phê.
2.1.3.6. 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.
2.1.3.7. Ảnh hưởng của quá trình bảo quản, vận chuyển
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-16-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

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 giảm 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.
2.1.3.8. 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%.
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 khỏi 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.
2.1.4. Dược tính của cà phê
Cà phê có vị đắng, có tác dụng kích thích thần kinh, làm tăng hoạt động của
tim, co mạch trung ương, co mạch ngoại vi. Cà phê còn có tác dụng hạ sốt, lợi tiểu,
làm khoan khoái, kích thích tiêu hóa [4, tr41,42].Cây có độc nhưng chỉ khi dùng với
liều cao và thời gian kéo dài, gây bồn chồn, mất ngủ, đau dây thần kinh, trầm cảm,
độc tố đó là cafeotoxin. Nhưng nếu uống cà phê đun sôi thì cafeotoxin sẽ bị tiêu
huỷ.
Trong nhân dân, hạt cà phê sống giã nát ngâm với rượu uống chữa tê thấp,
sốt rét. Cà phê rang uống có tác dụng tiêu mỡ, tiêu độc rượu và thuốc phiện. Lá cà
phê sắc uống làm chóng tiêu thức ăn.
Trong y học, cà phê thường được dùng để chữa suy nhược, mất sức do bệnh
nhiễm trùng, mất trương lực dạ dày. Người ta có thể pha bột cà phê để uống, dùng

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-17-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

cafein dạng viên hoặc dạng thuốc tiêm dưới da. Tuy nhiên chống chỉ định cho một
số trường hợp như loạn thần kinh, viêm cơ tim tiến triển.
2.2. Tổng quan về sản phẩm
2.2.1.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 [20]:
+ 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.
+ 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 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 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 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.

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-18-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

+ 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 (decafeinated
coffee).
Một số hình ảnh của các dạng sản phẩm cà phê : Xem phụ lục 1

Hình 2.8 Cà phê quả khô (hay gọi cà phê thóc) và cà phê nhân [22].
2.2.2. Tiêu chuẩn và chỉ tiêu chất lượng của cà phê nhân
Xem phụ lục 2 [21].
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 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, chế biến cà phê hòa tan,…
Trong kỹ thuật chế biến cà phê nhân có hai phương pháp chính:
•
•

Phương pháp chế biến ướt.
Phương pháp chế biến khô.

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-19-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

- Phương pháp chế biến ướt: là một phương pháp hiện đại, tập trung ở khu
vựcTrung và Nam Mỹ . Phương pháp này gồm hai công đoạn chính.
+ Công 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 thu được cà phê thóc khô.
+ Công đoạn xát và đánh bóng: loại bỏ lớp vỏ trấu và lớp vỏ lụa để tạo thành
cà phê nhân bán thành phẩm.
Mặc dù đòi hỏi yêu cầu kĩ thuật cao, dây chuyền phức tạp, tốn kém năng
lượng, vốn đầu tư lớn và gây ô nhiễm môi trường, bã thải khó xử lí nhưng phương
pháp này phù hợp với mọi điều kiện thời tiết, cho cà phê chất lượng cao[9,tr17].
- Phương pháp chế biến khô: là phương pháp thường được áp dụng rộng rãi tại
châu Á, Braxin và châu Phi, đây là phương pháp thông dụng và cổ điển hơn so với
phương pháp ướt. Cà phê sau khi thu hoạch đem phơi sấy sơ bộ, sau đó đem sấy
chính thức để đạt được độ ẩm yêu cầu. Tiếp theo sử dụng máy xát khô để tách lớp
vỏ bao bọc nhân, không qua giai đoạn chế biến cà phê thóc.
Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện, ít tốn năng lượng, vốn đầu tư nhỏ,
tận dụng được nguồn nhân lực và năng lượng tự nhiên, phù hợp với điều kiện khí
hậu cận nhiệt đới của nước ta. Đồng thời, hầu như không gây ô nhiễm môi trường
như phương pháp khô. Vì vậy em chọn phương pháp chế biến khô để sử dụng trong
dây chuyền chế biến cà phê nhân của mình.
3.2. Quy trình sản xuất cà phê theo phương pháp khô [9,tr55]
3.2.1.Quy trình sản xuất cà phê thóc xô

Nguyên liệu (cà phê quả tươi)
Thu nhận và bảo quản
Phơi hoặc sấy sơ bộ
Sấy chính thức
Táchmáy
tạp sản
chấtxuất cà phê theo phương

Thiết kế nhà nhà
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày
Bảo quản
Cà phê thóc (cà phê quả khô)
Cân, đóng bao


Đồ án tốt nghiệp

-20-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

3.2.2.Quy trình sản xuất cà phê nhân
Cà phê cà phê thóc ( quả khô)

Trấu, lẫn vỏ mịn
Vỏ trấu, cà phê lép, lẫn vỏ mịn

Xay xát khô ( bỏ vỏ trấu )

Sàng phân loại

Cà phê lép
Đánh bóng ( bỏ vỏ lụa )
Phân loại kích thước nhân
læåüng

Phân loại trọng lượng riêng

Cà phê tấm

Phân loại
Chế biến phụ phẩm

Phân loại màu sắc
Phối trộn, cân, đóng bao
Bảo quản cà phê nhân
3.3. Thuyết minh quy trình
3.3.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu là các loại cà phê quả đã được thu hoạch, loại cà phê chính được
trồng ở nước ta là Robusta, hằng năm đạt 90- 95% tổng sản lượng cà phê Việt Nam.
Do Robusta thích hợp với khí hậu, thổ nhưỡng và độ cao tại vùng Tây Nguyên Việt
Nam hơn là Arabica, ở Đắk Lắk trồng gồm 2 loại chính đó là Arabica và Robusta.
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-21-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

3.3.2.Thu nhận và bảo quản nguyên liệu
a/ Thu nhận nguyên liệu

Cà phê được thu hái bằng phương pháp thủ công, chủ yếu là thu hái bằng tay.
Năng suất thu hái phụ thuộc vào nhiều yếu tố: đầu vụ, giữa vụ, cuối vụ, cà phê non,
cà phê già…mức độ điêu luyện của người hái, phương tiện trang bị cho việc thu
hoạch …sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất hái.
Để đảm bảo phẩm chất tốt, đồng thời tránh lãng phí vì rơi rụng, hư hỏng việc
thu hái cần đạt các yêu cầu sau [9,tr19]:
+ Đảm bảo đúng độ chín đồng đều của trái.
+ Không làm rụng lá, nụ hoa đang hình thành để không ảnh hưởng đến mùa
thu hoạch năm sau.
+ Cần hái từng trái chín, không hái từng chùm hay suốt lẫn trái còn xanh vì
trái xanh cho nhân cho nhân nhỏ, màu đen khi phơi khô và vị đắng.
+ Không thu hái những quả còn xanh vì lúc đó chất dự trữ tập trung chưa
đầy đủ, khó chế biến do vỏ lụa dính sát vào nhân. Chú ý chỉ hái những quả chín để
nâng cao chất lượng sản phẩm.
+ Cần phân chia khu vực thu hái phù hợp với mùa chín cà phê.
+ Không được làm tổn thương đến cây, quả cà phê khi hái, phải bảo vệ các
nụ hoa nhất là cà phê mít.
+ Giữ vệ sinh trong quá trình thu hái không được lẫn các tạp chất như: đất,
cát, cành, lá…vào trong nguyên liệu.
Mỗi loại cà phê có thời gian chín và thu hoạch khác nhau. Cà phê chè và cà
phê mít tập trung hơn. Cà phê vối thường chín trải rác hơn.Thông thường thời vụ
thu hoạch như sau [9,tr20]:
- 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 6, 7.

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A

năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-22-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Nhìn qua thời vụ thu hoạch của 3 loại cà phê ta thấy : nếu trồng cả 3 loại cà
phê với một tỉ lệ thích hợp, thì sẽ có một sản lượng nguyên liệu tương đối ổn định
tận dụng được công suất của cở sở chế biến.
b/ Vận chuyển và bảo quản nguyên liệu
Sau khi thu hái xong cần nên vận chuyển ngay về nơi chế biến không nên ủ
đống quá lâu làm cho cà phê bốc nóng và rất dễ lên men làm cho vị chua.
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 30-40 cm trên nền sạch, khô, 2-3 giờ ta tiến
hành đảo trộn một lần. Thời gian bảo quản càng ngắn càng tốt thường kéo dài
không quá 36 giờ [8, tr4].
3.3.3 . Phơi sấy cà phê
3.3.3.1. Mục đích
Làm giảm ẩm của hạt cà phê từ 60-70% xuống 10-12% để bảo quản tốt và
thực hiện các quá trình tiếp theo dễ dàng hơn .
3.3.3.2. Phơi hoặc sấy sơ bộ cà phê
Thông thường là phải phơi sấy sơ bộ rồi mới đêm sấy chính thức sau. Quá
trình phơi sấy sơ bộ là loại bỏ một phần nước bề mặt. Cà phê đã phơi sấy sơ bộ khi
đưa sấy chính thức được rút ngắn thời gian và chất lượng đảm bảo hơn [9,tr44].
a/ Phơi sơ bộ cà phê
Nếu điều kiện thời tiết cho phép thì phơi cà phê vẫn là kỹ thuật được ưa

chuộng hơn vì nó đơn giản và ít tốn kém. Phơi cà phê là một hình thức làm khô rẻ
tiền nhất so với các loại sấy khác. Phơi sơ bộ cà phê để độ ẩm xuống khoảng 40%
sau đó ta tiến hành sấy khô.
Nếu phơi không tốt thì nhân cà phê sẽ bị mất màu tự nhiên và trở thành
những màu xấu của nhân bị lỗi như: màu đen, màu nâu,… Khi phơi phải theo dõi
thường xuyên, những ngày đầu cà phê còn ướt cho phép phơi mỏng để quá trình
bốc hơi nước nhanh.Trong quá trình phơi cần đảo trở luôn để tăng cường sự bốc hơi
của nguyên liệu và để cho cà phê khô đều.
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-23-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Sân phơi nên được làm bằng xi măng sạch. Không nên phơi cà phê trên
nền đất. Sân phơi yêu cầu phải có độ dốc nhất định và phải có hệ thống cống rãnh
thoát nước thật tốt, cần xây nơi cao ráo, thoáng.Trên sân phải có hệ thống che đậy
để tránh mưa, sương [9,tr46].
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phơi: Nhiệt độ không khí, độ ẩm không
khí, vận tốc không khí, loại sân phơi, chiều dày lớp nguyên liệu và số lần cào đảo
trên sân.

Hình 3.1 Phơi cà phê quả tươi
b/ Sấy sơ bộ

Sấy có thể chủ động trong quá trình làm khô, không phụ thuộc nhiều vào
điều kiện khí hậu, thời gian sấy nhanh hơn, tốc độ thoát ẩm giữa các hạt đồng đều
hơn, chất lượng của cà phê tốt hơn.
Vì hạt cà phê có cấu tạo đặc biệt, tốc độ chuyển ẩm từ trong ra ngoài rất
chậm nên người ta sấy hạt cà phê bằng phương pháp bán liên tục[4,tr46]. Tiến hành
sấy sơ bộ để hạ độ ẩm trong nguyên liệu từ 65-70% xuống 40% tạo điều kiện thuận
lợi cho quá trình sấy khô, giảm được năng lượng tiêu hao trong quá trình sấy khô.
Ở đây ta sử dụng thiết bị sấy tĩnh như: máy sấy tĩnh vĩ ngang ,lò sấy, hầm
sấy,.. phương pháp cung cấp nhiệt là loại sấy đối lưu với tác nhân sấy khói lò.
3.3.3.3. Sấy chính thức ( sấy khô)
Tiến hành sấy khô cà phê, độ ẩm trong nguyên liệu hạ từ 40% xuống còn
12% để thuận lợi cho quá trình bảo quản.
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-24-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Có nhiều phương pháp sấy nhưng người ta thường dùng hiện nay là sấy đối
lưu và sấy tiếp xúc. Ngoài ra còn dùng phương pháp bức xạ hoặc phương pháp bằng
điện trường dòng cao tần. Tóm lại là tùy theo yêu cầu mục đích mà người ta chọn
chế độ và phương pháp sấy cho thích hợp. Thông thường thì dùng phương pháp kết
hợp giữa đối lưu và bức xạ. Sấy cà phê bằng nhiệt độ quá lớn hoặc quá thấp sẽ
không cho kết quả tốt. Ở giai đoạn này ta sử dụng thiết bị sấy động: sấy thùng quay,

sấy tháp…. Ta chọn thiết bị sấy cụ thể để sấy khô là sấy thùng quay có nhiều ưu
điểm như: vật liệu được xáo trộn tiếp xúc với tác nhân sấy tốt, chất lượng sản phẩm
tốt hơn, tốc độ sấy nhanh [9,tr54].
Một số các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy :
- Nhiệt độ không khí nóng và vận tốc không khí nóng.
- Độ ẩm không khí bên ngoài.
- Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu.
3.3.4. Tách tạp chất
Cà phê quả khô sau khi phơi sấy không tránh khỏi tạp chất nặng như kim
loại, các tạp chất nhẹ như cành, lá, rơm rác và các vỏ vụn cà phê… cho nên trước
khi đưa vào máy xát khô, nguyên liệu phải được làm sạch, tùy theo độ đồng đều của
nguyên liệu mà công đoạn tách các tạp chất này là dễ dàng hay khó khăn, đơn giản
hay phức tạp. Đặc biệt chú ý đến các tạp chất khó làm sạch để loại chúng ra, đồng
thời phải áp dụng phương pháp có hiệu quả nhất và kinh tế nhất [9,tr56].
Đối với phương pháp khô người ta thường dùng sàng rung để tách các tạp
chất.
3.3.5.Cân, đóng bao, bảo quản
Cà phê thóc (hay quả khô ) sau khi tách tạp chất không đi xay xát khô và
đánh bóng ngay mà đóng bao và bảo quản tại nhà kho. Yêu cầu trong quá trình bảo
quản cần điều chỉnh các thông số nhiệt độ, độ ẩm, điều kiện vệ sinh và thông gió
thích hợp cho khối hạt. Sản phẩm có thể trao đổi buôn bán nội địa để sản xuất các
sản phẩm cà phê khác nhau.
3.3.6. Xay xát cà phê thóc khô ( quả khô )
Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày


Đồ án tốt nghiệp

-25-

GVHD: ThS. Trần Xuân Ngạch

Cà phê sau khi phơi sấy xong bên ngoài có lớp vỏ tương đối dày, lớp vỏ
trấu chiếm 25-35% trọng lượng hạt, thành phần chủ yếu là xenlulo không góp phần
tạo nên chất lượng của sản phẩm nên phải loại ra [9,tr57].
Cà phê thóc sau khi xát khô thu được hỗn hợp gồm: cà phê thóc, trấu, cà
phê nhân, hạt vụn nát. Tùy theo tính chất và công dụng mà cách giải quyết của mỗi
thành phẩm trong hỗn hợp sau khi xát khô không giống nhau.
- Cà phê thóc đưa trở lại máy xát để tách vỏ lần nữa.
- Cà phê nhân là sản phẩm chủ yếu để đưa đi đánh bóng.
- Trấu chứa nhiều xenlulo và chất khoáng có thể dùng làm nhiên liệu.
- Cà phê vụn nát có thành phần tương tự như cà phê nhân nên có thể
dùng để sản xuất cà phê bột, cà phê hòa tan, cà phê sữa…
Yêu cầu của quá trình xát khô [8,tr12]:
- Nhân nguyên vẹn.
- Tỷ lệ nát phải ở mức tối thiểu.
- Tỷ lệ cà phê còn vỏ sót lại phải thấp.
- Mức độ quạt sạch vỏ trấu phải cao.
3.3.7. Đánh bóng
Sau khi xát khô thì cà phê vẫn còn một lớp vỏ lụa mỏng màu ánh bạc, đó là
lớp thứ tư của vỏ quả, lớp vỏ này chủ yếu là xenlulo, không tạo chất lượng cho sản
phẩm mà còn làm giảm giá trị cảm quan của nhân cà phê.Vì vậy cà phê nhân sau
khi xát phải đưa đi đánh bóng để làm cho lớp vỏ lụa bong ra hoặc bị mòn đi. Đây
cũng là chỉ tiêu chất lượng không thể thiếu được của cà phê nhân thành phẩm.
Người ta dùng máy để đánh bóng cà phê nhân. Nguyên tắc chung là dùng ma
sát giữa hạt và trục máy, giữa hạt và vỏ, giữa hạt và hạt. Yêu cầu trục máy và vỏ
máy dẫn nhiệt tốt [9, tr 61].

Yêu cầu khi đánh bóng cà phê nhân [9,tr62]:
+ Nhiệt độ cà phê không quá 550C.
+ Tỷ lệ hạt nứt vỡ < 1%.

Thiết kế nhà nhà máy sản xuất cà phê theo phương
SVTH : Đỗ Thị Vân Thanh
pháp khô với hai mặt hàng cà phê thóc và cà phê nhân Lớp : 09H2A
năng suất 90 tấn quả tươi/ngày