TÍNH TOÁN, THIẾT kế, CHẾ tạo máy TÁCH hạt CACAO

MỤ C LỤ C
XÁC NHẬ N CỦ A CÁN BỘ HƯ Ớ NG DẪ N ....................................................................... i
LÝ LỊCH KHOA HỌ C ........................................................................................................ii
LỜ I CAM Đ OAN ...............................................................................................................iii
LỜ I CẢ M Ơ N ..................................................................................................................... iv
TÓM TẮ T ............................................................................................................................ v
ABSTRACT ........................................................................................................................ vi
DANH MỤ C HÌNH Ả NH ................................................................................................xiii
DANH MỤ C BẢ NG BIỂ U .............................................................................................xvii
DANH MỤ C BIỂ U Đ Ồ .................................................................................................... xix
Chư ơ ng 1 MỞ Đ Ầ U............................................................................................................. 1
1.1 Đ ặ t vấ n đ ề ...................................................................................................................... 1
1.2 Tính cấ p thiế t củ a đ ề tài ................................................................................................. 2
1.3 Ý nghĩa khoa họ c và thự c tiễ n củ a đ ề tài ....................................................................... 2
1.3.1 Ý nghĩa khoa họ c củ a đ ề tài ........................................................................................ 2
1.3.2 Ý nghĩa thự c tiễ n củ a đ ề tài......................................................................................... 3
1.4 Mụ c tiêu nghiên cứ u đ ề tài............................................................................................. 3
1.5 Đ ố i tư ợ ng và phạ m vi nghiên cứ u.................................................................................. 3
1.5.1 Đ ố i tư ợ ng nghiên cứ u.................................................................................................. 3
1.5.2 Phạ m vi nghiên cứ u..................................................................................................... 3
1.6 Phư ơ ng pháp nghiên cứ u................................................................................................ 4
1.6.1 Phư ơ ng pháp phân tích lý thuyế t................................................................................. 4
1.6.2 Phư ơ ng pháp thự c nghiệ m .......................................................................................... 4
1.7 Kế t cấ u củ a luậ n vă n tố t nghiệ p ..................................................................................... 4
Chư ơ ng 2 TỔ NG QUAN ..................................................................................................... 5
2.1 Giớ i thiệ u chung về cây ca cao ...................................................................................... 5
2.1.1 Nguồ n gố c cây Ca cao ................................................................................................ 5
2.1.2 Đ ặ c đ iể m thự c vậ t họ c củ a cây ca cao ........................................................................ 7
2.1.3 Các giố ng ca cao ....................................................................................................... 11

vii

2.2 Tình hình tiêu thụ ......................................................................................................... 21
2.3 Tình hình sả n xuấ t và tiêu thụ ca cao ở Việ t Nam ....................................................... 24
2.4 Quy trình sả n xuấ t ca cao thô....................................................................................... 28
2.4.1 Thu hoạ ch ca cao....................................................................................................... 29
2.4.2 Lư u trữ quả ca cao..................................................................................................... 29
2.4.3 Tách hạ t ..................................................................................................................... 30
2.4.4 Ủ hạ t ca cao (lên men) .............................................................................................. 31
2.4.5 Phơ i, sấ y hạ t ca cao ................................................................................................... 32
2.4.6 Bả o quả n.................................................................................................................... 34
2.5 Tổ ng quan tình hình nghiên cứ u trong và ngoài nư ớ c ................................................. 35
2.5.1 Các nghiên cứ u củ a nư ớ c ngoài ................................................................................ 35
2.5.1.1 Máy tách hạ t ca cao hiệ u Pinhalense ..................................................................... 35
2.5.1.2 Máy tách hạ t ca cao hiệ u Cobre - PI20071690 ...................................................... 37
2.5.1.3 Máy tách hạ t ca cao hiệ u NACDA......................................................................... 39
2.5.1.4 Các bài báo củ a nư ớ c ngoài ................................................................................... 40
2.5.2 Các nghiên cứ u trong nư ớ c ....................................................................................... 44
Chư ơ ng 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾ T ....................................................................................... 46
3.1 Đ ặ c đ iể m củ a quả ca cao.............................................................................................. 46
3.2 Khả o sát đ ặ c tính củ a quả ca cao ................................................................................. 46
3.2.1 Mụ c đ ích.................................................................................................................... 46
3.2.2 Loạ i ca cao đ ư ợ c khả o sát ......................................................................................... 47
3.2.3 Khả o sát kích thư ớ c cơ bả n củ a quả ca cao .............................................................. 47
3.2.4 Xử lý số liệ u khả o sát................................................................................................ 48
3.2.4.1 Xử lý số liệ u đ o chiề u dài L củ a quả ca cao .......................................................... 48
3.2.4.2 Xử lý số liệ u đ o chiề u rộ ng B củ a quả ca cao........................................................ 49
3.2.4.3 Xử lý số liệ u đ o chiề u dày T củ a quả ca cao.......................................................... 50
3.2.5 Kế t quả khả o sát ........................................................................................................ 51
3.3 Thí nghiệ m xác đ ịnh lự c cắ t quả ca cao....................................................................... 52

3.3.1 Mụ c đ ích thí nghiệ m ................................................................................................. 52

viii


3.3.2 Mẫ u thí nghiệ m ......................................................................................................... 52
3.3.3 Số lầ n thí nghiệ m ...................................................................................................... 52
3.3.4 Thiế t bị thí nghiệ m .................................................................................................... 52
3.3.5 Tiế n hành thí nghiệ m ................................................................................................ 53
3.4 Thí nghiệ m xác đ ịnh lự c đ ẩ y quả ca cao...................................................................... 54
3.4.1 Mụ c đ ích thí nghiệ m ................................................................................................. 54
3.4.2 Số lầ n thí nghiệ m ...................................................................................................... 54
3.4.3 Thiế t bị thí nghiệ m .................................................................................................... 54
3.4.4 Tiế n hành thí nghiệ m ................................................................................................ 55
3.5 Cơ sở vậ t lý, tính nă ng suấ t và công suấ t máy thái...................................................... 57
3.5.1 Cơ sở vậ t lý củ a quá trình cắ t thái bằ ng lư ỡ i dao...................................................... 57
3.5.2 Nhữ ng yế u tố ả nh hư ở ng đ ế n quá trình cắ t thái........................................................ 58
3.5.2.1 Áp suấ t cắ t thái riêng.............................................................................................. 58
3.5.2.2 Đ ộ bề n và chấ t lư ợ ng vậ t thái ................................................................................ 59
3.5.2.3 Đ ộ sắ c lư ỡ i dao y ................................................................................................... 59
3.5.2.4 Đ ộ bề n củ a vậ t liệ u làm dao................................................................................... 60
3.5.2.5 Vậ n tố c dao thái ..................................................................................................... 60
3.5.2.6 Khe hở giữ a cạ nh sắ c lư ỡ i dao và cạ nh sắ c tấ m kê................................................ 60
3.5.2.7 Đ iề u kiệ n kẹ p vậ t thái giữ a lư ỡ i dao và tấ m kê thái .............................................. 61
3.5.2.8 Góc trư ợ t và đ iề u kiệ n trư ợ t củ a lư ỡ i dao trên vậ t thái.......................................... 62
3.5.3 Xác đ ịnh công suấ t cho máy thái củ ......................................................................... 63
Chư ơ ng 4 Ý TƯ Ở NG VÀ CÁC GIẢ I PHÁP ................................................................... 67
4.1 Các yêu cầ u thiế t kế ..................................................................................................... 67
4.2 Các phư ơ ng án thiế t kế máy tách hạ t ca cao ................................................................ 68
4.2.1 Phư ơ ng án tách hạ t ca cao bằ ng máy đ ậ p búa .......................................................... 68

4.2.1.1 Sơ đ ồ nguyên lý...................................................................................................... 68
4.2.1.2 Nguyên lý hoạ t đ ộ ng .............................................................................................. 68
4.2.1.3 Ư u và như ợ c đ iể m.................................................................................................. 69
4.2.2 Phư ơ ng án tách hạ t Ca cao bằ ng dao có bư ớ c xoắ n.................................................. 69

ix


4.2.2.1 Sơ đ ồ nguyên lý...................................................................................................... 69
4.2.2.2 Nguyên lý hoạ t đ ộ ng .............................................................................................. 70
4.2.2.3 Ư u và như ợ c đ iể m.................................................................................................. 70
4.2.3 Phư ơ ng án tách hạ t ca cao bằ ng dao đ ĩa tròn............................................................ 70
4.2.3.1 Sơ đ ồ nguyên lý...................................................................................................... 70
4.2.3.2 Nguyên lý hoạ t đ ộ ng .............................................................................................. 71
4.2.3.3 Ư u và như ợ c đ iể m.................................................................................................. 71
4.2.4 Chọ n phư ơ ng án thiế t kế hợ p lí................................................................................. 71
4.3 Các phư ơ ng án thiế t kế dao cắ t vỏ ca cao .................................................................... 71
4.4 Các phư ơ ng án thiế t kế bộ phậ n sàng .......................................................................... 73
4.4.1 Sàng thùng quay........................................................................................................ 74
4.4.2 Sàng lắ c ..................................................................................................................... 74
4.4.3 Sàng rung .................................................................................................................. 76
4.5 Kế t luậ n ........................................................................................................................ 77
Chư ơ ng 5 TÍNH TOÁN, THIẾ T KẾ MÁY TÁCH HẠ T CA CAO ................................. 78
5.1 Xây dự ng sơ đ ồ nguyên lý ........................................................................................... 78
5.1.1 Quy trình tách hạ t ca cao thủ công............................................................................ 78
5.1.2 Quy trình tách hạ t ca cao bằ ng máy.......................................................................... 78
5.1.3 Sơ đ ồ nguyên lý máy tách hạ t ca cao ........................................................................ 79
5.1.4 Nguyên lý hoạ t đ ộ ng củ a máy tách hạ t ca cao.......................................................... 79
5.2 Tính toán thiế t kế bộ phậ n bánh đ ẩ y ca cao ................................................................. 80
5.2.1 Xác đ ịnh công suấ t đ ộ ng cơ ...................................................................................... 80

5.2.2 Tính toán bộ truyề n xích ........................................................................................... 81
5.2.2.1 Chọ n loạ i xích ........................................................................................................ 81
5.2.2.2 Xác đ ịnh các thông số củ a xích và bộ truyề n xích................................................. 81
5.2.2.3 Kiể m nghiệ m xích về đ ộ bề n ................................................................................. 83
5.2.2.4 Xác đ ịnh các thông số củ a đ ĩa xích và lự c tác dụ ng lên trụ c ................................. 84
5.2.3 Tính toán thiế t kế trụ c ............................................................................................... 86
5.2.3.1 Xác đ ịnh sơ bộ đ ư ờ ng kính trụ c............................................................................. 86

x


5.2.3.2 Xác đ ịnh khoả ng cách giữ a các gố i đ ỡ và các đ iể m đ ặ t lự c .................................. 86
5.2.3.3 Xác đ ịnh trị số và chiề u củ a các lự c tác dụ ng lên trụ c........................................... 87
5.2.3.3 Xác đ ịnh đ ư ờ ng kính trụ c....................................................................................... 90
5.3 Tính toán thiế t kế bộ phậ n dao cắ t vỏ quả ca cao ........................................................ 91
5.3.1 Xác đ ịnh công suấ t đ ộ ng cơ ...................................................................................... 92
5.3.2 Tính toán bộ truyề n xích ........................................................................................... 93
5.3.2.1 Chọ n loạ i xích ........................................................................................................ 93
5.3.2.2 Xác đ ịnh các thông số củ a xích và bộ truyề n xích................................................. 93
5.3.2.3 Kiể m nghiệ m xích về đ ộ bề n ................................................................................. 95
5.3.2.4 Xác đ ịnh các thông số củ a đ ĩa xích và lự c tác dụ ng lên trụ c ................................. 96
5.3.3 Tính toán thiế t kế trụ c ............................................................................................... 97
5.3.3.1 Xác đ ịnh sơ bộ đ ư ờ ng kính trụ c............................................................................. 97
5.3.3.2 Xác đ ịnh khoả ng cách giữ a các gố i đ ỡ và các đ iể m đ ặ t lự c .................................. 98
5.3.3.3 Xác đ ịnh trị số và chiề u củ a các lự c tác dụ ng lên trụ c........................................... 98
5.3.3.3 Xác đ ịnh đ ư ờ ng kính trụ c..................................................................................... 101
5.4 Tính toán thiế t kế bộ phậ n sàng ................................................................................. 102
Chư ơ ng 6 CHẾ TẠ O VÀ THỰ C NGHIỆ M MÁY TÁCH HẠ T CA CAO .................... 105
6.1 Chế tạ o các bộ phậ n củ a máy tách hạ t ca cao ............................................................ 105
6.1.1 Chế tạ o bộ phậ n dao cắ t vỏ quả ca cao ................................................................... 105

6.1.2 Chế tạ o bộ phậ n sàng .............................................................................................. 106
6.1.3 Chế tạ o bộ phậ n bánh đ ẩ y ca cao ............................................................................ 107
6.1.4 Chế tạ o khung cho máy tách hạ t ca cao .................................................................. 108
6.2 Thự c nghiệ m xác đ ịnh lự c kéo cầ n thiế t củ a lò xo .................................................... 108
6.2.1 Mụ c đ ích thự c nghiệ m ............................................................................................ 108
6.2.2 Phư ơ ng pháp đ ánh giá............................................................................................. 108
6.2.3 Dụ ng cụ và nguyên liệ u........................................................................................... 109
6.2.4 Chọ n mẫ u lò xo ....................................................................................................... 109
6.2.5 Tiế n hành thự c nghiệ m............................................................................................ 110
6.2.6 Nhậ n xét .................................................................................................................. 114

xi


6.3 Thự c nghiệ m xác đ ịnh góc nghiêng và tố c đ ộ quay ả nh hư ở ng đ ế n tỉ lệ tách hạ t..... 115
6.3.1 Mụ c đ ích thự c nghiệ m ............................................................................................ 115
6.3.2 Phư ơ ng pháp đ ánh giá............................................................................................. 115
6.3.3 Dụ ng cụ và nguyên liệ u........................................................................................... 115
6.3.4 Phư ơ ng pháp tổ chứ c thí nghiệ m ............................................................................ 116
6.3.5 Kế t quả thí nghiệ m .................................................................................................. 116
6.3.6 Nhậ n xét .................................................................................................................. 120
6.3.7 Xử lý kế t quả thự c nghiệ m...................................................................................... 120
6.3.7.1 Tiế n hành lậ p ma trậ n thí nghiệ m ........................................................................ 121
6.3.7.2 Xác đ ịnh các tham số trong phư ơ ng trình hồ i quy bằ ng quy hoạ ch trự c giao ..... 122
6.3.7.3 Kiể m đ ịnh ý nghĩa củ a các hệ số hồ i quy ............................................................ 122
6.3.7.4 Kiể m đ ịnh sự tư ơ ng thích củ a phư ơ ng trình hồ i quy theo tiêu chuẩ n Fisher ...... 123
6.3.7.5 Tính hệ số xác đ ịnh R2 đ ể đ ánh giá đ ộ chính xác củ a phư ơ ng trình hồ i quy....... 124
6.4 Hoàn chỉnh thiế t kế .................................................................................................... 125
Chư ơ ng 7 KẾ T LUẬ N VÀ KIẾ N NGHỊ ........................................................................ 127
7.1 Kế t luậ n ...................................................................................................................... 127

7.2 Kiế n nghị .................................................................................................................... 128
TÀI LIỆ U THAM KHẢ O................................................................................................ 129
PHỤ LỤ C 1...................................................................................................................... 132

xii


DANH MỤ C HÌNH Ả NH
Hình 2.1: Cây ca cao......................................................................................................... 5
Hình 2.2: Thân cây ca cao ................................................................................................ 8
Hình 2.3: Lá ca cao ........................................................................................................... 8
Hình 2.4: Hoa ca cao ........................................................................................................ 9
Hình 2.5: Quả ca cao ...................................................................................................... 10
Hình 2.6: Hạ t ca cao ....................................................................................................... 11
Hình 2.7: Giố ng ca cao TD1........................................................................................... 11
Hình 2.8: Giố ng ca cao TD2........................................................................................... 12
Hình 2.9: Giố ng ca cao TD3........................................................................................... 13
Hình 2.10: Giố ng ca cao TD5......................................................................................... 13
Hình 2.11: Giố ng ca cao TD6......................................................................................... 14
Hình 2.12: Giố ng ca cao TD8......................................................................................... 14
Hình 2.13: Giố ng ca cao TD10....................................................................................... 15
Hình 2.14: Giố ng ca cao TD14....................................................................................... 15
Hình 2.15: Chocolate ...................................................................................................... 16
Hình 2.16: Chocolate nóng ............................................................................................. 17
Hình 2.17: Rư ợ u vang đ ư ợ c làm từ ca cao ..................................................................... 17
Hình 2.18: Quy trình sơ chế ca cao ................................................................................ 28
Hình 2.19: Thao tác cắ t trái khi thu hoạ ch ca cao .......................................................... 29
Hình 2.20: Lư u trữ quả ca cao ........................................................................................ 30
Hình 2.21: Tách hạ t ca cao ............................................................................................. 31
Hình 2.22: Ủ hạ t ca cao .................................................................................................. 32

Hình 2.23: Phơ i hạ t ca cao.............................................................................................. 33
Hình 2.24: Sấ y hạ t ca cao ............................................................................................... 33
Hình 2.25: Bả o quả n hạ t ca cao ...................................................................................... 34
Hình 2.26: Sơ đ ồ nguyên lý củ a máy tách hạ t ca cao hiệ u Pinhalense .......................... 35
Hình 2.27: Máy tách hạ t ca cao hiệ u Pinhalense ............................................................ 36

xiii


Hình 2.28: Máy tách hạ t Ca cao hiệ u Cobre - PI20071690............................................ 37
Hình 2.29: Sơ đ ồ nguyên lý máy tách hạ t Ca cao hiệ u Cobre - PI20071690................. 38
Hình 2.30: Máy tách hạ t Ca cao hiệ u NACDA .............................................................. 40
Hình 2.31: Dao tách vỏ ca cao........................................................................................ 41
Hình 2.32: Máy tách vỏ Ca cao theo công trình nghiên cứ u củ a Yan Diczbalis........... 43
Hình 2.33: Máy bóc vỏ ca cao củ a cơ sở Phú Bình, huyệ n Châu Thành, Bế n Tre ........ 44
Hình 3.1: Cấ u trúc vậ t lý củ a quả ca cao ........................................................................ 46
Hình 3.2: Mặ t cắ t dọ c quả ca cao ................................................................................... 47
Hình 3.3: Đ o chiề u dài L củ a quả ca cao........................................................................ 48
Hình 3.4: Đ o chiề u rộ ng B củ a quả ca cao ..................................................................... 49
Hình 3.5: Đ o chiề u dày T củ a quả ca cao ....................................................................... 50
Hình 3.6: Quả ca cao ...................................................................................................... 52
Hình 3.7: Sơ đ ồ đ o lự c cắ t vỏ quả ca cao ....................................................................... 52
Hình 3.8: Đ o lự c cắ t vỏ ca cao ....................................................................................... 54
Hình 3.9: Sơ đ ồ đ o lự c đ ẩ y quả ca cao ........................................................................... 55
Hình 3.10: Đ o lự c đ ẩ y quả ca cao................................................................................... 56
Hình 3.11: Sơ đ ồ lự c tác dụ ng lên vậ t thái ..................................................................... 57
Hình 3.12: Sơ đ ồ thí nghiệ m cắ t thái có trư ợ t – Cân Robecval...................................... 58
Hình 3.13: Đ ồ thị quan hệ giữ a lự c tác đ ộ ng và quãng đ ư ờ ng dịch chuyể n củ a dao ..... 58
Hình 3.14: Diệ n tích lát thái .......................................................................................... 58
Hình 3.15: Quan hệ giữ a áp suấ t cắ t thái riêng và đ ộ ẩ m củ a vậ t thái ........................... 59

Hình 3.16: Góc đ ặ t dao, khe hở giữ a cạ nh sắ c lư ỡ i dao và tấ m kê ................................ 60
Hình 3.17: Quan hệ giữ a áp suấ t cắ t riêng q và vậ n tố c cắ t thái .................................... 60
Hình 3.18: Góc kẹ p vậ t thái lư ỡ i dao và tấ m kê ............................................................. 61
Hình 3.19: Góc trư ợ t và xác đ ịnh đ iề u kiệ n trư ợ t........................................................... 63
Hình 3.20: Sơ đ ồ quá trình cắ t thái củ , quả .................................................................... 66
Hình 4.1: Sơ đ ồ nguyên lý máy đ ậ p búa......................................................................... 68
Hình 4.2: Sơ đ ồ tách hạ t Ca cao bằ ng buồ ng đ ậ p và hệ thố ng sàng............................... 68
Hình 4.3: Sơ đ ồ tách hạ t Ca cao bằ ng 2 trụ c nghiề n và hệ thố ng sàng lắ c..................... 69

xiv


Hình 4.4: Sơ đ ồ tách hạ t ca cao bằ ng dao đ ĩa tròn ......................................................... 70
Hình 4.5: Đ ư ờ ng kính dao khi cắ t vỏ quả ca cao ........................................................... 72
Hình 4.6: Các dạ ng mặ t cắ t ngang củ a dao .................................................................... 73
Hình 4.7: Sàng thùng ...................................................................................................... 74
Hình 4.8: Sơ đ ồ nguyên lý củ a sàng lắ c ngang............................................................... 75
Hình 4.9: Sơ đ ồ nguyên lý củ a sàng lắ c vòng ................................................................ 76
Hình 4.10: Sơ đ ồ nguyên lý củ a sàng rung có hư ớ ng..................................................... 77
Hình 5.1: Quy trình tách hạ t ca cao bằ ng tay ................................................................. 78
Hình 5.2: Quy trình tách hạ t ca cao bằ ng máy ............................................................... 79
Hình 5.3: Sơ đ ồ nguyên lý máy tách hạ t ca cao ............................................................. 79
Hình 5.4. Thiế t kế bộ phậ n đ ẩ y quả ca cao..................................................................... 80
Hình 5.5: Gố i đ ỡ và trụ c bánh dẫ n.................................................................................. 86
Hình 5.6: Phân tích các lự c tác dụ ng lên trụ c bánh đ ẩ y ca cao ...................................... 87
Hình 5.7: Sơ đ ồ đ ặ t lự c, biể u đ ồ mô men uố n, mô men xoắ n củ a trụ c bánh đ ẩ y........... 89
Hình 5.8: Cấ u tạ o trụ c bánh đ ẩ y ca cao .......................................................................... 91
Hình 5.9: Thiế t kế bộ phậ n dao cắ t vỏ quả ca cao.......................................................... 91
Hình 5.10: Gố i đ ỡ và dao cắ t vỏ quả ca cao ................................................................... 98
Hình 5.11: Phân tích các lự c tác dụ ng lên trụ c dao cắ t vỏ ca cao .................................. 99

Hình 5.12: Sơ đ ồ đ ặ t lự c, biể u đ ồ mô men uố n, mô men xoắ n củ a trụ c dao................ 100
Hình 5.13: Thiế t kế bộ phậ n sàng thùng....................................................................... 102
Hình 6.1: Chế tạ o dao cắ t vỏ ca cao ............................................................................. 105
Hình 6.2: Chế tạ o trụ c dao và trụ c trung gian .............................................................. 105
Hình 6.3: Xọ c rãnh then cho các đ ĩa xích củ a bộ phậ n dao cắ t.................................... 106
Hình 6.4: Chế tạ o đ ế lắ p dao ........................................................................................ 106
Hình 6.5: Lư ớ i củ a bộ phậ n sàng.................................................................................. 106
Hình 6.6: Chế tạ o khung cho bộ phậ n sàng .................................................................. 106
Hình 6.7: Lắ p ráp bộ phậ n sàng thùng.......................................................................... 107
Hình 6.8: Chế tạ o nắ p che cho bộ truyề n xích.............................................................. 107
Hình 6.9: Chế tạ o bộ phậ n bánh đ ẩ y ca cao ................................................................. 107

xv


Hình 6.10: Xọ c rãnh then cho đ ĩa xích ......................................................................... 107
Hình 6.11: Chế tạ o khung cho máy tách hạ t ca cao ..................................................... 108
Hình 6.12: Chế tạ o máng chứ a hạ t ca cao .................................................................... 108
Hình 6.13: Nguyên liệ u ca cao ..................................................................................... 109
Hình 6.14: Mẫ u lò xo.................................................................................................... 110
Hình 6.15: Xác đ ịnh lự c kéo củ a lò xo ......................................................................... 110
Hình 6.16: Bộ phậ n dao cắ t vỏ quả ca cao và lò xo kéo............................................... 111
Hình 6.17: Kế t quả thí nghiệ m vớ i lự c kéo lò xo là 115,72 N ..................................... 111
Hình 6.18: Kế t quả thí nghiệ m vớ i lự c kéo lò xo là 86,30 N ....................................... 112
Hình 6.19: Kế t quả thí nghiệ m vớ i lự c kéo lò xo là 74,53 N ....................................... 112
Hình 6.20: Kế t quả thí nghiệ m vớ i lự c kéo lò xo là 62,76 N ....................................... 113
Hình 6.21: Kế t quả thí nghiệ m vớ i lự c kéo lò xo là 57,98 N ....................................... 113
Hình 6.22: Biế n tầ n, đ ộ ng cơ 3 pha và bộ phậ n sàng thùng ......................................... 115
Hình 6.23: Kế t quả thí nghiệ m vớ i góc nghiêng α = 10o, n = 50 vòng/phút ................ 116
Hình 6.24: Kế t quả thí nghiệ m vớ i góc nghiêng α = 10o, n = 20 vòng/phút ................ 117

Hình 6.25: Kế t quả thí nghiệ m vớ i góc nghiêng α = 5o, n = 50 vòng/phút .................. 117
Hình 6.26: Kế t quả thí nghiệ m vớ i góc nghiêng α = 5o, n = 20 vòng/phút .................. 118
Hình 6.27: Kế t quả thí nghiệ m vớ i góc nghiêng α = 7,5o, n = 35 vòng/phút ............... 118
Hình 6.28: Kế t quả thí nghiệ m lặ p lạ i vớ i góc nghiêng α = 7,5o, n = 35 vòng/phút .... 119
Hình 6.29: Kế t quả thí nghiệ m lặ p lạ i vớ i góc nghiêng α = 7,5o, n = 35 vòng/phút..... 119
Hình 6.30: Hoàn chỉnh thiế t kế máy tách hạ t ca cao trong không gian 3 chiề u ........... 125
Hình 6.31: Chế tạ o hoàn chỉnh máy tách hạ t ca cao..................................................... 125

xvi


DANH MỤ C BẢ NG BIỂ U
Bả ng 2.1: Đ ặ c tính giố ng ca cao TD2 ................................................................................ 12
Bả ng 2.2: Đ ặ c tính giố ng ca cao TD3 ................................................................................ 12
Bả ng 2.3: Đ ặ c tính giố ng ca cao TD5 ................................................................................ 13
Bả ng 2.4: Đ ặ c tính giố ng ca cao TD8 ................................................................................ 14
Bả ng 2.5: Đ ặ c tính giố ng ca cao TD10 .............................................................................. 14
Bả ng 2.6: Thành phầ n cơ bả n củ a ca cao........................................................................... 16
Bả ng 2.7: Thành phầ n vỏ ca cao ........................................................................................ 18
Bả ng 2.8: Thành phầ n hạ t ca cao ....................................................................................... 18
Bả ng 2.9: Sả n lư ợ ng hạ t ca cao củ a thế giớ i ..................................................................... 20
Bả ng 2.10: Tiêu thụ ca cao trên thế giớ i............................................................................ 21
Bả ng 2.11: Sả n xuấ t, tiêu thụ và giá thành hạ t ca cao trên thế giớ i qua các niên vụ ....... 22
Bả ng 2.12: Giá hạ t ca cao tạ i tỉnh Đ ắ k Lắ k tháng 08 nă m 2014 ....................................... 27
Bả ng 2.13: Giá dự toán củ a máy tách vỏ ca cao theo S.K. Adzimah và E.K. Asiam........ 41
Bả ng 2.14: Thông số kỹ thuậ t củ a máy bóc vỏ ca cao....................................................... 43
Bả ng 2.15: Thông số thự c nghiệ m ..................................................................................... 44
Bả ng 3.1: Phân phố i xác xuấ t chiề u dài L củ a quả ca cao ................................................. 48
Bả ng 3.2: Phân phố i xác xuấ t chiề u rộ ng B củ a quả ca cao .............................................. 50
Bả ng 3.3: Phân phố i xác xuấ t chiề u dày T củ a quả ca cao ................................................ 51

Bả ng 3.4: Bả ng đ o thông số lự c cắ t vỏ ca cao ................................................................... 53
Bả ng 3.5: Bả ng đ o thông số lự c đ ẩ y quả ca cao ................................................................ 56
Bả ng 4.1: Lự a chọ n phư ơ ng án thiế t kế máy tách hạ t ca cao ............................................ 71
Bả ng 5.1: Thông số đ ộ ng cơ bộ phậ n đ ẩ y quả ca cao........................................................ 81
Bả ng 5.2: Thông số đ ộ ng cơ bộ phậ n cắ t vỏ quả ca cao.................................................... 92
Bả ng 5.3: Thông số đ ộ ng cơ bộ phậ n sàng ...................................................................... 104
Bả ng 6.1: Thông số lự c kéo củ a lò xo.............................................................................. 110
Bả ng 6.2: Kế t quả thự c nghiệ m xác đ ịnh lự c cắ t củ a lò xo ............................................. 114

xvii


Bả ng 6.3: Kế t quả thự c nghiệ m....................................................................................... 120
Bả ng 6.4: Các mứ c thự c nghiệ m...................................................................................... 121
Bả ng 6.5: Bả ng ma trậ n thí nghiệ m ................................................................................. 122
Bả ng 6.6: Các số liệ u dùng đ ể tính phư ơ ng sai tư ơ ng thích ............................................ 123
Bả ng 6.7: Các số liệ u đ ể tính hệ số xác đ ịnh ................................................................... 124
Bàng 6.8: Các thông số củ a máy...................................................................................... 126
Bả ng 6.9: Thông số thự c nghiệ m ..................................................................................... 126

xviii


DANH MỤ C BIỂ U Đ Ồ
Biể u đ ồ 2.1: Giá hạ t ca cao trên thị trư ờ ng London và New York niên vụ 2012/2013 ..... 23
Biể u đ ồ 2.2: Diệ n tích trồ ng ca cao ở các tỉnh tính đ ế n 11/2013....................................... 25
Biể u đ ồ 3.1: Phân phố i xác xuấ t chiề u dài L củ a quả ca cao ............................................. 49
Biể u đ ồ 3.2: Phân phố i xác xuấ t chiề u rộ ng B củ a quả ca cao .......................................... 50
Biể u đ ồ 3.3: Phân phố i xác xuấ t chiề u dày T củ a quả ca cao ............................................ 51
Biể u đ ồ 6.1: Ả nh hư ở ng củ a lò xo đ ế n tỉ lệ cắ t vỏ quả ca cao......................................... 114

xix


Chư ơ ng 1

MỞ Đ Ầ U
1.1 Đ ặ t vấ n đ ề
Trong nă m 2012 tổ ng kim ngạ ch xuấ t khẩ u các mặ t hàng nông sả n củ a cả
nư ớ c đ ạ t gầ n 30 tỉ USD. Trong đ ó có sự đ óng góp quan trọ ng củ a ngành hàng ca
cao. Tuy đ ây là cây trồ ng mớ i ở nư ớ c ta như ng ca cao đ ang đ ư ợ c đ ánh giá là mộ t
cây nhiề u tiề m nă ng củ a Việ t Nam. [28]
Tháng 06 nă m 2013 mứ c bán ca cao thô trên thị trư ờ ng Luân Đ ôn ư ớ c đ ạ t
gầ n 2.600 USD/tấ n. Ở thờ i đ iể m này thì cây ca cao đ ang đ ư ợ c đ ánh giá là mặ t hàng
nông sả n đ ầ y tiề m nă ng và đ ư ợ c trồ ng ở mư ờ i ba tỉnh ở phía Nam vớ i diệ n tích là
25.000 hecta, chủ yế u là trồ ng đ an xen. Thấ y đ ư ợ c tiề m nă ng và lợ i thế này, chính
phủ cũ ng đ ã xác đ ịnh tă ng diệ n tích từ 35.000 hecta nă m 2015 lên 50.000 hecta nă m
2020. Vớ i nhữ ng mụ c tiêu này thì Việ t Nam đ ang nỗ lự c đ ư a cây ca cao trở thành
mộ t trong nhữ ng mặ t hàng nông sả n chủ lự c trong nhữ ng giai đ oạ n tiế p theo. [28]
Trong vài nă m trở lạ i đ ây, giá ca cao hạ t khô đ ã lên men trên thị trư ờ ng tă ng
từ 45.000 – 60.000 đ /kg nên đ ã bắ t đ ầ u thu hút đ ông đ ả o nông dân đ ầ u tư phát triể n
cây ca cao. Dư ớ i nhữ ng tán dừ a ở xứ cù lao Bế n Tre, ca cao cũ ng đ ã mang lạ i giá trị
kinh tế cho ngư ờ i dân. [28]
Giá hạ t ca cao suố t mư ờ i nă m qua luôn ổ n đ ịnh từ 40.000 – 50.000 đ ồ ng/kg
đ iề u này cho thấ y triể n vọ ng đ ầ u ra củ a cây ca cao ở Việ t Nam rấ t sáng sủ a. Vớ i
nhiề u tiề m nă ng và lợ i thế này Việ t Nam đ ang có cơ hộ i đ ể trở thành nư ớ c xuấ t
khẩ u mạ nh về ca cao. Tuy nhiên trư ớ c nhữ ng thách thứ c mớ i đ ang đ ặ t ra thì đ iề u
kiệ n quan trọ ng đ ể thúc đ ẩ y ngành sả n xuấ t ca cao phát triể n ổ n đ ịnh và bề n vữ ng
vẫ n cầ n có nhữ ng chiế n lư ợ c thích hợ p trong dài hạ n. [28]
Ca cao Việ t Nam đ ư ợ c xuấ t khẩ u dư ớ i hai dạ ng thô và thành phẩ m, trong đ ó

xuấ t khẩ u thành phẩ m thu đ ư ợ c lợ i nhuậ n lớ n hơ n. Nế u bán ca cao sơ chế chỉ có thể
lãi 15% trong khi đ ó sả n phẩ m từ ca cao như kẹ o, bộ t có thể lãi đ ế n 400%. Chính vì
vậ y cầ n có sự liên kế t giữ a nhà nư ớ c, nhà doanh nghiệ p, nhà khoa họ c, nhà vư ờ n

1


trong việ c trồ ng, chế biế n và tiêu thụ ca cao. Đ ể sả n phẩ m từ cây ca cao có vị trí
xứ ng đ áng trong nề n kinh tế nông nghiệ p cũ ng như trong hoạ t đ ộ ng xuấ t khẩ u nông
sả n củ a nư ớ c ta. [28]
1.2 Tính cấ p thiế t củ a đ ề tài
Ca cao là cây trồ ng đ ang đ ư ợ c đ ánh giá là loạ i cây có nhiề u tiề m nă ng ở Việ t
Nam. Cây ca cao hiệ n đ ang đ ư ợ c đ ầ u tư phát triể n ở Tây Nguyên, Đ ông Nam Bộ và
các tỉnh ở Đ ồ ng Bằ ng Sông Cử u Long.
Ca cao sau thu hoạ ch đ ư ợ c ngư ờ i công nhân tiế n hành tách vỏ thủ công bằ ng
tay đ ể lấ y hạ t đ ư a vào quá trình chế biế n. Công việ c này tố n nhiề u công lao đ ộ ng,
thờ i gian tách hạ t kéo dài, giả m chấ t lư ợ ng sả n phẩ m.
Do đ ó, việ c thiế t kế , chế tạ o máy tách hạ t ca cao đ ể phụ c vụ cho quá trình
chế biế n sẽ giả m đ ư ợ c lao đ ộ ng, tă ng nă ng suấ t tách hạ t, tiế t kiệ m đ ư ợ c thờ i gian.
Hơ n nữ a, việ c chế tạ o máy tách hạ t ca cao đ ư a vào sả n xuấ t là hư ớ ng đ i thích hợ p
trong việ c cơ khí hóa nông nghiệ p, nông thôn trong giai đ oạ n hiệ n nay.
Đ ể đ áp ứ ng nhữ ng yêu cầ u trên, tác giả thự c hiệ n đ ề tài “Tính toán, thiế t kế ,
chế tạ o máy tách hạ t ca cao”.
1.3 Ý nghĩa khoa họ c và thự c tiễ n củ a đ ề tài
1.3.1 Ý nghĩa khoa họ c củ a đ ề tài
- Đ ề xuấ t đ ư ợ c phư ơ ng án đ ẩ y quả ca cao có kích cỡ khác nhau qua bộ phậ n
dao cắ t vỏ quả ca cao.
- Đ ề xuấ t đ ư ợ c đ ư ờ ng kính dao, góc đ ộ dao cắ t vỏ quả ca cao.
- Đ ánh giá đ ư ợ c sự ả nh hư ở ng củ a góc nghiêng và số vòng quay củ a sàng
thùng ả nh hư ở ng đ ế n quá trình tách hạ t ca cao.

- Xác đ ịnh đ ư ợ c lự c cắ t vỏ quả ca cao, lự c đ ẩ y quả ca cao qua bộ phậ n dao cắ t
đ ể cung cấ p thông số đ ầ u vào cho việ c tính toán, thiế t kế .
- Đ ề xuấ t đ ư ợ c kích thư ớ c và đ ộ lớ n lự c kéo củ a lò xo đ ể quá trình cắ t vỏ quả
ca cao không bị bể .

2


1.3.2 Ý nghĩa thự c tiễ n củ a đ ề tài
- Đ ề tài đ ề xuấ t thông số thiế t kế , thông số hoạ t đ ộ ng củ a máy cũ ng như nă ng
suấ t, chấ t lư ợ ng tách hạ t làm cơ sở đ ể phụ c vụ các công trình nghiên cứ u tiế p theo
trong quá trình chế biế n ca cao.
- Xác đ ịnh đ ư ợ c đ ư ờ ng kính dao phù hợ p đ ể cắ t vỏ ca cao đ ạ t hiệ u quả .
- Đ ề tài đ áp ứ ng nhu cầ u củ a các cơ sở sả n xuấ t vừ a và nhỏ . Các cơ sở này
không cầ n phả i thuê nhiề u lao đ ộ ng trong việ c tách hạ t ca cao bằ ng tay. Thay vào
đ ó, họ có thể đ ầ u tư máy tách hạ t ca cao đ ể phụ c vụ quá trình chế biế n.
1.4 Mụ c tiêu nghiên cứ u đ ề tài
Đ ề tài khi thự c hiệ n cho phép giả i quyế t:
- Đ ề xuấ t nguyên lý tách hạ t ca cao bằ ng dao đ ĩa tròn.
- Cơ khí hóa khâu phân loạ i vỏ và hạ t ca cao.
- Thiế t kế , chế tạ o hoàn chỉnh máy tách hạ t ca cao công suấ t vừ a và nhỏ mang
lạ i hiệ u quả kinh tế , rút ngắ n thờ i gian tách hạ t.
1.5 Đ ố i tư ợ ng và phạ m vi nghiên cứ u
1.5.1 Đ ố i tư ợ ng nghiên cứ u
- Các giố ng ca cao cầ n đ ư ợ c tách hạ t.
- Quy trình tách hạ t ca cao.
- Cách thứ c cắ t vỏ quả ca cao.
- Cách thứ c phân loạ i vỏ và hạ t ca cao.
- Các loạ i máy tách hạ t ca cao.
1.5.2 Phạ m vi nghiên cứ u

- Đ ề tài đ ư ợ c tậ p trung nghiên cứ u về “tính toán, thiế t kế , chế tạ o máy tách hạ t
ca cao” cho các giố ng ca cao TD1, TD2, TD3, TD5, TD6, TD8, TD10, TD14.
- Phầ n thu hạ t đ ư ợ c thự c hiệ n bằ ng tay đ ể phù hợ p vớ i các cơ sở chế biế n quy
mô nhỏ .
- Các thiế t bị liên quan khác không thuộ c phạ m vi nghiên cứ u củ a đ ề tài.
- Chế tạ o thử nghiệ m máy tách hạ t ca cao.
- Nă ng suấ t củ a máy 2400 quả /giờ .

3


1.6 Phư ơ ng pháp nghiên cứ u
1.6.1 Phư ơ ng pháp phân tích lý thuyế t
- Thu thậ p tài liệ u từ các bài báo khoa họ c, tạ p chí, sách giáo trình và nguồ n từ
internet trong và ngoài nư ớ c có liên quan đ ế n nộ i dung nghiên cứ u.
- Nghiên cứ u ư u như ợ c đ iể m củ a các phư ơ ng pháp tách hạ t ca cao từ các công
trình trong và ngoài nư ớ c. Từ đ ó đ ề xuấ t giả i pháp thiế t kế máy tách hạ t ca cao.
- Từ số liệ u thí nghiệ m, kế t hợ p cơ sở lý thuyế t tính toán, thiế t kế các bộ phậ n
củ a máy tách hạ t ca cao.
1.6.2 Phư ơ ng pháp thự c nghiệ m
- Tiế n hành thí nghiệ m đ o kích thư ớ c trung bình củ a quả ca cao, đ o lự c cắ t vỏ
ca cao và lự c đ ẩ y quả ca cao qua dao cắ t.
- Tiế n hành chế tạ o thử nghiệ m máy tách hạ t ca cao, thử nghiệ m hoạ t đ ộ ng đ ể
lấ y các thông số và hoàn chỉnh thiế t kế .
- Thự c nghiệ m xác đ ịnh lự c kéo cầ n thiế t củ a lò xo đ ể quá trình cắ t vỏ quả ca
cao không bị bể .
- Thự c nghiệ m xác đ ịnh góc nghiêng và số vòng quay củ a sàng thùng ả nh
hư ở ng đ ế n tỉ lệ tách hạ t.
- Đ ánh giá kế t quả và rút kinh nghiệ m.
1.7 Kế t cấ u củ a luậ n vă n tố t nghiệ p

Đ ề tài “Tính toán, thiế t kế , chế tạ o máy tách hạ t ca cao”gồ m có 7 chư ơ ng:
- Chư ơ ng 1: Mở đ ầ u.
- Chư ơ ng 2: Tổ ng quan.
- Chư ơ ng 3: Cơ sở lý thuyế t
- Chư ơ ng 4: Ý tư ở ng và các giả i pháp
- Chư ơ ng 5: Tính toán, thiế t kế máy tách hạ t ca cao
- Chư ơ ng 6: Chế tạ o và thự c nghiệ m máy tách hạ t ca cao
- Chư ơ ng 7: Kế t luậ n và kiế n nghị.

4


Chư ơ ng 2

TỔ NG QUAN
2.1 Giớ i thiệ u chung về cây ca cao
2.1.1 Nguồ n gố c cây Ca cao
Cây ca cao (Theobroma Ca cao) thuộ c về thứ (genus) Theobroma ca cao L.,
và họ (family) sterculiaceae. Thứ theobroma bao gồ m hơ n 20 loài (species), trong
đ ó chỉ có loài Theobroma ca cao đ ư ợ c trồ ng rộ ng rãi còn các loài khác hoặ c hoang
dạ i, hoặ c rấ t ít đ ư ợ c trồ ng. [1]

Hình 2.1: Cây ca cao [15]
Theobroma ca cao là loài duy nhấ t có giá trị thư ơ ng phẩ m và nó đ ư ợ c chia ra
hai loài phụ là Criollo và Forastero, ngoài ra còn có mộ t loài nữ a là Trinitario là kế t
quả củ a sự tạ p giao giữ a hai loài Criollo và Forastero. Tên Criollo (bả n xứ ) do
ngư ờ i Tây Ban Nha đ ặ t cho cây Ca cao trồ ng đ ầ u tiên ở Venezuela. Nhóm
Forastero là các giố ng ca cao thư ờ ng củ a Brazil và Tây Phi, chúng phân tán tự nhiên
trong thung lũ ng sông Amazon. Nhóm Trinitario là giố ng lai củ a hai giố ng trên xuấ t
hiệ n đ ầ u tiên ở hòn đ ả o Trinidad, thuộ c đ ịa Tây Ban Nha trong thế kỷ 18. [1]

Nông dân Maya là nhữ ng ngư ờ i đ ầ u tiên trồ ng cây ca cao ở Trung Mỹ và chủ
yế u ở Mexico. Sử củ a ngư ờ i Astèque xác minh rằ ng, từ thế kỷ 14 cây ca cao đ ã

5


đ ư ợ c trồ ng ở Mexico. Ở đ ây gieo trồ ng và thu hoạ ch vào nhữ ng dịp tổ chứ c các lễ
bái tôn giáo. [1]
Thự c tế thì chỉ trong nhữ ng nă m củ a thế kỷ 19 nghề trồ ng ca cao mớ i đ ạ t
đ ư ợ c nhữ ng tiế n bộ đ áng kể , giúp cho ngành sả n xuấ t chocolate có cơ sở đ ể phát
triể n ở Châu Âu. Ở Châu Mỹ , hai nư ớ c sả n xuấ t ca cao mớ i xuấ t hiệ n là Ecuador và
Brazil. Ở Châu Phi, cây ca cao chỉ mớ i trồ ng ở các hòn đ ả o củ a vịnh Guinea. [1]
Trong thế kỷ 20, sả n xuấ t ca cao phát triể n vớ i quy mô rấ t lớ n vì có sự mở
rộ ng cự c kì nhanh chóng các diệ n tích trồ ng cây ca cao ở Châu Phi. Trong giai đ oạ n
1945 - 1985, nă m “cư ờ ng quố c” ca cao là Brazil (19%), Cameroon (6%), Ghana
(11%), Ivory Coast (30%) và Nigeria (6%). Từ nă m 1985 trở lạ i đ ây, các nư ớ c Châu
Á bắ t đ ầ u phát triể n mạ nh ca cao, trư ớ c hế t là ở các nư ớ c Malaysia, Indonesia, Ấ n
Đ ộ , Sri Lanka,… [1]
Ở Việ t Nam, cây ca cao theo chân ngư ờ i Pháp đ ế n Nam Bộ vào đ ầ u thế kỷ
19, như ng cây ca cao chư a bao giờ đ ư ợ c trồ ng vớ i quy mô đ ồ n đ iề n như cây cao su.
Có lẽ vì cao su không thể thiế u vớ i ngành công nghiệ p Pháp, còn hạ t ca cao thì
không đ ư ợ c như vậ y. [1]
Khoả ng nă m 1994, mộ t dự án củ a nhà nư ớ c về trồ ng cây ca cao vớ i quy mô
10.000 ha đ ư ợ c thự c hiệ n, chủ yế u ở Quả ng Ngãi như ng đ ã thấ t bạ i vì nhiề u lý do.
Mong muố n phát triể n trồ ng cây ca cao tư ơ ng tự như cây cà phê không thành. [1]
Chư ơ ng trình nghiên cứ u giố ng ca cao củ a nhà nư ớ c đ ư ợ c bắ t đ ầ u thự c hiệ n
từ nă m 2000. Đ ế n nă m 2002, tổ chứ c Success Alliance có dự án phát triể n cây ca
cao mà khở i đ ầ u từ tỉnh Bế n Tre, sau đ ó là các tỉnh Tiề n Giang, Bình Phư ớ c, Bà Rịa
Vũ ng Tàu, Daklak. Đ ế n nay mộ t bộ giố ng ca cao gồ m 8 dòng thư ơ ng mạ i đ ã đ ư ợ c
công nhậ n đ ể nhân giố ng phụ c vụ sả n xuấ t. [1]

Tư ơ ng lai củ a cây ca cao ở đ ồ ng bằ ng Sông Cử u Long, Đ ông Nam Bộ , Tây
Nguyên sẽ có nhiề u tiề m nă ng đ ể từ mộ t quố c gia không có tiế ng tă m về sả n xuấ t
hạ t ca cao, Việ t Nam có thể bư ớ c lên thành mộ t cư ờ ng quố c xuấ t khẩ u hạ t ca cao
trên thế giớ i như đ ã thành công vớ i cây cà phê. [1]

6


2.1.2 Đ ặ c đ iể m thự c vậ t họ c củ a cây ca cao
Ca cao là loạ i cây thân gỗ nhỏ , tán lá thuộ c tầ ng trung bình, cây ca cao có thể
cao 10 – 20 m nế u mọ c tự nhiên. Trong sả n xuấ t, khố ng chế ở chiề u cao trung bình
khoả ng 3 – 5 m, đ ư ờ ng kính thân 10 – 18 cm.
Thờ i kỳ kinh doanh hiệ u quả có thể kéo dài 25 – 40 nă m, sau 3 nă m cây bắ t
đ ầ u ra hoa, kế t quả và cho quả quanh nă m. [1]
- Rễ
Bộ rễ ca cao gồ m mộ t rễ trụ chính dài 1,5 – 2,0 m, hệ thố ng rễ chủ yế u nằ m ở
tầ ng đ ấ t mặ t 20 – 25 cm. Trên suố t chiề u dài củ a rễ trụ có rấ t nhiề u rễ ngang và 10
phân nhánh vớ i nhiề u rễ con. Các rễ con tậ p trung chủ yế u ở vùng phía dư ớ i cổ rễ
khoả ng 20 cm, chiế m 80% khố i lư ợ ng rễ . [1]
- Thân
Cây ca cao có hai loạ i thân:
+ Thân ca cao phát triể n từ hạ t có thể chia thành 3 giai đ oạ n sau:
Giai đ oạ n 1: Hạ t nả y mầ m vư ơ n lên mặ t đ ấ t, đ oạ n thân dư ớ i tử diệ p không
có mầ m bấ t đ ịnh là nơ i đ ể ghép khi nhân giố ng vô tính.
Giai đ oạ n 2: Cây sinh trư ở ng về chiề u cao, tử diệ p mở 4 lá đ ầ u, mỗ i đ ợ t sinh
trư ở ng thư ờ ng kéo dài 6 tuầ n, đ ố t thư ờ ng mọ c dài trong giai đ oạ n này. Tuỳ theo
đ iề u kiệ n môi trư ờ ng, trong giai đ oạ n này thân có thể cao 0,5 – 2,0 m.
Giai đ oạ n 3: Cây tạ m ngừ ng sinh trư ở ng về chiề u cao. Cành ngang trên đ ỉnh
ngọ n phát triể n tạ o tầ ng cành đ ầ u tiên, cành ngang phát triể n theo hư ớ ng nằ m ngang
hoặ c nghiêng và lá đ ính trên cành ngang theo vị trí đ ố i cách trong khi thân chính

mọ c thẳ ng đ ứ ng và lá mọ c xoắ n ố c. Nế u đ ỉnh ngọ n bị tổ n thư ơ ng trư ớ c khi phát
triể n tầ ng cành, chồ i bên ở nách lá tă ng trư ở ng theo hư ớ ng thẳ ng đ ứ ng thành chồ i
vư ợ t và sau đ ó cũ ng phân cành như thân chính. Sự phát triể n lặ p lạ i nên cây có thể
có 4 – 5 tầ ng lá. [1]
+ Thân phát triể n từ cành ghép (mầ m ghép lấ y từ thân cành chính hoặ c chồ i
vư ợ t củ a cây ca cao khác có nhiề u ư u đ iể m hơ n so vớ i cây mọ c từ hạ t) không tă ng
trư ở ng thẳ ng đ ứ ng mà mọ c ngang.

7


Sự sinh trư ở ng củ a thân mọ c từ cành ghép cũ ng giố ng như thân củ a cây mọ c
từ hạ t. Thân phát triể n gồ m nhiề u cành chính, chồ i nách phát triể n sớ m và nhiề u nên
cây có dạ ng bụ i gồ m nhiề u cành chính và không có tầ ng cành.[1]

Hình 2.2: Thân cây ca cao
- Lá
Lá non phát triể n theo từ ng đ ợ t, sau mỗ i đ ợ t lá đ ỉnh cành rơ i vào trạ ng thái
ngủ . Thờ i gian ngủ củ a lá ca cao phụ thuộ c vào đ iề u kiệ n môi trư ờ ng như ng thư ờ ng
kéo dài 4 – 6 tuầ n. Màu sắ c lá non thay đ ổ i tuỳ giố ng ca cao.
Lá trên cành chính (cành vư ợ t) có cuố ng dài 7 – 9 cm, mọ c theo hình xoắ n ố c
và dễ bị gió làm hư . Lá trên cành ngang có cuố ng ngắ n từ 2 – 3 cm mọ c đ ố i cách và
chịu đ ư ợ c cư ờ ng đ ộ ánh sáng cao hơ n lá trên thân chính. [1]

Hình 2.3: Lá ca cao

8


- Hoa

Hoa ca cao thuộ c hoa lư ỡ ng tính, xuấ t hiệ n trên sẹ o lá ở thân hoặ c cành. Hoa
ca cao thư ờ ng nở tậ p trung vào mùa mư a, nhữ ng nơ i có đ ủ nư ớ c hoa thư ờ ng ra
quanh nă m như ng vẫ n có đ ỉnh ra hoa rộ , hoa dài từ 1 – 3 cm, có 5 cánh đ ề u đ ặ n.
Hằ ng nă m hoa xuấ t hiệ n cùng mộ t chỗ nên lâu ngày phình to ra đ ư ợ c gọ i là đ ệ m
hoa. Mỗ i đ ệ m hoa mang rấ t nhiề u hoa và nế u bị tổ n thư ơ ng số lư ợ ng hoa sẽ giả m
hoặ c không ra hoa nữ a.
Hoa bắ t đ ầ u nở từ khoả ng 3 giờ chiề u hôm trư ớ c đ ế n 9 giờ sáng hôm sau.
Hoa ca cao ra nhiề u như ng chỉ thụ phấ n và đ ậ u khoả ng 1 – 5%, phầ n lớ n hoa không
đ ư ợ c thụ phấ n sẽ rụ ng sau 48 giờ . [8]

Hình 2.4: Hoa ca cao
- Quả
Sự phát triể n củ a quả ca cao: Sau khi thụ phấ n, quả tă ng trư ở ng chậ m trong
khoả ng 40 ngày đ ầ u và đ ạ t tố i đ a sau 75 ngày. Sau khi quả đ ư ợ c 85 ngày, sự tă ng
trư ở ng củ a quả chậ m lạ i, hạ t bên trong bắ t đ ầ u tă ng trư ở ng nhanh, đ ây là thờ i kỳ hạ t
tích luỹ chấ t béo. Lớ p cơ m nhầ y hình thành khi quả đ ư ợ c 140 ngày, khi hạ t tă ng
trư ở ng tố i đ a thì quả bắ t đ ầ u vào giai đ oạ n chín. Quả chín không nở bung ra và rấ t ít
khi rụ ng khỏ i cây nên cuố ng hóa gỗ rấ t dai. Từ khi thụ phấ n đ ế n khi quả ca cao chín
kéo dài 5 – 6 tháng tùy theo giố ng. [8]

9


Hình dạ ng: Quả ca cao có hình dạ ng thay đ ổ i theo giố ng, có thể là dạ ng hình
cầ u, hình trứ ng… Số lư ợ ng rãnh và đ ộ sâu củ a rãnh trên quả cũ ng thay đ ổ i, thư ờ ng
từ 5 – 10 rãnh, rãnh có thể nông, sâu hoặ c trơ n nhẵ n.
Màu sắ c: Quả ca cao có màu sắ c khá đ a dạ ng. Quả chư a chín có màu xanh,
đ ỏ , xanh đ iể m đ ỏ tím… đ ế n khi chín quả màu xanh chuyể n sang màu vàng, đ ỏ tím
chuyể n sang màu da cam.
Vỏ quả có thể dày từ 1 – 3 cm, trọ ng lư ợ ng quả nặ ng từ 0,2 – 1 kg. Cây cho

sả n lư ợ ng cao nhấ t khoả ng 9 – 10 tuổ i. [8]

Hình 2.5: Quả ca cao
- Hạ t
Hạ t ca cao có lớ p cơ m nhầ y bao quanh có vị chua, ngọ t và có mùi thơ m. Hạ t
có vỏ mỏ ng, nhiề u đ ư ờ ng gân. Hạ t ca cao rấ t dễ mấ t sứ c nả y mầ m sau khi tách khỏ i
quả nên phả i gieo ngay. Hạ t khi tách khỏ i lớ p cơ m nhầ y và hong khô nế u đ ư ợ c giữ
trong mùn cư a có thể giữ sứ c nả y mầ m khoả ng 3 – 4 tuầ n. Lá mầ m có màu tím,
trắ ng ngà hoặ c vàng nhạ t tuỳ theo giố ng và sẽ hoá nâu sau khi lên men. Trong mỗ i
quả có từ 30 – 40 hạ t và thư ờ ng đ ư ợ c chia làm 5 dãy. Mỗ i hạ t ca cao khô nặ ng
khoả ng 1 gram.
Kích thư ớ c hạ t thay đ ổ i tuỳ theo giố ng và mùa vụ . Hạ t phát triể n trong mùa
khô thư ờ ng có kích thư ớ c và trọ ng lư ợ ng nhỏ , lư ợ ng chấ t béo thấ p và tỉ lệ hạ t lép
nhiề u hơ n trong mùa mư a. [8]

10


Hình 2.6: Hạ t ca cao
2.1.3 Các giố ng ca cao
Ca cao có 3 nhóm chính:
- Criollo: Hạ t có chấ t lư ợ ng rấ t cao do có hư ơ ng ca cao đ ặ c trư ng, cây phát
triể n kém, lá nhỏ , rấ t mẫ n cả m vớ i sâu bệ nh.
- Forastero: Đ ư ợ c trồ ng rộ ng rãi trên thế giớ i, có nă ng suấ t cao. Trong nhóm
này loạ i Amelonado đ ư ợ c trồ ng chủ yế u ở Châu Phi và Nam Mỹ .
- Trinitario: Có nguồ n gố c từ Trinidad là con lai củ a hai loạ i trên.
Hiệ n nay tạ i Việ t Nam, Bộ Nông nghiệ p và Phát triể n Nông thôn đ ã phê
duyệ t bộ giố ng ca cao đ ư ợ c phép trồ ng rộ ng rãi trên cả nư ớ c. Đ ó là các dòng vô tính
TD1, TD2, TD3, TD5, TD6, TD8, TD10, TD14 do trư ờ ng Đ ạ i Họ c Nông Lâm
Thành Phố Hồ Chí Minh tuyể n chọ n. Đ ây là nhữ ng dòng vô tính có tiề m nă ng nă ng

suấ t từ 2 – 5 tấ n/ha. [8]
+ Giố ng ca cao TD1: Nhân giố ng từ hai dòng ca cao PA 35 x NA 32. Vỏ
trái xanh, khi chín màu hơ i vàng, bề mặ t vỏ sầ n sùi, chiề u sâu rãnh hơ i cạ n, dạ ng
trái nhọ n, nă ng suấ t 2,4 tấ n hạ t/ha. Loạ i giố ng này thư ờ ng nhiễ m bệ nh thố i lá do
phytopthora và bệ nh nấ m hồ ng.

a) Trái xanh

Hình 2.7: Giố ng ca cao TD1

11

b) Trái chín


+ Giố ng ca cao TD2: Do trư ờ ng Đ ạ i họ c Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh nhậ p
nộ i và tuyể n chọ n từ Malaysia.
Bả ng 2.1: Đ ặ c tính giố ng ca cao TD2 [21]
Quả non
Xanh nhạ t
Đ ầ u nhọ n, phầ n
trên có chỗ thắ t
Sâu
Bình thư ờ ng
Sầ n sùi

Màu sắ c:
Hình dạ ng:
Rãnh:
Đ ộ bóng:

Hình dạ ng bên
ngoài:
Chú giả i:

Quả già
Xanh nhạ t
Đ ầ u nhọ n, phầ n
trên có chỗ thắ t
Sâu
Bình thư ờ ng
Sầ n sùi

Quả chín
Vàng sậ m pha xanh
Đ ầ u rấ t nhọ n, phầ n
trên có chỗ thắ t
Sâu
Bình thư ờ ng
Sầ n sùi

Có thể dễ mẫ n cả m vớ i bệ nh đ ố m trái hoặ c canker.

Hình 2.8: Giố ng ca cao TD2
+ Giố ng ca cao TD3:
Bả ng 2.2: Đ ặ c tính giố ng ca cao TD3 [22]
Màu sắ c:
Hình dạ ng:
Rãnh:
Đ ộ bóng:
Hình dạ ng bên ngoài:

Dữ liệ u về hạ t:
Kích cỡ cây:
Chú giả i:

Quả non
Quả già
Đ ỏ , xanh nhạ t
Xanh tái hơ i đ ỏ
Đ ầ u bằ ng, hơ i nhọ n Đ ầ u bằ ng, hơ i nhọ n

Quả chín
Vàng
Tròn, không
nhọ n
Có rãnh nhẹ
Thư ờ ng
Phẳ ng

Có rãnh nhẹ
Có rãnh nhẹ
Thư ờ ng
Bóng
Phẳ ng
Phẳ ng
1,27 g/hạ t, 38 hạ t/trái, 57% thành phầ n bơ
Cây nhỏ , thích hợ p trồ ng mậ t đ ộ cao, sinh trư ở ng trung bình
Tiề m nă ng về sả n lư ợ ng rấ t cao. Quả hơ i tròn, thon. Tư ơ ng
đ ố i kháng VSD, có khả nă ng tự thụ phấ n.

12