Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt và cà phê rang xay với năng suất 120 tấn nguyên liệu cà phê quả tươi ngày ( full bản vẽ )

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch
LỜI MỞ ĐẦU

Cà phê là thức uống có tác dụng kích thích hoạt động trí óc, trợ tim, xúc tiến
tuần hoàn máu do hoạt chất chính của nó là cafein chiếm 1÷2 % có tác dụng kích
thích thần kinh. Ngoài ra cà phê còn có nhiều tác dụng khác như: thông tiểu, làm
giảm thời gian hạ đường huyết và làm giảm nguy cơ gây tổn thương gan do các đồ
uống và hiện tượng béo phì gây ra, tăng cường phản ứng nhạy của bắp thịt làm cho
cơ thể khỏe và bền hơn là do cafein kích thích sự đốt cháy chất béo để sinh năng
lượng, chất axit chlorogenic có trong cà phê đã giúp xử lý tốt lượng đường gluco
trong máu có tác dụng chống bệnh tiểu đường… Khi mỏi mệt uống một ly cá phê sẽ
hưng phấn tinh thần, uống sau khi ăn sẽ trợ giúp cho tiêu hoá, mùa hè nóng bức
uống một ly cà phê lạnh cũng có tác dụng giải khát, phòng cảm nắng. Vì vậy uống
cà phê trở thành thói quen, thú vui của nhiều người. Cà phê đã trở thành thức uống
thịnh hành trên thế giới.
Nước ta có điều kiện địa lý, khí hậu thích hợp cho việc trồng cà phê. Hiện nay
cà phê được trồng nhiều ở Đắc Lắc, Kon Tum, Quảng Trị, Sơn La và Nghệ An và
trở thành một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu lớn. Tuy nhiên cà phê nước
ta phát triển nhanh về diện tích nhưng chưa quan tâm khâu chế biến nên dẫn tới hậu
quả là chất lượng về hương vị tuy đạt nhưng giá thành thấp so với các nước trong
khu vực vì khâu chế biến không được coi trọng. Nâng cao năng lực chế biến để vừa
tăng được chất lượng, lại vừa tăng giá thành xuất khẩu là một việc làm cần thiết và
cấp bách hiện nay. 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,
em được giao nhiệm vụ: “Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp
ướt và cà phê rang xay với năng suất 120 tấn nguyên liệu cà phê quả tươi / ngày”.

SVTH: Phạm Xuân Hoàng

1

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

CHƯƠNG 1
LẬP LUẬN KINH TẾ
1.1. Đặt vấn đề
Do mặt hàng xuất khẩu cà phê nhân của chúng ta còn kém chất lượng và bị ép
giá trên thị trường nên vấn đề thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân cho có hiệu
quả kinh tế và có khả năng đứng vững trên thị trường là việc hết sức quan trọng. Vì
thế ta cần phải cân nhắc để lựa chọn công nghệ, trang thiết bị và địa điểm xây dựng.
Để xây dựng một nhà máy sản xuất cà phê nhân cần chú ý các 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 đại hoá nên đời sống
nhân dân ngày càng được cải thiện và nâng cao. Do đó 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 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
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

2

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

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 Đắc Lắc hiện có trên 175,540 ha cà phê, với sản lượng mỗi năm đạt
400.000 tấn cà phê nhân trở lên. Đây là tỉnh có diện tích trồng cà phê lớn nhất nước
ta, đồng thời có vị trí địa lý thuận lợi cho việc sản xuất cà phê, phía đông giáp
Khánh Hoà, phía bắc giáp Gia Lai, phía nam giáp Lâm Đồng, tây nam giáp Bình

Phước, Bình Dương, có quốc lộ 14, 26, 27 rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên
liệu và tiêu thụ sản phẩm. Mặt khác trên địa bàn tỉnh còn nhiều nhà máy khác như:
nhà máy đường, nhà máy chế biến mủ cao su, cơ sở chế biến nông sản,… tạo thành
một cụm khu công nghiệp rộng lớn.
1.4. Địa điểm xây dựng
Căn cứ vào những điều kiện đã nêu trên, tôi quyết định chọn tỉnh DakLak là
địa điểm xây dựng mà cụ thể là gần nông trường cà phê Cưpul huyện Krông Pắc,
nằm gần quốc lộ 26, quốc lộ 14, quốc lộ 27, cách trung tâm thành phố 20km về phía
Đông. Hơn nữa nhà máy đặt tại vị trí này gần các công ty cà phê Việt Đức, tháng 10
nên thuận lợi cho việc thu mua nguyên liệu.
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
Đăk Lăk là một tỉnh có diện tích và sản lượng cà phê lớn nhất nước ta với
nhiều huyện trồng cà phê như: MaD’rak, Krôngbông, Krông Nô, CưJut, Dakmin,
ChưM’nga, Ea Sup, Krông Eana, KrôngPach,… Đó là những huyện có thể cung cấp
nguồn cà phê cho nhà máy. Ngoài ra, ta có thể vận chuyển nguồn nguyên liệu cà
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

3

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

phê từ các tỉnh khác như: Lâm Đồng, Gia Lai, Kon Tum, Đồng Nai,… Do vậy việc
chọn địa điểm đặt nhà tại tỉnh Đaklak là hoàn toàn hợp lý, vừa giảm được chi phí
vận chuyển vừa đảm bảo chất lượng của nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất.
1.6. Đường giao thông
Nhà máy nằm ở địa điểm này rất thuận tiện cho việc giao thông .
+ Đường bộ: nhà máy nằm sát quốc lộ 26, gần quốc lộ 14, 27 cho nên thuận
lợi cho việc nhập nguyên liệu và phân phối sản phẩm.
+ Đường thuỷ: Nhà máy cách cảng Nha Trang khoảng 200km, 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 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, giá trị xuất khẩu chiếm trên 90% kim ngạch xuất khẩu của tỉnh.
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 nhân
bằng phương pháp ướt và rang xay với năng suất 120 tấn cà phê quả tươi / ngày là
một yêu cầu cần thiết.
1.9. Nguồn cung cấp năng lượng
+ Điện: Nhà máy sử dụng nguồn điện trên mạng lưới quốc gia đường dây
500KV đã được hạ thế xuống 220/380V .Để đảm bảo sự hoạt động của nhà máy
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

4

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

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 FO, 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 hóa, liên hợp hóa
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 Đăk Lăk 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 hoặc đào hố chôn tránh gây
ô nhiễm môi trường.

SVTH: Phạm Xuân Hoàng

5

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1. Đặc tính thực vật của cà phê
Các loại cà phê đều thuộc giống coffea, gồm gần 70 loại khác nhau, chỉ có
10 loại đáng chú ý về giá trị trồng trọt. Trên thế giới hiện nay người ta thường trồng
3 loại cà phê chính sau:
- Giống Arabica: gồm các giống thông thường như là: typical, caturra, moka…
- 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, tr 9].
2.1.1. Cà phê Arabica (cà phê chè)
Đây là loại cây được trồng nhiều nhất trên thế giới. Nguồn gốc của giống
này là ở cao nguyên Etiôpia vùng nhiệt đới Đông Châu Phi [ 9, tr 9-10].
2.1.1.1. Đặc tính
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 1kg 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.
2.1.1.2. Năng suất
Loại thường: 400-500 kg cà phê nhân/1hecta, loại tốt: 600-800 kg cà phê
nhân/1hecta. Tỷ lệ thành phẩm / nguyên liệu khoảng: 14-20%.
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

6

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

2.1.2. Cà phê Robusta (cà phê vối)
Nguồn gốc khu vực sông Công gô miền núi vùng thấp xích đạo và nhiệt đới
Tây Châu Phi [ 9, tr 10].
2.1.2.1. 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. Màu sắc của
nhân xám xanh, xanh bạc vàng mỡ gà ….tùy thuộc chủng và phương pháp chế biến
lượng cafein có khoảng 1,5%.
2.1.2.2. Năng suất
Có năng suất lớn hơn cà phê Arabica, 500-600 kg/1ha. Tuy loại cà phê này

hương thơm ít nhưng khả năng kháng sâu bệnh loại này rất tốt.
2.1.3. Cà phê Chari ( cà phê mít)
Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại này
được đưa vào Việt Nam 1905 [ 9, tr 10].
2.1.3.1. 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 nuốm hơi lồi và to. Quả chín cùng 1 lúc với đợt hoa mới, cho
nên trên cùng một đốt cành có thể có đồng thời quả chín, quả xanh, nụ hoa, hoa nở
và nụ quả, đó là điều bất lợi trong thu hoạch. Quả thường chín vào tháng 5 đến
tháng 7.
2.1.3.2. Năng suất
- Loại thường: 500-600 kg/1ha, loại tốt: 1200-1400 kg/1ha.
- Tỷ lệ thành phẩm / nguyên liệu: 10-15%.
Hoa của 3 loại cà phê mô tả trên đều nở cả chùm, màu trắng và hương thơm ngát.
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

7

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

2.2. Thành phần hoá học của quả cà phê
2.2.1. Cấu tạo và giải phẩu quả cà phê

Hình 2.1. Nhân cà phê
Quả cà phê gồm có những phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ

lụa và nhân.
Là lớp vỏ ngoài, mềm, ngoài bì có màu đỏ, vỏ cà phê chè mềm hơn cà phê vối
và cà phê mít [ 9, tr 11-12].
2.2.1.1. 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.
2.2.1.2. 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 là vỏ trấu cà phê vối và cà phê mít.
2.2.1.3. 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.
2.2.1.4. 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.
Tỷ lệ các thành phần của quả cà phê [phụ lục 1].

SVTH: Phạm Xuân Hoàng

8

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

2.2.2. Thành phần hóa học của các phần cấu tạo quả cà phê
2.2.2.1. Thành phần hóa học của vỏ quả
Vỏ quả cà phê khi chín có màu đỏ, chứa chất antoxian và vết của ancaloit,
tanin, cafein và các loại men. Trong vỏ quả có khoảng 21,5-30% chất khô.
Thành phần hoá học của vỏ quả [phụ lục 2].
2.2.2.2. Thành phần hóa học của lớp nhớt
Lớp nhớt nằm phía dưới lớp vỏ quả, nó gồm những tế bào mềm, không có
cafein, tanin, có nhiều đường và pectin.
Thành phần hóa học của lớp vở nhớt [phụ lục 3].
Độ PH của lớp lớp nhớt tùy theo độ chín của quả thường từ: 5,6÷5,7 đôi lúc
lên tới 6,4. Trong lớp nhớt đặc biệt có men pectinaza phân giải pectin trong quá
trình lên men [9,tr 13-15].
2.2.2.3. Thành phần hóa học của vỏ trấu
Gồm có xenlulo là chủ yếu, trong vỏ trấu có một ít cafein, khoảng 0,4% do từ
nhân khuếch tán ra lúc lên men hoặc lúc phơi khô.
Thành phần hóa học của vỏ trấu [phụ lục 4].
Trong vỏ trấu có khoảng 0,4% cafein từ nhân khuyếch tán ra lúc lên men hoặc
lúc phơi khô. Vỏ trấu dễ cháy dùng làm chất đốt, có thể đóng thành bánh không cần
chất dính bằng các loại máy ép than, ép mùn cưa.
2.2.2.4. Thành phần hóa học của nhân
Thành phần hóa học của vỏ nhân [phụ lục 5].
Cà phê nhân nhân ở dạng thương phẩm gồm có: nước, chất khoáng, lipit,
protit, gluxit. Ngoài ra, còn có những chất mà ta thường gặp trong thực vật là những
axit hữu 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.

SVTH: Phạm Xuân Hoàng

9

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

Từ cà phê nhân ta sẽ chế biến tạo nên các sản phẩm khác: cà phê rang, cà phê
bột thô, cà phê hòa tan,… hoặc các sản phẩm phối chế: cà phê sữa, sôcôla,… tạo
nên sự phong phú đa dạng cho sản phẩm.
Như vậy, cà phê nhân đóng vai trò quan trọng trong các nhà máy sản xuất cà
phê rang, cà phê rang xay, cà phê bột hoà tan vì nó là nguyên liệu chính của các nhà
máy này. Hiện nay, trên thế giới cũng như trong nước có rất nhiều nhà máy sản xuất
cà phê rang, cà phê rang xay nên nhu cầu về cà phê nhân là rất lớn. Muốn đánh giá
tác dụng các thành phần hóa học của nhân cà phê đến phẩm chất nước pha cà phê
cần phải biết những biến đổi của các thành phần ấy trong quá trình chế biến, đặc
biệt là trong quá trình rang.
Hiện nay, người ta đã tìm ra có tới hơn 70 chất thơm hỗn hợp lại thành mùi
thơm đặc biệt của cà phê. Trong cà phê chủ yếu là vitamin nhóm B như: B 1, B2, B6,
…và các loại axit hữu cơ là tiền các loại vitamin [9,tr 14-16].
2.3. Tổng quan về sản phẩm
+ Cà phê quả tươi (Cherry coffee): là quả cà phê còn tươi thuộc chi Coffea sau
khi thu hoạch và trước khi làm khô.
+ Cà phê quả khô (Husk coffee): là cà phê quả tươi sau khi được làm khô bằng
phương pháp phơi khô hoặc sấy.

+ Cà phê thóc khô: là dạng cà phê nhân mà còn bọc một lớp vỏ trấu.
+ Cà phê nhân: là dạng cà phê sau khi đã bóc hết các lớp vỏ bên ngoài.
+ Cà phê vùng gió mùa: là cà phê nhân thu được từ cà phê không rửa, ở vùng
nhiệt đới gió mùa, nên dễ bị hút ẩm làm cho nhân nở ra và màu của nhân chuyển
thành màu vàng hoặc màu sáng.
+ Cà phê đánh bóng: là 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.
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

10

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

+ Cà phê hoà tan: sản phẩm khô, có thể hoà tan trong nước được lấy từ cà phê
rang bằng phương pháp lý học sử dụng nước để chiết tách.
+ Cà phê hoà tan dạng bột: sản phẩm thu được qua quá trình cà phê chiết được
phun trong không khí nóng sau đó cho bay hơi nước để hình thành bột cà phê khô.
+ Cà phê hoà tan dạng cốm: sản thu được bằng cách kết hợp cà phê hoà tan
dạng bột với nhau thành những hạt to.
+ Cà phê hoà tan làm khô ở nhiệt độ thấp: cà phê hoà tan thu được sau quá
trình làm đông lạnh dung dịch cà phê và trạng thái băng được loại bỏ bằng phương

pháp sấy thăng hoa.
+ Cà phê khử cafein: là cà phê thu được sau khi chiết cafein.
2.4. Tiêu chuẩn và chỉ tiêu chất lượng của cà phê nhân
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4193:2001 Cà phê nhân – Yêu cầu kỹ thuật và
tiêu chuẩn mới nhất, do Bộ khoa học công nghệ và môi trường ban hành.
2.4.1. Phân loại chất lượng
Cà phê nhân được phân thành 6 hạng theo số lỗi và kích thước hạt, ở đó một
hạng cà phê có kích thước hạt nhất định sẽ được phép chứa tối đa bao nhiêu lỗi
(theo cách đếm và theo cách tính trọng lượng). Nó còn dựa vào tỉ lệ lẫn cà phê khác
loài tuỳ theo từng hạng chất lượng. Các hạng cà phê gồm: hạng đặc biệt, hạng 1,
hạng 2, hạng 3, hạng 4, hạng 5.
2.4.2. Màu sắc
Màu tự nhiên của mỗi loại cà phê nhân sống.
2.4.3. Mùi
Mùi tự nhiên của cà phê nhân sống, không có mùi lạ khác.
2.4.4. Độ ẩm
Độ ẩm của cà phê khi giao nhận trong lãnh thổ Việt Nam tối đa là 13 % theo
TCVN 6536: 1999 (ISO 1447).
2.4.5. Loại lỗi và trị số lỗi của mỗi loại
[phụ lục 6].

SVTH: Phạm Xuân Hoàng

11

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

2.4.6. Số lỗi cho phép và tỷ lệ khối lượng trên sàng
Tổng số lỗi tối đa cho phép trong 300gram mẫu cà phê nhân và tỉ lệ phần trăm
lượng tối thiểu của cà phê nhân trên sàng lỗ tròn được quy định trong bảng 2.8.
Tiêu chuẩn chất lượng cà phê Việt Nam TCVN 4193-2001 [phụ lục 7].
2.5. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê
2.5.1. 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.
2.5.2. Ảnh hưởng của chế độ chăm sóc kỹ thuật
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:

- 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.

2.5.3. 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.
2.5.4. 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.
2.5.5. 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
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

12

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

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.
2.5.6. 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.
2.5.7. 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 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.
2.5.8. 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.

SVTH: Phạm Xuân Hoàng

13

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

CHƯƠNG 3
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1. Chọn phương pháp chế biến cà phê
Hiện nay trong sản xuất cà phê nhân có hai phương pháp:
+ phương pháp chế biến ướt
+ Phương pháp chế biến khô

Cà phê nguyên liệu

3.1.1. Phương pháp chế biến khô

Cà phê sau khi thu hoạch được
phơi,
Thuđem
nhận,đibảo
quảnsấy đến một mực độ nhất định rồi
dùng máy xát khô để loại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân
Làm sạch, phân loại
- Ưu điểm: Giá thành thấp, ít tác
động đối với môi trường.

- Nhược điểm: Chất lượng cà phê thấp, bị phụ thuộc vào các điều kiện tự nhiên.
3.1.2. Phương pháp chế biến ướt
Gồm hai giai đoạn chính.

Xát tươi
Ngâm ủ

+ Giai đoạn xát tươi và ngâm ủ loại bỏ các lớp vỏ thịt và các chất nhờn bên
Rửađịnh.
ngoài và phơi sấy khô dần đến mức độ quy

+ Giai đoạn xay xát, loại bỏ các lớp vỏ trấu và một phần vỏ lụa, tạo thành cà
phê nhân.

Phơi sấy sơ bộ

- Ưu điểm: chất lượng cà phê tốt,
phụ thức
thuộc vào các điều kiện tự nhiên
Sấyítchính
- Nhược điểm: Giá thành cao, tác động đến môi trường.
phê thóc khô
Mỗi phương pháp chế biến sẽCà
làm
tăng những hương vị khác nhau của cà phê.

Nhìn chung cà phê chế biến bằng phương pháp ướt và tách vỏ bằng máy sẽ cho loại
Tách tạp chất

cà phê có vị đậm ngọt, thuần khiết và tươi mát.

Do vậy ở đây ta chọn phương phápXát
chế
biến cà phê là theo phương pháp ướt.
khô
Đánh
bóng
3.2. Dây chuyền sản xuất cà phê nhân
theo
phương pháp ướt

3.2.1. Dây chuyền sản xuất

Phân loại theo kích thước
Phân loại theo khối lượng

Phân loại theo màu sắc

SVTH: Phạm Xuân Hoàng

14

Phối trộn, cân, đóng bao
Bảo quản cà phê nhân

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

3.2.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.2.1. Cà phê 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 chiếm khoảng 97%.
3.2.2.2. Thu nhận, vận chuyển và bảo quản nguyên liệu
a. Thu hoạch nguyên liệu
Hiện nay trên thế giới cũng như trong nước vấn đề thu hoạch cà phê chủ yếu
là 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 thu 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:
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

15

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

+ Cần thu hái đúng lúc, kịp thời, đúng tầm chín.
+ Không thu hái những quả cà phê còn xanh, còn non chưa đầy đủ chất lượng.
+ Phải hái từng quả, không hái từng chùm làm ảnh hưởng đến cây và năng
suất mùa sau.
+ Khi thu hái phải bảo vệ các nụ hoa.
+ Cần phân chia khu vực thu hái phù hợp với mùa chín cà phê.
+ Cần giữ vệ sinh trong quá trình thu hái không được lẫn các tạp chất như:
đất, cát, cành, lá…vào trong nguyên liệu.
+ Sau khi thu hái xong phải vận chuyển ngay về nơi chế biến không để ủ
đống quá lâu làm cho cà phê nẫu, bốc nóng [9, tr 19-20].
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 dễ bị hư hỏng. Ta có thể vận chuyển bằng mọi phương
tiện như xe bò, xe ô tô…Trong khi vận chuyển tránh làm cho quả cà phê bị dập nát,
tránh bị lẫn tạp chất.
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 [9, tr 19-20].
3.2.2.3 Làm sạch và phân loại

a. Mục đích
Cà phê hái về thường có lẫn đất đá, rác cành, quả khô, quả to nhỏ khác nhau…
cho nên trước khi đưa vào máy xát tươi, nguyên liệu cần phải được làm sạch và
phân loại để tạo điều kiện tốt cho việc tăng năng suất máy và độ bền của thiết bị,
đảm bảo chất lượng sản phẩm.
b. Cơ sở của các phương pháp làm sạch và phân loại

.

Làm sạch và phân loại nguyên liệu chủ yếu là dựa vào sự khác nhau về tính
chất vật lý, trạng thái của nguyên liệu và tạp chất. Đặc biệt chú ý tới các tạp chất
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

16

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

khó làm sạch để loại chúng ra, đồng thời phải áp dụng các phương pháp kinh tế
nhất, có hiệu quả nhất.
Hiện nay người ta thường dùng hai phương pháp làm sạch và phân loại
nguyên liệu là: sàn chấn động và bể Xi phông
Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng. Trong đồ án này tôi
chọn phương pháp làm sạch bằng bể Xi phông. Nguyên tắc của bể xi phông: dựa
vào sự khác nhau về tỷ trọng của quả cà phê và tạp chất so với tỷ trọng của nước để
phân loại và kết hợp làm sạch nguyên liệu.

Tác dụng:
+ Phân loại các tạp chất nặng làm cho nguyên liệu được thuần khiết hơn, tránh
hư hỏng máy móc thiết bị
+ Tách tạp chất nhẹ, dảm bảo phẩm chất của sản phẩm.
+ Làm mềm và rửa quả tạo điều kiện tốt cho quá trình bóc vỏ quả tươi
+ Lợi dụng sức nước để đẩy khối cà phê vào máy xát tươi một cách điều hòa.
+ Phân loại nguyên liệu theo trọng lượng.
+ Ngoài ra bể xi phông còn có tác dụng chứa nguyên liệu trước khi chưa chế
biến kịp trong thời gian ngắn. Chú ý không được ngâm trong thời gian dài sẽ
ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sản phẩm.
3.2.2.4. Xát cà phê quả tươi
a. Mục đích
Thành phần chính của lớp vỏ là nước, gluxit, protein. 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.
b. Phương pháp bóc vỏ quả
Ta dùng phương pháp cơ học để bóc vỏ quả. ở đây ta sử dụng máy xát vỏ
c. Yêu cầu của quá trình xát
Cà phê sau khi xát tươi phải giữ được nguyên hạt, tỷ lệ hạt bị giập 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.
3.2.2.5. Ngâm ủ ( Lên men )
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

17

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

a. Mục đích
Sau khi tách lớp vỏ quả, quả cà phê còn dính lớp vỏ thịt. Thành phần của lớp
vỏ này chủ yếu là pectin, đây là thành phần không có lợi cho quá trình sản xuất nên
cần phải loại bỏ.
b. Phương pháp
Cà phê đi ra từ máy xát tươi ta dùng bơm cao áp chuyển lên xi lô để tiến hành
lên men trong bể xi lô từ 6-10h. Quá trình lên men có sự giúp đỡ của nấm men và
các vi sinh vật. Nhớt và các chất không hoà tan khác sẽ là cơ chất lên men để thúc
đẩy quá trình mọc mầm sơ bộ làm chất lượng cà phê được nâng cao. Quá trình lên
men kết thúc khi ta tiến hành rửa hạt cà phê để tách rượu, axit lactic, propionic,
butyric…Thời gian lên men phải thích hợp, đúng thời điểm. Những hạt cà phê
không đạt đủ độ lên men sẽ được loại bỏ vì chất lượng không cao và hình dạng
màu sắc bên ngoài của nó.
3.2.2.6. Rửa
Đánh và rửa nhớt nhằm mục đích loại bỏ những tạp chất nhớt, vỏ trấu còn
dính vào cà phê thóc sau khi xát tươi. Khâu đánh và rửa nhớt đóng một vai trò quan
trọng vì tạp chất nhớt bám vào cà phê thóc thì không những ảnh hưởng đến màu
sắc, mùi vị chất lượng của cà phê thành phẩm mà còn kéo dài thời gian sấy. Ở đây
ta tiến hành rửa đồng thời trong xi lô lên men.
3.2.2.7. Phơi sấy sơ bộ
a. Mục đích
+ Làm mất nước bám vào hạt cà phê.
+ Sau khi đã rửa sạch nhớt lượng nước còn trong hạt và lượng nước bám ngoài
vỏ chiếm khoảng 52-60%. Nếu để nguyên hàm lượng nước như vậy đem cà phê đi
sấy thường làm nhân có màu xấu, giảm phẩm chất. Vì nhiệt độ cao, lượng nước này
gần sôi nên làm hạt cà phê như bị luộc chín tạo ra màu xanh thẫm tăng tốn thời gian
sấy và nhiên liệu. Ngược lại đem phơi trên sân thường phải kéo dài thời gian phơi

và nấm mốc lại phát triển trên sân phơi.
b. Phương pháp tiến hành
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

18

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

- 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.
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.
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.

- 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. 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 vỉ ngang ,lò sấy, hầm
sấy,.. phương pháp cung cấp nhiệt là loại sấy đối lưu với tác nhân sấy khói lò.
3.2.2.8. 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.
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

19

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

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.
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.
3.2.2.9. Tách tạp chất
Cà phê thóc tươi sau khi phơi sấy thường có lẫn kim loại, các tạp chất nhẹ như
bụi đất, rơm rác và các vỏ vụn cà phê… cho nên trước khi đưa vào máy xát khô,
nguyên liệu phải được làm sạch.
Đối với phương pháp khô ta thường dùng sàng rung để tách các tạp chất.
Tùy theo công suất của nhà máy mà người ta chọn cỡ sàng cho thích hợp [9,
tr 56].
3.2.2.10. Xát khô
Cà phê sau khi phơi sấy xong bên ngoài có lớp vỏ trấu chiếm 25-35% trọng
lượng hạt, thành phần chủ yếu là xenlulo không góp phần tạo nên chất lượng của
sản phẩm nên phải loại ra.
Sau khi xát sản phẩm chính là cà phê nhân tuy nhiên trong hỗn hợp cà phê
nhân còn lẫn nhiều thứ như cà phê quả còn vỏ, cà phê tấm, vỏ quả, vỏ trấu…(nếu
máy không quạt sạch). 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.
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

20

Lớp: 09H2B

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

- 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 làm
sản xuất cà phê bột, cà phê hòa tan, cà phê sữa…[ 9, tr 57-61].
3.2.2.11. Đánh bóng
Cà phê nhân sau khi xát thì vẫn còn một lớp vỏ lụa mỏng màu ánh bạc, đó là
lớp thứ tư của vỏ quả, lớp này chủ yếu là xenlulo, nó không giúp ích gì cho quá
trình tạo chất lượng của 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 mòn đi. Đó cũng là một chỉ tiêu không thể thiếu được của công
nghiệp.
Người ta thường dùng máy để đánh bóng cà phê nhân. 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.
Sau khi đánh bóng, nhiệt độ của khối cà phê không được quá 55 0C và sạch
bóng không được lẫn vỏ trấu quá 1.5%. Vỏ lụa phải sạch. Độ sạch vỏ lụa so với
khối hạt: Arabica:90%, Robusta: 80%. Trong đó người ta quy định hạt có ½ diện
tích bóc vỏ lụa trở lên coi là hạt sạch vỏ lụa [ 9, tr 61-63].
3.2.2.12. Phân loại theo kích thước
Cà phê sau khi ra khỏi máy đánh bóng thường gọi là “cà phê xô” bao gồm tất
cả các loại tốt, xấu, nặng, nhẹ, vỏ trấu…cho nên người ta tiến hành phân cà phê xô
thành các cỡ khác nhau theo kích thước để còn tiếp tục các quá trình sau được dễ
dàng hơn.
Nguyên tắc: là dựa vào sự khác nhau về kích thước của các cấu tử có trong
hỗn hợp. Phân loại theo kích thước qua sàng người ta thu được 3 loại hạt cà phê có

SVTH: Phạm Xuân Hoàng

21

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

kích thước khác nhau: Hạt >6,3mm, hạt >5,6mm, hạt >5mm. Ngoài ra, người ta còn
phân ra được một ít cà phê tấm với số lượng không đáng kể [ 9, tr 63-67].
3.2.2.13. Phân loại theo khối lượng
a. Mục đích
Sau khi phân loại theo kích thước ta được khối hạt đồng đều theo kích thước
nhưng khối hạt không đồng nhất về khối lượng vì còn có những hạt lép, sâu bệnh…
b. Nguyên tắc
Dựa vào sự khác nhau về trọng lượng riêng của hạt ta sử dụng sức gió để phân
loại chúng ra, những hạt có trọng lượng riêng nhỏ sẽ bay lên [ 9, tr 67-70].
3.2.2.13. Phân loại theo màu sắc
a. Mục đích
Phân loại theo kích thước và trọng lượng chỉ loại bỏ được tạp chất, tăng độ
đồng đều của hạt mà thôi. Không làm tăng giá trị cảm quan và màu sắc đồng đều
của hạt vì vậy cần phân loại theo màu sắc để làm tăng chất lượng .
b. 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 [ 9, tr 70-71].
3.2.2.14. Phối trộn, cân và đóng bao

Phối trộn để cho cà phê thành phẩm được đồng đều và đúng tiêu chuẩn của
Nhà Nước qui định và theo yêu cầu xuất khẩu. Khi phối trộn cần chú ý về ngoại
hình, hương vị, màu sắc, và kích thước phù hợp với tiêu chuẩn quy định. Thường sử
dụng máy phối trộn cơ giới.
Đóng gói: việc đóng gói cũng phải đúng theo tiêu chuẩn đã quy định, TCVN
1279-72. Thường nước ta đóng gói 50kg và 70kg 1 bao. Bao bằng loại polyetilen ở
trong và bao gai ở ngoài. Bao bì không được có mùi vị lạ: thơm hay thối [ 9, tr 87].
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

22

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

3.2.2.15. Bảo quản cà phê nhân
Cà phê sau khi đóng gói cần nhập kho ngay để bảo quản đúng theo điều kiện
quy định của quy trình. Tránh để cà phê hút ẩm hỏng chất lượng sản phẩm.
Khi bảo quản cần chú ý một số điểm sau:
- Độ ẩm của cà phê nhân đưa vào bảo quản từ 10-12%.
- Tạp chất trong cà phê nhân còn ít càng tốt.
Nguyên liệu

- Kho tốt đúng quy cách của kho bảo quản.
- Cần đảo vị trí bao sau 2-3 tuầnXửmột
lầnsạch
tránh hiện tượng nén chặt. Nếu

lý, làm
không đảo thì phải xếp lên giá gỗ hoặc giá sắt rồi chồng lên nhau [ 9, tr 87].
Phân loại
Hạt vỡ

Hạt nguyên

Rang

3.3. Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay từ cà phê nhân
3.3.1. Dây chuyền công nghệ
Làm nguội

Phối trộn

Nghiền

Cà phê bột

Sàng phân loại
Hạt vừa

Hạt nhỏ

Hạt to

SVTH: Phạm Xuân Hoàng

23

Đóng gói

Phụ phẩmLớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

3.3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.3.2.1. Nguyên liệu
Cà phê nhân là sản phẩm chính của nhà máy, một phần sản phẩm này được
dùng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất cà phê rang xay.
3.3.2.2. Xử lý và làm sạch
Cà phê nhân được đưa đi sản xuất không qua bảo quản thì không cần giai
đoạn này. Trong quá trình sản xuất cà phê nhân được bảo quản thời gian thì phải xử
lý và làm sạch.
a. Mục đích
Trong quá trình sản xuất cà phê nhân được bảo quản một thời gian lâu nên cà
phê nhân dễ bị hấp phụ mùi lạ đặc biệt là mùi mốc nên phải xử lý trước khi chế
biến.
b. Phương pháp xử lý
Có thể xử lý bằng nước hoặc bằng dung môi hữu cơ.
- Xử lý bằng nước: cà phê nhân sau khi bảo quản ( chất lượng còn tốt ) ngâm
cà phê trong nước 5 phút lúc này nước sẽ ngấm vào hạt hòa tan mùi mốc, sau đó vớt
ra để ráo, đây là trường hợp đối với mốc nhẹ.

SVTH: Phạm Xuân Hoàng

24

Lớp: 09H2B


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch

- Xử lý bằng dung môi hữu cơ: xử lý trong trường hợp bị mốc nặng dùng
rượu có nồng độ 20% thể tích. Thường thì cà phê sau khi xử lý, làm sạch được đưa
lên băng chuyền nghiêng có gờ, đục lỗ lưới có đường kính 3 mm để làm ráo nguyên
liệu trước khi đưa lên sàng để tách tạp chất và phân loại.
3.3.2.3. Phân loại
a. Mục đích
Tạo cho khối hạt có kích thước đồng đều, tạo điều kiện cho quá trình rang
được thuận lợi.
b. Phương pháp
Thường dùng hệ thống sàng để tiến hành phân loại, dựa vào sự khác nhau về
kích thước giữa các cấu tử trong hỗn hợp cà phê. Quá trình phân loại nguyên liệu ta
được 2 phần: phần lọt sàng gồm các phần tử hạt gãy, vỡ , phần không lọt sàng là các
hạt nguyên. Khối hạt cà phê sau khi phân loại được tách đem rang riêng.
3.3.2.4. Rang
Rang cà phê là một khâu quan trọng nhất trong quá trình chế biến cà phê
rang, nó quyết định đến hương vị, chất lượng, thị hiếu của người sử dụng.
a. Những biến đổi hóa học trong quá trình rang
- Giai đoạn 1: Khi nhiệt độ rang < 500C ở giai đoạn này xuất hiện nhiều khói
trắng bốc ra chủ yếu là do hơi nước hoặc do hơi của dung môi hữu cơ, thể tích hạt
không bị biến đổi, ở cuối giai đoạn này người ta thấy ngừng sinh khí, đây chính là
thời điểm chuyển từ giai đoạn 1 sang giai đoạn 2.
- Giai đoạn 2: khi nhiệt độ t0 = 1500C, giai đoạn này thành phần các chất trong

hạt bắt đầu biến đổi, lúc này ta nghe có những tiếng nổ nhỏ trong khối cà phê rang
do có quá trình tích khí trong hạt, các hợp chất thơm theo khí ra ngoài, thể tích tăng
lên, xuất hiện khí màu xanh thoát ra chủ yếu là acrolein, các chất gluxit, xenlulo bị
caramen hóa cho hạt màu đen mà không bóng.
- Giai đoạn 3: khi nhiệt độ t0 = 2200C, thời gian giai đoạn này kéo dài 10-15
phút, quá trình sinh khí ngừng lại hoặc yếu đi, hạt chuyển sang màu đen bóng.
Trong khi rang thủy phần hầu như bốc hơi hết, thể tích có thể tăng lên 25-60% nhân
SVTH: Phạm Xuân Hoàng

25

Lớp: 09H2B